基于PowerMill的双面体零件加工

基于PowerMill的双面体零件加工

崔华伟王玲

安丘市职业中等专业学校山东潍坊262100

摘要：本文以较为复杂的双面体多结构的工件为研究对象，主要通过软件PowerMill来介绍使用一些优化方法保证或改进产品的加工精度、质量和生产效率等。

关键词：PowerMILL加工工艺加工质量

一、引言

在数控自动编程加工时不仅要使工件的外形和尺寸达到图纸要求，而且还要达到较好的经济效益。数控程序编制的方法不同，将直接影响工件的加工质量、效率和经济性，所以应首先做好工艺分析和刀路规划，使工艺内容具体化，具有较高的严密性，同时注重加工的适应性，选择正确的加工方法和加工内容。要将保证零件的加工精度和表面粗糙度要求放在首位，力求使编程所得的加工路线构成简单，而且行程最短，减少空行程时间，提高加工效率。在满足零件加工质量、生产效率等条件下，要尽量简化数学处理的数值计算工作量，以简化编程工作。

Delcam是世界领先的专业CAD/CAM软件公司，总部位于英国伯明翰。Delcam软件研发起源于世界著名学府剑桥大学，经过三十多年的发展，Delcam软件系列横跨产品设计、模具设计、产品加工、模具加工、逆向工程、艺术设计与浮雕加工、质量检测和协同合作管理等应用领域。Delcam最新的软件研发在英国和美国同时进行，在全球80多个国家和地区拥有150多家直属和分支机构，用户超过35,000家。

PowerMILL是英国DELCAM公司开发的一款优秀的、独立的、基于知识的专业三维加工软件，其技术在同行业中居世界领先地位。PowerMILL软件的主要特点如下：

1.能够与不同CAD系统的无缝接口。

2.面向高速加工PowerMILL具有智能化全程过切保护、刀具过载保护、丰富的适合高速加工的细节处理等优化处理措施。

3.PowerMILL软件还有刀杆刀柄碰撞检查、计算速度快等特点。

在三维曲面的高速加工中，一般为达到较好的光洁度，编程时会采用密化加工轨迹的编程方法。由于加工轨迹的密化，造成了计算机系统的计算量非常大，利用PowerMILL的计算时间仅为其它软件计算时间的1/3。较快的计算速度使操作人员能够对多种加工策略进行比较，以便采用最佳的加工方案。

二、零件加工工艺过程分析

零件的毛坯多为100×100×50mm的类似长方体，材料一般是45号钢，铣削性能好。零件的加工，由于正反面形状复杂一些，为了避免装夹给零件带来不必要的损伤，破坏零件的形状精度，所以加工此零件时先加工正面，然后再反过来加工反面。

1.零件正面的加工工艺分析。

（1）开粗。在加工正面时，应直接加工到零件下次装夹的高度,从而使加工反面时能减少对刀找正时间。由于PowerMILL软件的优势在于傻瓜式开粗，先用大直径刀具（如：D12）的开粗立铣刀进行第一次的大范围开粗，开完后该面零件还有很少的小细节的地方还没有开粗，再用小直径刀具（如：D6）的开粗刀进行二次开粗，开粗时底面和侧面留有0.2-0.5的精加工余量。考虑到加工螺纹孔时对零件表面的影响，螺纹底孔可以在开粗时一起粗加工完成。（2）打底孔、倒角。如果零件还有螺纹孔，而螺纹孔在加工时必须倒角，为了节约换刀时间，在开完粗后先把螺纹孔的底孔用钻头加工出来。倒角是零件加工的重要工序，为了保证零部件顺利装配，在零件的各个表面都要倒角。零件倒角统一使用（D6）倒角刀进行。（3）精铣零件各水平面。加工水平面时本着基准先行的原则，先加工出零件的主要基准，再加工零件的次要基准，再按照图纸要求加工出每个要求加工的水平面。（4）精铣零件各侧面。在进行侧面加工时，为了防止刀具把已加工的底面给破坏了，要把刀具提高0.03-0.10mm。（5）最后进行螺纹加工。

2.零件反面的加工工艺分析。在加工第二面时，也即是反面的加工，基本上和正面工艺安排差不多，工艺基本上和正面一样，在装夹工件时要夹紧已加工面。为了防止夹紧时破坏工件已加工表面，在装夹时用铜皮包好工件。

（1）开粗。先用大直径（如：D12）开粗立铣刀进行第一次的开粗，开完后再用小直径（如：D6）开粗刀进行二次开粗，开粗时底面和侧面留有0.2-0.5的精加工余量。（2）打底孔、倒角。螺纹孔在加工时必须倒角，为了节约换刀时间，在开完粗后先把螺纹孔的底孔用钻头加工出来，最后使用D6的倒角刀进行倒角。（3）精铣零件各水平面。加工水平面时本着基准先行的原则，先加工出零件的主要基准，再加工零件的次要基准，再按照图纸要求加工出每个要求加工的水平面。（4）精铣零件各侧面。在进行侧面加工时，为了防止刀具把已加工的底面给破坏了，要把刀具提高0.03-0.10mm。（5）最后进行光孔、螺纹孔加工。

根据对双面零件的数控铣削工艺的探索，合理的加工工艺过程对零件加工的精度、效率提高都有很大的决定性作用，特别是如何保证零件的形位公差。而且双面零件的加工相比单面的零件有较多的工序步骤，相对单面更为复杂，涉及的因素多，要考虑第二面装夹和避免装夹给零件造成的夹伤，这些都是加工时特别要注意的。而软件PowerMill在使用一些优化方法去保证或改进产品的加工精度、质量和生产效率等都有很好的解决方案。对于每个零件的加工，都要探索总结出一套成熟的加工工艺，以便提高效率，降低生产成本。