軸類(lèi)零件的數(shù)控加工工藝編制及分析(編輯修改稿)
2025-07-22 04:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （5）機(jī)床坐標(biāo)系和坐標(biāo)軸的聯(lián)動(dòng)情況； （6）控制系統(tǒng)的刀具參數(shù)設(shè)置，包括機(jī)床的對(duì)刀、刀具補(bǔ)償以及ATC等相關(guān)的功能。 b) 根據(jù)所設(shè)計(jì)的零件圖分析：該零件由外圓、槽、螺紋、圓弧和內(nèi)孔構(gòu)成，且加工工序較為復(fù)雜。所以，為減少對(duì)刀和換刀時(shí)間，保證良好的精度要求，并結(jié)合我院現(xiàn)有機(jī)床的實(shí)際情況，只有選用FANUC系統(tǒng)的CAK6140數(shù)控車(chē)床，如圖41所示：圖41數(shù)控CAK6140該機(jī)床主要性能如下:1） 主軸最大孔徑：52mm； 2）工作最大回轉(zhuǎn)直徑：400mm；3） 最大工件長(zhǎng)度：1000mm； 4) 主軸最大轉(zhuǎn)速：2000r/min；5） 主軸電動(dòng)機(jī)功率：； 6）快移速度X/Z：； 7）X軸行程：220mm； 8）Z軸行程：1000mm；9）刀架形式：立式4工位； 10）刀具安裝尺寸：2020mm；11）微機(jī)：全中文液精顯示； 12）機(jī)床重量: 2250kg；13）機(jī)床外形尺寸（長(zhǎng)寬高）：189011501630mm。 刀具的選擇 刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。數(shù)控機(jī)床具有高效率、高精度、高柔性的性能，是現(xiàn)代機(jī)械加工的先進(jìn)工藝裝備，但是只有配置了與數(shù)控機(jī)床性能相適應(yīng)的刀具，才能使其性能得到充分的發(fā)揮。數(shù)控機(jī)床上用的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐性好等要求，所以，切削用的刀具材料應(yīng)具備以下性能：（如表42所示）表42 刀具材料應(yīng)具備的性能希望具備的性能使用時(shí)具備的性能希望具備的性能使用時(shí)具備的性能高硬度耐磨損化學(xué)穩(wěn)定性良好耐氧化、耐擴(kuò)散高韌性（抗彎強(qiáng)度）耐崩刃、耐破損低親和性耐溶著、耐凝附（粘刀）高耐熱性耐塑性變形磨削成形性良好提高刀具制造效率熱傳導(dǎo)能力良好耐熱沖擊、耐熱裂紋鋒刃性良好刃口鋒利表面質(zhì)量好較高精度表面粗糙度小刀片快速更換刀片可轉(zhuǎn)位較強(qiáng)卷屑，斷屑能力去屑能力強(qiáng)調(diào)整尺寸能實(shí)現(xiàn)機(jī)外預(yù)調(diào)或機(jī)內(nèi)補(bǔ)償高壽命磨損小綜合上述因素選擇刀具如下：① 45176。端面刀（圖a）② 90176。外圓車(chē)刀（圖b）③ 寬4mm的切槽刀（圖c）④ 60176。外螺紋刀（圖d）⑤ 直徑為198。20的麻花鉆（圖e）⑥ 加工內(nèi)孔的鏜刀（圖f） 圖a 圖b 圖c 圖 d 圖e 圖f 冷卻液的選擇 要想選擇合適的冷卻液，首先就需了解冷卻液的作用。一般情況下，冷卻液在數(shù)控車(chē)削加工中有如下幾種作用： 1）降低溫度。帶走切削中產(chǎn)生的大量熱能，降低工件溫度，減小工件的熱變形?？刂茪堄鄳?yīng)力和微觀裂紋的產(chǎn)生。2）潤(rùn)滑作用。 切削時(shí)，刀具與工件其實(shí)是一個(gè)擠壓并摩擦的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程里面冷卻液起到了潤(rùn)滑作用，即減小了磨擦阻力(在刀具與工件之間形成了一種潤(rùn)滑膜,降低刀具的磨損速度)，又保證了加工面的光潔度(減少了積屑瘤，鱗刺)。3）及時(shí)清理殘屑的作用。 在進(jìn)行粗加工時(shí)，高速切削，冷卻液強(qiáng)勁的沖擊車(chē)刀，使滯留的殘屑得到及時(shí)的清理。4）防止零件被氧化。 往往在加工過(guò)程中零件已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的氧化。溫度的上升，各種不同的化學(xué)元素會(huì)變得突然活躍起來(lái)，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，而冷卻液恰恰能夠?qū)@種活動(dòng)起到一種限制作用。加工中冷卻液一定要充分,過(guò)濾的比較干凈,另外還要注意冷卻液的濃度。綜合各方面的考慮，此次設(shè)計(jì)中冷卻液選擇為水溶性切削液。因?yàn)樗m宜切削低/中碳鋼、鑄鐵、鋁合金、合金/不銹鋼等，且具有良好的潤(rùn)滑性能和防銹性能。相比于非水溶性切削液，冷卻效果更好；不會(huì)引起機(jī)床周?chē)奈廴?，從而保持操作環(huán)境的清潔；從價(jià)格上考慮，在適用范圍內(nèi)，水溶性切削液可大幅度降低切削液的成本。第五章 量具和夾具的選擇在數(shù)控加工過(guò)程中，量具和夾具是絕對(duì)不可缺少的部分，否則無(wú)法進(jìn)行加工，而且選擇合適的量具和夾具將會(huì)對(duì)數(shù)控加工起到積極的作用，例如：節(jié)省加工時(shí)間，縮小尺寸誤差及降低加工難度等。 量具的選擇 正確合理的選用量具是保證零件質(zhì)量的重要條件之一。但選擇量具要考慮多方面的因素。例如,測(cè)量誤差和加工誤差之間的分配,被測(cè)對(duì)象的精度要求,結(jié)構(gòu)尺寸的大小、形狀、和所用的材料,加工的工藝條件、使用測(cè)量器具的精確度和經(jīng)濟(jì)性等。 所以，綜合考慮，此次設(shè)計(jì)所選用的量具有：50分度游標(biāo)卡尺（圖一）和規(guī)格25～50mm內(nèi)徑千分尺（圖二）。 （圖一） （圖二） 夾具的選擇數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求：一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能保證零件與機(jī)床坐標(biāo)系之間的準(zhǔn)確尺寸關(guān)系。依據(jù)零件毛坯的狀態(tài)和數(shù)控機(jī)床的安裝要求，應(yīng)選取能保證加工質(zhì)量、滿足加工需要的夾具。除此之外，還要考慮以下幾點(diǎn)：（1）當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)夾具和其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。在成批生產(chǎn)時(shí)可以考慮采用專(zhuān)用夾具，同時(shí)要求夾具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 （2）裝夾零件要方便可靠，避免采用占機(jī)人工調(diào)整的裝夾方式，以縮短輔助時(shí)間，盡量采用液壓、氣動(dòng)或多工位夾具，以提高生產(chǎn)效率。 （3）在數(shù)控機(jī)床上使用的夾具，要能夠安裝準(zhǔn)確，能保證工件和機(jī)床坐標(biāo)系的相對(duì)位置和尺寸，力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算工作量。 （4）盡量減少裝夾次數(shù)，做到一次裝夾后完成全部零件表面的加工或大多數(shù)表面的加工，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，達(dá)到充分提高數(shù)控機(jī)床效率的目的。 由于此次設(shè)計(jì)的零件加工批量不大，且根據(jù)零件裝夾的需要，此次設(shè)計(jì)中僅需三爪卡盤(pán)（如下圖所示）即可完成零件的加工。 三爪卡盤(pán)第六章 裝夾方式和定位基準(zhǔn)的選擇 工件的裝夾和定位不僅影響零件的加工質(zhì)量，而且對(duì)生產(chǎn)率、加工成本及操作安全都有直接的影響。所以，選擇正確的裝夾方式和定位基準(zhǔn)是很有必要的。 裝夾方式的選擇 定位和夾緊的整個(gè)過(guò)程合起來(lái)稱(chēng)為裝夾。選擇合適的裝夾方式是保證精度的前提。常用的裝夾方式有懸臂支撐方式、兩端支撐方式、橋式
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