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1、通过对零件工艺性分析， 详细论述了卧式机床高效的加工方法。2 零件工艺性分析此零件具有复杂的结构，零件在六个方向上都有型面，需要多个工位配合完成加工。此零件毛料为模锻件，材料为 TA15M，外廓尺寸 470250 X 170，重量 63kg(见图 1)零件外廓尺寸为 160230 X 450。零件重量为 7323kg，金属去除率为 884 。零件结构为铰链式结构，在六个方向上均有型面，结构极其不规则。 装夹部位不开阔，稳定性差，而零件许多壁厚尺寸要在多个工位中才能形成。保证零件壁厚是设定工艺方案的关键点。零件槽深，最深处 160ram，槽空间小，仅宽 34mm，转角小，仅为 R10。这些转角装
2、配时有搭接关系，必须严格保证尺寸。数控加工需要长径比很大的刀具，刀具刚性差，也是加工的难点之一 。3 加工方案的确定31 采用立式数控机床加工由于零件在各个方向都有型面，加工时要用专用铣夹将零件放置不同角度。用五坐标立式机床加 工，再转卧式机床加工两端头。因此靠夹具定位面设计不同角度来满足数控加工。图2 所示为零件的加工部位。部位 A 是后续加工其他部位的基准，加工此面时需要一套专用夹具；受五坐标立式摆角限制，加工部位 B 时，需要两套夹具两次装夹完成；加工部位 c 时，需要三套夹具三次装夹完成；加工部位 D、E 时， 需要转到卧式机床加工，用一套专用夹具两次装夹完成。由于某个部位需要在多个夹
3、具完成，加工误差受多方面影响，如夹具定位误差，夹具制造误差，零件重复装夹误差等等。各种误差累计后，很难保证 零件尺寸，而且需要多套夹具，制造成本增加。加工 中多次准备夹具，加工效率低，生产周期长。 受五坐标机床摆角限制(A30。B30 。，零件 最大角度 39。)，数控加工后留有大量的常规补加工部位。由此分析，此零件不适合用立式数控机床加工。32 采用卧式数控机床加工(1)数控机床的选择此零件锻件外廓尺寸为 470 X250170，适合 在具有较小工作台的卧式机床加工。结合现有设备，选择数控五坐标高刚性卧式加工中心。此设备 刚性好，而且有两个可以交换的工作台。工作台行程为 1600120014
4、50，能够实现一边加工一边准 备，提高工作效率。机床 A角能够在+90一 90 度范围内摆角，B 角在 360 度内摆角。此机床具有很好的冷却设备，能够快速及时将切屑排走，可以有效延长刀具的使用寿命。(2)加工流程的确立采用五坐标立式机床加工部位 A 及其所在平 面外形，钻基准孔，作为后续卧式加工的基准。加工此部位，不需夹具，可直接放在床面上加工。 在卧式机床加工流程：如图 2 所示部位 D、E，在零件底面留 5mm 工艺余量，以保证零件后续加工时装夹刚性；加工部位 B，将此部位槽内形及耳片型面完全加工到位；加工部位 c，粗精铣大小耳片及槽口；最后再补铣两端头工艺余量。所有加工部位均 以表面
5、A 定位，而且仅用一套夹具，通过工作台的旋转，完成各部分的加工。数控完全加工到位，无常规补加工，高度实现数字化加工。图 3 为零件在卧式机床加工状态。4 加工程序的编制(1)提高工艺系统的刚性编程时充分考虑加工时零件的装夹位置，安排加工顺序时，合理安排压板位置，从而有力地提高零件工艺系统刚性。(2)零件两端头程序的编制零件端头深度为 90mm，转角为 R8。编端头程序时，根据机床及工艺系统刚性，确定5mm 一层，进行分层加工。程序设定转角降速 50 ，用同一规格刀具进行粗精加工，最后用 16R4 铣刀补铣转角。(3)零件深槽程序的编制编深槽程序时，将刀具分三个系列，先用 30R4 下刀深为 5
6、0mm 铣刀加工上半部分，再用 30R4 下刀深为 100mm 加工中间部分，最后用 3oR4下刀深为 160mm 加工底部。侧面用 30R4 铣刀加工到位，仅用 20R4 铣刀补铣转角。编制加工耳片型面程序时，通过改变刀轴方向， 实现应用最短刀具加 工。(所用刀具见表 1)(4)零件耳片及槽口程序的编制编制小耳片及槽口程序时，由于槽宽为 12，因 此用西 10R2 铣刀分层从中间粗铣，两侧各留 1 mm 余量，且粗精铣分开。精铣时，单侧加工有助于保证 耳片厚度及槽口宽度。加工程序中心轨迹按照零件公差带的中值编制，考虑到槽口公差为一 02 ，程序中轮廓线按单侧005mm 偏置编制。这样加工出的
7、零件合格率得到极大提高。(5)加工中使用的切削参数此零件最大的难点为槽深，结构不规则，转角小。因此选择刀具分几个系列，先用短刀加工零件上半部分，再用长刀加工槽深的部分。选择 30R4 的进口刀具粗精加工零件内形，将刀具长度分为如表 1 所示几个系列。铣切加工中经常使用的参数如下：N 一铣刀转数(rmin)Fz 一每齿进给量(mm z)Vf 进给速度(mmmin)Z 一铣刀齿数A e 一切削宽度(mm)Ap 一切削深度 (mm)这些参数中相互关系为：Vf = Fz X N x z；Q= A e Ap XVf(6)加工程序的检验VERICUT 拥有强大的功能，操作方便，与实际加工效果相仿被广泛应用到飞机零件加工领域。通过 VERICUT62 版本仿真软件，可以检查数控程序是否正确，检查切削余量，检查是否有撞刀以及是否与机床干涉及检查加工残留情况。如图 4 所示为 VERICUT62 仿真后效果。5 结语通过加工方案的对比分析与实际加工的效果来看，卧式机床一次装夹就可以完成多个部位的加工， 省去了多次装夹的辅助时间，同时也消除了零件因多次装夹带来的定位误差。这样既缩短了产品的加工周期又保证了零件的质量，对以后此类产品的加工积累了宝贵的经验。
