【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 象 數(shù)控車床 加工精度與表面粗糙度要求高的回轉(zhuǎn)體零件，表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件，帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件。 數(shù)控銑床 各種平面類零件，變斜角類零件，曲面類零件 鉆削中心 多孔類零件，以孔為主的鉆、銑聯(lián)合加工類零件，閥體類零件，多工步凸輪類零件 加工中心 銑、鏜、鉆聯(lián)合加工類零件，結(jié)構(gòu)形狀復(fù) 雜的零件，外形不規(guī)則的異形零件，加工精度要求較高的中小批量零件，新產(chǎn)品試制中的零件 數(shù)控加工工藝制定 加工中心簡(jiǎn)介 加工中心是一種功能較全的數(shù)控機(jī)床，它集銑削、鉆削、鉸削、鏜削、攻螺紋和切螺紋于一身，使其具有多種工藝手段，與普通機(jī)床加工相比，加工中心具有許多顯著的工藝特點(diǎn)。 （ 1）加工精度高 在加工中心上加工，其工序高度集中，一次裝夾即可加工出零件上大部分甚至全部表面，避免了工件多次裝夾所產(chǎn)生的裝夾誤差，因此，加工表面之間能獲得較高的相互位置精度。 （ 2）精度穩(wěn)定 整個(gè)加工過(guò)程由程 序自動(dòng)控制，不受操作者人為因素的影響，同時(shí)，沒(méi)有凸輪、靠模等硬件，省去了制造和使用中磨損等所造成的誤差，加上機(jī)床的位置補(bǔ)償功能和較高的定位精度和重復(fù)定位精度，加工出的零件尺寸一致性好。 （ 3）效率高 一次裝夾能完成較多表面的加工，減少了多次裝夾工件所需的輔助時(shí)間。同時(shí)，減少了工件在機(jī)床與機(jī)床之間、車間與車間之間的周轉(zhuǎn)次數(shù)和運(yùn)輸工作量。 16 （ 4）表面質(zhì)量好 加工中心主軸轉(zhuǎn)速和各軸進(jìn)給量均是無(wú)級(jí)調(diào)速，有的甚至具有自適應(yīng)控制功能，能隨刀具和工件材質(zhì)及刀具參數(shù)的變化，把切削參數(shù)調(diào)整到最佳數(shù)值，從而提高了各加工表面 的質(zhì)量。 （ 5）軟件適應(yīng)性大 零件每個(gè)工序的加工內(nèi)容、切削用量、工藝參數(shù)都可以編入程序，可以隨時(shí)修改，這給新產(chǎn)品試制，實(shí)行新的工藝流程和試驗(yàn)提供了方便。 但在加工中心上加工，與在普通機(jī)床上加工相比，還有一些不足之處。例如，刀具應(yīng)具有更高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性；懸臂切削孔時(shí)，無(wú)輔助支承，刀具還應(yīng)具備很好的剛性；在加工過(guò)程中，切屑易堆積，會(huì)纏繞在工件和刀具上，影響加工順序進(jìn)行，需要采取斷屑措施和及時(shí)清理切屑；一次裝夾完成從毛坯到成品的加工，無(wú)時(shí)效工序，工件的內(nèi)應(yīng)力難以消除；使用、維修管理要求較高，要求操作者應(yīng) 具有較高的技術(shù)水平；加工中心的價(jià)格一般都在幾十萬(wàn)元到幾百萬(wàn)元，一次性投入較大，零件的加工成本高等。 加工中心加工工藝路線的確定原則 加工中心是適用于復(fù)雜零件加工的高效自動(dòng)化機(jī)床。在中小批生產(chǎn)條件下 , 箱體零件采用加工中心加工有工序集中、精度高等特點(diǎn)。其加工工藝路線的確定不只是簡(jiǎn)單的工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題 , 而是一項(xiàng)具有一定規(guī)模的技術(shù)應(yīng)用工程。要求設(shè)計(jì)人員：①熟悉機(jī)床、機(jī)制工藝、夾具、刀具、檢測(cè)等專業(yè)知識(shí) ,根據(jù)零件尺寸、精度和結(jié)構(gòu) ,確定合理的工藝方案 ,編制出正確的工序卡。②熟悉加工中心生產(chǎn)流程方面的管理知識(shí) 。③懂編程。數(shù)控加工是在數(shù)控程序的控制下自動(dòng)完成的 ,工藝設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容將貫穿數(shù)控編程的始終。④有較強(qiáng)的數(shù)控加工工藝分析能力。因此 ,加工中心上箱體零件工藝設(shè)計(jì)和普通機(jī)床與專用機(jī)床流水線生產(chǎn)有很大不同 ,其加工工藝路線的確定應(yīng)遵循以下原則： （ 1）可靠的保證零件的加工質(zhì)量； （ 2）充分發(fā)揮加工中心的功能； （ 3）優(yōu)化工藝過(guò)程與走刀路線 , 高效率生產(chǎn)； （ 4）提高加工中心使用質(zhì)量 ,盡量降低制造成本； （ 5）安全生產(chǎn) ,刀具、工件與機(jī)床主體及冷卻、防護(hù)裝置加工中不得發(fā)生任何于涉與碰撞 17 各個(gè)軸的加工工藝的制訂 零件的工藝分析 1．零件的功用、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 首先要求 3000/年，單班制。此次設(shè)計(jì)的減速器的軸和蝸桿都是輕型零件屬于中批量生產(chǎn)。 中批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)：（ 1）零件互換性，普遍具有互換性，局部情況配對(duì)修配。（ 2）毛胚制造及加工余量，部分用金屬?；蛘吣ｅ?，毛胚余量及精度中等。 該零件為減速器的低速軸，主要功用是傳動(dòng)，因此要求有一定的強(qiáng)度剛度和韌性，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，加工精度在 6 到 7 級(jí)之間。 軸的外圓直徑尺寸，圓跳動(dòng)以及表面粗糙度，鍵槽的對(duì)稱度。 毛胚的選擇 ，制造方法和尺寸及公差 軸類零件的毛坯 軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對(duì)于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對(duì)于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。 45 鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá) 45～ 52HRC 綜合選擇材料是 45 號(hào)鋼，屬于中碳鋼用于車削故選擇棒料 的技術(shù)要求 調(diào)質(zhì)處理，表面硬度 220— 250HBW，毛胚留余量 3mm（雙邊余量） 基準(zhǔn)的選擇 各個(gè)外圓是車削加工，毛胚選擇了棒料，用三抓卡盤裝夾，基準(zhǔn)選擇外圓。同樣軸齒輪加工選擇兩端軸的外圓，對(duì)于鍵槽加工各個(gè)軸如下表 32 所示 表 32 基準(zhǔn)選擇 序號(hào) 加工部位 基準(zhǔn)選擇 低速軸 左鍵槽 Φ 55外圓和端面 右鍵槽 Φ 48外圓和端面 中間軸 鍵槽 Φ 32外圓和端面 高速軸 鍵槽 Φ 35外圓和端面 擬訂機(jī)械加工工藝路線 因加工精度公差要求在 67級(jí)，所以各個(gè)外圓部分可以選擇粗車 — 半精車 — 精車。 各個(gè)鍵槽為初銑 — 精銑。軸齒輪為初滾齒 — 精滾齒加工。 五、確定機(jī)械加工余量 18 各個(gè)外圓尺寸在Φ 30 至Φ 90 之間所以根據(jù)機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）的表 5— 40可以確定車削半精加工余量取雙邊余量 ，鍵槽加工初銑后精銑的雙邊余量 。有表 551可以確定精滾齒的加工余量為 （雙面余量） 六、選擇機(jī)床設(shè)備及工藝裝備 有機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）的表 590選擇選擇車削中心 LB400M型數(shù)控車 床 其主要的技術(shù)參數(shù)為： 最大車削直徑Φ 420mm，最大車削長(zhǎng)度 600/1250mm，主軸轉(zhuǎn)速 35— 3500r/min1 快進(jìn)速度（ X/Y)20/25m/min,主軸電動(dòng)機(jī)功率 22/15kw，旋轉(zhuǎn)刀具轉(zhuǎn)速 3000r178。 min1,旋轉(zhuǎn)刀具電動(dòng)機(jī)功率 。 有機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）的表 591選擇北京第一機(jī)床廠生產(chǎn)的立式加工中心 VRA400型， 其主要技術(shù)參數(shù)為： 工作臺(tái)尺寸 900179。 400mm。三坐標(biāo)行程（ x， y， z） 600， 450， 450mm。主軸轉(zhuǎn)速 200— 20200r178。 min1；快速移動(dòng)速度 x， y： 40z： 30mm178。 min1；最大進(jìn)給速度 10mm178。 min1；定位精度 ；重復(fù)定位精度 ；刀柄 BT40（ JB/GQ5066中規(guī)定的 7： 24圓錐工具柄部的 40號(hào)錐柄）；刀庫(kù)容量 16把；刀具最大長(zhǎng)度 300mm換刀時(shí)間 秒；最大承重 350kg；坐標(biāo)控制三軸聯(lián)動(dòng)。 有機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）的表 535可查選滾齒機(jī) YBA3120型。 其主要技術(shù)參數(shù)為：最大加工直徑179。模數(shù)（ mm179。 mm） 200179。 4；滾刀至工作臺(tái)最小中心距離10mm；加工范圍齒寬 160mm，螺旋角177。 45186。，加工齒數(shù) 5— 250；工作臺(tái)直徑 210mm；主軸轉(zhuǎn)速 63— 315r/min1工作精度等級(jí) 7，表面粗糙度 各個(gè)部分加工所用的機(jī)床如下表 各個(gè)部分所用機(jī)床圖 軸 內(nèi)容 設(shè)備 低速軸 右邊部分外圓 數(shù)控車床 左邊部分外圓 數(shù)控車床 鍵槽 數(shù)控銑床 高速軸 右邊外圓 數(shù)控車床 左邊外圓 數(shù)控車床 中間齒輪 滾齒床 鍵槽 數(shù)控銑床 中間軸 右邊部分外圓 數(shù)控車床 左邊部分外圓 數(shù)控車床 中間齒輪 滾齒機(jī) 19 鍵槽 數(shù)控銑床 各個(gè)軸的加工工藝的制定 根據(jù)各個(gè)加工要求，擬定各個(gè)軸的加工工藝，下面為各個(gè)軸的加工工藝表 低速軸的工藝擬定 低速軸加工工藝路線 產(chǎn)品名稱或者代號(hào) 179。179。179。 零件名稱 低速軸 工序號(hào) 內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 10 車各個(gè)外圓到指定尺寸 車削中心LB400M 型 三抓卡盤結(jié)合活動(dòng)頂尖 20 銑鍵槽到指定尺寸 立式加工中心 VRA400型 專用夾具 70 修整 80 清洗 90 檢驗(yàn) 低速軸數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱或者代號(hào) 零件名稱 低速軸 零件圖號(hào) 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工部位 備注 1 T01 85186。外圓車刀 1 車右端面及初車右邊輪廓 左偏刀 20 2 T02 Φ 5 中心鉆 1 鉆中心孔 3 T03 55186。菱形車刀 1 精車右邊輪廓 左偏刀 4 T04 85186。外圓車刀 1 初車左邊輪廓 右偏刀 5 T05 55186。菱形車刀 1 精車左邊輪廓 右偏刀 6 T06 Φ 14直銑刀 1 銑鍵槽 7 T07 Φ 16直銑刀 1 銑鍵槽 8 T08 4mm 割刀 1 割斷 低速軸數(shù)控加工工序卡片 （工廠） 數(shù)控加工工序卡片 零件名稱 材料 零件圖號(hào) 低速軸 45 號(hào)鋼 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 10 三抓卡盤和活動(dòng)頂尖 車削中心 LB400M 型 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)矩 /mm 主軸轉(zhuǎn)速/r178。 min1 進(jìn)給速度/mm178。 min1 背吃刀量/mm 備注 1 平右邊端面 T01 25179。 25 300 70 1 手動(dòng) 2 鉆Φ 5 中心孔 T02 Φ 5 300 70 手動(dòng) 3 頂尖夾緊工件 手動(dòng) 4 粗車右邊各個(gè)外圓到制定尺寸，留半精加工余量 1mm T01 25179。 25 500 80 1 自動(dòng) 5 半精車右邊各個(gè)外圓到指定尺寸留精加工余量 T03 25179。 25 600 80 自動(dòng) 6 精車右邊各個(gè)外圓到指定 尺寸 T03 25179。 25 800 40 自動(dòng) 21 7 粗車左邊各個(gè)外圓到指定尺寸留半精加工余量 1mm T04 25179。 25 500 80 1 自動(dòng) 8 半精車左邊各個(gè)外圓到指定尺寸留精加工余量 T05 25179。 25 600 80 自動(dòng) 9 精車左各個(gè)外圓到指定尺 寸 T05 25179。 25 800 80 自動(dòng) 10 割斷 T08 25179。 25 300 50 4 自動(dòng) （工廠） 數(shù)控加工工序卡片 零件名稱 材料 零件圖號(hào) 低速軸 45 號(hào)鋼 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 20 專用夾具 立式加工中心 VRA400型 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)矩 /mm 主軸轉(zhuǎn)速/r178。 min1 進(jìn)給速度/mm178。 min1 背吃刀量/mm 備注 B180176。 1 精銑Φ 14 鍵槽 T06 Φ14 300 70 2 2 精銑Φ 16 鍵槽 T07 Φ16 300 70 2 中間軸的工藝擬定 中間軸加工工藝路線 產(chǎn)品名稱或者代號(hào) 179。179。179。 零件名稱 中間軸 工序號(hào) 內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 10 車各個(gè)外圓到指定尺寸 車削中心LB400M 型 三抓卡盤結(jié)合活動(dòng)頂尖 20 銑鍵槽到指定尺寸 立式加工中心 VRA400型 專用夾具 30 滾齒輪到指定尺寸 滾齒機(jī)YBA3120 70 修整 80 清洗 90 檢驗(yàn) 22 中間軸數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱或者代號(hào) 零件名稱 中間軸 零件圖號(hào) 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工部位 備注 1 T01 85186。外圓車刀 1 車右端面及初車右邊輪廓 左偏刀 2 T02 Φ 4 中心鉆 1 鉆中心孔 3 T03 55186。菱形車刀 1 精車右邊輪廓 左偏刀 4 T04 85186。外圓車刀 1 初車左邊輪廓 右偏刀 5 T05 55186。菱形車刀 1 精車左邊輪廓 右偏刀 6 T06 Φ 12直銑刀 1 銑鍵槽 7 T07 4mm 割刀 1 割斷 8 T08 10mm 割刀 1 割槽 9 T09 齒輪滾刀 1 滾削軸齒輪 中間軸數(shù)控加工工序卡片 （工廠） 數(shù)控加工工序卡片 零件名稱 材料 零件圖號(hào) 中間