調(diào)頭銑削大型型腔的方案設(shè)計

01序言在銑削鑄造鋁磚模具的過程中，有些模具形體較大，超出了設(shè)備的加工能力，公司進行了二次外協(xié)，但工件的加工尺寸也達(dá)不到要求，特別是其長度公差。為此，我們經(jīng)過認(rèn)真研究，改進加工方案并優(yōu)化加工程序，不但實現(xiàn)了各類鑄造鋁磚模具的加工，而且確保了加工質(zhì)量?，F(xiàn)以龍門立式數(shù)控銑床（華中數(shù)控HNC-808e）加工鑄造鋁磚二級模具（見圖1）為例對該類大型模具的加工方案進行詳細(xì)闡述。圖1

鑄造鋁磚模具

02加工工藝與工件裝夾該毛坯為鑄造件，材質(zhì)為HT250。由圖1可知，該毛坯是加工內(nèi)腔和上、下面。其單邊加工余量均在4～6mm。首先，在普通立式龍門銑床上加工其上面；其次，劃槽口縱向中心線、橫向中心線和槽口加工線，并于底部的側(cè)面在全長范圍銑20mm高的工藝基準(zhǔn)（該基準(zhǔn)必須與工件槽口縱向中心線平行）；最后，將其裝夾在立式數(shù)控龍門銑床上進行加工。由于公司現(xiàn)有立式龍門銑床的X軸行程只有2200mm，需要對該工件進行調(diào)頭銑削。為防止工件因懸伸過大而發(fā)生設(shè)備故障以及導(dǎo)致工件裝夾后的變形，必須對懸伸部分進行支撐。由于該工件加工一半長度時，其另一半的懸伸部分沒有超出床身的長度，而在銑削至工件左端時，工件的絕大部分超出了床身，因此，我們采取了分別在床身和地面上各安裝一套滾筒架的方式，裝夾示意如圖2所示。工件盡量安置在工作臺橫向的中部，在其已加工定位側(cè)的工作臺T形槽內(nèi)安置定位塊，將工件的工藝基準(zhǔn)靠實定位塊，并用4個壓板將其壓緊，壓板不得伸入到工件槽內(nèi)，螺栓盡量低一些，以防止在加工過程中干涉主軸部位的運行。圖2

鑄造鋁磚模具裝夾示意1—工作臺2—定位塊3—工件4—小滾筒架5—大滾筒架6—螺栓7—導(dǎo)軌8—床身需要注意的是，床身上的滾筒架即小滾筒架至工作臺右端面的距離L必須大于銑削槽長的一半，且不得超出工件的右端，需要在床身上鉆攻螺紋孔，用螺栓將其與床身緊固在一起，以防止在使用過程中發(fā)生位移。地面上的滾筒架即大滾筒架與小滾筒架的距離M取其銑削行程的一半左右即可。小滾筒架的滾筒上面必須與工作臺面同一高度，調(diào)整時，保證工作臺處和小滾筒架處工件底面與導(dǎo)軌上面的距離一致。測量時，在導(dǎo)軌上加輔助平鐵，測量平鐵與工件底面的距離相同即可。大滾筒架的滾筒上面也必須與工作臺面一致，調(diào)整時，先不安置小滾筒架，將工作臺適當(dāng)右移，使工件底面搭接在大滾筒架的滾筒上面，也是分別測量工作臺處導(dǎo)軌上的平鐵與工件底面的距離和導(dǎo)軌右端處輔助平鐵與工件底面的距離，直至用百分表校正工件槽口端面的平面度在0.05mm范圍內(nèi)為止。03加工程序所用刀片為直徑12mm的圓刀片，刀盤直徑63mm。銑削初始狀態(tài)刀片位置如圖3所示，刀片超出槽口邊線0.359mm。工件坐標(biāo)系設(shè)定示意如圖4所示，由于槽的斜面斜度一致，所以，其X向和Y向的初始行程須加上此值。由圖1可知，槽口的半長為3396÷2＝1698（mm），因此，其初始長度值為1698.359mm；槽口的半寬為230÷2＝115（mm），因此，其初始長度值為115.359mm；槽底半長為3370÷2＝1685（mm）。銑完周邊后，底部剩余的島型臺階寬為204－63×2＋12＝90（mm）、高4～6mm，由槽底縱向中心線一分為二后，單側(cè)寬度45mm，每層銑兩刀即可。刀路軌跡的Y值取±22.5，X值取20，下刀點為X20Y22.5。圖3

銑削初始狀態(tài)刀片位置

圖4

工件坐標(biāo)系設(shè)定示意加工程序如下。O0001#1=1698.359（X向初始長度）#2=115.359（Y向初始寬度）#3=0（Z向初始值）#5=217（槽深）#6=31.5（銑刀盤半徑）#15=0.5（每次Z軸下刀量）#17=0.03（每次X、Y縮減量）G54G90G0G94X0Y0Z10M03S1000WHILE#3LE#5（當(dāng)#3≤35時）G0X20Y[#2-#6-20]（快速至Z向下刀處）G01Z-#3F1200X0Y[#2-#6]（過渡式切入）X-[#1-#6]Y-[#2-#6]X20G0Y[#2-#6-20]#1=#1-#17#2=#2-#17#3=#3+#15ENDWG0Z-210（快速移刀至底部島型臺階上面）X20Y22.5（至銑削島型臺階的下刀點）#8=1685（槽底半長）#4=-210.5(銑底余量Z的初始值)WHILE#4GE[-#5]G01Z#4F200X-[#8-#6+2]F1200Y-22.5X20Y22.5#4=#4-#15ENDWG0Z100M30%04加工注意事項加工槽前，必須對槽口進行劃線，盡量使各邊加工余量均勻，并劃其橫向的中心線。將工件按圖2所示方式裝夾后，先用中心鉆校正橫向中心線，并測量中心鉆尖至槽口兩邊的縱向邊線距離，使其相等，確定工件的坐標(biāo)系原點，設(shè)置工件坐標(biāo)系G54的X、Y值。然后，在Y向移動主140mm，并在其槽口端面的縱向中心線上鉆φ5mm的小孔，如圖4所示。當(dāng)調(diào)頭銑削另一半槽時，所用加工程序不變，只用中心鉆校正其φ5mm的小孔（以確定工件X軸的中心點），再Y向移動主軸140mm，便使主軸中心移到了工件的坐標(biāo)系原點上，再重新設(shè)置一次工件坐標(biāo)系G54的X、Y值即可，其Z軸零點在工件槽口的端面上。05結(jié)束語該