基于三轴数控铣床的一种斜面加工研究

邓道锋

（华南理工大学广州学院，广州510800）

基于三轴数控铣床的一种斜面加工研究

邓道锋

（华南理工大学广州学院，广州510800）

基于数控铣床加工内液分流连接零件，重点研究三轴铣床在斜面精加工的相关问题，本文以多向分流零件为例，论述利用Rhinoceros建模、PowerM ill数控加工编程软件等工艺制定在数控铣床上加工多向分流铸件的加工方法。

数控铣床、Rhinoceros、PowerM ill、内液分流零件、斜面加工。

连接零件是机器的组合基础，它将机器中有关部件的轴、套、管道等相关零件连接成一个整体，并使之保持正确的相互位置，以保证机器能完成规定的运动。故连接零件的加工质量，直接影响到机器的整体性能、精度。

连接类零件中，连接面的精度要求较高，可归纳为以下五项精度要求：

（1）孔径精度；（2）孔与孔的位置精度；（3）孔和平面的位置精度；（4）主要平面的精度；（5）表面粗糙度。

在拟定零件机械加工工艺规程时，有一些基本原则应该遵循：

（1）先面后孔；（2）粗精分开、先粗后精；（3）统一工艺过程的基准；（4）工序集中，先主后次，减少装夹次数。

1 内液分流零件的分析与准备

1.1 连接体零件建模

根据要求，笔者采用Rhinoceros制图软件进行建模，得到连接体三维模型，并将其另存为后缀IGS格式的文件。内液分流连接体零件见图1.

图1 内液分流零件图

1.2 制定加工工艺

零件的数控加工主要可以分为平面加工与孔加工。平面加工采用铣削加工；孔加工采用镗加工。

铣削加工：

a、以上端面定位毛坯，粗、精铣顶面，后面、斜面局部。

b、以左右端面分别定位毛坯，粗、精铣左右面，后面、斜面局部。

c、以斜端面定位毛坯，压紧斜角支架作为底面定位，粗、精铣斜面，前面局部。

2 用PowerMill软件制定刀具路径

由图2可见世界坐标系不能满足加工需要，故需定义用户坐标系。每个端面定位都需要建立一个专用坐标系和适当定义毛坯尺寸。

图2 一般用户坐标系图示

2.1 参数设置

用世界坐标系为基础，新建毛坯，记录毛坯三维尺寸，取二分一值，为毛坯中心坐标。在不激活该用户坐标系的情况下，输入坐标相对世界坐标系的坐标值，即可快速定位每个面的用户坐标系。坐标轴指向不同还需要做旋转坐标和定值平移操作。

斜面坐标系定位则需要先平行斜面随机生成坐标系，Z轴正方向为斜面法线方向，再建立新毛坯，读出毛坯三维坐标，计算毛坯显示X、Y轴各数值的正负差，差值的二分一数据为该轴平移距离（正负号为方向）即可定斜面加工坐标原点，图3.

图3 斜边毛坯坐标系图示

总而言之，通过世界坐标系与定面毛坯三维数据可以对任何面建立坐标系。

2.2 设置毛坯和刀具路径

由于该零件六端面都可以遵从常规加工方式，需注意各面孔加工，为避免进行多余的加工步骤，将需要多次刀具与钻具切换。其余如凸台等可采用端面铣刀进行加工。选用“偏置区域清除”策略进行粗加工，再选用“平行平坦面精加工”策略进行精加工。得到加工刀具路径如图4所示。

图4 上端面毛坯定位的加工刀具路径

2.3 斜端面用户坐标系及毛坯刀路设置

因零件为7面加工，而世界坐标下上端面毛坯为第一加工面，斜面局部已经处理斜面毛坯可以缩减为斜面相关结构加工范围，以减少加工时间，见图5.

图5 斜面加工图示

3 结束语

本文依据箱体零件的加工工艺要求，以蜗轮箱体零件为例，利用Rhinoceros软件建模，PowerMill软件制定刀具加工路径的方式，制定出内液分流连接体零件的各面及孔的加工工艺，并生成NC程序，实现在数控铣床上对需要斜面精加工的零件的加工。

[1]刘容.基于PowerMILL的数控加工技术在模具制造中的应用[J].金属加工，2013（1）：69-71.

[2]胡静，宋晶，王曦崴.基于PowerMILL的密封环高速加工数控编程研究[J].机床与液压，2014（10）：68-71.

[3]数控机床可靠性评估中的边界强度过程[J].王智明，杨建国.上海交通大学学报.2012（10）.

Research on BevelMachining Based on TriaxialCNCMilling Machine

DENG Dao-feng
（Guangzhou College South China University of Technology，Guangzhou 510800，China）

By processing the inner liquid splitting connection parts on the numerical controlmilling machine，the related problems of the three-axismilling machine in the chamfering are mainly studied.In this paper，the processing method of multi-directional shunt casting on CNC milling machine are discussed，by using Rhinoceros modeling and PowerMill CNC programming software.

CNCmillingmachine；Rhinoceros；PowerMill；internal fluid shunt parts；bevel processing.

TG659

A

1672-545X（2017）04-0276-03

2017-01-28

邓道锋（1987-），男，广东阳江人，助理工程师，教师，主攻工业设计、快速成型技术。