数控加工优化：塑料薄壁盖板加工实例

图2-163为“辊架”零件图，材料为ABS白色塑料，材质软而且弹性较大，尺寸为485mm×70mm×11mm，周边和底面厚度均为2mm，是一种长而薄的壳体类零件，侧面开有7个缺口，对称度为0.05mm，垂直度为0.05mm，精度要求高。

图2-163 大方坯连铸辊架零件图

一、工艺分析

1）辊架的内部和四周边均进行加工，反面有6处沉头孔。尺寸大、壁薄，采用压或夹的方法都会产生变形，甚至压碎工件。

2）由于尺寸大壁薄，采用压板压紧的方法，压板压的部位要留较多的加工余量，在去除过程中容易撕裂侧壁或底面，而且要多次移动压板位置，加工效率低。如果侧壁留有较多的加工余量，一次压紧定位，内腔可一次加工完成，但侧壁留下的余量后序无法去掉。

3）由于零件中空壁薄，采用夹紧方法，侧面会向内塌陷变形，底边会翘起，加工后零件侧面和底面壁厚会变薄。

二、加工工艺

1.铣内腔

将毛料加工成495mm×80mm×11mm，工件厚度不留余量。周边加宽5mm，高6mm的加强边，用9个压板压在加强边上，这样工件底面紧贴在铣床工作台面上，定位稳定可靠，如图2-164所示。

使用YG6X细晶粒整体硬质合金立铣刀，ϕ8mm×2齿，前角γ_o=30°，后角α_o=12°，螺旋角β=20°。在后面上磨出宽度0.05mm，后角为1°～2°的一条刃带，刃带表面粗糙度值要达到Ra0.1μm。光滑的刃带起到支撑作用，防止铣侧壁时产生振动。两齿的立铣刀，将其中一个刀齿底刃磨低0.1mm，刀尖圆弧半径r_ε=2mm，端面刃的后角α_o1=6°，后面应进行研磨达到Ra0.1μm，较小的端面刃后角可以防止底面产生振动。这种单切削刃铣削底面时，铣出的底面表面质量好。由于底面只有2mm，底面极易产生振动，选择较小的螺旋角可以减小进给力，防止底面产生振动。铣削从中心向四周边铣，粗铣底面和周边时留1.5～2mm加工余量，再精铣一刀。(www.xing528.com)

图2-164 铣内腔用压板压紧形式

图2-165 内腔压胎

切削速度v_c=100～120m/min，每齿进给量f_z=0.25～0.3mm（粗铣），每齿进给量f_z=0.2～0.25mm（精铣），切削速度不宜过高，因为ABS塑料受热变软，切屑易粘在刀具容屑槽中，影响正常切削加工。

由于一次装夹将内腔底面、侧面和凸台全部铣出，达到周边壁厚2mm和底面厚度2mm尺寸，工件不变形，尺寸精度也容易保证。

2.铣左右转角处外形

用硬塑料制作一个与内腔形状相同的内胎，如图2-165所示，将内胎镶在内腔中，撤掉两端压板，压在转角附近的内胎上，铣转角处和两端面，壁厚2mm，长度尺寸为485mm。

3.铣固边工艺台

用机用虎钳夹持工件底面和内胎顶面，用立铣刀将周边的工艺凸台铣掉，达到尺寸70mm。