【文章內(nèi)容簡介】 次裝夾中盡可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位， 然后再換另一把刀加工其他部位，在專用數(shù)控機床和加工中心中常用這種方法，在一 個工序內(nèi)往往需要采用不同的刀具和切削用量。 工步的劃分 工步的劃分主要從加工精度和效率兩方面考慮，在一個工序內(nèi)往往要采用不同刀 具和切削用量，對不 同表面進行加工。為了便于分析和描述較復雜的工序，在工序內(nèi) 又細分為工步。 加工方案 由圖 1可知， 該 零件屬于回轉體 球軸類零件， 其長度為 145? mm，最大外圓直徑 為 52? mm。它是由圓柱面、圓錐面、圓 弧面、內(nèi)外螺紋、中心孔、和槽組成，零件圖和標注都很完整，尺寸公差和形位公差以及表面粗糙度都符合工藝要求。 零件的毛坯選 45 號鋼，尺寸為 ? 60 150 的棒料。 1． S? 52177。 為最大外徑，表面粗糙度為 Ra＝ ，考慮到此零件一端為 球面，裝夾較困難，故將此加工工序放在最后。 2． M30 26g 的螺紋加工，其長度為 30mm，裝夾不夠穩(wěn)定，可將 ? 0 ? 的外 圓與其安排在同一工序中加工。 3． M30 26g 的螺紋孔，其車身尺寸容易保證，孔軸由三爪卡盤自行確定，表面 粗糙度為 Ra＝ 。 4． 3－ ? 的切槽，加工時 X 軸進刀，保證其寬度為 3mm。 5． 根據(jù)加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的精度，該零件沒有很難的加工表面 積各種要求的成型面。上述各表面的技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可以保證。加工 時還應注意 ? 36 與 ? 45 外圓的同軸度。 進行工藝路線的確定 華中工型數(shù)控車削系統(tǒng)具有多種粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)，對該零件通過簡單計算兵正確使用編程指令，數(shù)控系統(tǒng)會自行確定其進給路線，無需人為確 定粗加工路線，但精車路線要依照零件表面輪廓從右至左加工。 加工工序 1． 車端面，毛坯伸出三爪卡盤卡持長度約為 65mm，校正，夾緊，用合金外圓車刀加工端面。 2． 用外圓端面車刀粗車 ? 30 外圓，每處均留 的精加工余量。 3． 用外螺紋車刀加工 M30 26g 的螺紋。 4． 工件換邊安裝，用軟爪或護套夾 M30 26g 的外螺紋。 5． 車端面，保證總長 145177。 。 6． 鉆孔，鉆孔前先用 A3 中心鉆 鉆定位中心孔，再用 ? 25mm 的 麻花鉆 鉆孔，孔深為 32mm。 7． 鏜孔，用內(nèi)孔車刀將孔精車至 ? ，孔深為 32mm。 8． 用內(nèi)螺紋車刀加工 M30 26g 的內(nèi)螺紋。 9． 用外圓車刀 (刀尖角 035 )精車 ? 45 外圓及各處。 10． 用切槽刀加工 ? 45 外圓上的三條直槽，至槽外圓為 ? 39mm。 (11)用外圓車 刀 (刀尖角 035 )加工 ? 3 ? 37外圓、 R8 和 S? 52 圓球以及圓錐。 對刀點和換刀點的確定 在進行數(shù)控加工編程時，往往是將整個刀具濃縮視為一個點，那就是“刀位點”。對刀操作就是要測定出在程序起點處刀具刀位點 (即對刀點，也稱起刀點 )相對于機床原點以及工件原點的坐標位置。對有原點預置功能的 CNC 系統(tǒng)，設定好后，數(shù)控系統(tǒng)即將原點坐標儲 存起來。即使你不小心移動了刀具的相對位置，也可很方便的令其返回到起刀點處。有的還可分別對刀后，一次預置多個原點，調(diào)用相應部位的零件加工程序時，其原點自動換刀。 對刀點 在編程時，應正確的選擇“對刀點”的位置，其大致選擇原則： 1． 便于數(shù)學處理和簡化程序編制； 2． 在機床上找正容易，加工中便于檢查； 3． 引起的加工誤差小。 對刀點可以設置在零件、夾具上或機床上面，盡可能設在零件的設計基準或工藝基準上。對于以孔定位的零件，可以取孔的中心點作為對刀點。 換刀點 換刀點則是指加工過程中需要換刀時 刀具的相對位置點。換刀點往往設在工件的外部，以能順利換刀、不碰撞工件和其它部位為準。在機床上，則以刀架遠離工件的行程極限點為換刀點。 本零件為單件小批量生產(chǎn)， 為保證零件具有較好的綜合力學性能，且盡可能的節(jié)約成本，毛坯材料選擇價格較便宜的 45 鋼，并經(jīng)過適當?shù)恼鹫{(diào)質處理，使硬度值在 24至 28HRC 范圍之內(nèi)，毛坯的制造類型為熱軋圓鋼料。 結合零件的結構特點，該零件為軸類零件，故選擇毛坯為圓柱型棒料，依據(jù)毛坯尺寸的確定原則： 1． 為切削加工留下足夠的加工余量； 2． 盡可能的節(jié)省材料。 經(jīng)過 對 圖 1 的分析，該零件徑向余量取 5mm，軸向余量取 8mm，在保證一定加工余量的基礎上加以取整，故選擇毛坯直徑為Φ 60mm，總長度為 150mm。 粗加工后的要求精度達到 IT9，表面粗糙度為 aR ＝ 。 選擇機床 考慮到是單件小批量生產(chǎn)，應盡量選擇在滿足優(yōu)質、高效、低成本和工藝的前提下能加工出該零件的機床。 1． 此零件時軸類零件 。 2． 有特殊曲線（橢圓）的成型面，而且涉及到退刀槽、螺紋、圓弧成型面等復雜加工表面，應采用數(shù)控車床。 3． 又因為其配合零件有孔，那么我們也應該考慮有孔加工的機床，而此孔在圓柱面上，因為套筒，所以也應該選擇數(shù)控車床，在尾座上安裝鉆頭，鏜刀等所需刀具。 4． 在加工各段軸如 ? 0 ? mm 圓柱成型面時，其粗加工精度為 IT9，精加工精度為 IT7，精度較高，所以從此方面考慮仍可選擇數(shù)控車床進行加工。 綜合以上幾點說明，根據(jù)車間設備，加工所需達到的要求，盡量選用或改用高效、高精度的機床，由此可以確定選擇加工此零件的機床為數(shù)控車床。 選擇 夾具 根據(jù)數(shù)控加工的特點對夾具也有兩個基本要求：一是保證夾具坐標方向與機床的坐標方向相對固定；二是要協(xié)調(diào)零件和機床坐標系的尺寸關系，除此以外還應考慮以下方面： 1． 當零件加工批量不大時，應盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具和其它通用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間節(jié)省生產(chǎn)費用； 2． 零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機床的停頓時間； 3． 夾具上各零部件應不妨礙機床對各零件各表面的加工。 根據(jù)上述夾具選擇原則，經(jīng)分析圖紙可知：此零件的總體形狀可近似為圓柱體，且上有一 S? 52 的球 面，零件的加工毛坯料是圓柱形的小毛坯，在機床上夾緊后直接車削，三爪卡盤是車削的附件之一，稱為通用夾具。它的用途極廣，可達到自動定心及夾緊的目的，且夾緊力大，使用操作簡單方便。因此選用的夾具為三爪卡盤，并且 在尾座上安裝鉆頭及鏜刀。 刀具的選擇 選用刀具通常要考慮機床加工性能、工序內(nèi)容和工件材料等內(nèi)容。數(shù)控加工時，不僅要求刀具的精度高、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。精車時，選用強度高、耐用度高的刀具，保證加工精度；粗車時，滿足大吃刀量、大進給量，為減少換刀時間和方便對刀，應盡可能采用機夾刀和機夾片刀、夾緊片刀的方法，刀片最好選擇硬質合金刀片。刀片的選擇是根據(jù)零件的材料的種類、硬度加工表面粗糙度要求和加工余量的已知條件來決定刀片的幾何形狀 (如刀尖角、進給量、切削速度和刀片型號，具體選擇可以參考相關的切削用量手冊 )。 由圖紙可知所用 刀具為： 1． 粗車選用硬質合金 090 外圓偏刀，裝在 1 刀位 T0101 上。 2． 切槽刀（刀寬 3mm） ，裝在 2 刀位 T0202 上。 3． 螺紋車刀，裝在 3 刀位 T0303 上。 4． 內(nèi)孔螺紋車刀，裝在 4 刀位 T0404 上。 5． 右偏外圓車刀（刀尖角 035 ）。 6． 內(nèi)孔車刀 。 7． ? 25mm 的 麻花鉆（安裝在尾座上，不參與編程）。 8． 標準 A3 規(guī)格中心鉆，材質為高速鋼。（安裝在尾座上） 因為零件加工工序全部都安排在車床上，零件加工工序無須借助機床的附件，所以均可選用 YG6 硬質合金車刀、切刀槽和螺紋車刀。并盡量采用機夾可轉位車刀。另外，工序中有先鉆孔后鏜孔，所以在此時應先安上 ? 25 的鉆頭，鉆孔加工結束后再裝上內(nèi)孔車刀，鏜孔 ? 25mm－ ? 27mm－ ? ，因加工余量小，則選用高速鋼的內(nèi)孔車刀。表面粗糙度為 ，精加工工序就可以滿足要求，所以無需打磨。 量具的選擇 量具的選擇時為加工過程保證其尺寸是否準確的檢驗器具，此零件為軸類階梯狀。在工藝上，車間所具備的條件上我們應盡量選用通用量具，查看《公差與配合》可知： (0～ 125mm)； (0～ 25mm)、 (25～ 50mm)； 26g 螺紋塞規(guī) 。 工位器具的選 擇 為保證質量，防止工件碰傷、虧損，實施文明生產(chǎn)，要求每工序加工完畢后將工件放入專用車，并排列整齊，避免磕碰。 選擇定位基準 定位基準有粗基準和精基準兩種。工件在加工過程中，用未加工過的毛坯表面作為定位基準，這種基準稱為粗基準。用已加工的表面作為定位基準，這種基準稱為精基準。在零件的加工過程中，合理選擇定位基準對保證零件的尺寸精度尤其是位置精度，起著決定性的作用。 選擇粗基準 粗基準的選擇一般應遵循下列原則： ； 原則； ； 基準一般不得重復使用的原則。 此零件為軸類零件，其加工過程中需要對零件調(diào)頭，所以以零件左端面為粗基準先加工右端面及右端的部分外圓，已達到各加工表面余量均勻。因 ? 0 ? 和 M3026g 的孔總長為 58mm，比較容易加工定位，可以作為加工另一端面的基準。 精基準的選擇 選擇精基準時，應有利于保證工件的加工精度并使裝夾準確、牢固、方便。其選擇原則是： ； 則； ； 。 為保證工件各尺寸要求，應遵循“基準重合”的原則，以 M30 26g 的端面作為軸向尺寸基準，保證其總長度為 145177。 ，防止重復選取尺寸致使精度降低。 擬定工藝路線 由于各表面加工方法及基準已經(jīng)基本確定，先按照“先粗后精”“先主后次”“先面后槽”“基準現(xiàn)行”的原則，分析零件圖紙，選擇零件主要表面加工方法。初步擬定的方案有如下兩種： 方案一： 工序一：先平端面車外圓，將此作為精基準，裝夾粗車的一端，平端面車外圓，在 ? 0 ? mm 上切槽，精車 ? 45 的外圓。 工序二：車 M30 26g 的螺紋，粗車為 IT9；精車為 IT7。 工序三：再一次裝夾，用三爪卡盤夾持 ? 45 的外圓，粗車右端，再粗車外圓一刀，打中心孔，手動鉆 ? 25 的孔，深度為 32mm，保證其長度為 145177。 。然后鉆孔至 ? ，再車 M30 26g 的內(nèi)螺紋，深度為 25mm。 工序四：車外輪廓，加工出 S? 52 球面、錐面（錐度為 020 ）以及其它外圓面。 工序五：去毛刺。 工序六：進行自檢和測量。 方案二： 工序一：平端面，車外圓。 工序二：夾持另一端，平端面，保證其長度 145177。 ；車外圓，先加工出M30 26g 的外螺紋。 工序三： 夾持 M30 26g 的外螺紋，通過 ? 45