車銑加工中心典型特征加工工藝研究

劉救世 牛鵬輝 王金學

（鄭州大學機械工程學院，河南 鄭州 450001）

車銑加工中心典型特征加工工藝研究

劉救世 牛鵬輝 王金學

（鄭州大學機械工程學院，河南 鄭州 450001）

合理的工藝編制可有效提升產品質量和生產效率，車銑加工中心兼具車削和銑削功能，對于某些異難零件的加工可以簡化加工工序，充分發揮車銑加工中心的集約優勢。本文以某零件典型特征的加工為例，結合車削加工中心的特點，闡述零件的加工過程，確定零件典型特征的加工工藝，并編制相應的加工程序，為實際生產提供經驗和借鑒。

車銑加工中心；加工工藝；數控編程

隨著數控技術的發展和機床制造水平的提高，數控設備的種類增多，應用也日益廣泛。加工中心相較于常規的數控車床能加工的零件更復雜。本文以某典型零件的加工過程為例，分析工件加工的工藝問題，并編制出合理的加工程序。

1 典型零件加工工藝分析

數控加工中心的加工過程包括零件圖紙分析、工藝分析、數值計算、編制程序、程序校核、試加工、加工等過程。其中零件工藝分析是核心步驟。對零件加工工藝進行分析，主要是從以下三個方面來考慮：①分析零件加工的可行性，分析零件毛坯的可安裝性、材質的可加工性；②是分析程序編制的方便，分析零件的外形特征，能否夠通過數控機床內部的循環指令進行加工，能否通過較少的走刀距離來滿足加工要求；③通過工藝分析選擇合適的加工方案，分析零件的安裝定位方式、刀具的配備、加工路徑選擇、生產規模的大小等［1］。

以圖1所示的零件為例，進行加工工藝分析。

圖1 零件設計圖

1.1 圖紙分析

圖紙分析主要是：第一，零件的結構特征是否符合數控加工的特點；第二，零件圖紙上所給出的尺寸數據是否方便編程［2］。為了便于編程，零件圖標注方式可以修改為圖2的標注方式。

表1 切削用量

圖2 零件工藝圖

1.2 加工方法與加工方案的確定

1.2.1 加工方法。選擇加工方法的原則在符合加工精度和表面粗糙度要求的同時還應考慮生產率、經濟性和現有生產設備等實際情況。可以采用數控加工中心Viva T2sm/500，零件的輪廓通過車削模式進行加工，端面四方和錐面圓弧鍵槽用銑削模式加工，設備精度可達0.001mm，能夠滿足該零件的加工精度要求。

1.2.2 確定加工方案的原則。首先可以用粗車外圓循環指令加工外輪廓，然后用橢圓加工程序加工橢圓曲面，最后用銑削模式進行端面四方銑削和圓弧鍵槽銑削。

1.3 工步的劃分。

工件裝夾采用三爪卡盤裝夾。

①車端面。用G94指令車削零件右側端面。切削余量如圖3a所示。使用刀具：93度外圓車刀，如圖3b所示。刀具路徑如圖3c所示。

②外輪廓面加工。用粗車外圓指令G73加工出外輪廓，用G70精加工外輪廓。精加工時，用G96指令進行恒線速切削，提高表面質量。切削余量如圖4a所示。使用刀具：93度外圓車刀。刀具路徑如圖4b所示。

圖3 車端面

圖4 車外輪廓面

③車橢圓弧。用宏程序進行橢圓弧加工，橢圓弧外輪廓用恒線速切削，提高表面質量。切削余量如圖5a所示。刀具路徑如圖5b所示。使用刀具：93度外圓車刀。

圖5 車橢圓弧

④車槽。用循環切槽指令G75，加工出軸左側槽。切削余量如圖6a所示。使用刀具：4mm切槽刀，如圖6b所示。刀具路徑如圖6c所示。

⑤車外螺紋。用螺紋切削循環指令G92加工。使用刀具：60°外螺紋刀，如圖7a所示。刀具路徑如圖7b所示。

圖6 車槽

圖7 車外螺紋

⑥錐面圓弧鍵槽加工。用銑削加工模式加工圓弧形鍵槽。使用圓弧指令G02。

⑦端面四方加工。用銑削加工模式加工端面四方。使用端面銑削指令G12.1。

⑧切斷。使用G75指令進行切斷操作。

1.4 切削用量的確定

切削用量［3］見表1。

2 程序編制

選取工件右側端面中心點為編程原點。其中車削橢圓弧和銑端面正方形的編程比較復雜，列舉如下。

2.1 加工橢圓弧

3 結語

本文針對范例零件典型特征分析了車銑加工中心加工的可行性，制定了加工方案，確定了加工工藝路線，編制了加工程序，并在Viva T2sm/500車銑加工中心上完成了該零件的制作。合理布置了該零件外輪廓加工刀路，優化了右橢圓弧外輪廓的加工步驟，合理銜接了各個特征加工程序段，提升了零件的加工效率，為同類型加工中心上制作此類具有車、銑特征的異難工件積累了實際加工經驗［4］。

［1］鐘俊文，俞濤.基于數控車床典型零件的工藝分析和夾具設計［J］.現代制造技術與裝備，2010（6）：8-9.

［2］張秀紅.數控車床加工工藝設計［J］.企業家天地，2007（4）：224.

［3］焦建民.切削手冊［M］.北京：電子工業出版社，2007.

［4］唐振宇.數控車床加工的工藝分析［J］.廣東輕工職業技術學院學報，2005（12）：23-24.

Research on Typical Machining Characteristics of Turning Milling Machining Center

Liu JiushiNiu PenghuiWang Jinxue
（School of Mechanical Engineering，Zhengzhou University，Zhengzhou Henan 450001）

The reasonable preparation process can improve product quality and production efficiency,the machining center with turning and milling functions,for some difficult parts of the processing can simplify the processing proce?dures,give full play to the advantages of intensive milling machining center.In this paper,in the processing of typical features of a part of the case,combined with the characteristics of machining center,analyzed of the machining pro?cess,the machining process of typical parts of the formulation and preparation of the corresponding processing pro?gram,provided experience and reference to actual production.

turning milling machining center；machining process；NC programming

TG519.2

A

1003-5168（2017）08-0068-03

2017-07-01

劉救世（1985-），男，碩士，助理工程師，研究方向：機械設計及制造。