简述闸板防喷器闸板加工工艺

　　摘要：在加工中对于一些形状较为复杂，含有特殊形状的零件，采用手工编程往往会比较困难。现在市场上出现了很多CAM/CAD软件，比如：UG、Mastercam、CAXA、PRO/E等软件，这些软件都可以生成加工程序，因此这些软件解决了许多形状复杂，特殊形状零件的加工，本文主要以MasterCAM加工零件为例进行阐述。
　　关键词：工艺分析；机床选择；刀具选择；工艺安排
　　1 Mastercam软件介绍及运用
　　MasterCAM是一种功能强大CAD/CAM软件，由CAD和CAM两大部分组成，并分成Design（造型），Mill（铣削加工）、Lathe（车削加工）和Wire（线切割）4个功能模块。集设计与制造于一体，通过对所设计的零件进行加工工艺分析，并绘制几何图形及建模，以合理的加工步骤得到刀具路径及加工模拟仿真，最后通过程序的后处理生成数控加工指令代码，传输到数控机床既可完成加工。
　　下面结合实例介绍软件MasterCAM软件在数控铣削加工中的使用。
　　1.分析加工零件
　　在运用MasterCam 软件对零件进行数控加工自动编程之前，要做以下步骤，首先要对零件进行加工工艺分析，首先要考虑加工顺序的安排。加工顺序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序等，工序安排的科学与否将直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。
　　切削加工工序通常按以下原则安排：
　　（1）先粗后精
　　当加工零件精度要求较高时，都要经过粗加工、半精加工、精加工阶段，如果精度要求更高，还包括光整加工等几个阶段。
　　（2）基准面先行原则
　　用作精基准的表面应先加工。任何零件的加工过程总是先对定位基准进行粗加工和精加工，例如轴类零件总是先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆和端面；箱体类零件总是先加工定位用的平面以及两个定位孔，再以平面和定位孔为精基准加工孔系和其他平面。
　　（3）基准统一原则
　　有些工件需要在铣削完一面后，再重新安装铣削另一面，由于数控铣削时，不能使用通用铣床加工时常用的试切方法来接刀，因此，最好采用统一基准定位。
　　（4）先面后孔
　　对于箱体、支架等零件，平面尺寸轮廓较大，用平面定位比较稳定，而且孔的深度尺寸又是以平面为基准的，故应先加工平面，然后加工孔。
　　（5）先主后次
　　即先加工主要表面，然后加工次要表面。
　　2.零件造型
　　零件分析后，对加工表面进行造型。造型可用相关软件，然后将格式转换为CAM软件格式，目前用的CAD/CAM软件有PRO/E、UG、MASTERCAM、CAXA等。零件建模时，无需画出零件的三维模型，只需二维的图形绘制，且只绘零件的轮廓就行。对应的尺寸、形位公差、配合公差都可不标出，可节省造型的时间。不过值得注意的是，在进行建模的时候，应根据零件的实际尺寸来绘制，以保证刀具路径坐标的正确性。
　　3、生成刀具轨迹
　　对自动编程来说，当走刀方式、刀具及加工次数确定之后，系统将自动生产所需要的刀具轨迹。
　　4、后置处理
　　根据所选的数控铣床，调用其机床数据文件，运行数控编程系统提供的后置处理程序，将刀位原文件转换成数控加工程序。
　　后面我们将结合例子介绍使用Mastercam软件进行自动编程及数控铣床的操作过程。
　　2 零件的分析
　　1、零件介绍
　　此工件是闸板防喷器闸板，是防止井喷关闭井口的，槽内位安装密封件密封。
　　2、机床的选择
　　选择机床要考虑以下因素：1、机床规格应与工件的外形尺寸相适应；2、机床加工精度应与工件加工精度要求相适应；3、机床的生产效率应与工件的生产类型相适应；4、与现有条件相适应；5、机床的加工范围。
　　3、加工中心的选择
　　根据零件的结构及形状，零件的外形及尺寸，零件的加工精度及表面质量要求，以及学校设备的提供，选择机床的类型，机床的规格，机床的精度等级。
　　加工中心是一种集铣、镗、钻、扩、铰、攻螺纹和切螺纹等多种加工于一体，具有刀库和自动换刀装置的数控机床。根据工件的尺寸、行程范围、精度要求、工件的加工类型、主电动机功率和加工该工件所需的换刀次数等因素所选立式加工中心。因为立式加工中心的主轴轴心线在空间处于垂直状态，最适合加工z轴方向尺寸相对较小的单工位工件，且价格方面比卧式加工中心便宜，所以我选择立式加工中心。
　　4、刀具的选择
　　T1 Ф16铣刀（R0.8）至少36长
　　T2 Ф10合金铣刀至少36长
　　T3 Ф10钻头至少40长
　　T4 Ф80刀盘
　　5、工艺安排
　　在CNC进行工作前，必须对一些参数进行设定，对机床和刀具进行调整：
　　（1）输入刀具参数及刀具补偿参数
　　（2）输入/修改零点偏置
　　（3）输入设定数值
　　刀具参数包括刀具几何参数，磨损量参数、刀具量参数和刀具型号参数等。有些参数如R参数则一般不需修改
　　（4）装夹工件
　　按照指定的装夹方式装夹工件
　　（5）对刀
　　把每一把刀具都调到自己设定的编程零点，把编程零点所在机床坐标值输入机床中
　　（6）输入程序
　　把自己编的程序输入机床定一个名字，对程序进行检查，确保程序本身没有错误以及也没有输入错误。
　　（7）模拟仿真
　　按编程仿真进入仿真系统，对程序进行仿真，检查仿真出的工件图形与要加工的工件有多大出入，并不断对程序进行修改，直到仿真的工件完全正确为止。
　　（8）实际加工
　　退出仿真系统，先按复位键，刚开始时可进行单步加工，按下步加工键。这时要一手按启动键，一手按停止键，如发现异常情况应立即停止。直到确定程序无误后方可按自动加工键，加工完成后，将刀具退到安全位置，最后取下工件。
　　3 结束语
　　随着制造业在中国的地位日益提高，市场需求不断增长，数控行业将迅速的发展，为中华民族的复兴做出更大的贡献。
　　参考文献
　　[1]机械设计手册编委会，機械设计手册卷4，北京：机械工业出版社，2010.
　　[2]中国机床工具工业协会数控系统分会.CIMT2011巡礼[J].世界制造技术与装备市场，2011（5）：13-17.