【正文】 難加 工、質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇的內(nèi)容。它包括零件各個制造過程中的工藝性，如零件的鑄造、鍛造、沖壓 焊接、熱處理和切削加工工藝性能等。在加工時要特別注意 薄壁的加工，以及 凹槽 的加工。 因?yàn)?45鋼淬透性低，故應(yīng)采用冷卻速度大的 10%鹽水溶液。另外，工件入水宜動不宜靜，應(yīng)按照工件的幾何形狀，作規(guī)則運(yùn)動。加工精度包括了以下三個方面。 該零件結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜，但是卻易于加工。從圓柱銷的尺寸φ 來看，該項(xiàng)公差配合最大間隙 ，最小間隙為 0，為了保證該項(xiàng)配合精度 2φ ? mm銷孔，尺寸應(yīng)保證在 +～ +。薄壁零件 不可用砂型鑄造；尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造；中、小型零件可用較先進(jìn)的鑄造方法。冷軋型材尺寸較小，精度較高，多用于毛坯精度要求較高的中、小零件，適用于自動機(jī)床加工。 毛坯種類的選擇 （ 1） 根據(jù)圖紙規(guī)定的材料及機(jī)械性能選擇毛坯。根據(jù)零件的工作條件、材料、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三者綜合考慮， 如材料為 45 鋼，則軸以鍛件為主；中、小齒輪多用鍛件做毛坯，大齒輪常用鑄鋼件做毛坯。 （ 4） 根據(jù)具體生產(chǎn)條件選擇毛坯。因此，毛坯形狀要力求接近成品形狀，以減少機(jī)械加工的勞動量。 （ 2） 尺寸小或薄的零件，為便于裝夾并減少夾頭，可將多個工件連在一起，由一個毛坯制出。 45 鋼屬于中碳鋼，這類鋼調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能，即既具有較高的強(qiáng)度、硬度，又具有較好的塑性、韌性，是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中應(yīng)用最廣泛的一類。 （ 1） 工序余量 工序余量是指某一表面在一道工序中切除的金屬層厚度。 對于軸（圖 24c） Z= ad bd 對于孔（圖 24d） Z= bd ad 式中 Z—— 直徑上的加工余量 （ mm ）； 11 ad —— 前工序的加工直徑 （ mm ）； bd —— 本工序的加工直徑（ mm ）。當(dāng)工序尺寸用基本尺寸計(jì)算時，所得到的加工余量稱為基本余量或公稱余量。 圖 25 加工余量及其公差 當(dāng)尺寸 a、 b均為工序基本尺寸時，基本余量為 Z=ab 則最小余量 min? = mina maxb （ 21） 而最大余量 max? = maxb minb （ 22） 圖 24表示了工序尺寸公差與加工余量間的關(guān)系。即對于被包面（軸類），基本尺寸取公差帶上限，下偏差取負(fù)值，工序基本尺寸即為最大尺寸；對于包容面（孔類），基本尺寸為公差帶下限，上偏差取正值，工序尺寸即為最小尺寸但孔中心距及 毛坯尺寸公差采用雙向?qū)ΨQ布置。如圖 26表示了內(nèi)孔和外圓表面經(jīng)多次加工時，加工總余量、工序余量與加工尺寸的分布圖。但若加工余量過小，又不能消除前工序的各種誤差和表面缺陷，甚至產(chǎn)生廢品。為避免產(chǎn)生廢品，所確定的加工余量一般偏大。 半精 加工 曲線 a外輪廓單邊 余量 。 基準(zhǔn)的分類 基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 ② 定位基準(zhǔn)是在加工中用作定位的基準(zhǔn)。 定位基準(zhǔn)的選擇 正確選擇定位基準(zhǔn)是制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程和進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的過程中，當(dāng)根據(jù)零件工作圖先選擇精基準(zhǔn)、后選粗基準(zhǔn)。所謂調(diào)整法，是在預(yù)先調(diào)整好刀具與機(jī)床的相對位置，并在一批零件的加工過程中保持這種相對位置的加工方法。以避免基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換帶來的誤差，利于保證各表面的位置精度 ,簡化工藝規(guī)程 ,夾具設(shè)計(jì)和制造縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。 （ 4） 互為基準(zhǔn)原則 能夠 提高重要表面間的相互位置精度，或使加工余量小而均勻。 還應(yīng)該指出，工件上的定位精基準(zhǔn)，一般應(yīng)是工件上具有較高精度要求的重要工作表面，但有時為了使基準(zhǔn)統(tǒng)一或定位可靠，操作方便，人為地制造一 16 種基準(zhǔn)面 ，這些表面在零件的工件中并不起作用，僅僅在加工中起定位作用，如頂尖孔、工藝搭子等。 （ 2） 為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。 以重要表面作粗基準(zhǔn)，在重要零件的加工中得到較多的應(yīng)用，例如機(jī)床主軸箱箱體的加工，通常是以主軸孔為粗基準(zhǔn)先加工底面或頂面，再以加工好的平面為精準(zhǔn)加工主軸孔及其他孔系，可以使精度要求高的主軸孔獲得均勻的加工余量。因粗基準(zhǔn)是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一粗基準(zhǔn)，兩次裝夾中加工出的表面就會產(chǎn)生較大的相互位置誤差。用找正法裝夾工件稱為找正裝 夾。劃線找正法定位精度低，一般在 ～ 之間，因?yàn)閯澗€本身有一定的寬度，劃線又存在劃線誤差。例如，用千分 尺找正套筒零件的外圓，使被加工的內(nèi)控與外圓同軸。依據(jù)零件毛料的狀態(tài)和數(shù)控機(jī)床的安裝要求，應(yīng)選取能保證加工質(zhì)量、滿足加工需要的夾具。 ③在數(shù)控機(jī)床上使用的夾具，要能夠安裝準(zhǔn)確，能保證工件和機(jī)床坐標(biāo)系的相對位置和尺寸，力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算工作量。 要確定工件在空間的位置，需要按一定的要求安排六個支撐點(diǎn)也就是通常所說的定位元件，以限制加工工件的自由度，這就是工件定位的“六點(diǎn)定位原理”。 ④工件安裝的基本原則 在數(shù)控機(jī)床上工件安裝的原則與普通機(jī)床相同，也要合理地選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案。 （ 4）工件的夾緊 金屬切削加工過程中，為保證工件定位時確定的正確位置，防止工件在切削力、離心力、慣性力或重力等作用下產(chǎn)生位移和振動，必須將工件夾緊。 c)操作方便、省力、安全。 c)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的 方向和方位上，這一原則對剛性較差的零件特別重要，可以保證零件的夾緊變形量最小。 （ 2） 機(jī)床精度應(yīng)與工件加工精度要求相適應(yīng)。由于選擇 的是 銑床，加工坐標(biāo) 系容易產(chǎn)生偏差，所以在加工中對刀要特別注意 對刀精度 。 這里我們使用的是 精密 平口虎鉗，型號為 CV160V，適用于銑床、立式加工中心。 且 切削速度比高速鋼高 4~10 倍，但其沖擊韌性與抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)比高速鋼差。 對于刀具使用，要兼顧粗、精加工分開原則，防止精加工刀具盡早 磨損。 φ 20 立銑刀，用于內(nèi)外輪廓半精加工，腔槽底面精加工， M42 孔粗 銑 。 φ 14 擴(kuò)孔鉆，用于擴(kuò) 2φ ? 孔。根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，數(shù)控加工工序的劃分有幾種方法。因此，在一個工序內(nèi)往往需要采用不同的刀具和切削用量，對工件的不同表面進(jìn)行加工。先加工面可提高孔的加工精度，因?yàn)殂娖矫鏁r切削力較大，工件易發(fā)生變形，而先銑平面后鏜孔，則可使其變形有一段時間恢復(fù)，減少由于變形引起的對孔的精度的影響。 23 ④在一次裝夾中，盡可能完成所有能加工的表面，有利于保證表面相互位置精度的要求。 ②先面后孔，先簡單后復(fù)雜。 該零件中 2φ ? 的孔既是加工尺寸，又是工 件自檢中尺寸傳遞基準(zhǔn)。進(jìn)給路線不僅包括切削加工時的進(jìn)給路線，還包括刀具到位、對刀、退刀和換刀等一系 列過程的刀具運(yùn)動路線。在確定時還要注意一些問題： （ 1）選擇工件剛性破壞小的路線，以減少加工變形對加工精度的影響。 24 此外，確定進(jìn)給路線時，還要考慮工件的形狀與剛度、加工余量大小、機(jī)床與刀具的剛度等情況 ，確定是一次進(jìn)給還是多次進(jìn)給來完成加工，確定刀具的切入與切出方向以及在銑削加工中試采用順銑還是逆銑的銑削方式等。（φ 11 鉆頭） 銑 孔： 銑 M42 ， 銑 孔深 22+10=32mm（φ 32立 銑刀） 半精銑：半精銑 C 曲線底面至尺寸 ， 曲線 C 單邊留余量 →半精銑曲線 a 外輪廓，單邊留余量 → 粗 銑 a曲線內(nèi)腔槽，單邊留余量 2mm。 （φ 12合 金立銑刀） 擴(kuò)孔：擴(kuò) 2φ ? 為 2φ 。外輪廓到尺寸后，用φ 20 立銑刀，采用鉆銑方式，對內(nèi)腔槽做半精加工，留余量 。（φ 32立 銑刀） 26 鉆：預(yù)鉆 2φ ? 、φ 11的孔。（φ 12 合金立銑刀） 擴(kuò)孔：擴(kuò) 孔 2φ ? 至 2φ 0 ? 。外輪廓型面有兩個 + mm尺寸外輪廓曲線由多個圓弧構(gòu)成，整個曲線加工，都應(yīng)該控制在此公差范圍內(nèi)，由于該型面壁較厚，具有一定剛性，所以粗精銑均采用順銑方式進(jìn)行。切削用量的選擇方法是考慮刀具的耐用度，先選取背吃刀量或側(cè)吃刀量，其次確定進(jìn)給速度，最后確定切削速度。 同時，工件表面層的熱應(yīng)力。在中等以上 f時，降低 f可降低表面粗糙度值 。隨著 pa 的增大，切削力成正比的增加，工藝系統(tǒng)發(fā)生變形、振動等，使加工精度和表面粗 糙度下降。 Vc、 f、 pa 增加時，刀具磨損加劇，耐用度降低，其中影響最大的是 Vc，其次是 f，影響最小的是 pa ，因此，貴重、精密的刀具是不宜采用高速切削和大進(jìn)給量切削的。端銑背吃刀量和圓周銑側(cè)吃刀量的選取主要由加工余量和對表面質(zhì)量要求決定。 該工件的表面粗糙度為 ，孔及型腔粗糙度為 ，其余為 。 進(jìn)給速度的計(jì)算公式： fv = zf Z n （ 31） 式中 : 每齒進(jìn)給量 zf 的選用主要取決于工件材料和刀具材料的機(jī)械性能、 工件表面粗糙度等因素。其原因是 zf 、 pa 、 ea 、 Z增大時，使同時工作齒數(shù)增多，刀刃負(fù)荷和切削熱增加，加快刀具磨損，因此刀具耐用度限制了切削速度的提高。 它可有效地減小摩擦，改善散熱條件，從而降低切削力、切削溫度和刀具磨損，提高生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量。 31 4 UG造型與 加工 UG 是一種功能強(qiáng)大的軟件，在本零件的造型中我們用到的是 UG 的建模和加工模塊。在此平面上繪制 一個 180 180正方形 ，完成草圖后，向上拉伸 36mm。 圖 43 b 向輪廓 以底板上平面為繪圖平面，繪制草圖 44， 2xφ ? 向下求差拉伸 20mm，2xφ 11 求和拉伸為通孔。 圖 46 螺紋 34 圖 47 凸臺 模型 凹槽 的實(shí)體造型 凹槽 的實(shí)體造型，在 XY 平面上繪制 一個 180 180 正方形 ，完成草圖后，向上拉伸 。 35 圖 49 孔 2xφ 16 以 C 曲線上平面為繪圖平面，繪制圖 410草圖 D 向外輪廓，向下求差拉伸。 圖 412 凹槽 模型 成 程序 通過草圖拉伸對毛坯進(jìn)行設(shè)定，同時要確定毛坯中心在系統(tǒng)坐標(biāo)系（繪圖坐標(biāo)系）中的坐標(biāo)值。 工藝參數(shù)設(shè)定 首先我們定義刀具參數(shù)，根據(jù)列出的刀具清單。在這里我們例舉件一薄壁a 的加工進(jìn)行說明，薄壁 a 分為內(nèi)型腔和外輪廓，其加工路線是粗加工、半精加工、精加工。 39 圖 416 加工對話框 圖 417 刀具參數(shù) 選擇好刀具和 正確的參數(shù)后確定生成道具路徑如圖 418所示： 圖 418 a 曲線內(nèi)型腔粗加工刀具路徑 半精加工和精加工步驟也是一樣，只是選擇刀具參數(shù)上不一樣。首先選擇要輸出程序的項(xiàng)，再點(diǎn)擊“輸出 CLSF”，設(shè)置好參數(shù)如圖 423自動即生成程序。該工件采用試切對刀法。但還存在以下不足： 從加工過的表面處留下明顯的刀痕及在零件的輪廓處出現(xiàn)飛邊等，分析結(jié)果是由于走刀方法等