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异形槽零件的数控加工论文

1．异形槽类零件具备怎样的特点

异形槽零件通常壁厚程度从0.5mm到1.1mm不等，究其原因是

形状尖角分布广泛，造成了应力的集中，极容易产生裂纹和内裂变力。

这种零件在加工过程中，经过一系列的切削振动、工装夹具和灼热加

工后，残余应力经过重新分布难以避免的会发生变形外，在各个加工

工序之间流转存放的过程中，零件的残余应力也会受存放环境的影响

（如温度，空气湿度等）而发生形状、尺寸上的变化，会造成工中的

成品率不高。

2．对异形槽类零件加工工艺的分析

2.1零件图工艺的分析零件图可以直观的反应出零件的性能，用

途和工作条件[5]。让人对零件与产品中的相互关系和作用一目了然。

是设计工艺的理论基础，因此，零件的工艺图应具备以下几个条件：

（1）零件图具有完整性和正确性，符合国家标准，有完整的尺寸和

相关的技术标注。如清楚的显示点、线、面之间的平行或相交的关系。

画图的过程中可以用cad软件作为辅助工具,以求达到最直观清晰的

构图效果。（2）关于尺寸标注方法的要求：在零件图上尺寸标注分为

分散法和集中法。通常采用的是集中标注，有利于直观的向编制的程

序提供数据。

2.2针对材料的选择有些零件刚完工的时候是合格的，到整体装

配的环节就出现超出范围的松动或难以装配，或者无法装配的情况。

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有些可以装配但是使用没多久就出现裂痕等情况。导致产品的使用寿

命大大缩短。针对这一情况，对加工中出现损坏的材料进行抽样检查，

发现在碳钢材料中，所含的S,P比值较高，导致的脆性变大，对加工

过程的冷热变化十分敏感。因此，要提高成品加工的成功率，延长零

件的最佳使用年限。就要在零件的选材上多下功夫，选择的材料必须

符合如下几个特性：（1）材料表面实耐磨，具有良好的延伸性。（2）

材料的内部必须具备良好的韧性和可塑性，且耐受性强。（3）因为异

形零件工作介质很特殊，最好是选用渗碳合金钢(12CrNi4)q且含碳量

要低于0.25。才能保证经过高温处理后，材料的内部仍具有良好的韧

性，因为有碳的渗透而达到表面的硬度。Cr，Ni是为了提高材料的淬

透性。

3.异形槽类零件加工过程中对刀具的选择

3.1对加工刀具的分类槽类零件的加工刀具主要分为铣刀、镗刀

两大类[6]，根据不同的加工阶段要使用不同的刀具：（1）在自由啮面

的粗加工和半精加工阶段，首先选择铣刀，因为它具有优质的切削质

量和效率。（2）如果对自由曲面进行精加工的时候该选用球头刀，因

为该刀的切削速度慢，切削的行距够密。（3）如果是粗精加工，即使

是相同尺寸和规格的刀具，都要分开使用。一般情况下，尽量使用一

把刀具完成所有的加工部位。

3.2异形类零件加工过程中对刀具的用法（1）粗加工时螺旋进刀

方式应控制在5度到10度之间，进刀量的径向不允许超过刀具直径

的5％-8％，深度进给量要控制在刀具直径的5％。（2）半精加工阶

2

段，由于零件的层间距离较小，要防止切削时刀具直接下沉到下个切

削面，不要过切，要满足等量的切削原则。（3）粗加工和半精加工阶

段，为实现较高的表面加工质量和切削效率，要配合使用UG软件的

manufacturing模块里的cavity—mill铣削方式，其参数设定为，切削

水平选bcalDepthperCut为2mm，将Stepover的toodiameter调整为

55%。刀具则选用硬质合金双刃立式平底铣刀。（4）精加工阶段，选

用优质合金球头刀为刀具；对比曲面的最大面，分为正反方向两组，

刀轨走向尽可能的沿着最长轮廓线的方向；因为球头刀刀心速度为0，

不属于切削而是削磨，所以加工时刀轴需要与零件底面保持不超过

20度的倾斜，减少这样可以避免刀尖对加工零件的磨损；根据零件

不同曲面的特点，可以用Cavity—mill中Ar．eaMilling、SurfaceArea、

Boundar来进行加工。

4.切削加工中对切削液的选择

切削加工中要使用切削液，切削液具备四大性能，冷却性能，性

能，清洗性能，防锈性能。在切削过程中切削液可以降低刀具与加工

表面的摩擦，减少刀具的磨损，提高加工表面的光滑性。切削液也根

据