難加工零件數(shù)控加工工藝及竅門淺析F

難加工零件數(shù)控加工工藝淺析楊芳

引言隨著科學技術和社會生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，機械產(chǎn)品日趨復雜，社會對機械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率提出了越來越高的要求。在航空航天、造船、軍工和計算機等領域中，零件精度越來越高，形狀越來越復雜，加工難度不斷增大，而數(shù)控機床的運用是解決這一系列問題的有效手段?，F(xiàn)代制造企業(yè)為提高自身加工水平，紛紛引進大量高端數(shù)控設備來提高市場競爭力，而復雜零件的加工制造技術最能體現(xiàn)企業(yè)的工藝技術水平和綜合實力。一.難加工零件分析及對策：1.零件形狀復雜或特殊，尺寸及形位公差要求高。2.零件材料難加工。3.零件裝夾困難，容易引起裝夾變形。1.零件形狀復雜或特殊，尺寸及形位公差要求高。

零件形狀復雜或特殊，節(jié)點計算復雜，加工中有刀具干涉現(xiàn)象，加工過程中變形嚴重，尺寸精度及形位公差要求高。必須充分利用CAD/CAM軟件、宏程序以及機床的各項功能，通過制定合理的工藝流程和熱處理方法，創(chuàng)新裝夾方式，設計選擇合適的刀具，制定合理的切削路線及切削參數(shù)。2.零件材料難加工

難加工材料如鈦合金、高溫合金、不銹鋼等，由于材料可加工性差，使切削加工十分困難，在加工過程中，刀具成本高，加工零件的表面的質(zhì)量差，加工效率低。我們首先必須充分了解材料性能，再針對性地去選擇合適的刀具，確定合理的切削參數(shù)，并運用合適的冷卻方式。3.零件裝夾困難

零件易變形、裝夾困難、定位面小、零件本身結構上無壓緊位置等。

可采用使用定力夾具、膠粘法、真空吸附法、填充法、使用輔助工藝支撐等方法，解決零件裝夾困難，易變形的問題。因此我們通過選擇合適的機床、刀具和裝夾方式，編制相應的程序，制定合理的切削路線及切削參數(shù)，并安排相應的熱處理工序，如時效處理、高低溫處理和溫控補償工藝等，使產(chǎn)品達到圖紙要求。二.典型零件加工工藝解析：

（一）.本體腔的加工

某科研試制產(chǎn)品上的舵機是控制導彈飛行方向的部件，本體腔作為舵機上的基準零件，外形結構復雜，加工面多，而且需要加工很多空間的平面和孔，零件的尺寸精度和形位公差及粗糙度要求很高，剛性差，容易變形，加工技術難度大。

本體腔的內(nèi)、外異型復雜、由二十多個大小不等的圓面或相交、相切或與形狀各異的溝槽面、平面交錯在一起，腔體內(nèi)部徑向設計有9個直徑為φ2毫米、深度達20毫米的氣孔、腔體外緣有10多個孔，其中外緣上有1個徑向復合角的小孔與軸向孔相切，軸向設計有10個分別與減壓閥、充氣閥、放氣閥和氣瓶相配合的高精度孔，其中4個為階梯盲孔，由于該零件外形表面極為復雜，各孔的尺寸精度達IT4～IT5，形位精度達5～6級（見圖），用常規(guī)的機械加工方法很難滿足產(chǎn)品圖要求。

2.零件加工工藝流程的制定：

下料粗車外園粗銑四槽及轉(zhuǎn)軸架端粗銑凸緣粗銑側平面及凸臺人工時效處理檢驗硬度精車精銑徑向定位槽精銑凸緣精銑轉(zhuǎn)軸架端及兩槽精銑側面鏜10個臺階孔及攻螺紋鉆孔中間檢驗鉆諸小孔鉆鏜斜孔鉆9個徑向通氣孔攻絲去毛刺

檢驗

3.夾具設計：（1）.由圖可見，零件需銑削的兩端面均以的槽和內(nèi)孔定位，但兩端底面與內(nèi)孔的距離不同，因此選用組合夾具能節(jié)約夾具制作成本和夾具制作周期。圖為所設計的銑削用夾具簡圖，它由底座、心軸、鐵芯、銷以及螺母、壓板等組成，采用的是“一面、兩銷”的方式定位。通過選配不同的心軸、鐵芯和銷可以利用同一套夾具進行粗精外形輪廓和轉(zhuǎn)軸架端及兩槽。

（2）.加工零件內(nèi)壁9個徑向通氣孔時，為了方便快捷的定位，我們設計的鉆孔專用工裝：

4.刀具選擇與使用：硬質(zhì)合金粗銑刀(俗稱玉米銑刀)成型銑刀螺紋銑刀組合倒角刀

在加工臺階孔口部倒角時，由于孔的直徑尺寸相差不大，倒角時容易碰傷孔壁，設計制作了組合倒角刀，能一次下刀銑出各個臺階孔口部的倒角，大大提高了加工效率和加工質(zhì)量。

在加工10個臺階孔時，為了提高切削效率，運用了鉆銑刀。

加工零件內(nèi)壁9個徑向通氣孔時，為了避免刀具干涉，我們運用了角度銑頭。角度銑削頭

5.程序的編制：

由于本體腔外形由多個圓弧面、不同方向、高度的平面組成，節(jié)點的計算十分復雜，所以是用UG軟件編制的程序，然后在此基礎上使用多級子程序調(diào)用，大幅度減少程序的長度；使用刀具半徑補償，可以根據(jù)刀具情況隨時調(diào)整各處尺寸。(二）.加工帶不銹鋼鑲件的鑄件的操作方法關于加工帶不銹鋼鑲件的鑄件的操作方法，主要是解決零件外形不規(guī)則，零件內(nèi)部帶不銹鋼鑲件的鑄造件難定位、裝夾、加工的問題。定位裝夾加工

kj1.零件工藝分析：

以某產(chǎn)品上的本體為例，零件為鑄造件，外形不規(guī)則，而零件內(nèi)部為不銹鋼管，且工件毛胚只有一孔是通孔，定位、裝夾、加工都較為困難。該零件結構復雜、尺寸精度高、尤其是形位公差要求嚴格。各位置尺寸和角度尺寸繁多。而且6個螺孔中均預埋了不銹鋼管。由鑄鋁和不銹鋼管壓鑄而成。加工部位有外形、兩端面、6個臺階孔、側面螺紋孔、斜孔以及圓周上各孔。由于加工部位由一硬一軟兩種材料壓鑄而成。機加的工藝性能相差較大。尺寸公差難以保證。對刀具的選擇和加工參數(shù)的確定造成了一定難度。

2.零件加工工藝流程的制定：

鑄造粗銑凸緣端面粗銑下端面半精銑凸緣端面精銑下端面精銑側面及倒角鉆鏜側面孔和斜孔及圓周上各孔精銑凸緣端及半精銑外園數(shù)鏜6個臺階孔攻螺紋攻絲去毛刺

檢驗3.夾具的設計原理：

采用兩斜楔定位，確定工件的方向，再用一個階梯銷來確定工件在夾具上的準確位置。斜楔機構運動分析：如圖所示，大楔塊的斜面與夾具中心位置是固定的，則小斜楔側面與夾具中心的距離:L=S1-S2-ACAC=L1*tgθ當L1增大，S1、S2及θ為定值，則L減??；反之，當L1減小，則L增大。同時再用一個階梯銷來確定工件在夾具上的準確位置。

4.刀具選擇與使用：硬質(zhì)合金粗銑刀(俗稱玉米銑刀)成型銑刀螺紋銑刀組合倒角刀

零件六個螺紋孔中均預埋了不銹鋼管，由于加工部位有兩種不同的材料，加工的工藝性能相差較大。在加工中，鑄鋁材料偏軟，可加工性不是很好，切削時刀具磨損很快，易產(chǎn)生切屑瘤；不銹鋼強度較高，塑性和韌性較好，加工時易產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，屬于難加工材料，因此在刀具的選擇、加工參數(shù)的確定上均需認真考慮。

本體加工過程中為避免產(chǎn)生切屑瘤，切削時用充足的冷卻液給予冷卻，避免粘刀，并且適當?shù)亟档颓邢魉俣取?/p>

硬質(zhì)合金粗銑刀φ10普通硬質(zhì)合金銑刀φ10主軸轉(zhuǎn)速（r/min）2000r/min2500r/min進給量f（mm/min）300mm/min200mm/min實際設備加工效率AMEE4.83.6主軸功率利用率SPR（%）0.61%0.54%生產(chǎn)加工時間（小時）0.81（小時）0.93（小時）節(jié)約的總工時（小時/100件）12(小時/100件)節(jié)約的經(jīng)濟成本（元/100件）1800(元/100件）節(jié)約的總能源（千瓦時/100件）750（千瓦時/100件）刀具加工參數(shù)對比表：

在數(shù)鏜臺階孔的工序中，工件中部要加工四處?15.5的孔，但孔的兩端尺寸分別為?11和?14.3，常規(guī)刀具無法加工，因此自制了一把刀柄為?9，切削刃處為?12，切削刃兩端均有30°的倒角的成型銑刀。在加工臺階孔口部倒角時，由于孔的直徑尺寸相差不大，倒角時容易碰傷孔壁，運用組合倒角刀，能一次下刀銑出各個臺階孔口部的倒角，大大提高了加工效率和加工質(zhì)量。

5.程序的編制：應用UG軟件來進行建模和編制程序，能確保程序的準確性和提高工作效率，并能確保產(chǎn)品各位置的要求；在試制過程中我們利用軟件的模擬功能、精確的避開了壓板的位置，確保了產(chǎn)品位置尺寸；根據(jù)產(chǎn)品實測尺寸和刀具的磨損情況，運用刀具的補償功能，精確地調(diào)整參數(shù)，保證了產(chǎn)品的尺寸公差；同時利用主程序調(diào)用了子程序，便于程序的檢查，另一方面減少由于程序太多而引起的誤操作。在本體的加工過程中還運用了宏程序。將有規(guī)律的形狀或尺寸，用最短的程序表示出來，具有極好的易讀性和易修改性，編寫的程序非常簡潔、通用性極強。

（三）.動車組電機端蓋數(shù)控精密加工溫度補償工藝1、工藝技術原理：

根據(jù)線脹理論和熱脹冷縮原理：對鋁合金而言，有如下溫度補償計算公式：I=(a-b)×(t-20)×L（mm）I=熱膨脹補償值（mm）L=產(chǎn)品的長度（或直徑）（mm）a=產(chǎn)品的熱膨脹系數(shù)（a=24×10-6）b=量具的熱膨脹系數(shù)（b=12×10-6）t=產(chǎn)品的實際溫度（℃）由上可知鋁合金的熱膨脹補償值與溫度的變化量成正比，與零件的體積尺寸也成正比，同時還與產(chǎn)品和量具的材質(zhì)有關。在產(chǎn)品的材質(zhì)、大小以及量具的材質(zhì)一定的情況下，溫度的變化量就是影響熱膨脹補償值的主要因素。由此可見：溫度的變化對鋁合金的精度影響較大，特別是對大尺寸零件尺寸精度的影響更大。

2、主要工作內(nèi)容：2.1、溫度補償工藝技術的適用范圍：常溫下（-4℃～40℃）大結構尺寸鋁合金產(chǎn)品的數(shù)控精密車削、銑削與鏜削加工。2.2、溫度補償工藝技術的適用條件：（Ⅰ）產(chǎn)品和量具應放在相同的環(huán)境下；（Ⅱ）產(chǎn)品的溫度不是加工時的溫度，而是在加工后放置，使其溫度達到一般環(huán)境狀態(tài)時的溫度；（Ⅲ）正因為是一般環(huán)境，所以量具也是有溫度變化的。

2.3、使用的主要設備：加工設備：數(shù)控車床CK1480、CKS6163A

臥式加工中心THM6363

測量設備：三座標測量機（恒溫20℃檢測）

外徑千分尺（現(xiàn)場加工環(huán)境溫度下測量）內(nèi)徑千分尺（現(xiàn)場加工環(huán)境溫度下測量）

2.4、應用加工對象應用加工對象動車組電機中間端蓋、非傳動端蓋，它們具有如下特征：中間端蓋、非傳動端蓋為直徑φ540MM、壁厚17MM的較大型盤類零件，制造精度要求高，主要加工精度指標如下：中間端蓋：φ450、φ484、

φ380、φ400非傳動端蓋：φ450、φ484、φ184

、φ260、φ204以上精度受熱脹冷縮的影響較大，尺寸精度的溫度穩(wěn)定性較差，直接影響產(chǎn)品的加工精度。+0.083+0.020-0.088-0.151+0.072+0.02-0.088-0.151+0.083+0.020-0.088-0.151+0.06+0.020-0.037-0.089-0.070-0.116

2.5、解決的具體問題：解決了中間端蓋、非傳動端蓋常溫下加工在線測量與驗收時恒溫測量的矛盾，也解決了加工精度與裝配（恒溫環(huán)境）精度之間的矛盾。既控制與保證了產(chǎn)品的精度，又避免了在非恒溫20℃的情況下加工、檢測給生產(chǎn)組織帶來的許多不便和質(zhì)量爭議。

3、操作方法與技巧3.1、主要特點：（1）可在常溫下加工高精度大尺寸鋁合金產(chǎn)品；（2）對高精度產(chǎn)品而言，在產(chǎn)品圖精度的認識上應有觀念上的轉(zhuǎn)變，必須明確產(chǎn)品圖上所標注的精度嚴格意義上是指20℃時的精度；（3）通常情況下，鋁合金產(chǎn)品的加工、測量不考慮環(huán)境溫度對加工精度的影響，直接按產(chǎn)品圖的精度要求加工、測量，加工環(huán)境隨季節(jié)的變化其溫差的變化范圍高達44℃（-4℃～40℃）以上，根據(jù)線脹理論如此大的溫差變化對零件的設計精度的影響無凝是十分有害的；

為此，精加工時考慮加工環(huán)境條件是必要的，然而要使環(huán)境達到20℃恒溫，必須投入大量的資金和資源，延長生產(chǎn)準備周期，從而失去市場和先機；而應用溫度補償工藝技術避免了大量的投資，搶占了市場先機，保證了產(chǎn)品的設計精度，又降低了生產(chǎn)成本，同時解決了常溫下在線加工測量與驗收時恒溫測量的矛盾。

3.2、操作流程與工藝3.2.1、溫度補償換算：以動車組電機零件中間端蓋、非傳動端蓋為例（1）、中間端蓋、非傳動端蓋產(chǎn)品圖規(guī)定的主要精度指標（恒溫20℃）如下：

中間端蓋：φ380

φ400

φ450

φ484

非傳動端蓋：φ184

φ204

φ260φ450φ484+0.072+0.02-0.088-0.151+0.083+0.020-0.088-0.151+0.066+0.020-0.070-0.116-0.037-0.089+0

.083+0.020-0.088-0.151

（2）、根據(jù)溫度補償計算公式：I=(a-b)×(t-20)×L（mm）將溫度從-4℃～40℃按溫差2℃排列，分別對中間端蓋和非傳動端蓋的每一個尺寸進行計算，并將計算所得到的尺寸制成“中間端蓋、非傳動端蓋機械加工后溫度補償換算表”（3）、根據(jù)溫度補償換算表，操作者、檢驗人員按照換算表依據(jù)零件的實際溫度（在一定條件下可用環(huán)境溫度替代）在現(xiàn)場進行加工、測量、檢驗。

3.3注意事項與關鍵點：3.3.1、溫度補償換算中所使用的溫度為產(chǎn)品零件的溫度，而不是環(huán)境溫度，因切削加工時的溫度，由于切削熱的存在，零件的溫度會高于環(huán)境的溫度，因此操作測量時應用溫度傳感器實測零件溫度后，再測量零件的尺寸；3.3.2、按3.3.1操作無凝是很麻煩的事。實際上考慮到加工設備是CK1480和CKS6163A全功能數(shù)控車床，整個切削過程是在冷卻液的高速沖洗與冷卻下進行的，零件加工后幾乎沒有溫升。

因此可以近似地用環(huán)境溫度替代零件的溫度。根據(jù)經(jīng)驗，加工設備周圍的環(huán)溫與加工后零件的溫度差相差不大，一般在±1℃左右，從而在線加工測量時，大大簡化了操作。近兩年以來的生產(chǎn)實踐充分地證明了這種簡化操作的可靠性。

3.3.3、值得提醒的是環(huán)溫必須在加工地3米以內(nèi)測量，避免誤差過大；當三座標恒溫抽驗異常時必須用溫度傳感器實測零件溫度進行加工與測量。

4、應用效果動車組電機端蓋零件溫度補償工藝技術的創(chuàng)新應用，有很好的先進性和經(jīng)濟性。其先進性主要是加深了對零件設計精度的準確理解，找到了較高精度零件恒溫加工變?yōu)槌丶庸ぽ^有效的方法，解決了常溫下在線加工測量與驗收時恒溫測量的矛盾，突破了常溫下加工高精度零件局限性，在當前我國機械制造工業(yè)室內(nèi)環(huán)境條件尚不充分和全球能源緊張的情況下，此項技術的應用尤其重要，既環(huán)保又節(jié)約能源，可稱之為“綠色”工藝技術。其經(jīng)濟性主要是提高了現(xiàn)有資源利用率，搶占了市場先機，保證了產(chǎn)品的設計精度，又降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)高、精、尖產(chǎn)品的生產(chǎn)制造能力和工藝水平，為今后加工制造同類產(chǎn)品提供了可借鑒的經(jīng)驗。

(四）.某產(chǎn)品助推發(fā)動機彈翼數(shù)控加工1.工藝分析：

助推發(fā)動機彈翼零件是某產(chǎn)品中的一個重要零件，零件由多個曲面組成，屬于薄壁零件，加工變形嚴重，定位裝夾困難，零件的形位公差及尺寸公差要求高，壁薄且不均勻、體積尺寸大、制造精度高，存在應力變形和加工穩(wěn)定性差等缺陷。

其尺寸精度在0.1mm以內(nèi)、對稱度要素都在0.15mm以內(nèi)，為保證各要素之間的位置精度符合產(chǎn)品圖設計精度的要求，加工難度很大，必須從工藝、工裝、程序、加工參數(shù)等方面想辦法。

彈翼零件實物如下圖所示：

彈翼零件原工藝工序流程為：粗銑六方精銑六方銑缺口時效粗銑一面粗銑另一面人工時效精銑基準精銑另一基準精銑曲面精銑另一曲面線切割外形去毛刺清洗尺寸檢驗表面處理

2、彈翼零件原工藝加工中存在的問題1、該零件裝夾困難，各面都需加工，無壓板位置。2、對于一個300X180X6的平板，加工余量不均勻，最薄處只有1mm，最厚處為6mm，加工變形嚴重，在精加工序中，零件在機床上一邊加工一邊變形。3、精加工原采用的是￠6球型銑刀，在銑削過程中，球刀刀刃不是很鋒利，切削力過大，切削時有發(fā)彈現(xiàn)象，工件1mm最薄處出現(xiàn)讓刀現(xiàn)象。4、該工件較大，用球刀行切加工，由于行切間距較密，加工時間較長，大大增加了加工成本。

3、研究的主要內(nèi)容工藝技術原理（問題的分析及解決途徑）1.解決無夾位問題，重新設計毛坯尺寸，擴大寬度方向尺寸，下料毛坯尺寸為：300X250X10,寬度方向單邊預留30mm，制作壓緊螺釘孔，并制作定位孔作為基準，方便換面后加工保證兩面基準統(tǒng)一。

數(shù)銑外形夾具實物如圖:

2.解決加工變形嚴重問題

為了解決加工變形問題，分析其原因，從金屬零件在切削加工過程中彈翼產(chǎn)生變形的原因一般有以下三個方面:(1).切削力

切削過程中刀具和工件相互作用所產(chǎn)生的切削力使刀具從工件上去除部分材料，同時也使工件材料的晶粒間產(chǎn)生擠壓、拉伸、摩擦、拉斷等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象使得晶粒間的原子產(chǎn)生位移，從而形成不可恢復的塑性變形。

(2).裝夾力

由于零件壁比較薄，在銑削加工時，無論采用何種裝夾方式，都會產(chǎn)生橫向或垂直方向的裝夾力，不可避免會產(chǎn)生裝夾變形。裝夾變形的程度跟裝夾力的大小密切相關，裝夾力大，就會產(chǎn)生不可恢復的塑性變形；裝夾力較小，也會產(chǎn)生彈性變形，而彈性變形會在零件卸下后恢復，但切削加工是在彈性變形沒有恢復的時候進行的，所以彈性變形的恢復會為加工后的零件帶來新的變形。

(3).殘余應力

金屬材料在形成過程中，金屬晶粒的排列不是理想的整齊排列，晶粒的大小和形狀也不盡相同，存在原始的殘余應力，隨著時間緩慢釋放而產(chǎn)生一定的變形。另一方面，金屬切削過程中，切削的塑性變形以及刀具與工件間的摩擦熱，使已加工的表面層和里層溫差較大，產(chǎn)生較大的熱應力，形成熱應力塑性變形。

綜上所述，金屬切削過程中的變形并不是單一的因素引起的，往往是幾種因素組合作用的結果，而且這種組合作用在加工過程中不是一成不變的，隨著加工的進行不斷變化，究竟哪一種原因?qū)ψ冃蔚挠绊懽畲?，很難統(tǒng)一判定，只能從引起變形的原因入手，采取相應的工藝措施，盡量減小加工變形，確保零件加工精度。

工藝改進后的工序流程為：粗銑六方精銑六方銑缺口時效粗銑一面粗銑另一面人工時效精銑基準精銑另一基準半精銑曲面半精銑另一曲面人工時效精銑曲面精銑另一曲面線切割外形去毛刺清洗尺寸檢驗表面處理

(4).解決銑削過程中，切削力過大。根據(jù)彈翼零件的特點，曲面斜度不是很大，經(jīng)過分析對比，端銑刀比球頭刀切削力要小的多，采用端銑刀斜向走刀加工，而且走刀方向只能從低到高加工，只有這樣，刀具與工件接觸處勻在刀具最外切削刃處，刀具底刃不參與切削，這樣加工產(chǎn)生的切削力最小，無縱向踩刀現(xiàn)象，加工變形小，加工效率也明顯提高，同時解決了產(chǎn)品變形,尺寸及形位公差難以保證的問題。

效果如圖：

4、經(jīng)濟及社會效益:

通過對該項目的現(xiàn)場試制與批量生產(chǎn)，彈翼零件的工藝驗證獲得了極大的成功，不僅加工尺寸全部合格，而且工藝穩(wěn)定性非常高。通過應用新方法新工藝，彈翼零件的廢品率由原來的100%降低至目前的5%。通過工藝改進,在不增添大量設備的情況下，彈翼零件的日產(chǎn)量由1件提高到目前的2件，在質(zhì)量較好的前提下，綜合生產(chǎn)能力提高了100%。節(jié)創(chuàng)價值20萬元。

如圖一所示的U形支座零件，材料為2A12-T4鋁合金棒，其特點是壁薄，最薄壁厚為2mm，形狀U形開口，剛性差，易振動，易變形，結構復雜，屬于較典型的U形薄壁支座類零件。(五）.鋁合金薄壁支座類零件數(shù)控加工工藝研究

因此該零件加工在制定合理的加工藝路線、采用高精度數(shù)控加工設備的基礎上，重點解決以下工藝技術難題：1）解決內(nèi)形SR135球面、內(nèi)側面的加工方法問題，實現(xiàn)三軸加工內(nèi)形，從而解決用五軸加工工作量大、占機時間長、設備負荷大的瓶頸問題和成本問題。2）解決精鏜孔時內(nèi)側φ71、φ63兩環(huán)形密封槽的加工刀具問題，實現(xiàn)密封槽與精鏜孔的一次性加工。3）解決精銑精鏜時工藝系統(tǒng)的振動問題，確保加工精度與表面質(zhì)量。

1.擬定合理的工藝路線

零件工藝路線如下:

下料粗車劃線粗銑半精車人工時效精車精銑底部半精銑外形銑內(nèi)型高低溫時效研磨底面精銑、精鏜鉗工攻絲檢驗

在工藝路線的制定過程中重點遵守以下幾方面原則：1）.基準優(yōu)先原則：

首先加工基準面，在零件加工過程中，先加工出作為定位基準的基準面，以便盡快為后續(xù)工序的加工提供穩(wěn)定可靠的基準。

2）.劃分加工階段原則：

一般加工質(zhì)量要求高的表面，都劃分加工階段，可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。

主要是為了保證加工質(zhì)量；為關重要素的加工作好工藝準備；有利于合理使用設備；便于安排熱處理；便于及時盡早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷等。

3）.先面后孔的原則：對于箱體、支架和連桿類零件應先加工平面后加工孔，有利于以平面定位加工孔，保證平面和孔的位置精度，而且給平面上的孔的加工帶來方便。4）.一次性加工原則：零件相關聯(lián)的加工要素間位置精度高，應盡可能安排在一道工序中一次性裝夾加工完成，以保證高的加工精度。

5）.關于主要表面的精加工、光整加工（如研磨、精磨等），應放在工藝路線最后階段進行，以免由于工序間的轉(zhuǎn)運和安裝而損傷精加工表面、降低表面質(zhì)量。6）.適時穿插熱處理：工藝中安排了人工時效和高低溫時效兩道熱處理工序，以降低或消除內(nèi)應力，減少形變，穩(wěn)定組織，保持加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。

2、確定數(shù)控機床設備對于某些零件來說，并非全部加工工藝過程都適應在數(shù)控機床上完成，而往往只是其中一部分適應于數(shù)控加工。因此，有必要對零件圖樣進行仔細分析，選擇那些最適合、最需要進行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。同時，還應結合本單位的實際情況，立足于提高生產(chǎn)效率、降低成本和充分發(fā)揮各種數(shù)控設備加工能力的優(yōu)勢。

通常情況下銑內(nèi)形工序時選用五軸加工中心加工，對小批量加工而言，夾具設計、制造簡單，加工效率高、生產(chǎn)準周期短；但內(nèi)形球面行切加工工作量大，占機時間長，設備負荷大，加工成本高；在內(nèi)形加工精度不高的情況下，占用了高價值的有限資源。為此，工藝中該工序的加工經(jīng)仔細分析,改進夾具設計，選用了三軸立式加工中心加工，很好地解決了上述矛盾，實現(xiàn)了五軸加工向三軸轉(zhuǎn)移。

而精銑精鏜工序選用五軸加工，以保證加工精度要求。

設備基本參數(shù)如下：立式加工中心（三軸）：GX1000

行程：X1000mmY550mmZ500mm

主軸轉(zhuǎn)速：8000rpm數(shù)控系統(tǒng)：FANUCSereies

Oi-MC萬能數(shù)控銑床（五軸）：DMU80PduoBLOCK行程：800mmx800mmx800mm主軸轉(zhuǎn)速：12,000rpm自動擺動銑頭：數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺：d900mmx700mm數(shù)控系統(tǒng)：HeidenhainiTNC530

3.加工方法的選擇與加工方案的確定1）.銑內(nèi)型由零件工藝性分析可知，該零件為薄壁開口件，剛性差，在三軸銑削SR135靠支耳根部時，需要懸伸較長的刀具加工，刀具的剛性也很差，另一方面零件在半精加工時余量分布不均勻，局部余量過多,必然造成加工中工藝系統(tǒng)的剛性更差，振動加劇，嚴重影響表面質(zhì)量和加工精度。

因此在銑內(nèi)型工序中，在零件的剛性一定的情況下，必須想辦法提高刀具系統(tǒng)的剛性，結合三軸加工中心銑削特點，經(jīng)仔細分析研究，認真構思，設計了如圖所示的專用夾具，將工件傾斜一合適的角度來縮短刀具的懸長，提高剛性，并減少非標刀具的制造。

2）.夾具的設計如圖所示，零件兩側根部是加工的盲區(qū)，在考慮經(jīng)濟性的前提下，設計制造了如圖所示的專用工裝。

3）.刀具的選擇

內(nèi)型銑削由于各相交區(qū)域過渡圓角及加工余量的不均勻，加工時在工序內(nèi)仍然分粗加工與精加工。粗加工刀具：φ20×200整體硬質(zhì)合金平刀精加工刀具：φ12×150整體硬質(zhì)合金球刀

4）程序的編制：利用三維軟件將零件與工裝在模型中裝配為一體，如圖所示，充分體現(xiàn)了加工的靈活性與優(yōu)越性。其加工原點確定：

在夾具的斜面一側設計了專門用于對刀和對加工原點的工藝平臺和工藝孔，程序的設計與輸出坐標都是以該點為基準，這樣數(shù)控操作者對零位的找正就十分方便。

5）.環(huán)形密封槽的加工：支耳的環(huán)形密封槽與φ60和φ55兩孔公共軸線基準的同軸度φ0.02，表面粗糙度Ra3.2，且處于零件內(nèi)側，常規(guī)刀具無法加工，改進前是采用普通臥式鏜床上鏜削而成。而普通鏜床的精度相對數(shù)控設備精度較低，同時φ60和φ55兩孔公共軸線基準不能與密封槽同時加工，密封槽對公共軸線的同軸度無法保證；密封槽的表面質(zhì)量也比較低達不到圖紙要求。因此密封槽的加工和精加工其他重要尺寸一次性在DUM80P數(shù)控機床上同時完成十分必要。+0.030+0.030

+0.030+0.030

6）.刀具的設計：

如圖所示，密封槽專用七字形刀具的設計制造，最為關鍵的是切削前角的選擇，其次是斷屑槽的設計，由于精加工時，零件壁厚已很薄，工藝系統(tǒng)的剛性極差，因此減小切削力，防止刀具的振動設計是首要任務。

如圖所示，設計制造了專用七字型刀具，從支耳外側向內(nèi)側加工，這樣可以減少刀具的懸長，增加刀具的剛性，同時將夾持刀具的刀