【文章內容簡介】 面。 GB1804M。 。 ： 45調質（φ 70 65）。 第 22 頁 產品工藝分析 零件 的數控加工工藝分析是編制數控程序中最重要而又極其復雜的環(huán)節(jié)，也是數控加工工藝方案設計的核心工作，必須在數控加工方案制定前完成。一個合格的編程人員對數控機床及其控制系統(tǒng)的功能及特點，以及影響數控加工的每個環(huán)節(jié)都要有一個清晰、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的產品質量問題，造成無謂的人力、物力等資源的浪費。 全面合 理的 零件 加工工藝分析是提高數控編程質量的重要保障。零件 加工 工藝性分析是數控規(guī)劃的第一步，在此基礎上，方可確定零件數控加工所需的數控機床、加工刀具、工藝裝備、切削用量、數控加工工藝路線，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技術文件的要求。 零件 的數控加工工藝分析是編制數控程序中最重要而又極其復雜的環(huán)節(jié)，也是數控加工工藝方案設計的核心工作，必須在數控加工方案制定前完成。 零件圖的工藝性分析 對 零件圖的分析和研究主要是對零件進行工藝審查，如檢查設計圖紙的視圖、尺寸標注、技術要求是否有 錯誤、遺漏之處，尤其對結構工藝性較差的零件，如果可能應和設計人員進行溝通或提出修改意見，由設計人員決定是否進行必要的修改和完善。 第 23 頁 ① 零件圖的完整性和正確性分析 零件的視圖應符合國家標準的要求，位置準確，表達清楚；幾何元素（點、線、面）之間的關系（如相切、相交、平行）應準確；尺寸標注應完整、清晰。 ② 零件技術要求分析 零件的技術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，這些技術要求應當是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進行零件技術要求分析，主要是分析這些技術要求的合 理性以及實現的可能性，重點分析重要表面和部位的加工精度和技術要求，為制定合理的加工方案做好準備。同時通過分析以確定技術要求是否過于嚴格，因為過高的精度和過小的表面粗糙度要求會使工藝過程變得復雜，加工難度加大，增加不必要的成本。 ③ 尺寸標注方法分析 零件圖的尺寸標注方法有局部分散標注法、集中標注法和坐標標注法等。對在數控機床上加工的零件，零件圖上的尺寸在能夠保證使用性能的前提下，應盡量采取集中標注或以同一基準標注（即標注坐標尺寸）的方式，這樣既方便了數控程序編制，又有利于設計基準、工藝基準與編程原點的統(tǒng)一 。 ④ 零件材料分析 第 24 頁 在滿足零件功能的前提下，應選用廉價的材料，選擇材料時應立足于國內，不要輕易選擇貴重和緊缺的材料。 ⑤ 零件的結構工藝性分析 零件的結構工藝性是指所設計的零件，在能夠滿足使用性能要求的前提下制造的可行性和經濟性。好的結構工藝性會使零件加工容易，節(jié)省成本，節(jié)省材料；而較差的結構工藝性會使加工困難，加大成本，浪費材料，甚至無法加工。通過對零件的結構特點、精度要求和復雜程度進行分析的過程，可以確定零件所需的加工方法和數控機床的類型和規(guī)格 。 通過分析零件圖紙，可以看出配合件一和配合件二 為相互配合零件，兩件都屬于軸類零件，配合件一的零件圖尺寸標注完整，符合數控加工尺寸標注。 零件的技術要求，零件的毛坯材料為 45 號調質鋼圓棒料，無熱處理和硬度要求，加工數量為小批量生產。并且端面允許打中心孔。零件的加工內容包括內、外表面組成，包括內外螺紋、內外圓柱、端面、錐度、倒角、圓弧面、端面槽。兩件是分別加工的，加工好后要達到相應的配合要求。 零件的尺寸分析 該組合件尺寸完整，主要尺寸精度分析如下： （ 1） 配合件一 φ 48(,0) ：經查表 ,尺寸精度等級為 IT9 第 25 頁 φ 28(0,+) ：經查表 ,尺寸精度等級為 IT9 φ 25(,0) ：經查表 ,尺寸精度等級為 IT9 M24 ：尺寸精度等級為 IT6 15177。 ：經查表 ,尺寸精度等級為 IT8 10（ ， 0）：經查表 ,尺寸精度等級為 IT10 （ 0， ）：經查表 ,尺寸精度等級為 IT10 16177。 ：經查表 ,尺寸精度等級為 IT12 （ 2） 配合件二 φ 57(,0) ：經查表 ,尺寸精度等級為 IT8 φ 48(+,0) ：經查表 ,尺寸精度等級為 IT8 φ 28(,0) ：經查表 ,尺寸精度等級為 IT8 φ 68(,0) ：經查表 ,尺寸精度等級為 IT9 M24 ：尺寸精度等級為 IT6 27177。 ：經查表 ,尺寸精度等級為 IT8 8（ ,0）：經查表 ,尺寸精度等級為 IT9 64（ ,0）：經查表 ,尺寸精度等級為 IT10 15177。 ：經查表 ,尺寸精度等級為 IT8 在確定零件的加工工藝時，必須分析零件圖的尺寸公差要求，才能合理安排車削工藝、正確選擇刀具及確定合理的切削用量等。對于尺寸精度要求較高的零件，若采用一般車削工藝達不到精度要求時，可采取其他措施（如磨削）彌補，并注 意給后續(xù)工序留有余量。一般來說，對于淬火鋼以外的第 26 頁 各種金屬，粗車后的尺寸公差等級為 IT12－ IT11，半精車后為 IT10－ IT9，精車后為 IT8－ IT6。分析以上主要尺寸精度等級，最高的尺寸精度等級為 IT6 的內外螺紋，所以從尺寸尺寸分析的角度方面適用的加工方案是：粗車→半精車→精車 表面粗糙度分析 表面粗糙度是零件表面質量的重要技術要求，也是合理安排車削工藝，選擇機床、刀具及確定切削用量的重要依據。例如，對于表面質量要求較高的表面，應該選擇剛性好的機床并用恒線速度切削。一般的，粗車后表面粗糙度 Ra 值可以達 到 25－ ，半精車后表面粗糙度 Ra 值可以達到 － ，精車后表面粗糙度 Ra 值可以達到 － 。粗鏜后表面粗糙度 Ra 值可以達到 － ，半精鏜后表面粗糙度 Ra 值可以達到 － ，精鏜后表面粗糙度 Ra 值可以達到 － 。 分析零件圖，配合件一中有四處表面的表面粗糙度為，有三處表面的表面粗糙度為 ，其余表面的表面粗糙度為 。配合件二中有兩處表面的表面粗糙度為 ，有三處表面的表面粗糙度為 ，其 余表面的表面粗糙度為 。根據分析，該組合的所有表面都可以在數控車床上加工出來，并且加工經濟性良好。 第 27 頁 總體加工工藝方案 工序號 工序名稱 作業(yè)內容 加工設備 1 下料 φ 55mm 90mm 鋸床 2 加工配合件一左端 粗、精加工左端內外輪廓 （ 1）鉆底孔 （ 2）粗加工內輪廓 （ 3）粗加工外輪廓 （ 4）精加工外輪廓 （ 5）精加工內輪廓 數控車床 CK6130 3 加工配合件一右端 粗、精加工右端外輪廓 （ 1）車端面，打中心孔 （ 2）粗加工外輪廓 （ 3）精加工外輪廓 4 下料 φ 70mm 65mm 鋸床 5 加工配合件二左端 粗、精加工左端內外輪廓 （ 1）鉆底孔 （ 2）粗加工內輪廓 （ 3）粗加工外輪廓 （ 4）精加工外輪廓 （ 5）精加工內輪廓 數控車床 CK6130 6 加工配合件二右端 粗、精加工右端外輪廓 （ 1）粗加工外輪廓 （ 2）精加工外輪廓 7 配合檢驗 第 28 頁 加工配合件一左端工序的分析與設計 本道工序主要加工配合件一零件的左端，包括內輪廓的加工和外輪廓加工至 30mm 處，把本道工序放到最前面加工是以為該零件右端沒有適合面用于裝夾的圓柱面。所以只能先加工零件的左端。 零件的左端有 15mm 的圓柱面，可以用于裝夾，零件的技術要求上端面允許打中心孔，所以，可以利用該面裝夾。 零件圖尺寸標注完整，符合數控加工尺寸標注。零件毛坯材料為 φ 55mm 90mm 圓棒料、材料為 45 號調制鋼 ，切削加工性能較好，需要進行調制處理，無硬度要求。零件的左、右兩端面均為尺寸設計基準，加工數量為小批量生產。對于尺寸精度要求，主要通過準確對刀、正確設置刀補、設置磨耗和正確制定合適的加工工藝來保證。 零件在加工過程中安排工序數量的多少，可遵循工序集中或分散的原則來確定。工序集中就是零件的加工集中在少數 工序內完成，而每一道工序的加工內容卻很多；工序分散則相反，整個工藝工程中工序的數量多，每一道工序的加工內容卻很少。 在擬定工藝路線時，工序是集中還是分散，即工序數量是多是少，主要取決于生產規(guī)模和零件的結構特點及技術要第 29 頁 求。就本零件而言，加工批量為小批量生產，根據數控機床加工零件的特點，應按工序集中的原則劃分工序，即在一次裝夾下盡可能完成大部分甚至全部表面的加工。 以一次裝夾加工和加工的部位，裝夾的次數來劃分工序。 為了提高生產效率并保證零件的精加工質量在切削加工過程中，應先安排粗加工工序，在較短的時間內，將精 加工前大量的加工余量去掉。當粗加工后所留余量的均勻性滿足不了精加工要求是時，應安排半精加工作為過渡性工序，以便使精加工余量小而均勻。精加工時，零件的最終輪廓應該連續(xù)加工完成。先利用復合循環(huán)指令將整個零件的大部分余量粗車去除，再將表面精車一遍，以此來保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求。 對于本工序還應該遵循內外交替的加工原則，對于既有內型腔又有外表面大的回轉零件，如果零件壁較厚，剛性相對較好，可以按照先粗后精的加工順序進行加工；如果零件壁較薄，為了防止零件變形；保證零件尺寸精度，則應該先進行內外表面的粗加工 ，后進行內外表面精加工。切不可將零件上一部分表面 — （外表面或內表面）加工完畢后，再加工其他表面。 在一般情況下，特別是在粗加工時，通常安排離對刀點近的部位先加工，離起刀點遠的部位后加工，以便縮短刀具第 30 頁 移動距離，減少空行程的時間。對于車削加工而言，先近后遠有利于保證坯件或半成品的剛性，改善切削條件。 熱處理可以提高材料的力學性能，改善金屬的切削性能以及消除殘余應力。在制定工序時，根據零件的技術要求，材料的毛坯為 φ 70mm 65mm 圓棒料、材料為 45 號調制鋼。調制，是對零件淬火后再高溫回火，能消除內應力、改善加工性能并能獲得較好的綜合力學性能。一般安排在粗加工之后進行。對一些性能要求不高的零件，可以作為最終的熱處理。 因為加工的零件屬于配合件，所以零件的加工精度要求較高，為了防止在加工內孔時，外輪廓有變形，所以先φ 12的鉆頭鉆底孔 22mm，然后用鏜孔刀對內輪廓進行粗加工，加工到 20mm處。 在內孔粗加工完成后，再對零件的外輪廓進行粗加工，外輪廓加工到 30mm 處，因為該零件的左端有 的圓弧面，如果放在該零件右端的加工工序中加工，刀具可能撞到卡盤，比較危險，所以放在左端的加工工序中加工。為 了防止零件掉頭加工時出現加工的接痕，所以在加工左端時，加工到 30mm處，因為這里是凹槽，不會產生痕跡。 對該零件的左端外輪廓粗加工完成后，再對外輪廓進行精加工。最后對內輪廓進行精加工。 在對內輪廓時加工，應該注意，橢圓的不能單獨加工，第 31 頁 不能為了編程方便就直接分兩段走刀，如果先加工φ 21 的內孔，然后再加工半個橢圓的輪廓，這樣會產生很多的空走刀，浪費時間，所以要先計算出頂點的坐標。 第 32 頁 加工配合件一右端工序的分析與設計 本道工序加工配合件一的右端，主要的加工內容包括螺紋的加工，槽 的加工，圓弧的加工，拋物線的加工和圓柱面的加工。 零件圖尺寸標注完整，符合數控加工尺寸標注。零件毛坯材料為 φ 55mm 90mm 圓棒料、材料為 45 號調制鋼 ，切削加工性能較好，需要進行調制處理，無硬度要求。零件的左、右兩端面均為尺寸設計基準，加工數量為小批量生產。對于尺寸精度要求，主要通過準確對刀、正確設置刀補、設置磨耗和正確制定合適的加工工藝來保證。 首先車端面，用手動的方式控制，將零件的總長度控制到 (,0)。在車端面時應該注意，此時的裝夾面不能是上道工序的加工面，因為零件總長 ，而上道工序加工的裝夾面只有 15mm。如果只裝夾 15mm，在車端面時工件會抖動的非常嚴重，因為車端面時工件承受的力主要是徑向力，這樣很難將端面車平，還容易將工件頂彎，達不到加工要求，導致零件報廢。所以可以先裝夾毛坯面，來車端面。因為毛坯表面可以作為粗加工的定位基準，將零件的總長度加工到尺寸后，再用中心鉆打中心孔（頂尖孔）。在打中心孔之前，應該先將中心鉆安裝在數控車床的尾座上，將尾座第 33 頁 推到零件附近，先大致用肉眼分別尾座有沒有偏心，因為可能在之前的加工過程中可能使尾座做偏心處理，所以在大中心孔之前應該確定沒有偏 心。打中心不必太深，只要在端面上點出痕跡就可以了，打好頂尖孔后就可以裝夾零件左端的15mm 的圓柱面，然后將尾座頂住零件的右端面的中心孔進行加工。在編程時應該考慮尾座的位置，在退刀或換刀時，應該選擇安全的位置。 因為該零件的加工中有凹的圓弧面，所以在粗加工編程中使用外圓粗車復合循環(huán)（ G71）時，應該包括 E 值。