中国象棋工艺品在数控加工中存在的主要工艺问题的分析与处理

孙 鹏

（岳阳职业技术学院，岳阳 414000）

0 引言

从图1中我们看出中国象棋工艺品正面是象棋的字，反面是我校校徽图案。反面的图案只有扫描的图形，怎么样处理才能在我们的CAM软件中进行软件编程呢?中国象棋工艺品的数控加工包括数控车和数控铣，象棋的鼓形、正面和反面的槽用数控车加工，以保证基准的统一，使圆槽的圆心与鼓形的外圆同心。象棋反面在车削完后，用切断刀切下来，表面粗糙度是达不到要求的，反面的图案用数控铣床加工，那么反面就和图案一起用数控铣加工。工艺品不仅要求表面光洁还要求纹路漂亮，那么用什么铣刀加工才能达到这个要求呢，而且怎么样定位才能使反面边缘的两圆是同心圆呢？整个象棋的外圆最大的地方只有直径44mm，反面的图案那么小，我们的刀具和参数应该怎么选择呢，下面就这几个问题进行分析与处理。

图1 象棋实物

1 工艺问题的分析与处理

1.1 扫描图案的处理方法

我们将扫描的图纸先调入AutoCAD中：

打开Au to CAD软件，点击菜单：插入→光栅图像参照，查找电脑中的图形文件，根据提示指定插入点和比例。

利用Au to CAD中的样条曲线照着插入到图形中的光栅文件进行描图，画好后删除光栅文件。

保存CAD图形。如何是用Master CAM 9.0进行加工，那么CAD图形保存的时候要用2000以下的版本进行保存，MasterCAM 9.0才能识别。保存方法：点击Au to CAD软件中的菜单：文件→另存为，打开图形另存为对话框，如图2所示，选择文件类型为AutoCAD2000版本进行保存。

图2 图形另存为对话框

图3 适度化图标

打开MasterCAM 9.0软件，点击菜单：档案→

（a）反面 （b）正面档案转换→Au todesk→读取，选择保存好的CAD文件，点确定→是。在MasterCAM 9.0软件中选择图标适度化（如图3所示）。

1.2 定位方法

工件（象棋）在铣床上的定位方式如图4所示，把三爪卡盘安装在铣床工作台上，工件用三爪卡盘装夹，工件下放一圆柱体垫铁，垫铁的直径比工件小一点就行，垫铁的高度根据测量工件底面到工作台面的高度而定。垫铁的上下端面钻孔，以减少垫铁与工件、垫铁与工作台面的接触面积，从而提高平稳性。

图4 定位方法

1.3 刀具与参数的选择

1）工件反面先要铣削平面，但不能用平刀铣，原因是产生的纹路不漂亮，要用面铣刀铣削。

2）反面的图案和正面的字采用φ2的合金球刀铣。用平刀铣步进可以大些，效率会高些，但图案与反面及字与正面成90o，不漂亮。如果采用球刀铣削，内凹的字侧面成圆弧形，外凸的图案与反面形成一个斜度，这样图形就比较漂亮，如图1所示。

3）在软件编程时，R1的球刀太大，图案太小，铣不了，只能用R0.75的球刀。但在加工时，用R0.75的球刀，要求转速达到5000r/m in左右，否则刀的直径太小很容易断，这就对机床的要求较高，另外刀具直径小，效率也很降低。所以在编程时，采用R0.75的球刀，加工时采用R1的球刀。这么做可行吗？这是可以的。如图5所示R1的球刀，加工图案的深度在0.3mm里，球头刀深入工件的直径只有1.43mm，所以说是可行的。

4）对于直径小的合金刀转速要大些，进给要小些。如我们采用的R1的球刀转速可以取3000r/m in左右，进给速度可以取50mm/m in左右。

图5 R1的球刀

2 结束语

对中国象棋的数控加工进行工艺分析，大家在遇到上述情况时可以借鉴。此象棋为铝合金材料，加工完成后表面容易碰伤，如果能进行表面处理，效果会更好。

[1] 张永权.零件“手柄”数控加工工艺分析[J].机械工人(冷加工),2007.

[2] 李聪.薄壁零件数控铣加工工艺分析[J].科技信息,2009.

[3] 潘建新,周小红.典型零件数控加工工艺分析[J].机电工程技术,2010.

[4] 唐振宇.典型数控铣削零件加工工艺分析[J].广东轻工职业技术学院学报,2010.