mastercam刀路加工设计 基于MasterCAM的T形楔块数控加工工艺分析

作者：徐灵敏（中山市中等专业学校）

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【摘要】对T形楔块加工零件进行了结构分析和加工技术要求分析， 详细地分析了常规加工工艺存在的问题， 并对常规加工工艺提出了新的加工工艺。实践证明， 经改进后的加工工艺， 从加工时长、 NC文件大小、 刀具成本等方面都有了质的飞跃。

关键词：楔块；MasterCAM；数控加工；工艺分析

1 引言

MasterCAM软件具有学习起来易上手， 数控编程加工高效快速的特点， 并得到了广泛用户的高度认可， 使其在数控加工的应用越来越广泛。同一零件往往会有多种不同的加工方法， 需要用户结合零件的加工技术要求， 并结合所使用的机床和刀具、 加工时长、加工材料等综合成本进行充分考虑才能得到最佳的加工工艺， 以获得最优的加工效益。

2 T形楔块零件加工工艺分析

2.1 T形楔块结构分析

图1所示为某电器产品中的T形楔块， 外形呈T字形。零件的外形尺寸为91×52×28mm， 加工材料为铝合金，要求批量加工， 零件加工技术要求较高， 精度最高达0-0.03 mm。零件工作部位倒角与圆弧表面粗糙度值为Ra1.6μm， 其它表面粗糙度值为Ra3.2μm。加工时所用机床为数控三轴铣床。

图1 T形楔块

2.2 常规加工工艺方案

结合零件特点， 考虑到装夹与编程方便， 如图2所示， 将毛坯垂直放置装夹加工， 这种装夹方法属于常规装夹方法， 具有快速高效的特点， 属于常规性装夹方法。加工时先加工底座部分， 然后再加工工作部分，具体加工加工方案如表1所示。

这种常规的加工工艺方案存在着以下问题：①由于底座部分与工作部分分开加工， 因翻面对刀操作会产生一定的误差， 必然会在该两部分的接连加工处留下刀痕从而影响表面质量， 如在底座与工作部分的连接处产生一条接刀痕， 当对刀偏移量较大时还会出现底座与工作部分发生明显偏移， 表面质量难达到Ra3.2μm的技术要求；②在加工工作部分时刀具至少伸长达66mm以上， 以使用 ϕ 16mm的平底立铣刀加工时伸出长度为66mm为例， 伸出长度是刀具直径的 4.125 倍， 凭借多年的实践生产经验判断， 该值已达到了刀具在加工时保持良好刚性的最大极限， 在加工过程中势必对保证表面加工质量有很大的不良影响；③采用球刀加工斜面和圆弧倒圆角曲面的表面质量与加工效率将明显低于采用平底立铣刀的侧刃加工， 表面粗糙度值难以达到Ra1.6μm的技术要求。

图2 常规加工工艺装夹方法

2.3 加工工艺改进方案

根据零件的结构特点结合常规加工工艺方案存在的问题， 对其加工工艺方案进行了改进。加工时将毛坯由竖直装夹调整为水平装夹， 以充分利用Ｔ字形中两侧的空位进行装夹， 如图3所示。一方面，考虑到底座部分需要一次加工到位， 因此装夹时可将底座部分沿台虎钳的左侧凸出大于底座部分长度L的3~5mm， 如当采用 ϕ 16mm立铣刀时， 可取该值为36mm （25 16/2 3） ；另一方面， 考虑到T字形中的空位至少还有17mm可用于夹持， 加工时利用该空位将工作部分直接加工到位。结合T字形中两侧的空位

可供夹持的最底高度H值可取为38mm[ （52-18） /2 18 3]。此处的 3mm 为估计值， 可以根据需要进行调整。

图3 水平放置装夹

改进后的新加工工艺方案如表2所示。

另外， 对比两个加工方案再对比两个方案， 如表3所示。

改进后的加工工艺有效降低了加工成本， 提高了加工效率， 符合批量加工的技术要求， 加工质量得到了有效保证。

3 结语

数控加工技术具有很强的实践性， 作为一个优秀的数控编程工艺师， 需要充分结合零件的结构特点、加工技术要求、 刀具成本、 加工时长等不断总结经验，勇于创新， 以获得高效的加工质量和经济效益。

—The End—