【文章內(nèi)容簡介】 示： wcdvn ??? ?1000 式中 : wd 切削刃選定點處所對應的工件或刀具的最大回轉(zhuǎn)直徑 ,單位為 mm n主軸轉(zhuǎn)速，單位為 r/min cv 切削速度，單位為 m/min 進給量（ mm/min 或 mm/r）。進給量的選取主要根據(jù)零件的加工精度和表面的粗糙度以及刀具、工件材料性質(zhì)來選取。當零件的加工精度、表面粗糙度要求高時，進給量應該取小值。最大進給量受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制，并與脈沖當量有關。 ****本科畢業(yè)設計 (論文 ) 數(shù)控銑削加工工藝 10 切削液的選擇 在金屬切削過程中合理的選擇切削液，可以改善切屑、工件、與刀具間的摩擦狀況，抑制積屑瘤和鱗刺的生長，從而降低切削力和切削溫度，減少刀具的磨損和工件的熱變形，提高刀具的耐用度，提高 加工效率和加工質(zhì)量。 切削液在加工過程中的作用很大，它主要具有冷卻作用、潤滑作用、清洗作用、防銹作用。常用的切削液主要有水溶液、乳化液、切削油。在選用切削液時，應該注意以下幾點：在粗加工時，加工的余量大，所選的進給量和背吃刀量也較大，所以會產(chǎn)生大量的切削熱，所以選擇切削液的主要目的是為了散熱；在精加工時，對零件加工表面的質(zhì)量要求高且要盡量的減少刀具的磨損，所以選擇切削液的主要的目的是為了提高加工表面的質(zhì)量和提高刀具的耐用度；當工件的材料不同時，選擇切削液的主要目和種類也有所不同。當在加工鑄鐵、黃銅等脆性材料 時，一般不用切削液，以免崩脆的切屑粘附在機床的運動部件上。在加工高強度剛和高溫合金等難加工的材料時，對冷卻液的冷卻、潤滑作用都有較高的要求，應盡可能采用積壓切削液或積壓乳化液。在切削有色金屬和銅、鋁合金時，為了得到較高的表面質(zhì)量和精度，可以采用 10%20%的乳化液、煤油或煤油與礦物油的混合物。在切削鎂合金時，不能用水溶液，以免燃燒。 、 進給路線的確定 銑削加工路線的確定 銑削加工路線的確定原則主要有以下的幾點： 1）加工的路線應該保證零件的加工精度和表面粗糙度，且效率要高。 2）使數(shù)字簡單， 以減少編程工作量。 3）應該使加工路線最短，這樣即可以減少程序段，有可以減少空刀的時間。除了上述的三點之外，在確定加工路線時，還有考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定一次走刀，還是多次走刀來完成加工，以及在銑削加工中是采用順銑還是逆銑等。 （ 1）順銑和逆銑的選擇 當工件表面沒有硬皮，機床的進給機構沒有間隙時，采用順銑加工。采用順銑加工的零件的被加工表面質(zhì)量好，而且刀具的磨損也較小。反之，若被加工的表面有硬皮，進給機構有間隙，應該采用逆銑來加工表面，應為這樣刀具從已加工表面切入，不會產(chǎn)生崩刃。 （ 2）銑削外輪廓的加工路線 在銑削平面零件的外輪廓時 ,通常采用立銑刀的側(cè)刃進行切削。刀具在切入零件時，應該避免沿零件外輪廓的法向切入，以免產(chǎn)生刀痕。刀具應該沿零件切****本科畢業(yè)設計 (論文 ) 數(shù)控銑削加工工藝 11 削點的切向或者延長線上切入零件，從而保證了零件的平滑過度。刀具在切出零件時，也應該沿切削點延長線或者切削方向切出，而不能在切削點出直接抬刀。 圖 銑削外圓的加工路線 （ 3）銑削內(nèi)輪廓的加工路線 在銑削內(nèi)輪廓時，刀具也不能沿法向進行切入和切出，以免留下刀痕。而刀具可以沿一個過度圓弧切入和切出工件輪廓，以保證不留刀痕，圓弧的大小由內(nèi)輪廓零件 的尺寸而定。 圖 銑削內(nèi)輪廓零件的圓弧切入、切出進給路線 （ 4）銑削內(nèi)槽的加工路線 在銑削內(nèi)槽時通常采用平底立銑刀來進行銑削加工，用于加工的刀具的半徑應該符合所加工內(nèi)槽的要求。通常加工內(nèi)槽的方法有三種：行切法、環(huán)切法、先行切法后環(huán)切法。行切法和環(huán)切法的共同特點是都能切完所有內(nèi)腔中要切削的部分，而不同點是行切法的加工路線短，但加工的精度較環(huán)切法差。所以在加工內(nèi)槽時通常先采用行切法切去中間部分的余量，再用環(huán)切法加工出內(nèi)槽的形狀。通過這種方法即可以縮短加工的時間，又可以提高加工的精度。 ****本科畢業(yè)設計 (論文 ) 數(shù)控銑削加工工藝 12 如圖 行切法 如圖 環(huán)切法 如圖 行切法加環(huán)切法 ****本科畢業(yè)設計 (論文 ) 數(shù)控銑削加工工藝 13 孔加工路線 在數(shù)控立式銑床中，對孔進行加工時，首先將刀具移動到 XOY 平面上孔中心的位置上，然后刀具再沿 Z 向進行進給加工。 在確定 XOY 平面的加工路線時，要保證定位要迅速和準確。定位迅速可以減小空行程的時間，提高加工的效率。在安排加工路線時，要避免機械進給系統(tǒng)反向間隙對孔位精度的影響。在確定 Z 向的加工路線時，刀具分為快速移動加工路線和工作進給路線。刀具先從初始平面快速移動到 R平面，然后再按工作進給速度進行加工（如圖 ）。在加工多個孔時，在保證不會發(fā)生刀具碰撞的前提下，當?shù)毒呒庸ね暌粋€孔后，刀具只需要退到 R 面，從而減小了空刀的時間（如圖）。 圖 快速移動加工路線 圖 工作進給路線 ****本科畢業(yè)設計 (論文 ) 數(shù)控銑削加工工藝 14 加工階段的劃分 當零件的加工質(zhì)量要求較高時 ,往往不可能在一道工序內(nèi)就完成一個或者幾個表面的全部加工階段 .必須把整個加工過程按工序性質(zhì)不同劃分為幾個階段 : (1)粗加工階段 .在這一階段中要切除大量的加工余量 ,使毛坯的形狀和尺寸接近零件成品 ,因此主要的目標是提高生產(chǎn)率。 (2)半精加工階段。在這一階段應該為主要 表面的精加工做好準備（達到一定加工精度，保證一定的加工余量），并完成一些次要表面的加工（如鉆孔、攻螺紋等），一般在熱處理之前進行。 （ 3）精加工階段。保證各主要表面達到圖樣規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙度要求，主要的目的是全面的保證精加工質(zhì)量。 （ 4）光整加工階段。對于零件上精度要求很高，表面粗糙度值要求很小的表面，還需要進行光整加工。主要目標是以提高尺寸精度和減小表面的粗糙度為主，一般不用來糾正形狀精度和位置精度。 （ 5）超精密加工階段。該階段是按照超穩(wěn)定，超微量切除等原則，實現(xiàn)加工尺寸誤差和形狀誤差在 微 米以下的加工技術。 工序的劃分 工序劃分原則 工序的劃分可以采用兩種不同的原則：工序集中原則和工序分散原則。 工序集中的原則就是指每道工序包括可能多的加工內(nèi)容。將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)容內(nèi)完成。工序集中一般使用結構復雜，機械化，自動化程度高的機床。因此工序集中的特點是： 1）減少了設備的數(shù)量，減少了操作工人和生產(chǎn)面積。 2）減少工序數(shù)目，減少運輸工作量，簡化了生產(chǎn)計劃工作，縮短了生產(chǎn)周期。 3）減少了工件的裝夾次數(shù)，不僅有利于提高生產(chǎn)率，而且由于一次裝夾下加工了許多的表面，也易于保證這 些表面的加工精度。 4） 工序分散原則就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進行。每道工序的加工內(nèi)容很少，最小時即每道工序僅完成一個簡單的工步。其特點是： 1）采用了比較簡單的機床和工藝設備。 2）對工人的技術要求低。 3）生產(chǎn)設備工作量小，容易變換產(chǎn)品。 4）設備數(shù)量少，工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大。 ****本科畢業(yè)設計 (論文 ) 數(shù)控銑削加工工藝 15 工序劃分的方法 （ 1）按所用的刀具劃分。即在一次安裝過程中盡可能用一把刀具加工出可能加工的所有部分，然后再換另一把刀加工其他的部位。即以同一把刀具完成的那一部分工藝過程為一道工序。 （ 2）按安裝次數(shù)劃分。即以 每一次裝夾完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種方法適應于加工內(nèi)容不多的工件。 （ 3）按粗、精加工劃分。即以粗加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種方法使用于加工后變形較大，需要粗、精加工分開的零件。 （ 4）按加工部位劃分。即以完成相同型面的那一部分工藝過程為一道工序。對于加工表面多而復雜的零件，可以按結構特點分為幾個加工部分，每一部分為一道工序。 工藝文件的制定 零件的加工工藝設計完成以后，就應該將有關的內(nèi)容填入各種相應的表格或者卡片中，以便貫徹執(zhí)行 并將其作為編程和生產(chǎn)技術準備的依據(jù)。這些表格或者卡片被稱為工藝文件。數(shù)控加工的工藝文件除了包括機械加工工藝過程卡、機械加工工藝卡、數(shù)控加工工序卡外，還包括數(shù)控加工刀具卡。其中，數(shù)控加工工序卡是用來編制程序的依據(jù)，以及用來指導操作者進行生產(chǎn)的一種工藝文件。它的內(nèi)容包括工序及各工步的加工內(nèi)容；本工序完成后工件的形狀、尺寸和公差；各工步切削參數(shù)；本工序所用的機床、刀具和工藝安裝等。數(shù)控加工刀具卡主要包括刀具的詳細資料，有刀具號、刀具名稱及規(guī)格、刀輔具等。它也是用來編制零件加工程序和指導生產(chǎn)的重要工藝文件。 ****本科畢業(yè)設計 (論文 ) 零件銑削加工工藝分析 16 3 零件銑削加工工藝分析 分析零件圖，確定安裝基準 零件屬于盤類零件（如圖 ），零件上有孔、槽、凸臺組成，而且凸臺的輪廓由直線和圓弧構成?？紤]到零件的結構和形狀，還有實際加工時所用的機床的加工特點，選擇零件的底面為裝夾定位面，夾具采用虎口鉗。夾具的夾緊采用的是液壓自動夾緊，而且其夾緊力 3000N。 考慮到零件的長、寬、高最大尺寸分別為 90mm、 90mm、 10mm，所以選擇毛坯的尺寸為 96X104X30 的立方體。又考慮到所用的數(shù)控銑床的加工能力不太好而且其剛度也較差但是零件的表面粗 糙度、尺寸精度等都要求的較高，所以選擇的零件的毛坯材料為鋁件，因為鋁件的切削加工性能好且不需要做熱處理加工。 圖 零件圖 ****本科畢業(yè)設計 (論文 ) 零件銑削加工工藝分析 17 確定加工方法和加工路線 選擇加工方法 零件的表面及臺階面的的粗糙度要求為 ?aR ,所以在銑削加工時，可以分別調(diào)用 CYCLE71/CYCLE72 先粗銑 ,再精銑的方案。又考慮到選擇的零件的毛坯是鋁件，其切削加工性能很好且表面無硬皮，所以在銑削加工時采用順銑的方法，這樣可以提高其加工零 件的表面粗糙度且可以減少刀具的磨損。在對圓槽進行加工時，考慮到機床的加工的精度和定位的精度較高，所以在加工直徑為 20mm 的圓槽時，可以采用帶端刃的立銑刀，調(diào)用循環(huán) POCKET4 進行粗銑和精銑加工，就能夠滿足零件的加工精度的要求。對于零件上兩個螺紋孔 2M66H 的加工時，可以采用先調(diào)用 CYCLE83 鉆孔后用絲錐調(diào)用 CYCLE84 進行攻絲的方法進行加工。對于零件上的兩個凹槽可以調(diào)用循環(huán) POCKET1 并且利用立銑刀進行粗銑和精銑將其加工出來。 ..2 選擇加工路線 在確定加工的路線時，應該遵循的原則 是“基面先行，先面后孔，先粗后精” 在對正八邊形的外輪廓和凸臺輪廓進行加工時，由于采用的毛坯是鋁件 ,切削性能好，所以應該采用順銑的加工方法進行加工，以提高其加工的質(zhì)量。同時，在刀具切入和切出時，為了避免在刀具的切入和切出處留下進刀和退刀的刀痕，所以刀具應該沿零件的切向切入和切向切出。 所以，根據(jù)毛坯的特點，在加工時，選擇上表面作為定位基準面，首先按先后順序粗銑零件的上表面，正八邊形及凸臺輪廓多余部分，然后在精銑零件的上表面，正八邊形及凸臺輪廓多余部分，然后在分別粗銑、精銑凸臺輪廓，然后再分別粗銑、精銑零件的 中心孔，然后分別粗銑和精銑兩個凹槽，最后再鉆螺紋孔和攻絲。 選擇切削用量 由于零件的毛坯選擇的是鋁件，所以其切削的加工性能好，采用加工所用的機床是數(shù)控立式銑床，考慮到實際所用的立式銑床 (教學型銑床 ,剛性較差 )的性能和加工的特點，其背吃刀量（即每次最大銑削深度 MID）的最大取值為 2mm，又由于加工零件的表面的粗糙度要求較高為 ,所以在加工時需要進行粗、精加工，所以在粗加工時，選擇的背吃刀量 MID 為 ，精加工時選擇的精加工****本科畢業(yè)設計 (論文 ) 零件銑削加工工藝分析 18 余 量 (輪廓方向 FAL 或深度方向 FALD)為 。又由于機床的最大進給量為100mm/min，所以為了提高加工的效率，在粗加工時，選擇的輪廓方向進給量（即FFP1）為 100mm/min，深度方向的進給量（即 FFD）為 50mm/min。在精加工時，為了保證表面和輪廓加工的精度要求，選擇的輪廓方向的進給量為（即 FFP1）為 80mm/min，深度方向的進給量（即 FFD）為 40mm/min。 由于加工的零件材料為鋁件，其切削加工性能好，而且所選的進給量和背吃刀量都相對較小，所以經(jīng)查表參考，切削速度可以取得大些，所 以選擇的切削速度為 160m/min。所以當選擇 40? 的面銑刀對零件進行銑削加工時，其主軸的轉(zhuǎn)速： m i n/1273