典型难加工零件工艺分析及编程,加工待资料.ppt

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1、(典型)难加工零件工艺分析及编程、加工一、(典型)难加工零件概念1）、什么是(典型)难加工零件通常所指的难加工零件就是在加工之前零件的加工工艺复杂、属于特殊难加工材料、用到特殊材料的刀具、成型刀具、自磨刀具等用普通、常规方法难以或无法加工的零件。同时尺寸精度、形位公差难以保证的零件也属于难加工零件的范畴。常见的难加工零件在摩托车、汽车、飞机等制造业中经常出现。而由于现代制造业技术的发展和特种加工的出现，许多难加工零件的制造技术、工艺有了很大的突破，如电火花成型/线切割、激光加工、超声波加工、高频振动加工、

2、电化学加工、纳米加工等；新材料、新刀具的出现也为难加工零件的制造提供了解决的条件，如立方氮化硼涂层刀具（高速钢或硬质合金基体）、陶瓷刀具、金刚石刀具等。22）、(典型)难加工零件常采用的加工解决途径（路线）零件图纸分析零件工艺分析分工步选择机床满足零件的使用要求、尺寸、形位公差、粗糙度；变形等普通机床数控机床特种机床分工步选择机床普通、特殊刀具加工、检验入库计算机CAM3二、数控铣/加工中心(典型)难加工零件例1、支架零件的数控铣削加工工艺下图1所示为薄板状的支架，结构形状较复杂，是适合数控铣削加工的一种典型平面类零件。下面简要介绍该零件的工艺分析过程。

3、图141）、零件图样工艺分析（1）结构分析由图1可知，该零件的加工轮廓由列表曲线、圆弧及直线构成，形状复杂，加工、检验都较困难，除粗铣底平面宜在普通铣床上铣削外，其余各加工部位均需采用数控铣床加工。（2）精度分析该零件的列表曲线尺寸公差为0.2mm，其余尺寸公差都为IT14级，表面粗糙度均为Ra6.3，比较容易加工。但其腹板厚度只有2mm，且面积较大，加工时极易产生振动，处理不好可能会导致其壁厚公差及表面粗糙度难以达到要求。（3）毛坯、余量分析支架的材料为锻铝LD5，毛坯为铸件，形状与零件相似，各处均有单边加工余量5mm（毛坯图略）。零件在加工后各处厚薄

4、尺寸相差非常大，除扇形框外，其他各处刚性很差，尤其是腹板两面切削余量相对其基本尺寸相对较大，故该零件在铣削过程中及铣削后都将产生较大变形。（4）结构工艺性分析该零件被加工轮廓表面的最大高度H=41-2=39mm，转接圆弧为R10mm，略大于0.2H，故该处的铣削工艺性尚可。全部底圆角为R10mm和R5mm，不统一，另外，加工列表曲线轮廓的铣刀底圆角半径应尽可能小，故需多把不同底圆角半径的铣刀。5（5）定位基准分析该零件只有底面及φ70mm孔（先制成φ20H7的工艺孔）可作定位基准，还缺一孔，需要在毛坯上专做一辅助工艺基准孔。根据上述分析，针对提出的主要问

5、题（变形及2mm厚的腹板难加工），采取如下工艺措施：a）设计真空夹具，提高薄板件的装夹刚性；b）安排粗、精加工及钳工矫形；c）采用小直径铣刀加工，减小切削力；e）先铣加强筋，后铣腹板，最后铣外形及φ70孔，有利于提高刚性，防止振动；f）在毛坯右侧对称轴线处增加一工艺凸耳，并在该凸耳上加工一工艺孔，解决缺少的定位基准；g）腹板与扇形框周缘相接处的底圆角半径R10mm，采用底圆角半径为R10的成形球铣刀（带7°斜角）补加工完成。2）、制定工艺过程根据前述的工艺措施，制定支架加工主要工艺过程。（1）普通铣床：铣底平面。（2）立式钻床：钻、镗2×φ20H7定位孔

6、。（3）数控铣床：粗铣腹板厚度、型面轮廓及内外形。（4）数控铣床：精铣腹板厚度、型面轮廓及内外形。（5）普通铣床：铣去工艺凸耳。（6）钳工：矫平底面、表面光整、尖边倒角。（7）表面处理。63）、确定装夹方案如前所述，在数控铣削加工工序中，选择底面、φ70孔位置上预制的φ20H7工艺孔以及工艺凸耳上的φ20H7工艺孔为定位基准，夹具定位元件为“一面两销”。图2所示的是专为数控铣削工序中设计制造的过渡真空平台。利用真空来吸紧工件，夹紧面积大，夹紧力均匀，夹紧刚性好，铣削时不易产生振动，非常适用于薄板件装夹。为防止抽真空装置发生故障或漏气，使夹紧力突然消失或下

7、降，需另加辅助夹紧装置，避免工件松动。图3即为数控铣削加工装夹示意图。图3图274）、划分数控铣削加工工步和安排加工顺序支架在数控机床上进行铣削加工的工序共两道，按同一把铣刀的加工内容来划分工步，其中数控精铣工序可划分为三个工步，具体的工步内容及工步顺序见表1：5）、确定进给路线图4、5、6是数控精铣工序中三个工步的进给路线。图中Z值是铣刀在Z方向的移动坐标。在第三工步进给路线中，铣削φ70孔的进给路线未绘出。粗铣进给路线从略。表1工步内容及工步顺序8图4铣支架零件型面轮廓周边R5进给路线9图5铣支架零件扇形框内外形进给路线10图6铣支架零件外形进给路线

8、11表2数控加工刀具卡片6）、选择刀具铣刀种类及几何尺寸根据被加工表面的形状和尺