引言

在對于制造過程的研究中,加工特征分析有助于更好地理解零件,同時,對于機床典型零件,可以從其對應(yīng)的加工特征著手進(jìn)行分析。特征不僅可以表示零件的基本尺寸以及相應(yīng)的幾何信息,同時能為后續(xù)的加工提供數(shù)據(jù)參考,可是說是設(shè)計、加工信息的合集。常用的零件加工特征包括但不僅限于平面、孔等,也包含車、銑、刨、磨、鉆等各種加工的基本方式,加工特征的準(zhǔn)確分析能幫助我們更好地實現(xiàn)系統(tǒng)加工的參數(shù)化。

1加工特征分類

典型的加工特征主要包含以下幾個方面:幾何特征、精度特征、工藝特征等,詳細(xì)介紹如圖1所示。

（1）幾何特征:是指零件上各種平面、孔以及空腔的幾何形狀。

(2)形狀特征:形狀特征所指的是與零件位置尺寸相關(guān)的加工信息。

(3)材料特征:材料特征是指零件的相關(guān)物理性能以及加工的熱處理方面的信息。

(4)工藝特征:是指零件加工完成后所使用的加工工藝信息的總和。

(5)精度特征:一般指的是零件的精度,零件的精度是零件表面的粗糙程度和表面所呈現(xiàn)的波紋度等數(shù)據(jù)的合稱。

(6)制造資源特征:指的是各種可以幫助零件完成加工的信息和資源的合稱,在這一信息的集合當(dāng)中有人力、物力以及加工所需要的機器的使用信息等。

2典型銑削加工零件的加工特征

一臺數(shù)控機床的組成結(jié)構(gòu)是十分復(fù)雜的,內(nèi)部成百上千的零件如果每個都進(jìn)行具體的分析,無疑工作量巨大,因此我們不必這樣做,而是只需要找出相應(yīng)的典型零件進(jìn)行相關(guān)分析就能窺一斑而知全豹,掌握整體的加工設(shè)計方法。

2.1機床主軸箱

圖2是數(shù)控銑削機床的主軸箱構(gòu)造圖,主軸箱主要起的是支撐和固定的作用。它的加工方式多樣,結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜,上面布滿了大量的直徑不同的孔。

通過對圖2的分析我們可以得出,這類零件的主要加工面為圖上所標(biāo)注的A、B、C、D、E、F、M、P等面,需要加工主軸兩端的孔H、底座的孔0以及側(cè)面的小孔。我們對其進(jìn)行工藝流程的步驟分析,具體如下:

（1）畫線:粗銑線的標(biāo)注。

(2)粗銑:首先以A為基準(zhǔn)面粗銑B、C,而后再分別對B、C兩面進(jìn)行定位基準(zhǔn)面的選擇并進(jìn)行粗銑加工,此次加工不用留余量,可以一次完成相應(yīng)的加工。

(3)粗鎖:在不更換設(shè)備的前提下,鎖定H平面的孔。

(4)精銑:首先以B為基準(zhǔn)進(jìn)行D、P平面的精銑,而后更換相應(yīng)的基準(zhǔn)面進(jìn)行精銑加工。

(5)精鎖:進(jìn)行H兩個側(cè)面的精準(zhǔn)鎖定。

(6)鉆孔:轉(zhuǎn)動工作臺,選擇不同的工位進(jìn)行鉆孔加工。

2.2CNC機床立柱

立式加工中心的立柱是我們要研究的第二個典型零件,它的主要作用是主軸箱的支撐,同時能夠連接床身、主軸等部件,其尺寸大,但結(jié)構(gòu)相對簡單,如圖3所示。

具體步驟如下:

(l)畫線:兼顧毛坯尺寸,畫銑削用線。

(2)粗銑:首先以立柱面A為基準(zhǔn)進(jìn)行粗銑,然后更換不同的面進(jìn)行粗銑加工,按照要求進(jìn)行余量的留取。

(3)精銑:不更換機床,以B為定位基準(zhǔn)面進(jìn)行精銑加工,而后反轉(zhuǎn)平面進(jìn)行對面的加工,按照要求進(jìn)行余量的留取。

(4)鉆孔:切換不同的工位,進(jìn)行零件上孔的加工。

2.3滑座

我們再來看一種特殊形狀零件的加工方式,圖4所示零件是一種形狀極其復(fù)雜的零件,并且內(nèi)部含有大量的空腔,這個零件我們稱之為"滑座"或者"滑臺",它的加工尺寸大,我們要學(xué)會通過步驟的分解來對其進(jìn)行研究。

分析結(jié)果表明,我們主要應(yīng)對其進(jìn)行A、B、C、D、E、F、M的粗銑和精銑,另外再加工一些固定平面的孔,相應(yīng)的加工工序如下:

(1）畫線:標(biāo)注出上導(dǎo)軌線,下導(dǎo)軌線不用進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注。

(2）粗銑:以A為定位面進(jìn)行加工,然后對底面進(jìn)行粗銑,其次選擇合適的加工余量對其余各面進(jìn)行加工,最后以底面為基準(zhǔn)加工A面。

(3）精銑:先以底面為基準(zhǔn)面精銑A,然后以精銑過的A面為加工基準(zhǔn),進(jìn)行剩余的其他面的加工。

(4）鉆銑:根據(jù)不同的孔的位置進(jìn)行相應(yīng)工位的變化,完成孔的鉆銑加工。

3結(jié)語

通過以上案例分析我們可以看到,傳統(tǒng)的典型零件的加工雖然加工步驟不一樣,但實際加工過程中的流程基本相似,都有著諸如平面、孔以及槽的基本型面加工。通過對典型機床零件進(jìn)行相應(yīng)分析并制定工藝路線,能幫助我們更好地理解加工步驟,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行切削參數(shù)的選擇會更加簡單而且準(zhǔn)確。