【正文】 由于慣性造成工藝系統(tǒng)的變形，在輪廓拐角處造成超程或是負程的現(xiàn)象。表見《數(shù)控加工工藝》第 163 頁～ 166 頁。具體來講，選擇粗車外圓時每轉進給量為，精車時每轉進給量 ，粗車內(nèi)圓時每轉進給量為 ，精車時每轉進給量為 ， 加工外圓時： 粗車： fnvf ? = 900 =150(mm/min) 精車： fnvf ? = 1200 =200(mm/min) 加工內(nèi)圓時： 粗車： fnvf ? = 300 =90(mm/min) 精車： fnvf ? = 500 =80(mm/min) 走刀路線的選擇 走刀路線一般可以按一下原則來選擇： （ 1）尋求最短加工路線 （ 2）最終輪廓一次走刀完成 為保證工件輪廓表面加工后的粗糙 度要求，最終輪廓應安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來。 28 圖 42所示為五軸限制線加工參數(shù)選擇和刀具軌跡示意，最后在自動生成程序時由五 軸加工轉為三軸加工。這是因為鑄鐵件的崩碎切屑沖入導軌會加大磨損，清理和維護也不方便。 表 39 葉輪軸 數(shù)控加工工序 卡 1 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品型號 零件圖號 總 1 頁 第 1 頁 產(chǎn)品名稱 風力驅(qū)動器 零件名稱 葉輪軸 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 10 YLZ12A 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每臺件數(shù) 鑄件 Ф 90x120mm 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)數(shù) 數(shù)控車床 CK6132A 夾具編號 夾具 名稱 切削液 三爪卡盤 工位器具編號 工位器具名稱 工序時 準終 單件 工步號 工步內(nèi)容 工藝設備 主軸轉速（ r/min） 切削速度（ m/min） 進給速度（ mm/min) 切削深度（ mm) 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 車端面、見平 數(shù)控車床、三爪卡盤 900 80 2 粗車Ф 60、Ф 80外圓留 數(shù)控車床、三爪卡盤 900 120 設計 日期 審核 日期 標準化日 期 會簽 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 西南科技大學應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 。 通過查詢資料知道常用的冷卻液主要有以下三種，見表 37。 軸 外輪廓部分走刀路線 葉輪軸外輪廓的走刀路線如圖 33所示 圖 33 外輪廓的走刀路線 軸內(nèi)輪廓部分走刀路線 葉輪軸內(nèi)輪廓部分的走刀路線如圖 34所示 圖 34 內(nèi)輪廓的走刀路線 葉片部分走刀路線 分粗、精加工兩道工序，粗加工采用五軸限制線加工法快速去除余量，留1mm 精加工余量 。 經(jīng)綜合分析： 葉輪軸 零件的進給速度按照零件加工精度的要求，在遵循以上原則的基礎上，用公式進行計算。進給速度 Vc 的計算式為： min)/(mmnfVc ? 式中： n為轉速 (r/min)； f進給量 每轉進給速度的換算。 進給速度的確定 進給速度（ F）是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精 25 度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。 （ 4） 工藝系統(tǒng)剛性差的， Vc 應減小。車削和鏜削加工時，精加工余量通常為 ～，銑削時，精加工余量通常為 ～ 。 車削外圓柱面的背吃刀量為該次切除余量的一半： 2dmdwap ?? 式中： dw 為工件待加工表面直徑（ mm）； dm為工件已加工表面直徑（ mm）。 ② 盡量使用不 重磨刀片，少用焊接式刀片。高溫硬度是耐熱性的重要指標，常用耐熱溫度來表示，如高速鋼的溫度，減輕刀具磨 損。一般來說，刀具材料的硬度越高，耐磨性也越好。 （ 2） 尋求最短的進給路線，以提高加工效率。主要用于提高零件的表面硬度和耐磨性以及防腐、美觀等。 ⑦ 工件剛性好。 ④ 先面后孔。因此，在擬定工藝路線時，工藝人員要全面的把切削加工、熱處理和輔助工序三者一起加以考慮。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為 IT5～ IT6， 表面粗糙度為 ~ m。粗糙度為 ~Ra80 100μ m。先加工面可提高孔的加工精度，因為銑平面時切削力較大，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，減少由于變形引起的對孔的精度的影響。 工步的劃分 劃分工步 主要從加工精度和效率兩方面考慮。但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。 經(jīng)綜合分析：確定為葉輪軸零件使用的夾具為三爪自定心卡盤和頂尖。專用夾具指為某一工件的某一加工工序而設計制造的夾具，其結構緊湊，操作方便，主要用于固定產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。其中， 4 軸立式加工中心機床的主要參數(shù)見表 31。 b） 盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位和裝夾后就能加工出全部待加工表面。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。即盡可能選擇設計基準作為定位基準稱為基準重合。 （ 3）應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。 粗基準選擇應當滿足以下要求： （ 1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。并且該零件內(nèi)孔的粗糙的都為 m? ，所以表面質(zhì)量的要求是很高的。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等。對這個問題的最終解決方案，有賴于新一代 CNC 控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠識別通用格式的工件模 型文件（如 STEP 等）或 CAD 系統(tǒng)文件。多軸數(shù)控加工的操作和編程技能密切相關，如果用戶為機床增添了特殊功能，則編程和操作會更復雜。在使用球面銑刀加工曲面時，當?shù)毒咧行木€垂直于加工面時，由于球面銑刀的頂點線速度為零，頂點切出的工件表面質(zhì)量會很差，而采用主軸回轉的設計，令主軸相對工件轉過一個角度，使球面銑刀避 開頂點切削，保證有一定的線速度，可提高表面加工質(zhì)量，這是工作臺回轉式加工中心難以做到的。但一般工作 臺不能設計太大，承重也較小，特別是當 A 軸回轉角度≥ 90176。 5 至 359176。 本機床適用于航天、航空、船舶等行業(yè)中的一些形狀復雜、精度要求高異型螺旋槳類零件的加工，集銑、車、鉆、鏜、攻絲等功能于一體的高柔性機床，可銑削加工螺旋槳葉片的葉面、葉緣和槳轂的外圓及葉根；車削加工槳轂的上下平面和止口及內(nèi)錐孔，對于螺旋槳根部或五 葉以上葉面重疊部位可進行七軸六聯(lián)動加工。與以往單純追求高速主軸和進給機構不同，當今市場對 于個性化的要求日益強烈，交貨日期也在不斷縮短，因此五軸加工中心更趨向于小規(guī)模，甚至單件生產(chǎn)。 （一 )高速、高效率。臺灣匠澤 U 系列 五 軸聯(lián)動高速龍門加工中心。德國 DMG 五 軸聯(lián)動立式加工中心共有十四 種機型，采用直線電機驅(qū)動技術、主軸 擺動和回轉工作臺擺動，可以勝任從 五 面加工到 五 軸聯(lián)動加工的各種工作，優(yōu)質(zhì)高效。多軸數(shù)控加工能同時控制 四 個以上坐標軸的聯(lián)動，將數(shù)控銑、數(shù)控鏜 、 數(shù)控鉆等功能組合在一起，工件在一次裝夾后，可以對加工面進行銑、鏜、鉆等多工序加工，有效地避免了由于多次安裝造成的定位誤差，能縮短生產(chǎn)周期，提高加工精度。旨在研究葉輪軸復雜零件曲面的制造技術在四軸聯(lián)動數(shù)控加工中的應用，為推廣多軸數(shù)控加工技術的研究和應用提供技術的支持。數(shù)控技術是制造實現(xiàn)自動化，集成化的基礎，是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率不缺可少的手段。 1 1 緒論 數(shù)控加工技術是先進制造技術的基礎與核心，數(shù)控機床 是工廠自動化的基礎，數(shù)控加工技術的普及將使現(xiàn)代制造技術產(chǎn)生巨大的變革，數(shù)控化比重更是一個國家制造業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志。 I 葉輪軸零件造型及數(shù)控加工工藝設計 摘 要 裝備制造業(yè)是一國工業(yè)之基石， 隨著我國現(xiàn)代制造業(yè)的升級和數(shù)控技術的不斷發(fā)展，三軸聯(lián)動數(shù)控加工已經(jīng)普及。 關鍵詞： 葉輪軸 ，造型，加工工藝，工藝路線，工藝規(guī)程 II 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................. 1 課題研究背景 ..................................................................................................... 1 課題在當今國內(nèi)外的現(xiàn)狀 ................................................................................... 2 多軸數(shù)控加工技術的現(xiàn)狀 ......................................................................... 2 多軸數(shù)控加工的類型 ................................................................................ 4 ....................................................................................... 5 2 零件圖的工藝設計分析 ................................................................................................. 7 葉輪軸加工圖樣分析 .......................................................................................... 7 零件圖的工藝分析 .............................................................................................. 8 .............................................................................................. 8 .................................................................................... 8 ............................................................................. 9 毛坯的選擇 ........................................................................................................ 9 3 加工準備及工藝文件的 編制 ........................................................................................ 10 定位基準的選擇 ............................................................................................... 10 粗基準的選擇 ........................................................................................ 10 精基準選擇 ............................................................................................ 10 裝夾方案的確定 ................................................................................................11 ..................................................................................... 13 機床的選擇 ............................................................................................ 13 夾具的選擇 ....