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數(shù)控車(chē)床車(chē)、銑功能加工應(yīng)用

2016-10-27 來(lái)源：中航工業(yè)沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司作者：劉清濤

摘要:為解決外形復(fù)雜、形位公差嚴(yán)格的內(nèi)殼體零件加工難題，探究先進(jìn)的數(shù)控車(chē)削加工技術(shù)，總結(jié)出了內(nèi)殼體高精度零件的數(shù)控車(chē)、銑加工方法和工藝過(guò)程。

關(guān)鍵詞:數(shù)控車(chē)床　夾具　裝夾　加工方法

隨著機(jī)械加工手段的不斷提高，一些高新技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。如果在生產(chǎn)實(shí)踐中多動(dòng)一些腦筋，不斷摸索采用先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)，使設(shè)備、人員能夠最大限度發(fā)揮作用，掌握新的加工方法，就能解決一些生產(chǎn)上的關(guān)鍵問(wèn)題，并為今后新產(chǎn)品的研制積累經(jīng)驗(yàn)。

1 .零件簡(jiǎn)介

內(nèi)殼體零件是飛機(jī)載荷機(jī)構(gòu)中主要的零件之一，該零件所用材料為鋁合金棒材，Ｔ１狀態(tài)，此種材料有較復(fù)雜的化學(xué)成分組成，合金中含有銅、鐵、鎂、鎳、鈦等元素。材料耐熱性好，高溫強(qiáng)度高，無(wú)擠壓效應(yīng)，應(yīng)用廣泛。零件外圓矱３５ｈ８，內(nèi)孔矱３０，壁厚為２．５，四方３０ｈ９，且有對(duì)稱(chēng)度０．０２５，同軸度矱０．０５等技術(shù)要求，可見(jiàn)此零件具有很高的精度，加工時(shí)只有合理地安排好工藝才能保證零件的精度要求。（見(jiàn)圖１）

圖１　零件圖

　2 .工藝方案的改進(jìn)

該零件如果采用普通的機(jī)加設(shè)備進(jìn)行加工，則所需工藝為：

工序５０銑工：銑切四方；

工序６０銑工：銑切４處槽；

工序７０車(chē)工：鏜螺紋底孔，車(chē)倒角，車(chē)螺紋。

此零件由于有同軸度、對(duì)稱(chēng)度的要求，按常規(guī)方法加工零件，在普通銑床上加工需要多次重復(fù)裝夾定位，很難保證精度要求，零件合格率極低。通過(guò)對(duì)ＨＡＲＤＩＮＧＥ５１數(shù)控車(chē)床特點(diǎn)、零件特性進(jìn)行分析后進(jìn)行試加工。該數(shù)控車(chē)床是一種功能較全的數(shù)控加工機(jī)床，具有車(chē)削、鏜削、鉆削等多種功能，并兼具有少許銑削功能。利用數(shù)控車(chē)床優(yōu)勢(shì)，將原工序中的幾道工序合并、采用一次裝夾完成加工，改進(jìn)零件加工工藝方案，保證零件的精度要求。

3 .工裝選擇

３．１夾具的選擇

圖２　夾具圖

該零件壁厚２．５ｍｍ，屬薄壁零件，數(shù)控車(chē)床夾緊方式為液壓式，夾緊力過(guò)大，這樣裝夾，零件易變形，又損傷其表面粗糙度。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，自制了夾具（見(jiàn)圖２）。采用該夾具裝夾時(shí)，既方便又能保證工件精度要求

。

３．２刀具的選擇

為了滿足該工件的加工要求，選擇刀具如下：

Ｔ０１：矱１０白鋼銑刀（加工四方）

Ｔ０２：矱３白鋼銑刀（加工凹槽）

Ｔ０３：鏜刀（加工螺紋基孔）

Ｔ０４：內(nèi)螺紋刀（加工螺紋）

4 .精密四方、凹槽、螺紋的加工

４．１銑四方３０ｈ９ ×３０ｈ９，對(duì)稱(chēng)度要求０．０２５

此加工內(nèi)容我們選擇銑削功能完成。除使用Ｘ軸、Ｚ軸之外又選用Ｃ軸，（即：極坐標(biāo)插補(bǔ)法）指令為Ｇ１１２，由于工件在端面上加工，在數(shù)控車(chē)床上顯示為Ｘ、Ｃ平面，Ｘ、Ｃ編入程序所給的參數(shù)為坐標(biāo)值。選擇極坐標(biāo)插補(bǔ)法來(lái)完成程序，刀具轉(zhuǎn)速參數(shù)為Ｓ１２００。根據(jù)銑削余量在刀具上選用矱１０三刃白鋼銑刀，刀具半徑大于或等于加工余量為好，進(jìn)給量為Ｆ２００，為保證工件粗糙度和質(zhì)量，一般為順銑較好，根據(jù)極坐標(biāo)插補(bǔ)規(guī)律，在程序上把Ｃ值定為負(fù)值輸入，使主軸做正方向旋轉(zhuǎn)。為保證刀具不產(chǎn)生過(guò)切削和根據(jù)走刀方向在程序中加入了刀具半徑補(bǔ)償，即：（Ｇ４１；為左補(bǔ)償）把刀具設(shè)定為反轉(zhuǎn)，即：Ｍ５４。

編制銑四方的程序如下：

Ｎ１；

Ｍ９８Ｐ１；　?。映绦騿?dòng)／

Ｔ０１；　?。毒咛?hào)／

Ｘ６０．Ｚ１０．Ｍ２３；　?。斎肫貌?dòng)仿形方式／

Ｇ９７Ｓ１０００Ｍ５４；／刀具轉(zhuǎn)速和方向／

Ｃ０．；　　／主軸定向到０°／

Ｇ１Ｇ１１２；　　／啟動(dòng)極坐標(biāo)插補(bǔ)／

Ｇ４１Ｘ３０．Ｚ１．Ｆ１００．；／啟動(dòng)ＴＮＲＣ／

Ｚ－５．Ｆ５０．；

Ｃ－１５．；　　／對(duì)零件加工／

Ｘ－３０；

Ｃ１５；

Ｘ３０．；

Ｃ０．；

Ｚ１０．Ｆ２００．；　　／刀具脫離零件／

Ｇ４０Ｕ２０．；　?。∠裕危遥茫?/font>

Ｇ１１３；　?。∠麡O坐標(biāo)插補(bǔ)／

Ｍ９８Ｐ１；

Ｍ１；　?。僮魍Ｖ梗?/font>

４．２銑３Ｈ１２槽４處

由于加工部位所需刀具直徑較小，易產(chǎn)生帶刀，故減小進(jìn)給量，增加刀具轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定Ｓ２０００，進(jìn)給量Ｆ為５０，根據(jù)所設(shè)定的參數(shù)，加工出的零件能夠保證精度和粗糙度的要求。編制銑槽的程序如下：

Ｎ２；　?。绦蛱?hào)／

Ｍ９８Ｐ１；　　／啟動(dòng)子程序／

Ｔ０２；　?。毒咛?hào)／

Ｘ６０．Ｚ１０．Ｍ２３；　　／啟動(dòng)仿形／

Ｇ９７Ｓ１０００Ｍ５４；／刀具轉(zhuǎn)數(shù)及方向／

Ｃ０．；　?。鬏S定向０°／

Ｇ１Ｇ１１２；　?。瘑?dòng)極坐標(biāo)插補(bǔ)／

Ｇ４１Ｘ３０．Ｚ１．Ｆ３００．；／啟動(dòng)ＴＮＲＣ／

Ｚ－２．５Ｆ５０．；　　／對(duì)零件加工／

Ｘ－３０．；

Ｃ０．；

Ｘ０．；

Ｃ－１５．

Ｃ１５．；

Ｃ０．

Ｚ１０．Ｆ２００．；　　／脫離工件／

Ｇ４０Ｕ２０．；　　／取消刀補(bǔ)／

Ｇ１１３；　?。∠麡O坐標(biāo)插補(bǔ)／

Ｍ９８Ｐ１；

Ｍ１；　?。Y(jié)束子程序／

４．３車(chē)螺紋基孔和螺紋，同軸度０．０５，對(duì)稱(chēng)度要求０．０２５

在加工四方和槽的基礎(chǔ)上車(chē)制螺紋不需重新裝夾。設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)為Ｓ６００，螺紋為Ｍ１８ ×１．５－５Ｈ６Ｈ，齒高為１．５ ×２ ×０．６４９５＝１暢９４８５，程序上分多次切削加工。5 結(jié)語(yǔ)通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)、改進(jìn)加工工藝，完成飛機(jī)載荷機(jī)構(gòu)中主要零件的加工，取得了很好的效果。通過(guò)對(duì)此零件的加工實(shí)踐，充分認(rèn)識(shí)到數(shù)控車(chē)床的高度靈活性、優(yōu)越性。

5 .結(jié)語(yǔ)

通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)、改進(jìn)加工工藝，完成飛機(jī)載荷機(jī)構(gòu)中主要零件的加工，取得了很好的效果。通過(guò)對(duì)此零件的加工實(shí)踐，充分認(rèn)識(shí)到數(shù)控車(chē)床的高度靈活性、優(yōu)越性。

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