數(shù)控銑加工大圍帶弧段工藝方案

1機(jī)床選用 
根據(jù)中小零件加工車間的加工能力，選用XK715F小型數(shù)控銑作為加工機(jī)床，參數(shù)如下：
工作臺(tái)面：500×2000(mm×mm)；
縱向行程：1400mm；
橫向行程：500mm；
當(dāng)量位移：x·y·z0.001mm/脈沖。
2試驗(yàn)過(guò)程
    難點(diǎn)：如何保證各個(gè)預(yù)鉆孔位置的坐標(biāo)系的選用，保證弧段內(nèi)外圓的尺寸精度，裝夾及竄動(dòng)時(shí)保證定位面貼合。
    原理：如圖1所示，初始機(jī)床原點(diǎn)將處于精加工尺寸的內(nèi)圓與兩個(gè)找正銷的垂直中心線的交點(diǎn)P0(x0,y0,z0)處，同時(shí)利用找正銷定位，使弧段在外圓沿弧段周向竄動(dòng)時(shí)對(duì)尺寸精度沒(méi)有影響。數(shù)控銑確定并記下機(jī)床原點(diǎn)位置后計(jì)算出弧段圓心相對(duì)于P0坐標(biāo)，將弧段分兩段銑削。內(nèi)外圓加工完成后，選定預(yù)鉆孔坐標(biāo)系，列出弧段導(dǎo)葉孔的線切割預(yù)鉆孔圓心坐標(biāo)，然后按照各點(diǎn)坐標(biāo)鉆出預(yù)鉆孔。

圖1原始坐標(biāo)系

    過(guò)程：以圖2所示的產(chǎn)品為例。為解決以上難點(diǎn)，采用f50h7找正銷2個(gè)、輔助銷1個(gè)，f8h7定位銷1個(gè)。先將扇形段毛坯裝夾于機(jī)床的工作臺(tái)上，按機(jī)床的最大行程銑出外圓的部分圓弧，然后墊上Q235-A·F鋼板30×800×200,裝夾于工作臺(tái)上，在工藝鋼板上鉆鉸3-f50H7銷孔，其中2個(gè)為找正銷孔、1個(gè)為輔助銷孔，輔助銷孔在找正銷的右側(cè)，3個(gè)銷孔相對(duì)間隔距離260mm，并且銷孔與弧段外圓相外切，打入找正銷。將已銑出的外圓靠緊在找正銷上，用壓板壓住。按找正銷及圖1將機(jī)床原點(diǎn)確定在精加工后弧段內(nèi)圓位置上，計(jì)算出扇形段圓心相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)。用竄動(dòng)工件的方法，銑準(zhǔn)剩余部分外圓。用銑外圓時(shí)竄動(dòng)工件的方法，銑準(zhǔn)全部?jī)?nèi)圓及左側(cè)輻射端面。打入輔助銷，竄動(dòng)工件。

圖2產(chǎn)品示意圖

    將左側(cè)輻射端面置于找正銷圓心的垂直中心線上，裝夾。本步驟的目的是為了以輻射端面與外圓的交點(diǎn)為定位孔坐標(biāo)系的原點(diǎn)，建立x2oy2坐標(biāo)系，以便于確定各個(gè)定位孔的圓心坐標(biāo)。如圖2所示。
下面討論各預(yù)鉆孔位置的相對(duì)坐標(biāo)計(jì)算的計(jì)算方法。

圖3型線及預(yù)鉆孔位置圖

    圖3為圍帶孔型線圖，該圖給出了原始坐標(biāo)和轉(zhuǎn)角后的坐標(biāo)系選取及預(yù)鉆孔的位置。在保證輻射端面處于2個(gè)找正銷中心連線的垂直中心線上，按圖2所示的坐標(biāo)系，通過(guò)點(diǎn)坐標(biāo)查詢，列出向右10個(gè)定位點(diǎn)的坐標(biāo)值，如表1所列。將機(jī)床原點(diǎn)移至外圓與左側(cè)輻射端面的交點(diǎn)處，按表1給出的坐標(biāo)，在圍帶上按圖3所示位置，向右鉆出10個(gè)預(yù)鉆孔，并在靠近左端預(yù)鉆孔位置處鉆鉸f8H7定位銷孔，同時(shí)鉆鉸在工藝鋼板上。竄動(dòng)扇形段。插入f8定位銷。按如上步驟完成剩余預(yù)鉆孔的加工。導(dǎo)葉孔型線由圓弧擬合，關(guān)鍵點(diǎn)由如圖3的型線圖給出11點(diǎn)坐標(biāo)，同時(shí)將轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)點(diǎn)列表，如表2所列。

表1定位點(diǎn)坐標(biāo)

序號(hào)		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
坐標(biāo)	x2	149.395	246.907	344.086	440.800	536.919	632.314	726.854	820.414	912.866	1004.086
	y2	107.218	114.499	125.358	139.779	157.744	179.227	204.201	232.630	364.477	299.699

表23.5047/e型線原始及安裝角35°坐標(biāo)

序號(hào)	原始坐標(biāo)(x1oy1)		安裝角35°坐標(biāo)(xoy)
	x1	y1	x	y
1	0.001	5.7069	134.043	88.029
2	28.651	39.837	130.150	43.638
3	69.231	37.567	95.607	22.221
4	159.583	1.418	0.861	0.009
5	158.993	0.0465	0.558	1.471
6	78.081	20.012	78.288	31.526
7	9.053	1.191	124.038	86.536
8	103.144	25.886	61.128	12.339
9	161.241	4.004	0.987	-3.060
10	161.591	2.887	0.059	-2.346
11	159.872	0.330	0	0.735

3結(jié)論
    通過(guò)竄動(dòng)錐圍帶扇形段，可以緩解龍門銑加工負(fù)荷，利用XK715F對(duì)零件進(jìn)行加工，通過(guò)設(shè)置找正銷與輔助銷及其相互位置，可以解決扇形段在機(jī)床上的定位、找正問(wèn)題；通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，可以解決零件竄動(dòng)后的定位孔中心確定問(wèn)題。
    總之，按如上方法，可以很好地使小設(shè)備解決大問(wèn)題，保證圖紙要求，并且裝配后的狀態(tài)很好，滿足裝配及加工要求。按照上述方法節(jié)約了加工成本，并填補(bǔ)了本廠在類似零件由大型龍門銑轉(zhuǎn)由小型數(shù)控立銑加工中的加工方法上的空白，并為以后加工類似零件提供了經(jīng)驗(yàn)。