【文章內(nèi)容簡介】 零件圖時應(yīng)注意： （ 1） 零件圖上是否漏掉某尺寸，使其幾何條件不充分，影響到零件輪廓的構(gòu)成； （ 2） 零件圖上的圖線位置是否模糊或尺寸標注不清，使編程無法下手； 江西冶金職業(yè)技術(shù)學院 07 級自考畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 （ 3） 零件圖上給定的幾何條件是否不合理，造成數(shù)學處理困難。 （ 4） 零件圖上尺寸標 注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控車床加工的特點，應(yīng)以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。 尺寸精度要求 分析零件圖樣尺寸精度的要求，以判斷能否利用車削工藝達到，并確定控制尺寸精度的工藝方法。 在該項分析過程中，還可以同時進行一些尺寸的換算，如增量尺寸與絕對尺寸及尺寸鏈計算等。在利用數(shù)控車床車削零件時，常常對零件要求的尺寸取最大和最小極限尺寸的平均值作為編程的尺寸依據(jù)。 形狀和位置精度的要求 零件圖樣上給定的形狀和位置公差是保證零件精度的重要依據(jù)。加工時，要按照其要求確定零件的定位基準和測量基準，還可 以根據(jù)數(shù)控車床的特殊需要進行一些技術(shù)性處理，以便有效的控制零件的形狀和位置精度。 表面粗糙度要求 表面粗糙度是保證零件表面微觀精度的重要要求，也是合理選擇數(shù)控車床、刀具及確定切削用量的依據(jù)。 材料與熱處理要求 零件圖樣上給定的材料與熱處理要求，是選擇刀具、數(shù)控車床型號、確定切削用量的依據(jù)。 第 2 章 工藝過程卡 /加工工序卡 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇 在選擇時，一般可按下列順序考慮： （ 1）通用機床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇的內(nèi)容； （ 2）通用機床難加工，質(zhì)量也難保證的內(nèi)容應(yīng)作 為重點選擇的內(nèi)容； （ 3）通用機床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機床尚存在富裕加工能力時選擇。 工藝規(guī)程是指導施工的技術(shù)文件。一般包括以下內(nèi)容：零件加工的工藝路線，各工序的具體加工內(nèi)容，切削用量、工時定額以及所采用的設(shè)備和工藝裝備等。 工藝規(guī)程的主要內(nèi)容 江西冶金職業(yè)技術(shù)學院 07 級自考畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 1)產(chǎn)品特征，質(zhì)量標準。 2)原材料、輔助原料特征及用于生產(chǎn)應(yīng)符合的質(zhì)量標準。 3)生產(chǎn)工藝流程。 4)主要工藝技術(shù)條件、半成品質(zhì)量標準。 5)生產(chǎn)工藝主要工作要點。 6)主要技術(shù)經(jīng)濟指標和成品質(zhì)量指標的檢查項目及次數(shù)。 7)工藝技術(shù)指 標的檢查項目及次數(shù) 。 8)專用器材特征及質(zhì)量標準。 工藝過程 在生產(chǎn)過程中，那些與有原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品直接相關(guān)的過程稱為工藝過程。它包括毛坯制造、零件加工、熱處理、質(zhì)量檢驗和機器裝配等。而為保證工藝過程正常進行所需要的刀具、夾具制造，機床調(diào)整維修等則屬于輔助過程。在工藝過程中，以機械加工方法按一定順序逐步地改變毛坯形狀、尺寸、相對位置和性能等，直至成為合格零件的那部分過程稱為機械加工工藝過程。 為了便于工藝規(guī)程的編制、執(zhí)行和生產(chǎn)組織管理，需要把工藝過程劃分為不同層次的單元。它們是工序、安裝、工位、工步 和走刀。其中工序是工藝過程中的基本單元。零件的機械加工工藝過程由若干個工序組成。在一個工序中可能包含有一個或幾個安裝，每一個安裝可能包含一個或幾個工位，每一個工位可能包含一個或幾個工步，每一個工步可能包括一個或幾個走刀。 ◆ 工序 一個或一組工人，在一個工作地或一臺機床上對一個或同時對幾個工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程稱為工序。劃分工序的依據(jù)是工作地點是否變化和工作過程是否連續(xù)。例如，在車床上加工一批軸，既可以對每一根軸連續(xù)地進行粗加工和精加工，也可以先對整批軸進行粗加工，然后再依次對它們進行精加工。在第一種 情形下，加工只包括一個工序；而在第二種情形下，由于加工過程的連續(xù)性中斷，雖然加工是在同一臺機床上進行的，但卻成為兩個工序。工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計劃的基本單元。 本論文中所加工的典型軸類零件將分五個工序來完成整個加工過程。 ◆ 安裝 在機械加工工序中，使工件在機床上或在夾具中占據(jù)某一正確位置并被夾緊的過程，稱為裝夾。有時，工件在機床上需經(jīng)過多次裝夾才能完成一個江西冶金職業(yè)技術(shù)學院 07 級自考畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 工序的工作內(nèi)容。 在數(shù)控車床上加工本零件將采用卡盤進行裝夾，在加工必要時將采用鉆頭進行輔助加工。 ◆ 工位 采用轉(zhuǎn)位（或移位）夾具、回轉(zhuǎn)工作臺 或在多軸機床上加工時，工件在機床上一次裝夾后，要經(jīng)過若干個位置依次進行加工，工件在機床上所占據(jù)的每一個位置上所完成的那一部分工序就稱為工位。簡單來說，工件相對于機床或刀具每占據(jù)一個加工位置所完成的那部分工序內(nèi)容，稱為工位。為了減少因多次裝夾而帶來的裝夾誤差和時間損失，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)夾具或移動夾具，使工件在一次裝夾中，先后處于幾個不同的位置進行加工。 ◆ 工步 在加工表面不變，加工工具不變的條件下，所連續(xù)完成的那一部分工序內(nèi)容稱為工步。生產(chǎn)中也常稱為 “進給 ”。整個工藝過程由若干個工序組成。每一個工序 可包括一個工步或幾個工步。每一個工步通常包括一個工作行程，也可包括幾個工作行程。為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時加工幾個加工表面的工步，稱為復(fù)合工步，也可以看作一個工步，例如，組合鉆床加工多孔箱體孔。 ◆ 走刀 加工刀具在加工表面上加工一次所完成的工步部分稱為走刀。例如軸類零件如果要切去的金屬層很厚，則需分幾次切削，這時每切削一次就稱為一次走刀。因此在切削速度和進給量不變的前提下刀具完成一次進給運動稱為一次走刀。 加工工序的劃分 數(shù)控 加工工序 的劃分一般可按下列方法進行。 （ 1）刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數(shù) ,壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。 （ 2）以加工部位分序法 對于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部分分成幾個部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后 加工孔；先加工簡單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。 （ 3）以粗、精加工分序法 對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進行校形，故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。 綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性，機床的功能，零江西冶金職業(yè)技術(shù)學院 07 級自考畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 11 件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實際情況來確定，但一定力求合理。而本文中的零件則需采用第二種方法，即“以加工部位分序法” ，該零件由螺紋、圓錐、槽、圓弧、鏜孔五部分組成，分別用不同的加工刀具，所以用這種分序法最為合適。運用編制加工工藝過程卡與工序卡的方式來敘述本零件的加工，顯得簡易明了，通俗易懂，是數(shù)控加工本零件的必然要求。 編制工藝過程卡 現(xiàn)代制造技術(shù)系 機械加工 工藝卡 產(chǎn)品 名稱 圖號 零件名稱 典型軸類零件 共 1 頁 第 1 頁 毛坯種類 圓鋼 材料牌號 45 號鋼 毛坯尺寸 ＆ 55mm*150mm 序號 工種 工步 工藝內(nèi)容 備注 工具 夾具 刀具 量具 1 下料 55x150 卡盤 游標卡尺、千分尺 2 車 床 車端面、外圓、倒角 粗車一端面、外圓、倒角 中 心 鉆 卡 盤 外圓刀 3 精車一端面、外圓、倒角 4 車圓錐 粗車圓錐 外 圓 車刀 5 精車圓錐 6 車螺紋 粗車螺紋 螺紋刀 7 精車螺紋 8 車槽 粗車車槽 切槽刀 9 精車車槽 10 圓弧插補 粗車圓弧 尖刀 11 精車圓弧 12 鏜孔 鏜孔（粗車） 鏜刀 13 鏜孔（精車） 切削用量的確定 背吃刀量 ap的確定 在工藝系統(tǒng)剛度和機床功率允許的情況下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進給次數(shù)。當零件精度要求較高時，則應(yīng)考慮留出精車余量，其所留的精車余量一般比普通車削時所留余量小，常取 ～ ㎜。本零件屬于典型軸類零件，其中包含了螺紋、圓錐、切槽、圓弧、鏜孔等工藝內(nèi)容，其背吃刀量分別為：粗加工表面為 、精加工表面為 ，加工圓錐、切槽及圓弧的背吃刀量與加工表江西冶金職業(yè)技術(shù)學院 07 級自考畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 12 面時一樣，粗鏜孔為 、精鏜孔為 ,螺紋則為：粗車 、精車 。 進給量 f（有些數(shù)控機床用進給速度 Vf） 進給量 f 的選取應(yīng)該與背吃刀量和主軸轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。在保證工件加工質(zhì)量的前提下，可以選擇較高的進給速度（ 2021 ㎜ /min 以下）。在切斷、車削深孔或精車時，應(yīng)選擇較低的進給速度。當?shù)毒呖招谐烫貏e是遠距離“回零”時，可以設(shè)定盡量高的進給速度。 粗車時，一般取 f=～ ㎜ /r，精車時常取 f=～ ㎜ /r，切斷時 f=～ ㎜ /r。本論文中加工該典型軸類零件采用的進給量為：粗加工表面（圓錐、圓弧、切槽等）為 、精加工表面為 ，粗鏜孔為 、精鏜孔為 ，螺紋粗車為 、螺紋精車為 。 主軸轉(zhuǎn)速的確定 （ 1）光車外圓時主軸轉(zhuǎn)速 光車外圓時主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具材料以及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。加工本零件時的主軸轉(zhuǎn)速為：粗加工時 500、精加工時 800。 （ 2）車螺紋時主軸的轉(zhuǎn)速 在車削螺紋時，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距 P（或?qū)С蹋┐笮　Ⅱ?qū)動電機的升降頻特性，以及螺紋插補運算速度等多種因素影響，故對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。大多數(shù)經(jīng)濟型數(shù)控車床推薦車螺紋時 的主軸轉(zhuǎn)速 n(r/min)為： n ≤（ 1200/P ）－k (51) 式中 P—— 被加工螺紋螺距，㎜； k—— 保險系數(shù)，一般取為 80。 加工該典型軸類零件時的主軸轉(zhuǎn)速為：粗車時 500、精車時 800。 江西冶金職業(yè)技術(shù)學院 07 級自考畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 13 編制加工工序卡 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 典型軸類 零件圖號 圖 1 夾具名稱 卡盤 設(shè)備名稱及型號 數(shù)控車床 CNC6140