零件图样的工艺性分析

根据数控铣削加工的特点，对零件图样进行工艺性分析时，应主要分析与考虑以下一些问题。
1.零件图样尺寸的正确标注

图1 零件尺寸公差带的调整

　由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此，各图形几何元素间的相互关系（如相切、相交、垂直和平行等）应明确，各种几何元素的条件要充分，应无引起矛盾的多余尺寸或者影响工序安排的封闭尺寸等。例如，零件在用同一把铣刀、同一个刀具半径补偿值编程加工时，由于零件轮廓各处尺寸公差带不同，如在图1中，就很难同时保证各处尺寸在尺寸公差范围内。这时一般采取的方法是：兼顾各处尺寸公差，在编程计算时，改变轮廓尺寸并移动公差带，改为对称公差，采用同一把铣刀和同一个刀具半径补偿值加工，对图1中括号内的尺寸，其公差带均作了相应改变，计算与编程时用括号内尺寸来进行。
2.统一内壁圆弧的尺寸
　　加工轮廓上内壁圆弧的尺寸往往限制刀具的尺寸。
（1）内壁转接圆弧半径R
　　如图2所示，当工件的被加工轮廓高度H较小，内壁转接圆弧半径R较大时，则可采用刀具切削刃长度L较小，直径D较大的铣刀加工。这样，底面A的走刀次数较少，表面质量较好，因此，工艺性较好。反之如图3，铣削工艺性则较差。
　　通常，当R<0.2H时，则属工艺性较差。

图2　R较大时

图3　R较小时

（2）内壁与底面转接圆弧半径r
　　如图4，铣刀直径D一定时，工件的内壁与底面转接圆弧半径r越小，铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r也越大，铣刀端刃铣削平面的面积越大，则加工平面的能力越强，因而，铣削工艺性越好。反之，工艺性越差,如图5所示。

图4　r较小　　　　　图5 r较大

当底面铣削面积大，转接圆弧半径r也较大时，只能先用一把r较小的铣刀加工，再用符合要求r的刀具加工，分两次完成切削。
　　总之，一个零件上内壁转接圆弧半径尺寸的大小和一致性，影响着加工能力、加工质量和换刀次数等。因此，转接圆弧半径尺寸大小要力求合理，半径尺寸尽可能一致，至少要力求半径尺寸分组靠拢，以改善铣削工艺性。
3.保证基准统一的原则
　　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.分析零件的变形情况
　　铣削工件在加工时的变形，将影响加工质量。这时，可采用常规方法如粗、精加工分开及对称去余量法等，也可采用热处理的方法，如对钢件进行调质处理，对铸铝件进行退火处理等。加工薄板时，切削力及薄板的弹性退让极易产生切削面的振动，使薄板厚度尺寸公差和表面粗糙度难以保证，这时，应考虑合适的工件装夹方式。
　　总之，加工工艺取决于产品零件的结构形状，尺寸和技术要求等。在下表中给出了改进零件结构提高工艺性的一些实例。

提高工艺性方法

结构

结果

改进前

改进后

　　　铣　　加　　工

改进内壁形状

可采用较高刚性刀具

统一圆弧尺寸

减少刀具数和更换刀具次数，减少辅助时间

选择合适的圆弧半径R和r

提高生产效率