零件的分析與加工過程的探討

陳會云

摘要：加工一個零件分為兩個步驟，一：零件的工藝分析；二：零件的加工過程；做工件首先要正確的分析加工工藝與手寫編程，其次根據零件的要求選擇適當的刀具、夾具及量具，合理的選擇加工時切削用量，使零件的尺寸達到圖紙規定的要求。

關鍵詞：加工工藝；切削參數；編程

在加工零件前，要認真的分析零件的加工工藝和刀具路徑，確定刀具的走向，其重點是程序是否正確，避免在加工過程中出現任何撞刀或過切現象。

1備料

毛坯規格：90×90×2mm，材料45#鋼。

用盤刀銑削毛坯周邊，如果在沒有盤銑刀的情況下可以利用φ10的鍵槽銑刀備料，由于去除的廢料較少，在備料時可直接將毛坯加工成88×88mm，加工成型后，用游標卡尺測量，保證毛坯料的尺寸。

1.根據圖示要求確定加工工藝

加工設備：FANUC 0i系統的立式加工中心

（1）毛坯材料：45#鋼 規格90×90×20mm

（2）刀具：盤刀、φ10的鍵槽銑刀、φ8.5和φ9.8的鉆頭、中心鉆、φ10H7的鉸刀、螺紋梳刀、鏜刀、φ6的倒角刀

（3）工藝路線：如表所示

（4）切削用量：如表所示

（5）夾具選用：精密平口鉗

2.填寫工序卡

工藝卡中的數據都是根據銑削計算得出的如：

uf=fn=afzn uf是每分鐘進給速度

f=uf/n f是每轉進給量

af=uf/zn n是銑刀轉速

z是銑刀齒數

af是每齒進給量

背吃刀量ap=H-h H是工件待加工表面厚度

h是工件已加工表面厚度、

3.加工程序前的步驟及注意事項

（1）確定工件坐標系

取工件兩邊對稱中心為工件X、Y的原點，工件上邊面為z軸零點，以此確定工件的坐標系。

（2）確定圖紙中各點坐標

在編制程序之前，根據圖紙信息或經計算將各個點的坐標值確定。

（3）編程

根據圖紙信息，利用手工編程方式，將零件程序編寫完成。編寫時應按照先易后難、先凸后凹的原則，最后加工孔。

（4）程序校驗

加工工件前，將程序輸入機床中進行校驗，檢驗時，將刀具抬離工件一定的距離，打開空運行進行程序校驗。 （注意：檢驗完要把空運行關掉）

2程序編加工注意點

1.面銑

利用盤刀對零件進行面銑，在沒有盤刀的情況下用φ10的鍵槽銑刀銑面。

2.外輪廓的加工

用φ10的鍵槽銑刀對工件進行銑削，對外輪廓加工最重要的部分是凸臺的深度，利用宏程序編程，會使加工更加簡便。

（1）刀具定位：G0 X55 Y0 Z100

加工的工件的長度為88mm，把定位點定位在44mm，在下刀時，由于刀具貼著工件側邊下刀，會在工件的側邊留下借刀痕，影響工件的精度。所以在進行定點時，一般都將刀具遠離工件，但不宜定的太遠，否則會影響加工效率。

（2）G41刀具半徑補償

程序中的G41是刀具半徑左補償，當我們加工工件時會采用不同的刀具進行加工，使用不同的刀具也要及時把刀補表數值改過來，不然就會導致工件過切。G42是刀具半徑的右補償（加工過程中大多數都采用G41）。

（3）銑削方式

零件加工中，銑削方式一般采用順銑。程序中出現的G02是指圓弧插補，R是圓弧半徑。

（4）宏程序

在加工這個零件時，切除的厚度較后，如不用宏程序加工就會導致加工效率降低。在程序中出現的#1它只是一個代號，而“#1=#1+3”是一個累加器。在此處的累加器是一個深度累加，如果還有其他數值的話，可以在設#2，#3等。

加工已經完成后，工件周邊會產生廢料，在廢料不多時可手動去除，如果廢料較多，可通過改刀補表數值去除廢料。

3.內輪廓加工

內輪廓加工的是兩個對稱的圓弧。

4.中心孔的加工

對中間通孔的加工，由于反面有個螺紋，所以中間的通孔只能加工到20.5mm。

分析：加工的孔是通孔，在加工中刀具不可能一次加工完成，利用宏程序累加深度（#1+3），可以提高加工效率。

5.通孔的加工

先用中心鉆定位，用φ8.5的麻花鉆鉆孔，再用φ9.8的麻花鉆擴孔，最后用中10的鉸刀鉸孔。

分析：在程序中出現的G98是返回初始位置平面，683是鉆孔指令，G85是鏜孔指令，G83的格式X_Y_Z_R_Q_F_K_，G85的格式是X_Y_Z_R_F_其中X，Y是孔位數據，Z是從R點到孔底的距離，R是從初始位置面到R點的距離，Q是每次切削進給的切削深度，F是切削進給速度，K是重復次數。

第二面零件加工中一定要把刀具對好，對刀是以φ20.5的圓為對刀中心，刀具出現偏差那零件位置就會偏移。

6.面銑

銑削深度0.5mm，可以調用程序00001和00002進行加工。

7.外圓加工

用φ10的銑刀對工件進行加工。

分析：由于加工的深度較深，應采用宏程序累加深度#1+2，注意外圓輪廓是否發生偏移。

8.內輪廓加工

用φ10的刀具進行加工。

分析：由于工件的外輪廓有兩個圓弧，在裝夾時不好夾，只能夾兩邊平臺，所以在加工中旋轉90度才能和圖紙一致。另外在圖中拐角處的圓角為φ5，用φ10的銑刀切削可能銑不出，可以把刀補數值改為4.999，這樣圓角就能銑出來。

9.凸臺加工

用φ10的銑刀進行加工。

分析：加工中由于銑削的是內輪廓，在去除廢料時不好改刀補，所以只能手動去除，另外注意手動時不能出現過切。

10.圓角加工

用倒圓角刀銑削C2的圓角。

分析：因為倒角刀的半徑為5，在下刀深度為2.5以上不能大于5，所以到C2的圓角的時候下刀深度為3，這時刀補表數值為2時，刀具貼在工件上。當刀補表數值為1時倒C2的角。

11.內螺紋加工

加工螺紋時用螺紋梳刀進行加工，程序中一定要把G41和G42區分開。

分析：變量累加時每次切削下刀深度為螺距的倍數，否則會亂牙。右旋內螺紋加工方向應按順時針方向旋轉切削，刀補為右刀補（G42）刀補用錯就會發生撞刀。

加工后零件圖2：

3結束語

經過一系列的工藝分析，程序編寫，加工，圖紙中的零件已經完成。要熟練的利用宏程序，使零件加工快速而又簡便。加工前要有一個清晰的加工思路，這樣就可以在規定的時間內完成對零件的加工。endprint