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如何使用数控加工中心批量生产铝合金零件
时间:2019-02-14 09:36:08   来源:博雕数控   点击:
       在目前的轻工产品数控加工中心雕刻时,结构零部件的选材一般有塑料、冲压钣金件、铝合金压铸件、橡胶件等,而采用铝合金压铸件有以下一些优点:可以满足较快速的大批量生产,只要生产出铝合金压铸模具,装上压铸机就可以生产,而且批量零件的尺寸稳定性较好,加工余量比较少,节约材料,经济性 比较好。另外铝合金零件的机械强度虽比不上钢铁零件,但相对塑胶零件强度大得多,完全可以满足日用工业制品的要求, 而且,铝合金密度相对较小,比钢铁材料轻得多,散热性能良好,在工业产品中得到越来越多的应用。像摩托车的齿轮箱外壳就是用铝合金压铸件制造的。  
    如何在零件批量少、款式多、尺寸精度及外观表面光洁度要求高的前提下,满足客户的要求,为客户提供合格的产品呢?笔者经过生产实践,利用数控加工中心,采用合理的加工工艺及科学的装夹方法,完成产品的加工。下面就以齿轮箱组件的下盖为例,介绍其加工工艺方法和数控加工过程,上盖的工艺方法和加工过程与下盖类似,这里不再详述。
一、加工工艺分析
    简化看下盖零件主要由顶面/(A面/)和底面/(B面/)组成,特征的生长方向均是上下方向,方便用立铣刀作Z 轴上下运动和作XY平面运动,且零件周边没有侧向孔,是典型的三轴加工。加工思路是开出一整块铝材,在数控加工中心上装夹好,先编程加工A面特征,然后反过来装夹加工B面。关键 是如何在机床上批量地生产零件和如何解决反面装夹的定位问题,保证两次装夹零件的中心是重合的。
    通过建立三维模型,生成模型的边界盒,零件的长、宽、高分别是48.84mm×50.0mm×22.30mm。由于单个零件的尺寸不大,一条铝材可以排5个零件/(即可以加工5个零件/),加工中心至少一次可装夹3条铝材,即一次装夹可以完成15个零件的单面加工。
二、齿轮箱组件下盖数控加工工艺过程
1.开料
   材料采用6063牌号铝合金挤压型材,挤压型材市场上可以直接购回,由于型材采用高压挤压出来,材料的致密性较铝合金压铸要好,材料内部/(如砂眼等/)的缺陷少,强度高,切削加工性能好。另外,6063牌号铝合金的氧化着色性能较好,综合考虑后选用。挤压型材的截面有多种尺寸,我们选用一种比零件截面稍大的,长度按能排下5个零件去锯断,一条铝材排5个零件,生产一千件零件就要锯出二百多条材料。如图4 所示。
2.定位装夹
    加工的前期工作需要准备一块底板,底板夹紧在机床上不动,而铝材则通过螺丝锁紧在底板上,加工思路是:先逐一把二百多条铝材的A面都加工出来,然后再反面装夹加工B面。
   由于加工定位、分中对刀均在底板上进行,底板各面的平行度及上、下底面的平面度显得非常重要。为能保证加工要求,对底板作如下工艺处理:
(1)底板选用厚度约为15mm的铁板制造。
(2)先用磨床磨平两个大面,放机床上装夹好。
(3)四边铣出直边和用来分中,以确定加工原点。
(4)编写钻孔程序,在底板的两端各钻4个定位孔,然后人工攻好螺丝牙。所钻几个定位孔目的是用来快速装夹锁紧工件。在加工A面特征时,用底板的四个螺丝牙锁紧铝材。加工B面特征时,则用另外4 个螺丝牙。加工A面时,内六角螺丝的定位要求不高,4个螺丝兼锁紧及定位作用。但是由于在加工B面时,必须与A的加工原点重合,此时4个螺丝仅仅起到锁紧作用,而不能用来定位。

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