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1、2 0 0 8年第 4 2 卷 N o 8 汽车零件检具 中 T型刀加工的新工艺 6 7 龚 雪丹 易国锋柳 玉起 湖北工业大学 摘要 ： 探讨了在三轴联动的数控机床上利用 T型刀来加工检具中负角度面的工艺。通过对实际生产中检具 制造过程的介绍 ， 分析了采用这种加工工艺路线时应注意的问题。 关键词 ： T型刀， 负角加工， 检具 U G Ap p l i c a t i o n o f M a c h i n i n g t h e Un d e r c u t S u r f a c e o f J i g w i t l l T C u t t e r Go n g Xue d a n
2、Yi Gu o f e n g Li u Yu q i A b s t r a c t ： T h e p r o c e s s o f h o w t o m a c h i n i n g t h e u n d e r c u t s u r f a c e o f j i g b y T c u t t e r w i t h t h e 3 a x i s N C m a c hin e i s d i s c u s s e d B y i n t r o d u c t i o n t h e m a c hi nin g p r o c e s s o f j i g f o
3、 r a u t o p a r t ， e x p e r i e n c e s W e E i n t r o d u c e d i n t h e e n d Ke y wo r d s ： T C u t t e r ， u n d e r c u t s u r f a c e ma c h i n i n g ， j 1 引言 随着汽车工业 的发展 ， 消费者和汽车制造商对 汽车 ， 尤其是轿车 的外观质量要求越来越 高。为提 高轿车 的整车质量 ， 在一定程度上需提高汽车零件 的生产要求 。图 1 所示产 品是装配 于汽车仪表板下 的一个 中控面板零件。由于零件 的内外轮廓都
4、要与 其它零件发生装配关系 ， 所 以内外轮廓 的检测是该 检具设计的一个重要 内容。同时 ， 也对检具的设计 与制造提出了更高 的要求 ， 设计时必须考虑装配误 差， 尽可能设计成整体式。整体式检具的加工负角 较多， 对于加工设备和工艺都有很高的要求 ， 大都采 用五轴联动的数控机床来加工 。而五轴加工的成本 很高， 设备投入比较大。本 文介绍 了采用 T型刀在 三轴数控 中心上加工负角的新工 艺， 可以降低企业 的生产成本 ， 保证检具 的精度要求。 收稿 日期 ： 2 0 0 8年 1 月 图 1 汽 车中控 面板 2 检具结构方案的确定 在检测 中， 首先应尽可能地保证产 品的检测姿
5、态与在汽车坐标系 中的装配姿态一致 。在检具 中三 个方向的定位基准都采用产品上的安装卡扣。由于 产品是塑料件 ， 所 以在 内外轮廓面上都有一定 的拔 模斜度 ， 拔模斜度在零件的各个地方不一致 ， 在角部 的拔模斜度达到 6 。 ， 检具 内外检测部分形成一个不 规则 的倒锥形状 ( 见 图 2 ) 。按传统 的加工 思路 ， 形 状带有明显负角的零件必须采用五轴联动数控机床 来加工 ， 但实际生产条件是 只有三轴联动机床。因 此， 在检具的设计过程中， 设计者结合实际的生产条 全事故 。特别注意的是 ， 一定要对刀具长度 的正 向 补偿和负向补偿原理理解透彻 ， 运用 自如 ， 避免出现
6、 错误 。在每个程序结束后 ， 要立刻将刀具 的长度补 偿取消， 防止在下个程序执行 时造成质量和安全事 故 。 参考 文献 1 斯密德 美 著， 罗学科等译 数控编程手册 北京： 化学工 业 出版 社 ， 2 0 0 5 2 任玉田等 新编机床数控技术 北京： 北京理工大学出版 社 ， 2 0 0 5 3 汪木兰 数控原理与系统 北京： 机械工业出版社， 2 0 0 4 4 王润孝， 秦现生 机床数控原理与系统 西安： 西北工业大 学出版社 ， 1 9 9 5 5 王永章 机床的数字控制技术 哈尔滨： 哈尔滨工业大学 出版社 ， 1 9 9 5 6 黄大贵 微机数控系统 成都 ： 电子科技大
7、学出版社， 1 9 9 6 作者 ： 浦艳敏 ， 讲 师 ， 硕 士 ， 辽 宁石油 化工 大学职 业技 术 学院机电系， 1 1 3 0 0 1 辽宁省抚顺市 A u t h o r ：P u Ya n mi n ，L i a o nin g S hih u a Univ e r s i t y S c h o o l o f Vo - c a t i o na l Te c k n o l o g y，L i a o nin g Fu s h un 1 1 3 0 01 6 8 件 ， 制定了几个方案。 图 2检 具 剖 面 方案 1 ： 内检测块为整体 ， 外检测块都设计为分 块式。 优
8、点 ： 方便三轴加工 ； 缺点： 由于整个检具的外 面必须分为 4个小镶块 ， 检具检测 内轮廓 的部分必 须采用工艺垫板加工和装配 ， 所 以加工工艺路线复 杂 ， 加工装配误差无法保证。 方案 2 ： 采用内外检测块都为整体式 优点 ： 制造成本较低 ， 加工装配误差都 由机床保 证， 检具的精度高 ； 缺点 ： 在三轴加 工中心上加工 困 难 ， 但可以采用新的加工工艺来完成 。 由于用户的要求较高 ， 如果采用方案 1 精 度满 足不 了。虽然方案 2 采用三轴加工需要考虑的工艺 问题复杂 ， 但精度有保证 ， 所以最后决定采用方案 2 。但是 ， 在三轴联动机床上加工负角是需要解决的
9、 新问题。 3 检具结构 设计 图3 为检具的数字化模型， 由于实际加工设备 是一台三轴联动的数控加工 中心 ， 所 以必须设计成 两块安装底板 的结构。这种结构方式在加工时 ， 可 以将检具旋转一个角度 ， 加工型面和半精加工内外 轮廓的检测部位。 图 3 检具数字化模型 4 检具 的加工 检具 的加工精度要求较高， 所 以必须制定正确 的加工工艺方案来保证 。检具的底板和安装支撑座 的材料是航空铝 ， 可以先粗铣 ， 然后半精铣 ， 最后 留 出 0 2 m m的精加工量 ， 这样才 能保证上下面的平行 度。 工 具 技 术 检具的本体是可加工塑料( R e n S h a p e 4 6
10、 0 ) ， 其加 工Jl 生 能和对外界环境的稳定性 比较好 ， 通过提高切削 速度和较小的进给步距能达到较高的加工表面质量。 中控面板检具在整个加工 中， 主要 问题是如何 在三轴的加工 中心上加工 出设计所要求的三维倒锥 面形状。使用的加工设备是三轴联动立锋 8 5 0 立式 加工中心。针对负角度的型面加工 ， 最后确定 的方 案是 ： 先用立铣刀把最上面的轮廓形状加工到位 ， 然 后采用 T型刀加工有负角度的检测型面。整个检具 的数控加工运用 U G软件进行编程。在加工负角度 面时 ， 采用 m i l l c o n t o u r 下面的 z i e v e l f o l l o
11、 w加工类 型( 见 图4 ) 。T型刀加工原理 和实际检具分别见图 5 、 图 6 。 碧 P2 ： ( 鼬) e r R a d i u s 0 O o 0 o l t d j u t R e g i s t e r 二： 二 二 L i b r a r y R e f e x e n c e - 二亘 五五西五习 图 4 定义 T型刀 图 5 T型刀J m- r 原 理 图 6 实际检 具 在加工 中需要注意的问题 ： 设计人员在设计过 程中一定要考虑加工方案是如何制定的； 使用 T型 刀加工的负角一般不能太大 ； T型刀的改制或在软 件中参数的定义一定要结合实际加工对象。 2 0 0
12、8年第 4 2 卷N o 8 一 种 实用振 动工艺 系统 的建模及振 动分析 6 9 陈 云杜 齐明 贾春梅许峰 成都工具研究所 摘要： 振动系统常用于处理机械零件， 但是缺少实用的理论模型。本文针对一种典型而实用的振动工艺系 统， 提出了一种基于微分方程的数学模型， 同时进行了力学与运动学分析。 关键词： 振动系统 ， 建模， 力学分析， 运动学分析 M o de l i n g a n d Vi br a t i o n An a l y z ing o f Pr a c tic a l Vi br a tio n S y s t e m C h e n Y u n D u Q i m
13、i n g J i a C h u n m e i e t a l Ab s t r a c t ：Vi b r a t i o n s y s t e ms a r e c o mm o n l y e mp l o y e d f o r p r o c e s s i n g me c h a n i c a l c o mp o n e n t s Ho w e v e r ， t h e r e a r e a b s e n t p r a c t i c al the o ret i c mo d e l s I n t h i s p a p e r ，a ma the ma
14、t i c al m o d e l b a s e d o n d iffe ren ti al e q u a ti o n i s p r o po s e d f o r a ty p i c al a n d p r ac ti c al v i b r a ti o n s y s t e mT h e mech a n i c al an d k i n e ma ti c a n a l y s e s a r e als o g i v e n Ke y wo r d s ： v i b r a t i o n s y s t e m， mo d e l i n g ， me
15、ch a n i c al a n a l y s i s ， kin e ma t i c a n a l y s i s 1 引言 在许多情况下 ， 机械振动是有害的。它产生噪 声和有损于设备和建筑物 的动载荷 ， 影 响机器设备 的工作性能和寿命 ， 严重时使零部件失效甚至破坏 而造成事故。但是利用振动原理设计的机械却能在 工作 中发挥出其独特的效能。振动机械 的有效利用 关键在于对振动机械的振动特性 的分析。 图 1 所示就是利用振动原理设计 的一种典型而 实用的特殊振动 工艺 系统 ， 该 系统可用于零件 的时 效、 磨碎清理 、 强化、 钝化等工艺 中。本文针对 图 1 所示振动工
16、艺系统进行了动态特性分析。 2 振动系统的模型与力学分析 图 1 振动机械系统的振动模型属于典型的单 轴 惯性振动机械系统。电机输出的动力通过特殊连轴 器传送给振动轴 ， 振动轴带动偏心块 回转产 生离心 收稿 日期 ： 2 0 0 8 年 3月 惯性力作激振力 ， 振动工作箱在特殊弹性支柱支撑 和偏心块惯性激振力 的作用下实现振动。 图 1 振动 机械 系统 该振动系统的特点是振动轴带动偏心块 回转产 生的离心惯性力 ， 即激振力位 于振动工作箱的底部 ( 而一般 的典型单轴惯性振动机械 的激振力位于振 动工作箱的质心处 ) ， 这将导致振动工艺系统的工作 箱除了产生上下和左右 的直线振动运
17、 动外 ， 还将产 生工作箱 的扭转运动 ， 因此在位于振动工作 箱底部 的回转激振力的作用下工作箱将作直线和扭转 的复 5 结语 文章介绍 了在三轴数控加工中心上实现三维负 角度型面加工 的方法。在实 际生产 中， 如果在加工 工艺和数控编程上进行多一些考虑 ， 就可 以利用三 轴或四轴的数控机床去加工一些常规情况下需要五 轴联动才能加工的形状 ， 为企业降低 了加工成本。 参考 文献 1 王庆林， 李莉敏， 韦纪祥 U G铣制造过程实用指导 北京： 清华大学出版社 ， 2 0 0 2 傅杰 U G N X数控加工 案例精 选 北 京 ： 人 民邮 电出版 社 ， 2 0 0 5 冲模设计手
18、册编写组 冲模设计手册 北京： 机械工业出 版社 ， 2 0 0 3 中国模具设计大典编委会 中国模具设计大典 南昌： 江 西科学技术出版社 ， 2 0 0 3 第一作者： 龚雪丹， 硕士研 究生， 教师， 湖北工业大学机 械工程学 院， 4 3 0 0 6 8湖北 省武汉市 A u tho r ： G o n g X u e d a n ， C o ll e g e o f M e c h a n i c a l E n gi n e e r i ng， H u b e i U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， W u h an ， 4 3 0 0 6 8 ， C h i n a 维普资讯 http:/