銑削梅花形模具數(shù)控加工的設(shè)計(jì)

薛志恒

（河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450046）

1 工藝分析及刀具的選擇

零件材料為 45鋼，選擇毛呸為 100.5mm×120.5mm×30mm，尺寸、公差、精度等要求的加工，圖樣中可以看到輪廓的周邊曲線(xiàn)圓弧和表面粗糙度要求都較高，零件的裝夾采用平口鉗夾裝，在安裝工件時(shí)，要對(duì)它的固定鉗口找正。工件被加工部分要高出鉗口，避免刀具以鉗口發(fā)生干涉，安裝工件時(shí)要注意工件上浮，如圖將工件坐標(biāo)系G54建立在工件上表面零件的對(duì)稱(chēng)中心處。需要多次裝夾加工。針對(duì)零件圖樣要求給出加工工序?yàn)椋孩巽婍斆?，保證尺寸28mm。Ф80mm可轉(zhuǎn)位面銑刀（T01）；②粗精銑方輪廓，選用Ф16mm立銑刀（T02）③鉆中心孔，選用Ф3mm的鉆頭（T03）；④鉆孔，選用Ф8.5mm的鉆頭(T04)；⑤擴(kuò)孔，選用 Ф16mm 立銑刀（T02）；⑥粗、精加工左側(cè)凹輪廓，選用Ф16mm立銑刀（T02）；⑤鉆中心孔，選用Ф3mm 的鉆頭（T03）；⑧鉆孔，選用 Ф8.5mm 的鉆頭(T04)；⑨攻螺紋 M10，選用M10機(jī)用絲錐(T05)；⑩粗、精加工右側(cè)凹輪廓，選用 Ф16mm 立銑刀（T02）；（11）鉆中心孔，選用 Ф3mm 的鉆頭（T03）；（12）鉆孔，選用 Ф8.5mm 的鉆頭(T04)；（13）攻螺紋M10，選用 M10 機(jī)用絲錐(T05)；（14）銑頂面，保證 28+0.02,Ф80mm 可轉(zhuǎn)位面銑刀（T01）；（15）粗加工薄壁外輪廓，選用Ф10mm 的立銑刀（T06）；（16）粗加工上部凸臺(tái)，選用 Ф10mm的立銑刀（T06）：（17）粗加工薄壁內(nèi)輪廓，選用 Ф16mm立銑刀 （T02）；（18）粗加工下部凹輪廓，選用Ф10mm的立銑刀（T06）；（19）鉆 4 個(gè)中心孔，選用 Ф3mm 的鉆頭（T03）；（20）鉆4 個(gè)孔，選用 Ф8.5mm 的鉆頭(T04)；（21）攻 4 個(gè)螺紋 M10，選用M10機(jī)用絲錐(T05)；（22）精加工下部凹輪廓，選用Ф10mm的立銑刀（T06）；（23）精加工薄壁內(nèi)輪廓，選用 Ф16mm立銑刀 （T02）；（24）精加工薄壁外輪廓，選用Ф10mm的立銑刀（T06）；（25）精加工上部凸臺(tái)，選用 Ф10mm 的立銑刀（T06）；（26）孔口倒圓角，選用 Ф16mm 立銑刀（T02），中心倒圓角，可以使用變量編程方式完成；（27）銑螺紋，M28*1.5螺紋洗削。

2 工藝分析及操作要領(lǐng)

2.1 在加工時(shí)需多次鉆中心孔，鉆孔，攻螺紋

（1）鉆中心孔又叫點(diǎn)孔，點(diǎn)孔用于鉆孔加工之前，由中心鉆完成。由于麻花鉆的木黃刀具有一定的長(zhǎng)度，引鉆時(shí)不易定心，加工時(shí)鉆頭旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不穩(wěn)定，因用G81點(diǎn)孔 執(zhí)行切削進(jìn)給到一定升度，然后刀具從該處快速返回。如圖1鉆中心孔的加工路線(xiàn)所示。

圖1 鉆中心孔的加工路線(xiàn)圖

2螺紋加工的加工路線(xiàn)

（2）鉆孔用G83。深度往復(fù)排屑鉆循環(huán)，此循環(huán)執(zhí)行琢進(jìn)鉆孔，它執(zhí)行間歇切削到孔底便于排屑。該固定循環(huán)用于Z軸的間歇進(jìn)給，每向下鉆一次孔后，快速退到參照點(diǎn)R，然后快進(jìn)到距已加工孔底上方為K的位置，再工進(jìn)鉆孔。使深孔加工時(shí)更便于排屑，冷卻。

（3）螺紋加工用G84。正轉(zhuǎn)右螺紋循環(huán)，此循環(huán)執(zhí)行攻螺紋。在此循環(huán)中，刀具到達(dá)孔底時(shí)主軸反轉(zhuǎn)。沿著X和Y軸快速定位后，快速移動(dòng)到點(diǎn)R，從點(diǎn)R到點(diǎn)Z進(jìn)行攻螺紋加工，主軸 反轉(zhuǎn)并返回到點(diǎn)R平面或初始平面，主軸正轉(zhuǎn)。如圖2螺紋加工的加工路線(xiàn)所示 ，加工M28*1.5螺紋時(shí)需要銑削，中心倒圓角時(shí)，可以使用變量編程方式完成，需多次裝夾加工，需多次用到精密平口鉗和尋邊器尋找工件坐標(biāo)。

2.1 在加工中用到的平口鉗

(1)平口鉗的用途。平口鉗又名機(jī)用虎鉗，是一種通用夾具，常用于安裝小型工件。它是銑床、鉆床的隨機(jī)附件。將其固定在機(jī)床工作臺(tái)上，用來(lái)夾持工件進(jìn)行切削加工。

(2)平口鉗的工作原理。用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，通過(guò)絲杠螺母帶動(dòng)活動(dòng)鉗身移動(dòng)，形成對(duì)工件的加緊與松開(kāi)。被夾工件的尺寸不得超過(guò)70mm。

(3)平口鉗的構(gòu)造。平口鉗的裝配結(jié)構(gòu)是可拆卸的螺紋連接和銷(xiāo)連接；活動(dòng)鉗身的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是由螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變的；工作表面是螺旋副、導(dǎo)軌副及間隙配合的軸和孔的摩擦面。平口鉗組成簡(jiǎn)練，結(jié)構(gòu)緊湊。

(4)平口鉗中裝夾工件的注意事項(xiàng)：工件的被加工面必須高出鉗口，否則就要用平行墊鐵墊高工件。 為了能裝夾得牢固，防止刨削時(shí)工件松動(dòng)，必須把比較干整的平面貼緊在墊鐵和鉗口上。要使工件貼緊在墊鐵上，應(yīng)該一面夾緊，一面用手錘輕擊工件的子面，光潔的平面要用銅棒進(jìn)行敲擊以防止敲傷光潔表面。 為了不使鉗口損壞和保持已加工表面，夾緊工件時(shí)在鉗口處墊上銅片。用手挪動(dòng)墊鐵以檢查夾緊程度，如有松動(dòng)，說(shuō)明工件與墊鐵之間貼合不好，應(yīng)該松開(kāi)平口鉗重新夾緊剛性不足的：工件需要支實(shí)，以免夾緊力使工件變形。

2.3 在加工中用到的尋邊器

在數(shù)控加工中，為了精確確定被加工工件的中心位置的一種檢測(cè)工具。尋邊器的工作原理是首先在X軸上選定一邊為零，再選另一邊得出數(shù)值，取其一半為X軸中點(diǎn)，然后按同樣方法找出Y軸原點(diǎn)，這樣工件在XY平面的加工中心就得到了確定。人們?cè)O(shè)置了不同類(lèi)型的尋邊器，如光電式、偏置式等，比較常用的是偏置式。

3 加工中應(yīng)注意的問(wèn)題

①對(duì)刀時(shí)，應(yīng)注意合適的進(jìn)給速度；特別是主軸進(jìn)給的速度，如果太快的話(huà)刀一下就撞上去了，不應(yīng)該因?yàn)檫@些小點(diǎn)而影響到整個(gè)零件的加工，那就因小失大了；②加工過(guò)程中如發(fā)生異常情況，或是程序出現(xiàn)了錯(cuò)誤，可按下“急停”按鈕，以確保人生和設(shè)備安全然后找出現(xiàn)問(wèn)題的原因，并盡快把它調(diào)整好恢復(fù)到正常生產(chǎn)中；③主軸啟動(dòng)開(kāi)始切削之前，一定要關(guān)好防護(hù)罩門(mén)，程序正常運(yùn)行中嚴(yán)禁開(kāi)啟防護(hù)罩門(mén)；④加工程序應(yīng)符合所用機(jī)床的代碼和程序格式，尤其是特定指令的代碼；⑤各坐標(biāo)值應(yīng)正確，循環(huán)指令中的參數(shù)值應(yīng)符合格式要求；⑥程序應(yīng)保證加工質(zhì)量，生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性和安全性等因素；⑦程序編好后，應(yīng)仔細(xì)校驗(yàn)，尤其注意避免刀具與工件干涉現(xiàn)象；⑧應(yīng)書(shū)寫(xiě)規(guī)范、整齊。重要程序段其后要附加說(shuō)明。

4 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)加工的機(jī)床，加工中的進(jìn)給速度，切削用量，主軸速度等機(jī)床加工時(shí)的最主要參數(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中加工方案可以決定生產(chǎn)的效率，賺取更多的利潤(rùn)。