提高冲床凹模座加工效率的方法

图2-40所示为冲床凹模座，工件外形尺寸为175mm×130mm×18.5mm，除上表面以外的其他表面均已加工完成，材料为45钢，制订正确的工艺方案，选择合理的刀具和切削工艺参数，所需各点的坐标值见表2-8，试编制其数控加工程序。

图2-40 冲床凹模座

表2-8 凹模座内轮廓各点坐标值

1.工艺分析

由于零件外形规则，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值要求较高。零件结构简单，包含了平面、圆弧、内外轮廓、挖槽、钻孔、镗孔、铰孔等，且大部分的尺寸均达到IT7～IT8级精度，其上的三个48mm×250mm的键槽是在当前工作平面内围绕刀具轴旋转一定角度，属于平面旋转，采用PPL指令即可实现。

该工件选用机用虎钳装夹为宜，找正机用虎钳固定钳口，使之与工作台X轴移动方向平行。在工件下表面与机用虎钳之间放入精度较高的平行垫块（垫块的厚度与宽度要适当），利用木锤或铜棒敲击工件，使平行垫块不能移动后夹紧工件。利用寻边器找正工件X轴、Y轴的工件零点，该工件零点位于工件上表面的中心位置，设置Z轴工件零点使其与机械零点重合，刀具长度补偿利用Z轴定位器设定。对于同一把刀具仍调用相等的刀具长度与半径补偿值，但它们设定的工件坐标系不同，也可不使用刀具长度补偿功能，而根据不同刀具设定多个工件坐标系零点进行编程加工。工件上表面为执行刀具长度补偿后的零点表面，根据零件图样要求制订的数控加工工序内容，其中内腔轮廓的加工的起点设在1点位置，并设定了刀具切入切出方式，进给路线为0→1→2→3→4→5→2→6→0，加工键槽的走刀轨迹如图2-41所示，各工序所用刀具的切削参数见表2-9。

图2-41 加工键槽的进给轨迹

表2-9 各工序刀具的切削参数

1）铣削平面，保证尺寸18.5mm，选用φ80mm面铣刀。

2）在坐标原点及P1、P2、P3处预钻各槽落刀孔，以便于铣削时立铣刀下刀，用φ20mm直柄麻花钻通，若用键槽铣刀加工各槽，预钻孔可省。

3）粗加工三个键槽及内腔，选用φ20mm粗齿立铣刀（Z=6）。

4）精加工三个键槽及内腔，选用φ20mm细齿立铣刀（Z=4）。(www.xing528.com)

5）钻中心孔，选用φ3mm中心钻。

6）钻孔加工，选用φ15.8mm直柄麻花钻。

7）铰孔加工，选用φ16mm机用铰刀。凹模座内轮廓各点坐标值见表2-6。

2.程序编制

主程序如下：

加工内腔子程序如下：

加工键槽子程序如下

点评

这是一个综合性很强的例子，涉及平面、圆弧、轮廓、挖槽、钻孔、铰孔及预加工等内容，工艺复杂；在编程方面，应用了坐标变换、子程序调用、钻孔固定循环及参数赋值等。在子程序编写方面，考虑到加工多个不同旋转的键槽需要及方便主程序调用，设计了ROT=R10参数格式，只要主程序在调用时，给Rl0赋值，就能实现各槽的不同旋转角度，这在后面的第5章中有更详细的例子。