時(shí)間：2023-05-30 10:56:45
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇銑床加工，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：三軸數(shù)控銑床 圓錐螺旋槽 萬能分度頭 掛輪比
中圖分類號：TG54 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（a）-0098-02
Abstract：Three axis nc milling machine is a X， Y， Z， or left and right， front and back， up and down at the same time of automatic processing equipment， its wide application in the mechanical parts processing. Is introduced in this paper a three-axis linkage CNC conical spiral flute milling machine machining， namely： by using the universal index head hang round with the X axis， so that the workpiece revolves around the X axis， thus finish high precision conical spiral groove processing， is a good application effect， good economic benefit and feasibility of high technology.
Key Words：Three axis nc milling machine；Taper spiral groove；Universal dividing head；Hanging round than
通常而言，A錐螺旋槽類工件至少要選用四軸數(shù)控銑床進(jìn)行加工。但從機(jī)械加工企業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀來看，三軸數(shù)控機(jī)床的使用仍最普遍，即其常用來加工X、Y軸在0°～180°范圍內(nèi)任一角度的曲面，可見其加工范圍有限。為了在不另購多軸加工機(jī)床的情況下順利加工圓錐螺旋槽類工件，該文在現(xiàn)有機(jī)床的基礎(chǔ)上，采用輔助工藝來加工工件。
1 加工工具的選用
圖1所示是一種圓錐螺旋槽類工件。
針對圖1所示圓錐螺旋槽類工件，在三軸數(shù)控銑床加工中，主要的加工工具包括數(shù)控銑床、萬能分度頭和刀具等，具體應(yīng)按圓錐螺旋槽的加工要求來選型。
1.1 數(shù)控機(jī)床的選型
在圓錐螺旋槽加工中，數(shù)控銑床的選型最為關(guān)鍵，通常要求選用工作臺一側(cè)方便安裝掛輪的機(jī)床，如XK6325B型數(shù)控?fù)u臂銑床，注意所選機(jī)型不得設(shè)有防護(hù)擋板。
1.2 萬能分度頭的選用
萬能分度頭是一種安裝在銑床上并用來等分（2～210等分）工件的精密附件，其工作原理如下：選用分度刻度環(huán)、游標(biāo)、分度盤、定位銷及交換齒輪，將卡在卡盤上或頂尖間的工件按任意角度劃分；利用形狀不一的刀具，輔助機(jī)床加工螺旋正齒輪、正齒輪、溝槽及阿基米德螺線凸輪等；萬能分度頭設(shè)有圓形工作臺，通常可直接將工件固定在工作臺上或用夾具緊固，從而實(shí)現(xiàn)多方位加工工件。據(jù)此，在選擇萬能分度頭時(shí)，應(yīng)注意如下要點(diǎn)：一是萬能分度頭與尾座頂尖中心的高度應(yīng)保持一致，同時(shí)底部分設(shè)2塊定位塊，其與工作臺的槽口應(yīng)保持一致，從而保證工件在X軸上的平行度；二是尾座頂尖盡量帶有軸承，并用三爪卡盤來替代分度頭的頂尖。
1.3 刀具的選用
根據(jù)銑床上圓錐螺旋槽的加工軌跡，工件轉(zhuǎn)一周的導(dǎo)程與銑刀在軸線上的移動(dòng)距離相等，因此在同一螺旋槽上，任意一處螺旋線的導(dǎo)程相等。通常而言，可用下列方程式來描述螺旋角β：
其中，PZ為導(dǎo)程；D為直徑。據(jù)此，在導(dǎo)程PZ一定的情況下，螺旋角β與直徑D呈正相關(guān)。因此，在同一螺旋槽上，不同直徑D對應(yīng)的螺旋角不等，同時(shí)在同一截面上，不同螺旋角β對應(yīng)的切線方向不同，則易在加工時(shí)出現(xiàn)“干涉”現(xiàn)象，即在切削時(shí)，切除本應(yīng)保留的部分，使螺旋槽截面形狀出現(xiàn)偏差。螺旋線屬于曲線，則在銑刀旋轉(zhuǎn)切削時(shí)，一旦齒刃的旋轉(zhuǎn)表面偏離螺旋線，便會(huì)出現(xiàn)“干涉”現(xiàn)象，且若選用三面刃銑刀，不僅銑大槽口，還會(huì)加劇“干涉”現(xiàn)象。綜上，在三軸數(shù)控銑床加工圓錐螺旋槽中，建議選用寬度比螺旋槽槽寬窄的立銑刀。
2 掛輪比計(jì)算
在銑床上，螺旋槽的銑削要求銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及工件在工作臺的帶動(dòng)下縱向進(jìn)給，同時(shí)保持工件轉(zhuǎn)動(dòng)的勻速狀態(tài)。從工作臺與工件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系上可知，當(dāng)工作臺每次勻速移動(dòng)的距離與工件導(dǎo)程PZ相等時(shí)，工件同時(shí)也應(yīng)勻速旋轉(zhuǎn)一周。為了滿足這一要求，通常需在分度頭上裝夾工件，并用交換齒輪來將分度頭的軸線旋轉(zhuǎn)及工作臺的水平運(yùn)行聯(lián)系在一起。在上述過程中，應(yīng)嚴(yán)控交換齒輪的速比，具體計(jì)算方程式如下：
3 三軸數(shù)控銑床加工圓錐螺旋槽
綜上分析，三軸數(shù)控銑床加工圓錐螺旋槽的工藝步驟可簡單做如下歸納。
3.1 工件緊固
工件緊固是三軸數(shù)控銑床加工圓錐螺旋槽的首要步驟，即：先將圖1所示圓錐螺旋槽類工件的大頭用萬能分度頭的卡盤卡緊，再用尾座頂尖將另一頭頂緊，其中工件的大頭是Φ50 mm圓，而另一頭是Φ6 mm圓錐孔。
3.2 數(shù)值校正
為了保證工件的加工精度，應(yīng)選用專業(yè)的儀器來依次校正工件的軸線平直度、圓跳動(dòng)度及軸跳動(dòng)度，該文選用的校正儀器是百分表。
3.3 掛輪作業(yè)
掛輪是三軸數(shù)控銑床加工圓錘螺旋槽的核心步驟，其操作流程如下：先在X軸絲杠的任一端裝上100齒主動(dòng)掛輪，再在分度頭的側(cè)軸上裝上24齒被動(dòng)掛輪，最后再在掛輪擋板上裝上中間72齒主動(dòng)掛輪和20齒被動(dòng)掛輪，以使72齒主動(dòng)掛輪嚙入24齒被動(dòng)掛輪及20齒被動(dòng)掛輪嚙入100齒主動(dòng)掛輪。在這一過程中，要求注意如下事項(xiàng)：一是通過手輪帶動(dòng)X軸移動(dòng)，并檢查工件的運(yùn)庸旒S肓慵圖的旋向是否吻合，否則通過將一個(gè)惰輪加裝在掛輪擋板上，從而調(diào)整工件的運(yùn)動(dòng)軌跡；二是控制好相鄰齒輪間的嚙合間隙，具體做法是在安裝掛輪時(shí)，將一張紙條夾在齒輪的嚙合處。
3.4 設(shè)置加工刀路
為了解決反向間隙誤差的問題，圖1所示工件采用單向直線進(jìn)給刀具的加工路徑，通常避免進(jìn)行環(huán)形加工。針對切屑加工，其主要分為粗、精加工。粗加工的要點(diǎn)包括：一是采用平行銑削，其中刀具選用的是R2.5 mm球刀；二是X、Y軸的進(jìn)給率設(shè)為F350，究其原因?yàn)楣ぜ谛D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生更大的旋向進(jìn)給；三是采用單向切削，且進(jìn)給方向選為從小頭向大頭，因?yàn)閺牡毒叩那邢髁砜矗瑥南孪蛏线h(yuǎn)比從上向下大。精加工的要點(diǎn)包括：一是采用平行銑削，其中刀具選用的是R2 mm球刀，目的是控制工件與刀刃面的摩擦及工件在切削時(shí)的振動(dòng)；二是采用單向切削，以解決反向間隙誤差的問題。
3.5 程序加工
程序加工是三軸數(shù)控銑床加工圓錐螺旋槽的重要內(nèi)容，其實(shí)施流程如下：首先，展開圓錐螺旋槽，使其形成半圓槽，其中中心線段是工件在展開后的輪廓線；其次，將半圓槽繪制成半圓槽曲面；最后，利用UG、MASTER CAM等數(shù)控編程軟件，粗、精加工工件。
4 結(jié)語
在三軸數(shù)控銑床加工圓錐螺旋槽的整個(gè)應(yīng)用過程中，需要注意下列控制要點(diǎn)：一是選用工作臺一側(cè)方便掛輪安裝的數(shù)控銑床、萬能分度頭及寬度比螺旋槽槽寬窄的立銑刀；二是準(zhǔn)確計(jì)算出工件的導(dǎo)程和掛輪比，這是提高工件加工精度的重要條件；三是在銑削加工中，嚴(yán)控切削量及優(yōu)化加工工藝，以保證圓錐螺旋槽的加工質(zhì)量滿足實(shí)際使用要求，其中包括表面質(zhì)量、尺寸精度等；四是鑒于三軸數(shù)控銑床加工圓錐螺旋槽技術(shù)的復(fù)雜性，應(yīng)重視對技術(shù)人員的培養(yǎng)，其中包括專業(yè)技能、輔助技術(shù)及職業(yè)道德等的培養(yǎng)。總體而言，對于圖1所示圓錐螺旋槽類及相似的工件，前文談及的加工技術(shù)完全可在滿足生產(chǎn)成本要求的條件下，保質(zhì)保量完成工件加工任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉劍.三軸數(shù)控銑床幾何誤差補(bǔ)償技術(shù)分析[J].橡塑技術(shù)與裝備，2016（8）：105-106.
[關(guān)鍵詞]車螺紋；銑螺紋；螺旋進(jìn)給
現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床集電、機(jī)械、氣壓、液壓與一體，技術(shù)越來越先進(jìn)，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，功能越來越強(qiáng)大。其具有加工柔性好，精度高，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用越來越廣泛。隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與普及，現(xiàn)代化企業(yè)對于懂得數(shù)控加工技術(shù)、能進(jìn)行數(shù)控加工編程的技術(shù)人才的需求量在不斷增加。最近幾年各類學(xué)校培訓(xùn)的數(shù)控專業(yè)的人才非常多。剛畢業(yè)的學(xué)生對數(shù)控編程只限于一些簡單的零件加工編程。在工廠實(shí)際加工的大部份零件也只需常用的幾個(gè)指令即可完成編程，將常用指令進(jìn)行靈活運(yùn)用可以起到意想不到效果。本文就用數(shù)控銑床銑削螺紋程序編制問題進(jìn)行探討。
一、螺紋的種類
(1)按結(jié)構(gòu)分內(nèi)螺紋和外螺紋。
(2)按牙形分三角螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋和鋸齒形螺紋。
(3)按線數(shù)分單頭螺紋和多頭螺紋。
(4)按旋入方向分左旋螺紋和右旋螺紋。
(5)按用途不同分為：普通螺紋、密封管螺紋、圓錐管螺紋等。
(6)按單位分：英制螺紋和公制螺紋兩種。
二、螺紋常用加工方法
(1)用車床車削螺紋。
(2)利用絲攻攻螺紋。
(3)利用鈑牙套螺紋。
(4)利用成形滾壓模具搓螺紋和滾螺紋。
三、數(shù)控機(jī)床螺紋加工指令(以華中世紀(jì)星系統(tǒng)為例)
(1)數(shù)控車床螺紋常用加工指令有：螺紋切削G32、螺紋切削循環(huán)G82、螺紋切削復(fù)合循環(huán)G76。
(2)數(shù)控銑床螺紋常用加工指令有：攻絲循環(huán)G84、反攻絲循環(huán)G74。
用車床加工內(nèi)螺紋或外螺紋操作人員只需要按照指令格式將指令參數(shù)設(shè)置好，程序編制起來很方便。對于大直徑的螺紋可采用銑床來加工，加工過程選擇車床加工螺紋使用的螺紋刀，利用子程序結(jié)合螺旋進(jìn)給指令來進(jìn)行編程。
四、數(shù)控銑床銑削螺紋
(1)刀具選擇：銑削螺紋刀具有專門的可轉(zhuǎn)位螺紋銑刀，也可以利用車床上用的螺紋車刀來代替。
(2)加工工藝：按照常用加工螺紋方法鉆好底孔。
(3)加工路線：螺紋刀在XY平面內(nèi)走圓形路線，在z軸方向刀具每走一圈刀具向下走一個(gè)螺距，即通常所說的走螺旋路徑。
(4)銑削螺紋示例：
假設(shè)通過試切如上圖所示D＝12mm，D的值因刀桿直徑和刀片尺寸不同有變化。
程序：
％8888
G54G90XOYOZ100
M03$650M08
G00X12.75YOZ5 (加工起點(diǎn))
M98P34L1111 (調(diào)用子程序)
G90G00X0 (刀具先退回孔中間)
Z100 (刀具沿z軸退回)
M30
％1111
G03113.5 G91Z-1.5F60(刀具螺旋進(jìn)刀)
關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床 批量加工 夾具 加工效率 簡單實(shí)用
在數(shù)控加工中，工件的裝夾定位尤為重要，工件裝夾定位需要花費(fèi)一定的時(shí)間進(jìn)行調(diào)校，如果工件裝夾定位不合理就會(huì)出現(xiàn)加工困難，甚至?xí)霈F(xiàn)工件報(bào)廢，在批量加工時(shí)這個(gè)問題更加突出。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率及降低勞動(dòng)成本，在生產(chǎn)工藝過程中，除使用機(jī)床設(shè)備外，還要大量使用各種工藝裝備，它包括：夾具、模具、刀具、輔助工具及測量工具等，這就需要設(shè)計(jì)各種機(jī)械加工夾具。在此，筆者闡述針對某調(diào)節(jié)角度零件進(jìn)行數(shù)控銑批量加工時(shí)夾具的設(shè)計(jì)過程，通過設(shè)計(jì)應(yīng)用專用夾具，實(shí)現(xiàn)數(shù)控銑快速對多個(gè)專門工件的裝夾加工，大大減少了裝夾工件繁瑣的操作，節(jié)約了反復(fù)對刀的時(shí)間，提高了加工效率和銑削加工質(zhì)量。
一、零件加工工藝分析
筆者學(xué)校數(shù)控加工組接到加工一批零件任務(wù)， 要求在一定時(shí)間內(nèi)制作一批PLC調(diào)節(jié)角度零件，如圖l所示。
圖1 調(diào)節(jié)角度零件
調(diào)節(jié)角度零件的加工工藝要求如下：
一是工件表面加工要求完整，局部不得有缺陷；
二是直徑Ф12mm通孔的粗糙度要求Ra3.2μm，R2.5mm圓弧槽處粗糙度要求Ra12.5μm。
這批零件雖然只需加工直徑Ф12mm通孔和R2.5mm圓弧槽，但是因?yàn)榱慵袃蓚€(gè)加工孔都處于不同的加工方向，按常規(guī)的加工過程需要反復(fù)定位，使加工時(shí)容易出現(xiàn)誤差，難以滿足工藝要求，而且操作復(fù)雜，效率低。為此，筆者根據(jù)零件的公差及精度要求，設(shè)計(jì)能夠進(jìn)行多件銑削的專門夾具，滿足零件的加工需求，提高工作效率。
二、多件銑削夾具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
1.多件銑削夾具設(shè)計(jì)思路及工作原理
在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們應(yīng)用夾具的定位原理和夾緊原理解決生產(chǎn)中的難題，可以使加工零件完全達(dá)到工藝要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且可以大大提高工作效率，減少輔助時(shí)間。筆者構(gòu)思設(shè)計(jì)制作了一套用夾具體定位、壓塊夾緊的多件銑削夾具（圖2），它可以滿足零件定位和夾緊的要求。
圖2 多件銑削夾具
夾具體要同時(shí)裝夾4個(gè)工件，制作工藝手段要簡單、周期要短、成本要低。為了保證兩工件凹位之間的強(qiáng)度，其間距尺寸大于10mm，夾具體寬度為180mm，材料45#鋼。如圖3所示為多件銑削夾具的夾具體。
圖3 多件銑削夾具體
在裝夾工件時(shí)，用壓塊分別由兩個(gè)六角螺栓將工件固定在夾具體上，完成快速裝夾。在加工工件斜面時(shí)，可通過夾具體的旋轉(zhuǎn)軸，將夾具體斜面旋轉(zhuǎn)放平，再通過預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行平面加工。加工完成后，松開兩個(gè)六角螺栓（輕輕松開一點(diǎn)，使其能輕松拆卸即可），快速更換另外四個(gè)待加工工件。這套多件銑削夾具大大減少了裝夾、定位的時(shí)間，提高了加工效率。
2.多件銑削夾具結(jié)構(gòu)組成、加工及定位原理
（1）結(jié)構(gòu)組成。多件銑削夾具的結(jié)構(gòu)組成包括：夾具體、壓塊、六角螺栓。
（2）夾具體加工。①先用虎鉗夾緊毛坯，找正。②加工夾具體頂面和側(cè)面，使左平面加工達(dá)到尺寸要求，右斜面留出加工余量待以后進(jìn)行平面加工。③翻轉(zhuǎn)工件，加工夾具體底面，斜面留出加工余量待以后進(jìn)行平面加工。④精加工夾具體的斜面，裝夾斜面進(jìn)行斜面的平面精加工。⑤粗、精加工夾具體的凹位。為保證裝夾準(zhǔn)確、方便，配合位置設(shè)計(jì)成滑動(dòng)配合。在夾具體凹位，加工工件的圓弧槽位置，設(shè)置加工退料方孔，方便工件的放置與拆卸。在工件Ф12mm孔加工位置，設(shè)置直徑Ф15mm的退料孔，如圖4所示。⑥加工旋轉(zhuǎn)軸。加工夾具體旋轉(zhuǎn)軸，左右對齊，符合精度要求。⑦加工夾具體配套零件：底板、旋轉(zhuǎn)座。加工底板要設(shè)置退料孔，旋轉(zhuǎn)座的裝配精度要符合要求，與夾具體安裝配合良好。
圖4 夾具體退料孔
（3）定位原理。夾具的底板用壓塊固定在機(jī)床工作臺上，夾具體用壓塊固定在底板上。通過三面定位原理，先將工件安裝在夾具體的凹位處，工件底面和夾具體凹位頂面對齊，工件側(cè)面和夾具體的凹位側(cè)面對齊，工件左面和夾具體的凹位左面對齊，然后用壓塊將工件夾緊在夾具體上。
3.多件銑削夾具的使用
每個(gè)待加工工件都是依靠夾具體的凹槽進(jìn)行定位的，槽底是壓緊工件的支撐點(diǎn)，我們利用壓塊和螺栓，將每個(gè)零件毛坯壓在夾具體的凹槽內(nèi)。在裝夾放置工件毛坯時(shí)，只需將工件依靠凹槽內(nèi)的滑移進(jìn)出，使裝夾更方便快捷。針對待加工工件可能出現(xiàn)厚度差別導(dǎo)致壓塊壓不緊工件的問題，我們通過使用壓塊和橡膠環(huán)墊結(jié)合的方式使每個(gè)工件都裝夾牢固。應(yīng)用這種裝夾方式可使夾緊力著力點(diǎn)靠近切削力點(diǎn)，從而增加工件的剛性，有效地減小了工件在加工過程中因受銑削力影響而產(chǎn)生的變形。由于待加工零件只需要加工一個(gè)通孔和圓弧槽，上述所具備的壓緊元件和定位方式完全可以滿足定位需求，因此使裝夾工作變得輕松、可靠。
（1）工件加工的坐標(biāo)設(shè)置。首先將夾具體固定在底板左面（如圖5左圖所示），待加工件Ф12mm通孔位置為X軸設(shè)置為零，夾具體Y軸中心為零，工件表面為Z軸設(shè)置為零，在UG加工軟件中繪制好相應(yīng)位置的4個(gè)圓。然后旋轉(zhuǎn)夾具體并固定在底板的右面（如圖5右圖所示），移動(dòng)銑刀找出待加工圓弧槽位置的X軸坐標(biāo)，并繪制在加工文件中，編制好相應(yīng)的刀路程序以便調(diào)用加工。
（2）開始加工，首先加工直徑Ф12mm通孔，先用Ф10mm鉆頭鉆孔（四個(gè)工件），然后更換Ф5mm平面銑刀進(jìn)行精加工Ф12mm內(nèi)孔。由于加工材料是鑄鋁件，我們可以考慮直接用Ф12mm平面銑刀進(jìn)行挖槽和加工Ф5mm內(nèi)孔，這樣就可以避免因換刀設(shè)置所造成的麻煩。
圖5 多件銑削夾具的定位原理圖
（3）旋轉(zhuǎn)夾具體并固定在底板的右邊，加工R2.5mm圓弧槽。加工完成后，拆卸工件。在裝夾新工件時(shí)，先進(jìn)行R2.5mm圓弧槽加工，然后再回旋夾具體到左邊，加工直徑mm通孔，完成兩套工件裝夾加工的循環(huán)操作過程。
（4）在加工之前，要預(yù)先在軟件中繪制好每個(gè)加工圖形，先試切加工樣品，以免出現(xiàn)錯(cuò)誤，同時(shí)要隨時(shí)檢查刀具的磨損情況，并及時(shí)更換刀具。
在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，多件銑削夾具制作工藝簡單，元件少而精，配套零件費(fèi)用低，實(shí)際操作方便。由于一批零件裝夾加工只需要找正一次，因此極大地提高了裝夾速度，大大提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)零件的加工精度也有了保證。
三、結(jié)語
在數(shù)控銑床上進(jìn)行多件加工時(shí)，設(shè)計(jì)合理的輔助加工夾具，既能滿足加工零件的質(zhì)量和技術(shù)要求，又能縮短裝夾、定位時(shí)間，提高工作效率，降低生產(chǎn)成本，減少廢品的發(fā)生。此類輔助加工夾具可廣泛地運(yùn)用于數(shù)控銑床加工中心操作，能夠取得滿意的效果。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：Mastercam 加工模型 教學(xué)
數(shù)控加工中自動(dòng)編程軟件使編程的效率和準(zhǔn)確性大大提高，成為數(shù)控加工中不可缺少的工具。以加工模型的形式讓學(xué)生學(xué)習(xí)軟件的使用，可以在實(shí)例中掌握規(guī)律、靈活運(yùn)用，提高學(xué)習(xí)效果，也使教學(xué)過程更加有針對性。
1 Mastercam在數(shù)控加工中的使用
Mastercam是基于PC平臺的CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造）數(shù)控編程軟件，能進(jìn)行圖形設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床、數(shù)控銑床、線切割、雕刻等復(fù)雜加工的自動(dòng)編程，尤其在數(shù)控銑床和加工中心的數(shù)控編程中使用最多。由于數(shù)控機(jī)床的大量使用和自動(dòng)編程軟件的不可或缺性，使其成為高校機(jī)械類學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握先進(jìn)加工技術(shù)、提高加工技能的有效工具。
2 軟件編程加工的優(yōu)點(diǎn)
2.1 方法靈活
對于數(shù)控編程軟件來說，通過繪制加工圖形、選擇相應(yīng)的加工方式和設(shè)置合理的加工參數(shù)就可以通過軟件轉(zhuǎn)換成數(shù)控加工代碼，避免了手工計(jì)算坐標(biāo)和編寫加工代碼易出現(xiàn)的錯(cuò)誤，編程效率大大提高。對于學(xué)習(xí)過AutoCAD制圖軟件的學(xué)生，繪制加工圖形時(shí)使用Mastercam的CAD模塊繪圖功能與AutoCAD沒有太大區(qū)別，可以很快掌握。通過構(gòu)圖面切換，能夠用簡單方法繪制出二維或三維的圖形用于加工，而且對于不同的加工可以選用不同的切削方式進(jìn)行，以便更有效地切除材料、縮短加工時(shí)間、提高加工效率。
2.2 直觀準(zhǔn)確
軟件具有模擬加工功能，可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成模擬加工，準(zhǔn)確展現(xiàn)零件完整的加工過程和最終結(jié)果。如果加工參數(shù)設(shè)置有誤或模擬加工中出現(xiàn)非正常碰撞，可以回到參數(shù)設(shè)置界面重新設(shè)置或修改圖形，重新計(jì)算后即可完成加工過程的調(diào)整，增加了實(shí)際加工時(shí)的安全性，把出現(xiàn)事故的概率降到最低。
3 加工模型在數(shù)控銑床教學(xué)中的應(yīng)用
軟件教學(xué)中準(zhǔn)確地讓學(xué)生理解和熟悉軟件常用功能的使用和參數(shù)設(shè)置，是掌握軟件編程和安全加工的先決條件。以Mastercam的數(shù)控銑床模塊為例，利用加工模型并在教學(xué)中針對不同的加工形式使用不同的參數(shù)設(shè)置和加工方法，以點(diǎn)帶面、由淺入深，可以使學(xué)生更快地掌握所學(xué)內(nèi)容并靈活運(yùn)用，使軟件的特有功能得以體現(xiàn)。這一過程的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該以實(shí)際的加工模型為主導(dǎo)運(yùn)用實(shí)例加練習(xí)的方式，其教學(xué)效果比單一講述軟件功能有很大提高。
3.2 對CAM模塊中加工參數(shù)的設(shè)置
CAM模塊是通過設(shè)置定位坐標(biāo)、加工參數(shù)、加工方式和補(bǔ)償來確定數(shù)控機(jī)床在加工時(shí)的加工方式和軌跡。在此設(shè)置過程中，要將零件的特點(diǎn)和加工工藝進(jìn)行綜合考慮，以合理的設(shè)置完成編程，使其達(dá)到最佳的加工效果，滿足加工尺寸、形位公差、粗糙度等要求。
3.3 對典型零件的加工
加工方式的選擇是非常靈活的，可以反映出加工者對零件加工、工藝、軟件使用的熟練程度，用不同的加工形式對應(yīng)不同的加工可以更準(zhǔn)確高效地完成任務(wù)，這也是軟件教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。
工經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來說是必不可少的學(xué)習(xí)內(nèi)容，而對典型零件加工模型的分析使整個(gè)加工成為連貫的過程，每一步合理的選擇和設(shè)置都為之后的加工提供了保障。
3.4 綜合運(yùn)用各項(xiàng)功能完成學(xué)習(xí)實(shí)踐
教學(xué)內(nèi)容的規(guī)劃要以學(xué)生為出發(fā)點(diǎn)，教師要善于總結(jié)和歸納而不是生搬硬套書本知識，盡量使學(xué)習(xí)內(nèi)容之間都有關(guān)聯(lián)，并結(jié)合加工實(shí)踐從多方面多角度進(jìn)行以啟發(fā)式教學(xué)，使學(xué)生可以更快地進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)習(xí)的針對性更強(qiáng)。軟件教學(xué)模型的使用，不但使該軟件的使用特點(diǎn)和常見問題得以顯現(xiàn)，更重要的是讓學(xué)生在后續(xù)實(shí)踐中靈活運(yùn)用學(xué)到的知識，不斷提高對數(shù)控機(jī)床加工和軟件編程的認(rèn)知，使學(xué)到的知識能夠運(yùn)用到實(shí)際加工中，高質(zhì)量地完成學(xué)習(xí)和實(shí)踐。
4 軟件教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)
軟件教學(xué)不同于書本的理論教學(xué)，把最簡便的功能和最靈活的方法教授給學(xué)生是提高軟件使用效率的初衷。通過Mastercam數(shù)控編程軟件的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握了一種高效的數(shù)控編程方法。更重要的是，在這個(gè)過程中，可以把之前學(xué)到的一些課程內(nèi)容進(jìn)行綜合，將制圖、機(jī)械原理、工藝等課程內(nèi)容融合到零件的編程和加工中去，提高了學(xué)生的工程意識。同時(shí)，結(jié)合編程軟件對不同的加工方式進(jìn)行驗(yàn)證，合理靈活地選擇加工形式對不同的零件進(jìn)行精確加工，最終熟悉數(shù)控加工的全過程。這也是完善教學(xué)內(nèi)容、提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的方法之一。
5 結(jié)束語
Mastercam數(shù)控編程軟件加工模型在教學(xué)中的應(yīng)用，可以突出重點(diǎn)，將軟件中最實(shí)用的功能教給學(xué)生，并通過總結(jié)、歸納和對比提高學(xué)生的認(rèn)識，避免編程中出現(xiàn)錯(cuò)誤而在加工中引發(fā)事故。同時(shí)，加工模型的應(yīng)用更加貼近加工實(shí)際，通過典型案例的分析和驗(yàn)證，能夠使學(xué)生更快地掌握編程技巧并在實(shí)踐中靈活地加以運(yùn)用。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；滾筒；數(shù)控鏜銑床；V型墊鐵；壓緊裝置
前言
帶式輸送機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、運(yùn)輸距離長、效率高的優(yōu)點(diǎn)。帶式輸送機(jī)的工作原理為靠膠帶與滾筒之間的摩擦力而運(yùn)行。滾筒是帶式輸送機(jī)的重要組件之一，在帶式輸送機(jī)的運(yùn)行中占重要作用，因此合理的滾筒加工制作工藝十分重要。
1 現(xiàn)狀及存在問題
1.1 工裝卡具
在數(shù)控鏜銑床上加工滾筒時(shí)，滾筒在壓緊和拆卸時(shí)壓板需反復(fù)的上下和擰螺母加大了勞動(dòng)強(qiáng)度；加工不同滾筒時(shí)需調(diào)解螺紋桿長度來保證壓緊滾筒；裝卡時(shí)間過長；轉(zhuǎn)換另一尺寸滾筒加工時(shí)需調(diào)整螺紋桿和壓緊支點(diǎn)的高度；滾筒在裝卡完需找正后才能進(jìn)行加工；在對數(shù)控鏜銑床加工完的基準(zhǔn)車筒皮外圓進(jìn)行車削加工時(shí)即使找正了圓心也無法保證筒皮黑皮全部能見光；滾筒的裝卡和找正時(shí)間和單件生產(chǎn)時(shí)無法提高數(shù)控鏜銑床加工滾筒效率。
1.2 工藝工序
現(xiàn)車間加工的各類滾筒軸承位或脹緊位時(shí)使用數(shù)控鏜銑床（帶刀庫），加工滾筒時(shí)沒有使用刀庫實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀功能，每次只在手動(dòng)方式下?lián)Q刀，然后進(jìn)行調(diào)整尺寸從而得到所要求的加工尺寸，再重新修改程序，所有工序沒能體現(xiàn)出數(shù)控鏜銑床的高效性能。
滾筒的軸承位或脹緊位加工完之后滾筒端面鉆孔攻螺紋時(shí)需要從數(shù)控鏜銑床吊裝下來運(yùn)到鉆床上利用鉆孔工裝進(jìn)行鉆孔攻絲，加工完一面后吊出滾筒翻轉(zhuǎn)后再吊入工作位進(jìn)行另一面鉆孔攻絲，中間所需的吊裝、翻轉(zhuǎn)、裝卡滾筒、找正、工裝定位等多項(xiàng)工序即占用了設(shè)備、人員又造成滾筒的加工步驟重復(fù)和二次裝卡造成的精度下降。
2 問題處理對策
2.1 工裝改進(jìn)
（1）改進(jìn)V型墊鐵。V型墊鐵是限制滾筒的左右下自由度，加工時(shí)防止?jié)L筒左右擺動(dòng)，一般鉗工畫一些圓柱體的物件時(shí)，需要固定一面，而進(jìn)行水平或垂直的畫線。在加工一些物件時(shí)，特別是數(shù)控鏜銑床，需要固定圓柱型平面。經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，在原有的V型墊鐵上增加兩塊聯(lián)合沖剪機(jī)刀板加強(qiáng)V型接觸面的硬度，減少多次使用時(shí)V型鐵表面的磨損，提高定位精度，具體改進(jìn)如圖1所示。
改進(jìn)之前滾筒加工一段時(shí)間之后接觸面發(fā)生沖擊磨損、摩擦磨損及壓緊變形等造成左右圓心來回的擺動(dòng)，每加工完一件滾筒后重新再找左右圓心，不能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，不能有效提高工作效率。在原有的V型墊鐵的斜面上增加聯(lián)合沖剪機(jī)刀板，刀板的硬度遠(yuǎn)比筒皮硬度大，加工時(shí)V型面不會(huì)磨損，保證V型墊鐵長期的不變形，加工滾筒之前對兩個(gè)V型墊鐵接觸面找正，精車完滾筒外圓為加工基準(zhǔn)，快速定位滾筒左右圓心，調(diào)轉(zhuǎn)180°加工面上圓心自然對正，提高滾筒加工的同軸精度，每次加工滾筒時(shí)只需找正滾筒上下圓心即可，減少滾筒找正圓心時(shí)間一半，即快速找正又分批次生產(chǎn)，提高滾筒加工效率。
（2）改進(jìn)壓緊工裝。滾筒壓緊是限制滾筒的上自由度，防止?jié)L筒加工時(shí)上下跳動(dòng)，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，將原來的壓緊方式改為機(jī)械千斤頂壓緊，縮短滾筒裝卡時(shí)間，解決滾筒壓緊時(shí)的頻繁搬動(dòng)壓板和降低擰動(dòng)螺母時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度，具體改進(jìn)如圖2所示。
圖2a是工裝改進(jìn)之前壓緊滾筒時(shí)，滾筒放置在V型鐵之上，放置與滾筒同高度的支點(diǎn)，利用螺紋桿和壓板來固定滾筒。圖2b是經(jīng)過重新優(yōu)化設(shè)計(jì)后的壓緊工裝，利用機(jī)械千斤頂?shù)膲壕o力減少人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和縮短裝卡時(shí)間，千斤頂是一種用鋼性頂舉件作為工作裝置，通過頂部托座或底座在行程內(nèi)頂升重物的輕小起重設(shè)備。此壓緊工裝由機(jī)械千斤頂、壓緊壓板、高度調(diào)節(jié)橋、滑道、可轉(zhuǎn)動(dòng)底座、底座滑道、平衡支點(diǎn)組成，其原理是機(jī)械千斤頂?shù)鬃潭ㄔ趬壕o壓板上，千斤頂活塞桿固定在高度調(diào)節(jié)橋上，利用滑到上的快速定位孔調(diào)節(jié)加工不同滾筒外徑尺寸的壓緊合適的高度，平衡支點(diǎn)高度調(diào)整到與放置滾筒高度平齊，把壓緊裝置通過底座滑道推送到貼近滾筒，伸出千斤頂活塞桿滾壓緊筒，滾筒加工完成后拆卸滾筒時(shí)縮回千斤頂活塞桿帶動(dòng)壓緊壓板松開，把壓緊裝置向后拉出，利用可轉(zhuǎn)動(dòng)底座帶動(dòng)壓緊裝置轉(zhuǎn)至90°，順利吊裝滾筒，經(jīng)過改進(jìn)后的壓緊裝置實(shí)現(xiàn)快速、輕松的壓緊各類外形尺寸的滾筒，能有效的提高滾筒裝卡時(shí)間。
2.2 工藝改進(jìn)
數(shù)控機(jī)床通常由控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)組成。控制系統(tǒng)用于數(shù)控機(jī)床的運(yùn)算、管理和控制，通過輸入介質(zhì)得到數(shù)據(jù)，伺服系統(tǒng)根據(jù)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)指令驅(qū)動(dòng)機(jī)床，刀具和零件執(zhí)行數(shù)控代碼規(guī)定運(yùn)動(dòng)；檢測系統(tǒng)是檢測機(jī)床執(zhí)行件位移和速度變化量，將檢測結(jié)果反饋到輸入端，與輸入指令進(jìn)行比較，根據(jù)差別調(diào)整機(jī)床動(dòng)作；傳動(dòng)系統(tǒng)是由進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)元件至機(jī)床執(zhí)行件之間的機(jī)械進(jìn)給傳動(dòng)裝置；輔助系統(tǒng)種類繁多，如：固定循環(huán)、自動(dòng)換刀等。
滾筒軸承位加工完之后端面鉆孔攻絲工序也放在數(shù)控鏜銑床上加工因?yàn)榕c普通鉆床相比，數(shù)控鏜銑機(jī)床有如下特點(diǎn)： （1）加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；（2）可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；（3）加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；（4）機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的3-5倍）；（5）機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；（6）對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術(shù)要求更高。
3 結(jié)束語
文章提到的方案能起到基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)理念，加工過程中起到指導(dǎo)作用，隨著加工工藝的不斷提高，該設(shè)計(jì)理論可更加完善實(shí)用，從而大幅提高工作效率。希望各相關(guān)人員能集思廣益繼續(xù)優(yōu)化并提高數(shù)控設(shè)備的工作效率，為生產(chǎn)出中國創(chuàng)造的精品而繼續(xù)努力。
參考文獻(xiàn)
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[3]楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2002.
Abstract： This paper takes Shanghai Yulong nc simulation software for example to explain the processing method of the ashtray. When the postposition processing program is sent to the numerical control milling or processing center， the actual processing can be made to get an ashtray in kind.
關(guān)鍵詞： CAXA制造工程師；CAD/CAM；軟件
Key words： CAXA manufacturing engineer；CAD/CAM；software
中圖分類號：TG547 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）21-0041-02
0 引言
CAXA制造工程師是集CAD/CAM于一體的國產(chǎn)軟件，具有強(qiáng)大的三維造型、曲面實(shí)體功能，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造等行業(yè)。具有技術(shù)領(lǐng)先、易學(xué)、實(shí)用的特點(diǎn)。本論文將就典型零件的實(shí)體加工方法加以分析說明。
1 以煙灰缸加工為例說明其加工步驟
打開上海宇龍仿真軟件，進(jìn)行如下操作：
1.1 定義毛坯，用于切削仿真。在加工管理窗口雙擊■圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“定義毛坯”對話框。在對話框中選擇毛坯的定義方式，設(shè)置毛坯的大小和基準(zhǔn)點(diǎn)位置，選參照模型選項(xiàng)，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算模型的包圍盒，完成后單擊確定按鈕。
1.2 上表面的平面區(qū)域粗加工：平面區(qū)域粗加工用于生成區(qū)域中間有多個(gè)島的平面加工軌跡。由于可以指定拔模斜度，故屬于二軸半加工方式。加工參數(shù)設(shè)定為平行加工中的往復(fù)、拐角過度方式為尖角，拔模基準(zhǔn)為頂層為基準(zhǔn)，設(shè)置參數(shù)如下：上表面的加工余量為5mm，點(diǎn)擊圖標(biāo)■，選擇下拉菜單■里的平面區(qū)域粗加工選項(xiàng)繪制一個(gè)長150mm、寬150mm的正方形，把平面區(qū)域粗加工參數(shù)設(shè)置好后，點(diǎn)擊確定，拾取正方形為加工區(qū)域，點(diǎn)右鍵確定，即可生成如圖1所示的加工軌跡。
1.3 四周的平面輪廓精加工：平面輪廓精加工是生成沿平面輪廓線方向的加工軌跡。它主要用于加工外形及開槽，由于可以指定拔模斜度，故屬于二軸半加工方式。由于加工余量每邊5mm，點(diǎn)擊圖標(biāo)■，選擇下拉菜單■里的平面輪廓精加工加工選項(xiàng)，選擇？覫10mm的平底刀，把平面輪廓精加工參數(shù)設(shè)置好后，點(diǎn)擊確定，拾取正方形為加工區(qū)域，點(diǎn)右鍵確定，即可生成如圖2所示的加工軌跡。
1.4 等高線粗加工：生成分層等高式粗加工刀具軌跡。加工余量每邊5mm，點(diǎn)擊圖標(biāo)■，選擇粗加工里下拉菜單■里的等高線粗加工選項(xiàng)，選擇？覫10mm的平底刀，加工方向?yàn)轫樸姡庸ろ樞驗(yàn)閆優(yōu)先，把平面輪廓精加工參數(shù)設(shè)置好后，點(diǎn)擊確定，點(diǎn)空格鍵“W拾取所有”，點(diǎn)右鍵確定，即可生成如圖3所示的加工軌跡。
1.5 等高線精加工：針對曲面和實(shí)體，按等高線距離下降一層層的加工，并可對加工不到的部位（較平坦的部分）做補(bǔ)加工，屬于兩軸半加工方式。本功能可對零件做精加工和半精加工。點(diǎn)擊圖標(biāo)■，選擇精加工下拉菜單■里的等高線精加工選項(xiàng)，選擇？覫2mm的球刀，把平面輪廓精加工參數(shù)設(shè)置好后，點(diǎn)擊確定，點(diǎn)空格鍵“W拾取所有”，點(diǎn)右鍵確定，即可生成如圖4所示的加工軌跡。
后置處理：以等高線精加工軌跡為例說明后置處理G代碼的生成過程。點(diǎn)擊■下拉菜單后置處理，選擇■機(jī)床后置，選擇Fanuc系統(tǒng)，設(shè)置參數(shù)后點(diǎn)擊確定。
點(diǎn)擊■，再點(diǎn)擊等高線精加工軌跡，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算加工程序，由于程序太大中間略去大部分。
得等高線精加工程序如下：（由于程序太長，中間部分省略）
（o0001，2011.2.13，14：26：54.295）
N10G90G54G00Z100.000；
N12S3000M03；
N14X-70.000Y-54.538Z100.000；
N16Z31.990；
N18G01Z26.990F100；
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
N3770X40.968Y34.682；
N3772Z7.007F100；
N3774G00Z100.000；
N3776M05；
N3778M30；
2 結(jié)束語
通過對煙灰缸的加工仿真，可熟練掌握數(shù)控銑或加工中心對復(fù)雜零件的加工方法，同時(shí)通過仿真加工可以校驗(yàn)零件的加工程序是否正確。本論文主要講述了CAXA制造工程師關(guān)于煙灰缸的四種加工方法，歸納總結(jié)了平面區(qū)域粗加工、平面輪廓精加工、等高線粗加工、等高線精加工四種不同的加工方法。對比如表1所示以便靈活使用CAXA制造工程師。
參考文獻(xiàn)：
[1]王武賓，王紅艷，孫樹東主編.數(shù)控編程與操作[M].南京大學(xué)出版社.
關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；CAD/CAM；機(jī)械工業(yè)
中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）04-0047-03
隨著制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)控銑床在機(jī)械工業(yè)的應(yīng)用越來越普遍，普通銑床已經(jīng)被逐步取代。但數(shù)控銑床操作較難，數(shù)控加工程序編制較復(fù)雜，復(fù)雜工件和單件小批量生產(chǎn)時(shí)編程工作量大，致使數(shù)控銑床使用效率和效益都比較低。因此，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造一體化技術(shù)（CAD/CAM）與數(shù)控銑床加工結(jié)合，不僅能大大節(jié)省設(shè)計(jì)制造的時(shí)間，并在一定程度上提高了精度和速度，是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)信息化的核心技術(shù)，也代表了未來制造業(yè)的發(fā)展方向。
數(shù)控銑床除了具有普通銑床加工的特點(diǎn)外，還有如下特點(diǎn)：零件加工的適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復(fù)雜或難以控制尺寸的零件，如模具類零件、殼體類零件等；能加工普通機(jī)床無法加工或很難加工的零件，如用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線零件以及三維空間曲面類零件；能加工一次裝夾定位后，需進(jìn)行多道工序加工的零件；加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠；生產(chǎn)自動(dòng)化程序高，可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度；生產(chǎn)效率高。國產(chǎn)品牌CAD/CAM軟件CAXA制造工程師2013已經(jīng)能完全滿足現(xiàn)代制造的需求。
1 發(fā)現(xiàn)問題及分析問題
筆者在教學(xué)和車間生產(chǎn)期間深刻體會(huì)到復(fù)雜零件的編程難、加工難等實(shí)際問題，很多東西都無法加工，導(dǎo)致了數(shù)控銑床無法很好地利用起來，機(jī)器閑置率太高，沒有很好地利用數(shù)控銑床。在這次國培期間，在老師的耐心指導(dǎo)下，筆者親身經(jīng)歷并且應(yīng)用CAXA制造工程師2013進(jìn)行建模、出刀路，運(yùn)用實(shí)體仿真、生成程序等先進(jìn)技術(shù)，通過DNC通訊傳輸?shù)綑C(jī)床里面，在CNC控制面板上調(diào)出程序校驗(yàn)，校驗(yàn)程序在現(xiàn)實(shí)面板上沒有問題后裝夾好工件，對刀后，在復(fù)雜的工件也會(huì)得到很好的加工。
2 解決問題
2.1 項(xiàng)目任務(wù)要求
用世紀(jì)星數(shù)控銑床（HCNC-21_22M）加工如圖1所示零件。
毛坯：100×80×30。
材料：鋁合金。
技術(shù)要求如圖1所示：
圖1 笑臉模具
2.2 CAD/CAM技術(shù)用于數(shù)銑的加工流程
CAXA制造工程師2013是集設(shè)計(jì)、制造于一體的國產(chǎn)軟件，首先把圖1繪制成三維圖形（2D轉(zhuǎn)成3D）最終生成加工代碼。生成標(biāo)準(zhǔn)的G代碼，將設(shè)計(jì)出的思想在機(jī)床上加工成型，也就是將NC代碼送入機(jī)床（華中DNC通訊系統(tǒng)），機(jī)床按照指令加工出來，主要包括設(shè)置加工環(huán)境、設(shè)置加工工序、生成軌跡文件及后置處理等。其流程如圖2所示：
圖2 CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用于數(shù)銑加工流程
2.3 CAD幾何建模
圖3 CAD幾何建模
針對零件的結(jié)構(gòu)、尺寸等信息，用CAXA制造工程師進(jìn)行實(shí)體幾何建模，可以是立體模型，也可以是平面圖形。按照1∶1比例，并以mxe文件保存在磁盤上，它是數(shù)控加工的基礎(chǔ)。如圖3所示。
2.4 出刀路
這里不做進(jìn)一步探討，刀路如圖4所示：
圖4 刀路生成
2.5 數(shù)銑加工仿真
利用系統(tǒng)生成的NC代碼，對數(shù)控加工過程進(jìn)行三維圖形仿真，同時(shí)利用數(shù)控銑床的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)測加工誤差，判斷利用NC程序是否能夠滿足加工要求。如果不能滿足要求，就需要對原NC程序進(jìn)行修正，并重新進(jìn)行數(shù)銑加工仿真，直至達(dá)到要求為止。仿真如圖5所示：
圖5 數(shù)銑加工仿真
2.6 CAXA制造工程師2013后置處理設(shè)置
選擇Huazhong系統(tǒng)，右鍵，后置處理，后置設(shè)置，選擇下拉菜單將內(nèi)容改為所需數(shù)據(jù)。
2.6.1 把load_tool下面的文件改為如下所示：
{
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2.7 數(shù)控程序生成
根據(jù)所用數(shù)控銑床和數(shù)控裝置的具體條件，利用工藝數(shù)據(jù)和輔助信息，對刀位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，按照具體的數(shù)控系統(tǒng)所要求的指令和程序格式，輸出零件加工程序數(shù)據(jù)，實(shí)體模擬仿真無錯(cuò)誤后生成G代碼程序。選擇好需要加工的刀具軌跡，右鍵生成G代碼，將G代碼存入電腦中備用。
2.8 DNC通訊
上傳程序前，先打開機(jī)床的DNC通訊，然后用CAXA制造工程師2013把生成的G代碼上傳到數(shù)控銑床中，為下一步加工準(zhǔn)備好程序。選擇串口通訊，上傳G代碼，選擇所生成的程序，上傳到機(jī)床上。
2.9 實(shí)體數(shù)控加工
通訊無誤后，用控制面板調(diào)出所需要的程序，對刀無誤后開始加工，機(jī)床按程序加工出合格的零件。如圖6所示：
圖6 加工好的零件實(shí)物
3 結(jié)語
隨著計(jì)算機(jī)及軟件業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的不斷改進(jìn)。CAD/CAM技術(shù)正向著開放、集成、智能和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，在數(shù)控銑床上的運(yùn)用越來越廣泛。CAD/CAM和數(shù)控技術(shù)均是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)信息化的核心技術(shù)，為使它們有機(jī)地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)功能互補(bǔ)，應(yīng)簡化各自的軟硬件。應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)能有效提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量，縮短生成周期，并解決了復(fù)雜零件的造型及編程難題，提高了數(shù)控銑床的使用率，是當(dāng)代工程設(shè)計(jì)分析加工領(lǐng)域的一場技術(shù)革命。
4 致謝
在論文完成之際，我要感謝教育部給我到廣州這次國培學(xué)習(xí)交流的平臺，在國培期間使我受益匪淺，感謝一直以來輔導(dǎo)我的梁銶琚職業(yè)技術(shù)學(xué)校各位高師，你們辛苦了！
參考文獻(xiàn)
[1] 劉雄偉，等.數(shù)控銑床操作與編程培訓(xùn)教程[M].北京：機(jī)械工程出版社，2001.
[2] 宋.CAD/CAM一體化的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用[J].內(nèi)燃機(jī)車，2003，（4）.
[3] 戴國洪，宋國龍， 惲國興，等.數(shù)控加工CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)的研究[J].機(jī)械制造，2000，（8）.
【關(guān)鍵詞】高速銑；組合機(jī)床
1、前言
當(dāng)今社會(huì)，隨著摩托車、汽車等制造業(yè)的迅猛發(fā)展，鋁制品的使用越來越廣泛，質(zhì)量要求也越來越高，特別是許多鋁件表面粗糙度要求低于0.2（接近鏡面），且表面不得有刀痕。而普通銑床或圓臺銑床的主軸轉(zhuǎn)速低（小于2500r/Min）、剛性差、效率低，加工鋁件表面光潔度難以達(dá)到圖紙要求，而加工中心功能復(fù)雜、造價(jià)高，故設(shè)計(jì)高轉(zhuǎn)速、高剛性、高效率、低價(jià)格的專用銑削組合機(jī)床，就成了企業(yè)的迫切需要。
本次設(shè)計(jì)的高速銑床用于精密加工摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸頭大平面。本高速銑床具有通用性，換上不同的工裝夾具，可以加工其它鋁件或鋼件平面（如摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，左右箱體，汽車缸體，汽車缸蓋等）。鋁件加工余量小于3mm，鋼件加工余量小于1mm，加工寬度小于280mm，其它參數(shù)見機(jī)床總體設(shè)計(jì)方案。
2、機(jī)床總體設(shè)計(jì)方案
2.1缸頭平面加工精度要求
3.4數(shù)控工作臺設(shè)計(jì)
本高速銑的工作臺只沿X軸作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。直線導(dǎo)軌安裝方式有點(diǎn)特殊，即滑塊固定在床身上（不移動(dòng)），而直線導(dǎo)軌安裝在工作臺上（隨工作臺往復(fù)移動(dòng)）。工作臺位于中位時(shí)，左右移動(dòng)最大行程為300mm。滾珠絲桿支承座和步進(jìn)電機(jī)支座分別安裝在床身兩邊加工后的平面上，如圖6所示。
3.5銑刀設(shè)計(jì)
在高速銑床中，面銑刀是切削加工件的重要部件。因?yàn)槊驺姷毒哂卸鄠€(gè)切削刃，且銑床在工作時(shí)具有很高的速度，因而銑刀切削零部件的工作效率很高。本設(shè)計(jì)根據(jù)圖7資料，選用銑刀型號ZMA（B）200，詳細(xì)參數(shù)如下：
4、電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
本機(jī)床電氣控制的主要部件為：1）控制銑削頭旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的三相異步電機(jī)；2）控制工作臺往復(fù)移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)；3）冷卻油泵；4）泵。
由上可知，本機(jī)床電氣控制內(nèi)容不復(fù)雜，從經(jīng)濟(jì)實(shí)用性出發(fā)，選用廣州單軸數(shù)控系統(tǒng)。
5、機(jī)床冷卻方案設(shè)計(jì)
由于銑刀盤直徑大，轉(zhuǎn)速高，在銑削力作用下，軸承發(fā)熱量大，需要設(shè)計(jì)專用冷卻油箱裝置，在銑削頭箱體內(nèi)通過循環(huán)冷卻油，帶走軸承高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量，減少主軸熱變形，提高加工精度。
對于數(shù)控滑臺直線導(dǎo)軌和螺母滾珠絲桿副的冷卻，這里選取貝奇爾集中系統(tǒng)比較合理。
6、結(jié)束語
本文主要對高速銑床行了深入的研究和設(shè)計(jì)，解決了高速銑床設(shè)計(jì)過程中的難題。本高速銑床己經(jīng)成功制造了30多臺，在高轉(zhuǎn)速下主軸不發(fā)熱，機(jī)床剛性好，加工精度完全達(dá)到了缸頭平面加工精度技術(shù)要求，得到了重慶汽配廠和摩配廠家的充分認(rèn)可。實(shí)踐證明，本文的設(shè)計(jì)方法是合理的，設(shè)計(jì)理念是先進(jìn)的。希望本文能對同行在設(shè)計(jì)類似機(jī)床時(shí)起到重要參考作用。
參考文獻(xiàn)
[1]周澤華.金屬切削原理[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1987.
[2]金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)組.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)上冊[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1979.
實(shí)踐單位鞏義市富邦工程機(jī)械廠
實(shí)踐課題機(jī)電一體化技術(shù)中銑工的實(shí)踐運(yùn)用
實(shí)踐內(nèi)容
一、實(shí)習(xí)目的
終于等到了實(shí)習(xí)的時(shí)候了，很早以前就從師兄那里打聽到了有實(shí)習(xí)，那時(shí)候可以說是急切地期盼著這一天的到來，因?yàn)榇蠹以僖矡o法滿足于課堂教學(xué)，盡管從同學(xué)朋友那里了解到實(shí)習(xí)并非像想象中的那樣是一件快樂的事情。
驀然回首，轉(zhuǎn)眼為期一周的銑工實(shí)習(xí)結(jié)束了。在實(shí)習(xí)期間雖然很累、很苦，但我卻感到很快樂!因?yàn)槲覀冊趯W(xué)到了作為一名銑工所必備的知識的同時(shí)還鍛煉了自己的動(dòng)手能力。而且也讓我更深刻地體會(huì)到偉大的詩人李白那一名言：只要功夫深，鐵杵磨成針的真正內(nèi)涵!我們實(shí)習(xí)的第一天看了關(guān)于銑工實(shí)習(xí)的有關(guān)的知識與我銑工實(shí)習(xí)過程中的注意事項(xiàng)的碟片。看到那飛轉(zhuǎn)的機(jī)器、飛濺的鐵花，令我既擔(dān)心又激動(dòng)。擔(dān)心的是，如果那飛轉(zhuǎn)的機(jī)器隆隆聲讓人心驚肉跳和那鮮紅的鐵花四處飛濺的發(fā)出耀眼的的光芒令人眼花繚亂;激動(dòng)的是，等待了將近一年的銑工實(shí)習(xí)就要開始了。這是作為學(xué)生的我們第一次進(jìn)入工廠當(dāng)令人尊敬的工人，也是第一次到每一個(gè)工科學(xué)子一試身手的實(shí)習(xí)基地。
其實(shí)，對我們這些工科的學(xué)生來說這是一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的絕好機(jī)會(huì)，又將全面地檢驗(yàn)我們知識水平。銑工實(shí)習(xí)是機(jī)械類各專業(yè)學(xué)生必修的實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課。學(xué)生在銑工實(shí)習(xí)過程中通過獨(dú)立地實(shí)踐操作，將有關(guān)機(jī)械制造的基本工藝知識、基本工藝方法和基本工藝實(shí)踐等有機(jī)結(jié)合起來的，進(jìn)行工程實(shí)踐綜合能力的訓(xùn)練及進(jìn)行思想品德和素質(zhì)的培養(yǎng)與鍛練。
銑工實(shí)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的有效途徑。又是我們大學(xué)生、工科類的大學(xué)生，院的學(xué)生的必修課，非常重要的也特別有銑工實(shí)習(xí)又是我們的一次實(shí)際掌握知識的機(jī)會(huì)，離開了課堂嚴(yán)謹(jǐn)?shù)沫h(huán)境，我們會(huì)感受到車間的氣氛。同時(shí)也更加感受到了當(dāng)一名工人的心情，使我們更加清醒地認(rèn)識到肩負(fù)的責(zé)任。
通過老師的講解。我終于明白了什么是銑工。同時(shí)也懂得了為什么有人說“當(dāng)銑工是最累的!”銑工是以手工操作為主，使用各種工具來完成零件的加工、裝配和修理等工作。與機(jī)械加工相比，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，但是可以完成機(jī)械加工不便加工或難以完成的工作，同時(shí)設(shè)備簡單，故在機(jī)械制造和修配工作中，仍是不可缺少的重要工種。銑工的常用設(shè)備有銑工工作臺、臺虎銑、砂輪等。
二、具體內(nèi)容
本次實(shí)習(xí)，我主要是做銑工，所謂銑工就是根據(jù)設(shè)計(jì)零件圖紙用銑床（加工零件的設(shè)備）進(jìn)行零件加工的技術(shù)工人，分為初級工、高級工。零件加工精度要求高。
銑工的操作要求如下：
1、銑臺要放在便于工作和光線適宜的地方;鉆床和砂輪一般應(yīng)放在場地的邊緣，以保證安全。
2、使用機(jī)床、工具(如鉆床、砂輪、手電鉆等)，要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)損壞不得使用，需要修好再用。
3、臺虎銑夾持工具時(shí)，不得用錘子錘擊臺虎手柄或鋼管施加夾緊力。
4、使用電動(dòng)工具時(shí)，要有絕緣保護(hù)和安全接地措施。使用砂輪時(shí)，要戴好防護(hù)眼鏡。在銑臺上進(jìn)行操作加工時(shí)要有防護(hù)網(wǎng)。
5、毛坯和加工零件應(yīng)放置在規(guī)定的位置，排列整齊、安放平穩(wěn)，要保證安全，便于取放，并避免碰傷已加工的表面。
6、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪孔、攻螺紋、套螺紋時(shí)，工件一定要夾牢，加工通孔時(shí)要把工件墊起或讓刀具對準(zhǔn)工作臺槽。
7、使用鉆床時(shí)，不得戴手套，不得拿棉紗操作。更換鉆頭等刀具時(shí)，要用專用工具。不得用錘子擊打鉆夾頭。
銑工的實(shí)習(xí)目的：
1．了解銑削加工的工藝特點(diǎn)及加工范圍。
2．了解常用銑床的組成、運(yùn)動(dòng)和用途，了解銑床常用刀具和附件的大致結(jié)構(gòu)與用途。
3．熟悉銑削加工的加工方法和測量方法，了解用分度頭進(jìn)行簡單分度進(jìn)行的加工。
4．在銑床上正確安全工件、刀具并完成對平面、溝槽等的銑削。
以上是銑工的基本知識，實(shí)習(xí)時(shí)我時(shí)刻牢記的內(nèi)容，也是對書本知識的鞏固之處。
接下來說說我的實(shí)習(xí)經(jīng)歷了。
1.第一節(jié)理論課上，老師首先強(qiáng)調(diào)銑床操作過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，然后老師詳細(xì)介紹了銑削加工的概念、特點(diǎn)、加工范圍及有關(guān)的物理量，并帶領(lǐng)我們參觀講解臥式、立式銑床的組成部分、聯(lián)系講解完上面的內(nèi)容，老師帶領(lǐng)我們來到銑床上，詳細(xì)介紹了如何裝夾工件及有關(guān)操作，如何進(jìn)行平面的銑削。
2．練習(xí)的時(shí)間到了，我們5個(gè)人一組，分別在銑床上銑削平面。從最簡單的開機(jī)、停機(jī)，到裝夾工件，再到對刀、吃刀直至最后完成對工件的加工，我們小組取得喜人的成績。
3．由于我們剛開始是在立式銑床上銑削平面，因此我們小組和別的小組交換機(jī)器，我們到臥式銑床上練習(xí)。臥式銑床銑削平面速度就是快，只可惜，學(xué)校的兩臺臥式銑床的油泵壞了，工作臺的橫、縱、垂直進(jìn)給三個(gè)方向的自動(dòng)移動(dòng)也都壞了，還好，我們?nèi)耸殖渥恪Ｗ罱K，在我們的齊心協(xié)力下，一個(gè)個(gè)合格的工件順利“誕生”。
4．第二天實(shí)習(xí)，難度有所提高。理論課上，老師講解了銑床上常用的刀具以及它們的特點(diǎn)和使用方法，講解了如何銑削溝槽后，我們就開始我們的“工作”。溝槽的加工可比平面難多了，為了保證工件的精度，我們處處小心，每一個(gè)操作都小心翼翼，結(jié)果有的工件還不合格，也許是刀具的原因吧！
5．平面、溝槽的聯(lián)系已告一段落，我們也開始了我們的小測試，在老師的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成對工件的加工，經(jīng)過一番努力，終于順利通過測試。
6．第三天實(shí)習(xí)，難度更大了，本來既要練習(xí)銑削臺階面又要銑削等分零件的，但時(shí)間有限，我們只練習(xí)階梯的銑削，對了等分零件，我們只利用萬能分度頭進(jìn)行等分，并未在銑床上加工。
三、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
1.通過實(shí)習(xí)，對銑削加工的特點(diǎn)、加工范圍，對銑床的組成、工作原理和用途都有深刻的了解；已經(jīng)具備獨(dú)自完成對工件測量、平面、溝槽加工，更換、安裝刀具的能力；已達(dá)到實(shí)習(xí)目的
現(xiàn)場加工的方法
整體銑削加工方法：先進(jìn)行機(jī)組安裝中心的確定。在機(jī)坑中央掛線用電測法測量，測量記錄基礎(chǔ)環(huán)部的尾水管上口和線的同心度，當(dāng)懸線調(diào)整到基礎(chǔ)環(huán)部的尾水管上口最合適的位置時(shí)，就將懸線的中心位置定為機(jī)組安裝的中心位置。其次是確定機(jī)組安裝高程。固定導(dǎo)葉中心線的高程由精密水準(zhǔn)儀測量，測量后記下數(shù)據(jù)，將記下的數(shù)據(jù)計(jì)算出平均值，機(jī)組安裝高程基準(zhǔn)的基準(zhǔn)就以此平均值決定。此后是上、下環(huán)板內(nèi)環(huán)面加工余量的確定。在機(jī)坑中央仍是采用懸線電測法，當(dāng)上、下環(huán)板內(nèi)環(huán)面的半徑在16點(diǎn)位置時(shí)，它的加工余量就可得知，即為設(shè)計(jì)半徑與測量半徑的差值。接下來確定平面與圓的加工余量。根據(jù)之前得到的座環(huán)上、下環(huán)板面的實(shí)測高程，機(jī)組安裝的基準(zhǔn)高程，固定導(dǎo)葉中心線至座環(huán)上、下環(huán)板面的距離，頂蓋抗磨面至安裝面的實(shí)際距離，活動(dòng)導(dǎo)葉的實(shí)際高度，活動(dòng)導(dǎo)葉上端部的間隙、設(shè)計(jì)總間隙，不均勻系數(shù)等實(shí)測數(shù)據(jù)和計(jì)算公式計(jì)算出座環(huán)上、下環(huán)板環(huán)帶加工余量；基礎(chǔ)環(huán)法蘭環(huán)帶加工余量的計(jì)算根據(jù)基礎(chǔ)環(huán)法蘭面的實(shí)測高程、機(jī)組安裝的基準(zhǔn)高程、固定導(dǎo)葉中心線到基礎(chǔ)環(huán)法蘭面的距離這些數(shù)據(jù)計(jì)算得出。最后一步是進(jìn)行加工設(shè)備的安裝與調(diào)試。立式專用銑床對座環(huán)現(xiàn)場整體銑削按照自上而下的加工順序加工。粗加工進(jìn)刀量是0.2~0.6mm，精加工進(jìn)刀量要求少于0.2mm。采用現(xiàn)場整體銑削加工進(jìn)行大型水輪機(jī)座環(huán)加工，加工工程量大，工期長。需要操作工，輔助工等工種，加工的工作量較大，一般工程采用三班倒工作制度，加工前還要進(jìn)行銑床安裝、調(diào)試。銑床的安裝質(zhì)量決定座環(huán)的加工質(zhì)量，因此要對銑床安裝采取足夠的重視，要計(jì)算好銑床支座的的高程才能夠?qū)︺姶策M(jìn)行固定安裝；銑床的調(diào)整包括銑床的中心位置、橫梁水平度、立柱垂直度、銑頭刀盤水平度等，以保證各個(gè)加工面的中心、加工平面的軸向水平度、加工平面的同心度、加工平面的徑向水平，從而保證銑床的調(diào)整精度，滿足加工面的精度。局部惚平加工方法：對座環(huán)墊片加工厚度的確定要在測量前應(yīng)對機(jī)坑進(jìn)行清掃工作以防止測量誤差對測量結(jié)果準(zhǔn)確性的影響從而影響機(jī)座的安裝。清掃完畢后在座環(huán)下法蘭面布置16塊臨時(shí)墊塊，厚度按要求。局部惚平加工采用小型液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)床或大型搖臂鉆床進(jìn)行局部惚平加工，采用這種做法，座環(huán)現(xiàn)場加工更加簡單。
水輪機(jī)座環(huán)現(xiàn)場加工的意義
雖然座環(huán)現(xiàn)場加工存在一定弊端，如整體銑削加工方法占用機(jī)組安裝工期，增加現(xiàn)場工作量，需要安裝銑床，但對蝸殼焊接與混凝土澆筑產(chǎn)生的變形采用現(xiàn)場加工可以避免，更重要的是，機(jī)組安裝的精度提高了，工程質(zhì)量得到了保證，減少了安全故障和經(jīng)濟(jì)損失。現(xiàn)場座環(huán)加工是座環(huán)可靠性的重要保障。基礎(chǔ)環(huán)和座環(huán)焊接后運(yùn)往工作地點(diǎn)，在運(yùn)輸顛簸、碰撞過程工件易產(chǎn)生變形，為確保基礎(chǔ)環(huán)與底環(huán)、頂蓋與座環(huán)的正確、可靠聯(lián)接以及正確的機(jī)組軸線和導(dǎo)葉端面間隙符合設(shè)計(jì)要求，必須對座環(huán)的各連接面等進(jìn)行現(xiàn)場加工。現(xiàn)場座環(huán)加工減輕了運(yùn)輸過程中的負(fù)擔(dān)，由于水電站工程大，材料體積很大，材料質(zhì)量也大。例如三峽電站VGS座環(huán)的高度最大高達(dá)3573mm，最大內(nèi)經(jīng)達(dá)14500mm，其他大型水電站的水輪機(jī)機(jī)座環(huán)的尺寸與上文提到的水輪機(jī)座環(huán)大小也差不多；再從質(zhì)量上看，例如三峽左岸電站座環(huán)共有六瓣，每瓣的重量就重達(dá)60噸左右，總質(zhì)量約為345噸，用普通的運(yùn)輸方式根本做不到把如此大、如此重的貨物運(yùn)輸?shù)侥康牡亍Ｈ绻庸ず煤筮\(yùn)輸?shù)焦ぷ鞯兀瑢\(yùn)輸來說是一種很大的困難。而且方便座環(huán)、基礎(chǔ)環(huán)、頂蓋、底環(huán)等在異地制造，分廠選購，有利于各種材料擇優(yōu)選擇。比傳統(tǒng)的座環(huán)現(xiàn)場人工打磨方法更節(jié)省勞動(dòng)力，生產(chǎn)成本，而且勞動(dòng)安全性提高，節(jié)約時(shí)間提高生產(chǎn)效率，最為重要的是增加機(jī)組安裝精度，現(xiàn)場安裝可以保證大型水輪機(jī)座環(huán)的精度，如加工的圓度偏差遠(yuǎn)小于0.50毫米，滿足精度要求。
作者：侯健 雒軍紅 單位：哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司
《機(jī)械工程師雜志》2014年第五期
1模具加工工藝設(shè)計(jì)
本校工程訓(xùn)練中心以金工實(shí)習(xí)教學(xué)為主，加工范圍較小。普通銑床和數(shù)控銑床的裝夾最大尺寸為120mm，只有加工中心能裝夾較大尺寸，可加工200mm以下工件。根據(jù)本校的實(shí)際加工能力，模具的加工工藝設(shè)計(jì)如下：1）在普通銑床上銑好各模板的4個(gè)側(cè)面，加工過程中注意打表保證各個(gè)面與上下平面的垂直度。2）加工定模座板9。加工中心加工出導(dǎo)柱孔（準(zhǔn)16mm）及臺階、澆口套孔（準(zhǔn)12mm）及臺階、塞打螺釘孔、螺母避空孔；反轉(zhuǎn)工件，加工彈簧避空孔。普車修正澆口套長度，壓入定模座板。3）加工定模8。（1）加工中心：加工型腔輪廓、導(dǎo)套孔（準(zhǔn)24mm），塞打螺釘孔、排氣槽；反轉(zhuǎn)工件，加工導(dǎo)套孔臺階、彈簧避空孔，并用中心鉆預(yù)鉆點(diǎn)澆口定位孔；再旋轉(zhuǎn)工件至各側(cè)面，鉆冷卻水通道（準(zhǔn)6mm）。（2）電火花加工：點(diǎn)澆口、型腔耳朵部位。電極圖分別見圖3和圖4。（3）鉗工：鉆M8止水塞和水嘴螺紋孔并攻牙；鉆吊模孔M10，并攻牙；型腔拋光。4）加工型芯11。數(shù)控銑床加工型芯外形輪廓及固定臺階，用準(zhǔn)5.8mm的鉆頭鉆推桿孔后，將推桿孔鉸至準(zhǔn)6.0mm。5）加工動(dòng)模5。（1）加工中心：加工型芯固定沉孔、導(dǎo)套孔、塞打螺釘避空孔、鉆復(fù)位桿孔準(zhǔn)7.8mm，再反面加工導(dǎo)套臺階孔、固定型芯的螺釘孔。（2）鉗工：將復(fù)位桿鉸至準(zhǔn)8.0mm；鉆吊模孔M10，并攻牙。6）裝配型芯。將型芯壓入動(dòng)模板，通過動(dòng)模板背后的螺釘孔引鉆型芯的螺孔準(zhǔn)3.3mm，再通過型芯引鉆動(dòng)模板上的推桿孔，攻型芯后的螺牙M4。7）壓入導(dǎo)柱、導(dǎo)套。將導(dǎo)柱壓入定模座板，導(dǎo)套壓入定模和動(dòng)模，保證導(dǎo)向，滑動(dòng)順暢。8）加工推板16。以一側(cè)面為基準(zhǔn)畫線，在普通銑床上鉆4個(gè)螺釘孔，并銑對應(yīng)沉孔。9）加工推桿固定板15。通過推板引鉆螺釘孔后攻牙，再通過動(dòng)模板引鉆推桿固定板上的推桿和復(fù)位桿孔，只鉆出錐孔以做定位，在普通銑床上鉆出推桿和復(fù)位桿孔，同時(shí)銑出對應(yīng)沉孔。10）組裝推出機(jī)構(gòu)。11）加工動(dòng)模座板1。在加工中心上直接加工出螺釘孔及其沉孔、頂棍孔。12）加工墊塊2。在數(shù)控銑床上加工導(dǎo)柱孔、螺釘孔（準(zhǔn)11mm和準(zhǔn)6.8mm），再對準(zhǔn)6.8mm的孔攻牙M8。13）引鉆動(dòng)模板上的螺釘孔M10，并攻牙。14）組裝動(dòng)模部分。修正推桿和復(fù)位桿的長度。15）完成裝配。
2注意事項(xiàng)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
1）定模座板、定模和動(dòng)模需要雙面加工，而反面加工時(shí)，兩次對刀不可避免地存在誤差，從而影響孔的同軸度。若虎鉗安裝不正，將會(huì)加劇同軸度的偏差。所以，在加工之前，必須先對虎鉗的夾板進(jìn)行打表，校正其平行度，以減小虎鉗安裝造成的偏差。2）因?yàn)閷?dǎo)套與型腔、型芯之間都有裝配關(guān)系，為了保證它們之間的位置，加工時(shí)，定模的導(dǎo)套孔必須與型腔同一面加工，動(dòng)模的導(dǎo)套孔也必須與型芯固定孔同面加工。不能為了保證導(dǎo)套孔與導(dǎo)套軸肩孔的同軸度，而將留在型腔/型芯固定孔背面加工。3）加工動(dòng)模的型芯固定沉孔時(shí)，可嘗試將型芯放入。若型芯放不下去，可通過調(diào)整加工余量進(jìn)行修正。若遺漏這一步，造成型芯放不進(jìn)沉孔，為了方便，可對型芯配合端進(jìn)行修整。
3結(jié)語
通過本次學(xué)生研究計(jì)劃，學(xué)生能將設(shè)計(jì)軟件Pro/E靈活運(yùn)用在實(shí)際設(shè)計(jì)上，更好地掌握該軟件的建模、模具設(shè)計(jì)和工程圖三大模塊，對模具加工與裝配的工藝設(shè)計(jì)的重要性也有了深刻的認(rèn)識。另外，在模具的加工過程中，學(xué)生親自動(dòng)手操作了普車、普銑、數(shù)銑、數(shù)車、加工中心、電火花、鉗工等多個(gè)工種，真正地讓他們在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中進(jìn)步。
作者：江麗珍 廖金盛單位：華南理工大學(xué)廣州學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院
【關(guān)鍵詞】銑床夾具 專用夾具 定位元件 夾緊裝置 對定裝置
一、銑床夾具的主要類型與設(shè)計(jì)要點(diǎn)
銑床夾具功能在于加工零件表面、缺口、溝槽、花鍵以及成形面等。按銑削時(shí)的進(jìn)給方式，通常銑床夾分三類：①直線進(jìn)給式、②圓周進(jìn)給式、③模銑床夾具。其中，第一種銑床夾具用得最多。
銑削加工是切削力較大的多刃斷續(xù)切削，加工時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)。根據(jù)銑削加工的特點(diǎn)，銑床夾具必須具有良好的抗振性能，以保證工件的加工精度和表面粗糙度要求。為此，應(yīng)合理設(shè)計(jì)定位元件、夾緊裝置以及總體結(jié)構(gòu)等。
二、專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求
優(yōu)良的機(jī)床夾具必須滿足下列基本要求：
（一）保證工件的加工精度。關(guān)鍵在于正確地選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時(shí)還需進(jìn)行定位誤差分析。
（二）提高生產(chǎn)效率。專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。
（三）工藝性能好。專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、維修等。
（四）使用性能好。專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠。
（五）經(jīng)濟(jì)性好。專用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，降低夾具的制造成本。
三、定位元件與夾緊裝置的設(shè)計(jì)
定位目的在于使工件在夾具中相對于機(jī)床、刀具占有確定的正確位置，并且應(yīng)用夾具定位工件，還能使同一批工件在夾具中的加工置一致性好。
（一）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：零件圖上，確定點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)。
（二）工藝基準(zhǔn)：加工和裝配中使用的基準(zhǔn)。按照用途不同又可分為： 1）定位基準(zhǔn)：在加工中，工件在機(jī)床夾具中占有正確位置所用的基準(zhǔn)。2）度量基準(zhǔn)：在檢驗(yàn)中使用的基準(zhǔn)。3）裝配基準(zhǔn)：裝配時(shí)，確定零、部件在機(jī)器中位置所用的基準(zhǔn)。
工件在定位元件上定位后，必須采用一定的裝置將工件壓緊夾牢，保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全，這種裝置稱為夾緊裝置。
四、對定裝置與夾具體的設(shè)計(jì)原則
（一）夾具的對定裝置。使夾具相對于機(jī)床、相對于機(jī)床上的刀具、相對于機(jī)床上刀具的切削成型運(yùn)動(dòng)，處于正確的空間位置的過程。夾具在機(jī)床上的對定（對定裝置實(shí)現(xiàn)），包括三方面的內(nèi)容：夾具的對刀（對刀塊實(shí)現(xiàn)），夾具的轉(zhuǎn)位及其分度位置的確定（設(shè)計(jì)）。
為保證工件定位的穩(wěn)定性，應(yīng)遵循一般的設(shè)計(jì)原則，銑床夾具定位元件的布置，應(yīng)盡量使主要支承面積大些。若工件的加工部位呈懸臂狀態(tài)，則應(yīng)采用輔助支承，增加工件的安裝剛度，防止振動(dòng)。
設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)保證足夠的夾緊力，并具有良好的自鎖性能，以防止夾緊機(jī)構(gòu)因振動(dòng)而松夾。對于切削用量大的銑床夾具，最好采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
（二）夾具體的設(shè)計(jì)。在夾具本上安裝該夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置等；同時(shí)，考慮便于裝卸工件以及在要床上的固定。因此，夾具體的尺寸和形狀主要取決于夾具上各工件的形狀、尺寸及加工特性、組成件的分布情況等。
對夾具體設(shè)計(jì)提出以下一些基本要求：
1.根據(jù)機(jī)床工作臺或主軸的結(jié)構(gòu)，確定夾具與機(jī)床的聯(lián)接方式。
2.應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證加工過程中在夾緊力、切削力等外力作用下不致產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)。
3.要有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性，便于制造、裝配和使用。夾具體上與定位件、支承件等相接觸表面要凸起，夾具體與機(jī)床工作臺面相接觸的底面中部應(yīng)挖空如圖1，減少加工面積，使各接觸面聯(lián)接可靠，夾具在機(jī)床上安裝穩(wěn)定。
4.有與機(jī)床聯(lián)接的螺栓孔或耳座，必要時(shí)還應(yīng)設(shè)計(jì)找正面。
5.便于清屑和吊裝加工過程中所間生的切屑，大總分要落在夾具體上，積屑過多會(huì)影響工件的安裝。另外，對大型夾具體，為便于吊運(yùn)，在夾個(gè)體上應(yīng)設(shè)置吊環(huán)螺栓或起重孔。
6.結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單，操作要方便、安全在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，盡可能體積小，重量輕、移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)夾具。
五、夾具的對刀
夾具的對刀是指夾具的定位系統(tǒng)相對刀具應(yīng)滿足本工序?qū)Φ冻叽绲囊蟆＿@一工作稱為夾具的對刀。對刀方法有四種：找正調(diào)整對刀，專用樣板調(diào)刀，試件檢驗(yàn)對刀，專門對刀裝置對刀。
對刀裝置（以銑床夾具為例），它主要有對刀、塞尺組成，用來確定夾具和刀具之間的相對位置。避免損壞切削刃或造成對刀塊過早磨損，在使用對刀裝置對刀時(shí)，應(yīng)用塞尺調(diào)整刀具和對刀塊。對刀塊通常是單獨(dú)的元件，用銷釘和螺釘緊固于夾具上，其位置便于使用塞尺對刀并且不妨礙工件的裝卸。合理確定對刀基準(zhǔn)，對刀塊的工作表面與定位元件間要有一定的位置尺寸要求。
六、調(diào)整與使用
綜上所述，設(shè)計(jì)夾具時(shí)，首先設(shè)法降低切削力。毛坯采用鑄件。
在銑削加工時(shí)，先將夾具安裝在銑床工作臺上，工件連同夾具隨工作臺作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。便于切削加工，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺上有以正確的安裝位置。在定位鍵與銑床工作臺上的槽配合下，不僅確定了夾具在機(jī)床上的正確位置，而且，定位鍵可承受銑削產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在夾緊過程中的穩(wěn)固性。
夾具安裝到工作臺穩(wěn)固后，工件在夾具上正確位置通過夾緊機(jī)構(gòu)來固定。
夾具上的對刀塊，可使夾具與塞規(guī)尺配合使用下，在一批零件的加工前很好的對刀；對刀時(shí)，避免損壞切削刃或造成對刀塊過早磨損，銑刀不能與對刀塊的工作表面有直接接觸，而應(yīng)通過塞尺來校準(zhǔn)它們之間的相互位置，憑借抽動(dòng)塞尺的松緊感覺來判斷銑刀的位置。
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