锁盖工艺设计概述

1工艺设计

锁盖零件加工中涉及的主要工艺包括铣削（含铣削中心）、线切割、钻孔、攻丝、制钝、钳工等。其中机加工序共12道，安排在铣削中心上的加工工序就有6道，从去除的加工余量来说，机加工序所占比例高达90%以上。因此，选用合理的工艺参数，是保证在数控机床上高质量、高效率加工合格零件的前提。下面以铣削中心工序为例，从定位装夹、轮廓尺寸确定、刀具选择、进给参数等方面进行详细说明。

1.1定位装夹

在铣削中心（HV-45S）上铣左侧槽、钻孔，涉及X、Y、Z三个方向的定位基准问题，如图2所示。1）对X、Y方向的尺寸，均以零件的外表面标注尺寸，外表面又都为加工过的平面，根据基准重合的原则，可直接选择相关平面作为零件的加工定位基准。图2所示的基准1、基准2分别对应于X、Y方向的定位基准。2）零件在Z方向的基准选择是工艺设计的重点。设计尺寸标注的是两边槽的间距，其尺寸基准是零件的对称中心。根据首先考虑基准重合的原则，以设计基准作为定位基准可避免因基准不重合而引起的误差。但落实在该零件的加工中，就会要求对每个待加工零件都要进行一次Z方向尺寸的确定，找一次Z方向的中间位置，这在实际加工中会导致低效率和高成本。因此必须进行设计基准到工艺基准的转换，根据定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则，Z方向的底表面可用于定位，并且该平面与X、Y方向的基准面保持垂直关系，因此本工序采用平口台钳装夹。这样做的前提是Z方向尺寸精度要求必须提高，这也正是前面工序要求提高毛坯精度的原因。

1.2编程尺寸确定

数控编程工作中，在运用CAM软件时首先要绘出待加工零件的轨迹图，轨迹图尺寸的给定应结合设计图中规定的名义尺寸，同时还要考虑刀具磨损、让刀、加工质量稳定性等因素。对于此锁盖零件，因材料的加工性能良好，切削力不大，对刀具的磨损小，从保证加工质量的稳定性考虑，编程时按中间尺寸绘制轨迹图。

1.3刀具选择

从工艺分析可知，加工锁盖时在铣削刀具选择上没有太多的限制和要求，在铣削中心工序中，为了提高加工效率，应保证选用的铣刀在进给速度上与机床匹配。考虑多方面因素，最终选用整体式涂层两齿圆柱立铣刀。考虑到设计结构中存在内转接R，应先选用较大直径的铣刀粗去余量，再换小直径的铣刀精修外形。因零件为薄壁结构，铣刀直径不能太大。

1.4铣削参数及进给参数选择

1）铣削参数选择按工序草图计算，待加工槽的最大开口尺寸为21.8mm，除精铣余量0.4mm，粗铣加工余量为21.4mm，是刀具直径6mm的3.6倍。因此加工外形时，在X—Y方向铣刀沿半开外形走2次，其形成的最大铣削宽度为24mm，大于21.8mm。对最大铣削深度，经计算为6.5mm，在Z方向可以一次到位。精铣时，用直径为5mm的铣刀，走刀一次即可。2）进给参数选择以φ6铣刀为例，确定刀具转速和进给速度。已知切削条件：切削宽度ae=6mm，切削深度ap=6.5mm，刀具直径Dc=6mm，经比较ae×ap＞Dc，查刀具手册可知，加工铝合金时，涂层硬质合金铣刀的切削速度Vc=1000m/min。计算可能转速n=(1000×1000)/(π×6)=53078r/min。但HV-45S型铣削中心的最高转速为4000r/min，同时考虑机床主轴负荷，据此确定刀具转速为n=3500r/min。6mm刀具每齿进给量了fz=0.03mm，已知刀具齿数Zn=2，据公式可算出进给速度Vf=3500×0.03×2=210mm/min。符合机床进给速度范围。

2效果评价

锁盖重新进行数控加工工艺设计后，检验合格率为100%。表明锁盖零件加工工艺路线设计正确，定位装夹基准合理，选用的刀具和加工参数合适，能够保证该零件的加工精度要求。同时，因大量安排数控加工工序，大大提高该零件的生产效率，彻底解决了生产中的瓶颈问题。

作者：孙文刚 屈霞 单位：中航通飞研究院有限公司