【正文】 調(diào)用子程序號0001，1次N150G00Z100。抬刀N220M05。建立工件坐標系N30M03S1500。N170。表51 葉輪軸程序清單O0003程序段號程序內(nèi)容程序解釋N10G54G00X150Z100。利用軟件提供的干涉檢查和加工成型與模型比對，檢查刀具干涉和切削參數(shù)的合理性，反復多次，優(yōu)化加工參數(shù)，為得到較為合理的程序作準備。 葉片加工方案在A軸定位后，根據(jù)圖22所示之零件圖樣，加工區(qū)域有兩種選擇，一種是加工兩個葉片之間的空腔，葉片輪廓隨之成型。 圖69 內(nèi)孔的造型特征 鉆內(nèi)孔點擊【打孔】圖標，拾取打孔平面，選擇【沉頭孔】指令；點擊空格鍵選擇圓心指令；點擊下一步，點擊完成指令得到圖410所示。表37 常用冷卻液冷卻液名稱主要成份主要作用水溶液水、防銹添加劑冷卻乳化液水、油、乳化劑冷卻、潤滑、清洗切削油礦物油、動植物油、極壓添加劑或油性潤滑需要注意的是，加工鑄鐵件一般不用切削液。在粗加工時可選大些的f；精加工時，由于Ra要求較高，所以也選用較高的f。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。表35 常用螺紋切削的進給次數(shù)與背吃刀量公制螺紋螺距牙深 背吃刀量及進給次數(shù)1次2次3次4次5次6次 主軸轉速的確定確定主軸轉速時，主要根據(jù)工件材料、刀具材料機床功率和加工性質(zhì)（如粗、精加工）等條件確定其允許的切削速度。③大力推廣標準的模塊化刀夾（刀柄和刀桿等）。耐磨性除與硬度有關外，還與刀具金相組織中碳化物的種類、數(shù)量、大小及分布情況有關。淬火、滲碳淬火等安排在磨削加工之前進行。對于箱體、支架和連桿等工件應先加工平面后加工孔。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。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。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。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)。 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。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。（3）應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。所以表面質(zhì)量的要求是很高的。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。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。至359176。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)。臺灣匠澤U系列五軸聯(lián)動高速龍門加工中心。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。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。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。作為一名數(shù)控專業(yè)的學生，對數(shù)控技術知識的運用將是一項重要的技能。隨著模具制造技術的迅速發(fā)展，對加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求，因此多軸數(shù)控加工技術得到了空前的發(fā)展。具有高速、龍門架結構、五軸聯(lián)動 的特點， 主要有U2Useries三個規(guī)格，U其中Useries最高主軸轉速達20000 轉/min，帶A 軸和C軸兩個輔助軸，A軸旋轉角度為95176。為了滿足這一要求，機床廠商需要開發(fā)出復合程度更高的復合機床。工作臺的中間還設有一個回轉臺，環(huán)繞Z軸回轉，定義為C軸，C軸都是360176。人們早已認識到多軸數(shù)控加工技術的優(yōu)越性和重要性，但到目前為止，多軸數(shù)控加工技術的應用仍然局限于少數(shù)資金雄厚的部門，并且仍然存在尚未解決的難題。購置機床需要大量投資。根據(jù)以上分析可知：該零件的結構比較復雜，而且加工精度和表面質(zhì)量要求很高，不容易完成加工。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4）自為基準原則。c）避免采用占機調(diào)整式方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機床的效能。（3）組合夾具。（2）工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。反之，如先鏜孔后銑面，則銑削平面時極易在孔口產(chǎn)生飛邊、毛刺，進而破壞孔的精度。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。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。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，應安排在切削加工之前。②足夠的強度和韌性。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。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。在輪廓加工中，在接近拐角處應適當降低進給量以克服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。具體來講，加工外圓時：粗車： =900=150(mm/min)精車： =1200=200(mm/min)加工內(nèi)圓時：粗車： =300=90(mm/min)精車： =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。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。同上所述，打葉片的內(nèi)孔，得到如圖411所示。 另一種是直接加工一個葉片，葉片兩旁的空腔隨之成型，刀具和已加工面不會產(chǎn)生干涉。圖43 加工仿真生成G代碼。建立工件坐標系N20M03S800T0101。N180G01X58。主軸正轉 1號刀，主軸轉速1500r/minN40A0。主軸停止N230M30。抬刀N160A288。N140M98P1001。調(diào)用子程序號0001，1次N180G00Z100。換1號刀N20G90G54G00Z100。N典型零件的加工程序編制本零件在加工過程中葉片部分采用自動編程，其余采用手動編程方式,程序清單如下。CAXA2013大賽版提供的毛坯設置有長方形、圓柱面等，葉片部分則是圓柱，因此，在加工中心中選擇圓柱。 精加工選擇R3mm的鎢鋼球頭銑刀，重點在保證加工精度和表面粗糙度。圖68 倒角特征 葉輪軸的內(nèi)部造型 先按F再按F7鍵進入XZ平面進行繪制草圖，點擊圖標選擇其中的水平+鉛垂，再拾取Ф40圓的圓心，確定這點為正交的位置；，豎線分別等距10和17得到兩個交點；點擊圖標拾取兩個交點，輸入半徑值為R17，裁剪多余線條；退出草圖狀態(tài)，點擊特征里面圖標最后綜合得到如圖49。通過查詢資料知道常用的冷卻液主要有以下三種，見表37。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)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。車削和鏜削加工時，～，銑削時，～。②盡量使用不重磨刀片，少用焊接式刀片。一般來說，刀具材料的硬度越高，耐磨性也越好。主要用于提高零件的表面硬度和耐磨性以及防腐、美觀等。④ 先面后孔。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。（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。對工人的技術要求水平不高。（2）專用夾具。為了提高數(shù)控機床的效率，在確定定位基準與夾緊方案時應注意以下幾點：a）力求設計基準、工藝基準與編程計算基準的統(tǒng)一。（3）互為基準的原則。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。,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。用戶在進行數(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，刀具軌跡應送回CAM系統(tǒng)重新進行計算，從而導致整個加工過程效率不高。這種設置方式的多軸數(shù)控加工機床的優(yōu)點是：主軸加工非常靈活，工作臺也可以設計得非常大。工作臺可以環(huán)繞X軸回轉，定義為A軸，A軸的一般工作范圍是0176。（四)復合化?？梢愿鶕?jù)加工需求，配備各種銑頭和配置，適用于航空航天結構件和大型模具的高精密加工。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。我國經(jīng)濟全面與國際接軌，并逐步成為全球制造中心，我國企業(yè)廣泛應用現(xiàn)代化數(shù)控技術參與國際競爭。但傳統(tǒng)的三軸數(shù)控加工不能解決某些復雜零件的加工，因此，需要引入四軸、五軸、車銑復合等多軸聯(lián)動數(shù)控機床加工，而現(xiàn)代社會急需大量掌握現(xiàn)代CAD/CAM技術、多軸聯(lián)動加工工藝設計分析與操作的專業(yè)技能人才。 課題研究背景數(shù)控加工技術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。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軸和控制主軸回轉角度的C軸。至+110176。（五)智能化、網(wǎng)絡化、柔性化?；剞D。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)和機床結構遠比三軸機床復雜得多。（3）購置機床需要大量投資。 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。（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。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。 （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。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。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。（3）按所用刀具劃分工步。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。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。（3）輔助工序的安排檢驗工序是主要的輔助工序，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施。刀具切削部分要承受很大的切削力和沖擊力。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刀補量備注1T0190176。如何確定加工中的切削速度，除了可以參考有關切削用量表所列出的數(shù)值外，實踐中主要根據(jù)實際經(jīng)驗進行確定，還可以根據(jù)公式相結合的方式來選擇。（1）進給速度的確定原則①當能夠保證工件的質(zhì)量要求時，或在粗加工時為了提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進給速度。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。采用硬質(zhì)合金刀具加工可以不使用切削液，這是因為硬質(zhì)合金耐熱性好，一般不需要使用切削液。 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 條螺旋線構成，基本輪廓細節(jié)說明如下，葉根部分R4mm圓弧光滑過渡，工件材料LYZ12A。兩種方案皆可，考慮到加工中便于觀察，本處選擇后者。拾取刀路軌跡點接后置G代碼生成按鈕，生成G代碼。主軸正轉 1號刀，主軸轉速800r/minN30G00X95Z2。N190。旋轉角度0度N50M98P1001。程序結束并返回表53 程序清單O0002程序段號程序內(nèi)容程序解釋N10T01M06。旋轉角度288度N170M98P1001。旋轉角度216度抬刀N130A216。旋轉角度288度N170M98P1001。程序結束并返回表52 葉片程序清單O0002程序段號程序內(nèi)容程序解釋N10T01M06。N150。以上方式只能進行數(shù)控程序、機床動作的校驗，如果要校驗加工精度，則要進行首件試切校驗。圖43為限制線加工仿真示意。 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