CAD/CAM技术在曲面壳体零件加工中的应用

2 CAM数控编程

　　2.1 数控铣编程流程

　　在NX中进行数控铣编程时通常以图3所示的流程图为引导，创建各操作的刀位轨迹，这项工作贯穿工艺设计和加工的整个过程。

图3 NX数控铣编程流程图

　　2.2 工艺分析及加工工艺路线设计

　　该零件待加工的内腔与外表面都是不规则曲面，需对加工顺序和装夹方式进行仔细分析从而确定加工方案。根据零件总体外形特点，拟选用长方体铝合金坯料(188mm×98mm×48mm)进行加工，因此首次加工时可用平口钳装夹毛坯。在加工顺序方面，如果先加工外表面，则内腔加工时装夹就很困难，并容易引起工件变形；反之，如先加工内腔，那么加工外表面时也无法使用平口钳直接装夹，但可通过设计制作一个辅助夹具来解决。如图4(a)所示，夹具为两层结构，下层是长方体基体，为加工中平口钳夹持使用，其长宽高尺寸都通过分析计算确定；上层凸台轮廓形状根据零件设计，为使夹具与工件内腔配合装配方便，并考虑承受切削力，其轮廓上有间隔的4段区域分别与工件内壁配合，形成被包容面与包容面的关系。辅助夹具与工件通过螺栓联接。在NX的建模环境中，将夹具与零件一起设计，形成装配模型，如图4(b)所示。

图4 所设计的辅助夹具及其与零件的联接形式

　　由于零件外表面的各个侧面都具有拔模斜度，不能在3轴立式数控铣床上按一个方位加工完成，因此必须按上表面、右侧面、左侧面、后面、前面5个方位进行5次装夹完成加工，即多方位加工，加工工艺路线规划如表1所示。

表1 零件加工工艺路线

　　利用NX的CAM功能，按表1所列的每个加工部位创建一个程序组，针对其中每个独立的加工内容创建相应的操作，对应生成一个刀具轨迹文件并最终转换成NC程序用于数控机床加工。以零件上表面加工为例讨论各步骤的实现方法。