【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 綜合分析：該零件作為典型銑床零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形狀規(guī)則，四個(gè)側(cè)面較光整，加工面與加工面之間的位置精度要求不高。所以，以底面和兩個(gè)側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，一般可用平口虎鉗和一些輔助裝夾的墊塊墊片從工件側(cè)面夾緊,便可加工。這里我使用的是平口虎鉗。 刀具材料的選擇對(duì)于數(shù)控加工，刀具材料也是很重要的一個(gè)方面，刀具材料可以決定一個(gè)零件加工的質(zhì)量、精度和加工效率，加工工序相對(duì)集中及零件裝夾次數(shù)少等要求數(shù)控機(jī)床對(duì)所用的刀具有許多性能上的要求。只有達(dá)到這些要求才能使數(shù)控機(jī)床真正發(fā)揮效率。在數(shù)控機(jī)床所使用的刀具就具有以下特點(diǎn):（1）刀具有很高的切削性能；（2）數(shù)控刀具有很高的精度盒重復(fù)定位精度；（3）要求刀具有很高的可靠性和耐用度；（4）實(shí)現(xiàn)刀具尺寸的預(yù)調(diào)和快速換刀；（5）具有一個(gè)比較完善的工藝系統(tǒng)；（6）建立刀具管理系統(tǒng)；（7）應(yīng)有刀具在線監(jiān)控及尺寸補(bǔ)償系統(tǒng)。對(duì)于銑削加工來(lái)說(shuō)數(shù)控機(jī)床的一次性投資是很高的，而這些先進(jìn)設(shè)備的效率能否發(fā)揮出來(lái)，在一定程度上取決于刀具及其性能的好壞。隨著制造技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)大量新的工刀具材料對(duì)提高切削加工的效率起著決定性的作用。 而該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以可以選用硬質(zhì)合金材料的刀具。 量具的使用表表 32 量具表規(guī)格名稱量程(mm) 分度值（mm）用途游標(biāo)卡尺 0150 主要用于測(cè)量?jī)?nèi)、外尺寸和深度等千分尺02575100 用于長(zhǎng)工具度測(cè)量直尺 0100 1 用于測(cè)量工具的長(zhǎng)度 冷卻液的選擇切削液是為提高切削加工效率而使用的液體。它可以有效地減小摩擦，改善散熱條件，從而降低切削力、切削溫度和減少刀具磨損，提高生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量。切削液具有冷卻、潤(rùn)滑、清潔和防銹的作用，常用的切削液分為水溶液、乳化液和切削油三種。（1）水溶液。它的導(dǎo)熱性好，冷卻效果好。但單純的水容易使金屬生銹，潤(rùn)滑性能也差。所以常在水溶液中加入一定量的添加劑，如活性物質(zhì)和油性添加劑等，使其既具有良好的防腐性能和潤(rùn)滑性能。（2）乳化液。乳化液是將乳化油（由礦物油和表面活性劑配成）用 95%～98%水稀釋而成，呈乳白色或半透明狀的液體，它具有良好的冷卻作用，但潤(rùn)滑、防腐性能較差。常再加入一定量的油性、極壓添加劑和防銹添加劑，配制成極壓乳化液或防銹乳化液。（3）切削油。切削油的主要成分是礦物油（如機(jī)械油、輕柴油、煤油等）和動(dòng)植物油。純礦物油不能在摩擦界面形成堅(jiān)固的潤(rùn)滑膜，潤(rùn)滑效果較差。實(shí)際使用中，常加入油性添加劑、極壓添加劑和防銹添加劑，以提高其潤(rùn)滑和防銹的作用，對(duì)于提高零件表面的加工質(zhì)量有重要作用。切削有色金屬和銅、鋁合金時(shí)，為了得到較高的表面質(zhì)量和精度，可采用10%～ 20%的乳化液、煤油或煤油與礦物油的混合物。出于毛坯材料和刀具材料的考慮該零件的加工選用切削油。4 工藝參數(shù)選擇編程時(shí)我們必須首先確定每道工序的切削用量，然后根據(jù)公式計(jì)算出各個(gè)參數(shù)，并把這些數(shù)值以指令的形式寫(xiě)入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速背吃刀量及進(jìn)給速度等，對(duì)于不同的加工方法需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度； 充分發(fā)揮刀具切削性能；保證合理的刀具耐用度，并充分了、發(fā)揮機(jī)床的性能最大限度地提高生產(chǎn)率降低成本。 切削用量的選擇原則 粗加工時(shí)應(yīng)選取盡可能大的背吃刀量；要更根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具的耐用度確定最佳的切削速度。 精加工時(shí)應(yīng)根據(jù)加工后的余量確定背吃刀量；根據(jù)已加工表面粗造度要求，選取最小的進(jìn)給量；最后保證刀具耐用度的前提下盡可能選用較高的切削速度所以本設(shè)計(jì)的切削用量等設(shè)計(jì)全部都根據(jù)公式計(jì)算，選用最佳的參數(shù)進(jìn)行加工。 主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件的（或刀具的）直徑來(lái)選擇其計(jì)算公式為： (式 41)10VD??式中:Vc 為切削速度，單位為 m/min 由刀具的耐用度決定n 為主軸的轉(zhuǎn)速，單位為 r/minD 為刀具的直徑或工件的直徑，單位為 mm 由于每把到計(jì)算方式相同，現(xiàn)選取粗、精銑外輪廓 16 的立銑刀為例說(shuō)明其計(jì)算過(guò)程。根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低如表 41 所示主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具的耐用度等因素。表 41 銑削切削速度切削速度 Vc /(m/min)工件材料 硬度/HBS高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金刀鋼 ＜ 225 18～ 42 66～ 150225～ 325 12～ 36 54～ 120續(xù)表 41325～ 425 6～ 21 36～ 75＜ 190 21～ 36 66～ 150190～ 260 9～ 18 45～ 90鑄鐵160～ 320 ～ 10 21～ 30鋁 70～ 120 100～ 200 200～ 400黃銅 53～ 56 20～ 50 100～ 180從理論上講，切削速度 V 的值越大越好，因?yàn)檫@不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗造度值。但實(shí)際上用于機(jī)床、刀具的限制，綜合考慮： 取粗銑時(shí) Vc =150m/min 精銑時(shí) Vc =200m/min 代入式 41 中 n = n =粗 ?精 ? = 進(jìn)給速度的確定進(jìn)給速度（F ）是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。在接近拐角處應(yīng)適當(dāng)降低進(jìn)給量以克服由于慣性造成工藝系統(tǒng)的變形，在輪廓拐角處造成超程或是負(fù)程的現(xiàn)象。確定進(jìn)給速度的原則：（1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高（2022mm/min 以下）的進(jìn)給速度；（2）在切削、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度；（3）切削時(shí)的進(jìn)速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和背吃刀量相適應(yīng)；（4）刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定盡量高的進(jìn)給速度。 切削進(jìn)給 F 是切削時(shí)單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給的方向的相對(duì)位移，單位為mm/min 它與銑刀轉(zhuǎn)速 n 銑刀齒數(shù) z 及每齒進(jìn)給量 f (mm/z)的關(guān)系為：zF=f z n （式 42）式中：z 銑刀齒數(shù) F 銑刀每轉(zhuǎn)工作臺(tái)移動(dòng)距離，即每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r） f 銑刀每齒工作臺(tái)移動(dòng)距離，即每齒進(jìn)給量（mm/z）z每齒進(jìn)給量 f 如表 42 所示的選取主要取決與工具材料的力學(xué)性能、刀具材料、z工件表面粗造度等因素。工具材料的強(qiáng)度和硬度越高，f 越小，反之越大。硬質(zhì)合金z銑刀的每齒進(jìn)給量高于同類(lèi)高速鋼銑刀。表 42 銑刀每齒進(jìn)給量 f z每齒進(jìn)給量 f /（mm/z ）z粗銑 精銑工件材料高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金刀鋼 ～ ～ 鑄鐵 ～ ～ ～ ～ 鋁 ～ ～ ～ ～ 綜合選取：粗銑 f = 精銑 f = 銑刀齒數(shù) z=3上面計(jì)算：n = n = 精將它們代入式 42 中計(jì)算粗銑:F= 2 精銑：F= 2?? =418mm/min =382mm/min切削速度也可由機(jī)床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，來(lái)獲得最佳切削狀態(tài)。 切削用刀具材料應(yīng)具備的性能切削用刀具材料應(yīng)具備的性能見(jiàn)下表（表 43）所示：表 43 切削用刀具材料應(yīng)具備的性能希望具備的性能作為刀具使用時(shí)的性能希望具備的性能 作為刀具使用時(shí)的性能高硬度（常溫及高溫狀態(tài)）耐磨損性 化學(xué)穩(wěn)定性良好 耐氧化性、耐擴(kuò)散性高韌性（抗彎強(qiáng)度）耐崩刃性、耐破損性低親和性 耐溶著、凝著（粘刀）性高耐熱性 耐塑性變形性 磨削成形性良好 刀具制造的高生產(chǎn)率熱傳導(dǎo)能力良好耐熱沖擊性耐熱裂紋性鋒刃性良好刃口鋒利表面質(zhì)量好微小切削可能經(jīng)綜合分析：一般來(lái)說(shuō)粗銑刀具直徑應(yīng)選小一些，以減小切削接刀力矩，但也不能太小以免影響加工效率。精銑刀直徑應(yīng)選大一些，以減小接刀走痕跡，考慮到兩次走刀間的重疊量及減少刀具種類(lèi)。結(jié)合工藝分析本零件加工所需刀具有 16 的立銑刀粗、精銑上平面和外輪廓， 1 8 立銑刀、球頭銑刀粗、精銑三角凸臺(tái)、花瓣凸臺(tái)，其規(guī)格根據(jù)加工尺寸選擇。 背吃刀量 ap 的確定背吃刀量的選取主要由工件的加工余量、精度要求及工藝系統(tǒng)的剛度決定。若工件的精度要求不高，工藝系統(tǒng)的剛度又足夠，則最好一次切凈加工余量，即 ap 等于加工余量；若加工的精度和表面粗糙度要求較高，或系統(tǒng)的剛度較差，則只能按先多后少的原則，采用多次走刀加工。（1）當(dāng)工件表面粗糙度要求為 ～25181。m 時(shí)，如果圓周銑削的加工余量小于5mm,端銑的加工余量小于 6mm，則粗銑一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。但在余量較大、工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分兩次走刀完成。（2）當(dāng)工件表面粗糙度要求為 ～ 時(shí)，銑削可分粗、半精銑兩個(gè)階段進(jìn)行。粗銑時(shí)背吃刀量選取同前，粗銑留 ～ 余量。在半精銑時(shí)切除。（3）當(dāng)工件表面粗糙度要求為 ～ 時(shí)，銑削可分粗銑、半精銑、精銑三個(gè)階段進(jìn)行。半精銑時(shí)背吃刀量取 ～，精銑時(shí)側(cè)吃到量取 ～,面銑刀的背吃刀量取 ～。綜上所述：該零件的表面粗糙度要求為 ～，則粗銑時(shí)應(yīng)留余量為～。5 加工工藝文件制定 制定工藝文件根據(jù)前述的工藝方案制定花瓣凸臺(tái)與方型腔的主要工藝過(guò)程如下表（表 51）所示：表 51 花瓣凸臺(tái)與方型腔加工工藝過(guò)程卡序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 夾具1 備料準(zhǔn)備 110mm110mm30mm毛坯銑 3mm 的夾持面 XK5032A 平口虎鉗翻面裝夾粗精銑底平面 KVC650/1 平口虎鉗粗、精銑方型腔輪廓 KVC650/1 平口虎鉗翻面裝夾粗精銑上平面 KVC650/1 平口虎鉗粗、精銑三角凸臺(tái) KVC650/1 平口虎鉗粗、精銑圓形凸臺(tái) KVC650/1 平口虎鉗粗、精銑花斑凸臺(tái) KVC650/1 平口虎鉗鉆孔 16 KVC650/1 平口虎鉗2銑攻 M8 螺紋 KVC650/1 平口虎鉗3 鉗 去毛刺 平口虎鉗4 檢驗(yàn) 測(cè)量各部分尺寸大小、精度檢驗(yàn)編制 方紅仙 審 核 伍倪燕 年 月 日 工序卡查表確定切削速度和進(jìn)給量然后計(jì)算出機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和機(jī)床進(jìn)給速度詳見(jiàn)（表 553 、54 ）：表 52 零件加工工序卡一產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件圖號(hào)單位L數(shù)控基地?cái)?shù)控加工工序卡零件名稱花斑凸臺(tái)與方型腔材料 鑄鋁使用設(shè)備加工中心KVC650工序號(hào) 2程序編號(hào)夾具名稱 平口虎鉗夾具編號(hào)工序 2 工序簡(jiǎn)圖 冷卻液選擇 乳化液工步號(hào)工步內(nèi)容量具及檢具刀具號(hào) 夾具主軸轉(zhuǎn)速/(r/min)進(jìn)給速度/(mm/min)背吃刀量/(mm/r)備注1 粗銑上平面 T01 平口虎鉗 1274 459 2 精銑上平面 T01 平口虎鉗 1592 573 3 粗銑下平面 T01 平口虎鉗 1274 459 4 精銑下平面 T01 平口虎鉗 1592 573 編制 方紅仙 審核 伍倪燕 批準(zhǔn) 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)表 53 零件加工工序卡二產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件圖號(hào)單位L數(shù)控基地?cái)?shù)控加工工序卡零件名稱花斑凸臺(tái)與方型腔材料 鑄鋁使用設(shè)備加工中心KVC650工序號(hào) 2程序編號(hào)夾具名稱 平口虎鉗夾