【正文】 分析被加工的零件圖樣，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線。 （ 2）確定加工工藝方案 根據(jù)上述的分析，選擇加工方案，確定加工順序，加工路線、裝夾方式、切削用量材料等，要求有詳細的設(shè)計過程和合理的參數(shù)。由于重型切削的特點 (切削深度大，余量不均，表面有硬化層 )，刀具在粗加工階段的磨損形式主要是磨粒磨損。 根據(jù)加工要求選用四把刀具， T01為粗加工車刀，故選用 90176。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下， ap就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個有效措施。隨著 Vc 的增大，刀具耐用度急劇下降，故 Vc 的選擇主要取 決于刀具耐用度。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般 ～ 。 5）由于本設(shè)計的加工屬于半精加工，因此，選用介于兩者之間的進給速度，即50mm/min— 100mm/min。 硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考值 工件材料 熱處理狀態(tài) ap（ mm） （ ， 2] (2,6] (6,10] f（ mm/r） (,] (,] (,1] vc(m/min) 低碳鋼、易切鋼 熱軋 140～ 180 100～ 120 70～ 90 中碳鋼 熱軋 130～ 160 90～ 110 60～ 80 調(diào)質(zhì) 100～ 130 70～ 90 50～ 70 合金結(jié)構(gòu)鋼 熱軋 100～ 130 70～ 90 50～ 70 調(diào)質(zhì) 80～ 110 50～ 70 40～ 60 工具鋼 退火 90～ 120 60～ 80 50～ 70 灰鑄鐵 HBS190 90～ 120 60～ 80 50～ 70 HBS=190～ 225 80～ 110 50～ 70 40～ 60 高錳鋼 10～ 20 銅及銅合金 200～ 250 120～ 180 90～ 120 鋁及鋁合金 300～ 600 200～ 400 150～ 200 鑄鋁合金（ WSI13%) 100～ 180 80～ 150 60～ 100 注：切削鋼及灰鑄鐵時刀具耐用度約為 60min 2）車螺紋時主軸的轉(zhuǎn)速。一般來說，夾具夾具是安裝在機床上的，用以裝夾工件和引導(dǎo)刀具的裝置 .它屬于工藝裝備。 夾具的類型 : 數(shù)控車床上的夾具主要有兩類：一類用于盤類或短軸類零件，工件毛坯裝夾在帶可調(diào)卡爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動旋轉(zhuǎn)；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動卡盤傳動旋轉(zhuǎn)。數(shù)控機床各坐標軸按標準 JB305182 數(shù)控機床及其數(shù)控機械的坐標系和運動方向的命名方法 確定后，還要確定坐標系原點的位置，這樣坐標系才能確定下來。這樣，通過機床回零操作，確定了機床零點，從而準確地建立機床坐標系，即相當于數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部建立一個以機床零點為坐標原點的機床坐標系。 機械制造與自動化 12 5 數(shù)控車削工藝 在進行數(shù)控加工工藝設(shè)計時，一般應(yīng)進行以下幾方面的工作：數(shù)控加工內(nèi)容的選擇；數(shù)控加 工工藝得分析；數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計。 此外，再選擇和決定加工內(nèi)容時，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等。 1．保證精度的原則 數(shù)控加工要求工序盡可能集中，常常粗、精加工在一次裝夾下完成，為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應(yīng)將粗、精加工分開進行。加工路線的確定首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計算簡單 ，走刀路線盡量短，效率較高等 。 采用該機床本身的標準卡盤，零件伸出三爪卡盤235mm 左右，找正并用頂尖配合夾緊工作。 軸的數(shù)控加工工藝卡 單位名稱 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 XXX 軸 1 XXX 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 001 三爪卡盤 數(shù)控車床 數(shù)控中心 工步號 工步內(nèi)容（ mm） 刀具號 刀具規(guī)格（ mm） 主軸轉(zhuǎn)速（ r/min） 進給速度(mm/min) 備注 1 從左至右粗車各面 T01 20 20 500 2 從左至右精車各面 T01 20 20 800 3 切槽 T03 20 20 350 4 車 M48 螺紋 T04 20 20 800 編制 審核 批準 年 月 日 共 1頁 第 1頁 螺紋牙型深度： t= P= = 機械制造與自動化 16 D 大 =D 公稱 P= = D 小 =D 公稱 P= = 螺紋加工分為 4 刀，第 1 刀：Φ =47mm。用機床控制面板上“回參考點鍵”啟動回參考點。 （ 10） 加工完成 機械制造與自動化 23 7 數(shù)控加工的優(yōu)勢 ，機床的控制系統(tǒng)對輸入信息進行運算與控制，并不斷地向直接指揮機床運動的電動機功能部件 —— 機床的伺服機構(gòu)發(fā)送脈沖信號，伺服機構(gòu)對脈沖信號進行交換和放大處理，然后由傳動機構(gòu)驅(qū)動數(shù)控機床，從而加工零件，所以數(shù)控 加工的關(guān)鍵是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取，即數(shù)控編程。但是工件復(fù)雜，特別是加工非圓弧曲線、曲面等表面，或工件加工程序比較長的，使用手工編程將十分煩瑣、費時，而且容易出現(xiàn)錯誤，常會出現(xiàn)手工編程工作跟不上 數(shù)控機床加工的情況。 CAM 軟件是將加工零件以圖形形式輸入計算機，由計算機自動進行數(shù)值計算前置處理，在屏幕上形成加工軌跡，及時修改，再通過后置處理形式加工程序輸入數(shù)控機床進行加工。在自己緊張的工作中，仍然盡量抽出時間對我們進行指導(dǎo)，時刻關(guān)心我們的進展狀況，督促我們抓緊學(xué)習(xí)。工藝設(shè)計、數(shù)值計算及程序編制的整個過程雖然任務(wù)比較繁重，但在設(shè)計過程中通過自己不斷的學(xué)習(xí)，尤其是自主學(xué)習(xí)和實踐以及實驗，我克服了許多的難題，這種成就感使感到十分的喜悅和興奮。在具體的編程過程中，除擬定工藝方案仍主要依靠人工方案外，（有些自動編程系統(tǒng)能自動確定 最佳的加工工藝參數(shù)），其余的工作，包括數(shù)值計算、編寫程序單、制作控制介質(zhì)、程序檢驗等各項工作均由計算機自動完成。手工編程是指程序編制的整個過程步驟幾乎全部是由人工來完成的。這時要一手按啟動鍵，一手按停止鍵，如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停止。這時才能正常操作機床。 根據(jù)被加工表面質(zhì)量要求、刀具材料和工件材料，參考 機床說明書、 削用量手冊或有關(guān)資料選取切削速度與每轉(zhuǎn)進給量，最后根據(jù)實踐經(jīng)驗進行修正，計算結(jié)果填入下表中。根據(jù)零件尺寸精度及技術(shù)要求，應(yīng)將粗、精加工分開來考慮，確定的加工工藝路線為：車削右端面→粗車Φ 、Φ 、外圓錐面、Φ →粗車圓弧面→精車倒角、螺紋實際外圓Φ 、外圓錐面、Φ 62mm 外圓柱面、Φ 80mm 外圓柱面、圓弧面→切槽 3Φ 45mm→車削 M48mm 的螺紋。 二、加工路線的確定 在數(shù)控加工中，刀具（嚴格說是刀位點）相對于工件的運動軌跡和方向稱為加工路線。 一、加工工序劃分 在數(shù)控機床上加工零 件，工序可以比較集中 ,一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工序。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工： （ 1）占機調(diào)整時間長 （ 2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點。 工件坐標系是用來確定工件幾何形體上各要素的位置而設(shè)置的坐標系，工件原點的位置是人為設(shè)定的，它是由編程人員在編制程序時根據(jù)工件的特點選定的，所以也稱編程原點。機床零點是通過機床參考點間接確定的，機床參考點也是機床上的一個固定點，其與機床零點間有一確定的相對位置，一般設(shè)置在刀具運動的 X、 Y、 Z 正向最大極限位置。 2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。 3）裝卸工件要迅速方便，以減少機床的停機時間。同時，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給速度三者能相互適應(yīng)，以 形成最佳切削用量。 式中 v切削速度，單位為 m/min，由刀具的耐用度決定； 機械制造與自動化 8 n主 軸轉(zhuǎn)速，單位為 r/min； D工件直徑或刀具直徑，單位為 mm。 3）當加工精度，表面粗糙度要求高時，進給速度應(yīng)選小些，一般在 20～ 50mm/min范圍內(nèi)選取。 從刀具的壽命（耐用度 ） 出發(fā)，切削用量的選擇方法是：先選取被吃刀量，其次確定進給速度，最后確定主軸轉(zhuǎn)速。 切削速度 Vc。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。與之相比， YT 類硬質(zhì)合金刀具適于加工鋼料，由于 YT 類合金具有較高的硬度和 耐磨性，尤其是具有高的耐熱性，抗粘結(jié)擴散能力和抗氧化能力也很好，在加工鋼料時刀具磨損較小，刀具耐用度較高，因此 YT 類硬質(zhì)合金是重型加工時較常用的刀具材料。等規(guī)格的數(shù)控車床，其主軸最高轉(zhuǎn)速一般為 3000r/min— 5000r/min , 2． 高的可靠性 數(shù)控機床加工的基本前提之一是刀具的可靠性。 數(shù)控加工的步驟 必須利用設(shè)計前一到二周的時間研究設(shè)計計劃和任務(wù)書，了解產(chǎn)品的工藝性和公差等級，在初步明確設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，可以步驟進行設(shè)計方案的論證。 2）數(shù)控機床加工程序的編制比普通機床工藝規(guī)程的編制復(fù)雜。重點研究微納機電系統(tǒng)的制造技術(shù)，超精密制造、巨型系統(tǒng)制造等相關(guān)的數(shù)控制造技術(shù)、檢測技術(shù)及相關(guān)的數(shù)控機床研制，如微型、高精度、遠程控制手術(shù)機器人的制造技術(shù)和應(yīng)用；應(yīng)用于制造大型電站設(shè)備、大型艦船和航空航天設(shè)備的重型、超重型數(shù)控機床的研制； IT 產(chǎn)業(yè)等高新技術(shù)的發(fā)展需要超精細加工和微納米級加工技術(shù)，研制適應(yīng)微小尺寸的微納米級加工新一代微型數(shù)控機床和特種加工機床；極端制造領(lǐng)域的復(fù)合機床的研制等 數(shù)控加工必須遵