【文章內(nèi)容簡介】 樣上給定的材料與熱處理要求，是選擇刀具、數(shù)控車床型號、確定切削用量的依據(jù)。 夾具的選擇數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時，通?？紤]以下幾點：（1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。（2）在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。（3）裝卸工件要迅速方便，以減少機(jī)床的停機(jī)時間。（4）夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。本次設(shè)計采用普通的三爪自動定心卡盤，其工作效率高，使用方便、準(zhǔn)確度高。由圖11所視。 夾具的類型數(shù)控車床上的夾具主要有兩類：一類用于盤類或短軸類零件，工件毛坯裝夾在帶可調(diào)卡爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動旋轉(zhuǎn)；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動卡盤傳動旋轉(zhuǎn) 零件的安裝數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，注意以下兩點：（1）力求設(shè)計、工藝與編程計算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣有利于編程時數(shù)值計算的簡便性和精確性。（2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。由于本次設(shè)計的零件屬于短軸類零件，故采用三爪自定心卡盤裝夾。其安裝方便、安裝精度較高，圖11所視。圖11第二章 零件工藝過程卡設(shè)計 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇◆在選擇時，一般可按下列順序考慮：（1）通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇的內(nèi)容；（2）通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇的內(nèi)容；（3）通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時選擇。◆工藝規(guī)程是指導(dǎo)施工的技術(shù)文件。一般包括以下內(nèi)容：零件加工的工藝路線，各工序的具體加工內(nèi)容，切削用量、工時定額以及所采用的設(shè)備和工藝裝備等?！艄に囈?guī)程的主要內(nèi)容1)產(chǎn)品特征，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2)原材料、輔助原料特征及用于生產(chǎn)應(yīng)符合的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。3)生產(chǎn)工藝流程。4)主要工藝技術(shù)條件、半成品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。5)生產(chǎn)工藝主要工作要點。6)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和成品質(zhì)量指標(biāo)的檢查項目及次數(shù)。7)工藝技術(shù)指標(biāo)的檢查項目及次數(shù)。8)專用器材特征及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 工藝過程在生產(chǎn)過程中，那些與有原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品直接相關(guān)的過程稱為工藝過程。它包括毛坯制造、零件加工、熱處理、質(zhì)量檢驗和機(jī)器裝配等。而為保證工藝過程正常進(jìn)行所需要的刀具、夾具制造，機(jī)床調(diào)整維修等則屬于輔助過程。在工藝過程中，以機(jī)械加工方法按一定順序逐步地改變毛坯形狀、尺寸、相對位置和性能等，直至成為合格零件的那部分過程稱為機(jī)械加工工藝過程。為了便于工藝規(guī)程的編制、執(zhí)行和生產(chǎn)組織管理，需要把工藝過程劃分為不同層次的單元。它們是工序、安裝、工位、工步和走刀。其中工序是工藝過程中的基本單元。零件的機(jī)械加工工藝過程由若干個工序組成。在一個工序中可能包含有一個或幾個安裝，每一個安裝可能包含一個或幾個工位，每一個工位可能包含一個或幾個工步，每一個工步可能包括一個或幾個走刀?！艄ば颉∫粋€或一組工人，在一個工作地或一臺機(jī)床上對一個或同時對幾個工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程稱為工序。劃分工序的依據(jù)是工作地點是否變化和工作過程是否連續(xù)。例如，在車床上加工一批軸，既可以對每一根軸連續(xù)地進(jìn)行粗加工和精加工，也可以先對整批軸進(jìn)行粗加工，然后再依次對它們進(jìn)行精加工。在第一種情形下，加工只包括一個工序；而在第二種情形下，由于加工過程的連續(xù)性中斷，雖然加工是在同一臺機(jī)床上進(jìn)行的，但卻成為兩個工序。工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計劃的基本單元。本論文中所加工的典型軸類零件將分五個工序來完成整個加工過程。◆安裝　在機(jī)械加工工序中，使工件在機(jī)床上或在夾具中占據(jù)某一正確位置并被夾緊的過程，稱為裝夾。有時，工件在機(jī)床上需經(jīng)過多次裝夾才能完成一個工序的工作內(nèi)容。在數(shù)控車床上加工本零件將采用卡盤進(jìn)行裝夾，在加工必要時將采用鉆頭進(jìn)行輔助加工。◆工位　采用轉(zhuǎn)位（或移位）夾具、回轉(zhuǎn)工作臺或在多軸機(jī)床上加工時，工件在機(jī)床上一次裝夾后，要經(jīng)過若干個位置依次進(jìn)行加工，工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個位置上所完成的那一部分工序就稱為工位。簡單來說，工件相對于機(jī)床或刀具每占據(jù)一個加工位置所完成的那部分工序內(nèi)容，稱為工位。為了減少因多次裝夾而帶來的裝夾誤差和時間損失，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)夾具或移動夾具，使工件在一次裝夾中，先后處于幾個不同的位置進(jìn)行加工。◆工步　在加工表面不變，加工工具不變的條件下，所連續(xù)完成的那一部分工序內(nèi)容稱為工步。生產(chǎn)中也常稱為“進(jìn)給”。整個工藝過程由若干個工序組成。每一個工序可包括一個工步或幾個工步。每一個工步通常包括一個工作行程，也可包括幾個工作行程。為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時加工幾個加工表面的工步，稱為復(fù)合工步，也可以看作一個工步，例如，組合鉆床加工多孔箱體孔?！糇叩丁〖庸さ毒咴诩庸け砻嫔霞庸ひ淮嗡瓿傻墓げ讲糠址Q為走刀。例如軸類零件如果要切去的金屬層很厚，則需分幾次切削，這時每切削一次就稱為一次走刀。因此在切削速度和進(jìn)給量不變的前提下刀具完成一次進(jìn)給運動稱為一次走刀。 加工工序的劃分?jǐn)?shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行。（1）刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數(shù),壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。（2）以加工部位分序法 對于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部分分成幾個部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。（3）以粗、精加工分序法 對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形，故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開。綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性，機(jī)床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實際情況來確定，但一定力求合理。而本文中的零件則需采用第二種方法，即“以加工部位分序法”，該零件由螺紋、圓錐、槽、圓弧、鏜孔五部分組成，分別用不同的加工刀具，所以用這種分序法最為合適。運用編制加工工藝過程卡與工序卡的方式來敘述本零件的加工，顯得簡易明了，通俗易懂，是數(shù)控加工本零件的必然要求。 編制工藝過程卡現(xiàn)代制造技術(shù)系機(jī)械加工工藝卡產(chǎn)品名稱圖號零件名稱典型軸類零件共1頁第1頁毛坯種類圓鋼材料牌號45號鋼毛坯尺寸＆55mm*150mm序號工種工步工藝內(nèi)容備注工具夾具刀具量具1下料55x150卡盤游標(biāo)卡尺、千分尺2車床車端面、外圓、倒角粗車一端面、外圓、倒角中心鉆卡盤外圓刀3精車一端面、外圓、倒角4車圓錐粗車圓錐外圓車刀5精車圓錐6車螺紋粗車螺紋螺紋刀7精車螺紋8車槽粗車車槽切槽刀9精車車槽10圓弧插補(bǔ)粗車圓弧尖刀11精車圓弧12鏜孔鏜孔（粗車）鏜刀13鏜孔（精車） 切削用量的確定在工藝系統(tǒng)剛度和機(jī)床功率允許的情況下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)。當(dāng)零件精度要求較高時，則應(yīng)考慮留出精車余量，其所留的精車余量一般比普通車削時所留余量小，～㎜。本零件屬于典型軸類零件，其中包含了螺紋、圓錐、切槽、圓弧、鏜孔等工藝內(nèi)容，其背吃刀量分別為：、加工圓錐、切槽及圓弧的背吃刀量與加工表面時一樣，、,螺紋則為：、。 進(jìn)給量f（有些數(shù)控機(jī)床用進(jìn)給速度Vf）進(jìn)給量f的選取應(yīng)該與背吃刀量和主軸轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。在保證工件加工質(zhì)量的前提下，可以選擇較高的進(jìn)給速度（2000㎜/min以下）。在切斷、車削深孔或精車時，應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度。當(dāng)?shù)毒呖招谐烫貏e是遠(yuǎn)距離“回零”時，可以設(shè)定盡量高的進(jìn)給速度。粗車時，一般取f=～㎜/r，精車時常取f=～㎜/r，切斷時f=～㎜/r。本論文中加工該典型軸類零件采用的進(jìn)給量為：粗加工表面（圓錐、圓弧、切槽等）、。 主軸轉(zhuǎn)速的確定（1）光車外圓時主軸轉(zhuǎn)速光車外圓時主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具材料以及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。加工本零件時的主軸轉(zhuǎn)速為：粗加工時500、精加工時800。（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(jī)的升降頻特性，以及螺紋插補(bǔ)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(jì)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 (51) 式中 P——被加工螺紋螺距，㎜； k——保險系數(shù)，一般取為80。加工該典型軸類零件時的主軸轉(zhuǎn)速為：粗車時500、精車時800。 編制加工工序卡數(shù)控加工工序卡1零件名稱典型軸類零件圖號圖1夾具名稱卡盤設(shè)備名稱及型號數(shù)控車床CNC6140D材料名稱及牌號45號鋼硬度HRC68工序名稱加工螺紋工序號1 工步號工步內(nèi)容切削用量刀具量具nfap編號名稱名稱1粗車端面5000．141．51T0101游標(biāo)卡尺2精車端面8000．040．11T0101千分尺3粗車外圓5000．141．51T0101游標(biāo)卡尺4精車外圓8000．040．11T0101千分尺5倒角5000．141．51T01016粗車螺紋5000．081．252T0202游標(biāo)卡尺7精車螺紋8000．030．12T0202千分尺數(shù)控加工工序卡2零件名稱典型軸類零件圖號圖2夾具名稱卡盤設(shè)備名稱及型號數(shù)控車床CNC6140D材料名稱及牌號45號鋼硬度HRC68工序名稱加工圓錐工序號2?工步號工步內(nèi)容切削用量刀具量具nfap編號名稱名稱1粗車外圓5000．141．5T0101外圓車刀游標(biāo)卡尺2精車外圓8000．040．1T0101外圓車刀千分尺3倒角5000．141．5T0101外圓車刀4粗車圓錐5000．141．5T0101外圓車刀游標(biāo)卡尺5精車圓錐8000．040．1T0101外圓車刀千分尺數(shù)控加工工序卡3零件名稱典型軸類零件圖號圖3夾具名稱卡盤設(shè)備名稱及型號數(shù)控車床CNC6140D材料名稱及牌號45號鋼硬度HRC68工序名稱切槽工序號3?工步號工步內(nèi)容切削用量刀具量具nfap編號名稱名稱1車槽（粗車）5000．141．5T0303切槽刀游標(biāo)卡尺2車槽（精車）8000．040．01T0303切槽刀千分尺 數(shù)控加工工序卡4零件名稱典型軸類零件圖號圖4夾具名稱卡盤設(shè)備名稱及型號數(shù)控車床CNC6140D材料名稱及牌號45號鋼硬度HRC68工序名稱車圓弧工序號4?工步號工步內(nèi)容切削