【文章內(nèi)容簡介】 應完全、正確及表達清楚，并符合國家標準，尺寸及有關(guān)技術(shù)要求應標注齊全。分析零件的變形情況，保證獲得要求的加工精度，雖然數(shù)控機床加工精度很高，但對于一些特殊情況，對零件的加工精度會產(chǎn)生很大的影響，因此，我們應當考慮采取一些必要的工藝措施進行預防。該零件的材料是屬于 45 鋼，具有一定的硬度，為了滿足工件的工藝要求在精加工前可以對零件采取必要的熱處理來減少或消除變形對精度的影響。9 / 36其 余 31 零件圖 零件的技術(shù)要求（1） 、以中批量生產(chǎn)條件編程（2） 、不準用砂布及銼刀等修飾表面（3） 、未注倒角 145o,銳角倒鈍 45176。（4） 、未注公差尺寸按 GB1804M（5） 、材料：45 調(diào)質(zhì)處理 HRC 26～36 加工設備的選擇此工件屬于軸類零件，屬于車削加工的范疇，由于此零件結(jié)構(gòu)中等復雜，又有較高的精度要求，故選擇數(shù)控車床對零件進行加工。 零件的工藝分析對于數(shù)控加工在編程前我們一定要對零件進行工藝分析，這是必不可少的一步，如圖 31 要保證加工精度就必須考慮一下幾個方面：選擇加工方法、擬定加工方案、選擇合理的刀具、確定切削用量。該零件由螺紋、圓柱、圓錐、10 / 36中心孔、槽等表面組成，其中由較嚴格直徑尺寸精度要求的有 Φ490 、Φ360 、M27 27H、M27 26g，有較嚴長度要求的如 83177。，有較嚴格粗糙度要求的如 、 等。經(jīng)過上面的分析我們可以采用一下尺寸和措施來保證零件最終的精度：零件上由精度較高的尺寸數(shù)據(jù)如圓柱 Φ490 、Φ360 在其機床精度范圍內(nèi)我們盡可能取其靠近中間的尺寸 、 來確定最終的編程尺寸，M27 26g 的外螺紋經(jīng)計算取 最為螺紋大徑尺寸， M2727H 的內(nèi)螺紋經(jīng)計算取 作為其小徑尺寸。為便于裝夾，為了保證工件的定位準確、穩(wěn)定，夾緊方面可靠，支撐面積較大，零件的左端是孔螺紋，中段最大的直徑是 ф49mm。右端是外螺紋、圓柱面和圓錐面，顯然右端加工后不可能裝夾，所以應留在最后加工，應先裝夾毛坯粗加工整個圓柱面及中間槽然后掉頭裝夾加工左端圓柱 ф49mm 及內(nèi)螺紋，再調(diào)頭裝夾 ф49mm 的圓柱加工右端其他部分，毛坯選 ф55650mm 的鑄造件。 基準的選擇原則（1）有加工表面和不加工表面的零件，為保證不加工表面和加工表面的位置精度，應選擇不加工表面為基準。 （2）對于具有較多加工表面的工件選擇基準時，應考慮合理分配各表面的加工余量（保證各表面都有足夠的余量和選擇重要表面作為最終基準） 。 （3） 粗基準應避免重復使用。 （4） 選擇基準的平面應平整，沒有冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠基準選擇應從保證零件加工精度出發(fā)，同時考慮裝夾方便夾具結(jié)構(gòu)簡單。 精基準的選擇原則：（1）基準重合原則。 （2）基準統(tǒng)一原則。 （3）自為基準原則。 （4）互為基準原則。 （5）精基準的選擇應保證工件定位準確、夾緊可靠、操作方便。經(jīng)上面對基準的分析并綜合對零件加工順序的安排可知粗車 Φ49 的圓柱面應以右端面為基準，精加工工件左端部分時應以左端面為基準，精加工工件右端部分時應以右端面為基準。零件的主要裝夾方式如圖所示：11 / 3632 外圓粗加工裝夾圖33 零件圖中左端面及內(nèi)螺紋加工裝夾圖12 / 3634 工件右端裝夾圖13 / 364 零件數(shù)控加工工藝分析 加工方案的確定 該零件屬于典型的軸類零件，按零件的裝夾方式劃分工序比較符合該零件的該零件的加工工序，且能保證兩次裝夾的位置精度，每一次裝夾為一道工序，該零件需三次裝夾才能完成所有表面的加工。鑒于該零件對加工表面有嚴格的尺寸公差和形位公差的要求，為保證其加工精度，在此分粗加工、半精加工和精加工三個階段完成對該零件的加工。 工步的劃分（1）粗車外圓柱面的工步為:外圓車刀平右端面→ 車圓柱面→切槽刀切中間退刀槽→切斷。（2）加工零件左端外圓柱面和內(nèi)螺紋的工步為：精車外圓柱面→鉆孔→切內(nèi)退刀槽→→鏜孔→加工內(nèi)螺紋。（3）加工零件右端的工步為：粗車外圓柱面和圓錐面→半精車外圓柱面和圓錐面→精車外圓柱面和圓錐面→切 52 退刀槽→加工 M27 外螺紋。 加工順序及進給路線的確定 零件加工時需遵守的原則（1）基面先行 先加工基準面為后面的加工提供經(jīng)基準，在此應先平右端面，為軸向尺寸作基準。（2）先主后次 由于所加工的表面均為重要表面，所以從右往左依次加工。（3）先粗后精 先車削去大部分的金屬余量，再進行成形切削保證零件的尺寸要求和質(zhì)量要求。（4）先面后孔 由于該零件左端有一中心螺紋孔，根據(jù)先面后孔的原則應先對外圓柱面進行加工，然后再完成對孔的加工。14 / 36 進給路線的確定在數(shù)控加工中，刀具好刀位點相對于工件運動軌跡稱為加工路線。編程時，加工路線的確定原則主要有以下幾點：（1）加工路線應保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；（2）使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量；（3）應使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空行程時間。（4）確定加路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定一次走刀，還是多次走刀來完成所有加工表面，具體綜合上面工序的安排再根據(jù)具體零件具體分析，我確定該零件的主要進給路線如下圖所示： 41 外圓粗加工進給路線圖15 / 3642 左端圓柱面精加工路線圖43 鉆中心孔16 / 3644 內(nèi)螺紋加工進給路線圖45 左端部分精加工進給路線圖17 / 36 切削液的選擇由于在切削加工過程中，被切削層金屬的變形、切屑與刀具前面的摩擦和工件與刀具后面的摩擦要產(chǎn)生大量的切削熱。在不使用切削液的情況下車削剛件時被切屑吸收的熱量占 50%~86%，刀具吸收的熱量占 10%~40%，工件吸收的占 3%~9%，傳入空氣介質(zhì)中的熱量僅占總熱量的 1%，而在鉆削時切削熱有52%傳入了鉆頭。由于熱脹冷縮的原理，工件和刀具吸收了一部分的熱量，工件和刀具產(chǎn)生變形最終影響加工精度。如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞，造成“燒刀”的現(xiàn)象。為了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過程中必須使用冷卻液對工件和刀具進行冷卻，以避免造成“燒刀” 的現(xiàn)象和對零件精度的影響。通過經(jīng)驗知道常用的冷卻液主要有以下三種，如表 41：表 41 常用冷卻液冷卻液名稱 主要成份 主要作用水溶液 水、防銹添加劑 冷卻乳化液 水、油、乳化劑 冷卻、潤滑、清洗切削油礦物油、動植物油、極壓添加劑或油性潤滑 從工件的材料和工件的表面質(zhì)量要求出發(fā)，在此選擇乳化液作為冷卻液比較合適，且能滿足工件的工藝性要求。 刀具的選擇刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時，選刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的加工方法相近，數(shù)控加工對刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度高、韌性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便，能適應高速和大切削用量切削。選刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應。18 / 36 平端面、車圓柱面可選用 90176。WCCo 的硬質(zhì)合金外圓車刀，刀桿尺寸1625，粗車、半精車及精車在這里選擇同一把刀，為防止在進行圓弧切削時刀具的副后刀面與工件輪廓表面發(fā)生干涉，副偏角應選擇 Kr′大一點的，取Kr′=40176。，精加工內(nèi)螺紋孔壁時選用高速鋼內(nèi)圓車刀。車刀的材料選擇及 Kr′值這里分別參照《金屬切削與刀具實用技術(shù)》一書表 11，表 117。 從零件圖中可知該工件中有三個退刀槽，其寬度分別為4mm、5mm、6mm，其中槽寬為 4mm 的為內(nèi)孔槽，為了工藝的需要槽寬為5mm、6mm 的兩槽在此選用為高速鋼 W18CrV4R 的切斷刀，刀寬 4mm。槽寬為 4mm 的內(nèi)孔槽選用刀寬為 3mm 的高速鋼 W18CrV4R 的內(nèi)槽車刀。切槽刀的選擇及型號這里分別參照《《金屬切削與刀具實用技術(shù)》一書表 13，表 22。由于此零件中的中心螺紋孔經(jīng)過鉆削后還要進行一次精加工，故在此選用 Φ24mm 的普通高速鋼麻花鉆。切螺紋時為了保證其螺紋刀的強度這里選用 W18CrV4R 高速剛 60176。螺紋車刀切削內(nèi)螺紋時選用高速鋼內(nèi)螺紋車刀，為了保證螺紋牙深，刀尖應小于輪廓最小圓弧半徑 Rε，Rε=～。刀具選材料參照《《金屬切削與刀具實用技術(shù)》一書表 13。經(jīng)分析現(xiàn)把所選刀具列表如下：表 42 刀具表序號 刀具號 刀具規(guī)格 數(shù)量 加工表面1 T1 90176。WCCo 的硬質(zhì)合金外圓車刀 1 圓柱面、圓錐面2 T2 高速鋼內(nèi)圓車刀 1 螺紋內(nèi)孔3 T3 高速鋼 W18CrV4R 的切斷刀 1 退刀槽4 T4 高速鋼 W18CrV4R 的內(nèi)槽車刀 1 內(nèi)孔退刀槽5 T5 Φ24mm 普通高速鋼麻花鉆 1 軸端中心孔6 T6 高速剛 60176。螺紋車刀 1 外螺紋7 T7 高速鋼內(nèi)螺紋車刀 1 內(nèi)螺紋 主要工序的安排（1）平右端面 平右端面的目的是為后續(xù)加工作基準，由于軸端右 的粗糙度要19 / 36求，因此選取主軸轉(zhuǎn)速 n=1000r/min，進給量 F=50mm/min。（2）粗車外圓一般粗加工是以提高加工效率為目的，其選用原則是在保證零件質(zhì)量的前提下盡量選用大的進給量和背吃刀量，在此取主軸轉(zhuǎn)速 n=600r/min，進給量F=150mm/min,背吃刀量 ap=2mm。（3）半精車外圓 半精車需綜合考慮加工效率和表面質(zhì)量，在此選取主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min,進給量 F=80mm/min，背吃刀量 ap=.（4）切槽 切槽時取主軸轉(zhuǎn)速 n=1200r/min，進給量 F=80mm/min（5）切斷此工件對零件的右端面有較高的粗糙度要求 為了保證其質(zhì)量，取n=1200r/min，F(xiàn)=50mm/min。 此零件所選用的材料為 45 鋼，鋼的熱處理是將固態(tài)剛才采用適當方式進行加熱、保溫和冷卻以獲得所需要的組織與性能的工藝。它是改善材料性能的重要措施。在此采用調(diào)質(zhì)處理作為工件的最終熱處理，調(diào)質(zhì)處理后的硬度為HRC26～36。 精加工是以達到零件所要求的表面質(zhì)量和特征為目的，鑒于此零件有較高的表面質(zhì)量和公差要求，經(jīng)分析并查詢《切削用量簡明手冊》現(xiàn)確定切削用量如下：主軸轉(zhuǎn)速 n=1200r/min，進給量 F=50mm/min，a p=。由于此孔為螺紋孔，鉆孔后還要經(jīng)過精加工后才能進行螺紋的加工因此鉆削時對孔的表面質(zhì)量沒有太大的要求。在此處選用的鉆頭直徑為 Φ24mm，經(jīng)查《切削用量簡明手冊》表 取進給量 f=，主軸轉(zhuǎn)速 n=300r/min。（1）車螺紋退