【正文】 、精加工兩道工序，粗加工選擇8mm的鋒鋼立銑刀，重點在快速去除余量。圖67 圓弧過渡的特征 倒角點擊特征里面的圖標如圖48所示倒角。為了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過程中必須使用冷卻液對工件和刀具進行冷卻，以避免造成“燒刀”的現(xiàn)象和零件精度的影響。刀具的Kr′愈大，刀尖圓弧半徑r愈大，則f可選較大值。其計算公式為： 粗車外輪廓時： = = 900r/min精車外輪廓時： = = 1200r/min式中:v為切削速度，單位為m/min由刀具的耐用度決定n為主軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/minD為刀具的直徑或工件的直徑，單位為mm計算的主軸轉(zhuǎn)速n最后要根據(jù)機床說明書選取機床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。 經(jīng)綜合分析：此組合裝配零件在粗加工時選用較大的ap，半精加工時取ap=～,由于此零件進度要求較高，所以最后一道精加工時的余量取ap=～。（2）刀具的選用原則①應(yīng)盡可能形狀通用的標準刀具，不用和少用特殊的非標準刀具。刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度，常溫下一般應(yīng)在HRC60以上。② 最終熱處理。因為次要表面的加工面積較小，它們又往往與主要表面有一定的相互位置要求，所以一般應(yīng)放在主要表面半精加工之后進行加工。（4）光整加工階段對某些要求特別高的表面，需進行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，進一步提高尺寸精度和減小表面粗糙度。若加工尺寸精度要求較高，考慮到零件尺寸、精度、剛性等因素，可采用前者；若零件的加工表面位置精度要求較高，則建議采用后者。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。這類夾具主要用于單件小批生產(chǎn)。③工件安裝的基本原則在數(shù)控機床上工件安裝的原則與普通機床相同，也要合理地選擇定位基準和夾緊方案。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面。對于該零件，所有標注如圖23所示。目前流行的CNC系統(tǒng)尚無法完成刀具半徑補償，因為ISO文件中沒有提供足夠的數(shù)據(jù)對 刀具位置進行重新計算。以上。工作臺回轉(zhuǎn)軸。隨著CAM系統(tǒng)的發(fā)展，機床加工精度得到了大幅度的提升，其特有的往復(fù)運動單元，能夠超精密微細加工凹槽。鋼質(zhì)床身內(nèi)部特別設(shè)計的筋架結(jié)構(gòu)保證了高速切削的穩(wěn)定性，并根據(jù)需求可選擇雙移動梁式結(jié)構(gòu)。由于葉片的型面是復(fù)雜的空間曲面，所以一直是葉片加工中的難點，高性能CAM軟件的出現(xiàn)，使這種復(fù)雜型面的加工變得相對容易。隨著我國綜合國力的進一步加強和加入世貿(mào)組織。本課題研究的葉輪軸零件是典型的多軸聯(lián)動數(shù)控加工。近幾年來，作為機械加工領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，四軸、五軸等多軸聯(lián)動數(shù)控加工技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用得到了科研院所、高校和企業(yè)的極大關(guān)注。使用回轉(zhuǎn)刀具時，由Z 軸控制回轉(zhuǎn)的主軸作直線運動，就成為五軸控制；只有使用非回轉(zhuǎn)刀具時可作六軸控制。C軸旋轉(zhuǎn)角度為270176。智能化包含在機床控制的各個方面，主要有自適應(yīng)控制技術(shù)、故障診斷裝置，智能化數(shù)字伺服驅(qū)動裝置等。通過A軸與C軸的組合，固定在工作臺上的工件除了底面之外，其余的五個面都可以由立式主軸刀具進行加工。目前，多軸數(shù)控加工技術(shù)存在以下幾個問題：（1）多軸數(shù)控編程抽象、操作困難。多軸數(shù)控加工機床和三軸數(shù)控加工機床之間的價格懸殊很大。表21 毛坯材料的比較型材尺寸大，精度低多用作一般零件的毛坯鍛件多用于強度高，形狀簡單的零件鑄件多用于形狀復(fù)雜的毛坯根據(jù)表21的比較和分析，不同的毛坯材料具有不同的特性，在選擇時，我們該注重實際的用途，不能盲目選擇。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。例如：磨削機床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)軌面找正定位的。這種保證加工精度和安全生產(chǎn)的裝置稱為夾緊裝置。組合夾具使用完畢后，可方便地拆散成元件或部件，待需要時重新組合成其它加工過程的夾具，使用于數(shù)控加工、新產(chǎn)品的試制和中、小批量的生產(chǎn)。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。某些機床工作臺回轉(zhuǎn)時間比換刀時間短，可采用刀具集中地方法劃分工步，以減少換刀次數(shù)，縮短輔助時間，提高加工效率。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。⑤ 進給路線短。除各工序操作者自檢外，在關(guān)鍵工序之后、送往車間加工前后、零件全部加工結(jié)束之后，一般均應(yīng)安排檢驗工序。因此，刀具材料必須要有足夠的強度和韌性。外圓粗車刀25251車端面、粗車外輪廓2T0293176。Vc主要根據(jù)工件材料、刀具材料和機床功率來選擇。②切斷、精加工（如順銑）、深孔加工或用高速鋼刀具切削時，宜選擇較低的進給速度，有時可能還要選擇極小的進給速度。但行切法將在兩次走刀的起點和終點間留下殘留高度，而達不到要求的表面粗糙度。若要使用切削液，則必須大量連續(xù)注射，以免硬質(zhì)合金刀片因冷熱不均產(chǎn)生裂紋。葉輪細節(jié)的說明：1. 葉輪流道是螺旋槽，槽的中心線是螺旋槽線，其導(dǎo)程為1202. 螺旋線公式：Z 長度 T 角度 對應(yīng)長度上的角度差3. 旋向：左旋4. 5片葉片均勻一般企業(yè)、學校，常見的數(shù)控銑床或加工中心多為三軸二聯(lián)動或三軸三聯(lián)動，個別的配置一個轉(zhuǎn)臺作為第四軸。 自動編程常用的自動編程軟件有Cimatron、UG、MasterCam、CAXA、PowerMill等，本處選擇CAXA2013大賽版制造工程師軟件進行自動編程。圖44為等高線 加工后生成的G代碼程序。定位對刀點N40G01Z0F100。N200X78。調(diào)用子程序號0001，1次N60G00Z100。換1號刀N20G90G54G00Z100。調(diào)用子程序號0001，1次N180G00Z100。調(diào)用子程序號0001，1次N120G00Z100。抬刀N160A288。主軸停止N300M30。N140。一般采用機床空運行的方式進行校驗，有圖形顯示卡的機床可直接在CRT顯示屏上進行校驗，現(xiàn)在有很多學校還采用計算機數(shù)控模擬進行校驗。選擇CAXA2013大賽版制造工程師軟件實體仿真功能，設(shè)置毛坯、刀具、干涉檢查等相關(guān)參數(shù)后，進行仿真加工，對刀路進行驗證和優(yōu)化。本處采用前者,此時葉輪軸的軸線與Z軸( 刀具主軸) 垂直。 圖66 葉片的造型特征 過渡圓弧點擊特征里面的圖標過渡曲面底邊的圓弧，其圓弧值為R4，如圖47。如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞——造成“燒刀”的現(xiàn)象。Ra要求小的，取較小的f，但又不能過小，切削厚度Hd過薄，Ra反而增大，且刀具磨損加劇。切削速度確定后，即可計算出主軸轉(zhuǎn)速。（4）一般精加工時，取ap=～；半精加工時，取ap=～。而硬質(zhì)合金鋼其常溫硬度可達78～82HRC，能耐850～1000℃的高溫，切削速度比高速鋼高4～10倍。 刀具材料的選擇（1）數(shù)控加工對刀具的要求在切削過程中，刀具切削部分不僅要承受很大的切削力，而且要承受切屑變形和摩擦產(chǎn)生的高溫，要保持刀具的切削能力，刀具應(yīng)具備如下的切削性能：①高硬度和耐磨性。對于精度要求不太高的工件，一般在毛坯進入機械加工之前安排一次人工時效即可。先加工零件上的裝備基面和工作表面等主要表面，后加工鍵槽、禁固用的光孔與螺紋孔等次要表面。精加工應(yīng)采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為。（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行，主要應(yīng)根據(jù)零件的精度要求考慮。簡單的機床工藝裝備。通用夾具是指已經(jīng)標準化、無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用來裝夾不同工件的夾具，如三爪卡盤、四爪卡盤、平口虎鉗和萬能分度頭等。 圖31 工件在空間的六個自由度②限制自由度與工件加工要求的關(guān)系 根據(jù)工件加工表面的不同加工要求，有些自由度對加工要求有影響，有些自由度對加工要求無影響，對加工要求有影響的自由度必須限制，而不影響加工要求的自由度不必限制。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。由于數(shù)控加工精度與重復(fù)定位精度都很高，不會產(chǎn)生較大的積累誤差而破壞使用特性，因而可將局部尺寸分散標注法改為以同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸的標注法。以圓柱銑刀進行接觸成形銑削時，需要對不同直徑的刀具編制不同的程序。90176。 根據(jù)回轉(zhuǎn)軸形式，多軸數(shù)控加工中心可分為兩種設(shè)置方式： 工作臺回轉(zhuǎn)軸。（三)高精度。高速精密電主軸結(jié)合了五軸聯(lián)動加工方面的豐富經(jīng)驗和技術(shù)決竅，動態(tài)加工特性和精度表現(xiàn)良好。 課題在當今國內(nèi)外的現(xiàn)狀葉輪軸零件是典型的多軸聯(lián)動數(shù)控機床加工，葉輪軸葉片的加工和曲面的質(zhì)量則直接影響它的工作效果，進而直接影響整個工作過程。也給傳統(tǒng)的機械，專業(yè)人才帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。首先通過對零件圖的工藝分析，了解零件的工藝結(jié)構(gòu)形式，明確具體的技術(shù)要求，從而對零件各組成表面選擇合適的加工方法。國內(nèi)已有部分公司開發(fā)了四軸和五軸聯(lián)動加工中心，華中數(shù)控、廣州數(shù)控和沈陽飛揚等數(shù)家公司也開發(fā)了自己的五軸數(shù)控系統(tǒng)，因此復(fù)雜零件的加工技術(shù)由于五軸聯(lián)動數(shù)控加工中心的應(yīng)用得到了突破的可能。通常為了提高加工效率而使用回轉(zhuǎn)刀具，但有時因受到回轉(zhuǎn)刀具的限制，存在不可能加工的部位和形狀，因此，現(xiàn)在不僅可以使用回轉(zhuǎn)刀具，還可以使用非回轉(zhuǎn)刀具，控制其回轉(zhuǎn)角度，對任何形狀的模具零件都能加工。意大利ARES系列橋式高速五軸輕切削龍門加工中心采用高剛性橋式結(jié)構(gòu)，龍門電氣雙驅(qū)、高動態(tài)特性，模塊化設(shè)計，高功率高轉(zhuǎn)速，適合于任何非金屬材料的三維輪廓型面的高速、高精度五軸加工。網(wǎng)絡(luò)診斷、遠程控制，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計等技術(shù)的興起使五軸聯(lián)動數(shù)控機床向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。A軸和C軸的最小分度值一般為 176。多軸數(shù)控編程抽象、操作困難。多軸數(shù)控加工除了機床本身的投資之外，還必須對CAD/CAM系統(tǒng)軟件和后置處理器進行升級，使之適應(yīng)多軸數(shù)控加工的要求，以及對校驗程序進行升級，使之能夠?qū)φ麄€機床進行仿真處理。根據(jù)零件材料、性能的要求選擇零件的材料為鋁（LYZ12A），留4—5mm的余量，并根據(jù)情況盡量使各個表面上的余量均勻，毛坯為Ф90x120mm。（5）粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度還有可靠的定位基準，應(yīng)盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間，該零件形狀規(guī)則，圓柱面較光整，位置精度要求不高、小批量生產(chǎn)，所以以Ф60、Ф58的外圓作為定位，所以用三爪卡盤從圓柱面進行夾緊。（4）可調(diào)夾具。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。（4）在一次安裝中，盡可能完成所有能加工的表面，有利于保證表面相互位置精度的要求。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。數(shù)控加工中，應(yīng)縮短刀具移動距離，減少空行程時間。此外，去毛刺、倒鈍銳邊、去磁、清洗及涂防銹油等都是不可忽視的輔助工序。一般用刀具材料的抗彎強度和沖擊韌性值來反映材料的強度和韌性。外圓精車刀25251精車外輪廓3T03中心鉆￠1鉆￠1￠20中心孔4T04￠12麻花鉆￠121鉆￠12孔35T05￠21麻花鉆￠211鉆￠21孔6T06￠20麻花鉆￠201鉆￠20孔57T0790176。（1）刀具材料好，Vc可選得高些。③刀具或工件的空行程運動，特別是遠距離返回程序原點或機床原點時，可以設(shè)定盡量高的加工速度，如日本大森Ⅲ型R2J50系列深孔系統(tǒng)規(guī)定的快速進給速度可達30000mm/min。先用行切法，最后沿周向環(huán)切一刀，光整輪廓表面，能獲得較好的效果。綜上所述：因該零件的精度要求都有點高，切削鋁時不得使用水溶液，考慮到冷卻液作用和價格，選擇乳化液可以滿足要求，所以粗加工的時候主要用低濃度的乳化液，精加工的時候主要用高濃度的乳化液。以立式機床為例，按笛卡爾坐標系，轉(zhuǎn)臺軸線分別與X軸、Y軸、Z軸重合，相應(yīng)地轉(zhuǎn)臺定義為A軸、B軸、C軸。三維造型。圖44 生成G代碼5 程序編寫加工程序編寫根據(jù)零件圖、工藝設(shè)計與工藝文件編寫出零件加工程序，詳細的加工程序見附錄表5表5表53。車端面N50X0。N210。抬刀N70A72。建立工件坐標系N30M03S1500。抬刀N220M05。旋轉(zhuǎn)角度144度N110M98P1001。調(diào)用子程序號0001，1次N150G00Z100?？焖俣ㄎ坏絏150Z100處N290M05。N130。目前，除了少數(shù)老式的數(shù)控機床仍在采用穿孔紙帶外，現(xiàn)代數(shù)控機床均不再采用此種控制介質(zhì)了；(6)程序校驗 程序必須經(jīng)過校驗正確后才能使用。圖42 葉片五軸限制線加工仿真。 若無三爪，可在右端圓柱部車一個同軸的工藝搭子與轉(zhuǎn)臺中心孔過盈配合定位，過盈量不宜過大，如＜ mm即可。 圖65 Ф40圓臺的造型特征 葉片部分造型 新建坐標系點擊圖標，再在