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鋁板知識(shí)
多維曲面零件是切削加T的一個(gè)難點(diǎn)，除了要求應(yīng)用多軸機(jī)床之外，多軸編程技術(shù)是其中的關(guān)鍵，合理地設(shè)置加工刀路是零件表面精度及尺寸精度的重要保證。本文以人的頭像加工為例，論述和分析了五軸切削對(duì)多維曲面零件加工的實(shí)際應(yīng)用。頭像是多軸數(shù)控加工
一類典型的產(chǎn)品，具體見圖
1所示，針對(duì)該產(chǎn)品曲面多而復(fù)雜，表面質(zhì)量、尺寸精度要求高等特點(diǎn)，在加工工藝上采用三軸加工開粗、五軸聯(lián)動(dòng)精加工相結(jié)合，
配合程序優(yōu)化的思路，來(lái)提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量和加工效率本次試做工件的材料為硬鋁。頭像的主要尺寸為：最大的直徑為
?100mm。最小圓角半徑為0.6mm，人像的圓柱形輪廓尺寸100mm×100mm。由于頭像本身屬于復(fù)雜曲面零件，同時(shí)設(shè)計(jì)要求精度6061鋁板鋁格柵多維曲面零件加工達(dá)到IT7，表面光潔度達(dá)Ra1.6。其面部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在耳朵、眼睛、嘴巴附近有多個(gè)小曲面，曲面的最小寬度只有1-2mm，這對(duì)刀具的要求很高，這種曲面只能采用直徑1mm的刀具。由于刀具直徑小，為了避免斷刀或粘刀。在實(shí)際加工過程中要求切削深度不能太大，采用少切削量，高轉(zhuǎn)速加工，同時(shí)進(jìn)給速度不能過快。
1.2加工工藝分析
在刀路編制過程中為了使刀路更加流暢，選用三軸加丁進(jìn)行零件的粗加工，精加工則選擇五軸聯(lián)動(dòng)的加工方法，使切削過程更加連續(xù)，減少抬刀次數(shù)。保證加工質(zhì)量。于粗加工采用三軸的加工方法。因此需先分析零件在加工方向上的刀具干涉問題。其中采用UG軟件的模具分析功能：通過各個(gè)方向的分析可見，每個(gè)方向都存在刀具干涉的問題，但通過對(duì)各個(gè)方向的輪流加工，可以避免刀具干涉的問題解決，也就是說(shuō)當(dāng)采用五個(gè)方向加下的話，可以將該人像零件的整個(gè)輪廓都可以粗加工到位因此確定頭像的粗加工流程：采用五面加工。即為前側(cè)面后側(cè)面、左側(cè)面、右側(cè)面和頂面的五個(gè)面加工。
1.3加工的設(shè)計(jì)過程：6061鋁板鋁格柵多維曲面
1.3.1建立加工所徭要的模型．包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備坯料和CAD文件。
1.3.2設(shè)計(jì)加工所需要的數(shù)據(jù)及加T操作環(huán)境，包括選擇加工機(jī)床(選用五軸機(jī)床)、加工坐標(biāo)系(
五軸機(jī)床，包括3個(gè)移動(dòng)軸和2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸)、設(shè)計(jì)夾具，挑選加工刀具(平底刀，球頭月)、設(shè)定加工參數(shù)、加工方法(采用曲面加工)等。
1.3.3加工程序設(shè)計(jì)(設(shè)計(jì)加工方式)，刀具路徑設(shè)計(jì)產(chǎn)生加工刀具路徑數(shù)據(jù)，6061鋁板后處理程序(經(jīng)由后處理程序進(jìn)行加T參數(shù)的轉(zhuǎn)移)，NC—CODE(輸出五軸機(jī)床及控制器所需的機(jī)器碼并進(jìn)行加工過程)。
2頭像的程序編制
2.1整體加工刀路規(guī)劃和裝夾
五軸數(shù)控粗加工時(shí)。首先以頭像的底面為裝夾面．對(duì)頭像依此繞C軸旋轉(zhuǎn)90度加工4個(gè)側(cè)面，4個(gè)側(cè)面加工完工后再繞
A軸旋轉(zhuǎn)90度加工頂面。人像面部的精加工分2步走，先用4軸加工方式進(jìn)行半精加工，再進(jìn)一步五軸加工方式精加工頭像頂面與面部上的小曲面耳朵，眼睛，嘴巴，以保證整個(gè)加工質(zhì)量及表面精度。具體如圖
3所示
