工序分散給加工帶來的難題在于多工序下的精度控制，重復裝夾、調(diào)試、檢測等各項因素疊加以后，往往造成工件尺寸不穩(wěn)定，交付時間也變長。所以這里給大家提供一個案例思路，利用車銑復合的特性結合加工路徑優(yōu)化，解決這些問題。

零件的結構及設計要求

液冷系列密封塊結構見圖1所示，材質有鋁合金，不銹鋼兩種，密封塊是整套產(chǎn)品中核心部件，尺寸精細、結構緊湊，幾乎所有尺寸都是與其它工件配合尺寸，標星及加G尺寸尤為關鍵，不允許超差。（尺寸公差幾乎都是0．03mm以內(nèi)，關鍵件隱去公差）

圖 1 液冷系列密封塊結構圖

原裝夾、工藝方案分析

鑒于零件結構特征，最初工藝方案采取加長尾部30mm，作為4軸加工中心（立式、A軸轉頭）裝夾部位，四軸加工中心加工3處曲面，最后數(shù)控車裝夾2．02環(huán)槽，車掉加長部位，平面�？傞L，工藝安排如表1所示。

表 1 改進前工藝路線

原工藝方案問題分析

經(jīng)實際加工驗證，原來的工藝方案存在以下幾點不足：

◆四軸加工中心加工曲面時，因裝夾誤差及A軸自身誤差造成的工件圓跳動無法避免。裝夾工件時，要求每件活都用百分表找正圓跳動，跳動控制在0．02mm以內(nèi)，但由于工件在切削過程中受力及裝夾本身存在的誤差，會造成銑傷外形或相關尺寸超差，經(jīng)常出現(xiàn)3個曲面尺寸不一致。

圖2

◆最后一道工序平端面時，因加持部位較小，穩(wěn)定性差，平面后臺階厚度不一致，造成端面平面度尺寸超差。

◆加工效率低。后面兩道工序每次加工時，裝夾、找正的時間遠遠多于產(chǎn)品加工時間，因加工不穩(wěn)定，無論是工人還是檢驗員都要花費大量時間測量尺寸、挑選不合格品，造成加工效率極低。

◆因材料加長的長度都超過工件本身的長度，造成原材料極大浪費。

新工藝方案設計

從零件的結構特點和加工精度綜合分析，原工藝方案中出現(xiàn)的各種問題，總結起來都是因為多次裝夾、定位有誤差造成的，假如該零件可以安排在車削中心一次加工完成，就不會產(chǎn)生定位誤差，但車削中心加工需要解決兩個難題。

（1）機床本身最少要具有四軸以上聯(lián)動功能，且機床加工精度要能保證0．005mm以內(nèi)。

圖3 車銑復合加工

（2）解決車銑復合加工編程問題，特別是曲面加工及多軸聯(lián)動加工，以前車間車削中心以三軸動力刀塔式為主，手工編程基本能滿足要求，沒有涉及車銑軟件編程這一領域，特別是曲面加工及多軸聯(lián)動加工。

動力刀座

車銑復合機床上的多功能刀具系統(tǒng)，從毛坯到成品一次裝夾！

軟件方面，目前市面上專業(yè)的車銑復合加工軟件不多，主要有Edagcam， Espritcam，GibbsCAM等幾種，這里選擇GibbsCAM軟件作為車銑復合編程軟件。

新工藝方案的實施

新方案使用帶Y軸的車銑復合機床一次加工出工件所有外形、曲面，切斷�？傞L，排除一切裝夾定位誤差，工件外形沒有接刀痕，尺寸滿足要求。同時在加工中也需要注意零件編程方面，需要解決的幾個核心難點。

難點一：粗銑去余量

如圖4所示，該加工策略與常見加工中心軟件編程粗加工幾乎一樣，有毛坯余量識別，干涉避讓，加工后余量均勻，基本滿足零件開粗要求。

圖4

難點二：車銑曲面編程

如圖5所示，GibbsCAM軟件曲面加工策略豐富，加工過程定義簡單，刀路軌跡簡潔，車銑復合加工出的曲面與加工中心加工的曲面表面質量幾乎一樣。

圖5

難點三：車銑多軸聯(lián)動銑削

如圖6所示，GibbsCAM軟件有豐富多軸加工策略，刀軸定義多樣，可滿足車銑多軸多軸定位銑削與聯(lián)動銑削。

圖6

經(jīng)實際驗證，采用新方案加工出工件完全可行，車銑一道工序加工出工件所有外形，尺寸滿足要求，加工效率提高40％，節(jié)省材料50％，圖7為加工后效果圖。

圖7 新方案加工效果圖

新方案不僅解決了零件加工的精度與效率，最重要的是進一步將帶Y軸車削中心加工能力進一步擴展，采用Y軸時，刀具可以通過整個表面橫向移動生成一個真正的表面，加工效果與數(shù)控銑床相同，結合軟件編程，這樣就大大拓展了工藝加工能力，很多工件都可以采用帶Y軸車削中心加工，不但可以保證加工質量，而且效率也會提升很多。

圖8 典型零件車銑加工方案

上述就是一個典型工件，原來工藝方案是在加工中心多次加工，現(xiàn)在使用車削中心結合軟件編程，在車銑一道工序加工，不僅減少了工序，更好的保證了尺寸，并且加工效率提高20％以上，這充分證明工藝能力的拓展、提高，才是生產(chǎn)效率提升，保證產(chǎn)品質量的關鍵。