数控加工中心加工方案与成效
伯特利数控 加工中心 钻攻中心
前言：
1零件加工现状分析
该零件形状不规则，生产量较少，半成品^球墨铸件，装夹不方便，需经车、铣、钻、铰等工艺才能完成。部分尺寸和表面质量精度要求高，如零件上表面的平面度要求为o.olnmi,表面粗糖度要求为ral.6。对机床精度、装夹方案、刀具和切削参数的选取要^高。企业在初期生产时，采用通用平口钳进行装夹零件，~直择20mm的涂层立铣刀、vmc8i50立式加工中心进行生通过三坐标测量发现，该零件存在以下问题：
(一)零件上表面的平面度值为0.02—0.04mm，远远超
出零件图纸的精度要求|〇|_ i ;
(二）成品中有的零件上表面呈现凸状，而有的上表面却呈现凹状，且毫无规律；
(三）表面粗糙度未能达到ral.6,且接刀痕迹明显，影响外观。
校企双方技术骨干召开研讨会，围绕以上问题产生的原因和解决方案，进行深入的研讨。
2产生问题的原因
2.1影响零件表面粗糙度的因素
2.1.1几何因素
影响b加工表面 1糙度的因素可以分成两种：几何因素几何因素。其中几何因素是影响b加工表面粗糙度的主■^素。它包括：刀具半径r、刀具每转进给量f、行间距s等。在摇摆成品出比较严重的接刀痕，分析其原因有：
刃具直&较小，接刀痕数增大。在平行铣削时，接刀痕数受行间距s的影响，而行间距s—般选取（0.6 - 0.9)*$。本案中选择的刀具直径为$20，因此行间距s取12…18mm,而摇摆零件的上表面宽面为135.5mm,在铣削时若采用平行往复铣削，则至少存在7条接刀痕，多有11条；
顺铣与逆铣对表面质量的影响。在铣削加工中，根据铣刀的旋转方向和切削进给方向之间的关系，可以分为顺铣和逆铣两种|21。行业中粗加工时一般采用逆铣以提高生产效率，精加工时采用顺铣以获得较好的表面质量。本案采用来回往复铣削，顺、逆铢交替重复，再加上机床滚珠丝杆的间隙影响及拐点憤性振动，是产生接刀痕、影响平面度精度要求的原因之〇
2.1.2物理因素
在切削加工过程中，刀具对工件的挤压和摩擦使金属材料发生塑性变形，引起原有的残留面积扭曲或沟纹加深，增大表面粗糙度 。当采用中等或中等偏低的切削速度切削塑性材料时，在前刀面上容易形成硬度很高的积屑瘤，将严重影响加工表面的表面粗糙度值。但本案中所选用刀具为涂层立铣刀，直径为20mm，刚性较好，且精加工余量为0.15 -0.2mm，同时采用高速切削和全程切削油浇注，所以积屑瘤和切屑的影响可以忽略。
2.1.3动态因素——振动的影响
在加工过程中，工艺系统有时会发生振动，即在刀具与工件间出现的除切削运动之外的另一种周期性的相对运动。振动的出现会使加工表面出现波纹，增大加工表面的粗糙度，强烈的振动还会使切削无法继续下去。
本例中选用固定地基的vmc850高速加工中心机床进行生产，稳定性较好。在实际加工中，振动很小，也可以忽略不计。
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(一)零件上表面的平面度值为0.02—0.04mm，远远超
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(二）成品中有的零件上表面呈现凸状，而有的上表面却呈现凹状，且毫无规律；
(三）表面粗糙度未能达到ral.6,且接刀痕迹明显，影响外观。
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2.1.1几何因素
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刃具直&较小，接刀痕数增大。在平行铣削时，接刀痕数受行间距s的影响，而行间距s—般选取（0.6 - 0.9)*$。本案中选择的刀具直径为$20，因此行间距s取12…18mm,而摇摆零件的上表面宽面为135.5mm,在铣削时若采用平行往复铣削，则至少存在7条接刀痕，多有11条；
顺铣与逆铣对表面质量的影响。在铣削加工中，根据铣刀的旋转方向和切削进给方向之间的关系，可以分为顺铣和逆铣两种|21。行业中粗加工时一般采用逆铣以提高生产效率，精加工时采用顺铣以获得较好的表面质量。本案采用来回往复铣削，顺、逆铢交替重复，再加上机床滚珠丝杆的间隙影响及拐点憤性振动，是产生接刀痕、影响平面度精度要求的原因之〇
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在切削加工过程中，刀具对工件的挤压和摩擦使金属材料发生塑性变形，引起原有的残留面积扭曲或沟纹加深，增大表面粗糙度 。当采用中等或中等偏低的切削速度切削塑性材料时，在前刀面上容易形成硬度很高的积屑瘤，将严重影响加工表面的表面粗糙度值。但本案中所选用刀具为涂层立铣刀，直径为20mm，刚性较好，且精加工余量为0.15 -0.2mm，同时采用高速切削和全程切削油浇注，所以积屑瘤和切屑的影响可以忽略。
2.1.3动态因素——振动的影响
在加工过程中，工艺系统有时会发生振动，即在刀具与工件间出现的除切削运动之外的另一种周期性的相对运动。振动的出现会使加工表面出现波纹，增大加工表面的粗糙度，强烈的振动还会使切削无法继续下去。
本例中选用固定地基的vmc850高速加工中心机床进行生产，稳定性较好。在实际加工中，振动很小，也可以忽略不计。
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