注塑機(jī)滑槽板的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)

顧濤 王雨婷

摘 ?要：根據(jù)注塑機(jī)滑槽板的零件圖樣，分析滑槽板的特征結(jié)構(gòu)，確定滑槽板的加工內(nèi)容以及加工要求，制定滑槽板的加工工藝路線，設(shè)計(jì)滑槽板加工時(shí)的裝夾方案，選用合適的加工刀具及切削參數(shù)，完成滑槽板的加工工藝設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：滑槽板 ?工藝 ?刀具 ?裝夾

中圖分類號(hào)：TP391 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）05（c）-0066-02

該滑槽板是注塑機(jī)中的一個(gè)零件，此零件的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，零件整體外形為一塊狀，零件的加工精度要求較高。零件上有滑槽、通孔、螺紋孔、斜角等特征，其中滑槽形狀為一個(gè)扇形，槽寬、槽深以及粗糙度要求都比較高，在編程與加工過程中要特別注意滑槽的尺寸和粗糙度的控制。

1 ?圖樣分析

滑槽板零件圖樣如圖1所示，該滑槽板結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，主要有外形輪廓、滑槽、孔、螺紋孔、斜角等特征。

零件材料為AISI 4140，此材料為美國(guó)牌號(hào)，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中的中外材料對(duì)照表，可知AISI4140對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)牌號(hào)為42CrMo。材料硬度為HRC28-32，屬于中等硬度，可以采用切削加工。滑槽板主要加工內(nèi)容見表1。

此滑槽板的主要加工難點(diǎn)為滑槽的深度、寬度和粗糙度，Φ32H7孔和Φ16F7孔的直徑尺寸和粗糙度。

2 ?制定工藝路線

此滑槽板正面有加工特征，反面也有加工特征，需要分2次裝夾才能加工完成。準(zhǔn)備毛坯時(shí)厚度方向加大5mm左右的夾持量，正面一次加工完成，保證位置度，然后反身裝夾，把夾持部分銑掉，保證總厚，并加工2個(gè)螺紋孔。

（1）備料：零件外形尺寸為120×115×40，材料為國(guó)內(nèi)牌號(hào)42CrMo塊料，考慮零件裝夾，采用125×120×45塊料作為毛坯。

（2）銑上表面：平口鉗裝夾零件，夾持厚度為4mm，銑上表面，見光為準(zhǔn)，為避免表面銑削完成后，留有明顯的走刀痕跡，采用直徑120mm的面銑刀，表面一次加工完成。

（3）粗銑外形：粗銑零件外形，留0.3mm精加工余量，零件外輪廓加工時(shí)，最大余量為12mm，為保證一次加工能去除所有余量，采用直徑20mm的方肩銑刀進(jìn)行粗加工。

（4）精銑外形：采用直徑16mm的整體硬質(zhì)合金立銑刀精銑零件外形至圖紙尺寸。

（5）外形清根：零件外形上有2處內(nèi)凹的R5圓角，采用直徑16mm的刀具精加工時(shí)無法加工到位，需要采用直徑8mm銑刀再次加工R5圓角。

（6）打孔：打2個(gè)Φ21孔，在Φ32H7孔位置也打一個(gè)Φ21孔，在Φ16F7孔位置打一個(gè)Φ15.6孔，由于采用了較好的刀具系統(tǒng)，同時(shí)后續(xù)還要進(jìn)行鏜孔工序，所以不需要打中心孔。

（7）粗銑滑槽：粗銑滑槽深度和寬度各留0.3mm精加工余量。

（8）擴(kuò)孔：將Φ32H7孔位置的Φ21孔擴(kuò)大到Φ31.5，精鏜孔時(shí)要求鏜削余量小于0.5mm。

（9）精銑倒角：該滑槽板上的倒角尺寸為6×45°，倒角比較大，無法采用倒角刀直接加工，此處采用球頭銑刀加工斜面的方式進(jìn)行加工。

（10）精銑滑槽：精銑滑槽至圖紙要求。

（11）精鏜Φ32H7孔：通過調(diào)節(jié)精鏜刀，精鏜孔至圖紙要求。

（12）精鏜Φ16F7孔：通過調(diào)節(jié)精鏜刀，精鏜孔至圖紙要求。

（13）銑反面：零件反身裝夾，銑反面，保證零件總高，由于零件外形不規(guī)則，為便于找正坐標(biāo)系，反面加工時(shí)將坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置在孔中心，而不是零件外形對(duì)稱中心。

（14）打螺紋底孔：打Φ6.8螺紋底孔，深度為20mm。

（15）攻螺紋：攻2個(gè)M8×1.25螺紋孔，深度為17mm。

3 ?裝夾方案

零件分2次裝夾，加工正面時(shí)，以毛坯作為基準(zhǔn)，選用平口鉗裝夾，零件左側(cè)面與平口鉗左側(cè)對(duì)齊，實(shí)現(xiàn)定位，零件高度方向伸出量為41mm，裝夾示意圖如圖2所示。加工零件反面時(shí)，采用已經(jīng)加工完畢的外形作為基準(zhǔn)，為保證底面螺紋孔的位置度，在平口鉗側(cè)面添加一個(gè)定位塊，裝夾時(shí)工件靠緊定位塊，實(shí)現(xiàn)定位，裝夾示意圖如圖3所示。

4 ?刀具和切削用量選用

選用SANDVIK刀具系統(tǒng)，查閱SANDVIK刀具手冊(cè)，選用刀具和切削用量如表2所示。

5 ?結(jié)論

（1）在立式加工中心加工零件時(shí)，如果要加工直徑要求比較高，而且位置度要求也比較高的內(nèi)孔，可以選用鏜孔工藝，用可調(diào)式精鏜刀精加工內(nèi)孔。鏜刀加工內(nèi)孔時(shí)，如果內(nèi)孔為盲孔或者臺(tái)階孔，為了防止損壞鏜刀，在鏜孔時(shí)Z向留0.05mm左右的余量。

（2）在立式加工中心上加工表面時(shí)，選用的面銑刀直徑要大于被加工表面的寬度，保證一刀就可以加工完成，如面銑刀直徑小于被加工面的寬度，就必須走多刀，那表面會(huì)留有明顯的接刀痕跡。

（3）粗加工時(shí)為提高效率，節(jié)約刀具成本，采用可轉(zhuǎn)位式銑刀;精加工時(shí)為提高表面質(zhì)量和尺寸精度，選用整體式銑刀。

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