焊接铰链的加工优势

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1、通过对零件工艺性分析，详细论述了卧式机床高效的加工方法。2零件工艺性分析此零件具有复杂的结构，零件在六个方向上都有型面，需要多个工位配合完成加工。此零件毛料为模锻件，材料为TA15M，外廓尺寸470×250X170，重量63kg(见图1)零件外廓尺寸为160×230X450。零件重量为7．323kg，金属去除率为88．4％。零件结构为铰链式结构，在六个方向上均有型面，结构极其不规则。装夹部位不开阔，稳定性差，而零件许多壁厚尺寸要在多个工位中才能形成。保证零件壁厚是设定工艺方案的关键点。零件槽深，最深处160ram，槽空间小，仅宽34mm，转角小，仅为R10。这些转

2、角装配时有搭接关系，必须严格保证尺寸。数控加工需要长径比很大的刀具，刀具刚性差，也是加工的难点之一。3加工方案的确定3．1采用立式数控机床加工由于零件在各个方向都有型面，加工时要用专用铣夹将零件放置不同角度。用五坐标立式机床加工，再转卧式机床加工两端头。因此靠夹具定位面设计不同角度来满足数控加工。图2所示为零件的加工部位。部位A是后续加工其他部位的基准，加工此面时需要一套专用夹具；受五坐标立式摆角限制，加工部位B时，需要两套夹具两次装夹完成；加工部位c时，需要三套夹具三次装夹完成；加工部位D、E时，需要转到卧式机床加工，用一套专用夹具两次装夹完成。由于某个部位需要

3、在多个夹具完成，加工误差受多方面影响，如夹具定位误差，夹具制造误差，零件重复装夹误差等等。各种误差累计后，很难保证零件尺寸，而且需要多套夹具，制造成本增加。加工中多次准备夹具，加工效率低，生产周期长。受五坐标机床摆角限制(A±30。B±30。，零件最大角度39。)，数控加工后留有大量的常规补加工部位。由此分析，此零件不适合用立式数控机床加工。3．2采用卧式数控机床加工(1)数控机床的选择此零件锻件外廓尺寸为470X250×170，适合在具有较小工作台的卧式机床加工。结合现有设备，选择数控五坐标高刚性卧式加工中心。此设备刚性好，而且有两个可以交换的工作台。工作台行程

4、为1600×1200×1450，能够实现一边加工一边准备，提高工作效率。机床A角能够在+90／一90度范围内摆角，B角在360度内摆角。此机床具有很好的冷却设备，能够快速及时将切屑排走，可以有效延长刀具的使用寿命。(2)加工流程的确立采用五坐标立式机床加工部位A及其所在平面外形，钻基准孔，作为后续卧式加工的基准。加工此部位，不需夹具，可直接放在床面上加工。在卧式机床加工流程：如图2所示部位D、E，在零件底面留5mm工艺余量，以保证零件后续加工时装夹刚性；加工部位B，将此部位槽内形及耳片型面完全加工到位；加工部位c，粗精铣大小耳片及槽口；最后再补铣两端头工艺余量。所

5、有加工部位均以表面A定位，而且仅用一套夹具，通过工作台的旋转，完成各部分的加工。数控完全加工到位，无常规补加工，高度实现数字化加工。图3为零件在卧式机床加工状态。4加工程序的编制(1)提高工艺系统的刚性编程时充分考虑加工时零件的装夹位置，安排加工顺序时，合理安排压板位置，从而有力地提高零件工艺系统刚性。(2)零件两端头程序的编制零件端头深度为90mm，转角为R8。编端头程序时，根据机床及工艺系统刚性，确定5mm一层，进行分层加工。程序设定转角降速50％，用同一规格刀具进行粗精加工，最后用φ 16R4铣刀补铣转角。(3)零件深槽程序的编制编深槽程序时，将刀具分三个系

6、列，先用 φ 30R4 下刀深为50mm铣刀加工上半部分，再用φ 30R4下刀深为100mm加工中间部分，最后用φ3oR4下刀深为160mm加工底部。侧面用φ 30R4铣刀加工到位，仅用φ 20R4铣刀补铣转角。编制加工耳片型面程序时，通过改变刀轴方向，实现应用最短刀具加工。(所用刀具见表1)(4)零件耳片及槽口程序的编制编制小耳片及槽口程序时，由于槽宽为12，因此用西10R2铣刀分层从中间粗铣，两侧各留1mm余量，且粗精铣分开。精铣时，单侧加工有助于保证耳片厚度及槽口宽度。加工程序中心轨迹按照零件公差带的中值编制，考虑到槽口公差为一0．2，程序中轮廓线按单侧—0

7、．05mm偏置编制。这样加工出的零件合格率得到极大提高。(5)加工中使用的切削参数此零件最大的难点为槽深，结构不规则，转角小。因此选择刀具分几个系列，先用短刀加工零件上半部分，再用长刀加工槽深的部分。选择φ30R4的进口刀具粗精加工零件内形，将刀具长度分为如表1所示几个系列。铣切加工中经常使用的参数如下：N一铣刀转数(r／min)Fz 一每齿进给量(mm／z)Vf—进给速度(mm／min)Z一铣刀齿数Ae一切削宽度(mm)Ap一切削深度(mm)这些参数中相互关系为：Vf =Fz  XNxz；Q=A e ×Ap  XVf(6)加工程序的检验VERICUT拥有强大的功

8、能，操作方