盤類零件加工工藝優(yōu)化與仿真

盤類零件加工工藝優(yōu)化與仿真

盤類零件是機械加工中常見的一種零件，它的應(yīng)用范圍十分廣泛，例如：夾具上的導(dǎo)向套、氣缸套；支撐傳動軸的各式軸承；法蘭盤、齒輪、各類盤狀接頭等等。盤類零件主要起支撐、連接、導(dǎo)向、傳動等作用。它的主體一般為回轉(zhuǎn)體或其他平板型，主要由端面、外圓、內(nèi)孔等組成，一般厚度方向的尺寸要小于其他兩個方向的尺寸。盤類零件介紹零件工藝分析

該零件主要由上下平面，階梯外輪廓，型腔內(nèi)輪廓，孔系等組成。加工需要用到鉆頭、鉸刀、Φ10立銑刀、Φ20立銑刀等刀具。考慮到零件的長、寬、高最大尺寸分別為100mm、100mm、35mm，選擇毛坯尺寸為103*103*56的立方體。確定加工順序

加工順序的選擇十分重要，它直接影響到零件的加工效率、生產(chǎn)質(zhì)量及加工成本。

在確定加工順序時有幾大原則可供參考：基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔。先粗后精：一般來說，銑削需要按照粗銑→半精銑→精銑的加工順序進(jìn)行，最終達(dá)到圖樣的要求。

先主后次：主要表面要先安排加工，一些次要表面后加工，但要在主要表面精加工之前。裝夾方案

在選擇夾具時，最大的問題就在于刀具在加工時存在與夾具發(fā)生碰撞的可能。因此，該盤類零件的加工選擇了兩套夾具：臺虎鉗與三爪卡盤。

首先用臺虎鉗夾緊毛坯下部，方便對盤類零件的下部，即直徑最大的圓盤外輪廓進(jìn)行粗加工。然后就可以使用三爪卡盤對圓盤進(jìn)行反爪裝夾。反爪裝夾可以夾緊直徑較大的零件。

在加工的最后環(huán)節(jié)，即加工孔和圓盤外輪廓時，要對零件上部進(jìn)行三爪卡盤正爪裝夾。如此一來夾具便不會妨礙到機床對零件表面的加工，既保證了加工質(zhì)量又不會過分影響到加工效率。總體工序工序號內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速/rpm進(jìn)給速度/mmpm背吃刀量/mm01粗銑外輪廓T01Φ2012721017.6202粗銑臺階面T01Φ2012721017.6203粗銑上表面T01Φ2012721017.6204粗銑上內(nèi)腔T01Φ2012721017.6205粗銑下內(nèi)腔T02Φ1025442035.2206精銑臺階面T01Φ2015906360.507精銑上表面T01Φ2015906360.508精銑上內(nèi)腔T01Φ2015906360.509精銑下內(nèi)腔T02Φ1031801272110精銑下表面T01Φ201590636111鉆Φ9孔T03Φ81192.5954812鉸Φ9孔T04Φ91766.7706.70.513精銑外輪廓T01Φ2015906361后處理VERICUT優(yōu)化VERICUT7.2提供了NX5-NX8的各種接口，其中NX8以上的版本可以直接沿用NX8的接口。打開根目錄，如：D:\ProgramFiles\CGTech\VERICUT7.2.1\windows64\commands

即可找到對應(yīng)的NX接口文件，打開UG彈出交互界面。

在該交互界面上即可選擇工件模型、毛坯。設(shè)置好后選擇輸出文件并”RunVERICUT”即可進(jìn)入到VERICUT仿真界面。VERICUT優(yōu)化

進(jìn)入到VERICUT后，需要先對從UG同步過來的工件、機床等信息作逐一確認(rèn)。數(shù)控機床分為控制和機床兩部分，仿真使用一般的三軸數(shù)控銑床，故控制文件選擇”fan0m”，其主要代表法蘭克數(shù)控系統(tǒng)中的3軸銑削配置文件。機床選擇fadal_vmc4020，其代表3軸仿真立銑機床。坐標(biāo)系統(tǒng)沿用UG模塊的坐標(biāo)系，選擇”WORKPIECE”工件坐標(biāo)系。因為在使用UG軟件時我們已經(jīng)系統(tǒng)設(shè)置了刀具號、長度補償號等內(nèi)容，故加工刀具可完全繼承UG中的設(shè)置，可以打開VERICUT自帶的刀具管理器進(jìn)行查看并對各項參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)。數(shù)控程序選擇UG后處理生成的代碼文件。VERICUT優(yōu)化VERICUT主要有三種優(yōu)化方式。第一種是根據(jù)體積去除率進(jìn)行優(yōu)化，其主要用于粗加工，每分鐘進(jìn)給被調(diào)整為保持恒定體積去除率，可快速去除加工余量。

第二種是根據(jù)削厚進(jìn)行優(yōu)化，其主要用于精加工，每分鐘進(jìn)給被調(diào)整為以保持恒定最大削厚，高速加工時可以保證刀具的穩(wěn)定及較高的體積去除率。

第三種是體積去除率和削厚結(jié)合進(jìn)行優(yōu)化，保持二者恒定，取其中一方計算生成的最低進(jìn)給速度，主要適用于加工余量不大但不均勻的零件。VERICUT優(yōu)化

在VERICUT菜單欄找到“優(yōu)化”選項，選擇“控制”一項，彈出優(yōu)化控制窗口。將優(yōu)化方式設(shè)定為“開”并填寫優(yōu)化文件、材料、機床等信息，單擊確定，保證OPTI指示燈為綠色點亮狀態(tài)。打開菜單欄“信息”中的“圖表”窗口，在處理進(jìn)給速度時該圖表將會顯示出進(jìn)給速度及優(yōu)化后的速度，便于查看優(yōu)化時間的對比。點擊VERICUT交互界面右下角的“仿真到末端”按鈕，開始仿真。V