【正文】 數(shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡查表確定切削速度和進(jìn)給量然后計算出機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和機(jī)床進(jìn)給速度見表39。圖67 圓弧過渡的特征 倒角點(diǎn)擊特征里面的圖標(biāo)如圖48所示倒角。從葉片圖樣分析，二軸聯(lián)動無法加工，那么三軸三聯(lián)動能否加工呢? 兩裝夾定位方式，一種是使葉輪軸的軸線與Z 軸( 刀具主軸) 重合，由于刀具干涉，只能加工出葉片的部分螺旋線輪廓。 刀具選擇綜合考慮工件材料為硬鋁的加工特性和加工時間，擬分粗、精加工兩道工序，粗加工選擇8mm的鋒鋼立銑刀，重點(diǎn)在快速去除余量。 確定加工邊界。圖43為限制線加工仿真示意。2）自動編程 自動編程是指助于數(shù)控語言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)，由計算機(jī)來自動生成零件加工程序的過程。以上方式只能進(jìn)行數(shù)控程序、機(jī)床動作的校驗(yàn)，如果要校驗(yàn)加工精度，則要進(jìn)行首件試切校驗(yàn)。快速定位到X150Z100處N70S800T0202。N150。N230G00X150。程序結(jié)束并返回表52 葉片程序清單O0002程序段號程序內(nèi)容程序解釋N10T01M06。調(diào)用子程序號0001，1次N90G00Z100。旋轉(zhuǎn)角度288度N170M98P1001。旋轉(zhuǎn)角度0度N50M98P1001。旋轉(zhuǎn)角度216度抬刀N130A216。程序結(jié)束并返回程序傳輸及加工設(shè)置好機(jī)床側(cè)參數(shù)，如端口、波特率及其他參數(shù)等，本處對應(yīng)選擇為COM19 200、8None2，用RS232C接口線將機(jī)床和電腦聯(lián)接，使用CIMCOEdit軟件或CAXA2011自帶的編程助手，將手工編制的主程序和自動生成的子程序傳入機(jī)床。旋轉(zhuǎn)角度288度N170M98P1001。調(diào)用子程序號0001，1次N90G00Z100。程序結(jié)束并返回表53 程序清單O0002程序段號程序內(nèi)容程序解釋N10T01M06。抬刀N130旋轉(zhuǎn)角度216度A216。旋轉(zhuǎn)角度0度N50M98P1001。對刀點(diǎn)N270G00P110Q220。N190。N110G01X24F90。主軸正轉(zhuǎn) 1號刀，主軸轉(zhuǎn)速800r/minN30G00X95Z2。圖51 數(shù)控編程步驟(1)分析圖樣 包括零件輪廓分析，零件尺寸精度、形位精度、表面粗糙度、技術(shù)要求的分析，零件材料、熱處理等要求的分析；(2)確定加工工藝 包括選擇加工方案，確定加工路線，選擇定位與夾緊方式，選擇刀具，選擇各項切削參數(shù)，選擇對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)；(3)數(shù)值計算 選擇編程原點(diǎn)，對零件圖形各基點(diǎn)進(jìn)行正確的數(shù)學(xué)計算，為編寫程序單做好準(zhǔn)備；(4)編寫程序單 根據(jù)數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫加工程序單；(5)制作控制介質(zhì) 簡單的數(shù)控程序直接采用手工輸入機(jī)床，當(dāng)程序自動輸入機(jī)床時，必須制作控制介質(zhì)。拾取刀路軌跡點(diǎn)接后置G代碼生成按鈕，生成G代碼。精加工采用五軸掃描線加工法，保證加工精度和表面粗糙度。兩種方案皆可，考慮到加工中便于觀察，本處選擇后者。 工件裝夾定位工件材料LYZ12A，易產(chǎn)生夾痕，先上車床，圓柱部均放余量，葉片部車至頂圓尺寸61mm后，轉(zhuǎn)加工中心。 圖610 沉頭孔的特征圖611 打孔的特征 葉片編程葉輪軸的5片葉片均布在40mm的圓柱面上，其頂面為60mm，葉片基本輪廓由4 條螺旋線構(gòu)成，基本輪廓細(xì)節(jié)說明如下，葉根部分R4mm圓弧光滑過渡，工件材料LYZ12A。 圖63 回轉(zhuǎn)體特征點(diǎn)擊Ф80的右端圓柱面創(chuàng)建草圖平面，畫個半徑18mm的圓，按F2退出草圖，點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)行拉伸，然后圖形拉伸長度為13mm的圓柱，如圖64。采用硬質(zhì)合金刀具加工可以不使用切削液，這是因?yàn)橛操|(zhì)合金耐熱性好，一般不需要使用切削液。 冷卻的選擇由于在切削加工過程中，被切削層金屬的變形、切屑與刀具前面的摩擦和工件與刀具后面的摩擦要產(chǎn)生大量的熱——切削熱。用行切方式加工內(nèi)腔的走刀路線，這種走刀能切除內(nèi)腔中的全部余量，不留死角，不傷輪廓。（3）粗、精加工時的選擇①粗加工時，f主要受刀桿、刀片、機(jī)床、工件等的強(qiáng)度和剛度所承受的切削力限制，一般根據(jù)剛度來選擇。（1）進(jìn)給速度的確定原則①當(dāng)能夠保證工件的質(zhì)量要求時，或在粗加工時為了提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。經(jīng)綜合分析：此組合裝配零件可通過公式或查表法萊完成。如何確定加工中的切削速度，除了可以參考有關(guān)切削用量表所列出的數(shù)值外，實(shí)踐中主要根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定，還可以根據(jù)公式相結(jié)合的方式來選擇。第一刀的ap應(yīng)盡可能大些，使刀口在里層切削，避免工件表面不平及有硬皮的鑄鍛件。經(jīng)綜合分析：根據(jù)以上刀具材料所具備的基本要求和刀具的選用原則，以及此零件加工的需要，需選用的刀具如下：表33 葉輪軸數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱風(fēng)力驅(qū)動器零件名稱葉輪軸零件圖號1程序號O0002序號刀具號刀具名稱刀具規(guī)格數(shù)量加工表面刀具（尖）半徑mm刀補(bǔ)量備注1T0190176。切削用刀具材料應(yīng)具備的性能見下表（表32）所示：表32 切削用刀具材料應(yīng)具備的性能希望具備的性能作為刀具使用時的性能希望具備的性能作為刀具使用時的性能高硬度（常溫及高溫狀態(tài)）耐磨損性化學(xué)穩(wěn)定性良好耐氧化性、耐擴(kuò)散性高韌性（抗彎強(qiáng)度）耐崩刃性、耐破損性低親和性耐溶著、凝著（粘刀）性高耐熱性耐塑性變形性磨削成形性良好刀具制造的高生產(chǎn)率熱傳導(dǎo)能力良好耐熱沖擊性耐熱裂紋性鋒刃性良好刃口鋒利表面質(zhì)量好微小切削可能 此外，刀具材料還應(yīng)具有較好的經(jīng)濟(jì)性，以便于推廣使用。刀具切削部分要承受很大的切削力和沖擊力。此外，確定加工路線時，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是采用順銑還是逆銑的銑削方式等。（3）輔助工序的安排檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施。（2）熱處理工序的安排熱處理工序在工藝路線中的位置安排，主要取決于熱處理的目的。此外，由于平面先加工，對于平面上的孔加工也帶來不便，刀具的初始工作條件能得到改善。② 先粗后精。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。半精加工的公差等級為。（3）按所用刀具劃分工步。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。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。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。組合夾具是指按一定的工藝要求，由一套預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。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、真空夾具和自夾緊夾具等。 （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。 ①六點(diǎn)定位原理工件在空間有六個自由度，即沿X、Y、Z三個坐標(biāo)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。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(zhǔn)。（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。（4）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)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(zhǔn)。 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(yīng)范圍也不一樣，下面列舉幾種常用的毛坯種類進(jìn)行比較，如表24所列。圖23 零件標(biāo)注結(jié)構(gòu)圖對數(shù)控加工來說，零件圖上應(yīng)以同一基準(zhǔn)或直接給出坐標(biāo)尺寸。（3）購置機(jī)床需要大量投資。經(jīng)驗(yàn)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。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(jī)床結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比三軸機(jī)床復(fù)雜得多。 立式主軸頭回轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)。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。（五)智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化。隨著機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢，高速機(jī)床主要功能部件高速電主軸單元、高速進(jìn)給機(jī)構(gòu)、高性能數(shù)控以及伺服系統(tǒng)都得到了突破，高速機(jī)床應(yīng)用范圍越來越廣，目前直流電機(jī)驅(qū)動的主軸轉(zhuǎn)速達(dá)15000～100000r／rain，進(jìn)給運(yùn)動部件快速移動速度60—120m／rai切削進(jìn)給速度60m／min．最高加速度10g。至+110176。的底部切削，經(jīng)過一次裝夾即可完成工件的加工。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(shè)置六個軸，即作直線運(yùn)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。技能競賽也是今后教育廳要求學(xué)生技能和能力培養(yǎng)的一個重要的方向，增強(qiáng)學(xué)生制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題上的能力。 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(jī)械制造業(yè)水平衡量的標(biāo)志之一。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，數(shù)控機(jī)床將隨著工業(yè)的發(fā)展而快速發(fā)展成為機(jī)械加工行業(yè)不可缺少的重要組成部分，數(shù)控機(jī)床是一種高精度的自動化設(shè)備，是綜合應(yīng)用計算機(jī)、自動控制、自動檢測及精密機(jī)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(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。但傳統(tǒng)的三軸數(shù)控加工不能解決某些復(fù)雜零件的加工，因此，需要引入四軸、五軸、車銑復(fù)合等多軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床加工，而現(xiàn)代社會急需大量掌握現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)、多軸聯(lián)動加工工藝設(shè)計分析與操作的專業(yè)技能人才。 本課題在設(shè)計的過程當(dāng)中，深入生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行調(diào)查研究，吸取企業(yè)先進(jìn)技術(shù)，制定出了合理的工藝方案。我國經(jīng)濟(jì)全面與國際接軌，并逐步成為全球制造中心，我國企業(yè)廣泛應(yīng)用現(xiàn)代化數(shù)控技術(shù)參與國際競爭?；谒妮S聯(lián)動數(shù)控加工復(fù)雜形狀零件在制造加工過程中的各個關(guān)鍵要素得到了研究。多軸數(shù)控加工是四軸以上的數(shù)控加工，其中具有代表性的是五軸數(shù)控加工。國外多軸數(shù)控加工技術(shù)研究比較早，德國、西班牙、瑞士、日本、意大利等國家以及我國的臺灣地區(qū)已經(jīng)形成了自己在國際上的知名品牌，如德國DMG、瑞士米克朗、臺灣匠澤、西班牙PANTERA等等?？梢愿鶕?jù)加工需求，配備各種銑頭和配置，適用于航空航天結(jié)構(gòu)件和大型模具的高精密加工。（2）國內(nèi)多軸數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢。（四)復(fù)合化。VTM11000七軸六聯(lián)動螺旋槳加工機(jī)床，采用國際先進(jìn)的三維立體造型、CAD優(yōu)化設(shè)計、有限元分析等設(shè)計制造技術(shù)，使機(jī)床獲得最佳動靜態(tài)剛度，具有合理的設(shè)計結(jié)構(gòu)、可靠的精度穩(wěn)定性及精度保持性，設(shè)計先進(jìn)、操作簡單、維修方便，保證VTM11000七軸六聯(lián)動螺旋槳機(jī)床成為高精度、高可靠性、高效率的數(shù)字化高科技產(chǎn)品。工作臺可以環(huán)繞X軸回轉(zhuǎn)，定義為A軸，A軸的一般工作范圍是0176。這種設(shè)置方式的多軸數(shù)控加工機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是：主軸結(jié)構(gòu)比較簡單，主軸剛性非常好，制造成本比較低。這種設(shè)置方式的多軸數(shù)控加工機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是：主軸加工非常靈活，工作臺也可以設(shè)計得非常大。數(shù)控編程除了直線運(yùn)動之外，還要協(xié)調(diào)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的相關(guān)計算，如旋轉(zhuǎn)角度行程檢驗(yàn)、非線性誤差校核、刀具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動計算等，處理的信息量很大，數(shù)控編程極其抽象。用戶在進(jìn)行數(shù)控加工時需要頻繁換刀或調(diào)整刀具的確切尺寸，按照正常的處理程序，刀具軌跡應(yīng)送回CAM系統(tǒng)重新進(jìn)行計算，從而導(dǎo)致整個加工過程效率不高。圖22 葉輪軸 零件圖的工藝分析1）件圖的工藝性分析(1)分析零件圖是否完整正確 (2)零件的技術(shù)要求分析 (3)尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)(4)定位基準(zhǔn)應(yīng)可靠2）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析（1）盡量工序集中，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特長，提高精度和效率（2）采用標(biāo)準(zhǔn)刀具、減少刀具規(guī)格種類（3）減少機(jī)床調(diào)整，縮短輔助時間（4）利于減少編程工作量（5）利于減少加工勞動量（6）利于保證定位剛度和刀具剛度，以提高加工精度綜上所述：零件在滿足使用要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。,要求都很高，粗糙度不容易保證，而且公差要求較高，需要很高的配合度，所以這就是加工該零件的難度。 粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（1）基準(zhǔn)重合原則。（3）互為基準(zhǔn)的原則。精基準(zhǔn)應(yīng)該是精度較高、表面粗糙度較小、支撐面積較大的表面。為了提高數(shù)控機(jī)床的效率，在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a）力求設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計算基準(zhǔn)的統(tǒng)一。結(jié)合我院現(xiàn)有機(jī)床的實(shí)際情況，采用臥式車床的CK6132A機(jī)床加工葉輪軸的軸柄部分，選用4軸立式加工中心加工葉片部分。（2）專用夾具。（5）成組夾具數(shù)控機(jī)床夾具常使用通用可調(diào)夾具和組合夾具。對工人的技術(shù)要求水平不高。同時，近代計算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。（2）對于既要加工平面又要加工孔的零件，可以采用“先面后孔”的原則劃分工步。一般粗加工的公差等級為。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為IT5～I(xiàn)T6。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。④ 先面后孔。⑦ 工件剛性好。主要用于提高零件的表面硬度和耐磨性以及防腐、美觀等。（2）尋求