【正文】 用于零件 NC加工的自動(dòng)編程語(yǔ)言，到 1967 年 APT系統(tǒng)己實(shí)用化。 CAD／ CAM 技術(shù)從根本上改變了過(guò)去的手工繪圖、發(fā)圖、憑圖樣組織整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的技術(shù)管理方式，將它變?yōu)樵趫D形工作站上交互設(shè)計(jì)、用數(shù)據(jù)文件發(fā)送產(chǎn)品定義、在統(tǒng)一的數(shù)字化產(chǎn)品模型下進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)打樣、分析計(jì)算、工藝計(jì)劃、工藝裝備設(shè)計(jì)、數(shù)控加工、質(zhì)量控制、編印產(chǎn) 品維護(hù)手冊(cè)、組織備件訂貨供應(yīng)等等。 下面就對(duì)本課題所設(shè)計(jì)的主要零部件的加工工藝進(jìn)行分析。 1 鑄鐵 常用的鑄鐵有灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。球墨鑄鐵強(qiáng)度較灰鑄鐵高且具有一定的塑性，球墨鑄鐵可代替鑄鋼和鍛鋼用來(lái)制造曲軸、凸輪軸、油泵齒輪、閥體等。工具鋼可用于制造各種刀具、模具等。碳素鋼包括普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。含碳量在 %~%的低碳鋼零件可通過(guò)滲碳淬火使其表面硬而心部韌，一般用于制造齒輪、鏈輪等要求表面耐磨而且耐沖擊的零件。每一種合金元素低于 2%或合金元素總量低于 5%的稱為低合金鋼。例如鉻能提 高鋼的硬度，并在高溫時(shí)防銹耐酸；鎳使鋼具有良好的淬透性和耐磨性。 表 11 常用鋼鐵材料的機(jī)械性能 材料 機(jī)械性能 名稱 牌號(hào) 抗拉強(qiáng) 度 ?b(N/mm2) 屈服強(qiáng)度 ?s(N/mm2) 硬度 (HBS) 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q215 Q235 Q255 335~410 375~460 410~510 215 235 255 12 Q275 490~610 275 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 20 35 45 410 530 600 245 315 355 156 197 220 合金結(jié)構(gòu)鋼 18Cr2Ni4W 35SiMn 40Cr 40CrNiMo 20CrMnTi 65Mn 118 785 981 980 1079 735 835 510 785 835 834 430 260 229 247 269 ?217 285 鑄鋼 ZG230450 ZG270500 ZG310570 450 550 570 230 270 310 ?130 ?143 ?153 灰鑄鐵 HT150 HT200 HT250 145 195 240 — — — 150~200 170~220 190~240 球墨鑄鐵 QT45010 QT5007 QT6003 QT7002 450 500 600 700 310 320 370 420 160~210 170~230 190~270 225~305 二、 材料選用的原則 從各種各樣的材料中選擇出合用的材料是一項(xiàng)受到多方面因素制約的工作，通常應(yīng)考慮下面的原則： （ 1） 載荷的大小和性質(zhì)，應(yīng)力的大小、性質(zhì)及其分布狀況 對(duì)于承受拉伸載荷為主的零件宜選用鋼材，承受壓縮載荷的零件應(yīng)選鑄鐵。金屬材料的性能可通過(guò)熱處理和表面強(qiáng)化（如噴丸、滾壓等）來(lái)提高和改善，因此要充分利用熱處理和表面處理的手段來(lái)發(fā)揮材料的潛力。為了簡(jiǎn)化供應(yīng)和儲(chǔ)存的材料品種，對(duì)于小批制造的零件，應(yīng)盡可能減少同一部設(shè)備上使用材料的品種和規(guī)格，使綜合經(jīng)濟(jì)效益最高。 本課題所設(shè)計(jì)的端蓋采用鑄鐵 HT200，因?yàn)殍T鐵具有良好的耐磨性和減振性，而且價(jià)格低廉。 4. 箱體 箱體零件是機(jī)器的基礎(chǔ)零件之一。加工方法多采用鑄造，毛坯在鑄造時(shí)應(yīng)防止砂眼和氣孔產(chǎn)生。其加工工藝路徑為：車(chē)削其 外圓輪廓 — 銑削鍵槽 — 攻螺紋 — 熱處理 — 精磨。 根據(jù)軸類(lèi)零件的功用和工作條件，其技術(shù)要求主要在以下方面： ⑴ 尺寸精度 軸類(lèi)零件的主要表面常為兩類(lèi)：一類(lèi)是與軸承 的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為 IT 5～ 17 IT7；另一類(lèi)為與各類(lèi)傳動(dòng)件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，常為 IT6～ IT9。 ⑷ 表面粗糙度 軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性來(lái)確定。 ⑵ 軸類(lèi)毛坯 常用圓棒料和鍛件；大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件。 表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。 18 工藝裝備的選擇 工 藝裝備選擇的合理與否，將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。 二、 刀具的選擇 一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。一般采用兩次走刀，一次粗銑，一次精銑。 3）加工余量較小，并且要求表面粗糙度值較低時(shí)，應(yīng)采用鑲立方氮化硼刀片的端銑刀或鑲陶瓷刀片的端銑刀。 7）在數(shù)控銑床上鉆孔，一般不采用鉆模，鉆孔深度為直徑的 5 倍左右的深孔加工容易折斷鉆頭，應(yīng)注意冷卻和排屑。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。經(jīng)濟(jì)的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。 背吃刀量主要受機(jī)床剛度的限制，在機(jī)床剛度允 許的情況下，盡可能使背吃刀量等于工序的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。 20 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇，一般粗車(chē)切削深度為 2～ 3mm,半精車(chē)切削深度為 ～ 2mm，精車(chē)切削深度為 ～ 。確定進(jìn)給路線，就是確定刀具的移動(dòng)路線?？赏ㄟ^(guò)巧用起刀點(diǎn)、將起刀點(diǎn)與其對(duì)刀點(diǎn)重合在一起；巧設(shè)換（轉(zhuǎn)）刀點(diǎn)，如果將第二把刀的換刀點(diǎn)也設(shè)置在合適點(diǎn)位置上，則可縮短空行程距離，在合理安排“回零”路線時(shí)，應(yīng)使其前一刀終 點(diǎn)與后一刀起點(diǎn)間的距離盡量減短，或者為零，即可滿足進(jìn)給路線為最短的要求。 三角形進(jìn)給路線，適用于棒料毛坯，進(jìn)給路線較長(zhǎng)。 下面是銑削中幾種常見(jiàn)的走刀路線。 加工順序的確 定 主軸加工順序安排如下： 外圓表面左右兩端的粗加工（以頂尖孔定位）→外圓表面左右兩端的精加工（以頂尖孔定位）→攻螺紋→軸上鍵槽的銑削→淬火→精磨。但這些表面也不能放在主要表面精加工后，以防在加工非主要表面過(guò)程中損傷已精加工過(guò)的主要表面。工序間的加工余量的選擇應(yīng)根據(jù)下列條件進(jìn)行。 3）應(yīng)考慮到熱處理引起的變形，否則可能 產(chǎn)生廢品。 程序的確定 一、數(shù)控指令的介紹 數(shù)控程序的指令由一系列的程序字組成，而程序字通常由地址（ address）和數(shù)值（ number）兩部分組成，地址通常是某個(gè)大寫(xiě)字母。對(duì)編程人員的要求高（不僅要熟悉數(shù)控代碼和編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力）手工編程適用于：幾何形狀不太復(fù)雜的零件。 軸的加工程序 軸的加工尺寸如圖所示： 25 一、軸外圓表面的加工程序如下： 粗車(chē) 右端面程序： O1000 N10 G92 X50 Z100 N20 M03 S500 N30 T0101 N40 G00 Z5 N50 G01 N60 N70 N80 Z54 N90 X36 N100 N110 G00 X45 N120 Z5 N130 G01 X45 N140 Z5 N150 G01 N160 N170 N180 N190 Z45 N200 X32 N210 N220 X35 N230 Z131 N240 G00 X45 26 N250 Z5 N260 01 X27 Z0 N270 N280 N290 Z54 N300 X28 N310 N320 G00 X50 N330 Z5 N340 N350 N360 N370 X35 N380 G00 Z5 N390 X100 Z100 T0100 N400 M05 N410 M30 左端面程序： N10 G92 X100 Z200 N20 M03 S500 N30 T0101 N40 G00 N50 G01 X38 Z2 N60 Z38 N70 G00 X42 N80 Z5 N90 N100 G01 X35 N110 Z38 N120 N130 N140 G00 X45 N150 Z5 N160 N170 G01 X32 N180 Z38 N190 N200 63 N210 X34 N220 N230 X45 N240 G00 Z5 N250 N260 G01 X29 N270 Z38 N280 N290 Z63 N300 X31 N310 N320 G00 X40 N330 Z5 N340 X100 Z100 T0100 N350 M05 N360 M30 27 精加工左端面程序： N10 G92 X100 Z100 N20 M03 S1200 N30 T0202 N40 G00 Z5 N50 G01 N60 N70 N80 Z54 N90 Z71 N100 X33 N110 Z131 N120 X50 N130 G00 Z5 N140 X100 Z100 T0200 N150 M03 S1000 N160 T0303 N170 G00 X35 Z5 N180 Z71 N190 G01 X24 N200 X40 N210 Z5 N220 X100 Z100 T0300 N230