基于MasterCAM的T形楔塊數控加工工藝分析

徐靈敏

（中山市中等專業學校，廣東中山528400）

1 引言

MasterCAM軟件具有學習起來易上手，數控編程加工高效快速的特點，并得到了廣泛用戶的高度認可，使其在數控加工的應用越來越廣泛。同一零件往往會有多種不同的加工方法，需要用戶結合零件的加工技術要求，并結合所使用的機床和刀具、加工時長、加工材料等綜合成本進行充分考慮才能得到最佳的加工工藝，以獲得最優的加工效益。

2 T形楔塊零件加工工藝分析

2.1 T形楔塊結構分析

圖1 T形楔塊

圖1 所示為某電器產品中的T形楔塊，外形呈T字形。零件的外形尺寸為91×52×28mm，加工材料為鋁合金，要求批量加工，零件加工技術要求較高，精度最高達零件工作部位倒角與圓弧表面粗糙度值為Ra1.6μm，其它表面粗糙度值為Ra3.2μm。加工時所用機床為數控三軸銑床。

2.2 常規加工工藝方案

結合零件特點，考慮到裝夾與編程方便，如圖2所示，將毛坯垂直放置裝夾加工，這種裝夾方法屬于常規裝夾方法，具有快速高效的特點，屬于常規性裝夾方法。

圖2 常規加工工藝裝夾方法

加工時先加工底座部分，然后再加工工作部分，具體加工加工方案如表1所示。

這種常規的加工工藝方案存在著以下問題：①由于底座部分與工作部分分開加工，因翻面對刀操作會產生一定的誤差，必然會在該兩部分的接連加工處留下刀痕從而影響表面質量，如在底座與工作部分的連接處產生一條接刀痕，當對刀偏移量較大時還會出現底座與工作部分發生明顯偏移，表面質量難達到Ra3.2μm的技術要求；②在加工工作部分時刀具至少伸長達66mm以上，以使用φ16mm的平底立銑刀加工時伸出長度為66mm為例，伸出長度是刀具直徑的4.125倍，憑借多年的實踐生產經驗判斷，該值已達到了刀具在加工時保持良好剛性的最大極限，在加工過程中勢必對保證表面加工質量有很大的不良影響；③采用球刀加工斜面和圓弧倒圓角曲面的表面質量與加工效率將明顯低于采用平底立銑刀的側刃加工，表面粗糙度值難以達到Ra1.6μm的技術要求。

2.3 加工工藝改進方案

根據零件的結構特點結合常規加工工藝方案存在的問題，對其加工工藝方案進行了改進。加工時將毛坯由豎直裝夾調整為水平裝夾，以充分利用T字形中兩側的空位進行裝夾，如圖3所示。一方面，考慮到底座部分需要一次加工到位，因此裝夾時可將底座部分沿臺虎鉗的左側凸出大于底座部分長度L的3～5mm，如當采用φ16mm立銑刀時，可取該值為36mm（25+16/2+3）；另一方面，考慮到T字形中的空位至少還有17mm可用于夾持，加工時利用該空位將工作部分直接加工到位。結合T字形中兩側的空位可供夾持的最底高度H值可取為38mm[（52-18）/2+18+3]。此處的3mm為估計值，可以根據需要進行調整。

表1 常規加工工藝方案

圖3 水平放置裝夾

改進后的新加工工藝方案如表2所示。

表2 改進后的加工工藝方案

（續表2）

另外，對比兩個加工方案再對比兩個方案，如表3所示。

表3 不同加工方案結果對比

改進后的加工工藝有效降低了加工成本，提高了加工效率，符合批量加工的技術要求，加工質量得到了有效保證。

3 結語

數控加工技術具有很強的實踐性，作為一個優秀的數控編程工藝師，需要充分結合零件的結構特點、加工技術要求、刀具成本、加工時長等不斷總結經驗，勇于創新，以獲得高效的加工質量和經濟效益。