巧用數(shù)控車、銑復(fù)合工藝批量加工零件的案例分析

白偉鵬

摘要：本文以作者在企業(yè)工作期間所設(shè)計的一款汽油動力航模直升機的零部件為例，介紹一種在不開模具的情況下，綜合運用數(shù)控車、銑復(fù)合加工工藝，批量生產(chǎn)零件的方法，以達到快速、精準(zhǔn)完成中小批量零件的生產(chǎn)交貨，并能大量節(jié)約模具等生產(chǎn)裝備的費用投入，提升企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)利潤。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；車、銑復(fù)合；中小批量生產(chǎn)

中圖分類號：G712文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1005-1422（2014）09-0101-03

筆者曾于一家生產(chǎn)航空模型的公司從事模型開發(fā)設(shè)計及數(shù)控編程加工工作，其中航模直升機的關(guān)鍵部位如螺旋槳零件全部采用強度高、質(zhì)量輕的鋁合金作為材料（如圖2）。筆者主要負責(zé)制定零件的生產(chǎn)工藝，把零部件加工出來。加工此類零件存在以下一些實際問題：第一，由于愛好航模的專業(yè)群體人數(shù)有限，而且新款機型不斷推出，更新?lián)Q代較快，所以每款機型的訂單都是兩千來套左右，屬于中小批量生產(chǎn)，每架飛機所包含的鋁合金零件有二十來個，工藝上如果采用開鋁合金壓鑄模具的方法生產(chǎn)零件，開模具的成本會非常高，得不償失，開模時間也會拖得太長，所以不可能采用模具大批量生產(chǎn)鋁合金零件。第二，由于航模零件的尺寸精確度和表面光潔度要求高，所以適合采用數(shù)控加工方式生產(chǎn)。第三，由于零件要批量地生產(chǎn)，所以需要設(shè)計一些快速裝夾零件的工裝夾具。

一、旋翼夾座零件工藝性分析

1.該零件外部特征并非典型的旋轉(zhuǎn)體，存在許多不規(guī)則的特征，不能直接使用車削的方法生產(chǎn)，需要用到銑削的方法生產(chǎn)。

2.如果直接使用一塊方形原料進行銑削加工，難度比較大，主要是向內(nèi)陷進去的圓柱部分和與其連接的斜線部分較難用銑刀處理。

3.鑒于零件存在一些圓柱的特征，可以先假設(shè)該零件本來就是旋轉(zhuǎn)體，只是經(jīng)過后期銑床加工，才變成現(xiàn)在的不規(guī)則模樣。因而可以買圓柱棒料作為坯料，先用數(shù)控車床批量加工出半成品，然后用夾具把半成品裝夾好，用數(shù)控銑床進行批量加工。當(dāng)然，該零件需要正面、反面作兩次裝夾，才能銑削完成所有特征的加工。

4.零件上3mm的通孔和M2的螺紋孔最后使用普通鉆床和攻牙機處理，不再占用相對昂貴的數(shù)控設(shè)備加工。

5.鋁合金零件最后作去毛刺、氧化、著色處理，表面會出現(xiàn)藍色的色澤，較為新潮吸引。

二、旋翼夾座零件的加工過程

（一）用數(shù)控車床編程加工出半成品（坯料：￠28mm鋁合金圓棒），程序省略（見圖4）

圖4用數(shù)車加工的半成品

（二）使用MasterCAM軟件編程，并用數(shù)控銑床加工零件（分A、B兩面加工）

1.先加工零件頂面凸緣部分特征?？紤]到批量生產(chǎn)，故設(shè)計了一個簡易的工裝夾具（如圖5），夾具先放正于銑床臺面，百分表找平，用組合壓塊緊固。四面分中，并以圓孔底面為對刀零面。依次把六個零件放入圓孔內(nèi)（圓孔直徑比零件外徑稍大0.03mm），把夾具的活動壓條往里推，緊壓六個零件，然后用內(nèi)六角螺釘鎖緊活動壓條，完成了工件的裝夾（如圖6）。

摘要：本文以作者在企業(yè)工作期間所設(shè)計的一款汽油動力航模直升機的零部件為例，介紹一種在不開模具的情況下，綜合運用數(shù)控車、銑復(fù)合加工工藝，批量生產(chǎn)零件的方法，以達到快速、精準(zhǔn)完成中小批量零件的生產(chǎn)交貨，并能大量節(jié)約模具等生產(chǎn)裝備的費用投入，提升企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)利潤。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；車、銑復(fù)合；中小批量生產(chǎn)

中圖分類號：G712文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1005-1422（2014）09-0101-03

筆者曾于一家生產(chǎn)航空模型的公司從事模型開發(fā)設(shè)計及數(shù)控編程加工工作，其中航模直升機的關(guān)鍵部位如螺旋槳零件全部采用強度高、質(zhì)量輕的鋁合金作為材料（如圖2）。筆者主要負責(zé)制定零件的生產(chǎn)工藝，把零部件加工出來。加工此類零件存在以下一些實際問題：第一，由于愛好航模的專業(yè)群體人數(shù)有限，而且新款機型不斷推出，更新?lián)Q代較快，所以每款機型的訂單都是兩千來套左右，屬于中小批量生產(chǎn)，每架飛機所包含的鋁合金零件有二十來個，工藝上如果采用開鋁合金壓鑄模具的方法生產(chǎn)零件，開模具的成本會非常高，得不償失，開模時間也會拖得太長，所以不可能采用模具大批量生產(chǎn)鋁合金零件。第二，由于航模零件的尺寸精確度和表面光潔度要求高，所以適合采用數(shù)控加工方式生產(chǎn)。第三，由于零件要批量地生產(chǎn)，所以需要設(shè)計一些快速裝夾零件的工裝夾具。

一、旋翼夾座零件工藝性分析

1.該零件外部特征并非典型的旋轉(zhuǎn)體，存在許多不規(guī)則的特征，不能直接使用車削的方法生產(chǎn)，需要用到銑削的方法生產(chǎn)。

2.如果直接使用一塊方形原料進行銑削加工，難度比較大，主要是向內(nèi)陷進去的圓柱部分和與其連接的斜線部分較難用銑刀處理。

3.鑒于零件存在一些圓柱的特征，可以先假設(shè)該零件本來就是旋轉(zhuǎn)體，只是經(jīng)過后期銑床加工，才變成現(xiàn)在的不規(guī)則模樣。因而可以買圓柱棒料作為坯料，先用數(shù)控車床批量加工出半成品，然后用夾具把半成品裝夾好，用數(shù)控銑床進行批量加工。當(dāng)然，該零件需要正面、反面作兩次裝夾，才能銑削完成所有特征的加工。

4.零件上3mm的通孔和M2的螺紋孔最后使用普通鉆床和攻牙機處理，不再占用相對昂貴的數(shù)控設(shè)備加工。

5.鋁合金零件最后作去毛刺、氧化、著色處理，表面會出現(xiàn)藍色的色澤，較為新潮吸引。

二、旋翼夾座零件的加工過程

（一）用數(shù)控車床編程加工出半成品（坯料：￠28mm鋁合金圓棒），程序省略（見圖4）

圖4用數(shù)車加工的半成品

（二）使用MasterCAM軟件編程，并用數(shù)控銑床加工零件（分A、B兩面加工）

1.先加工零件頂面凸緣部分特征?？紤]到批量生產(chǎn)，故設(shè)計了一個簡易的工裝夾具（如圖5），夾具先放正于銑床臺面，百分表找平，用組合壓塊緊固。四面分中，并以圓孔底面為對刀零面。依次把六個零件放入圓孔內(nèi)（圓孔直徑比零件外徑稍大0.03mm），把夾具的活動壓條往里推，緊壓六個零件，然后用內(nèi)六角螺釘鎖緊活動壓條，完成了工件的裝夾（如圖6）。

摘要：本文以作者在企業(yè)工作期間所設(shè)計的一款汽油動力航模直升機的零部件為例，介紹一種在不開模具的情況下，綜合運用數(shù)控車、銑復(fù)合加工工藝，批量生產(chǎn)零件的方法，以達到快速、精準(zhǔn)完成中小批量零件的生產(chǎn)交貨，并能大量節(jié)約模具等生產(chǎn)裝備的費用投入，提升企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)利潤。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；車、銑復(fù)合；中小批量生產(chǎn)

中圖分類號：G712文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1005-1422（2014）09-0101-03

筆者曾于一家生產(chǎn)航空模型的公司從事模型開發(fā)設(shè)計及數(shù)控編程加工工作，其中航模直升機的關(guān)鍵部位如螺旋槳零件全部采用強度高、質(zhì)量輕的鋁合金作為材料（如圖2）。筆者主要負責(zé)制定零件的生產(chǎn)工藝，把零部件加工出來。加工此類零件存在以下一些實際問題：第一，由于愛好航模的專業(yè)群體人數(shù)有限，而且新款機型不斷推出，更新?lián)Q代較快，所以每款機型的訂單都是兩千來套左右，屬于中小批量生產(chǎn)，每架飛機所包含的鋁合金零件有二十來個，工藝上如果采用開鋁合金壓鑄模具的方法生產(chǎn)零件，開模具的成本會非常高，得不償失，開模時間也會拖得太長，所以不可能采用模具大批量生產(chǎn)鋁合金零件。第二，由于航模零件的尺寸精確度和表面光潔度要求高，所以適合采用數(shù)控加工方式生產(chǎn)。第三，由于零件要批量地生產(chǎn)，所以需要設(shè)計一些快速裝夾零件的工裝夾具。

一、旋翼夾座零件工藝性分析

1.該零件外部特征并非典型的旋轉(zhuǎn)體，存在許多不規(guī)則的特征，不能直接使用車削的方法生產(chǎn)，需要用到銑削的方法生產(chǎn)。

2.如果直接使用一塊方形原料進行銑削加工，難度比較大，主要是向內(nèi)陷進去的圓柱部分和與其連接的斜線部分較難用銑刀處理。

3.鑒于零件存在一些圓柱的特征，可以先假設(shè)該零件本來就是旋轉(zhuǎn)體，只是經(jīng)過后期銑床加工，才變成現(xiàn)在的不規(guī)則模樣。因而可以買圓柱棒料作為坯料，先用數(shù)控車床批量加工出半成品，然后用夾具把半成品裝夾好，用數(shù)控銑床進行批量加工。當(dāng)然，該零件需要正面、反面作兩次裝夾，才能銑削完成所有特征的加工。

4.零件上3mm的通孔和M2的螺紋孔最后使用普通鉆床和攻牙機處理，不再占用相對昂貴的數(shù)控設(shè)備加工。

5.鋁合金零件最后作去毛刺、氧化、著色處理，表面會出現(xiàn)藍色的色澤，較為新潮吸引。

二、旋翼夾座零件的加工過程

（一）用數(shù)控車床編程加工出半成品（坯料：￠28mm鋁合金圓棒），程序省略（見圖4）

圖4用數(shù)車加工的半成品

（二）使用MasterCAM軟件編程，并用數(shù)控銑床加工零件（分A、B兩面加工）

1.先加工零件頂面凸緣部分特征。考慮到批量生產(chǎn)，故設(shè)計了一個簡易的工裝夾具（如圖5），夾具先放正于銑床臺面，百分表找平，用組合壓塊緊固。四面分中，并以圓孔底面為對刀零面。依次把六個零件放入圓孔內(nèi)（圓孔直徑比零件外徑稍大0.03mm），把夾具的活動壓條往里推，緊壓六個零件，然后用內(nèi)六角螺釘鎖緊活動壓條，完成了工件的裝夾（如圖6）。