典型铣削加工零件加工特征分析

引言

在对于制造过程的研究中,加工特征分析有助于更好地理解零件,同时,对于机床典型零件,可以从其对应的加工特征着手进行分析。特征不仅可以表示零件的基本尺寸以及相应的几何信息,同时能为后续的加工提供数据参考,可是说是设计、加工信息的合集。常用的零件加工特征包括但不仅限于平面、孔等,也包含车、铣、刨、磨、钻等各种加工的基本方式,加工特征的准确分析能帮助我们更好地实现系统加工的参数化。

1加工特征分类

典型的加工特征主要包含以下几个方面:几何特征、精度特征、工艺特征等,详细介绍如图1所示。

（1）几何特征:是指零件上各种平面、孔以及空腔的几何形状。

(2)形状特征:形状特征所指的是与零件位置尺寸相关的加工信息。

(3)材料特征:材料特征是指零件的相关物理性能以及加工的热处理方面的信息。

(4)工艺特征:是指零件加工完成后所使用的加工工艺信息的总和。

(5)精度特征:一般指的是零件的精度,零件的精度是零件表面的粗糙程度和表面所呈现的波纹度等数据的合称。

(6)制造资源特征:指的是各种可以帮助零件完成加工的信息和资源的合称,在这一信息的集合当中有人力、物力以及加工所需要的机器的使用信息等。

2典型铣削加工零件的加工特征

一台数控机床的组成结构是十分复杂的,内部成百上千的零件如果每个都进行具体的分析,无疑工作量巨大,因此我们不必这样做,而是只需要找出相应的典型零件进行相关分析就能窥一斑而知全豹,掌握整体的加工设计方法。

2.1机床主轴箱

图2是数控铣削机床的主轴箱构造图,主轴箱主要起的是支撑和固定的作用。它的加工方式多样,结构极其复杂,上面布满了大量的直径不同的孔。

通过对图2的分析我们可以得出,这类零件的主要加工面为图上所标注的A、B、C、D、E、F、M、P等面,需要加工主轴两端的孔H、底座的孔0以及侧面的小孔。我们对其进行工艺流程的步骤分析,具体如下:

（1）画线:粗铣线的标注。

(2)粗铣:首先以A为基准面粗铣B、C,而后再分别对B、C两面进行定位基准面的选择并进行粗铣加工,此次加工不用留余量,可以一次完成相应的加工。

(3)粗锁:在不更换设备的前提下,锁定H平面的孔。

(4)精铣:首先以B为基准进行D、P平面的精铣,而后更换相应的基准面进行精铣加工。

(5)精锁:进行H两个侧面的精准锁定。

(6)钻孔:转动工作台,选择不同的工位进行钻孔加工。

2.2CNC机床立柱

立式加工中心的立柱是我们要研究的第二个典型零件,它的主要作用是主轴箱的支撑,同时能够连接床身、主轴等部件,其尺寸大,但结构相对简单,如图3所示。

具体步骤如下:

(l)画线:兼顾毛坯尺寸,画铣削用线。

(2)粗铣:首先以立柱面A为基准进行粗铣,然后更换不同的面进行粗铣加工,按照要求进行余量的留取。

(3)精铣:不更换机床,以B为定位基准面进行精铣加工,而后反转平面进行对面的加工,按照要求进行余量的留取。

(4)钻孔:切换不同的工位,进行零件上孔的加工。

2.3滑座

我们再来看一种特殊形状零件的加工方式,图4所示零件是一种形状极其复杂的零件,并且内部含有大量的空腔,这个零件我们称之为"滑座"或者"滑台",它的加工尺寸大,我们要学会通过步骤的分解来对其进行研究。

分析结果表明,我们主要应对其进行A、B、C、D、E、F、M的粗铣和精铣,另外再加工一些固定平面的孔,相应的加工工序如下:

(1）画线:标注出上导轨线,下导轨线不用进行相应的标注。

(2）粗铣:以A为定位面进行加工,然后对底面进行粗铣,其次选择合适的加工余量对其余各面进行加工,最后以底面为基准加工A面。

(3）精铣:先以底面为基准面精铣A,然后以精铣过的A面为加工基准,进行剩余的其他面的加工。

(4）钻铣:根据不同的孔的位置进行相应工位的变化,完成孔的钻铣加工。

3结语

通过以上案例分析我们可以看到,传统的典型零件的加工虽然加工步骤不一样,但实际加工过程中的流程基本相似,都有着诸如平面、孔以及槽的基本型面加工。通过对典型机床零件进行相应分析并制定工艺路线,能帮助我们更好地理解加工步骤,在此基础上进行切削参数的选择会更加简单而且准确。