【文章內(nèi)容簡介】 圖 32 工裝 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 五邊形凸臺(tái)零件銑削加工 11 銑削外輪廓工序尺寸精度分析 該工序加工外輪廓長 62177。 、寬 60177。 、高 20177。 ，其中外輪廓對(duì)圓軸心線的對(duì)稱度為 ，垂直度為，圓度為 。 本次夾具設(shè)計(jì)的目的是為了更快捷的裝夾工件，提高加工效率，保證加工精度。 定位方案及定位元件的確定 該工序的加工需要控制 Y 軸轉(zhuǎn)動(dòng)、 Y 軸 移動(dòng)、 X 軸移動(dòng)、 Z 軸轉(zhuǎn)動(dòng)、 Z 軸移動(dòng) 5 個(gè)自由度；定位元件可選擇定位裝夾銷定位，其中定位裝夾銷定位可控制零件的 Y 軸轉(zhuǎn)動(dòng)、 Y 軸移動(dòng)、 X 軸轉(zhuǎn)動(dòng)、 X 軸移動(dòng)四個(gè)自由度，而支撐釘則控制 Z 軸移動(dòng)。 故其定位元件確定為：銷釘支座（ JB/，如圖33） 圖 32 定位裝夾銷定位 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 五邊形凸臺(tái)零件銑削加工 12 夾緊方案及夾緊元件的確定 本套夾具選用壓板和螺母壓緊；其元件主要銷釘支座組成。 銑削力及夾緊力的計(jì)算 （ 1）銑削力的計(jì)算 該零件銑外輪廓時(shí)的銑削力為 CF ，其計(jì)算公式如下： cFFFFFFwqouwyfxpFC kndaaaCF ? 公式（ ） 式中： CF ────圓周銑削力（ N）； cFk ────銑削條件改變時(shí)銑削力修正系數(shù)； FC 、 Fx 、 Fy 、 Fu 、 Fw 、 Fq 的值見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第 2 版第 2 卷》表 ； pa ────背吃刀量； fa ────每齒進(jìn)給量； wa ────銑削寬度； 0d ────銑刀直徑； n ────主軸轉(zhuǎn)速。 由切削用量中得知其粗銑時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 n=3185r/min，pa = wa =1， 0d =20， fa =，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第 2版第 2 卷》表 得知， FC =2450， Fx =， Fy =， Fu =，F(xiàn)w =， Fq =，代入公式 計(jì)算銑削力 ?? ???? 7 5 07 4 5 0CF 。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 五邊形凸臺(tái)零件銑削加工 13 精銑時(shí)的切削力與鉆孔時(shí)的切削力均小于粗銑時(shí)的切削力，故只要夾緊力能滿足粗銑時(shí)的切削力即可滿足其它精銑與鉆孔的切削力。 （ 2）夾緊力的計(jì)算 根據(jù)切削力與夾緊力的關(guān)系式 CKFW? ，查《機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 337 得知 K=，故 W= ≈。 夾具裝配草圖 圖 夾具裝配圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 五邊形凸臺(tái)零件銑削加工 14 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種，用未加工過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，用已加工過的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。 選擇定位基準(zhǔn)要遵循基準(zhǔn)重合原則，即力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中 的計(jì)算量，并且能有效地減少裝夾次數(shù)。 加工工序的安排 工序通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔助工序等，工序的安排與否將直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和加工成本。 切削加工工序通常按以下原則劃分： （ 1）以一次安裝作為一道工序； （ 2）以粗、精加工劃分工序； （ 3）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序； （ 4）以加工部位劃分工序。 在具有良好冷卻系統(tǒng)的加工中心上，對(duì)于毛坯質(zhì)量高、加工余量較小、加工精度要求不高或新產(chǎn)品試制等單件或生產(chǎn)批量很小的零件，可在加工中心上一次或兩次裝夾完成全部粗、精加工工序。 由 于本零件的加工余量較小，根據(jù)零件特點(diǎn)將加工內(nèi)容分為上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 五邊形凸臺(tái)零件銑削加工 15 粗、精兩個(gè)工序完成。 加工方案的制定 在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡稱為加工路線。加工路線的確定原則： （ 1）加工路線因保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高； （ 2）使數(shù)值計(jì)算簡單，減少編程工作量； （ 3）應(yīng)使加工路線最短，這樣既可以減少程序段，又可以減少空刀時(shí)間。 根據(jù)零件圖樣，制定以下工藝方案，選取最佳一種，（即加工工時(shí)最短，又能保證質(zhì)量）下面分析兩套工藝方案進(jìn)行比較： 方案 1：銑一平面→ 翻面 → 粗精銑五邊形凸臺(tái)→鉆 Φ1 5 通 孔→ 鉆 Φ 26 通 孔 → 鏜孔 Φ 28→ 上工裝銑外輪廓； 方案 2：銑夾持面→ 翻面夾持 → 銑上平面→鉆 Φ 26 通 孔 → 鏜孔 Φ 28→ 粗精銑五邊形凸臺(tái)→上工裝銑外輪廓→翻面銑下平面。 分析：在方案 1 中將粗精銑放在一個(gè)工序中，可以減少換刀的次數(shù)，從而提高了加工的效率，減少了加工所用的時(shí)間。 由于方案 2 沒有 按照 加工原則進(jìn)行加工，應(yīng)該按先主后次，基準(zhǔn)先行等 的原則進(jìn)行加工 。因此采用方案 1。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 五邊形凸臺(tái)零件銑削加工 16 切削用量的選擇 數(shù)控切削用量即切削參數(shù)包括主軸轉(zhuǎn)速、銑削深度與寬度、進(jìn)給量、行距、殘留高度、層高等。對(duì)于不同的加工方法，需要選擇不同的切 削用量。切削用量是加工過程中重要的組成部分，合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。切削用量的因素包括： （ 1）機(jī)床 機(jī)床剛性、最大轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度等； （ 2）刀具 刀具長度、刃長、刀具刃口、刀具材料、刀具齒數(shù)、刀具直徑等； （ 3） 工件 毛坯材質(zhì)、熱處理性能等； （ 4）裝夾方式 壓板、臺(tái)鉗、托盤等； （ 5）冷卻情況 油冷、水冷、氣冷等。 當(dāng)進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)編程人員必須確 定每道工序的切削用量并以指令的形式寫入程序中。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度充分發(fā)揮刀具切削性能保證合理的刀具耐用度。并充分發(fā)揮機(jī)床的性能最大限度地提高生產(chǎn)率降低成本。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 五邊形凸臺(tái)零件銑削加工 17 主軸轉(zhuǎn)速的確定 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件的（或刀具）的直徑來選擇，其計(jì)算公式為： 1000cvn d?? （公式 31） 公式中： cv 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/min； D 為銑刀的直徑，單位為 mm。 切削速度的選取如表 32 所示 : 表 32 銑削時(shí)切削速度 工件材料 硬度 /HBS 切削速度 cv /(m/min) 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 225 18~42 66~150 225~325 12~36 54~120 325~425 6~21 36~75 鑄鐵 190 21~36 66~150 190~260 9~18 45~90 160~320 ~10 21~30 鋁 70~120 100~200 200~400 由于每把刀計(jì)算方式相同，現(xiàn)選取粗、精銑平面 Ф20 的立銑刀為例說明其計(jì)算過程。 根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 五邊形凸臺(tái)零件銑削加工 18 的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素。 從理論上講，切削速度 cv 的值越大越好，因?yàn)檫@不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實(shí)際上由于 機(jī)床、刀具等的限制，綜合考慮： 取粗銑時(shí) cv =200m/min 精銑時(shí) cv =250m/min 代入 32 式中： 粗n = 1000 200/（ 20） 精n = 1000 250/（ 20） =3185r/min =3980r/min 進(jìn)給速度的確定 切削進(jìn)給量 F 是數(shù)控機(jī)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、工件的材料和性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。 切削進(jìn)給量 F 是切削