【文章內(nèi)容簡介】 影響數(shù)控加工的每個(gè)環(huán)節(jié)都要有一個(gè)清晰、全面的了解，這樣才能避免由于工藝方案考慮不周而可能出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問題，造成無謂的人力、物力等資源的浪費(fèi)。全面合理的數(shù)控加工工藝分析是提高數(shù)控編程質(zhì)量的重要保障。在數(shù)控加工中，從零件的設(shè)計(jì)圖紙到零件成品合格交付，不僅要考慮到數(shù)控程序的編制，還要考慮到諸如零件加工工藝路線的安排、加工機(jī)床的選擇、切削刀具的選擇、零件加工中的定位裝夾等一系列因素的影響，在開始編程前，必須要對(duì)零件設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)要求進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)控加工工藝分析，以最終確定哪些是零件的技術(shù)關(guān)鍵，哪些是數(shù)控加工的難點(diǎn)，以及數(shù)控程序編制的難易程度。零件工藝性分析也是數(shù)控規(guī)劃的第一步，在此基礎(chǔ)上，方可確定零件數(shù)控加工所需的數(shù)控機(jī)床、加工刀具、工藝裝備、切削用量、數(shù)控加工工藝路線，從而獲得最佳的加工工藝方案，最終滿足零件工程圖紙和有關(guān)技術(shù)文件的要求。（1）零件設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)資料，以及產(chǎn)品的裝配圖紙。（2）零件的生產(chǎn)批量。（3）零件數(shù)控加工所需的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工藝文件。（4）產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（5）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料。工藝裝備及專用設(shè)備的制造能力、加工設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格及性能、工人的技術(shù)水平。該軸零件加工中，刀具與工件之間的切削力較大。工件材料的可切削性能。強(qiáng)度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機(jī)械性能都跟工件的材料有關(guān)。所以選擇45鋼為該軸類零件的材料。%～%，%～%，～%，P ≤%，S≤%，Cr≤%，N≤%,Cu≤%.45鋼在進(jìn)行冷加工時(shí)硬度要求，熱軋鋼，布氏硬度不小于241HB，布氏硬度不小于187HB，45鋼的機(jī)械性能：δs≥335Mpa，δb≥600Mpa，∮≥40％，Ak≥47J。，45鋼經(jīng)濟(jì)合理對(duì)加工刀具的要求也合理，45鋼用途廣泛，主要是用來制造汽輪機(jī)、壓縮機(jī)，泵的運(yùn)動(dòng)零件制造齒輪、軸活塞銷等零件。根據(jù)以上數(shù)據(jù)適合該軸的加工。軸類零件的毛坯有棒料、鍛件和鑄件三種。鍛件：適用與零件強(qiáng)度較高,形狀較簡單的零件。尺寸大的零件因受設(shè)備限制，故一般用自由鍛；中、小型零件可選模鍛；形狀復(fù)雜的剛質(zhì)零件不宜用自由鍛。鑄件：適用于形狀復(fù)雜的毛坯。鋼質(zhì)零件的鍛造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。根據(jù)該軸零件的結(jié)構(gòu)形狀和外輪廓尺寸，所以采用鍛件。本零件的毛坯宜采用鍛件，由棒料鋸割，模鍛毛坯至Φ40X425mm,使鋼材經(jīng)過鍛壓，獲得均勻的纖維組織，提高其力學(xué)性能，同時(shí)也提高零件與毛坯的比重，減少材料消耗。對(duì)于裝配圖的分析和研究，主要是熟悉產(chǎn)品的性能、用途和工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的相互裝配位置及作用，了解零件圖上各項(xiàng)技術(shù)條件制定的依據(jù)，找出其主要技術(shù)關(guān)鍵問題，為制定正確的加工方案奠定基礎(chǔ)。當(dāng)然普通零件進(jìn)行工藝分析時(shí)，可以不進(jìn)行裝配圖的分析研究。分析圖紙可知，此零件對(duì)平面度的要求高，左端更有內(nèi)輪廓加工，為提高零件質(zhì)量，采用以下加工方案：1. 對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸，編程時(shí)采用中間值。，有一處既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。，為保證其形位公差，應(yīng)盡量一次裝夾完成左端面的加工以保證其數(shù)值。，并且在精加工的時(shí)候?qū)⑦M(jìn)給量調(diào)小些，主軸轉(zhuǎn)速提高。，為保證其精度，在精車時(shí)選擇改程序的方法，加工螺紋時(shí)利用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度要求。選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度。對(duì)零件圖的分析和研究主要是對(duì)零件進(jìn)行工藝審查，如檢查設(shè)計(jì)圖紙的視圖、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求是否有錯(cuò)誤、遺漏之處，尤其對(duì)結(jié)構(gòu)工藝性較差的零件，如果可能應(yīng)和設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通或提出修改意見，由設(shè)計(jì)人員決定是否進(jìn)行必要的修改和完善。① 零件圖的完整性和正確性分析零件的視圖應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，位置準(zhǔn)確，表達(dá)清楚；幾何元素（點(diǎn)、線、面）之間的關(guān)系（如相切、相交、平行）應(yīng)準(zhǔn)確；尺寸標(biāo)注應(yīng)完整、清晰。② 零件技術(shù)要求分析零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱表處理要求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進(jìn)行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性以及實(shí)現(xiàn)的可能性，重點(diǎn)分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準(zhǔn)備。同時(shí)通過分析以確定技術(shù)要求是否過于嚴(yán)格，因?yàn)檫^高的精度和過小的表面粗糙度要求會(huì)使工藝過程變得復(fù)雜，加工難度加大，增加不必要的成本。③ 尺寸標(biāo)注方法分析零件圖的尺寸標(biāo)注方法有局部分散標(biāo)注法、集中標(biāo)注法和坐標(biāo)標(biāo)注法等。對(duì)在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，零件圖上的尺寸在能夠保證使用性能的前提下，應(yīng)盡量采取集中標(biāo)注或以同一基準(zhǔn)標(biāo)注（即標(biāo)注坐標(biāo)尺寸）的方式，這樣既方便了數(shù)控程序編制，又有利于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)的統(tǒng)一。④ 零件材料分析在滿足零件功能的前提下，應(yīng)選用廉價(jià)的材料，選擇材料時(shí)應(yīng)立足于國內(nèi)，不要輕易選擇貴重和緊缺的材料。⑤ 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件，在能夠滿足使用性能要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。好的結(jié)構(gòu)工藝性會(huì)使零件加工容易，節(jié)省成本，節(jié)省材料；而較差的結(jié)構(gòu)工藝性會(huì)使加工困難，加大成本，浪費(fèi)材料，甚至無法加工。通過對(duì)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度要求和復(fù)雜程度進(jìn)行分析的過程，可以確定零件所需的加工方法和數(shù)控機(jī)床的類型和規(guī)格數(shù)控車床能對(duì)軸類或盤類等回轉(zhuǎn)體零件自動(dòng)地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)等的工作。根據(jù)零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車床機(jī)構(gòu)簡單，價(jià)格相對(duì)較低，這類車床設(shè)置三爪自定心卡盤、普通尾座或數(shù)控液壓尾座，適合車削較長的軸類零件。根據(jù)主軸的配置的要求選擇臥式數(shù)控車床。數(shù)控車床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補(bǔ)，數(shù)控車床剛性良好，制造和對(duì)刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀特別復(fù)雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體，而且能比較方便的車削錐面和內(nèi)外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產(chǎn)效率。所以對(duì)加工時(shí)非常有利的。1. 確定裝夾方案在數(shù)控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn)，在裝夾工件時(shí)，應(yīng)考慮以下幾種因素： ，必須時(shí)才設(shè)計(jì)制造專用夾具； ； ； ； ； 使用三爪自定心卡盤夾持零件的毛坯外圓，確定零件伸出合適的長度（應(yīng)將機(jī)床的限位距離考慮進(jìn)去）。零件需要加工兩端，因此需要考慮兩次裝夾的位置，考慮到左端的外圓可以用來裝夾，因此先加工左端，然后調(diào)頭夾住左端外圓加工右端。 2. 定位基準(zhǔn)工件的定位基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致，應(yīng)防止過定位，對(duì)與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)在數(shù)控機(jī)床上要仔細(xì)找正。由于這個(gè)工件是個(gè)實(shí)心軸，軸的長度不是很長，所以采用工件的右端面和216。的外圓作定位基準(zhǔn)，使用普通三爪卡盤夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標(biāo)的原點(diǎn)，換刀點(diǎn)在（）處。由于此零件全部表面都需加工，應(yīng)選用外圓及一端面為粗基準(zhǔn)，然后通過“互為基準(zhǔn)的原則”進(jìn)行加工。遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。加工左端時(shí)選擇在毛坯外圓柱段的右端外圓表面，加工右端時(shí)選擇在Φmm外圓柱段的表面，以體現(xiàn)定位基準(zhǔn)是軸的中心線在數(shù)控加工中，刀具(嚴(yán)格說是刀位點(diǎn))相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對(duì)刀點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)起，直至結(jié)束加工所經(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。加工路線的確定首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計(jì)算簡單，走刀路線盡量短，效率較高等。一般遵循以下幾個(gè)原則：①先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。②先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊 固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進(jìn)行。③先面后孔 對(duì)于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時(shí)也給孔加工帶來方便。④基面先行 用作精基準(zhǔn)的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時(shí)包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，軸類零件頂尖孔的加工。 單位名稱平職學(xué)院產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)連接軸材料牌號(hào)毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)T10A鑄件φ52X105mm工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時(shí)1鍛造金工2截?cái)嘟財(cái)唳?2X105mm金工3熱處理正火熱處理車間4車兩端面車兩端面鉆中心孔保證總長98金工車CK6140三爪卡盤5鉆孔,擴(kuò)孔至φ26H10， 金工車CK6140三爪卡盤6加工內(nèi)表面粗車φ38 、內(nèi)螺紋小徑、5X2槽、精車各內(nèi)圓表面至尺寸、。金工車CK614