论方圆配合件高效的数控加工

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇论方圆配合件高效的数控加工范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：

本文介绍的是一套较复杂的方圆配合件的数控加工，该配合件利用原有的数控加工方案和编程方法，未能满足产品零件要求。通过不断查找原因和优化加工工艺方案，实施高效的加工策略，并经过多次加工实践摸索，最后提高了该配合件的生产效率，降低了加工成本和刀具损耗，满足了客户对该零件的技术要求和批量供货的需要。

【关键词】方圆配合件 生产效率 铣削加工

前言

随着我国加工技术水平的不断提高，国家投入职业教育的资金也逐年递增，各类先进的数控设备被引进到教学实践中，因此一些企业看到了与学校合作的空间，我所在学校就和一间专门生产汽车零部件的公司开展长期的校企合作项目。我所在的部门承接了一套复杂的方圆配合零件，材料为45号钢的加工任务。但是由于配合结构相对复杂，另外配合精度，表面质量要求高且需批量供货时间紧等诸多困难，原有的技术方案未能满足该零件生产要求。我作为专业的技术骨干，通过仔细分析加工要求，利用相关的数控理论知识与自身的加工经验并经过多次加工试制后，最后解决了该零件的批量加工任务。

1.问题出现

1.1零件的结构特点及技术要求

该方圆配合件材料为45号调质钢（硬度HRC22～34），切削性能良好，属于典型的配合类结构零件，零件1的尺寸为50x50x15mm，上表面周边有厚度仅为1mm的薄壁，中心有深度为8mm球面凹槽，底面结构简单，四周为2mm倒角及深度为5mm圆形凹槽；零件2的尺寸为φ90x40mm圆饼，上表面是配合轮廓，需要铰孔，底面为复杂曲面，侧面有方形凹槽和盲孔。

1.2.2工艺问题

上述工艺方案以机床为单位，减少装夹和找正次数，零件精铣便于控制，但实际加工中却出现了生产效率和质量问题，问题汇总如下：

①零件1正面加工时容易造成薄壁变形，导致配合困难；反面加工时，容易造成零件周边及薄壁装夹变形；使用球刀先粗后精铣削球面，生产效率较低；

②零件2是圆形材料，使用V形块装夹位属于点接触，不能承受重切削，加工效率低；

③零件2反面加工时，为保证装夹和加工精度，要进行多次装夹，生产效率低；

④ 内腔表面粗糙度未能达到客户1.6μm以下（光面）的要求；

2.原因查找与工艺分析

2.1该零件属于典型配合件，单件生产虽然速度快，而配合部分采用单独加工就难保证精度。

2.2该零件结构较为复杂，在普通数控铣上较难保证该方圆配合件的加工精度。

2.3该零件内部型腔的粗糙度要求为1.6μm以下，普通数控铣削一般也只能达到3.2μm 。因此应考虑使用性能及转速较高的加工中心进行生产加工为好。

3.数控工艺与编程技术解决方案

3.1零件加工总体解决方案的确定

在认真分析该零件的结构特点和尺寸要求后，使用3台高性能加工中心，进行多次加工实践摸索，最后确定了如下相对较好的数控加工方案：

3.2确定高效的加工工艺和装夹方案

3.2.1制订合理的加工工艺，要根据现有的加工设备，刀具及装夹方式，并遵从减少铣削加工的辅助时间和避免重复走刀路径。

为了提高加工中心的生产效率，首先必须认真分析加工的零件，弄清零件的材料、结构特点和精度、粗糙度、热处理等方面的技术要求。然后在此基础上，选择合理的铣削加工方式和简洁的加工路线。通过对以上两套加工工艺进行分析比较，可以得到以下结论：

原旧加工工艺：虽然能保证零件1加工的效率，并以最快速度把零件1加工完毕；但该路线没有考虑零件是装配零件，要保证零件轮廓完整性，分别加工对机床的精度要求较高。

3.2.2零件的装夹方式要考虑毛坯的形状和切削力的影响。方形类零件可以直接使用机床专用平口钳（4才钳）装夹，而圆饼类零件的装夹可采用V型垫铁或铣削工艺槽安装毛坯。如图-1所示。对比这两种加工工艺：

①原旧加工工艺：圆毛坯材料使用V型块装夹，这是常用的加工方法，能较容易保证零件的总高度，但反面加工时，由于方形槽与背面三角曲面凸台要对齐，加工完方形槽后，掉头加工定位比较难，可以通过使用百分表进行校正。并且V型块装夹，属于“点接触”，不能进行重切削。

先铣如左图的槽，用做定位，保证方形槽与背面三角曲面凸对齐，平口钳装夹这个槽，加工方形槽那一面可以不使用V型块，可以进行较大量的切削，能较大提高加工效率；加工 完毕后，掉头加工，槽侧面进行校正，节省装夹校正工件的时间。

3.3侧面槽加工、孔加工

加工侧面槽时，必须确定装夹位置，可以使用百分表校正上平面，保证工件水平，然后再使用分中棒对工件进行对刀操作，由于零件2有一面是曲面，并且尖部是最高点，可以使用黄铜垫片既可以防止夹伤工件又可以保证装夹可靠。4.结果与体会

要成为一名真正的数控加工能手，必须要具备多方面的理论知识、数控操作技能、编程技巧、数控加工经验等综合能力，而且要善于不断向同行学习、并善于使用各种技术资料来提高自己。随着职业学校校企合作项目的不断深入，肯定会遇到更多更复杂的加工任务，因此在工作中绝不能只重视操作技能而忽视理论的提高，同样也绝不能只讲理论而轻视加工中的各种实际经验，只有真正做到理论与实际的完美结合，才能更快和更好地成为一名社会需要的高技能人才，才能高效有序地实现产教结合，才能更好地为职教服务！

参考文献：

[1]刘雄伟主编.数控机床操作与编程培训教材[M].机械工业出版社，2002 .

[2]张武荣，马丽霞主编.公差配合与测量技术[M].北京大学出版社，2006.

[3]汪平华主编.MasterCAM X2实用教程[M].电子工业出版社，2009.

[4]谢海东主编.典型复杂型面模件高效数控加工策略[J].机械制造技术，2012（7）.

作者简介：

黄凌（1978.08-），男，广州，机械讲师，研究方向：机械专业教学。