底座零件数控铣削工艺分析与实施

金 江

(重庆科创职业学院机电工程系，重庆 永川 402160)

目前高职机械制造及自动化专业实训项目单一，缺乏与企业、行业专家的沟通，往往是根据教材内容选择制定相应的实验/实训内容，缺乏使用价值.本文通过积极与企业、行业专家沟通，共同制定实训项目，以底座零件作为数控铣床实训的加工对象，要求学生首先进行零件图纸的绘制，然后根据技术要求对零件进行工艺分析及数控程序编制，最后利用XK7132数控铣床完成零件的加工及检验.

1 零件图设计

需要加工的底座零件工程图如图1所示［1］.

图1 底座零件图

2 加工工艺分析

工、量、刃具选择及加工工艺路线如下:

(1)选择工具 工件采用平口钳装夹，百分表找正，利用塞尺进行试切对刀.其它工具如表1所示.

(2)选择量具 外形用游标卡尺测量，深度尺寸用深度游标卡尺测量，角度用万能角度尺检测，螺纹表面用螺纹塞规检测，表面粗糙度用表面粗糙度样板比对.量具的规格、参数如表1所示［2］.

(3)选择刀具 工件上表面铣削用端铣刀，孔加工用中心钻、麻花钻、铰刀、镗刀，粗铣内外轮廓用双刃立铣刀，精铣内外轮廓用四刃立铣刀，内螺纹加工用丝锥，孔口倒角用倒角刀，钳工去毛刺.

(4)加工工艺路线 毛坯为100×80×27 mm的方形坯料，材料为45钢.加工工艺路线是先利用普通机床将底面和4个轮廓面加工好，然后在数控铣床上加工顶面、孔、沟槽，最后进行钳工修配［3］.底座零件数控铣削工序卡如表2所示.

表1 底座零件数控铣削加工工、量具清单

表2 底座零件数控铣削工序卡

续表2

3 实训项目实施

3.1 加工准备

(1)阅读零件图并检查坯料尺寸.

(2)开机、机床回参考点.

(3)输入程序，并检查该程序.

(4)安装夹具，装夹工件.平口钳安装在工作台上，用百分表校正钳口.工件装夹在平口钳上并用平行垫铁垫起，百分表校正工件，使工件伸出钳口12 mm作业.

(5)刀具装夹.本实训项目共使用了13把刀，把不同类型的刀具分别安装到对应的刀柄上，注意刀具伸出的长度应能满足零件加工要求，不能干涉，并考虑刀具的刚性，然后按序号依次放置在刀架上，分别检查每把刀具安装的牢固性和正确性.

3.2 对刀及空运行

采用塞尺进行试切对刀，将机床坐标系原点偏置到工件坐标系原点上.设置各把刀具半径补偿值，将基础坐标中Z方向值提升“+50”，按下空运行按钮，按循环启动，观察加工轨迹，检验程序是否正确，结束后复位［4］.

3.3 零件自动加工与尺寸控制

先安装粗加工刀具进行粗加工，然后换成精加工刀具进行精加工.精加工轮廓、深度尺寸均采用试切、试测法进行控制.通过修调刀具半径值控制轮廓尺寸公差.深度尺寸公差通过长度补偿值(或长度磨损量)来实现，即先保证深度方向留有一定的精加工余量，通过实测深度尺寸修调长度补偿值(或长度磨损量)［5］.

3.4 底座零件数控铣削质量评分

采用过程考核方式，实训结束后，对底座零件进行尺寸检测及评分.评分标准见下页表3所示［6］.

4 结语

目前，高职机械制造及自动化专业实训项目单一，缺乏与企业、行业专家的沟通，实训课程缺乏实用价值.学生的实训过程往往只是一种消耗原材料的过程，在消耗材料当中学习一些基本操作技能.本文结合学校实际，积极与企业、行业专家沟通，共同制定了“底座零件数控铣削实训项目”.通过对底座零件这一典型产品进行工艺分析，编制合理的加工工艺并付诸实施，致力于将学生的作品变成产品，减少原材料的消耗［7］.

表3 底座零件数控铣削评分表

［1］朱明松.数控铣床编程与操作［M］.北京：机械出版社，2011：21-22.

［2］陈华，陈炳森.零件数控铣削加工［M］.北京：北京理工大学出版社，2010：13-37.

［3］李文.机械制图［M］.北京：清华大学出版社，2004：286.

［4］卢万强.数控加工工艺与编程［C］.德阳：四川工程职业技术学院，2010：3.

［5］刘宏，赵明友.智能预控预警系统设计［J］.重庆文理学院学报：自然科学版，2008(6)：31-34.

［6］刘虹.数控加工编程与操作［M］.西安：西安电子科技大学出版社，2009：87-88.

［7］朱派龙，孙永红.机械制造工艺装备［M］.西安：西安电子科技大学出版社，2006：57.