【正文】 工軌跡 在加工中我們一般用到的加工方法有四種： mill planar（一般平面銑）、 38 mill contour（型腔銑）、 fixed contour（固定軸銑）、 drill（鉆、鏜孔）。 圖 411 中心孔 完成上述造型后， D 向外輪廓進(jìn)行邊倒圓，半徑 R3。 圖 45 中心孔 以 D向型腔為繪圖平面，繪制草圖 46，孔求差拉伸 22mm。建好新文件后，分別對(duì) 凸臺(tái) 和 凹槽 進(jìn)行線架造型 。 而具體選用公式為 cV = nd?? /1000 （ 32） 選用的參數(shù)如 表 34。 fv 進(jìn)給速度指單位時(shí)間內(nèi)工件與銑 刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移，單位為 mm/min。 pa （端銑）或側(cè)吃刀量 ca （圓周銑） 如 圖 37所示，背吃刀量 pa 為平行于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位為mm，端銑時(shí) pa 為切削層深度，圓周銑削時(shí) pa 為被加工表面的寬度。 ③ pa 的影響。因?yàn)?Vc對(duì)切削溫度θ影響最大，所以 Vc 主要是通過θ來(lái)影響加工質(zhì)量。（φ 16 鉸刀） 銑：精銑 R3圓弧。各部分的走刀示意如圖 3 3 36 所示： 25 圖 34 凸臺(tái) 走刀示意圖 圖 35 精銑 b曲線內(nèi)腔槽走刀示意 圖 36 精銑 c曲線內(nèi)腔槽示意 對(duì)于 凹槽 的加工路線， 首先我們也要保證內(nèi)外型面對(duì) 2φ ? 位置精度。（φ 32 立 銑刀） 精銑：曲線 a外輪廓至尺寸→半精銑曲線 a 內(nèi)腔槽，單邊留余量 分層銑（每次 2mm）→高速精銑曲線 a 內(nèi)腔槽→銑 b 曲線內(nèi)腔槽至尺寸→銑 C 曲線內(nèi)腔槽至尺寸。 （ 3）切入和切出的路線應(yīng)考慮外延，以保證加工的表面質(zhì)量。為了保證 2φ 16 孔對(duì)型面位置精度，正確的做法是各個(gè)加工部位粗、精加工完成后，再進(jìn)行 2φ 16 孔的精加工，這樣有利于保證整個(gè)零件的位置精度，工藝文件見附錄。加工順序的安排應(yīng)遵循一些原則： ①基準(zhǔn)先行。就本工件的加工而言，劃分時(shí)應(yīng)注意一下幾點(diǎn)原則： 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(jìn)行，主要要依據(jù)零件的精度要求考慮。 φ 25 鏜刀， 用于螺紋加工。整體硬質(zhì)合金刀側(cè)刃直線性好，精度高，適合精加工使用，粗加工階段，應(yīng)盡可能不用 φ 12 的整體硬質(zhì)合金銑刀，以備精加工使用。 刀具選擇 選擇合適的刀具和參數(shù)，對(duì)于金屬切削加工，能起到事半功倍的效果。 在確定數(shù)控機(jī)床加工時(shí)應(yīng)注意不同類型的零件應(yīng)選用不同的機(jī)床，該零件屬于組合件。 ②夾緊力方向和夾緊點(diǎn)的確定 a)夾緊力應(yīng)盡可能朝向主要定位基準(zhǔn)，這樣可以保證夾緊工件時(shí)不破壞工件的定位，影響工件的加工精度要求。 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。 （ 3）工件的定位 工件定位，就是要使工件在夾具中占據(jù)某個(gè)確定的正確加工位置。 圖 32 直接找正法 18 （ 2）用夾具裝夾 夾具是用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置。 ①劃線找正法。作為粗基準(zhǔn)的面應(yīng)無(wú)鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時(shí) ，還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，重點(diǎn)考慮如何保證各個(gè)加工面都能分配到合理的加工余量，保證加工面與不加工面的位置尺寸和位置精度，同時(shí)還要為后續(xù)工序提供可靠精基準(zhǔn)。軸的精基準(zhǔn) 為軸兩端的中心孔，齒輪是典型的盤類零件，常以中心孔及 — 個(gè)端面為精加工基準(zhǔn)，而箱體類常以一個(gè)平面及平面上的兩個(gè)定位用工藝孔為精基準(zhǔn)。 在加工中，首先使用的 是粗基準(zhǔn)，但在選樣定位基準(zhǔn)時(shí)，為了保證零件的 15 加工精度，首先考慮的是選擇精基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)選定以后，再考慮合理地選擇粗基準(zhǔn)。此外還有裝配過程中用于確定零、部件間相互位置的裝配基準(zhǔn)。 14 3 加工準(zhǔn)備 及 工藝路線的確定 在 對(duì)零件進(jìn)行加工前要對(duì)零件進(jìn)行許多分析，如裝夾方式、基準(zhǔn)選擇、確定坐標(biāo)零點(diǎn)、刀具選擇及機(jī)床選擇等。其確定的方法有 ：經(jīng)驗(yàn)估算法、查表修正法、分析計(jì)算法。它是從毛坯到成品時(shí)從某一表面切除的金屬層總厚度，也等于該表面各工序余量之和，即 （ 24） 式中 i? —— 第 i道工序的工序余量（ mm ）； n—— 該表面總加工的工序數(shù)。最大余量 max? 是該工序余量的最大值。 對(duì)于外表面（見圖 24a） z=ab 對(duì)于內(nèi)表面（見圖 24b） z=ba 式中 z—— 本工序的工序余量 （ mm ）； a—— 前工序的工序尺寸 （ mm ）； b—— 本工序的工序尺寸 （ mm ） 。 （ 4） 對(duì)于不便裝夾的毛坯，可考慮在毛坯上另外增加裝夾余量或工藝凸臺(tái)、工藝凸耳等輔助基準(zhǔn)。有條件時(shí)，應(yīng)積極組織地區(qū)專業(yè)化生產(chǎn)，統(tǒng)一供應(yīng)毛坯。例如：材料是鑄鐵，就要用鑄造毛坯 ； 材料為鋼材，若力學(xué)性能要求高則可選鍛件，若力學(xué)性能要求低則可選型材或鑄鋼。尺寸大的零件因受設(shè)備限制，故一般用自 由鍛；中、小型零件可選用模鍛；形狀復(fù)雜的零件不宜用自由鍛。 從裝配示意圖來(lái)看， 對(duì) 凸臺(tái) 和 凹槽 上下平面加工都提出了較高要求，即單件要厚度尺寸應(yīng)控制在 以內(nèi)。 精度 分析 所謂加工精度，是指零件加工后的幾何參數(shù)（尺寸、幾何形狀和相互位置）的實(shí)際值與理想值之間的符合程度，而它們之間的偏離程度（即差異）則為加工誤差。45鋼是中碳結(jié)構(gòu)鋼，冷熱加工性能都不錯(cuò)，機(jī)械性能較好，且價(jià)格低、來(lái)源廣，所以應(yīng)用廣泛。 該 凸臺(tái) 和 凹槽 加工時(shí)， 加工內(nèi)容全部采用數(shù)控 銑床 加工。 、曲線外輪廓 ? mm、 C向視圖中的曲線 C內(nèi)腔槽、曲線 b外輪廓，應(yīng)控制在177。 （不含 180 180 外 形 ）； D向外輪廓曲線形狀公差 ?? mm。 讀圖和審圖 圖 21 凸臺(tái) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 首先要認(rèn)真分析與研究整臺(tái)產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，了解零件在產(chǎn)品中的位置、裝配關(guān)系及其作用，弄清各項(xiàng)技術(shù)要求對(duì)裝配質(zhì)量和使用性能的影響，找出主要的和 關(guān)鍵的技術(shù)要求，然后對(duì)零件圖樣進(jìn)行分析。 UG 概念 UG 是目前市場(chǎng)上功能最極致的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工具。同時(shí)，模具工業(yè)的發(fā)展也日益受到人們的重視和關(guān)注，國(guó)務(wù)院頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》也把模具列為機(jī)械工業(yè)改造序列的第一位，生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位。 （ 3）引入故障診斷專家系統(tǒng) 在設(shè)備故障診斷系統(tǒng)中借助多種數(shù)學(xué)原理和系統(tǒng)理論，形成了多種不同的診斷方法。 繼續(xù)向開放式、基于 PC 的第六代方向發(fā)展 基于 PC所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點(diǎn)，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會(huì)走上這條道路。基于 UG 的復(fù)合型零件數(shù)控銑削加工 摘要 本 論文 是一副 對(duì) 典型 復(fù) 合型零件 進(jìn)行工藝分析、數(shù)控編程及完成加工，主要運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)零件圖進(jìn)行工藝分析、制定工藝路線、確定工藝方案。至少采用 PC 機(jī)作為它的前端機(jī)，來(lái)處理人機(jī)界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題，由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控的任務(wù)。 （ 4）智能化數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)裝置 可 以通過自動(dòng)識(shí)別負(fù)載，而自動(dòng)調(diào)整參數(shù)，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳的運(yùn)行狀態(tài)。 隨著 CAD/CAM 軟件加工及快速成型等先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展，以及這些技術(shù) 在模具行業(yè)中的普及應(yīng)用，模具設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域正發(fā)生著一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)及模擬量加工方式正逐步被基于產(chǎn)品三維數(shù)字化定義的數(shù)字化制造方式所取代。 它不但 擁 有現(xiàn)今 CAD/CAM軟件 中功能最 強(qiáng) 大的 Parasolid 實(shí)體 建模核心 技術(shù) ，更提供高效能的曲面 建構(gòu)能力，能夠完成最 復(fù)雜 的造形 設(shè)計(jì) 。 （ 1）該零件 視圖表達(dá)完整、清晰，尺寸、公差、表面粗糙度及有關(guān)技術(shù)要求齊全、明確。加工要素有平面、曲線、腔槽和孔類加工。 之內(nèi)，內(nèi)腔槽上側(cè)過渡圓弧 R3，組合件的圖如 23所示。 零件結(jié)構(gòu)的工藝性 零件的工藝性是指所設(shè)計(jì)的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。它的最大弱點(diǎn)是淬透性低，截面尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。加工誤差的大小反映了加工精度的高低。兩個(gè)φ 16h7 圓柱銷同時(shí)插入，即對(duì)孔尺寸精度和位置精度，都有要求。 （ 3） 型材：熱軋型材的尺寸較大，精度低，多用作一般零件的毛坯 。 （ 2） 根據(jù)零件的 功能選擇毛坯。 毛坯形狀和尺寸的選擇 選擇毛坯形狀和尺寸總的要求是：減少“肥頭大耳”，實(shí)現(xiàn)少屑或無(wú)屑加工。 由于該零件力學(xué)性能要求較高，故 材料選用 45 鋼。 圖 24 加工余量 上述加工余量均為非對(duì)稱的單邊余量，旋轉(zhuǎn)表面的加工余量為雙邊對(duì)稱余量。下面以圖 25所示 的外圓為例來(lái)計(jì)算，其它各類表面的情況與此相類似。 加工總余量也是個(gè)變動(dòng)值，其值及公差一般可從有關(guān)手冊(cè)中查得或憑經(jīng)驗(yàn)確定。首先 根據(jù)工藝人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定加工余量。 基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)就是確定生產(chǎn)對(duì)象上的某些點(diǎn)、線、面的位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。要求掌握基準(zhǔn)的分類，定義，同等重要的是在訓(xùn)練中提高選擇基準(zhǔn)的能力。 選擇精基準(zhǔn)應(yīng)掌握五個(gè)原則： （ 1） 基準(zhǔn)重合原則 以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合誤差，調(diào)整法加工零件時(shí)，如果基準(zhǔn)不重合將出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合誤差。 （ 3） 自為基準(zhǔn)原則 當(dāng)某些精加工表面要求加工余量小而均勻時(shí)，可選擇該加工表面本身作 為定位基準(zhǔn)，以搞高加工面本身的精度和表面質(zhì)量。具體選擇一般應(yīng)遵下列原則： （ 1） 為了保證零件各個(gè)加工面都能分配到足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)。 （ 5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)盡量避免重復(fù)使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。如圖 31 所示，劃線找正法是用劃針根據(jù)毛坯或半成品上所劃分的線為基準(zhǔn)找正它的機(jī)床上的正確位置的一種裝夾方法。數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求，一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能保證零件與機(jī)床坐標(biāo)系之間的準(zhǔn)確尺寸關(guān)系。 ① 六點(diǎn)定位原理 工件在空間有六個(gè)自由度，即沿 X、 Y、 Z 三個(gè)坐標(biāo)方向的移動(dòng)自由度和繞X、 Y、 Z 三個(gè)移動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)自由度 A、 B、 C，如圖 33 所示。 c)避免采用占機(jī)調(diào)整式方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。 b)夾緊力方向應(yīng)有利于減少夾緊力，要求能夠在最小的夾緊力作用下，完成零件的加工過程。 本零件選擇 大連 數(shù)控銑床 XD40，而數(shù)控系統(tǒng)是使用 FANUC 0i MateMB。 刀具材料選用硬質(zhì)合金， 鉆頭和鉸刀選用高速鋼。 φ 32 立 銑刀，用于平面粗、精加工，外輪廓粗加工， M42 銑孔。 確定工藝路線 （ 1）工序的劃分 在數(shù)控機(jī)床上加工零件與普通機(jī)加工相比，工序可以比較集中。 ②對(duì)于 既要加工平面又要加工孔的地方，可以采用“先面后孔“原則劃分工步。上道工序的加工能為后面的工序提供精基準(zhǔn)和合適的夾緊表面。 確定進(jìn)給路線 在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡稱為進(jìn)給路線。 （ 4）完工時(shí)的最后一刀應(yīng)一次走刀連續(xù)加工，以免產(chǎn)生刀痕等缺陷。（φ 12 合金立銑刀） 銑孔：銑φ 12孔→ 銑 M42 螺 紋底 孔至φ 。 銑端面：粗精銑下平面→工件翻身→粗精銑上平面，留余量 → 粗銑零件周圍 。（φ 8 球頭刀） 凹槽 由外輪廓型面和內(nèi)腔槽組成。隨著 Vc 的增加，θ上升，工件的溫升變形和刀具磨損加快，使誤差加大。 pa 主要是通過切削力來(lái)影響加工質(zhì)量的。側(cè)吃刀量 ca為垂直于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位 為 mm，端銑時(shí) ca 為被加工表面寬度，圓周銑削時(shí) ca 為切削層深度。它與銑刀轉(zhuǎn)速 n、銑刀齒數(shù) Z 及每齒進(jìn)給量 zf (單位為 mm/z)有關(guān)。 表 34銑削時(shí)的切削速度 刀具名稱 φ 32面銑刀 φ 20立銑刀 φ 25內(nèi)螺紋孔單刃鏜刀 φ 11鉆頭 銑削速度Vc(mm/min) 160～ 250 200 70 25 30 刀具名稱 φ 20立銑刀 φ 16H7鉸刀 φ 12整體合金立銑刀 φ 8球頭刀 銑削速度Vc(mm/min) 100 15 150 150 切削液是為提高切削加工效率而使用的液體。 凸臺(tái) 的實(shí)體造型 凸臺(tái) 的實(shí)體造型，首先為了便于做加工，所以新建一個(gè)平面，距 XY 平面42mm。單擊螺紋指令，以該孔作為螺紋的生成目標(biāo)，生成 M42 深 18 螺紋， 所有造型完成后，所生成的 凸臺(tái) 模型如圖 47所示。 所有 造型完成后，所 36 生成的 凹槽 模型如圖 412 所示。在該零件的加工中，我們也用到上述四種加工方法。 41 圖 421 凸臺(tái) 加工軌跡 圖 4