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足球展示件的五轴加工解析 图样技术要求及毛坯 足球展示件的3D图，如图3－63所示。 图3－63 足球展示件的3D造型 足球展示件的毛坯图如图3－64所示。毛坯采用为100mmX100mmX141mm的2A12 T4状态的硬铝，在工件的底面Ф43mm分度圆上加工4个M8螺纹孔深15mm，保证4个M8螺纹孔分度圆与毛坯中心同轴。毛坯表面粗糙度为Ra1.6μm。 图3－64足球展示件的毛坯 图样分析 足球展示件用五轴联动数控机床上进行加工效果最好。因为足球展示件是由若干个片体和线框构成，表面粗糙度直接影响到加工出零件的美观性，所以表面粗糙度要求全部达到Ra3.2μm以上。 工艺分析 足球展示件是一个相当复杂的加工任务，我们可以初步规划加工过程，将其分为四大步：粗加工、半精加工、精加工和雕刻、铣削装饰面。 确定定位基准 工件坐标系我们选择在足球展示件的顶部中心，即X、Y选择在工件的中心、Z在毛坯上端面上2mm。 加工难点 CAM软件的编程中的直线投影精加工、镶嵌参考线精加工、参考线精加工、平行平坦面精加工、参考线的生成、刀具路径轨迹的阵列； 足球展示件由于形状由许多曲面和片体构成，形状比较复杂，在加工过程中刀具角度变换较大，所以尽量使用热装刀柄，避免产生干涉现象； 选用合理的加工工艺提高工件的加工质量。 刀具干涉检查 定义刀具时，设计好安装时刀柄形状，用仿真的方法来检查刀柄的干涉。 重点编程功能的掌握 模型区域清除； 刀具路径裁剪； 直线投影精加工； 刻字； 模拟仿真。 工艺方案 通过对3D模型的分析，在工艺分析的基础上，从实际出发，制定工艺方案。从工件的几何形状分析，五道工序完成工件的全部加工内容。加工顺序为： 第一道工序：将工件沿X轴倾斜正90°，利用3+2轴开粗，深度大于最大侧母线2mm； 第二道工序：将工件沿X轴倾斜负90°，利用3+2轴开粗，深度大于最大侧母线2mm； 第三道工序：半精加工，为精加工留有0.3mm余量，保证精加工加工的余量均匀； 第四道工序：精加工，提高工件表面的粗糙度，切削速度避开机床共振点。 第五道工序：利用较小直径球头刀具铣削足球的纹路，雕刻“DELCAM徽标及字母”，雕刻“DMG字母”，铣削足球五边形纹路。 第六道工序：精加工装饰面。 确定程序设计思路 第一道工序：利用模型区域清除方式去除1/2部分余量，采用小切深、快走刀方式加工； 第二道工序：利用模型区域清除方式去除另外1/2部分余量，也采用小切深、快走刀方式加工； 第三道工序：利用大直径硬质合金加工铝材的球头铣刀直线投影精加工的方式，去除粗加工剩余的不均匀留量； 第四道工序：利用加工铝材的球头铣刀用直线投影精加工的方式，进行精加工，提高工件表面的质量。 第五道工序：利用小直径球头刀具铣削足球的纹路，雕刻“DELCAM徽标及字母”与“DMG字母”，文字需清晰可见。 第六道工序：利用立铣刀刀具精加工装饰面，阵列刀具路径。 加工工艺卡片 表3-4 加工工艺参数表 序号 工步 刀具名称 规格 转速 进给 切宽 切深 坐标系 1 开粗 立铣刀 D16R0.8 3000 2000 12 1.5 2 2 开粗 立铣刀 D16R0.8 3000 2000 12 1.5 2 3 半精加工 球头铣刀 D10R5 7000 4000 0.8 0.8 1 4 精加工 球头铣刀 D10R5 7000 3000 0.3 0.3 1 5 铣削沟槽 球头铣刀 D2R1 12000 5000 0.2 1 6 刻字 雕刻刀 D6R0.2 12000 1000 1 7 铣削纹路 球头铣刀 D1R0.5 12000 1000 1 8 铣削装饰面 立铣刀 D16R0.8 3000 500 4、5 编写加工程序步骤 这个加工任务比较复杂，其复杂性最主要就体现在加工程序的编制上，因此应当首先明确在利用CAM软件生成加工程序这项工作中我们需要做什么，然后再一步一步地实施。 首先确定用什么CAM软件来编程：我们用Powermill 2017软件来编程，因为此软件在多轴编程过程中具有独到的优势，其优势见第一篇的Powermill 2017软件介绍。编程的步骤为：先导入3D模型、建立坐标系、选择加工刀具、选择加工方法，再创建加工操作，设定好加工参数，最后生成加工刀具路径。 导入几何体 导入足球展示件3D实体到编程软件，如图3-65所示。 图3-65 导入足球展示件几何体 创建毛坯 毛坯采用为100mmX100mmX141mm的2A12 T4状态的硬铝，,锁定世界坐标系。如图3-66所示。 图3-66 建立毛坯 建立编程用坐标系 根据加工方法建立加工所用坐标系。第一步开粗，建立一个坐标系“2”；第二次开粗，建立“3”；加工球面的2个加工方式，建立坐标系“1”；面铣削建立工件坐标系4和5。如图3-67