数控专业毕业论文，怎么写？

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具制造》2009年第8期 铁立方超级塑胶模架 为制模企业大幅降低成本，缩短交期 Tel：0755-84689288 Http://www.dyz-tlf.com 耐斯合模机·飞模好帮手 电话：0769-22707029/7传真：0769-22708240 Http：//www.nicemachine.net E-mail：nice@nicemachine.net 嘉 善 天 艺 科 技 有 限 公 司 专 业 生 产 钢 球 保 持 架 话电 05 73 -8 42 95 53 0 ： 复杂薄壁盘类零件数控高速加工工艺与编程 曾太阳 深圳市龙岗中等专业学校（广东深圳518172） 【摘要】由于复杂薄壁盘类零件原有的数控加工方案和编程技术未能满足产品零件要求， 介绍了一种薄壁盘类高精度复杂零件的数控加工。 关键词：薄壁件高精度；高速加工；加工工艺 中图分类号：TG659文献标识码：B文章编号：1671-3508-2009-03-67-151 NC High-Speed Machining Process and Program of Complex Thin-Wall Dish-Shape Parts 【Abstract】The old NC machining process and program technology of complex thin-walld ish-shape parts not meet quality of parts,introduced a new NC machining process of complexhigh precision thin-wall dish-shape parts.K ey words:thin-wall；high precision；high-speed；machining process 1引言 随着我国加工技术水平的不断提高，目前有许多 发达国家的生产制造任务正逐步转向我国。我原来 所在公司承接了一种薄壁盘类高精度铝合金零件的 批量加工任务。但是由于零件结构相对复杂，壁厚 薄，精度和表面质量要求高且需批量供货等诸多困 难，利普通的数控加工方案和编程技术，未能满足该 零件加工精度和批量生产的需要。通过仔细观察和 分析，利用企业现有设备完成该零件的加工任务，同 时解决了该零件的批量加工任务。 2问题提出 2.1零件的结构特点及技术要求 该零件材料为硬铝LY12，切削性能良好，属于典 型的薄壁盘类结构，外形尺寸较大，周边及内部筋的厚 度仅为2mm，型腔深度为27mm。该零件的结构如图1所 示。图1中未注尺寸的孔有8个，尺寸均为 ?8H8mm。图1中所标注孔心距为102mm的两个孔有 较高的中心距公差要求，公差范围仅为0.025mm，且这 两孔中心对底部?8mm孔中心在水平方向有0.035mm 的对称度要求。此外该零件的周边及内部筋的变形也 做了相应规定，不允许有超差现象发生。该零件对内 腔表面光洁度要求很高，光洁度为1.6μm以下（光面）。 图1零件 2.2原有数控加工方案及产生的质量问题 （1）工艺方案。 对该零件的加工，经过相关工艺技术人员的一定 攻关后，确定了如下的总体加工工艺：方型坯料→粗 精铣外轮廓和粗铣内腔（普通数控铣床）→钻和铰圆 心处?12H8mm和底部?8H8mm两孔（普通数控铣 床）→时效处理→以两孔为定位孔钻其余孔（普通加 工中心）→精铣内腔（普通加工中心）。 （2）工艺问题。 上述工艺方案以两孔为定位，便于零件的批量生 产；8个?8H8mm的孔在加工中心上加工，易保证孔心 B B ?301.5 ?297.5?12 ?8 2 22 7B-B 102 +0.025 ·93·铁立方超级塑胶模架 为制模企业大幅降低成本，缩短交期 Tel：0755-84689288 Http://www.dyz-tlf.com 耐斯合模机·飞模好帮手 电话：0769-22707029/7传真：0769-22708240 Http：//www.nicemachine.net E-mail：nice@nicemachine.net 嘉 善 天 艺 科 技 有 限 公 司 专 业 生 产 钢 球 保 持 架 话电 05 73 -8 42 95 53 0 ： 距为102mm的公差要求；时效处理便于内应力的消 除；而在加工中心上精铣内腔便于精度控制。但是在 实际加工中上述的工艺方案不能满足该零件的加工， 零件产生了生产效率问题和质量问题，问题汇总如 下： （1）使用方形坯料，材料利用率低，加工成本高。 （2）利用数控铣床铣?301.5mm的外圆和上下端 面生产效率低。 （3）反面加工时，装夹位属于线接触，工件装夹不 牢靠，工件装夹困扰生产。 （4）孔心距为102mm的两个孔对称度超差。（ 5）零件周边及内部筋的变形量大，超过了客户 规定形位和尺寸公差。 （6）内腔表面粗糙度值未能达到客户Ra1.6μm以 下（光面）的要求。 3原因查找与工艺分析 （1）该零件属于批量生产的零件，因此材料成本 和生产效率必须考虑。该零件结构是属于圆周形零 件，因此采用方形毛坯来下料，材料的利用率不高，需 要得到改善。而铣削如此大的外圆效率低，且精度也 不容易保证，可以考虑配合其他的加工方式来加工该 零件。 （2）对称度的要求为0.035mm，对于在定位精度为0.01mm的加工中心上加工，应该是可以得到保证 的，但是实际加工出来的零件是超过范围的。通过仔 细分析后，得出该超差的主要原因有两方面：一方面 在加工中心上定位孔与定位销配合的误差引起，定位 孔?8H8mm的最大尺寸为?8.022mm，定位销的尺寸? 8g5mm，即定位销的最小尺寸为?7.989mm，因此定 位孔和定位削配合误差为：8.022-7.989=0.033mm；另 一方面加工中心自身的定位误差引起，加工中心的定 位误差也有0.01mm。因此按照上述加工方案是无法 保证对称度要求的。 （3）该零件尺寸大，但壁厚只有2mm，因此采用普 通的数控铣削方式加工，是无法保证其加工精度。普 通数控铣削方式形成的切削力和加工过程中产生的 切削热非常容易引起薄壁工件的变形，再考虑机床自 身的铣圆度误差等影响因素，因此在普通加工中心上 是非常难保证该薄壁盘类零件的加工精度的，实际加 工效果也验证了上述分析。 （4）该零件内部型腔的粗糙度值要求为Ra1.6μm 以下，按照表面质量分类，这类粗糙度值已经是属于 光面表面质量的范围。经查找相关资料，可以知道利 用普通数控铣削工艺最高所能加工的表面粗糙度值 一般也只能达到Ra3.2μm。因此在普通加工中心上 不论如何调整切削用量也是达不到零件所需要的 Ra1.6μm以下光面要求的，所以利用普通加工中心来 精铣内腔是行不通的。 4数控工艺与编程技术解决方案 4.1零件加工的总体解决方案确定 本人在承担了上述零件的攻关任务后，积极参考 同行们的建议，并大量查阅相关的技术资料，在认真 分析该零件的结构特点和尺寸要求后，进行了多次加 工实践摸索。最后确定了如下相对较好的数控加工 方案：圆形毛坯→粗车→粗铣（普通铣床）→时效→精 车→精铣（高速加工中心）。 粗车：在外圆预留1mm精加工余量，并预钻中心孔。粗铣：分别在型腔侧面及底面预留1.5mm精加工 余量，并在图1中底部?8mm孔位处预钻、铰工艺孔。 时效：去除材料内部的加工应力。精车：精车外圆并 铰中心工艺孔?12mm，要求一次装夹完成，以便保证 同轴度，为后序加工打好基础。精铣：保证零件的尺 寸精度和表面粗糙度值要求。 上述方案的总体思路是：该零件属于比较典型的 薄壁盘类高精度高表面质量零件，确定了精加工阶段 使用高速加工中心进行高速铣削的加工策略。而由 于厂内设备限制，其他普通加工中心必须留给厂内其 他模具型腔零件的生产。为了能充分利用高速加工 中心的加工效能，所以决定该零件的粗铣及其他工序 安排在普通数控机床上。同时为了能降低材料成本、 提高生产效率和便于工件的装夹，经分析后决定采用 圆形毛坯车床上进行粗车精车等工序（即避免在数控 铣床上进行外圆的铣削加工）。而为了消除在粗加工 所残留内应力的影响，本零件在精加工之前、粗加工 之后进行了时效处理。 4.2型腔加工步骤和装夹方案的解决 （1）粗铣型腔。粗加工主要是去除大余量，并为 后工序精加工打好基础，所以结合厂内设备的实际情 况，选择成本低的普通数控铣床加工。该工序要求按 零件结构加工出内形轮廓，圆弧拐角为R5mm，所留精 ·94·

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