注塑机滑槽板的数控加工工艺设计

顾涛 王雨婷

摘  要：根据注塑机滑槽板的零件图样，分析滑槽板的特征结构，确定滑槽板的加工内容以及加工要求，制定滑槽板的加工工艺路线，设计滑槽板加工时的装夹方案，选用合适的加工刀具及切削参数，完成滑槽板的加工工艺设计。

关键词：滑槽板  工艺  刀具  装夹

中图分类号：TP391   文献标识码：A           文章编号：1672-3791（2019）05（c）-0066-02

该滑槽板是注塑机中的一个零件，此零件的特点是结构相对复杂，零件整体外形为一块状，零件的加工精度要求较高。零件上有滑槽、通孔、螺纹孔、斜角等特征，其中滑槽形状为一个扇形，槽宽、槽深以及粗糙度要求都比较高，在编程与加工过程中要特别注意滑槽的尺寸和粗糙度的控制。

1  图样分析

滑槽板零件图样如图1所示，该滑槽板结构相对复杂，主要有外形轮廓、滑槽、孔、螺纹孔、斜角等特征。

零件材料为AISI 4140，此材料为美国牌号，查阅机械设计手册中的中外材料对照表，可知AISI4140对应国内牌号为42CrMo。材料硬度为HRC28-32，属于中等硬度，可以采用切削加工。滑槽板主要加工内容见表1。

此滑槽板的主要加工难点为滑槽的深度、宽度和粗糙度，Φ32H7孔和Φ16F7孔的直径尺寸和粗糙度。

2  制定工艺路线

此滑槽板正面有加工特征，反面也有加工特征，需要分2次装夹才能加工完成。准备毛坯时厚度方向加大5mm左右的夹持量，正面一次加工完成，保证位置度，然后反身装夹，把夹持部分铣掉，保证总厚，并加工2个螺纹孔。

（1）备料：零件外形尺寸为120×115×40，材料为国内牌号42CrMo块料，考虑零件装夹，采用125×120×45块料作为毛坯。

（2）铣上表面：平口钳装夹零件，夹持厚度为4mm，铣上表面，见光为准，为避免表面铣削完成后，留有明显的走刀痕迹，采用直径120mm的面铣刀，表面一次加工完成。

（3）粗铣外形：粗铣零件外形，留0.3mm精加工余量，零件外轮廓加工时，最大余量为12mm，为保证一次加工能去除所有余量，采用直径20mm的方肩铣刀进行粗加工。

（4）精铣外形：采用直径16mm的整体硬质合金立铣刀精铣零件外形至图纸尺寸。

（5）外形清根：零件外形上有2处内凹的R5圆角，采用直径16mm的刀具精加工时无法加工到位，需要采用直径8mm铣刀再次加工R5圆角。

（6）打孔：打2个Φ21孔，在Φ32H7孔位置也打一个Φ21孔，在Φ16F7孔位置打一个Φ15.6孔，由于采用了较好的刀具系统，同时后续还要进行镗孔工序，所以不需要打中心孔。

（7）粗铣滑槽：粗铣滑槽深度和宽度各留0.3mm精加工余量。

（8）扩孔：将Φ32H7孔位置的Φ21孔扩大到Φ31.5，精镗孔时要求镗削余量小于0.5mm。

（9）精铣倒角：该滑槽板上的倒角尺寸为6×45°，倒角比较大，无法采用倒角刀直接加工，此处采用球头铣刀加工斜面的方式进行加工。

（10）精铣滑槽：精铣滑槽至图纸要求。

（11）精镗Φ32H7孔：通过调节精镗刀，精镗孔至图纸要求。

（12）精镗Φ16F7孔：通过调节精镗刀，精镗孔至图纸要求。

（13）铣反面：零件反身装夹，铣反面，保证零件总高，由于零件外形不规则，为便于找正坐标系，反面加工时将坐标原点设置在孔中心，而不是零件外形对称中心。

（14）打螺纹底孔：打Φ6.8螺纹底孔，深度为20mm。

（15）攻螺纹：攻2個M8×1.25螺纹孔，深度为17mm。

3  装夹方案

零件分2次装夹，加工正面时，以毛坯作为基准，选用平口钳装夹，零件左侧面与平口钳左侧对齐，实现定位，零件高度方向伸出量为41mm，装夹示意图如图2所示。加工零件反面时，采用已经加工完毕的外形作为基准，为保证底面螺纹孔的位置度，在平口钳侧面添加一个定位块，装夹时工件靠紧定位块，实现定位，装夹示意图如图3所示。

4  刀具和切削用量选用

选用SANDVIK刀具系统，查阅SANDVIK刀具手册，选用刀具和切削用量如表2所示。

5  结论

（1）在立式加工中心加工零件时，如果要加工直径要求比较高，而且位置度要求也比较高的内孔，可以选用镗孔工艺，用可调式精镗刀精加工内孔。镗刀加工内孔时，如果内孔为盲孔或者台阶孔，为了防止损坏镗刀，在镗孔时Z向留0.05mm左右的余量。

（2）在立式加工中心上加工表面时，选用的面铣刀直径要大于被加工表面的宽度，保证一刀就可以加工完成，如面铣刀直径小于被加工面的宽度，就必须走多刀，那表面会留有明显的接刀痕迹。

（3）粗加工时为提高效率，节约刀具成本，采用可转位式铣刀;精加工时为提高表面质量和尺寸精度，选用整体式铣刀。

参考文献

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