【正文】 ................................................. 63 3 1 緒論 世界制造業(yè)轉(zhuǎn)移，中國正在逐步成為世界加工廠。所以，確定毛坯要從機械加工和毛坯制造兩方面綜合考慮，以求得最佳效果。 （ 4）與現(xiàn)有條件相適應(yīng)，要根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備及設(shè)備負 荷狀況，外協(xié)條件等確定機床，應(yīng)避免“閉門造車”的出現(xiàn)。 (6) 減少更換夾具的準備 — 結(jié)束時間。 （ 2）硬質(zhì)合金。但單純的水容易使金屬生銹，潤滑性能也差。 8 切削用量選擇 數(shù)控加工切削用量包括 背吃刀量 ap、主軸轉(zhuǎn)速 n 與進給量 f， 銑削用量是加工過程中重要的組成部分， 對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并編入程序單內(nèi)。 根據(jù)上述條件，分析 連桿零件 毛坯高為 30mm，故把起始平面固定在 Z80mm，可以達到加工安全性，可防止碰刀，也可考慮到加工效率，使非切削時間控制在一定的范圍內(nèi)，提高 了 加工效率。因為該點的切削余量較小，進刀時不易損壞刀具；對于精加工而言，選擇曲面內(nèi)某個曲率比較平緩的角點作為曲面的切入點。 切入、切出點選擇的原則 切入點即在進刀或切削曲面的過程中，要使刀具不受損壞。 粗銑時： F=32986=537mm/min 精銑時： F=33981=358mm/min 切削進給速度也可由機床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進行手動調(diào)整，以獲得最佳切削狀態(tài)。從工件材料、冷卻液作用和冷卻液的價格綜合分析，如表 71 所示。 （ 1） 水溶液。 又叫“鋒鋼”，是目前最廣泛的刀具材料，在 C?600 仍能保持較高的硬度，較之其他工具鋼耐磨性好且比硬質(zhì)合金韌性高，但壓延性較差，熱加工困難，耐熱沖擊性較弱。 (4) 裝夾方便輔助時間應(yīng)盡量短。 （ 2）機床的精度應(yīng)與工件的加工精度相適應(yīng)，機床精度較低，不能保證加工精度，機床精度較高，會增加生產(chǎn)成本，應(yīng)根據(jù)工件的精度合理選擇。 加工定位好才能達到其要求 ， 加工時如果裝夾不當極容易產(chǎn)生振蕩， 所以裝夾、定位是加工質(zhì)量得以保證的前提條件。美國、德國、韓國等國家已經(jīng)進入工業(yè)化發(fā)展的高技術(shù)密集時代與微電子時代，鋼鐵、機械、化工等重工業(yè)正逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。 所以 連桿 零件 采用 180mm100mm30mm 的毛坯尺寸進行加工，由于該件是鑄造件，須考慮用到砂型誤差、收縮量及金屬液體流動性差不能充滿型腔等造成余量不均勻，此外，毛坯的扭曲變形量的不同地方造成余量不充分，不穩(wěn)定，因此，要采用數(shù)控銑削加工，其加工面均有充分的余量。 在確定用數(shù)控機床加工時還要注意，不同類型的零件應(yīng)在不同的數(shù)控機床上加工。 (7) 減少夾具在機床上的使用誤差。 具有較高的紅硬性，常溫硬度可達 78— 82HRC，能 在 CC ?1000800 ??保持較好的加工性能，允許切削速度比高速剛高 4～ 10 倍。所以常在水溶液中加入一定量的添加劑，如活性物質(zhì)和油性添加劑等，使其既具有良好的防腐性能和潤滑性能。 連桿零件切削用量的選擇：由于該零件的毛坯采用 180mm100mm30mm 鋁合金， 15 再根據(jù)其加工精度要求以及刀具的一些相關(guān)要求選擇， 粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工成 本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。 返 回平面 返回平面是指程序結(jié)束后，刀具尖點（不是刀具中心）所在的 Z 平面，也定義在被加 工表面最高點 50— 100mm 左右的某一位置上，一般與起始面重合。因為在該點處，刀具所受的彎矩較小，不易折斷刀具。 根據(jù) 該零件的 加工分析得出毛坯高為 30mm , 所以 起始點和返回點設(shè)定為 （ 0， 0，80） 。工件材料的強度和硬度越高， Zf 越小，反之則越大；工件表面粗糙度值越小，Zf 就越??；硬質(zhì)合金銑刀的每齒進給量高于同類高速鋼銑刀，可參考表 83 選取 表 83 銑刀每齒進給量 Zf 工件材料 每齒進給量 Zf /（ mm/z） 粗銑 精銑 高 速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 ~ ~ ~ ~ 鑄鐵 ~ ~ 鋁 ~ ~ ~ ~ 綜合選?。捍帚?Zf = mm/z 精銑 Zf = 銑刀齒數(shù) z=3 上面計算出： 粗n =2986r/min 精n =3981 r/min 將它們代入式子 82 計算。也能起到良好的排削和潤滑等作用。切削液具有冷卻、潤滑、清潔和防銹的作用， 常用的切 削液分為水溶液、乳化液和切削油三種。 根據(jù)經(jīng)驗公式： 1T =ABN+L+ 0Z + tT 公式中 ： 1T — 刀具長度 A— 主軸端面至工作臺中心最大距離 B— 主軸在 Z 向的最大行程 N— 加工表面距工作臺中心距離 L— 工件的加工深度尺寸 0Z — 刀具切出工件長度（以加工表面取 25 mm，毛坯表面取 58 mm） 刀具長度示意圖如圖 53： 圖 53 刀具長度示意圖 11 刀具材料的選 擇 刀具材料 的種類很多，目前最 常用的兩種刀具材料 是 高速鋼和硬質(zhì)合金，其性能如下： (1)高速鋼 。 (3) 夾具的剛性和穩(wěn)定性要好。選擇機床時，主要考慮以下因素： （ 1）機床規(guī)格應(yīng)與工件的外形尺寸相適應(yīng)， 就是說大件用大機床，小件用小機床。 表面粗糙度 上平面 一般為 ， 球形凹槽及型腔為 ,其余為 。我國目前經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)過了發(fā)展初期，正處于重化工業(yè)發(fā)展中期。 分析毛坯加工中與加工后的變形程度，如對于厚鋁合金板，經(jīng)淬火時效后很 容易在加工中與加工后變形。數(shù)控車床適于加工形狀比較復(fù)雜的軸類零件和由復(fù)雜曲線回轉(zhuǎn)形成的模具內(nèi)型腔，臥式加工中心和臥室鏜銑床適用于加工各種復(fù)雜的型面，如各種曲面、葉輪、葉片、模具等。 經(jīng)上綜合分析 ， 連桿 零件的裝夾可選用平口虎鉗及墊片和墊塊作為輔助夾緊裝置加工所需內(nèi)容。但其沖擊韌性與抗彎強度遠比 高速鋼差。 （ 2） 乳化液。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書，參考切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。因為 連桿 零件加工的起始面定在了 Z80mm 處 ，所以該零件加工返回平面位置設(shè)置在 Z80mm 處。 切出點選擇的原則即主要考慮曲面能連續(xù)完整地加工及曲面與曲面加工間的切削加工時間盡可能短， 換刀方便，以提高機床的有效工作時間。主要是為了在加工中的安全性，防止碰刀，同時也考慮了加工效率， 使 時間控制在一定時間內(nèi)。它與銑刀的轉(zhuǎn)速 n、銑刀齒數(shù) z 及每齒進給量 Zf （ mm/z）的關(guān)系為 F= Zf Zn (82) 每齒進給量 Zf 的選取主要取決于工件材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。零件加工時，刀具與工件之間會產(chǎn)生切削熱，溫度會急劇升高影響零件的精度；所以使用冷卻液來減少切削熱的產(chǎn)生，并且改善散熱條件。它可以有效地減小摩擦，改善散熱條件，從而降低切削力、切削溫度和減少刀具磨損，提高生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量。 10 選取的原則是：在滿足各個部分加工要求的前提下，盡量減小刀具長度，以提高工藝系統(tǒng)的剛性，制造工藝和編程時，一般不必準確的確定刀具的長度，只需初步估算出刀具長度范圍。 (2) 為保持零件的安裝方位與機床坐標系及編程坐標系方向的一致性，夾具應(yīng)能保證在機床上實現(xiàn) 定向安裝 。當零件不太復(fù)雜、批量又小時，宜采用 通用的機床；當批量大時，宜采用專用機床；在多品種、小批量生產(chǎn)的情況下，對復(fù)雜零件使用數(shù)控機床能獲得較高的經(jīng)濟效益。 零件技術(shù)要求 分析 連桿 零件的加工精度 等級 為 IT9 級， 未注加工精度 等級 為 IT12 級。 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和經(jīng)濟競爭的日趨激烈 ,產(chǎn)品速度更新速度越來越快 ,復(fù)雜形狀的零件越來越多 ,精度要求越來越高 ,多品種、小批量生 產(chǎn)的比重明顯增加 ,激烈的市場競爭使產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來越短 ,傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難以適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀零件的高速高質(zhì)量加工要求。 考慮是否采用預(yù)防性措施和補救性措施，是對零件加工變形的一個重要保證，所以該零件采用分層加工?？傊煌愋偷牧慵门c之相適應(yīng)的數(shù)控機床來加工，以最大限度的發(fā)揮數(shù)控機床 7 的效益和特點。根據(jù)零件圖分析， 連桿 零件 的加工 可采取如下工藝措施：以夾持面和兩個側(cè)面定位選用 平口 虎鉗裝夾，如圖 52 所示。 刀具選擇的總原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。乳化液是將乳化油（由礦物油和表面活性劑配成）用 95%～ 98%的水 14 稀釋而成，呈乳白色或半透明狀的液體，它具有良好的冷卻作用，但潤滑、防腐性能較差。 背吃刀量 的 確定 背吃刀量 ap 為平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為 mm。 進刀平面 進刀平面是刀具以高速指令 G00 下刀至要銑削到工件時變成進刀速度下刀，以避免撞刀，此速度轉(zhuǎn)折點的位置為進刀平面，其高度為進刀高度，此高度一般在加工面和安全平面之間，離加工面 5— 10mm（指刀尖點到加工面間的距離），加工面為毛坯時取大值，加工面為已加工面時取小值。 20 10 編寫 加工 工藝 過程卡片 零件名稱 零件 材料 毛坯 種類 毛坯硬度 毛重 /kg 凈重 /kg 車型 每車件數(shù) 連桿零件的 銑削加工 鋁 合金 鋁件 2kg 加工中心 單件 工 序 號 工序名稱 設(shè)備名稱及型號 夾具 進給量 （ mm/min） 主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 背吃刀量（ mm） 冷卻液 刀具號 1 備料 (180 10030mm) 鋸床 專用 夾具 2 銑夾持面 加工中心KVC650 平口虎鉗 537 2986 3 乳化液 T01 3 粗 銑上 平面 加工中心KVC650 平口虎鉗 215 1194 乳化液 T02 3 精 銑上平面 加工中心KVC650 平口虎鉗 143 1592 乳化液 T02 4 粗 銑外輪廓 加工中心KVC650 平口虎鉗 215 1194 乳化液 T03 4 精 銑外輪廓 加工中心KVC650 平口虎鉗 143 1592 乳化液 T03 5 粗 銑凸臺 加工中心KVC650 平口虎鉗 215 1194 乳化液 T03 5 精 銑凸臺 加工中心KVC650 平口虎鉗 143 1592 乳化液 T03 6 粗 銑 球形凹槽 加工中心KVC650 平口虎鉗 430 2389 乳化液 T04 21 6 精 銑 球形凹槽 加工中心KVC650 平口虎鉗 287 3185 乳化液 T04 7 粗 銑方型腔 加工中心KVC650 平口虎鉗 717 3981 乳化液 T05 7 精 銑方型腔 加工中心KVC650 平口虎鉗 478 5108 乳化液 T05 8 粗銑圓角 加工中心KVC650 平口虎鉗 560 5468 2 乳化液 T06 8 精銑圓角 加工中心KVC650 平口虎鉗 508 5640 乳化液 T06 9 粗銑倒模角 加工中心KVC650 平口虎鉗 580 5680 2 乳化液 T07 9 精銑倒模角 加工中心KVC650 平口虎鉗 526 5842 乳化液 T07 10 翻面 粗 銑底面 加工中心KVC650 平口虎鉗 537 2986 2 乳化液 T02 10 翻面 精 銑底面 加工中心KVC650 平口虎鉗 358 3981 乳化液 T02 11 去毛刺 12 整理 編制 陳文毅 審核 肖善華 批準 肖善華 共 頁 第 頁 22 11 制定工序卡片 備料 工序 卡片 單位 國家數(shù)控基地 產(chǎn)品名稱代號 零件名稱 圖樣代號 連桿 工序簡圖 使用設(shè)備 鋸床 材料 鋁合金 工序內(nèi)容 備料 程序編號 夾具名稱 專用夾具 夾具編號 工步號 工步內(nèi)容 刀具 1 備料 (1801 0030mm) 鋸片 編制 陳文毅 審核 肖善華 批準 肖善華 年 月 日 共 頁 第 頁 23 銑夾持面的工序卡片 單位 國家數(shù)控基地 產(chǎn)品名稱代號 零件名稱 圖樣代號 連桿零件 工序簡圖 使用設(shè)備 加工中心 KVC650 材料 鋁合金 工序內(nèi)容 銑