数控铣简单好看图形 基于Cimatron的复合型零件数控铣削加工
时间：2020-03-27 07:38:59 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】本论文是一副对典型复合型零件进行工艺分析、数控编程及完成加工，主要运用所学知识对零件图进行工艺分析、制定工艺路线、确定工艺方案。并运用Cimatron软件进行造型和自动编程，最终完成零件的加工。论文表明：通过对该零件的工艺分析、造型、加工，深入了解了零件制造的全过程，加工完成后零件也达到了加工要求。造型、轨迹及G代码的生成也以最简洁的方式做出，达到了预期的要求。
【关键词】复合型零件、自动编程、数控铣削加工、工艺分析
一、Cimatron软件在行业中的应用
Cimatron 不仅是一套通用的 CAD/CAM 系统，而且针对模具行业提供了新的工具集�� Quick 系列产品（快速产品浏览、快速模具分模与拔模角度分析及分型面的快速定义、快速产品设计对比分析、快速充压模具设计工具等）。Cimatron 的加工特色使 Cimatron 已经成为当今数控加工、特别是模具加工的首选软件之一， Cimatron 的加工技术仍在继续、快速地发展，而保持世界领先的地位。
二、对零件图纸进行工艺分析
在数控铣削加工中，对零件图进行工艺分析的主要内容包括零件结构工艺性分析、选择数控铣削的加工内容、零件毛坯的工艺性分析和加工方案分析。
1、读图和审图
图1凸台结构简图
凸台（图1）的技术要求有未注公差 （不含180×180外形）；D向外轮廓曲线形状公差。加工要素有平面、曲线、腔槽和孔类加工。主要加工项目包括上下平面、D向视图壁厚 内外型腔、曲线b内腔槽曲线c内腔槽、槽深 、工件高度 、螺孔、销孔 、位置尺寸 、主视图中腔槽 上侧至D向外轮廓下侧 尺寸。
凹槽（图2）的技术要求有一项：未注尺寸允许偏差 。（不含180×180外形）加工要素同凸台，主要加工项目包括上下平面、工件高度 、 销孔、位置尺寸 、曲线外轮廓 、C向视图中的曲线C内腔槽、曲线b外轮廓，应控制在 之内，内腔槽上侧过渡圆弧 。
图2凹槽结构简图
2、关键部位加工精度分析
从图来看，对凸台和凹槽上下平面加工都提出了较高要求，即单件要厚度尺寸应控制在 以内。两个 圆柱销同时插入，即对孔尺寸精度和位置精度，都有要求。从圆柱销的尺寸 来看，该项公差配合最大间隙0.028mm，最小间隙为0，为了保证该项配合精度 销孔，尺寸应保证在+0.01～+0.018mm。
凸台的加工是组合件是否配合的重点：
（1）0.88mm的薄壁，内外轮廓加工，为了保证配合精度，外轮廓尺寸 和 ，应控制在-0.03～-0.05mm；
（2） 加工关键是要控制销孔前余量；
（3） 深18螺纹，加工关键是：螺纹加工进给方向和切削参数的选择。
三、加工准备及切削用量的选择
1、毛坯形状和尺寸的选择
由于该零件有0.88mm的薄壁，因此零件力学性能要求较高，只能选用锻件。
加工余量如下：粗加工上平面余量0.1mm，精加工0.05mm。半精加工曲线C单边余量0.3mm。半精加工曲线a外轮廓单边余量0.3mm。粗加工a曲线内腔槽单边余量2mm，半精加工曲线a内腔槽单边余量0.5mm。
2、切削用量的选择
(1)各刀具的每转进给量根据表查得如表1。
(2)切削速度Vc
选用的参数如表2。
表1每转进给量f
刀具名称 φ32面铣刀 φ20立铣刀 φ25内螺纹孔单刃镗刀 φ11钻头
每转进给量f(mm/r) 0.09～0.15 0.07 0.035 0.1～0.2
刀具名称 φ20立铣刀（扩孔） φ16H7铰刀 φ12整体合金立铣刀 φ8球头刀
每转进给量f(mm/r) 0.08 0.16 0.05 0.05
表2切削速度
刀具名称 φ32面铣刀 φ20立铣刀 φ25内螺纹孔单刃镗刀 φ11钻头
铣削速度Vc(mm/min) 160～250 200 70 25
刀具名称 φ20立铣刀 φ16H7铰刀 φ12整体合金立铣刀 φ8球头刀
铣削速度Vc(mm/min) 100 15 150 150
四、加工并生成程序
凸台、凹槽所有加工轨迹完成后如图3、4所示，并要对其轨迹进行3D仿真加工，看看还有哪些地方未加工到。是否产生刀具干涉，轨迹是否需要编辑，最后确定后即完成加工轨迹生成。
图3凸台加工轨迹
图4凹槽加工轨迹
所有加工轨迹完成后，要对其进行后置处理，生成加工程序。首先选择要输出程序的项，再点击“NC程序-后置处理”，设置好参数后即自动生成程序。
五、零件加工特点
1、走刀路线应从外向里加工较合适，可以减小阻力，这就对提高产品的精度要求提供了有利条件；表面和孔的粗糙度能得到很好的保证。
2、在保证0.88薄壁的加工，以及内型腔加工过程中，采用φ12小锥度有效切削刃与大锥度过渡切削刃整体合金刀具为精加工用刀具切削，，即刀具参与切削的部分使用正常锥度的切削刃，未参与切削部分采用大锥度的切削刃。既避免了切削刃的锥度过小造成零件的已加工表面与未参与切削的切削刃接触造成的二次切削及表面质量差的问题，也避免了因刀具切削刃长度过短而造成的刀具整体刚性差的问题。使零件加工过程中的切削振动问题得到较好的解决，表面质量也得到了保障。
六、小结
本文主要是利用对零件图形的结构分析，设计出适合其加工的最优工艺方案。在加工时要特别注意0.88mm薄壁的加工，以及内型腔的加工。利用Cimatron软件对其进行辅助造型和数控编程，以达到生产要求、提高生产效率的目的，在实际加工中遇到的许多问题也通过查阅资料找到了相应的解决措施。
参考文献：
[1]赵长旭，数控加工工艺，西安：西安电子科技大学出版社，2007.9
[2]顾京，数控加工编程与操作，北京：高等教育出版社，2003.9
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