基于三軸數控銑床的一種斜面加工研究

鄧道鋒

（華南理工大學廣州學院，廣州510800）

基于三軸數控銑床的一種斜面加工研究

鄧道鋒

（華南理工大學廣州學院，廣州510800）

基于數控銑床加工內液分流連接零件，重點研究三軸銑床在斜面精加工的相關問題，本文以多向分流零件為例，論述利用Rhinoceros建模、PowerM ill數控加工編程軟件等工藝制定在數控銑床上加工多向分流鑄件的加工方法。

數控銑床、Rhinoceros、PowerM ill、內液分流零件、斜面加工。

連接零件是機器的組合基礎，它將機器中有關部件的軸、套、管道等相關零件連接成一個整體，并使之保持正確的相互位置，以保證機器能完成規定的運動。故連接零件的加工質量，直接影響到機器的整體性能、精度。

連接類零件中，連接面的精度要求較高，可歸納為以下五項精度要求：

（1）孔徑精度；（2）孔與孔的位置精度；（3）孔和平面的位置精度；（4）主要平面的精度；（5）表面粗糙度。

在擬定零件機械加工工藝規程時，有一些基本原則應該遵循：

（1）先面后孔；（2）粗精分開、先粗后精；（3）統一工藝過程的基準；（4）工序集中，先主后次，減少裝夾次數。

1 內液分流零件的分析與準備

1.1 連接體零件建模

根據要求，筆者采用Rhinoceros制圖軟件進行建模，得到連接體三維模型，并將其另存為后綴IGS格式的文件。內液分流連接體零件見圖1.

圖1 內液分流零件圖

1.2 制定加工工藝

零件的數控加工主要可以分為平面加工與孔加工。平面加工采用銑削加工；孔加工采用鏜加工。

銑削加工：

a、以上端面定位毛坯，粗、精銑頂面，后面、斜面局部。

b、以左右端面分別定位毛坯，粗、精銑左右面，后面、斜面局部。

c、以斜端面定位毛坯，壓緊斜角支架作為底面定位，粗、精銑斜面，前面局部。

2 用PowerMill軟件制定刀具路徑

由圖2可見世界坐標系不能滿足加工需要，故需定義用戶坐標系。每個端面定位都需要建立一個專用坐標系和適當定義毛坯尺寸。

圖2 一般用戶坐標系圖示

2.1 參數設置

用世界坐標系為基礎，新建毛坯，記錄毛坯三維尺寸，取二分一值，為毛坯中心坐標。在不激活該用戶坐標系的情況下，輸入坐標相對世界坐標系的坐標值，即可快速定位每個面的用戶坐標系。坐標軸指向不同還需要做旋轉坐標和定值平移操作。

斜面坐標系定位則需要先平行斜面隨機生成坐標系，Z軸正方向為斜面法線方向，再建立新毛坯，讀出毛坯三維坐標，計算毛坯顯示X、Y軸各數值的正負差，差值的二分一數據為該軸平移距離（正負號為方向）即可定斜面加工坐標原點，圖3.

圖3 斜邊毛坯坐標系圖示

總而言之，通過世界坐標系與定面毛坯三維數據可以對任何面建立坐標系。

2.2 設置毛坯和刀具路徑

由于該零件六端面都可以遵從常規加工方式，需注意各面孔加工，為避免進行多余的加工步驟，將需要多次刀具與鉆具切換。其余如凸臺等可采用端面銑刀進行加工。選用“偏置區域清除”策略進行粗加工，再選用“平行平坦面精加工”策略進行精加工。得到加工刀具路徑如圖4所示。

圖4 上端面毛坯定位的加工刀具路徑

2.3 斜端面用戶坐標系及毛坯刀路設置

因零件為7面加工，而世界坐標下上端面毛坯為第一加工面，斜面局部已經處理斜面毛坯可以縮減為斜面相關結構加工范圍，以減少加工時間，見圖5.

圖5 斜面加工圖示

3 結束語

本文依據箱體零件的加工工藝要求，以蝸輪箱體零件為例，利用Rhinoceros軟件建模，PowerMill軟件制定刀具加工路徑的方式，制定出內液分流連接體零件的各面及孔的加工工藝，并生成NC程序，實現在數控銑床上對需要斜面精加工的零件的加工。

[1]劉容.基于PowerMILL的數控加工技術在模具制造中的應用[J].金屬加工，2013（1）：69-71.

[2]胡靜，宋晶，王曦崴.基于PowerMILL的密封環高速加工數控編程研究[J].機床與液壓，2014（10）：68-71.

[3]數控機床可靠性評估中的邊界強度過程[J].王智明，楊建國.上海交通大學學報.2012（10）.

Research on BevelMachining Based on TriaxialCNCMilling Machine

DENG Dao-feng
（Guangzhou College South China University of Technology，Guangzhou 510800，China）

By processing the inner liquid splitting connection parts on the numerical controlmilling machine，the related problems of the three-axismilling machine in the chamfering are mainly studied.In this paper，the processing method of multi-directional shunt casting on CNC milling machine are discussed，by using Rhinoceros modeling and PowerMill CNC programming software.

CNCmillingmachine；Rhinoceros；PowerMill；internal fluid shunt parts；bevel processing.

TG659

A

1672-545X（2017）04-0276-03

2017-01-28

鄧道鋒（1987-），男，廣東陽江人，助理工程師，教師，主攻工業設計、快速成型技術。