【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的精度。 行切法 環(huán)切法 行切法加環(huán)切法 孔加工路線在數(shù)控立式銑床中，對(duì)孔進(jìn)行加工時(shí)，首先將刀具移動(dòng)到XOY平面上孔中心的位置上，然后刀具再沿Z向進(jìn)行進(jìn)給加工。在確定XOY平面的加工路線時(shí)，要保證定位要迅速和準(zhǔn)確。定位迅速可以減小空行程的時(shí)間，提高加工的效率。在安排加工路線時(shí)，要避免機(jī)械進(jìn)給系統(tǒng)反向間隙對(duì)孔位精度的影響。在確定Z向的加工路線時(shí)，刀具分為快速移動(dòng)加工路線和工作進(jìn)給路線。刀具先從初始平面快速移動(dòng)到R平面，然后再按工作進(jìn)給速度進(jìn)行加工（）。在加工多個(gè)孔時(shí)，在保證不會(huì)發(fā)生刀具碰撞的前提下，當(dāng)?shù)毒呒庸ね暌粋€(gè)孔后，刀具只需要退到R面，從而減小了空刀的時(shí)間（）。 快速移動(dòng)加工路線 工作進(jìn)給路線 加工階段的劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),:(1),使毛坯的形狀和尺寸接近零件成品,因此主要的目標(biāo)是提高生產(chǎn)率。(2)半精加工階段。在這一階段應(yīng)該為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備（達(dá)到一定加工精度，保證一定的加工余量），并完成一些次要表面的加工（如鉆孔、攻螺紋等），一般在熱處理之前進(jìn)行。（3）精加工階段。保證各主要表面達(dá)到圖樣規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙度要求，主要的目的是全面的保證精加工質(zhì)量。（4）光整加工階段。對(duì)于零件上精度要求很高，表面粗糙度值要求很小的表面，還需要進(jìn)行光整加工。主要目標(biāo)是以提高尺寸精度和減小表面的粗糙度為主，一般不用來糾正形狀精度和位置精度。（5）超精密加工階段。該階段是按照超穩(wěn)定，超微量切除等原則。 工序劃分原則工序的劃分可以采用兩種不同的原則：工序集中原則和工序分散原則。工序集中的原則就是指每道工序包括可能多的加工內(nèi)容。將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)容內(nèi)完成。工序集中一般使用結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)械化，自動(dòng)化程度高的機(jī)床。因此工序集中的特點(diǎn)是：1）減少了設(shè)備的數(shù)量，減少了操作工人和生產(chǎn)面積。2）減少工序數(shù)目，減少運(yùn)輸工作量，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃工作，縮短了生產(chǎn)周期。3）減少了工件的裝夾次數(shù)，不僅有利于提高生產(chǎn)率，而且由于一次裝夾下加工了許多的表面，也易于保證這些表面的加工精度。4）工序分散原則就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行。每道工序的加工內(nèi)容很少，最小時(shí)即每道工序僅完成一個(gè)簡(jiǎn)單的工步。其特點(diǎn)是：1）采用了比較簡(jiǎn)單的機(jī)床和工藝設(shè)備。2）對(duì)工人的技術(shù)要求低。3）生產(chǎn)設(shè)備工作量小，容易變換產(chǎn)品。4）設(shè)備數(shù)量少，工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大。 （1）按所用的刀具劃分。即在一次安裝過程中盡可能用一把刀具加工出可能加工的所有部分，然后再換另一把刀加工其他的部位。即以同一把刀具完成的那一部分工藝過程為一道工序。（2）按安裝次數(shù)劃分。即以每一次裝夾完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種方法適應(yīng)于加工內(nèi)容不多的工件。（3）按粗、精加工劃分。即以粗加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種方法使用于加工后變形較大，需要粗、精加工分開的零件。（4）按加工部位劃分。即以完成相同型面的那一部分工藝過程為一道工序。對(duì)于加工表面多而復(fù)雜的零件，可以按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為幾個(gè)加工部分，每一部分為一道工序。零件的加工工藝設(shè)計(jì)完成以后，就應(yīng)該將有關(guān)的內(nèi)容填入各種相應(yīng)的表格或者卡片中，以便貫徹執(zhí)行并將其作為編程和生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備的依據(jù)。這些表格或者卡片被稱為工藝文件。數(shù)控加工的工藝文件除了包括機(jī)械加工工藝過程卡、機(jī)械加工工藝卡、數(shù)控加工工序卡外，還包括數(shù)控加工刀具卡。其中，數(shù)控加工工序卡是用來編制程序的依據(jù)，以及用來指導(dǎo)操作者進(jìn)行生產(chǎn)的一種工藝文件。它的內(nèi)容包括工序及各工步的加工內(nèi)容；本工序完成后工件的形狀、尺寸和公差；各工步切削參數(shù)；本工序所用的機(jī)床、刀具和工藝安裝等。數(shù)控加工刀具卡主要包括刀具的詳細(xì)資料，有刀具號(hào)、刀具名稱及規(guī)格、刀輔具等。它也是用來編制零件加工程序和指導(dǎo)生產(chǎn)的重要工藝文件。3 零件銑削加工工藝分析 分析零件圖，確定安裝基準(zhǔn) 零件屬于盤類零件（），零件上有孔、槽、凸臺(tái)組成，而且凸臺(tái)的輪廓由直線和圓弧構(gòu)成?？紤]到零件的結(jié)構(gòu)和形狀，還有實(shí)際加工時(shí)所用的機(jī)床的加工特點(diǎn)，選擇零件的底面為裝夾定位面，夾具采用虎口鉗。夾具的夾緊采用的是液壓自動(dòng)夾緊，而且其夾緊力3000N。 考慮到零件的長(zhǎng)、寬、高最大尺寸分別為90mm、90mm、10mm，所以選擇毛坯的尺寸為96X104X30的立方體。又考慮到所用的數(shù)控銑床的加工能力不太好而且其剛度也較差但是零件的表面粗糙度、尺寸精度等都要求的較高，所以選擇的零件的毛坯材料為鋁件，因?yàn)殇X件的切削加工性能好且不需要做熱處理加工。 零件圖 零件的表面及臺(tái)階面的的粗糙度要求為,所以在銑削加工時(shí)，可以分別調(diào)用CYCLE71/CYCLE72先粗銑,再精銑的方案。又考慮到選擇的零件的毛坯是鋁件，其切削加工性能很好且表面無硬皮，所以在銑削加工時(shí)采用順銑的方法，這樣可以提高其加工零件的表面粗糙度且可以減少刀具的磨損。在對(duì)圓槽進(jìn)行加工時(shí)，考慮到機(jī)床的加工的精度和定位的精度較高，所以在加工直徑為20mm的圓槽時(shí)，可以采用帶端刃的立銑刀，調(diào)用循環(huán)POCKET4進(jìn)行粗銑和精銑加工，就能夠滿足零件的加工精度的要求。對(duì)于零件上兩個(gè)螺紋孔2M66H的加工時(shí)，可以采用先調(diào)用CYCLE83鉆孔后用絲錐調(diào)用CYCLE84進(jìn)行攻絲的方法進(jìn)行加工。對(duì)于零件上的兩個(gè)凹槽可以調(diào)用循環(huán)POCKET1并且利用立銑刀進(jìn)行粗銑和精銑將其加工出來。..2選擇加工路線 在確定加工的路線時(shí)，應(yīng)該遵循的原則是“基面先行，先面后孔，先粗后精”在對(duì)正八邊形的外輪廓和凸臺(tái)輪廓進(jìn)行加工時(shí)，由于采用的毛坯是鋁件,切削性能好，所以應(yīng)該采用順銑的加工方法進(jìn)行加工，以提高其加工的質(zhì)量。同時(shí)，在刀具切入和切出時(shí)，為了避免在刀具的切入和切出處留下進(jìn)刀和退刀的刀痕，所以刀具應(yīng)該沿零件的切向切入和切向切出。所以，根據(jù)毛坯的特點(diǎn)，在加工時(shí)，選擇上表面作為定位基準(zhǔn)面，首先按先后順序粗銑零件的上表面，正八邊形及凸臺(tái)輪廓多余部分，然后在精銑零件的上表面，正八邊形及凸臺(tái)輪廓多余部分，然后在分別粗銑、精銑凸臺(tái)輪廓，然后再分別粗銑、精銑零件的中心孔，然后分別粗銑和精銑兩個(gè)凹槽，最后再鉆螺紋孔和攻絲。由于零件的毛坯選擇的是鋁件，所以其切削的加工性能好，采用加工所用的機(jī)床是數(shù)控立式銑床，考慮到實(shí)際所用的立式銑床(教學(xué)型銑床,剛性較差)的性能和加工的特點(diǎn)，其背吃刀量（即每次最大銑削深度MID）的最大取值為2mm，又由于加工零件的表面的粗糙度要求較高為,所以在加工時(shí)需要進(jìn)行粗、精加工，所以在粗加工時(shí)，精加工時(shí)選擇的精加工余量(輪廓方向FAL或深度方向FALD)。又由于機(jī)床的最大進(jìn)給量為100mm/min，所以為了提高加工的效率，在粗加工時(shí)，選擇的輪廓方向進(jìn)給量（即FFP1）為100mm/min，深度方向的進(jìn)給量（即FFD）為50mm/min。在精加工時(shí)，為了保證表面和輪廓加工的精度要求，選擇的輪廓方向的進(jìn)給量為（即FFP1）為80mm/min，深度方向的進(jìn)給量（即FFD）為40mm/min。由于加工的零件材料為鋁件，其切削加工性能好，而且所選的進(jìn)給量和背吃刀量都相對(duì)較小，所以經(jīng)查表參考，切削速度可以取得大些，所以選擇的切削速度為160m/min。所以當(dāng)選擇的面銑刀對(duì)零件進(jìn)行銑削加工時(shí)，其主軸的轉(zhuǎn)速：經(jīng)過計(jì)算可得，可選擇其粗加工的主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，精加工的主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min。又由于其余銑刀和鉆頭的直徑都小于面銑刀的直徑，所以其允許的主軸最大轉(zhuǎn)速可以大于面銑刀的最大轉(zhuǎn)速。所以在用其余銑刀進(jìn)行加工時(shí)，粗加工選擇的主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，精加工選擇的主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min。根據(jù)數(shù)控銑床的要求，在攻絲時(shí)其主軸的轉(zhuǎn)速取為500r/min（一般取400～600r/min），攻絲后退刀時(shí)，為了減少空行程的時(shí)間，所以選擇的主軸轉(zhuǎn)速為700r/min。 切削三要素主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給速度(mm/min)背吃刀量(每次最大銑削深度)(mm)FALFALD粗加工100010050精加工12008040注:在攻絲時(shí),主軸的轉(zhuǎn)速為500r/min，攻絲完退刀時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速為700r/min。在銑削零件的表面，采用面銑刀，調(diào)用循環(huán)程序CYCLE71進(jìn)行加工，為了提高零件的表面加工的精度，避免在刀具的結(jié)合處產(chǎn)生刀痕，所以選擇的刀具的直徑應(yīng)該盡量的大些，所以在銑削零件的表面時(shí)，選擇的面銑刀的直徑為40mm。為了減少刀具的數(shù)量，減少換刀的次數(shù)，用以在銑削外輪廓和凸臺(tái)的部分切削時(shí)也選擇直徑為40mm的面銑刀。在銑削凸臺(tái)輪廓時(shí)，由于受到輪廓凹弧半徑的限制（凹弧的半徑為15mm），所以在銑削凸臺(tái)外輪廓時(shí)，選擇的立銑刀的直徑為16mm。在加工螺紋孔時(shí)，先采用直徑為5mm的麻花鉆鉆孔，再采用M6的絲錐進(jìn)行攻絲。在加工直徑為20mm的圓槽時(shí)，可以選擇直徑為8mm的立銑刀進(jìn)行從上往下銑削加工。在加工兩個(gè)槽時(shí)，由于槽寬為10mm,同時(shí)也為了減少所用刀具的數(shù)量，所以可以采用直徑為8mm的立銑刀進(jìn)行加工。而刀具的材料為合金鋼，剛度好，能夠滿足加工的剛度要求。詳見數(shù)控刀具卡選擇工件的上表面的中心作為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)（在零件的編程時(shí)采用零點(diǎn)偏移指令G54可以獲得，如G54 TRANS X_ Y_ Z_）。 工件坐標(biāo)系的設(shè)定 由圖可知1點(diǎn)的坐標(biāo)為（ 45，0），再由三角函數(shù)公式可求得點(diǎn)坐標(biāo)。如下： 所以2點(diǎn)的坐標(biāo)為（ 45，），因此再由正八邊形的特點(diǎn)可得其余各八邊形各點(diǎn)的坐標(biāo)。如下所示：3（，45），4（，45），5（45，），6（45，），7（， 45），8（， 45），9（ 45，）。 由圖可知10點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，30），而點(diǎn)11，12為直線與兩圓弧的切點(diǎn)，所以求解如下所示： 假設(shè)直線的方程為： 兩圓的方程為： 由于直線與圓弧相切，所以圓心到直線的距離等于圓弧的半徑。所以圓心 （15，10）到直線距離為15，圓心（0，20）到直線的距離為10，即由圓心到直線的距離公式： 可得 ，可解得k= ，b=所以直線方程為：再由直線方程與圓弧方程聯(lián)列求解可得：點(diǎn)11（，）點(diǎn)12（，），再用對(duì)稱性可得15（，），16（，）。 點(diǎn)13,14都是圓弧與圓弧的交點(diǎn)，其交點(diǎn)必過兩圓的圓心線。所以由三角形相似原理可得點(diǎn)13（，23），點(diǎn)14（，23）。 點(diǎn)17，18的坐標(biāo)可以根據(jù)三角函數(shù)求得。 即的點(diǎn)17（，），同理，由對(duì)稱性可得點(diǎn)18（，）根據(jù)以上的計(jì)算，得上圖標(biāo)示各點(diǎn)的坐標(biāo)值如下：1（45，0），2（45，），3（，45），4（，45），5（45，），6（45，），7（，45），8（，45），9（45，），10（0，30），11（，），12（，），13（，23），14（，23），15（，），16（，），17（，），18（，）根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，按所用的刀具來劃分工序，即在一次裝夾中，用同一把刀具加工出可能加工的所有的部位，然后再換另一把刀具加工其它的部位。這樣即可以減少換刀時(shí)間，又可以壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。在一個(gè)工序內(nèi)的工步，按全部加工面先粗加工后精加工來劃分工步。因此，按上述方法，零件的數(shù)控加工工序卡如下所 零件數(shù)控加工工序卡單位名稱數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱材料零件圖號(hào)鋁件工序號(hào)程