【文章內(nèi)容簡介】 。在粗加工之后、半加工之前安排調(diào)質(zhì)處理，目的是獲得均 勻細密回火素氏體組織，提高工件的綜合力學(xué)性能。 (3)最終熱處理。軸的某種重要表面需經(jīng)表面淬火，一般安排在精加工之前，這 樣可以糾正因淬火引起的局部變形。 三 、 工藝設(shè)備的選擇 機床的選擇 機床選擇的原則： ① 要保證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格的產(chǎn)品。 ② 有利于提高生產(chǎn)率。 15 ③ 盡可能降低生產(chǎn)成本 (加工費用 )。 根據(jù)毛坯的材料和類型、零件輪廓形狀復(fù)雜程度、尺寸大小、加工精度、工件數(shù) 量、生產(chǎn)條件等要求，選用 CJK6132 數(shù)控車床。 由于還要加工鍵槽， 止動墊圓槽 ，所以還要選用銑床，由于精度高，還需要磨床。 量具及輔助用具的選擇 加工過程中所需量具有：游標卡尺、千分尺、百分表、表面粗糙度樣板。 輔助用具有：銅片、銅錘等。 零件的安裝 在數(shù)控機床上加工零件時，安裝零件要合理選擇定位基準和夾緊方案，為提高數(shù)控機床效率，確定定位基準與夾緊方案時應(yīng)注意： （ 1）力求設(shè)計、工藝與編程計算的基準統(tǒng)一（基準重合原則）； （ 2）減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面（基準 統(tǒng)一原則）； （ 3）避免采用占機人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機床的效能。 （ 4）零件稍長，由于裝配有標準件精度高，需要雙頂尖裝夾工件進行加工。 選擇夾具 夾具用來裝夾被加工工件以完成加工過程，同時要保證被加工工件的定位精度，并使裝卸盡可能方便、快捷。數(shù)控加工的特點對夾具 16 提出了兩個基本要求：一是要保證夾具的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(guān)系。 根據(jù)零件的尺寸、精度要求和生產(chǎn)條件，選擇最常用的車床通用的三爪自定心卡盤。三爪自定心卡盤可以自動定心，夾持范圍大，適用 于截面為圓形、三角形、六邊形的軸類和盤類中小型零件。 銑鍵槽時用 V 型塊，壓板裝夾 半精加工和磨削加工都采用雙頂尖裝夾 刀具的選擇 數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機交互狀態(tài)下完成的要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則，在編程時充分考慮數(shù)控加工的特點，能夠正確選擇刀刃具及切削用量。 數(shù)控刀具有以下特點： ① 剛性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及熱變形小； ② 互換性好，便于快速換刀； ③ 壽命高，切削性能穩(wěn)定、可靠； ④ 刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時間； ⑤ 刀具應(yīng)能可靠地斷屑或卷 屑，以利于切屑的排除； ⑥ 系列化、標準化，以利于編程和刀具管理。 數(shù)控機床上用的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求。數(shù)控車床兼作粗精車削，粗車時吃刀深、進給快，要求車刀有足夠的強度，能一次進給車去較多的余量；精車時要達到圖樣要求的尺寸精度和較小的表面粗糙度，車去的余量較少，要求車刀鋒利，切削刃平直光潔，必要時還可磨出修光刃。為減少換刀時間、方便對刀、提高生產(chǎn)效率，便于實現(xiàn)機械加工的標準化，在數(shù)控車削 17 加工時，應(yīng)盡量采用機夾刀和機夾片刀，機夾片刀常采用可轉(zhuǎn)位車刀。 刀片材質(zhì)的選擇主要依據(jù)被加 工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大小以及切削過程有無沖擊和振動，故加工此零件選擇硬質(zhì)合金刀片。 根據(jù)零件的外形結(jié)構(gòu)，加工需要如下刀具：硬質(zhì)合金端面車刀、菱形外圓車刀、外切槽刀、外螺紋刀、 φ5mm中心鉆、 φ8mm 立銑刀 、φ14mm 立銑刀 、 φ6mm 立銑刀 。 加工刀具卡片 粗車加工刀具表 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 1 T01 45176。硬質(zhì)合金車刀 1 平端面 2 T02 φ5mm中心鉆 1 鉆 φ5mm 中心孔 3 T03 80176。菱形外圓車刀 1 車外圓 4 T04 3mm 外切槽刀 1 切槽 深 5 T05 60176。外螺紋刀 1 加工外螺紋 半 精車 加工刀具表 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 18 1 T06 55176。菱形外圓車刀 1 半 精車零件外輪廓 2 T03 3mm 外切槽刀 1 切槽 深 3 T04 60176。外螺紋刀 1 加工外螺紋 銑床加工刀具表 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 1 T01 φ8mm 鍵槽銑刀 1 銑鍵槽 2 T02 φ14mm 鍵槽銑刀 1 銑鍵槽 3 T03 φ6mm 鍵槽銑刀 1 銑止動墊圈槽 四、 切削用量 的選擇 數(shù)控編程時，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，切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、進給速度及背吃刀量等。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)揮刀具的切削性能，保證合理的刀具壽命，充分發(fā)揮機床的性能，最大限度的提高生產(chǎn)率，降低成本。 主軸轉(zhuǎn)速的確定 19 （ 1）車外圓時主軸轉(zhuǎn)速 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算公式為 n=1000v/πd 其中 v —切削速度（ m/min），由刀具壽命決定； n —主軸轉(zhuǎn)速（ r/min）； d —工件直徑或刀具直徑（ mm）。 （ 2）車螺紋時主軸的轉(zhuǎn)速 在車削螺紋時，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距 P（或?qū)С蹋┐笮?、?qū)動電機的升降頻特性，以及螺紋插補運算速度等多種因素影響，故對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。大多數(shù)經(jīng)濟型數(shù)控車床推薦車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速 n(r/min)為： n≤（ 1200/P）－ k 式中 P——被加工螺紋螺距，㎜； k——保險系數(shù)，一般取為 80。 主軸轉(zhuǎn)速 n 最后要根據(jù)上述計算值、機床說明書而定，選取機床有的或較接近計算值的轉(zhuǎn)速。 根據(jù)《數(shù)控車削用量推薦表》 ,選擇合 適的切削用量。 （ 1） 車端面時選擇主軸轉(zhuǎn)速為 500r/min； （ 2） 粗車外圓時，選取 Vc=120m/min， f=， ap=2mm，粗加工時直徑為 60mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速： n =1000Vc/πd 20 =[（ 1000120） /（ 60） ]r/min=636r/min 進給速度： F =fn =（ 636） mm/min=127mm/min 考慮刀具強度、機床剛度等實際情況，選擇 n=600r/min，F(xiàn)=150mm/min， ap=2mm。 （ 3） 半 精車外圓時，選取 Vc=150m/min， f=， ap=，精加工時取直徑 52mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速： n =1000Vc/πd =[（ 1000150） /（ 52） ]r/min=918r/min 進給速度： F =fn=918mm/min=137mm/min 考慮刀具強度、機床剛度等實際情況，選取 n=920r/min，F(xiàn)=120r/min， ap=。 （ 4） 車槽時，選擇 Vc=70m/min， f=，車 槽時直徑為47mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速： n =1000Vc/πd =[（ 100070） /（ 47） ]r/min=474r/min 考慮刀具強度、機床剛度等實際情況，選取 n=400r/min，F(xiàn)=30r/min。 （ 5） 車螺紋時，主軸轉(zhuǎn)速 n≤（ 1200/P）－ k， k 為安全系數(shù)，一般取 80。 則： n≤[（ 1200/2） 80]/r/min=520r/min 考慮刀具強度、機床剛度等實際加工情況，選取 n=400r/min. 進給速度的確定 21 進給速度是數(shù)控機 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、工件的材料性質(zhì)選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。 確定進給速度的原則是： （ 1）當工件的質(zhì)量要求能得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進給速度。一般在 100～ 200mm/min 范圍內(nèi)選取。 （ 2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度，一般在 20～ 50mm/min 范圍內(nèi)選取。 （ 3）當加工精度、表面粗糙度要求較高時，進給速度應(yīng)選小一些，一般在 20～ 50mm/min 范圍內(nèi)選取。 （ 4）當?shù)毒呖招谐蹋?特別是遠距離 “回零 ”時，可以設(shè)定該機床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進給速度。 背吃刀量的確定 背吃刀量根據(jù)機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可以留少許加工余量，一般為 ～ 。 切削用量的選擇是否合理，對于能否充分發(fā)揮機床潛力與刀具的切削性能，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本和安全操作具有很重要的作用。車削用量的具體選擇如下：粗車時，首先選擇一個盡可能大的背吃刀量，其次選擇一個較大的進給量，最后確定一 個合適的切削速度。精車時，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且均勻，因此 22 選擇較小的背吃刀量和進給量。 如何確定加工時的切削速度，除了可參考《數(shù)控加工技術(shù)》表 21列出的數(shù)值外，主要根據(jù)實踐經(jīng)驗進行確定。 工件材料 工件材料 切削深度/mm 切削速度 /（ ） 進給量 /（ ） 刀具材料 碳素鋼 (δb 600Mpa） 粗加工 5～ 7 60～ 80 ～ YT 類 粗加工 2～ 3 80～ 120 ～ 精加工 ～ 120～ 150 ～ 鉆中心孔 500～ 800 W18Cr4V 鉆孔 ～ 30 ～ 切斷（寬度＜ 5mm） 70～ 110 ～ YT 類 鑄鐵 （ 200HBS 以下） 粗加工 50～ 70 ～ YG 類 精加工 70～ 100 ～ 切斷（寬度＜ 5mm） 50～ 70 ～ 五 、 對刀點與換刀點的確定 工件裝夾方式確定后，即可通過確定工件原點來確定工件坐標系。如果要運行這一程序來加工工件，必須確定刀具在工件坐標系開始運動的起點 。程序起始點或起刀點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱為對刀點。在編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。對刀點設(shè)置原則是：（ 1）便于數(shù)值處理和簡化程序編制；（ 2）易于找正并 23 在加工過程中便于查找；（ 3）引起的加工誤差小。對刀點可以設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具或機床上，盡可能設(shè)在零件的設(shè)計基準或工藝基準上。 換刀點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(shè)在工件的外部，以能順利的換刀、不碰撞工件和其他部件為準。 本零件將對刀點設(shè)在裝夾后右端面中心，換刀點設(shè)在離對刀點 x、z 方向分別為 100， 100 的位置。 六 、 加工路線的確定 在數(shù)控加工中，刀具刀位點相對于工件的運動軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對刀點開始運動起，直至結(jié)束，加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。 加工路線的確定原則主要有以下幾點： （ 1）應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率高。 （ 2）應(yīng)盡量縮短加工路線，既可以減少程序段，又可以減少刀具空程移動時間。 （ 3）應(yīng)使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量。 此外，確定加工路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還 是多次走刀完成加工。 七 、 加工中的難點與解決方案 （ 1）在左端加工之前，應(yīng)測量剩余毛坯的長度，保證所需要的尺寸 250mm。 （ 2）用三爪卡盤夾已加工表面 φ48mm 外圓時，為保護已加工表 24 面精度，應(yīng)加墊銅片。夾緊后應(yīng)用百分表測量同軸度，用銅錘輕輕敲打校正。 （ 3）鉆孔時， 在刀架上裝夾鉆頭不易裝正