心星形电极零件加工工艺及要求分析

一、零件图样分析

1.结构特点

该心星形电极零件是典型的平面轮廓类零件。零件由两层凸台组成，第一层凸台为心形轮廓，主要由圆弧构成，呈对称图形，其对称中心线与Y轴夹角为45°；第二层凸台为五角星轮廓，主要由直线、圆弧等构成，结构也呈对称，Y轴为其对称中心线；因两层凸台均各为对称图形，因此，该零件轮廓较复杂，具有一定的特殊性。

2.材料与毛坯

该心星形电极零件材料为纯铜，其可加工性较好。零件的尺寸不大，故可选择尺寸为55mm×55mm×25mm的块料作为毛坯。

3.主要技术要求

该心星形电极零件的几何公差有两处，一处为顶面与底面的平行度，其平行度要求在0.03mm以内，另一处为方形凸台侧面与底面的垂直度，其垂直度要求在0.04mm以内，要求均较高；该零件尺寸公差为0.03mm，公差等级为IT7级，精度要求相对较高；表面粗糙度要求也较高，Ra为1.6μm；第一层心形凸台高度为3^+0.003₀mm，第二层星形凸台至顶面高度为9^+0.03₀mm，加工要求较高。零件表面需作抛光、去毛刺处理。

二、制定加工工艺

1.数控设备的选择

该零件外形轮廓较复杂，且零件的生产批量为单件，故可选择在数控铣床或加工中心上完成零件的加工。遵循机床规格与零件外形尺寸相适应原则、机床精度与工件加工精度相适应原则和机床生产率与工件生产类型相适应原则，选用型号为Fadal-3016L的加工中心进行零件数控加工。

2.定位与装夹方式的选择

在加工中心上安装零件时，应尽量优先选用通用夹具进行装夹。该心星形电极零件的毛坯为块料，采用通用机用虎钳进行装夹。装夹时可以以毛坯的侧面和底面作为工艺基准，所选用的坯料高度尺寸要稍大一些，以留有夹头。(www.xing528.com)

该零件尺寸较小，选择钳口宽度125mm规格的机用虎钳装夹即可。加工时需要保证零件顶面与底面的平行度公差，因此需要两次装夹。第一次装夹以毛坯面为粗基准进行定位，粗、精铣削零件50mm×50mm方形底座的底面和侧面，然后将零件翻转以该方形底座的底面和侧面为精基准，因零件各加工表面有平行度和垂直度要求，故采用平行垫铁和圆棒进行第二次定位装夹，以保证定位精度。夹紧后，加工零件顶面和心、星形两层凸台，以实现一次装夹完成尽量多表面的加工，从而保证零件的加工精度和加工效率。

3.零件加工方案的制定

根据零件图样的要求，选择合适的数控铣刀，并采用符合加工精度的加工方案，以提高经济性和生产率。

该零件为单件生产，顶面和底面的表面粗糙度要求较高，可采用粗铣、精铣的加工方案，选择直径为ϕ50mm的镶刀片面铣刀加工；零件的方形底座外轮廓加工公差等级为IT7，精度要求较高，采用粗铣、精铣加工方案；第一层心形凸台最小凹圆半径为R3.3mm，粗加工时选择直径为ϕ6mm的硬质合金立铣刀加工，精加工时选用ϕ6mm或更小的涂层硬质合金立铣刀加工；第二层五角星凸台最小凹圆半径为R10mm，粗加工选用直径为ϕ14mm的硬质合金立铣刀加工，精加工时选用ϕ14mm或更小的涂层硬质合金立铣刀，以保证零件的加工质量。

另外，零件的高度要求较高，高度方向需精确对刀。

根据车间生产及教学需要，遵循由粗到精、由近到远的原则，制定如表3-1所示的心星形电极零件的加工中心加工工艺卡。

表3-1 心星形电极零件的加工中心加工工艺卡

（续）