复杂零件的加工与探讨
复杂零件的加工与探讨
摘要：机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。因此加工工艺在零件的加工过程中尤其重要的，它是提高零件加工效率的重要环节。 关键词：加工工艺 刀具 加工质量 加工效率 正文：
一：零件结构分析
零件的分析在零件的加工中由为重要，它的分析影响到零件的装夹。不要小看装夹这一环节。往往装夹错误会使零件的加工流程无法继续完成下去、从而是零件无法完成。
1零件的基本类型
（1）零件的组成有多种多样，比如正反两面件 配合件，
零件表主面侧面都要加工的等等一些零件。首先我们要根据零件的特点来分析该零件的加工路线。
2零件的加工面
（2）零件的加工面的选取是很重要的，往往加工面的选取
错误使零件在下一步的无法装夹，从而使零件加工无法继续下去。
二：简单的介绍加工零件的相关流程
1） 零件加工的选材
毛坯资料包括各种毛坯制造方法的技术经济特征；各种型材的品种和规格，毛坯图等；在无毛坯图的情况下，需实际了解毛坯的形状、尺寸及机械性能等。不同的选材会影响到零件的使用，不同的选材会让零件的使用寿命和其的生产成本变的大大的不
同，所以零件的选材尤其重要。我可以更具零件的使用用途来决定零件的选材 2) 拟订工艺路线。
3) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 4) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 5) 确定工时定额。 6) 加工零件。 7) 检验零件的尺寸。 8) 填写工序卡片。 三、实例解析
3.2其余
8±0. 05
2.5-0.06
90
A
4x R 1
6
90-0. 03510
0-0. 035
8±0. 05
20-0. 1
端 盖-1
图1-1
图1-2
1. 图样分析
如图1-1所示，该零件形状比较规则，中心对称并对平行度要求较高，零件既有外轮廓，又有内轮廓，在轮廓棱边处均有倒圆过度。零件中间有一矩形槽，两侧有2×Ф10H7孔。零件两侧孔的精度要求较高，尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6，两孔中心位置在一直线上。外轮廓的尺寸公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra3.2。由于该零件属于易变形类零件的一种（薄壁类零件），那么如何提高该零件的加工精度也就成为一个加工难点。
如图1-2所示，该零件形状较为复杂，加工的轮廓较多，且轮廓加工精度要求较高。根据比赛要求，图1-2的零件需在图1-1上掏料铣削加工完成，虽然可以节省材料的使用，但是也大大提高了加工的难度，这也是零件的加工难点之一。根据上述情况，加工图1-2只能使用小直径的刀具来切削加工，切削条件不好，刀具满负荷切削，容易在拐角处断刀，由于刀具直径较小，精度保证有难度。
针对图样分析所提出的两个难点，我通过实际加工得出提高易变形零件加工精度的方法有1. 严格区分粗、精加工的过程；2. 选择合理刀具；3. 合理设置刀具的切削参数；4. 充分浇注切削液；5. 减少夹紧引起的变形。
在零件中，出现的各种槽或内型腔的铣削，应避免刀具在工件上方垂直下刀，出现加工不稳定、刀具易损坏的情况。在加工过程中，我采用在刀具下刀处先钻工艺孔的方法来解决，这样就可以避免加工不稳、刀具易损坏的情况，可以有效地提高零件的加工质量及加工速度。 2. 工艺分析
加工工艺方案1安排如表1-1 加工工艺方案2安排如表1-2
通过实际加工，比较以上提出的两种加工方案，使用第二种方案加工该零件比较合理。使用第一种方案加工该零件会造成两个严重的不足：1. 底部有毛刺，废边较大，残留余量较多，修正较困难；2. 齿形不正确，不符合图纸要求。而第二种方案在很大程度上避免第一种方案所造成的不足之处，可以很好的保证齿形符合图纸要求且有效地提高零件的加工质量。 5. 程序编制 O0001（齿轮程序）
G54 G49 G90 G40 G80 G69 G15 G0 Z0 M3 S2500
G0 G16 X30 Y-22.5 G15 G43 H1 Z100 G0 Z2 G1 Z-3 F50 #100=0
N10 G68 X0 Y0 R#100
G42 G1 X12.711 Y-5.244 D1 F100 G2 X16.113 Y-3.454 R3.01 #1=0.2
N20 #2=COS[#1-12.1] #3=SIN[#1-12.1]
#11=18.794*[#2+3.142*#1/180*#3] #12=18.794*[#3-3.142*#1/180*#2] G15 G1 X#11 Y#12 #1=#1+2
IF[#1 LE 50.2]GOTO20 G3 Y-#12 R25 #1=50.2
N30 #2=COS[#1-12.1] #3=SIN[#1-12.1]
#11=18.794*[#2+3.142*#1/180*#3]
#13=-18.794*[#3-3.142*#1/180*#2] G1 X#11 Y#13 #1=#1-2
IF [#1 GE 0.2]GOTO30 G1 X16.113 Y3.454 G2 X12.711 Y5.244 R3.01 #100=#100+45
IF [#100 LE 180]GOTO10 G69 G3 X12.711 Y-5.244 R13.75 G40 G1 G16 X30 Y-22.5 G1 Z2 F2000 G49 G0 Z0 M30
四、结束语
本文通过对无锡市竞赛图纸的解析，根据实际生产加工，很好地解决了零件变形、加工精度不高、刀具易损坏等问题，有效地节省加工成本及提高加工质量。本文所介绍的，只是针对某一具体的工件所采取的加工策略，虽不具备普遍性，但还是希望能起到一定的借鉴作用。
参考文献：
（1）张世琪，李迎，孙宇。现代制造引论。科学出版社，2003 （2）韩鸿鸾。数控加工工艺学。中国劳动社会保障出版社，2005 （3）朱江峰，黎震。先进制造技术。北京理工大学出版社，2007 （4）周明虎。数控铣技术。江苏教育出版社，2009