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复杂曲面手轮的数控加工 中国船舶 重工集团第七 七研究所 江西九江3 3 2 0 0 0 周光 明 我单位有一零件 由图 1可 以看 出 该零件 外 形较为复杂 且该零 件用于产品的核心部分 图样 技术要求较高 材料 为铝或铸铝 零件表 面粗糙度 值R 3 2 m 不允 许选 用焊接加工 铸件不得有 砂眼 气孔等缺 陷 在选 用机械加工方式来加工该 零件之前 因考虑加 工成本 多次采用铸造件毛坯 及钳工修锉等传统方法逼近零件外形 由于 出现铸 造件外形不标准 且 时有砂 眼 气孔 等缺陷 无法 满足技术要求 现通过对工 艺进行 研究改进 决定 采用机械加工方式来完成该零件的外形加工 网1 1 工艺分析 所选用编程软件为 Ma s t e r C A M 原图形文件需转 换为该软件可识别的文件类 型 为保证 加工效率且 考 虑 到该 零 件 形 状 的特 殊 性 粗 加 工 刀 具 选 用 西1 6 mm硬质合金立铣刀 精加工刀具则选用 1 0 m m 硬质合金球头刀 现以整棒 料为毛坯 经粗车 线切割两道 工序 之后 选用立式加工 中心来完成 零件的复杂外部形 状加工 半精加工毛坯如 图 2所示 留适当精加工 余量 最小处余量为 0 5 m i l 1 留 1 5 mm高圆柱台 阶 自定心卡盘装夹位 方便装夹 因为考虑到该 零件形状的特殊性会导致在加工过程中稳定性 欠佳 而出现的振刀 现象 为 了保证加工质量 消除加工 过程 中出现的不稳定现象 所 以留宽 2 0 IT I 1T I 加 强筋 用以提高工件在加工过程 中的刚性 经 实际加 工验 T 咖 I 工 艺 证 在未留宽 2 0 mm加强筋情况下 加T过程特别 不稳定 振刀现象 非常严 重 远达不 到技术 要求 而在留有宽 2 0 mm加强筋情况 下 加T过程 稳定 消除了振刀现象 所加工表面粗糙度值 3 2 m 各项尺寸均达到图样要求 图2 2 工 艺过程 通过对该零件形状 的分析 该零件 的加工必须 分两次装夹来完成 首次装夹以毛坯的的左端 b 8 1 mm外圆为装夹基 准 见图 2 以 自定心卡盘方式夹紧此处 如图 3 所示 同时以此 圆心为编程基准来加工该零件右端 所有可见外形 为了尽量去 除多余 的空走 刀路径 此处可将整个外形拆分为多个独立单元来一一完成 现将该零件可拆分为 0 m m环形 区域和 5 0 的扇形 锥面区域两部分分别进行编程 需要注意的是不同 加工区域的走刀路径形式应视该 区域形状而定 例 如此次装夹 均选用等高线 C o n t o u r 刀具路径加 工 粗加工时以去除大量为主 考虑装夹稳 固性及 刀具强度的情况下 可选 择较低转速 合适 的走 刀 速度和较大吃刀量 较
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