【文章內(nèi)容簡介】 高4mm寬4mm的臺階，為下面邊倒圓留加工余量。用宏程序編出兩橢圓相交拐角處倒圓角的四分之一輪廓，然后旋轉(zhuǎn)加工成整體輪廓。一同樣的方法一層層套用該宏程序，加工出圓角。接下來是邊倒圓，宏程序邊倒圓。最后是在底部加工圓球。 零件毛坯的設(shè)計根據(jù)本設(shè)計的要求，給出的毛坯的尺寸是除上表面以外的其它表面均已經(jīng)加工，固定毛坯的尺寸為100*100*30mm，材料用45鋼。 數(shù)字化建模UG軟件建模 如：圖2圖2 零件的立體圖打開UG，新建prt文件，Ctrl+m進入建模環(huán)境，選擇立方體命令，創(chuàng)建100*100*30的長方體。以上表面幾何中心原點為橢圓的中心點，創(chuàng)建橢圓，長軸為80，短軸為30的橢圓。以原點為旋轉(zhuǎn)中心，把上一步創(chuàng)建的橢圓旋轉(zhuǎn)90度。用修建命令留下橢圓的外部輪廓①，并向外偏置2mm的距離向內(nèi)偏置4mm的距離，為輪廓②和③。將生成的橢圓輪廓②向Z軸負方向拉伸2mm的距離，并與長方體求差。生成的橢圓輪廓①同方向拉伸6mm的距離，與長方體求差。生成的橢圓輪廓③同方向拉伸10mm與長方體求差。形成的內(nèi)部腔體的四個邊角，進行倒圓角。第一階梯的倒圓角R=8mm，第二階梯的倒圓角R=10mm。再對內(nèi)腔底部進行R=4mm的邊倒圓。最后用草圖在XZ平面內(nèi)畫出半個球面的截面輪廓，用回轉(zhuǎn)中心的命令與底部求差，在底部的平面上生成一個深度為4mm，寬度為35mm的球面，球的半徑R=，完畢后保存。第三章 零件工藝規(guī)程的設(shè)計 定位基準的的選擇 粗、精基準的選擇為精加工做準備前，需要加工一個平面，保證它的平面度。所以粗基準為毛坯的待加工表面，及毛坯的上表面。以它為基準，加工出一個平面，來保證零件加工的精度。把上一步加工的平面作為精基準，這樣使加工表面在一個平面的位置上。用精基準為最終基準。即設(shè)計基準、工藝基準和編程基準統(tǒng)一，這樣可以減少基準不重合時產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計算量，并可以較少裝夾次數(shù)，更保證了零件的尺寸要求。零件的毛坯是規(guī)則（100*100*30）長方體，零件也是規(guī)則的圖形，所以基準無特殊要求。 裝夾方案的確定在機床加工工件時，為保證工件加工精度，必須正確裝夾工件，使其相對機床切削成形運動和刀具占有正確的位置。由于設(shè)計要求中明確提出加工工件具有對稱度和平行度的特征，因此本設(shè)計中，在確定裝夾方案時，重點考慮到保證工件上被加工表面的尺寸精度、平行度、對稱度等。[4]在本設(shè)計中，采用虎臺鉗機構(gòu)對工件進行裝夾。臺虎鉗夾具是常規(guī)夾具，價格便宜，而且本零件對裝夾的要求不高，只要能加緊零件，保證加工平面水平即可。所以裝夾零件時候，底部加上墊塊，保證毛坯水平的底面放置水平，這樣粗銑加工平面，保證加工平面的平行度，臺虎鉗能滿足要求。虎臺鉗的兩爪夾住100*30mm的兩個面，基面用粗糙度較高的墊塊頂住，防止在加工過程中，被加工工件產(chǎn)生振動或相對偏移。裝夾示意如圖3所示。圖3 零件的裝夾 確定加工順序及走刀路線加工順序的擬定按照基面先行、先粗后精的原則確定。該零件是對稱圖形，先找到零件的中心，就能夠?qū)崿F(xiàn)零件的加工。該零件的銑削加工中的路線包括平面內(nèi)軌跡的加工進給和深的進給。用兩軸聯(lián)動的數(shù)控銑床上進行加工。對于平面內(nèi)的兩橢圓正交形成的內(nèi)輪廓，先從中間原點開始加工，去除大部分的余量。余量的去除時，先走中間的圓，然后十字相交去除其余的余量。余量去完后開始進行橢圓的加工。先從原點進刀，走到橢圓圓弧的起點，走單一橢圓，然后旋轉(zhuǎn)加工出另一個橢圓。每一層的加工都是如此。注意的是底部留個邊倒圓的余量。加工完后進行倒圓角。對于零件加工的深度進給有兩種方法：一種是在XZ或YZ平面內(nèi)往復銑削進給到要求的深度位置，另一種是先打出一個工藝孔，然后從工藝孔的上方進給到要求的深度位置。該零件的加工是選的第一種。每次進給34mm的深度。最后換球頭銑刀加工球面。 機床的選擇及說明根據(jù)以上計算要求，本設(shè)計用TK7640（不帶刀庫）數(shù)控銑床進行加工，這是采用FANUCOi系統(tǒng)，其自身重量為3000kg，工作臺行程X、Y、Z的范圍是600*400*600mm，主軸為無極變速，其變速范圍是203000，G00快速點定位速度最大是5000,G01直線插補速度最大是2500，刀柄采用BT40的型號，電源有24V低壓提供控制電路以及380V高壓提供主軸工作，工作臺允許的最大重量為300。 選擇零件銑削加工時的刀具 加工本零件刀具的基本要求(1) 銑刀的剛性要好要求銑刀剛行好的目的，因為在粗銑105*105*35的毛坯時為了提高生產(chǎn)效率而采用的大切削用量的需要。再者為了適應數(shù)控銑床加工過程中切削用量難以調(diào)整的特點。在粗銑量大時銑削防止剛性差而斷刀，要選擇剛性好的。(2) 銑刀的耐用度要高在本次零件加工是φ6的立銑刀多次使用，如果刀具耐用度不高，磨損的快，不僅影響零件表面的質(zhì)量和加工精度，而且會曾加換倒與對刀次數(shù)，從而導致零件加工表面留下因?qū)Φ墩`差形成的接刀臺階，降低零件的表面質(zhì)量。(3) 其他的注意點除以上兩點之外，銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇與排屑性能等也非常重要。因為加工的是內(nèi)部腔體，排削更加重要，不然切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削在倒圓角，銑球面時影響表面質(zhì)量。[5]總之被加工工件材料的熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量，選擇剛性好、耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率并或得滿意加工質(zhì)量的前提條件。 本次加工使用銑刀種類加工中心刀具一般由刀具和刀柄兩部分組成,由于要完成自動換刀功能,要求刀柄滿足主軸的自動松開夾緊的功能,以及滿足自動換刀機構(gòu)的機械抓取、移動定位功能。常用的銑刀有：高硬度銑刀、T型槽銑刀、球頭端銑刀、超長硬質(zhì)合金球頭銑刀、精加工鏡面球頭銑刀、半精加工球頭銑刀、球頭銑刀等。為了零件加工的需要，現(xiàn)在主要以常用的面銑刀、立銑刀、模具銑刀(包括球頭銑刀)加以簡要介紹。(1) 面銑刀 粗銑毛坯105*105*35時，需要大面積切削量的銑刀，面銑刀適用于加工平面，尤其適合加工大面積平面。主偏角為90176。的面銑刀還能同時加工出與平面垂直的直角面。(2) 立銑刀在這次加工中，為內(nèi)部腔體的加工，銑到內(nèi)部的圓角，曲面面，邊倒圓等。立銑刀主要用于加工溝槽、臺階面、平面和二維曲面很適合本次加工。(3) 模具銑刀在這次加工中，所以用到了球頭銑刀。球頭立銑刀它的結(jié)構(gòu)特點是球頭或斷面上布滿了切削刃，圓周刃和球頭刃圓弧連接，可以作徑向和軸向進給。 加工零件刀具的選用根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點，銑削內(nèi)腔輪廓時，銑刀直徑受到橢圓內(nèi)腔限制見圖4，取φ6的立銑刀。粗加工時選用φ6的高速鋼立銑刀，精加工時選用φ6的硬質(zhì)合金立銑刀。加工底面的球時，選擇φ6的硬質(zhì)合金球頭立銑刀。所選刀具及其加工表面見表1[6]零件加工刀具卡片。圖4刀具在橢圓最小輪廓位置時的加工表1 零件加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號零件名稱平面兩橢圓正交內(nèi)腔零件零件圖號1序號刀具號刀具加工表面?zhèn)渥⒁?guī)格名稱數(shù)量刀長/mm1T01Φ80面銑刀145 粗銑毛坯2T02Φ6平頭立銑刀130去除內(nèi)腔大部分余量3T02Φ6平頭立銑刀130銑兩橢圓4T02Φ6平頭立銑刀130銑內(nèi)腔輪廓銑圓角5T02Φ6平頭立銑刀130內(nèi)腔底部邊倒圓6T03Φ6球頭立銑刀130底部球面附：粗加工時選用φ6的高速鋼立銑刀，精加工時選用φ6的硬質(zhì)合金立銑刀 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、切削深度或?qū)挾?、進給速度（進給量）等。切削用量的大小對切削力、切削功率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。 進給量()與進給速度()的選擇銑削加工的進給量是指刀具轉(zhuǎn)一周，工件與道具沿進給運動方向的相對位移量；進給速度是指單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進給方向的相對位移量。進給量與進給速度是數(shù)控銑床加工切削用量中的重要參數(shù)，根據(jù)零件表面的表面粗糙度、加工要求精度、刀具及