浅谈倒扣马鞍曲面的／JnT.pdf

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1、束DON6FANGBOl薅LER2㈣：=／2三：0删=：1：4：：：I工艺研究浅谈倒扣马鞍曲面的加工东方锅炉黄军王仁兵王冬平摘要随着煤气化产业的广泛应用，气化炉作为煤气化设备中的关键设备。而气化炉设备中多数接管法兰均设计为对接式双马鞍曲面结构。对于双马鞍曲面的加工，结合我公司现有设备能力和加工的经济性，大胆设想并提出了一种适合的加工方法。关键词气化炉双马鞍曲面数控加工的精度和表面粗糙度符合要求，同时还应考虑生产1刖青效率和经济性，以及工厂的生产设备能力等实际情以某一气化炉接管法兰为例(见图1)，按照传况。而三维曲面的加

2、工最基础的条件是由机床三轴统的加工方法，在该接管法兰中曲面由两个圆柱相联动加工完成的，因此决定了我公司加工马鞍曲面贯并在相贯线处由圆弧R过渡而形成的空间曲面，的设备范围。呈马鞍型空间曲面。曲面的结构特殊，加工复杂，如上图中所示，曲面A为开放式的马鞍曲面，在一般的数控铣床或车床上都无法加工。目前该种曲面B为倒扣式外开放式马鞍曲面。在我公司现有类型的曲面加工一般采用带有数控回转工作台的设备能力的条件下，加工该种零件的机床有可用龙数控铣镗床或者四轴及以上的加工中心。门镗铣床、落地镗铣床和立式加工中心。为了达到理想的加工效果，

3、既经济又实用，对三种机床的加工方案进行如下分析比较：方案一：采用龙门镗铣床加工，工件立式装配。上马鞍曲面A采用D100R6开粗，R16球刀螺旋插补精加工成型；下马鞍曲面B的加工由于我公司万向铣头不带联动功能，因此曲面B可分为90。四个区域，利用9O。角铣头将主轴方向变换为水平，将90。范围内的四个区域分别粗加工、精加工成型。图1接管法兰方案二：采用带回转工作台的落地镗铣床加工，工件立式装配。上马鞍曲面A采用9O。角铣头将主2曲面加工方案的制定轴方向变换为垂直，利用D100R6开粗，R16球刀螺马鞍曲面的加工方法的选择是

4、保证加工表面旋插补精加工成型；下马鞍曲面B分为9O。四个区13束方I)ONGFAN慧鲞三兰!域，加工1个区域后，回转工作台旋转180。，重范围尽量宽，采用可调式刀柄，在不使用垫片的情复输入程序，再次加工马鞍曲面B，以此类推完成况下刀柄的深度(从管座装夹后的最高点算起)≤加工。190mm，宽度~<55mm(见图2)。方案三：采用立式加工中L,gnm，工件立式装配。上马鞍曲面A利用63牛鼻刀粗加工，R16球形刀螺旋插补精加工；下马鞍曲面B采用T型刀具反铣、等高铣开粗、螺旋插补铣精加工。上述三种方案的比较显示：方案一采用龙门

5、镗铣床加工，虽然加工比较简单，但经济性和效率太低；方案二采用落地镗铣床加工，经济性较低且工件放置在回转工作台中心时主轴刚性太差；方案三采用小型立式加工中心加工小型零件，满足数控加工的基本原则，同时采用整个区域连续加工，效率较高。图2非标刀具鉴于上述三种方案的比较结果，选择方案三执行曲面加工。4切削参数计算3刀具方案设计及选择在满足加工质量的前提下，充分挖掘机床的潜力，最大限度地提升加工效率。试验之初，结合双在确定马鞍曲面加工方案的基础上进行刀具马鞍曲面的尺寸，设计非标T型刀具直径为方案的设计和选择。数控铣刀的基本要求为

6、铣刀刚220mm，长度为190mm，刀片R6mm。性足和铣刀耐用度高。除上述两点外同时应考虑铣由于设计零件图中马鞍粗糙度为Ral2．5，因此刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能。针对考虑到加工效率和机床刚性不足的问题，经过计算本次马鞍曲面的加工刀具还应该考虑马鞍大小口每刀切深印为1．4mm能满足基本粗糙度要求，减直径之差，即考虑刀盘直径与刀柄直径的差值应满少精加工余量。在线速度达到249m／min和较快速足工件加工要求。走刀的条件下，既能提高加工效率，又能满足机床本次加工方案中主要涉及到3把刀具：第一把的功率和扭矩值

7、。为上马鞍曲面A开粗用铣刀；第二把为上马鞍曲面A精加工铣刀；第三把为下马鞍曲面B粗、精加工5三维建模编程铣刀。为了节约刀具成本，充分利用我公司现有刀在确定了加工参数后，根据接管马鞍曲面的结具资源，上马鞍曲面加工的粗、精加工刀具采用构特点，采用粗、精加工法。粗加工使用型腔铣中D63R6牛鼻刀和R16球刀。的等高加工，精加工采用固定轮廓铣中的流线驱动由于下马鞍曲面B的加工在立式加工中心而不螺旋插补加工。在转台进行，只能通过刀具来实现切削。考虑到机粗加工编程时程序计算是以刀具下端为切点床本身加工范围的限制，为使立式加工中心的

8、加工焘1)¨、{一r、《}{fI}IlJ：_二鲨==二=二二上l——三——兰—————一进行计算，而实际刀具下端不能参与切削并且进刀具吃刀点从0～1／2刀盘宽度，整个切人过程不太刀、退刀都不与工件发生干涉，因此我们想方设法稳定，因此会出现“嗤”刀现场。为此，在后续编的让刀具从下往上开始加_T。根据UG编程软件计程过程中，在保证产品