平面類零件加工的一般步驟

陳亞峰?周海偉

摘 要：在實(shí)際加工中想要加工圖紙上完整的零件，首先要對(duì)零件分析，我們可以根據(jù)分析后的結(jié)果合理安排加工工藝、合理的選擇刀具、安排刀具的加工順序、切削要求、主軸轉(zhuǎn)速等。其次就是要有正確的程序，程序的正確與否會(huì)直接影響零件的形狀尺寸，有時(shí)為了提高生產(chǎn)效益減少了出錯(cuò)率編程者會(huì)將手工編程與自動(dòng)編程巧妙結(jié)合，當(dāng)然對(duì)于零件的完整加工我們還要考慮的很多，操作者的正確操作步驟，量具的測(cè)量檢測(cè)等等。

關(guān)鍵詞：加工工藝；加工順序；手工編程；自動(dòng)編程

1 分析零件圖樣

1.形狀分析

在加工中為了保證精確的尺寸精度，位置精度和形狀精度，所以要對(duì)構(gòu)成零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行分析。由圖1中可以看出主要的直線、圓、橢圓、鍵槽、和孔等給定幾何條件比較充分，正方形輪廓也有一定的尺寸規(guī)格。

2 根據(jù)圖紙要求確定加工方法

1.工藝分析

（1）加工方式： 采用立式銑削加工

（2）加工設(shè)備：FANUC數(shù)控系統(tǒng)的立式加工中心

（3）毛坯材料：材料45#鋼，規(guī)格：130mm×125mm×32 mm

從圖樣中可以看出對(duì)有的輪廓加工要求比較高，則零件的裝夾應(yīng)采用精密的平口鉗。在安裝工件時(shí)，要對(duì)平口鉗的固定鉗口找正，要注意工件安裝要放在鉗口中間部位，工件坐標(biāo)系G54應(yīng)建立在工件上表面的對(duì)稱中心處。

2.針對(duì)零件圖樣要求確定加工順序

（1）銑削上平面，保證高度尺寸30mm。選用Φ50mm盤銑刀（T1）；

（2）粗銑內(nèi)輪廓，選用Φ12mm銑刀（T2）；

（3）粗銑橢圓，選用Φ12mm銑刀（T2）；

（4）粗銑Φ29的圓，選用Φ12mm銑刀（T2）；

（5）精銑內(nèi)輪廓，選用Φ12mm銑刀（T2）；

（6）精銑橢圓，選用Φ12mm銑刀（T2）；

（7）精銑Φ29的圓，選用Φ12mm銑刀（T2）；

（8）精銑2個(gè)對(duì)角鍵槽，選用Φ10mm銑刀（T3）；

（9）精銑斜面，選用R4mm球頭銑刀（T5）；

（10）精銑倒圓角，選用R4m球頭銑刀（T5）；

（11）鉆2個(gè)Φ8通孔，選用Φ7.8mm直柄麻花鉆（T4）；

（12）鉸2個(gè)Φ8通孔，選用Φ8mm機(jī)用鉸刀（T6）。

3.工藝流程卡片（省略）

3 編寫程序

在編寫程序的過程中，通常有兩種方式 ：一種是手工編程、另一種就是UG軟件的自動(dòng)編程。由于手工編程花費(fèi)時(shí)間較多，要求操作者對(duì)編程知識(shí)了解較廣，而且正確率還不高，對(duì)一些復(fù)雜零件和曲面的編寫更是難上加難，盡管手工編程較為繁瑣，但它也有它的好處，因此我們就將手工編程與自動(dòng)編程相結(jié)合來完成工件的加工。

1.手工編程

（1）外輪廓備料的程序編寫

由于備料切削深度較大，手動(dòng)改變深度的次數(shù)較麻煩，為了提高加工效率我們采用Φ12mm的銑刀利用宏程序以Z深度為變量，進(jìn)行循環(huán)往復(fù)銑削。

此程序中運(yùn)用的宏程序，由于宏程序允許使用變量、算術(shù)、邏輯運(yùn)算、條件轉(zhuǎn)移和循環(huán)指令，使得編制相同的加工操作程序更快捷。使用宏程序時(shí)，數(shù)值可以直接指定或用變量指定。如“#1=#1+1”。#1只是一個(gè)參數(shù)代號(hào)，而“#1+1”起累加作用。

（2）面銑

將加工好的深度為24mm的備料反面夾緊，調(diào)用上一個(gè)程序，加工多余的材料直到滿足120×120mm長(zhǎng)寬尺寸要求，在保證高度的同時(shí)為了提高加工效率，我們可以選用Φ50mm盤銑刀銑削平面。毛坯厚度32mm，所以切削層厚度為2mm，最后加工余量還剩50絲時(shí)，為了保證工件表面粗糙度，加工時(shí)可以選擇在MDI界面中編寫一個(gè)面銑程序讓面銑變?yōu)樽詣?dòng)加工。

2.自動(dòng)編程

（1）倒圓角和斜面的編寫

由于手工編倒圓角和斜面較為復(fù)雜，而UG軟件中對(duì)曲面加工較為強(qiáng)大，在運(yùn)用時(shí)合理的選擇加工方法、定義刀具、加工參數(shù)和加工區(qū)即可自動(dòng)生成數(shù)控加工程序，所以我們就倒圓角和斜面選擇UG軟件的自動(dòng)編程。

（2）加工后處理

在操作導(dǎo)航工具的程序順序視圖中，鼠標(biāo)點(diǎn)擊WORKPIECE的標(biāo)志，然后點(diǎn)擊菜單欄中“后處理”標(biāo)志，彈出“后處理”對(duì)話框，選擇“MILL 3 AXIS”，“文件名”默認(rèn)，在“單位”文本框中選擇“公制/部件”，最后單擊“確定”按鈕即可。

四、零件加工

1.裝夾

將已準(zhǔn)備好的毛坯裝夾在精密平口鉗上，并要對(duì)他的固定鉗口找正，安裝工件時(shí)，注意工件上浮，防止加工時(shí)銑刀與平口鉗發(fā)生碰撞，安裝時(shí)也需要在毛坯下面放墊塊，防止切削過程中工件被推翻，當(dāng)然，有時(shí)也不用墊塊需要在加工途中拿掉，比如墊塊上方的通孔加工。

2.回零

為了確認(rèn)機(jī)床的位置，機(jī)床能回到參考點(diǎn)，所以在加工前要對(duì)機(jī)床回零。將機(jī)床調(diào)到MDI狀態(tài)下，輸入G28G91X0Y0Z0，按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕即可

3.對(duì)刀

機(jī)床主菜單→設(shè)置→坐標(biāo)系設(shè)定→G54坐標(biāo)系

將屏幕切換到相對(duì)坐標(biāo)狀態(tài)下，用手搖輪將刀具移到X軸左側(cè)輕輕碰一下工件（X0→預(yù)置→相對(duì)坐標(biāo)）這時(shí)把刀具抬起移到X軸的另一邊輕輕碰一下看一下相對(duì)坐標(biāo)數(shù)值然后除以2抬刀移至安全平面記下除以2的數(shù)值（X輸入除以2之后的數(shù)值→測(cè)量→機(jī)械坐標(biāo)）。

Y方向的對(duì)刀同上。

Z方向?qū)Φ?，將刀具碰毛坯上表面（Z0→測(cè)量→機(jī)械坐標(biāo)或有時(shí)為了保證深度尺寸Z（0.01～0.05）→測(cè)量→機(jī)械坐標(biāo)），對(duì)刀完成。

4.粗加工

開始加工前我們應(yīng)當(dāng)在MDI界面中輸入G40、G15、G17、G69等指令來取消上一個(gè)操作者所編的機(jī)床跟隨指令，否則加工時(shí)會(huì)出現(xiàn)無故旋轉(zhuǎn)和不在XY坐標(biāo)系中加工。調(diào)用編輯好的程序后，先對(duì)材料進(jìn)行粗加工，由于粗加工切削量大，容易產(chǎn)生切削熱，要及時(shí)開切削液冷卻，防止工件燒傷，粗加工過程中產(chǎn)生的切削力也是挺大的，因此通過選擇合理主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給倍率，來達(dá)到切削過程平穩(wěn)的狀態(tài)，加工前，也應(yīng)進(jìn)行試切觀察，防止材料出現(xiàn)過切或加工的外形與圖紙不一樣的現(xiàn)象。

5.精加工

在圖樣中可以看到輪廓的各個(gè)幾何要素精度要求較高，因此還要對(duì)其精加工，通過改變刀補(bǔ)和程序中的切削參數(shù)來保證精度。在實(shí)際加工中操作者應(yīng)熟練的運(yùn)用量具對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量檢測(cè)，適當(dāng)?shù)臏p小切削用量，增大主軸轉(zhuǎn)速和減小進(jìn)給率等來實(shí)現(xiàn)精加工的目的。

6.去毛刺

由于加工過程中刀具的磨損，零件上難免出現(xiàn)一些毛刺，當(dāng)對(duì)零件的某些圖素加工要求不高時(shí)除了用空運(yùn)行去除毛刺外我們還可以在取下工件后用銼刀去毛刺。

參考文獻(xiàn)

1.唐人科 《UG NX5《技術(shù)入門與案例應(yīng)用》 中國(guó)青年出版社 2013.5

2.徐國(guó)權(quán) 《數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)編程與操作》 鹽城技師學(xué)院 2012.1