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复杂腔体零件的数控高效铣削加工工艺

发表时间：2020-12-23T05:53:35.804Z来源：《防护工程》2020年26期作者：闫波

[导读]近年来，随着数控技术的发展，性能良好的加工中心设备使许多零件的加工更为方便。

身份证：61273119790501xxxx

摘要：近年来，随着数控技术的发展，性能良好的加工中心设备使许多零件的加工更为方便。如何利用这些设备高效地加工优质零

件，成为一个亟需解决的问题。为此，笔者以某研究所的一个复杂壳体腔体零件为例，用四年前的加工和四年后的加工作对比，利用现有

的数控设备，探讨加工该类零件的工艺方案及数控加工过程。

关键词：铝合金；复杂腔体；工艺分析；加工方法

一、前言

该零件是小批量生产，加工过一批50件，当时由于一些因素的影响，浪费材料，加工效率太低。第二批，吸取经验，在加工工艺和加

工方法都进行了改进，节省了材料，提高了效率。下面就节省材料方面给一个效果图作一对比：零件成型厚度尺寸为32MM，第一批用

40MM厚的板材，第二批用35MM厚的板材，那么用后者对加工工艺提出了更高的要求，可以提升加工者的技术水平。

二、零件的加工工艺分析

（一）零件图纸分析

1.零件结构分析

该零件是一个典型的腔体板类零件，总体尺寸为177.4mm×80mm×33mm。正反两面都是型腔。

正面：中间有一个四角清角型腔580+0.1mm*62.50+0.1mm*R20+0.1mm，上面是深5.2mm的台阶，台阶上有4-M4螺丝孔、四角是4-Ф

通孔以及4-Ф8深5台阶孔，沿四周R2倒圆角。

反面：两头各有一处型腔，上面是深120+0.05mm的台阶和深1.80+0.03台阶，中间槽底是Ф6通孔。

侧面：中间有一个型腔220+0.1mm*220+0.1mm*9mm，槽底是Ф14.2通孔以及4-Ф3.2通孔。

（二）机床的选择

该零件由于尺寸为177.4mm×80mm×33mm，根据现有条件，选择系统为FANUC-0I-MC带有24把刀刀库的VMC850立式三轴联动数控加

工中心。总共分四次装夹完成该零件。

（三）零件加工工艺说明

加工方法1.

因为考虑到零件在去除大量的余量以后，由于零件内应力释放而产生翘曲变形，以最小化的减少零件由于残余应力产生的变形。从而

采用吃少走快的走刀加工方式，尽量把削弱零件刚性的工序排在前面，所以先加工正面，在加工背面，最后加工侧面。

零件的装夹、找正时要有一精基准。采用精密平口钳装夹、带有工艺孔的专用工装夹具装夹和弯板装夹。

工序1.10下料

该零件应选择板料为毛坯料。因为板料上下两表面有压铸出炉时产生的氧化膜，再者板料在出炉时的内应力没有完全施放，上下两表

面平面度不一定很好，所以在选择材料时，应选择稍微比零件尺寸略厚一点的板料作为原材料。根据零件的厚度尺寸为33，所以选择35的

板料作为毛坯料。然后分别在四边各留2mm以上的余量。

工序2.20铣

粗加工保证尺寸180mm×82mm×35mm。（单边留1mm的余量）保证垂直度0.2mm。

工序3.30.1数铣

加工内容

加工基准底面、钻攻2-M12螺纹孔。保证孔距110±0.02mm，这也是本例独特之处，希望大家借鉴这种方法。

（1）加工方法

本工序分5步进行：

a.用Ф100面铣刀加工厚度34mm。

b.用A3中心钻点钻2-M12螺纹孔位置。

c.用Ф10.3钻头钻2-M12螺纹孔底孔，保证孔深23±0.5。

d.用Ф20*900锪钻倒2-C1倒角。

e.用M12螺旋丝锥攻2-M12螺纹孔，保证有效深度21±0.5。

工序3.30.2数铣

加工基准底面、钻攻2-M12螺纹孔。保证孔距110±0.02mm

加工方法

本工序分5步进行：

a.用Ф100面铣刀加工厚度34mm。

b.用A3中心钻点钻2-M12螺纹孔位置。

c.用Ф10.3钻头钻2-M12螺纹孔底孔，保证孔深23±0.5。

d.用Ф20*900锪钻倒2-C1倒角。

e.用M12螺旋丝锥攻2-M12螺纹孔，保证有效深度21±0.5。

零件的装夹与定位

本工序采用精密平口钳装夹

工序4.30.3数铣

加工内容

加工基准底面、钻攻2-M12螺纹孔作为工艺孔，保证孔距110±0.02mm。

加工