1零件的加工工艺分析
选择典型零件（以橡胶挤出机中的流道板为例，如图3所示），流道板形状，一般都是由主流道分出多条对称分流道的布局，两侧厚中间薄且结构复杂，容易产生较大的变形量。工件材料为45#钢，设备为数控加工中心。①分析零件数模，明确零件加工内容和技术要求。零件加工部位是底面、3D型面及周边轮廓（如图3、4所示），加工时要去除这些部位的余量。②根据零件形状选择刀具。因为毛坯已调质处理，加工部位余量较多和流道根部圆角（最小圆角为R4）较小（如图4所示），所以选用经济性较好的机夹刀：粗加工选用准50圆鼻刀，半精加工选用准25圆鼻刀，精加工选用准20球刀和准50插铣刀，清角加工选用准16、准12、准8的球刀。
2零件的加工工艺制定
2.1传统的加工工艺工艺说明
加工3D型面和周边轮廓，零件一般都直接放机床工作台上用压板压紧左右两侧（如图2所示），对刀基准以工件分中找坐标。主要分以下两步：先避让压板位，加工3D型面，再移动压板加工压板位和左右两端面。因为是工件中间被去除了大部分余量，当加工完成后才发现，由于加工的刀具、紧固工具对材料的施力等，被加工的材料内部在不断的积聚由此产生的内应力；同时，内应力在不断积聚下企图释放。当积聚的内应力达到相当程度，克服了材料的刚性，改变了被加工件的形状，产生了变形，这样就造成了产品的不合格。而且毛坯件余量较大，表面硬度较高，直接使用数控机床加工，刀具损耗量大，加工成本也提高了。其次，如图4所示流道板的接触面与基准面（底面）不垂直，或者精度不够都会直接影响模具的装配和使用。加工接触面时根据一般加工方法都采用深度加工方式，先调用Ф50的圆鼻刀采用等高加工方式粗加工留0.3mm余量，再调用Ф25的立铣刀同样采用等高加工方式精铣，由于接触面贴紧工作台，刀具走刀路径不可以往下延伸铣下去，在加工时难免刀具会有让刀现象，所以很容易会造成接触面和基准面（底面）不垂直。这种加工方法加工出来的流道板很容易出现质量问题，直接影响下一步装配时不能正常使用。在这种情况下，我们尝试了一种新的方法。
2.2改进后的加工工艺（表2）
工艺说明：①下料采用仿形方式下料（如图5所示），单边轮廓留5mm余量，这样可减少加工量，节约省加工时间。②毛坯件经过调质处理后表面硬度较高，先使用普通铣床加工外形，底面加工合（作为加工3D型面的粗基准）。周边轮廓留2mm余量，再使用加工中心加工。这样就避免了毛坯直接使用数控机床加工而提高加工的成本。③使用立钻在工件底面钻、攻出4个M16的工艺螺纹孔（如图3所示，孔位须避开冷却孔及流道），装上等高垫板（垫板上也按照工艺螺纹孔位钻出4个带沉头螺钉孔），用内六角螺钉锁紧（如图6所示）。这样就可以压住等高垫板，一次性加工3D型面及周边轮廓了。而且避免了因直接压紧工件而产生变形，所以这样的装夹方式较合理。④使用加工中心加工，拉直工件长边，再用压板夹紧等高垫板（如图7所示）。工件四周分中为XY轴坐标零点，底面坐标为Z-1（底面留1mm余量给精加工）。粗加工———调用Ф50的圆鼻刀采用型腔铣削方法粗加工3D型面和周边轮廓（如图4所示），留1mm余量作精铣。清角———调用Ф20、Ф16的球头铣刀为流道根部圆角清角。粗加工完并且清角到位，为了让工件尽量释放应力，避免精加工时因受到较大的切削力和切削热而使工件产生变形。⑤拆卸工件和等高垫板。由于毛坯已进行调质处理，装夹比较合理，工件整体变形量不会太大（测试得知底面变形约0.3mm左右）。精加工底面———把工件装到磨床上，校平底面四周，顶紧周边轮廓，磨削加工底面，见光即可，保证平面度0.02mm。⑥拆卸工件，清理干净，装上等高垫板，使用加工中心再加工，拉直工件长边，再用压板夹紧等高垫板（如图8所示）。设置好工件坐标。半精加工———调用Ф25的圆鼻刀采用等高铣削方法半精加工周边轮廓和3D型面，留0.15mm余量作精铣。清角———调用Ф20的球头铣刀为流道根部圆角清角。精加工3D型面———调用Ф20的球头铣刀采用区域铣削方式以0.4mm的步距精铣3D型面到数模尺寸为准。清角———调用Ф16、Ф12、Ф8的球头铣刀清角（步距参考前一把球刀）确保夹角部位的残余量清除。最后加工接口面（如图3所示）———调用Ф50的插铣刀以0.3mm的步距3mm的退刀量精铣到尺寸，这样就可以保证了接口面与基准面（底面）的垂直，而且加工表面光滑，有效保障了加工精度，保证质量。
3结束语
通过改进后的加工工艺，加工出的流道板完全满足工艺要求，保证流道轮廓面的加工精度，节省了加工成本。据厂家反应,加工出来的流道板变形量很小，接触面与基准面（底面）的垂直度很好，装配起来不会有高底误差过大，流道口型面配合精度高，再也没有因应力变形而报废零件了，得到了厂家的认可。
作者：谢旺盛 单位：广西机械高级技工学校
