封边熔接齿模零件数控加工工艺

封边熔接齿模零件数控加工工艺

卜伟伟  方智杨

江麓机电集团有限公司 

摘  要：本文根据封边熔接齿模零件的特点，结合机械加工工艺基础、数控编程、多轴CAM编程、特殊刀具磨削等知识，完成对封边熔接齿模零件的数控加工。

关键词：口罩，封边熔接齿模，数控加工

1、序言

封边熔接齿模在口罩生产过程中充当超声波熔接的焊头，是进行口罩熔接与外形裁切的重要零件，其原理是利用其不同回转角度范围内结构不同的特点，将制作口罩的各个部件焊接在一起，成为一个完整的口罩。通过对口罩结构进行分析：封边熔接齿模为口罩进行超声焊接的最后一道工序，作用非常大，甚至可以直接影响口罩的质量或使用者的穿戴体验。

2、零件工艺分析

工艺分析指从原材料到半成品到成品在各项加工工艺流程技术上的分析，是分析技术上是否可行的核心步骤，是否先进、合理也将直接决定产品的产量、质量和经济效益。其主要包括车间的生产纲领、车间的生产工艺过程和全厂车间的管理系统三个方面。选择工艺方案，应从实际出发，以获得最大经济效益为出发点。既要考虑技术上的先进性、适用性，更要考虑经济的合理性。

封边熔接齿模三维实体造型图 

上图是封边熔接齿模的三维实体造型，由此我们可以对封边熔接齿模零件的整个结构有一个基本的了解，为后续整个零件的加工工艺分析和难点处理给定一些认识。

3、零件加工难点预测

3.1  加工工艺编制是否适应生产需求

在零件整个加工工艺编制过程中，到生产现场实地了解设备情况及现场生产条件，包括刀具使用情况，避免设备或刀具问题导致零件加工无法顺利进行。

3.2  径向环形槽和轴向三角形槽的加工

因为径向环形槽和轴向三角形槽尺寸小，容许使用的刀具受限甚至现场无法提供所需要的刀具。这个时候就需要我们在现有的生产条件下，运用刀具刃磨技术，在自制磨刀工装上改制能够满足加工要求的刀具。比如切槽刀改径向环形槽刀、螺纹铣刀改轴向三角形槽铣刀的方案都有效的运用于零件的加工当中，不仅提高了生产效率，还节约了刀具损耗成本。

3.3  热处理变形

在热处理过程中，变形是肯定无法避免的。但是，如果让变形得到有效的控制，并在我们所允许的范围内则是我们需要研究和探讨的问题。通过工序的合理划分，合理安排热处理的位置、时段，留余量在热处理后进行再加工，满足零件使用要求。

3.4  数控程序的编辑和处理

在生产当中，尤其数控加工，数控加工程序的编制尤为重要。不同的编程思路和轨迹对零件的精度、表面质量、加工效率都有至关重要的影响。再有就是四轴、五轴加工程序的编辑比较难，考虑的问题也更多，所以需要权衡处理。

3.5  毛刺处理

毛刺是机械加工中非常容易忽视又至关重要的一个过程。而封边熔接齿模的毛刺如果祛除不干净，将直接影响口罩的焊接质量。

4、零件加工工艺流程及数控加工机床的确定

4.1  下    料：φ60 X 254，材料Cr12MoV；

4.2  热 处 理：调质。调质一般指的是淬火和高温回火的综合热处理工艺，可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，调质处理后得到回火索氏体，具有良好的综合机械性能。

4.3  粗    车：祛除大部分余量，留精车精车余量0.5mm，设备：宝鸡CJK6140数控车床，发那科（FANUC）系统。

4.4  精    车：精车各外形尺寸至要求，留轴承安装轴肩及齿形外圆余量0.3mm，设备：哈挺QUEST8/51，发那科（FANUC）系统。

4.5  车环形槽：加工径向31处环形槽,设备：沈一机床HTC4015Dn，发那科（FANUC）系统

4.6  铣轴向槽：加工轴向59处三角形槽，设备：MIKRON五轴联动加工中心，海德汉（HEIDENHAIN）系统

4.7  钳    工：祛除各部分毛刺；

4.8  真空热处理：HRC58-60。真空可以指压力小于正常一个大气压（负压）的任何气态空间，当金属的热处理过程是置于真空中进行时，就称为真空热处理，真空热处理几乎可实现全部热处理工艺，如淬火、退火、回火、渗碳、渗铬等；在淬火工艺中可实现气淬、油淬、硝盐淬火、水淬、脱气等，在通入适当介质后，也可以用于化学热处理。真空热处理与常规热处理相比可实现无氧化，无脱碳，无渗碳，可去掉工件表面的磷屑，并脱脂除气，从而达到表面光亮净化的效果。变形小，还有高效，节能，无污染等优点。

4.9  磨削加工：精磨轴承安装轴肩及齿形外圆至图纸要求，保证形位尺寸，设备：MG1432高精度外圆磨床。

5、总 结

封边熔接齿模零件的数控加工前面已经有了详细的介绍，我们最终关注的还是解决问题的这个过程，当每一个难点都被一一攻克的时候，才意识到专业的重要性，才领会到学技能本领依然如此重要，在后期的工作和学习中也会更加注重多专多能培养。

6、参考文献

（1）倪森寿.机械制造工艺与装备[M].机械加工工艺基本知识.2003.1：65-69

（2）沈建峰 虞俊.数控铣工加工中心操作工（高级）[M].数控编程基础.2007.1：51-59

（3）肖智清.机械制造基础[M].钢的热处理.2001.6:46-73