數(shù)控銑削加工零件圖的工藝性分析

    針對數(shù)控銑削加工的特點(diǎn)，下面列舉出一些經(jīng)常遇到的工藝性問題，作為對零件圖進(jìn)行工藝性分析的要點(diǎn)來加以分析與考慮。

圖a                                     圖b

    ①圖紙尺寸的標(biāo)注方法是否方便編程，構(gòu)成工件輪廓圖形的各種幾何元素的條件是否充要，各幾何元素的相互關(guān)系(如相切、相交、垂直和平行等)是否明確，有無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等等。

    ②零件所要求的加工精度、尺寸公差是否都可以得到保證。不要以為數(shù)控機(jī)床加工精度高而放棄這種分析。特別要注意過薄的腹板與緣板的厚度公差，“銑工怕銑薄”，數(shù)控銑削也是一樣，因?yàn)榧庸�時(shí)產(chǎn)生的切削拉力及薄板的彈性退讓極易產(chǎn)生切削面的振動(dòng)，使薄板厚度尺寸公差難以保證，其表面粗糙度也將提高。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)面積較大的薄板厚度小于3mm時(shí)就應(yīng)充分重視這一問題。

    ③內(nèi)槽及緣板之間的內(nèi)轉(zhuǎn)接圓弧是否過小。因?yàn)檫@種內(nèi)圓弧半徑及常常限制刀具的直徑。如圖4-14所示，如工件的被加工輪廓高度低，轉(zhuǎn)接圓弧半徑也大，可以采用較大直徑的銑刀來加工，加工其腹板面時(shí)，走刀次數(shù)也相應(yīng)減少，表面加工質(zhì)量也會(huì)好一些，因此工藝性較好，反之，數(shù)控銑削工藝性較差。一般來說，當(dāng)被加工輪廓面的最大高度)時(shí)，可以判定為零件該部位的工藝性不好。

    ④零件銑削面的槽底圓角或腹板與緣板相交處的圓角半徑r是否太大。如圖a所示，當(dāng)r越大，銑刀端刃銑削平面的能力越差，效率也越低，當(dāng)r大到一定程度時(shí)甚至必須用球頭刀加工，這是應(yīng)當(dāng)盡量避免的。因?yàn)殂姷杜c銑削平面接觸的最大直徑d= D-2r(D為銑刀直徑)，當(dāng)D越大而r越小時(shí)，銑刀端刃銑削平面的面積越大，加工平面的能力越強(qiáng)，銑削工藝性當(dāng)然也越好。有時(shí)候，當(dāng)銑削的底面面積較大，底部圓弧r也較大時(shí)，我們不得不用兩把r不同的銑刀(一把r小些，另一把r符合零件圖)進(jìn)行兩次切削。

    ⑤零件圖中各加工面的凹圓弧(R與r)是否過于零亂，是否可以統(tǒng)一。因?yàn)樵跀?shù)控銑床上多換一次刀要增加不少新問題，如增加銑刀規(guī)格，計(jì)劃停車次數(shù)和對刀次數(shù)等，不但給編程帶來許多麻煩，增加生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間而降低生產(chǎn)效率，而且也會(huì)因頻繁換刀增加了工件加工面上的接刀階差而降低了表面質(zhì)量。所以，在一個(gè)零件上的這種凹圓弧半徑在數(shù)值上的一致性問題對數(shù)控銑削的工藝性顯得相當(dāng)重要。一般來說，即使不能尋求完全統(tǒng)一，也要力求將數(shù)值相近的圓弧半徑分組靠攏，達(dá)到局部統(tǒng)一，以盡量減少銑刀規(guī)格與換刀次數(shù)。

    ⑥零件上有無統(tǒng)一基準(zhǔn)以保證兩次裝夾加工后其相對位置的正確性。有些工件需要在銑完一面后再重新安裝銑削另一面，如圖b所示。由于數(shù)控銑削時(shí)不能使用通用銑床加工時(shí)常用的試削方法來接刀，往往會(huì)因?yàn)楣ぜ�的重新安裝而接不好刀(即與上道工序加工的面接不齊或造成本來要求一致的兩對應(yīng)面上的輪廓錯(cuò)位)。為了避免上述問題的產(chǎn)生，減小兩次裝夾誤差，最好采用統(tǒng)一基準(zhǔn)定位，因此零件上最好有合適的孔作為定位基準(zhǔn)孔。如果零件上沒有基準(zhǔn)孔，也可以專門設(shè)置工藝孔作為定位基準(zhǔn)(如在毛坯上增加工藝凸耳或在后繼工序要銑去的余量上設(shè)基準(zhǔn)孔)。如實(shí)在無法制出基準(zhǔn)孔，起碼也要用經(jīng)過精加工的面作為統(tǒng)一基準(zhǔn)。如果連這也辦不到，則最好只加工其中一個(gè)最復(fù)雜的面，另一面放棄數(shù)控銑削而改由通用銑床加工。

    ⑦分析零件的形狀及原材料的熱處理狀態(tài)，會(huì)不會(huì)在加工過程中變形，哪些部位最容易變形。因?yàn)閿?shù)控銑削最忌諱工件在加工時(shí)變形，這種變形不但無法保證加工的質(zhì)量，而且經(jīng)常造成加工不能繼續(xù)進(jìn)行下去，“中途而廢”。這時(shí)就應(yīng)當(dāng)考慮采取一些必要的工藝措施進(jìn)行預(yù)防，如對鋼件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，對鑄鋁件進(jìn)行退火處理，對不能用熱處理方法解決的，也可考慮粗、精加工及對稱去余量等常規(guī)方法。此外，還要分析加工后的變形問題，采取什么工藝措施來解決。