【文章內(nèi)容簡介】 加工精度，必須正確裝夾工件，使其相對機床切削成形運動和刀具占有正確的位置。由于設計要求中明確提出加工工件具有對稱度和平行度的特征，因此本設計中，在確定裝夾方案時，重點考慮到保證工件上被加工表面的尺寸精度、平行度、對稱度等。[4]在本設計中，采用虎臺鉗機構對工件進行裝夾。臺虎鉗夾具是常規(guī)夾具，價格便宜，而且本零件對裝夾的要求不高，只要能加緊零件，保證加工平面水平即可。所以裝夾零件時候，底部加上墊塊，保證毛坯水平的底面放置水平，這樣粗銑加工平面，保證加工平面的平行度，臺虎鉗能滿足要求?；⑴_鉗的兩爪夾住100*30mm的兩個面，基面用粗糙度較高的墊塊頂住，防止在加工過程中，被加工工件產(chǎn)生振動或相對偏移。裝夾示意如圖3所示。圖3 零件的裝夾 確定加工順序及走刀路線加工順序的擬定按照基面先行、先粗后精的原則確定。該零件是對稱圖形，先找到零件的中心，就能夠實現(xiàn)零件的加工。該零件的銑削加工中的路線包括平面內(nèi)軌跡的加工進給和深的進給。用兩軸聯(lián)動的數(shù)控銑床上進行加工。對于平面內(nèi)的兩橢圓正交形成的內(nèi)輪廓，先從中間原點開始加工，去除大部分的余量。余量的去除時，先走中間的圓，然后十字相交去除其余的余量。余量去完后開始進行橢圓的加工。先從原點進刀，走到橢圓圓弧的起點，走單一橢圓，然后旋轉加工出另一個橢圓。每一層的加工都是如此。注意的是底部留個邊倒圓的余量。加工完后進行倒圓角。對于零件加工的深度進給有兩種方法：一種是在XZ或YZ平面內(nèi)往復銑削進給到要求的深度位置，另一種是先打出一個工藝孔，然后從工藝孔的上方進給到要求的深度位置。該零件的加工是選的第一種。每次進給34mm的深度。最后換球頭銑刀加工球面。 機床的選擇及說明根據(jù)以上計算要求，本設計用TK7640（不帶刀庫）數(shù)控銑床進行加工，這是采用FANUCOi系統(tǒng)，其自身重量為3000kg，工作臺行程X、Y、Z的范圍是600*400*600mm，主軸為無極變速，其變速范圍是203000，G00快速點定位速度最大是5000,G01直線插補速度最大是2500，刀柄采用BT40的型號，電源有24V低壓提供控制電路以及380V高壓提供主軸工作，工作臺允許的最大重量為300。 選擇零件銑削加工時的刀具 加工本零件刀具的基本要求(1) 銑刀的剛性要好要求銑刀剛行好的目的，因為在粗銑105*105*35的毛坯時為了提高生產(chǎn)效率而采用的大切削用量的需要。再者為了適應數(shù)控銑床加工過程中切削用量難以調整的特點。在粗銑量大時銑削防止剛性差而斷刀，要選擇剛性好的。(2) 銑刀的耐用度要高在本次零件加工是φ6的立銑刀多次使用，如果刀具耐用度不高，磨損的快，不僅影響零件表面的質量和加工精度，而且會曾加換倒與對刀次數(shù)，從而導致零件加工表面留下因對刀誤差形成的接刀臺階，降低零件的表面質量。(3) 其他的注意點除以上兩點之外，銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇與排屑性能等也非常重要。因為加工的是內(nèi)部腔體，排削更加重要，不然切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削在倒圓角，銑球面時影響表面質量。[5]總之被加工工件材料的熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量，選擇剛性好、耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率并或得滿意加工質量的前提條件。 本次加工使用銑刀種類加工中心刀具一般由刀具和刀柄兩部分組成,由于要完成自動換刀功能,要求刀柄滿足主軸的自動松開夾緊的功能,以及滿足自動換刀機構的機械抓取、移動定位功能。常用的銑刀有：高硬度銑刀、T型槽銑刀、球頭端銑刀、超長硬質合金球頭銑刀、精加工鏡面球頭銑刀、半精加工球頭銑刀、球頭銑刀等。為了零件加工的需要，現(xiàn)在主要以常用的面銑刀、立銑刀、模具銑刀(包括球頭銑刀)加以簡要介紹。(1) 面銑刀 粗銑毛坯105*105*35時，需要大面積切削量的銑刀，面銑刀適用于加工平面，尤其適合加工大面積平面。主偏角為90176。的面銑刀還能同時加工出與平面垂直的直角面。(2) 立銑刀在這次加工中，為內(nèi)部腔體的加工，銑到內(nèi)部的圓角，曲面面，邊倒圓等。立銑刀主要用于加工溝槽、臺階面、平面和二維曲面很適合本次加工。(3) 模具銑刀在這次加工中，所以用到了球頭銑刀。球頭立銑刀它的結構特點是球頭或斷面上布滿了切削刃，圓周刃和球頭刃圓弧連接，可以作徑向和軸向進給。 加工零件刀具的選用根據(jù)零件的結構特點，銑削內(nèi)腔輪廓時，銑刀直徑受到橢圓內(nèi)腔限制見圖4，取φ6的立銑刀。粗加工時選用φ6的高速鋼立銑刀，精加工時選用φ6的硬質合金立銑刀。加工底面的球時，選擇φ6的硬質合金球頭立銑刀。所選刀具及其加工表面見表1[6]零件加工刀具卡片。圖4刀具在橢圓最小輪廓位置時的加工表1 零件加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號零件名稱平面兩橢圓正交內(nèi)腔零件零件圖號1序號刀具號刀具加工表面?zhèn)渥⒁?guī)格名稱數(shù)量刀長/mm1T01Φ80面銑刀145 粗銑毛坯2T02Φ6平頭立銑刀130去除內(nèi)腔大部分余量3T02Φ6平頭立銑刀130銑兩橢圓4T02Φ6平頭立銑刀130銑內(nèi)腔輪廓銑圓角5T02Φ6平頭立銑刀130內(nèi)腔底部邊倒圓6T03Φ6球頭立銑刀130底部球面附：粗加工時選用φ6的高速鋼立銑刀，精加工時選用φ6的硬質合金立銑刀 切削用量包括主軸轉速（切削速度）、切削深度或寬度、進給速度（進給量）等。切削用量的大小對切削力、切削功率、刀具磨損、加工質量和加工成本均有顯著影響。 進給量()與進給速度()的選擇銑削加工的進給量是指刀具轉一周，工件與道具沿進給運動方向的相對位移量；進給速度是指單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進給方向的相對位移量。進給量與進給速度是數(shù)控銑床加工切削用量中的重要參數(shù)，根據(jù)零件表面的表面粗糙度、加工要求精度、刀具及材料等因素，參考表2選取。工件剛性差或刀具強度低時，應取小值。銑刀為多齒刀具，其進給速度、刀具轉速、道具齒數(shù)及進給量的關系為。[6]表2 銑刀每齒進給量fz工件材料每齒進給量粗銑精銑高速鋼銑刀硬質合金銑刀高速鋼銑刀硬質合金銑刀鋼鑄鐵()的選擇根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進給量及刀具耐用度選擇切削速度。可以用經(jīng)驗公式計算，也可用根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，在機床說明書允許的且學速度范圍內(nèi)查閱有關切削用量手冊。本次設計參考表3選取。實際編程中，切削速度確定后，還要按式計算出銑床主軸的轉速 (),并填入程序中。[6]表3 銑削速度參考值工件材料硬度/HBS切削速度/高速鋼銑刀硬質合金刀具鋼2551842661502553251236541203254256213675鑄鐵19021366615019026091845901603202130①主軸轉速的計算 本設計主軸轉速根據(jù)允許的切削速度和刀具的直徑來選擇。其計算公式為： () —切削速度，單位為 —主軸轉速，單位為 —刀具直徑，單位為。45剛的HBS為250，所以高速剛銑刀查表3得最佳切削速度是1236m/min，取 為30m/min，硬質合金銑刀得最佳切削速度是54120m/min，取為60m/min，在前面提到受到加工輪廓及去余量的限制，選Φ6mm的立銑刀。 ： （粗銑）取 （精銑）?、诖_定進給速度根據(jù)銑刀齒數(shù)、主軸轉速和切削用量手冊中給出的每齒進給量，其根據(jù)公式為：== () 式中： ——每齒進給量，單位 ——銑刀的齒數(shù) ——刀具的轉速 Φ6mm的立銑刀齒數(shù)為3，每齒進給量見表2則：（粗銑）（精銑）③確定背吃刀量背吃刀量根據(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。工藝卡見表4表4 本腔零件加工工藝卡工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉速/(r/min)進給速度/(mm/min)背吃刀量/mm備注1粗銑毛坯表面T01φ8015075手動2粗加工毛坯T02φ61600480手動3加工底部球面T03φ61600480手動4精加工零件T02φ63200900手動5精加工球面T03φ63200900手動第四章 數(shù)控加工程序的編制原始的機械加工是手動進給，操作工人在加工零件的過程中靠經(jīng)驗保證精度，對于復雜的零件的加工，往往