數(shù)控銑削的工藝性分析

數(shù)控銑削加工工藝性分析是編程前的重要工藝準(zhǔn)備工作之一，根據(jù)加工實踐，數(shù)控銑削加工工藝分析所要解決的主要問題大致可歸納為以下幾個方面。

1、選擇并確定數(shù)控銑削加工部位及工序內(nèi)容

在選擇數(shù)控銑削加工內(nèi)容時，應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)控銑床的優(yōu)勢和關(guān)鍵作用。主要選擇的加工內(nèi)容有：
（1）工件上的曲線輪廓，特別是由數(shù)學(xué)表達(dá)式給出的非圓曲線與列表曲線等曲線輪廓，如圖4.17所示的正弦曲線。
（2）已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲面,如圖4.18所示的球面。

圖4.17 Y=SIN(X)曲線 

圖4.18　球面

（3）形狀復(fù)雜、尺寸繁多、劃線與檢測困難的部位；
（4）用通用銑床加工時難以觀察、測量和控制進(jìn)給的內(nèi)外凹槽；
（5）以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔和面；
（6）能在一次安裝中順帶銑出來的簡單表面或形狀；
（7）用數(shù)控銑削方式加工后，能成倍提高生產(chǎn)率，大大減輕勞動強(qiáng)度的一般加工內(nèi)容。

2、零件圖樣的工藝性分析

　　根據(jù)數(shù)控銑削加工的特點，對零件圖樣進(jìn)行工藝性分析時，應(yīng)主要分析與考慮以下一些問題。
（1）零件圖樣尺寸的正確標(biāo)注

圖4.19 零件尺寸公差帶的調(diào)整

　　由于加工程序是以準(zhǔn)確的坐標(biāo)點來編制的，因此，各圖形幾何元素間的相互關(guān)系（如相切、相交、垂直和平行等）應(yīng)明確，各種幾何元素的條件要充分，應(yīng)無引起矛盾的多余尺寸或者影響工序安排的封閉尺寸等。例如，零件在用同一把銑刀、同一個刀具半徑補償值編程加工時，由于零件輪廓各處尺寸公差帶不同，如在圖4.19中，就很難同時保證各處尺寸在尺寸公差范圍內(nèi)。這時一般采取的方法是：兼顧各處尺寸公差，在編程計算時，改變輪廓尺寸并移動公差帶，改為對稱公差，采用同一把銑刀和同一個刀具半徑補償值加工，對圖4.19中括號內(nèi)的尺寸，其公差帶均作了相應(yīng)改變，計算與編程時用括號內(nèi)尺寸來進(jìn)行。
（2）統(tǒng)一內(nèi)壁圓弧的尺寸
　　加工輪廓上內(nèi)壁圓弧的尺寸往往限制刀具的尺寸。
1）內(nèi)壁轉(zhuǎn)接圓弧半徑R
　　如圖4.20所示，當(dāng)工件的被加工輪廓高度H較小，內(nèi)壁轉(zhuǎn)接圓弧半徑R較大時，則可采用刀具切削刃長度L較小，直徑D較大的銑刀加工。這樣，底面A的走刀次數(shù)較少，表面質(zhì)量較好，因此，工藝性較好。反之如圖4.21，銑削工藝性則較差。
　　通常，當(dāng)R<0.2H時，則屬工藝性較差。
 

圖4.20　R較大時 

圖4.21　R較小時

2）內(nèi)壁與底面轉(zhuǎn)接圓弧半徑r
　　如圖4.22，銑刀直徑D一定時，工件的內(nèi)壁與底面轉(zhuǎn)接圓弧半徑r越小，銑刀與銑削平面接觸的最大直徑d=D-2r也越大，銑刀端刃銑削平面的面積越大，則加工平面的能力越強(qiáng)，因而，銑削工藝性越好。反之，工藝性越差,如圖4.23所示。
　　當(dāng)?shù)酌驺娤髅娣e大，轉(zhuǎn)接圓弧半徑r也較大時，只能先用一把r較小的銑刀加工，再用符合要求r的刀具加工，分兩次完成切削。
　　總之，一個零件上內(nèi)壁轉(zhuǎn)接圓弧半徑尺寸的大小和一致性，影響著加工能力、加工質(zhì)量和換刀次數(shù)等。因此，轉(zhuǎn)接圓弧半徑尺寸大小要力求合理，半徑尺寸盡可能一致，至少要力求半徑尺寸分組靠攏，以改善銑削工藝性。
 

圖4.22　r較小 

圖4.23  r較大

3、保證基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則
　　有些工件需要在銑削完一面后，再重新安裝銑削另一面，由于數(shù)控銑削時，不能使用通用銑床加工時常用的試切方法來接刀，因此，最好采用統(tǒng)一基準(zhǔn)定位。
4、分析零件的變形情況
　　銑削工件在加工時的變形，將影響加工質(zhì)量。這時，可采用常規(guī)方法如粗、精加工分開及對稱去余量法等，也可采用熱處理的方法，如對鋼件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，對鑄鋁件進(jìn)行退火處理等。加工薄板時，切削力及薄板的彈性退讓極易產(chǎn)生切削面的振動，使薄板厚度尺寸公差和表面粗糙度難以保證，這時，應(yīng)考慮合適的工件裝夾方式。
　　總之，加工工藝取決于產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸和技術(shù)要求等。在表4.2中給出了改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)提高工藝性的一些實例。