【正文】 加工。 　(2)普通數(shù)控車床：根據(jù)車削加工要求在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形成的數(shù)控車床。數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)，自動(dòng)化程度和加工精度也比較高，適用于一般回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。這種數(shù)控車床可同時(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)軸，即x軸和z軸。 (3)車削加工中心：在普通數(shù)控車床的基礎(chǔ)上，增加了C軸和動(dòng)力頭，更高級(jí)的機(jī)床還帶有刀庫(kù)，可控制X、Z和C三個(gè)坐標(biāo)軸，聯(lián)動(dòng)控制軸可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由于增加了C軸和銑削動(dòng)力頭，這種數(shù)控車床的加工功能大大增強(qiáng)，除可以進(jìn)行一般車削外，還可以進(jìn)行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉(zhuǎn)中心的孔和徑向孔的鉆削等加工。4．液壓卡盤和液壓尾架液壓卡盤是數(shù)控車削加工時(shí)夾緊工件的重要附件，對(duì)一般回轉(zhuǎn)類零件可采用普通液壓卡盤；對(duì)零件被夾持部位不是圓柱形的零件，則需要采用專用卡盤；用棒料直接加工零件時(shí)需要采用彈簧卡盤。對(duì)軸向尺寸和徑向尺寸的比值較大的零件，需要采用安裝在液壓尾架上的活頂尖對(duì)零件尾端進(jìn)行支撐，才能保證對(duì)零件進(jìn)行正確的加工。尾架有普通液壓尾架和可編程液壓尾架。5．?dāng)?shù)控車床的刀架數(shù)控車床可以配備兩種刀架： (1)專用刀架 由車床生產(chǎn)廠商自己開(kāi)發(fā)，所使用的刀柄也是專用的。這種刀架的優(yōu)點(diǎn)是制造成本低，但缺乏通用性。 (2)通用刀架 根據(jù)一定的通用標(biāo)準(zhǔn)(如VDI，德國(guó)工程師協(xié)會(huì))而生產(chǎn)的刀架，數(shù)控車床生產(chǎn)廠商可以根據(jù)數(shù)控車床的功能要求進(jìn)行選擇配置。6．銑削動(dòng)力頭數(shù)控車床刀架上安裝銑削動(dòng)力頭后可以大大擴(kuò)展數(shù)控車床的加工能力。如：利用銑削動(dòng)力頭進(jìn)行軸向鉆孔和銑削軸向槽。2．1．3數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控系統(tǒng)是由系統(tǒng)程序、輸入輸出設(shè)備、通信設(shè)備、數(shù)控裝置、可編程控制器、伺服驅(qū)動(dòng)裝置和測(cè)量裝置等組成。數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，數(shù)控裝置有兩種類型：一是完全由硬件邏輯電路的專用硬件組成的數(shù)控裝置即NC裝置；二是由計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成的計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置即CNC裝置。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，數(shù)控系統(tǒng)正在向電氣化、電子化、高速化、精密化等方面高速發(fā)展，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：高精高速高效化速度柔性化多軸化軟硬件開(kāi)放化實(shí)時(shí)智能化2．2軸類零件的加工概述2．2．1軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)軸是組成機(jī)械的重要零件，也是機(jī)械加工中常見(jiàn)的典型零件之一。它支撐著其它轉(zhuǎn)動(dòng)件回轉(zhuǎn)并傳遞扭矩，同時(shí)又通過(guò)軸承與機(jī)器的機(jī)架連接。 軸類零件是旋轉(zhuǎn)零件，其長(zhǎng)度大于直徑，由外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔、螺紋及相應(yīng)端面所組成。加工表面通常除了內(nèi)外圓表面、圓錐面、螺紋、端面外，還有花鍵、鍵槽、橫向孔、溝槽等。 根據(jù)功用和結(jié)構(gòu)形狀，軸類有多種形式，如光軸、空心軸、半軸、階梯軸、花鍵軸、偏心軸、曲軸、凸輪軸等。2．2．2軸類零件的技術(shù)要求1．加工精度 （1）尺寸精度 軸類零件的尺寸精度主要指軸的直徑尺寸精度和軸長(zhǎng)尺寸精度。按使用要求，主要軸頸直徑尺寸精度通常為IT6IT9級(jí)，精密的軸頸也可達(dá)IT5級(jí)。軸長(zhǎng)尺寸通常規(guī)定為公稱尺寸，對(duì)于階梯軸的各臺(tái)階長(zhǎng)度按使用要求可相應(yīng)給定公差。 （2）幾何精度 軸類零件一般是用兩個(gè)軸頸支撐在軸承上，這兩個(gè)軸頸稱為支撐軸頸，也是軸的裝配基準(zhǔn)。除了尺寸精度外，一般還對(duì)支撐軸頸的幾何精度（圓度、圓柱度）提出要求。對(duì)于一般精度的軸頸，幾何形狀誤差應(yīng)限制在直徑公差范圍內(nèi)，要求高時(shí)，應(yīng)在零件圖樣上另行規(guī)定其允許的公差值。 （3）相互位置精度 軸類零件中的配合軸頸（裝配傳動(dòng)件的軸頸）相對(duì)于支撐軸頸間的同軸度是其相互位置精度的普遍要求。通常普通精度的軸。 此外，相互位置精度還有內(nèi)外圓柱面的同軸度，軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。 2．2．3表面粗糙度 根據(jù)機(jī)械的精密程度，運(yùn)轉(zhuǎn)速度的高低，軸類零件表面粗糙度要求也不相同。一般情況下，支撐軸頸的表面粗糙度 m； m第三章 任務(wù)加工工藝分析與設(shè)計(jì)3．1零件圖紙?jiān)撆浜狭慵譃闅んw和軸兩部分，都為45號(hào)鋼。殼體加工完成后的最終尺寸長(zhǎng)為36mm，最大直徑為216。40mm。軸加工完成后的最終尺寸長(zhǎng)為96mm，最大直徑為216。40mm。由此確定其毛坯尺寸,最終配合后,3．2任務(wù)描述軸套配合件為典型的軸類零件。該配合件形狀軌跡復(fù)雜，綜合了臺(tái)階、圓弧、圓球、直槽、圓弧槽、螺紋、橢圓、錐面和內(nèi)孔等形狀，而且還要保證相互的配合，有內(nèi)外螺紋配合、圓錐面配合、球孔配合和臺(tái)階面間的配合。另外尺寸精度、幾何精度和形位公并差方面要求嚴(yán)格。所以加工該零件重點(diǎn)在于數(shù)控加工知識(shí)的運(yùn)用和加工中相互銜接的總體考慮。3．3任務(wù)分析這對(duì)配合件主要加工的面有內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、內(nèi)外螺紋、半橢圓、圓弧及孔的加工，故而選擇臥式數(shù)控車床即可完成所有加工面的加工要求（我選用的是我學(xué)院由沈陽(yáng)機(jī)床廠生產(chǎn)的FANUC0i型經(jīng)濟(jì)數(shù)控機(jī)床）。由選用的毛坯料可確定加工路線：，加工完成后切斷，選用二級(jí)開(kāi)口套夾住已加工殼體的左端，加工殼體的右端與軸的左端配合加工軸的右端。加工中要分粗加工,半精加工和精加工以確保零件的尺寸精度和表面粗糙度。由于配合尺寸占了8分，所以最后要保證其配合尺寸正確。3．4工藝解析3．4．1零件加工工藝分析（1）結(jié)構(gòu)分析在數(shù)控車削加工中，該零件屬典型的軸套配合零件加工。零件車削加工成形輪廓的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，再?gòu)牧慵浜辖嵌瓤紤]，零件的軌跡精度和零件的幾何形位精度要求較高。（2）精度分析在該零件車削加工中，尺寸精度主要集中在軸上，占分也高，但其精度卻主要由殼體加工時(shí)保證。因?yàn)榧庸ぽS左端時(shí)要與殼體配合后加工，殼體的精度將影響軸的精度，包括圓度、軸跳動(dòng)和對(duì)稱度等。檢驗(yàn)殼體零件的重要尺寸有：兩圓弧保證的臺(tái)階，因?yàn)榇伺_(tái)階關(guān)系到配合尺寸的測(cè)量；內(nèi)槽車刀要保證的內(nèi)孔的長(zhǎng)度，因?yàn)榇顺叽缰苯雨P(guān)系到零件的配合長(zhǎng)度；60176。的內(nèi)錐面，因?yàn)榇嗣媾c軸的錐面要接觸配合，也關(guān)系到零件的配合。軸零件的重要尺寸有：圓球，此圓球跳動(dòng)較大且要與殼體的內(nèi)孔配合；圓弧，雖然精度要求不高，但此處與殼體孔相接觸，影響著配合尺寸；60176。的外錐面；橢圓加工，整個(gè)尺寸占了8分；216。11的薄壁孔，因?yàn)槿菀鬃冃蔚拇植诙炔缓帽ＷC。整體分析：在加工薄壁端時(shí)，要保證配合尺寸。由于殼體的精度直接影響了軸的裝配的形位肥差，所以殼體的裝夾和加工要精細(xì)。3．4．2零件裝夾與定位基準(zhǔn)分析該零件毛坯為150mm長(zhǎng)的料，所以先夾住毛坯216。45外圓留出65長(zhǎng)，加工軸的螺紋端，采用三爪自定心卡盤對(duì)零件裝夾定位。調(diào)頭加工殼體的圓弧端，用三爪自定心卡盤夾毛坯216。45處留出45長(zhǎng)加工。切斷工件。將二級(jí)開(kāi)口套夾于三爪自定心卡盤中，再將殼體已加工端夾于開(kāi)口套內(nèi)，上緊卡盤。所以殼體R100的圓弧面作為了基準(zhǔn)面。對(duì)殼體的外圓和內(nèi)孔粗加工完之后，要適當(dāng)松一下卡盤，以釋放應(yīng)力，再進(jìn)行精加工。最后將軸配合于殼體內(nèi)對(duì)軸的薄壁端進(jìn)行加工。 第四章 任務(wù)加工前準(zhǔn)備與配置該零件車削加工在刀具配置上用到了外圓刀車刀、仿形車刀、切槽車刀、外圓螺紋車刀、左偏車刀、內(nèi)孔車，內(nèi)孔螺紋車刀、內(nèi)切槽刀、切斷刀、球頭刀、鉸刀和鉆頭等刀具，所以在刀具方面的知識(shí)相當(dāng)重要。加工時(shí)零件輪廓有倒角、圓弧、錐面等復(fù)雜形面，所以刀具半徑補(bǔ)償知識(shí)也要用到，該零件在尺寸分析以及在配合上還需用到尺寸鏈的相關(guān)知識(shí)。在車削加工時(shí)切削用量方面的知識(shí)自然是必不可少的。結(jié)合該零件對(duì)這幾方面的知識(shí)做詳細(xì)介紹。4．1刀具的材料與選用數(shù)控刀具應(yīng)具有高硬度、足夠的強(qiáng)度和韌性、高的耐磨性和耐熱性、良好的導(dǎo)熱性、化學(xué)穩(wěn)定性好、良好的親和性和良好的工藝。4．1．1刀具的材料1．高速鋼(典型牌號(hào)：W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2)硬度：HRC63~70熱硬性：550~650℃切削速度：V=40m/min特點(diǎn)：強(qiáng)度和韌性好、工藝性好、容易磨得鋒利主要制作復(fù)雜形狀刀具：如銑刀、孔加工刀具、螺紋刀具、拉刀、齒輪刀具等2．硬質(zhì)合金（1）制作方法：是由高硬度和高熔點(diǎn)的金屬碳化物(碳化鎢WC、碳化鈦TiC、碳化鉭TaC、碳化鈮NbC等)和金屬粘結(jié)劑(Co、Mo、Ni等)用粉末冶金工藝制成。(2)特點(diǎn)：硬質(zhì)合金刀具常溫硬度為89～93HRA，化學(xué)穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性好，耐磨性好，耐熱性達(dá)800～1000176。C。硬質(zhì)合金刀具允許的切削速度比高速鋼刀具高5～10倍 。但強(qiáng)度、韌度均較高速鋼低，工藝性也不如高速鋼。常制成各種型式的刀片，焊接或機(jī)械夾固在車刀、刨刀、端銑刀等的刀柄(刀體)上使用。 （3）常用種類及性能及應(yīng)用① K類硬質(zhì)合金（紅色），相當(dāng)于舊牌號(hào)YG類硬質(zhì)合金（WC+Co）韌性好，導(dǎo)熱性好，工藝性好，適宜加工短切屑的金屬材料或非金屬材料② P類硬質(zhì)合金（藍(lán)色），相當(dāng)于舊牌號(hào)YT類（WC+TiC+Co）高硬度，耐熱性、抗粘接性、抗氧化性好，主要用于以鋼為代表的塑性材料等，③ M類硬質(zhì)合金（黃色），相當(dāng)于舊牌號(hào)YW類（添加稀有金屬碳化物）（WC+TiC+Co）加入TaC、NbC，提高高溫硬度和高溫強(qiáng)度，同時(shí)改善工藝性（焊接、刃磨） 3．涂層材料（1）涂層刀具：通過(guò)氣相沉積或其它技術(shù)方法，在韌牲較好的刀具基體上，涂覆一層耐磨性好的難熔金屬化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，又不降低其韌性。常用的涂層材料有TiC、TiN、Al203及其復(fù)合材料等, 涂層厚度隨刀具材料不同而異。（2）常見(jiàn)涂層：TiC、TiN、MoS金剛石、 CBN、多相涂層TiC涂層：硬度高、耐磨性好、抗氧化性好，切削時(shí)能產(chǎn)生氧化鈦膜，減小摩擦及刀具磨損。TiN涂層：在高溫時(shí)能產(chǎn)生氧化膜，與鐵基材料摩擦系數(shù)較小，抗粘結(jié)性能好，并能有效降低切削溫度TiCTiN復(fù)合涂層：第一層涂TiC，與刀具基體粘牢不易脫落。第二層涂TiN,減少表面層與工件間的摩擦。TiCAl203復(fù)合涂層：第一層涂TiC, 與刀具基體粘牢不易脫落。第二層涂Al203可使刀具表面具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性能。常用涂層方法：CVD物理涂層法，其特點(diǎn)是硬涂層、涂層厚， 左右噴制而成。PVD化學(xué)涂層法，其特點(diǎn)是軟涂層、涂層薄，左右電渡而成。4．陶瓷刀具以氧化鋁或以氮化硅為基體再添加少量金屬，在高溫下燒結(jié)而成的一種刀具材料。其優(yōu)點(diǎn)是硬度高，耐磨性、耐高溫性能好，有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性，與金屬的親合力小、抗粘結(jié)和抗擴(kuò)散能力強(qiáng)；其缺點(diǎn)是脆性大、抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性差，易崩刃，所以使用范圍受到限制；可用于鋼、鑄鐵類零件的車削、銑削加工。5．金剛石碳的同素異形體，在高溫、高壓下由石墨轉(zhuǎn)化而成，是目前人工制造出的最堅(jiān)硬物質(zhì)。由于硬度極高，耐磨性好，切削刃口鋒利，刃部表面摩擦系數(shù)較小，不易產(chǎn)生粘結(jié)或積屑瘤，可用于加工硬質(zhì)合金、陶瓷等硬度達(dá)65～70HRC的材料。也可用于加工高硬度的非金屬材料，如石材、壓縮木材、玻璃等，還可加工有色金屬，如鋁硅合金材料以及復(fù)合難加工材料的精加工或超精加工。缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性差，強(qiáng)度低、脆性大，對(duì)振動(dòng)敏感，只宜微量切削，與鐵有強(qiáng)烈的化學(xué)親合力，不能用于加工鋼材。6．CBN(立方氮化硼）是靠高壓、高溫技術(shù)人工合成的新型刀具材料，與鐵族元素親和力小，摩擦力小，不易產(chǎn)生積削瘤，可加工占火鋼。硬度達(dá)到4500HV。4．1．2刀具結(jié)構(gòu)刀具由工作部分（切削部分）的非工作（刀桿）部分組成1．刀具切削部分的定義（1）刀面前刀面 切屑流過(guò)的刀面。主后刀面 與工件正在被切削加工的表面（過(guò)渡表面）相對(duì)的刀面。 副后刀面 與工件已切削加工的表面相對(duì)的刀面。（2）刀刃主切削刃 前刀面與主后刀面在空間的交線。副切削刃 前刀面與副后刀面在空間的交線。 （3）刀尖三個(gè)刀面在空間的交點(diǎn)，也可理解為主、副切削刃二條刀刃匯交的一小段切削刃。在實(shí)際應(yīng)用中，為增加刀尖的強(qiáng)度與耐磨性