一种非曲面零件的快速加工方法与流程

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种非曲面零件的快速加工方法。

背景技术：

进入21世纪，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工设备主要利用相关程序代码控制机床的运行加工数控产品。随着cad/cam技术的发展、产品加工要求的不断提高，数控加工编程主要利用cad/cam软件相关功能进行编程，按照设计的数控加工工艺路线生成相关数控加工代码，完成产品的加工。在整个编程过程中传统流程基本都是利用加工软件的cad功能模块建模，再利用cam模块进行编程，这种工艺方法在实际操作过程中建模过程会消耗大量的时间，增加编程时间，降低编程效率，进而影响加工效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种非曲面零件的快速加工方法，解决了现有加工方法在加工非曲面零件时加工效率低的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种非曲面零件的快速加工方法，包括以下步骤：

步骤1、顶平面加工，完成零件的平面铣削；

步骤2、凸台加工，边界外形加工，完成零件外形铣削；

步骤3、花瓣形凹槽加工，完成零件的挖槽铣削；

步骤4、凸台中间的通孔加工，完成零件的全圆加工；

步骤5、凸台上的盲孔加工，底板上的通孔加工，零件加工完成。

本发明的特点还在于，

步骤1中顶平面加工的具体步骤为：

步骤1.1、在主功能表中选择：刀具路径→面铣→串连；

步骤1.2、在弹出的面铣对话框中，选择刀具，并设置刀具和面铣的加工参数，将刀具放在顶平面外形轮廓的任意一点p1处，进行平面铣削。

步骤2对凸台加工的具体过程为：

步骤2.1、在主功能表中选择：刀具路径→外形铣削→串连；

步骤2.2、在弹出的外形铣削对话框中，选择刀具，并设置相应的刀具和外形铣削参数，将刀具放在凸台轮廓线上的任意一点p2处，进行外形洗削；

步骤2.3、在主功能表中选择：刀具路径→外形铣削→串连；

步骤2.4、在弹出的外形铣削对话框中，选择刀具，并设置相应的刀具和外形铣削参数，将刀具放在零件边界轮廓线上的任意一点处，进行外形洗削。

步骤3中花瓣形凹槽加工的具体步骤为：

步骤3.1、在主功能表中选择：刀具路径→挖槽→串连；

步骤3.2、在弹出的外形铣削对话框中，选择刀具，设置相应的刀具和挖槽参数，将刀具放在花瓣形凹槽轮廓的任意一点p3处，进行挖槽铣削。

步骤4凸台中间的通孔加工的具体步骤为：

步骤4.1、在主功能表中选择：刀具路径→下一页→全圆路径→全圆铣削→手动→选取通孔圆的圆心→按esc退出选择→执行；

步骤4.2、选择刀具，设置相应的刀具和全圆铣削参数，进行零件全圆加工。

步骤5中凸台上的盲孔加工和底板上的通孔加工具体步骤为：

步骤5.1、刀具路径→钻孔→手动→圆心点→分别选取凸台上盲孔圆的圆心→按esc退出选择→执行；

步骤5.2，选择钻头，设置相应的刀具和钻孔参数，进行凸台上盲孔的加工；

步骤5.3、刀具路径→钻孔→手动→圆心点→分别选取底板上通孔圆的圆心→按esc退出选择→执行；

步骤5.4，选择钻头，设置相应的刀具和钻孔参数，进行地板上上盲孔的加工，最后完成整个零件的加工。

本发明的有益效果是：本发明一种非曲面零件的快速加工方法该，对于结构中没有曲面的零件，只需要构造出二维平面轮廓就可以借助于软件的cam功能进行编程了，针对这种非曲面类零件都可以使用该工艺方法进行编程。即就是零件中有曲面结构，只需要构造出曲面部分即可，也不用全部建模，这样可以大大提高编程效率，进而提高加工效率。

附图说明

图1是本发明一种非曲面零件的快速加工方法中的二维建模图；

图2a是本发明一种非曲面零件的快速加工方法中的主视图；

图2b是本发明一种非曲面零件的快速加工方法中的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

加工的零件的二维建模图如图1所示，图2a是本发明一种非曲面零件的快速加工方法中的主视图；图2b是本发明一种非曲面零件的快速加工方法中的俯视图；可以看出零件包括底面、顶平面、外形轮廓、内孔、钻孔等，毛坯尺寸为110mmx110mmx25mm，材料为铸铝。

按照设计要求建立零件的模型是实现数控加工的基础，零件的模型能否正确建立已经成为cam能否顺利进行的关键。由于该零件模型中只有平面和孔等简单造型，没有复杂的曲面造型，符合非曲面零件(曲面模型或实体模型中没有空间三维曲面的零件)的要求，故只需构造出该零件的二维投影(从刀具主轴方向投影)模型，不需要构造出零件实体模型，这样可以节省大量的建模时间，从而提高了零件的建模及加工效率，从企业的角度讲，大大提高了工作效率，节省了成本，提高了企业的效益。

这里假设该零件在cad/cam软件中的零件模型底平面z坐标为0，那么顶平面则为15；其中底面已经在普通机床加工满足要求，而顶面还比较粗糙，则要求铣削一次顶平面，铣削量为1mm。cad/cam软件提供了平面铣削、外形铣削、挖槽加工、钻孔加工等多种二维加工的方法，分析图形可以看出，该零件的加工顺序及其相应的加工方法如下(以mastercam软件为例)：

本发明一种非曲面零件的快速加工方法，包括以下步骤：

步骤1、顶平面加工，完成零件的平面铣削，具体地：

步骤1.1、在主功能表中选择：刀具路径→面铣→串连；

步骤1.2、在弹出的面铣对话框中，选择直径为25mm的平刀，并设置刀具和面铣的加工参数，将刀具放在顶平面110x110的外形轮廓的任意一点p1处，进行平面铣削；

步骤2、凸台加工，完成零件外形铣削，具体地：

步骤2.1、在主功能表中选择：刀具路径→外形铣削→串连；

步骤2.2、在弹出的外形铣削对话框中，直径为6mm的平刀，并设置相应的刀具和外形铣削参数，将刀具放在凸台轮廓线上的任意一点p2处，进行凸台外形洗削；

步骤2.3、在主功能表中选择：刀具路径→外形铣削→串连；

步骤2.4、在弹出的外形铣削对话框中，直径为6mm的平刀，并设置相应的刀具和外形铣削参数，将刀具放在零件边界轮廓线上的任意一点处，进行100x100的边界外形洗削；

步骤3、花瓣形凹槽加工，完成零件的挖槽铣削，具体的：

步骤3.1、在主功能表中选择：刀具路径→挖槽→串连；

步骤3.2、在弹出的外形铣削对话框中，选择直径为5mm的铣刀，设置相应的刀具和挖槽参数，将刀具放在花瓣形凹槽轮廓的任意一点p3处，进行挖槽铣削；

步骤4、凸台中间的通孔加工，完成零件的全圆加工，具体地：

步骤4.1、在主功能表中选择：刀具路径→下一页→全圆路径→全圆铣削→手动→选取通孔圆的圆心→按esc退出选择→执行；

步骤4.2、直径为10mm的平刀，设置相应的刀具和全圆铣削参数，进行零件全圆加工；

步骤5、凸台上的盲孔加工，底板上的通孔加工，具体的：

步骤5.1、刀具路径→钻孔→手动→圆心点→分别选取凸台上盲孔圆的圆心→按esc退出选择→执行；

步骤5.2，直径为6的钻头，设置相应的刀具和钻孔参数，进行凸台上盲孔的加工；

步骤5.3、刀具路径→钻孔→手动→圆心点→分别选取底板上通孔圆的圆心→按esc退出选择→执行；

步骤5.4、直径为6的钻头，设置相应的刀具和钻孔参数，进行地板上上盲孔的加工，最后完成整个零件的加工。

本发明一种非曲面零件的快速加工方法，对于结构中没有曲面的零件，只需要构造出二维平面轮廓就可以借助于软件的cam功能进行编程了，针对这种非曲面类零件都可以使用该工艺方法进行编程。即就是零件中有曲面结构，只需要构造出曲面部分即可，也不用全部建模，这样可以大大提高编程效率，进而提高加工效率。