【正文】 綜上所述：因該零件的精度要求都有點高，切削鋁時不得使用水溶液，考慮到冷卻液作用和價格，選擇乳化液可以滿足要求，所以粗加工的時候主要用低濃度的乳化液，精加工的時候主要用高濃度的乳化液。 由于熱脹冷縮的原理，工件和刀具吸收了一部分的熱量，工件和刀具產(chǎn)生變形最終影響加工精度。先用行切法，最后沿周向環(huán)切一刀，光整輪廓表面，能獲得較好的效果。 26 ② 精加工時、半精加工時， f 應根據(jù)工件的 Ra 要求選擇。 ③ 刀具或工件的空行程運動，特別是遠距離返回程序原點或機床原點時，可以設定盡量高的加工速度，如日本大森Ⅲ型 R2J50 系列深孔系統(tǒng)規(guī)定的快速進給速度可達 30000mm/min。 若用查表法根據(jù)上面的表 36。 （ 1） 刀具材料好， Vc 可選得高些。 （ 3）精加工時， ap 應 根據(jù)粗加工留下的余量確定，采用逐漸降低 ap 的方法，逐步提高加工精度和表面質(zhì)量。外圓精 車刀 25 25 1 精車外輪廓 3 T03 中心鉆 ￠ 1 鉆￠ 1￠ 20中心孔 4 T04 ￠ 12麻花鉆 ￠ 12 1 鉆￠ 12孔 3 5 T05 ￠ 21麻花鉆 ￠ 21 1 鉆￠ 21孔 6 T06 ￠ 20麻花鉆 ￠ 20 1 鉆￠ 20孔 5 7 T07 90176。由于碳素工具鋼和合金工具鋼耐熱性很差，適合做手工刀具，陶瓷，金剛石和立方氮化硼由于質(zhì)脆、工藝性差及價格昂貴等原因，因而僅在較小的范圍內(nèi)使用。一般用刀具材料的抗彎強度和沖擊韌性值來反映材料的強度和韌性。 經(jīng)綜合分析：此零件的進給路線遵循保證零件加工精度和表面粗糙度的前提下，尋求最短進給路線。 此外，去毛刺、倒鈍銳邊、去磁、清洗及涂防銹油等都是不可忽視的輔助工序。退火與正火安排在粗加工之前，以改善切削加工性能和消除毛坯的內(nèi)應力；調(diào)質(zhì)一般安排在粗加工之后、半精加工之前進行，以保證調(diào)質(zhì)層的厚度；時效處理用以消除毛坯制造和機械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應力。數(shù)控加工中，應縮短刀具移動距離，減少空行程時間。 ③ 先主后次。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。另外精加工 工序安排在最后，可防止或減少工件精加工表面損傷。 16 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： （ 1）粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。 （ 1）同一加工表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，還是全部加工表面都先粗加工后精加工分開進行，主要應根據(jù)零件的精度要求考慮。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。簡單的機床工藝裝備。 可調(diào)夾具包括通用可調(diào)夾具和成組夾具，它們都可以通過調(diào)整或更換少量元件就能加工一定范圍內(nèi)的工件，兼有通用夾具和專用夾具的優(yōu)點。通用夾具 是指已經(jīng)標準化、無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用來裝夾不同工件的夾具，如三爪卡盤、四爪卡盤、平口虎鉗和萬能分度頭等。三爪卡盤如圖 32 所示。 12 圖 31 工件在空間的六個自由度 ②限制自由度與工件加工要求的關系 根據(jù)工件加工表面的不同加工要求，有些自由度對加工要求有影響，有些自由度對加工要求無影響，對加工要求有影響的自由度必須限制，而不影響加工要求的自由度不必限制。 （ 5）可靠 、方便原則。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。多次使用難以保證表面間的位置精度。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。 10 3 加工準備及 工藝文件的編制 定位基準的選擇 各工序定位基準的選擇，應先根據(jù)工件定位要求來確定定位基準的個數(shù)，再按基準選擇原則來選定每個定位基準。由于數(shù)控加工精度與重復定位精度都很高，不會產(chǎn)生較大的積累誤差而破壞使用特性，因而可將局部尺寸分散標注法改為以同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸的標注法。 7 2 零件圖的工藝設計分析 葉輪軸加工圖樣分析 圖 21加工圖樣 風力驅(qū)動器由葉輪軸、軸套、凸輪軸、底座、臺階銷等多個零件構(gòu)成。以圓柱銑刀進行接觸成形銑削時，需要對不同直徑的刀具編制不同的程序。這是每一個傳統(tǒng)數(shù)控編程人員都深感頭疼的問題。 90176。這樣又可以把工件細分成任意角度，加工出傾斜面、傾斜孔等。 根據(jù)回轉(zhuǎn)軸形式，多軸數(shù)控加工中心可分為兩種設置方式： 工作臺回轉(zhuǎn)軸。 （六）綠色化。 （三 )高精度。該機床產(chǎn)品的標準規(guī)格系列化、多樣性配置，使該機床適用于航空航天、汽車模具模型制造、造船等行業(yè)。高速精密電主軸結(jié)合了 五 軸聯(lián)動加工方面的豐富經(jīng)驗和技術(shù)決竅，動態(tài)加工特性和精度表現(xiàn)良好。 多軸數(shù)控加工技術(shù)的現(xiàn)狀 （ 1）國外多軸數(shù)控加工技術(shù)的現(xiàn)狀。 課題在當今國內(nèi)外的現(xiàn)狀 葉輪軸零件是典型的多軸 聯(lián)動數(shù)控機床 加工，葉輪軸葉片的加工和曲面的質(zhì)量則直接影響它的工作效果，進而直接影響整個工作過程。國外在此已經(jīng)有了成熟的技術(shù)應用體系，而國內(nèi)尚處于發(fā)展階段，應用方面的缺陷已經(jīng)成為提高復雜關鍵零件的一個重要問題，直接影響復雜零件的發(fā)展。也給傳統(tǒng)的機械，專業(yè)人才帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。 在整個畢業(yè)設計過程中使用 CAD/CAM 技術(shù) 軟件、對零件進行造型及加工工藝分析、工藝路線確定、刀具選擇和數(shù)學處理等一系列的工作。 本課題研究的 葉輪軸零件是典型的多軸 聯(lián)動數(shù)控 加工。隨著科學技術(shù)水平的提高，數(shù)控機床將隨著工業(yè)的發(fā)展而快速發(fā)展成為機械加工行業(yè)不可缺少的重要組成部分，數(shù)控機床是一種高精度的自動化設備，是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造 業(yè)的應用已經(jīng)越來越廣泛。 課題 研究背景 數(shù)控加工技術(shù)一直以來都作為一個國家機械制造業(yè)水平衡量的標志之一。技能競賽也是今后教育廳要求學生技能和能力培養(yǎng)的一個重要的方向，增強學生制定零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題上的能力。對刀具和工件的相對位置來說，多軸數(shù)控加工中心可以設置 六 個軸，即作直線運動的 X、 Y、 Z 軸，還有控制工作臺傾斜角度的 A、 B 軸和控制主軸回轉(zhuǎn)角度的 C 軸。的底部切削，經(jīng)過一次裝夾即可完成工件的加工。至 +110176。隨著機床技術(shù)的發(fā)展趨勢，高速機床主要功能部件高速電主軸單元、高速進給機構(gòu)、高性能數(shù)控以及伺服系統(tǒng)都得到了突破，高速機床應用范圍越來越廣，目前直流電機驅(qū)動的主軸轉(zhuǎn)速達 15000～100000r／ rain，進給運動 部件快速移動速度 60— 120m／ rai 切削進給速度 60m／min．最高加速度 10g。 （五 )智能化、網(wǎng)絡化、柔性化。三軸立式加工中心最有效 的加工面僅為工件的頂面，臥式加工中心借助回轉(zhuǎn)工作臺，也只能完成工件的四 面加工?；剞D(zhuǎn)。 立式主軸頭回轉(zhuǎn)。多軸數(shù)控加工由于干涉和刀具在加工空間的位置控制，其數(shù)控編程、數(shù)控 系統(tǒng)和機床結(jié)構(gòu)遠比三軸機床復雜得多。經(jīng)驗豐富的編程與操作人員的缺乏，是多軸數(shù)控加工技 術(shù)普及的一大阻力。 （ 3）購置機床需要大量投資。 零件圖尺寸的標注 圖 23 零件標注結(jié)構(gòu)圖 對數(shù)控加工來說，零件圖上應以同一基準或直接給出坐標尺寸。 毛坯的選擇 零件的毛坯種類主要分為型材，鍛件，鑄件和焊接，沖壓等半成品件，不同的毛坯種類的適應范圍也不一樣，下面列舉幾種常用的毛坯種類進行比較，如表24 所列。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。 （ 4）應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。 （ 2）基準統(tǒng)一原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。 ①六點定位原理 工件在空間有六個自由度，即沿 X、 Y、 Z 三個坐標方向的移動自由度和繞X、 Y、 Z 三個移動軸的旋轉(zhuǎn)自由度 A、 B、 C，如圖 31 所示。 （ 2）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。按驅(qū)動夾具工作的動力源分類，可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾 14 具和自夾緊夾具等。組合夾具是指按一定的工藝要求，由一套預先制造好的通用標準元件和部件組裝而成的夾具。 主要包括工序的劃分和工步的劃分、加工階段的劃分和加工順序的安排。使用設備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。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行加工。 （ 3）按所用刀具劃分工步。半精加工的公差等級為 10IT~IT9 。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。選為精基準的表面，應安排在起始工序先進行加工，以便盡快為后續(xù)工序的加工提供精基準。這是因為平面的輪廓平整，安放和定位比較穩(wěn)定可靠，若先加工好平面，就能以平面定位加工孔，保證平面和孔的位置精度。 經(jīng)綜合分析： 葉輪軸 零件的加工方案可以制定如下兩個： 方案一：車左端面、見平 換刀、變速 粗車Ф 60、Ф 80 外圓留 精加工余量 調(diào)頭裝夾 車右端面 換刀、變速 粗車外輪廓留 18 換刀、變速 精車Ф 24 精車Ф 精車 R6 精車 R8 精車 R6 精車Ф 58 臺階面 精車Ф 58 精車Ф78 臺階面 精車Ф 80 錐面 精車Ф 80 鉆中心孔 鉆孔Ф 1Ф21 調(diào)頭裝夾 車左端面，保證總長為 換刀、變速 倒角切槽 換刀、變速 鉆中心孔 鉆孔Ф 20 換刀、變速 粗車內(nèi)孔 換刀、變速 精車內(nèi)孔 精車外圓至尺寸 換刀、變速 粗銑Ф 80 外圓上的槽 精銑Ф 80 外圓上的槽 調(diào)頭裝夾 粗銑葉片精銑葉片 方案二：車右端面、見平 換刀、變速 粗車外輪廓留 精加工余量 換刀、變速 精車Ф 24 精車Ф 臺階面 精車 R6 精車 R8 精車 R6 精車Ф 58 臺階面 精車Ф 58 精車Ф 78 臺階面精車Ф 80 錐面 精車Ф 80 鉆中心孔 鉆孔 Ф 1Ф 21 調(diào)頭裝夾 車左端面，保證總長為 換刀、變速 倒角 切槽換刀、變速 鉆中心孔 鉆孔Ф 20 鉆Ф 34 孔 換刀、變速精車外圓至尺寸 粗車內(nèi)孔 換刀、變速 精車內(nèi)孔 換刀、變速粗銑Ф 80 外圓上的槽 精銑Ф 80 外圓上的槽 調(diào)頭裝夾 粗銑葉片 精銑葉片 方案 二 雖 然可行，但是沒有遵循先內(nèi)后外、先面后孔、基準先行的原則，因此，綜上所述加工方案應選擇方案一。 ③ 為了改善切削性能而進行的熱處理工序，如正火、調(diào)質(zhì)、退火等，應安 19 排在切削加工之前。 （ 4） 完工時的最后一刀應一次走刀連續(xù)加工，以免產(chǎn)生刀痕等缺陷。 20 ② 足夠的強度和韌性。為便于制造，要求刀具材料具有良好的可加工性，包括熱加工性能（熱塑性、可焊性、淬透性）和機械加工性能。 ④ 不斷推進可調(diào)試刀具（如浮動可調(diào)鏜刀頭）的開發(fā)和應用。 （ 1）粗加工時，在留下精加工、半精加工的余量后，盡可能一次走刀將剩下的余量切除；若余量過大不能一次切除，也應按先多后少的不等余量法加工。切削速度又稱線速度，它是指切削時刀具 切削刃上某點相對于待加工表面在祝運動方向上的瞬時速度。 表 36 常用切削速度 Vc 單位： m/min 材料 鑄鐵 鋼及其合金 鋁及其合金 銅及其合金 高速鋼 硬質(zhì)合金 高速鋼 硬質(zhì)合金 高速鋼 硬質(zhì)合金 高速鋼 硬質(zhì)合金 車削 — 60～ 100 15～ 25 60～ 110 15～ 200 300～ 450 60～ 10 150～ 200 擴 通孔 10～15 30～ 40 10～ 20 35～ 60 30～ 40 — 30～ 40 — 沉孔 8～ 12 25～ 30 8～ 11 30～ 50 20～ 30 — 20～ 30 — 鏜 粗鏜 20～25 35～ 50 15～ 30 50～ 70 80～ 150 100～ 200 80～ 150 100～ 200 精鏜 30～40 60～ 80 40～ 50 90～ 120 150～300 200～ 400 150～200 200～ 300 銑 粗銑 10～20 40～ 60 15～ 25 50～ 80 150～200 350～ 500 100～150 300～ 400 精銑 20～30 60～ 120 20～ 40 80～ 150 200～300 500～ 800 150～200 400～ 500 24 鉸孔 6～ 10 30～ 50 6～ 20 20～ 50 50～ 75 200～ 250 20～ 50 60～ 100 螺紋 ～ 5 — ～ 5 — 5～ 15 — 5～ 15 — 鉆孔 1525 — 10～ 20 — 50～ 70 — 20～ 50 — 切削用量的選擇方法可分為計算法和查表法兩種，常用的是查表法。 在輪廓加工中，在接近拐角處應適當降低進給量以克服