異形槽零件的數控加工論文范文

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1．異形槽類零件具備怎樣的特點

異形槽零件通常壁厚程度從0.5mm到1.1mm不等，究其原因是形狀尖角分布廣泛，造成了應力的集中，極容易產生裂紋和內裂變力。這種零件在加工過程中，經過一系列的切削振動、工裝夾具和灼熱加工后，殘余應力經過重新分布難以避免的會發生變形外，在各個加工工序之間流轉存放的過程中，零件的殘余應力也會受存放環境的影響（如溫度，空氣濕度等）而發生形狀、尺寸上的變化，會造成工中的成品率不高。

2．對異形槽類零件加工工藝的分析

2.1零件圖工藝的分析零件圖可以直觀的反應出零件的性能，用途和工作條件[5]。讓人對零件與產品中的相互關系和作用一目了然。是設計工藝的理論基礎，因此，零件的工藝圖應具備以下幾個條件：（1）零件圖具有完整性和正確性，符合國家標準，有完整的尺寸和相關的技術標注。如清楚的顯示點、線、面之間的平行或相交的關系。畫圖的過程中可以用cad軟件作為輔助工具,以求達到最直觀清晰的構圖效果。（2）關于尺寸標注方法的要求：在零件圖上尺寸標注分為分散法和集中法。通常采用的是集中標注，有利于直觀的向編制的程序提供數據。

2.2針對材料的選擇有些零件剛完工的時候是合格的，到整體裝配的環節就出現超出范圍的松動或難以裝配，或者無法裝配的情況。有些可以裝配但是使用沒多久就出現裂痕等情況。導致產品的使用壽命大大縮短。針對這一情況，對加工中出現損壞的材料進行抽樣檢查，發現在碳鋼材料中，所含的S,P比值較高，導致的脆性變大，對加工過程的冷熱變化十分敏感。因此，要提高成品加工的成功率，延長零件的最佳使用年限。就要在零件的選材上多下功夫，選擇的材料必須符合如下幾個特性：（1）材料表面實耐磨，具有良好的延伸性。（2）材料的內部必須具備良好的韌性和可塑性，且耐受性強。（3）因為異形零件工作介質很特殊，最好是選用滲碳合金鋼(12CrNi4)q且含碳量要低于0.25。才能保證經過高溫處理后，材料的內部仍具有良好的韌性，因為有碳的滲透而達到表面的硬度。Cr，Ni是為了提高材料的淬透性。

3.異形槽類零件加工過程中對刀具的選擇

3.1對加工刀具的分類槽類零件的加工刀具主要分為銑刀、鏜刀兩大類[6]，根據不同的加工階段要使用不同的刀具：（1）在自由嚙面的粗加工和半精加工階段，首先選擇銑刀，因為它具有優質的切削質量和效率。（2）如果對自由曲面進行精加工的時候該選用球頭刀，因為該刀的切削速度慢，切削的行距夠密。（3）如果是粗精加工，即使是相同尺寸和規格的刀具，都要分開使用。一般情況下，盡量使用一把刀具完成所有的加工部位。

3.2異形類零件加工過程中對刀具的用法（1）粗加工時螺旋進刀方式應控制在5度到10度之間，進刀量的徑向不允許超過刀具直徑的5％-8％，深度進給量要控制在刀具直徑的5％。（2）半精加工階段，由于零件的層間距離較小，要防止切削時刀具直接下沉到下個切削面，不要過切，要滿足等量的切削原則。（3）粗加工和半精加工階段，為實現較高的表面加工質量和切削效率，要配合使用UG軟件的manufacturing模塊里的cavity—mill銑削方式，其參數設定為，切削水平選bcalDepthperCut為2mm，將Stepover的toodiameter調整為55%。刀具則選用硬質合金雙刃立式平底銑刀。（4）精加工階段，選用優質合金球頭刀為刀具；對比曲面的最大面，分為正反方向兩組，刀軌走向盡可能的沿著最長輪廓線的方向；因為球頭刀刀心速度為0，不屬于切削而是削磨，所以加工時刀軸需要與零件底面保持不超過20度的傾斜，減少這樣可以避免刀尖對加工零件的磨損；根據零件不同曲面的特點，可以用Cavity—mill中Ar．eaMilling、SurfaceArea、Boundar來進行加工。

4.切削加工中對切削液的選擇

切削加工中要使用切削液，切削液具備四大性能，冷卻性能，潤滑性能，清洗性能，防銹性能。在切削過程中切削液可以降低刀具與加工表面的摩擦，減少刀具的磨損，提高加工表面的光滑性。切削液也根據其性能也分為三個種類，切削油，乳化液，水溶液。水溶液其主要成分由水構成，無粘稠的透明質感，方便操作者觀察，冷卻性能好。其缺點是容易令金屬零件生銹，潤滑性能差。乳化液外觀呈透明或者乳白色，是由乳化劑、添加劑和植物油膏加水稀釋而成，冷卻潤滑、效果不錯但是含水量大，容易讓金屬鈍化。

5.異形槽零件鉆中心孔時要注意的問題

鉆中心孔是異形槽類零件加工中十分細節卻又極其重要的一環，對異形槽零件的加工工藝的品質起到決定性的作用，因此，在異形槽加工過程中，應注意如下幾個問題。

5.1防止中心鉆的折斷（1）中心鉆一定要對準加工零件的回轉中心，加工零件的末端要車平，不能留有凹頭，否則容易造成中心鉆偏斜，不能準確定鉆心而折斷。（2）切削時候要嚴格控制切削用量。（3）不能使用磨后的中心鉆強行鉆入。（4）要保證中心鉆的清潔，及時清除中心鉆上的切屑和澆注切削液。

5.2防止中心鉆孔鉆的不圓或鉆偏（1）要及時矯正出現彎曲的加工零件2.保證裝夾工具有良好的夾緊力，防止因夾緊力不足而引起的鉆中心孔時加工零件的移位。且在鉆孔時注意，中心孔不宜鉆的太深，否則在工件夾裝時不能與中心孔的鉆孔貼合，避免中心鉆孔修膜后圓柱部分的長度過短，不然在裝夾時，容易造成裝夾尖端與中心孔底的接觸。

6.在熱處理過程中需注意的問題

正確的高溫的處理方法對后來的切削加工質量有著決定性的作用，金屬的組織成分不同在加熱處理中會呈現出不同的組織特性，當含碳量不足0.25%時，金屬的切削加工性能也隨著碳含量的變化而變化，如果有大量的鐵素體在回火狀態下出現，那么說明該金屬的延展性很好。因為滲碳合金鋼(12CrNi4A)具有含碳量低的優勢，經過滲碳后冷卻，然后通過金屬加熱處理后再低溫回火，從而形成柔韌性和強度的完美融合。大部分的異形槽類零部件加工過程中，都是先經過加熱處理及回火后再進行磨削工作，通過磨削加工達到所追求的良好機械性能。工件采用半自動或自動機床加工時高效率成批生產，只有經過科學的熱處理工藝方法，有效的降低了磨削時“燒傷”或形成“磨削裂紋”的概率，保證了零件經過精磨后，還能維持有較高的光潔程度。因此，正確選定合理的熱處理工藝方法是優質切削的基礎。

7.結束語

綜上所述，通過對異形槽類零件在選材和自身特性上諸多因素的分析，強調了對加工工藝環節中需要注意的問題，提出了進一步改善異形槽類零件加工成品率的要點和發展趨勢，將成品的合格率提升到了85%到99.8%，產品的使用年限較以往增加了9成，降低了機械能耗，節約了成本，同時保證了加工的工期。大幅度的減低員工做返工的概率，減少員工的勞動力，也為機械行業的加工提供了相關的經驗，創造了可觀的經濟價值。

作者：游年華單位：閩北職業技術學院