【文章內(nèi)容簡介】 度、進(jìn)給量和背吃刀量。切屑速度、進(jìn)給量和背吃刀量稱為切屑用量三要素，也稱工藝切屑要素，用于正確調(diào)整機(jī)床，以保證加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和低的加工成本。 切屑速度 （ Vc） 是刀具切屑刃上的某一點(diǎn)相對于待加工表面在主運(yùn)動(dòng)方向上的瞬時(shí)速度。 進(jìn)給量（ f） 是在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對于工件的位移量。可用刀具或工件每轉(zhuǎn)或每行程的位移量來表示。 背吃刀量 (ap)一般指 通過切屑刃基點(diǎn)并垂直于假定工作平面方向上測量的吃刀量。 金屬切屑過程的控制 金屬切屑過程是指通過切屑運(yùn)動(dòng)，刀具從工件上切下多余金屬層，形成切屑和已加工表面的過程。在這個(gè)過程中產(chǎn)生一系列的現(xiàn)象，如形成切屑、切屑力、切屑熱、與切屑溫度、刀具磨損等。 改善材料切削加工性、合理選用切屑液、合理選用刀具幾何參數(shù)和切屑用量是提高切削質(zhì)量、效率和降低加工成本的重要措施。 切削 液的選擇 合理地使用切削 液，可以改善切削條件，減少刀具磨損，提高已加工表面質(zhì)量，這也是提高金屬切削效益的有效途徑之一。切削液有冷卻 、潤滑、清洗與防銹的作用。切削液分水溶性切削液、油溶性切削液和固體潤滑劑。切削液應(yīng)根據(jù)工件 材料材料、刀具材料、加工方法和技術(shù)要求等具體情況進(jìn)行選用。高速鋼刀耐熱性差，需采用切削液。通常粗加工時(shí)，主要以冷卻為主，同時(shí)也希望能減少切削力和降低功效消耗，可采用 3％ — 5％的乳化液；精加工時(shí)，主要目的是改善加工表面質(zhì)量，降低刀具磨損，減少積 屑瘤，可以采用 15％－ 20％的乳化液。硬質(zhì)合金刀具耐熱性高，一般不用切削液。若要使用切削液，則必須連續(xù)、充分地供應(yīng)，否則因驟冷驟熱，產(chǎn)生的內(nèi)硬力將導(dǎo)致刀片產(chǎn)生裂紋。切削鑄鐵一般不用 切削液。切削銅合金等有色金屬時(shí)，一般不用含硫的切削液，以免腐蝕工件表面。 切削鋁合金時(shí)一般不用切削液，但在鉸孔和攻螺紋時(shí)，常用 5： 1 的煤油和機(jī)油的混合液或輕柴油，要求不高時(shí)，也可用乳化液。 因?yàn)槲以O(shè)計(jì)的兩個(gè)配合件都是鑄件，所以不需用切削液。 機(jī)床夾具的選擇 為了加工出符合規(guī)定技術(shù)要求的表面，必須在加工前將工件夾在機(jī)床上或夾具中。夾具是機(jī)械制造廠里使用的一種工藝裝備，分為機(jī)床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗(yàn)夾具等。各種金屬切削機(jī)床上用于裝夾工件的工藝裝備，稱機(jī)床夾具，如車床的三爪自定心卡盤、銑床上使 用的平口虎鉗等。 機(jī)床夾具分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具、拼裝夾具。 對工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置 在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。 工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。 采用第一種方法裝夾工件時(shí)，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無需專用裝備，但效率低，一般用于單件和小 批量生產(chǎn)。批量較大時(shí)，大都用夾具裝夾工件。 數(shù)控銑削加工常用的夾具大致有以下幾種： 萬能組合夾具。適合小批量生產(chǎn)或研制時(shí)的中小、小型工件在數(shù)控銑床上進(jìn)行銑削加工。 專用銑削夾具。這是特別為某一項(xiàng)或類似的幾項(xiàng)工件設(shè)計(jì)制造的夾具，一般在年產(chǎn)量較大或研制時(shí)非要不可時(shí)采用。其結(jié)構(gòu)固定，僅使用于一個(gè)具體零件的具體工序，這類夾具設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡化，使制造時(shí)間盡量縮短。 多工位夾具?？梢酝瑫r(shí)裝夾多個(gè)工件，可減少換刀次數(shù)，已便于一面加工，一面裝卸工件，有利于縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率，較適合中批量生產(chǎn)。 氣動(dòng)或液壓夾具 。適合生產(chǎn)批量較大的場合，采用其它夾具又特別費(fèi)工，費(fèi)力的工件，能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度和提高生產(chǎn)率，但此類夾具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)往往很高，而且制造周期較長。 通用銑削夾具。有通用可調(diào)夾具、虎鉗、分度頭和三爪卡盤等。 數(shù)控銑床夾具的選用原則 ： 在選用夾具時(shí)，通常需要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng)濟(jì)性，選用時(shí)可參考下列原則： 在生產(chǎn)量小或研制時(shí)，應(yīng)廣泛采用萬能組合夾具，只用在組合夾具無法解決十才考慮采用其他夾具。 小批量或成批生產(chǎn)十可考慮采用專用夾具，但應(yīng)盡量簡單。 在生產(chǎn)批量較大的可考慮采用多 工位夾具和氣動(dòng)、液壓夾具。 用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點(diǎn)： （ 1）能穩(wěn)定的保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 （ 2）能提高勞動(dòng)效率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正 ，可顯著的減少輔助工時(shí)， 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 （ 3）能擴(kuò)大機(jī)床的使 用范圍 。 （ 4）能降低成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯的降低了成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?，每個(gè)工件增加的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量越大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就越顯著。 綜上所述， 由于我設(shè)計(jì)加工的配合件形狀簡單，而且是單件小批量生產(chǎn) ，所以 確定坯件 底面（粗基準(zhǔn)） 為定位基準(zhǔn) ， 左 ，右 端 直接 采用 虎鉗臺(tái) 夾緊。 四、零件的加工工藝分析 1．毛坯的選擇 零件一： 參考文獻(xiàn)【 1】表 － 21，粗銑后精銑加工余量為 1mm，由于是上下面都要加工，再加上粗加工余量 ，總余量為 5 mm。，又由于左、右、前、后面沒有粗糙度要求，所以不用加工，由此可確定出此零件的毛坯尺寸為150 mm 120 mm mm。 如圖 所示。 150120 圖 零件二： 參考文獻(xiàn)【 1】表 － 21，粗銑后精銑加工余量為 1mm，由于是上下面都要加工，再加上粗加工余量 ，總余量為 5 mm。，又由于左、右、前、后面沒有粗糙度要求，所以不用加工，由此可確定出此零件的毛坯尺寸為150 mm 120 mm 。 如圖 所示 150120 圖 工藝路線的設(shè)計(jì) （ 1）加工方法的選擇 該零件由 長方體 面、螺紋及孔組成，該零件的尺寸的尺寸精度和表面粗糙度要求很高，該圖尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。材料為 45，有 銳邊去毛刺， 熱處理和硬度要求。 通過以上描述，可以采取以下幾點(diǎn)工藝措施： （一） 對圖樣上給定的有精度要求的尺寸，因?yàn)楣顢?shù)值很小，所以編程時(shí)不可以取平均值，或者不能省去小數(shù)點(diǎn)后面的，要對好刀。 （二） 在輪廓曲線上，沒有要進(jìn)行間隙補(bǔ)償?shù)?。但也要保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。 （三） 為便于裝夾，采用 虎鉗臺(tái) 。 （ 2） 確定加工 路線 順序及走刀路線 所謂加工路線就是指數(shù)控機(jī)床在加工過程中，刀具中心相對于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡和方向，即指刀位點(diǎn)在加工中的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向。確定加工路線就是確定刀具運(yùn)動(dòng)的軌跡和 方向，也就是程序編制的軌跡和方向。 確定加工路線時(shí)，應(yīng)根據(jù)被加工零件的加工精度和表面質(zhì)量的要求，以及機(jī)床、刀具等的具體情況加以考慮。例如，銑削加工時(shí)是采用順銑還是逆銑，是一次進(jìn)給還是多次進(jìn)給等。確定加工路線還應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡單，程序段少，以減少程序編制的工作量。為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能，應(yīng)使加工路線最短，減少空程時(shí)間。 加工順序的 確定按由左到右、由粗到精、由近到遠(yuǎn)的原則確定，在一次裝夾中盡可能加工出較多的工作表面。結(jié)合本零件的結(jié)構(gòu)特征，可以加工外輪廓表面，然后加 槽，最后加工孔 ，由于該零件為單件 小 批量生產(chǎn)，走刀路線設(shè)計(jì)不必考慮最短進(jìn)給路線或最短空行程路線，外輪廓表面 銑 削走刀路線可沿零件輪廓順序進(jìn) 通過以上描述，確定 圖一 的加工路線為 ：先銑上下平面，然后銑外輪廓，接著銑槽 、 倒角，最后鉆孔攻螺紋。圖二 的加工路線為 ：先銑上下平面，然后銑外輪廓，接著銑槽，最后鉆孔 。 （走刀路線如下圖所示） 圖 （銑 4 R18） 圖 （銑長方形槽） . 圖 （銑內(nèi)外花邊） （ 3）數(shù)控機(jī)床的選擇 數(shù)控銑床是以銑削為加工方式的數(shù)控機(jī)床。數(shù)控銑床在機(jī)床設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛，它能夠進(jìn)行平面銑削、外形輪廓銑削 、三維及三維以上復(fù)雜型面銑削，還可進(jìn)行鉆孔、鏜孔、螺紋切削等加工。 數(shù)控銑床的工藝范圍比普通銑床寬，但其價(jià)格較普通銑床高得多，因此，選擇數(shù)控銑削加工內(nèi)容時(shí)，應(yīng)從實(shí)際需要和經(jīng)濟(jì)性兩方面考慮。通常選擇下列加工部位為其加工內(nèi)容： 1） 零件上的曲線輪廓，特別是由數(shù)學(xué)表達(dá)式描繪的非圓曲線和列表曲線等曲線輪廓。 2） 已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲面。 3） 形狀復(fù)雜、尺寸繁多 、劃線與檢測困難的部位。 4） 用通用銑床 加工難以觀察、測量和控制進(jìn)給的內(nèi)外凹槽。 5） 能在一次安裝中順序銑出來的簡單表面。 6） 采用數(shù)控銑削后能成倍提高生產(chǎn)率，大大減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度 的一般加工內(nèi)容。 但對于簡單的粗糙加工表面、需長時(shí)間占機(jī)人工 調(diào)整（如以毛坯粗基準(zhǔn)定位劃線找正）的加工表面、毛坯上的加工余量不太穩(wěn)定的部位及必須用細(xì)長銑刀加工的部位（一般指狹窄深槽或高肋板小轉(zhuǎn)接圓弧部位）等不宜