侧面框零件的数控加工工艺
【】加工中心的操作是我在公司所接触学习的主要技能之一，本文主要介绍的是侧面框零件的数控加工工艺，首先分析零件图纸来了解零件的组成，从而选择合适的加工设备，根据分析选择的是线切割，平面磨床和数控加工中心，因为零件加工需要使用到的刀具较多所以重点使用数控加工中心进行加工。先用线切割和磨床加工槽口和平面度后可以开始数控加工，分析加工内容后选择合适的刀具和夹具，之后制定加工工艺来开始数控加工，最后选择检具进行各尺寸检验。
目录
引言 4
一、分析工件图纸和加工设备 5
二、 数控加工设备的选用 5
三、数控加工的前期准备 6
四、夹具的使用 7
五、刀具的选用 8
六、数控工艺流程的分析 9
七、侧面框的检验 15
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
本次加工的零件侧面框为非标准零件，相比标准件加工更加困难，标准件是有国家标准或者行业标准可循，比如一些汽车标准件和模具标准件，零件的各类参数已经标准化系列化，而非标准件没有规范分类，一般是一些企业根据自身需求从而设计出来的零件，伴随着我国制造业的发展，这类零件种类也越来越丰富。因此生产非标准零件一般都是单件加工，这就需要特别注意阅读图纸，必须先熟悉零件的结构、尺寸、公差等等的参数，根据不同的情况来制定不同的加工工艺路线。
一、分析工件图纸和加工设备
零件图纸（如图11）所示，零件主要由平面、槽口、圆弧面、螺纹孔等等组成，中间槽口的深度宽度的精度要求很高。
图11侧面框零件图纸
根据图纸所得零件主要加工内容有，长度470，公差为0.05/0.1，厚度22，公差为0.2/0.3，槽口深度341.25，公差为+0.05/0.05,槽口宽度130，公差为+0.2、+0.1，孔2x4Φ14，孔2x3Φ15，孔2x2M8深度15，孔2x8M5深度10，孔2x4Φ14，沉孔Φ20深度13，孔2x9M8。表面粗糙度为3.2,可以看出尺寸精度要求是比较高的。
数控加工设备的选用
根据零件的组成来看，需要用到的刀具比较多，因此也选用有
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刀库和自动换刀功能的加工中心来加工。
数控加工中心我们这次机床选用的是纽威立式加工中心法兰克数控系统（如图21所示）的加工中心进行加工，机床型号为vm1706hr，该系列加工中心采用立柱固定，工作台滑动的结构，导轨采用硬轨系列，吃刀量大，可适应重切削，常用于加工各类五金零件。法兰克系统的加工中心通过读取ug编写的程序，可以自动进行换刀，改变刀具转速和进给速度等等参数来完成加工。而我们选用的是一台三轴的加工中心，x、y、z轴的行程分别为1500、800、680。工作台尺寸为1700x800，刀库容量24，主轴最高转速6000rpm。完全符合我们这块工件的加工需求。
图21法兰克数控系统加工中心
三、数控加工的前期准备
备料：长480，宽290，高23的45钢，毛坯应经过回火去应力热处理。
槽口先经过线切割切割大量余量并留有2mm余量。（如图31）
图31槽口留有2mm的余量
使用磨床开始加工上下表面，先用砂轮块打磨干净工件表面并去除毛刺，清理工作台，将砂轮打细，之后开始加工，将底面放置于工作台，经过线切割工件可能会变形，因此先用塞尺检查平面度（如图32），如有缝隙需垫上相同高度的铜皮，然后磨削上表面，完全光到为止，剩下的余量加工底面，先加工厚度是为了保证上下表面的平面度，避免之后的加工出现误差，加工完成后使用百分表进行打表检查零件平面度平行度，确认无误后可以开始数控加工。
图32用塞尺检查平面度
四、夹具的使用
加工中心加工工件时一般是使用齿形压板（如图41所示）配合螺丝和带垫螺母来完成对公件的装夹。压板可根据加工位置的不同来改变装夹位置，因此被最常用在三轴加工中心加工一般面孔时的装夹。使用压板装夹工件前必须把工作台铁屑杂物清理干净并检查台面是否有破损，确认无误后再进行装夹。装夹前检查螺丝螺母的螺纹是否完整，如有破损需换新。工件装夹时需要调整位置，使用时先装夹固定一个角让工件有调整的余地并使用百分表将工件校直后再将工件完全固定。在加工时我们需要根据不同的加工工序来调整压板位置，这时需注意先将新的压板压紧后在撤去先前的压板，防止零件在夹具调整时出现移动出现误差。
图41使用齿形压板装夹工件
而打侧面孔时需要用到永磁吸盘（如图42所示），这种吸盘的特点是面板刚性大，稳定性强，在使用过程中不会发生变形，可以实现精密加工，而其磁力可以叠加，根据工件接触面的增大而增大，可用于强力铣削、钻削。而在安全方面它是使用机械开关，可防止断电导致磁力消失工件脱落。所以使用时必须检查是否开启开关，防止危险的发生。为保证精度磁盘使用前必须擦拭干净，如有小破损可使用平面磨床进行修整。确认无误后，将工件底部擦拭干净放上磁盘，并且根据加工内容来用百分表打表将工件位置校正（误差在0.05mm内），再用百分表配合千斤顶把平面校平。
图42使用永磁吸盘
五、刀具的选用
加工中心加工时刀具的选择十分关键，将直接影响加工效率，合理的选择刀具可以大大减少加工时间。需要用到的刀具有两把55°端面铣刀，材料为钨钢三把螺纹丝锥，规格分别为M5、M8、M12，材料为钨钢。五根麻花钻，规格分别为Φ7Φ14Φ6.75Φ5.4Φ10.25，材料为高速钢，Φ10分中棒，材料为黄铜。
我们需要用到Φ16端面铣刀用于粗加工零件端面和槽口端面，刀具号设置为T01，需要另一把Φ16端面铣刀用于精加工端面，刀具号设置为T02。另外有Φ7麻花钻加工孔，设置为T03，Φ14麻花钻，设置为T04，用来钻Φ14孔，M8螺纹丝锥，设置为T05，用来攻M8螺纹孔。M12螺纹丝锥，设置为T06，用来攻M12螺纹孔，M5螺纹丝锥，设置为T07，用来攻M5螺纹孔，分中棒T08，用于分中找到程序原点。Φ6.75麻花钻设置为T09，用于钻Φ6.75螺纹底孔。Φ5.4麻花钻设置为T10，用于钻Φ5.4螺纹底孔。Φ10.25麻花钻设置为T11，用于钻Φ10.25螺纹底孔。
表31加工中心刀具卡 01
加工中心刀具卡 01
零件图号
FS0000012501
苏州仁智精密机械有限公司
目录
引言 4
一、分析工件图纸和加工设备 5
二、 数控加工设备的选用 5
三、数控加工的前期准备 6
四、夹具的使用 7
五、刀具的选用 8
六、数控工艺流程的分析 9
七、侧面框的检验 15
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
本次加工的零件侧面框为非标准零件，相比标准件加工更加困难，标准件是有国家标准或者行业标准可循，比如一些汽车标准件和模具标准件，零件的各类参数已经标准化系列化，而非标准件没有规范分类，一般是一些企业根据自身需求从而设计出来的零件，伴随着我国制造业的发展，这类零件种类也越来越丰富。因此生产非标准零件一般都是单件加工，这就需要特别注意阅读图纸，必须先熟悉零件的结构、尺寸、公差等等的参数，根据不同的情况来制定不同的加工工艺路线。
一、分析工件图纸和加工设备
零件图纸（如图11）所示，零件主要由平面、槽口、圆弧面、螺纹孔等等组成，中间槽口的深度宽度的精度要求很高。
图11侧面框零件图纸
根据图纸所得零件主要加工内容有，长度470，公差为0.05/0.1，厚度22，公差为0.2/0.3，槽口深度341.25，公差为+0.05/0.05,槽口宽度130，公差为+0.2、+0.1，孔2x4Φ14，孔2x3Φ15，孔2x2M8深度15，孔2x8M5深度10，孔2x4Φ14，沉孔Φ20深度13，孔2x9M8。表面粗糙度为3.2,可以看出尺寸精度要求是比较高的。
数控加工设备的选用
根据零件的组成来看，需要用到的刀具比较多，因此也选用有
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
刀库和自动换刀功能的加工中心来加工。
数控加工中心我们这次机床选用的是纽威立式加工中心法兰克数控系统（如图21所示）的加工中心进行加工，机床型号为vm1706hr，该系列加工中心采用立柱固定，工作台滑动的结构，导轨采用硬轨系列，吃刀量大，可适应重切削，常用于加工各类五金零件。法兰克系统的加工中心通过读取ug编写的程序，可以自动进行换刀，改变刀具转速和进给速度等等参数来完成加工。而我们选用的是一台三轴的加工中心，x、y、z轴的行程分别为1500、800、680。工作台尺寸为1700x800，刀库容量24，主轴最高转速6000rpm。完全符合我们这块工件的加工需求。
图21法兰克数控系统加工中心
三、数控加工的前期准备
备料：长480，宽290，高23的45钢，毛坯应经过回火去应力热处理。
槽口先经过线切割切割大量余量并留有2mm余量。（如图31）
图31槽口留有2mm的余量
使用磨床开始加工上下表面，先用砂轮块打磨干净工件表面并去除毛刺，清理工作台，将砂轮打细，之后开始加工，将底面放置于工作台，经过线切割工件可能会变形，因此先用塞尺检查平面度（如图32），如有缝隙需垫上相同高度的铜皮，然后磨削上表面，完全光到为止，剩下的余量加工底面，先加工厚度是为了保证上下表面的平面度，避免之后的加工出现误差，加工完成后使用百分表进行打表检查零件平面度平行度，确认无误后可以开始数控加工。
图32用塞尺检查平面度
四、夹具的使用
加工中心加工工件时一般是使用齿形压板（如图41所示）配合螺丝和带垫螺母来完成对公件的装夹。压板可根据加工位置的不同来改变装夹位置，因此被最常用在三轴加工中心加工一般面孔时的装夹。使用压板装夹工件前必须把工作台铁屑杂物清理干净并检查台面是否有破损，确认无误后再进行装夹。装夹前检查螺丝螺母的螺纹是否完整，如有破损需换新。工件装夹时需要调整位置，使用时先装夹固定一个角让工件有调整的余地并使用百分表将工件校直后再将工件完全固定。在加工时我们需要根据不同的加工工序来调整压板位置，这时需注意先将新的压板压紧后在撤去先前的压板，防止零件在夹具调整时出现移动出现误差。
图41使用齿形压板装夹工件
而打侧面孔时需要用到永磁吸盘（如图42所示），这种吸盘的特点是面板刚性大，稳定性强，在使用过程中不会发生变形，可以实现精密加工，而其磁力可以叠加，根据工件接触面的增大而增大，可用于强力铣削、钻削。而在安全方面它是使用机械开关，可防止断电导致磁力消失工件脱落。所以使用时必须检查是否开启开关，防止危险的发生。为保证精度磁盘使用前必须擦拭干净，如有小破损可使用平面磨床进行修整。确认无误后，将工件底部擦拭干净放上磁盘，并且根据加工内容来用百分表打表将工件位置校正（误差在0.05mm内），再用百分表配合千斤顶把平面校平。
图42使用永磁吸盘
五、刀具的选用
加工中心加工时刀具的选择十分关键，将直接影响加工效率，合理的选择刀具可以大大减少加工时间。需要用到的刀具有两把55°端面铣刀，材料为钨钢三把螺纹丝锥，规格分别为M5、M8、M12，材料为钨钢。五根麻花钻，规格分别为Φ7Φ14Φ6.75Φ5.4Φ10.25，材料为高速钢，Φ10分中棒，材料为黄铜。
我们需要用到Φ16端面铣刀用于粗加工零件端面和槽口端面，刀具号设置为T01，需要另一把Φ16端面铣刀用于精加工端面，刀具号设置为T02。另外有Φ7麻花钻加工孔，设置为T03，Φ14麻花钻，设置为T04，用来钻Φ14孔，M8螺纹丝锥，设置为T05，用来攻M8螺纹孔。M12螺纹丝锥，设置为T06，用来攻M12螺纹孔，M5螺纹丝锥，设置为T07，用来攻M5螺纹孔，分中棒T08，用于分中找到程序原点。Φ6.75麻花钻设置为T09，用于钻Φ6.75螺纹底孔。Φ5.4麻花钻设置为T10，用于钻Φ5.4螺纹底孔。Φ10.25麻花钻设置为T11，用于钻Φ10.25螺纹底孔。
表31加工中心刀具卡 01
加工中心刀具卡 01
零件图号
FS0000012501
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