【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)床功率允許的條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)。一般當(dāng)毛坯直徑余量小于 6mm時(shí)，根據(jù)加工精度考慮是否留出半精車和精車余量，剩下的余量可一次切除。當(dāng)零件精度要求較高時(shí)，應(yīng)留出半精車、精車余量，半精車余量一般為 ，所留精車余量一般比普通車削時(shí)所留余量小，常取 ～ 。 2 主軸轉(zhuǎn)速的確定 （ 1） 光車主軸時(shí)轉(zhuǎn)速 光車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并根據(jù)零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。切削速度除了計(jì)算和查表選取外，還可根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。需要注意的是交流變頻調(diào)速數(shù)控車床低速輸出力矩小，因而切削速度不能太低?？捎孟率接?jì)算主軸轉(zhuǎn)速： 式中： cv Vc—切削速度，單位 m/min d切削刃選定點(diǎn)處所對應(yīng)的工件或刀具的回轉(zhuǎn)直徑，單位 mm s工件或刀具的轉(zhuǎn)速，單位 r/min （ 2） 車螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 大多數(shù)普通型車床數(shù)控系統(tǒng)推薦車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速如下： 式中： P工件螺紋的螺距或 導(dǎo)程，單位 mm k保險(xiǎn)系數(shù)，一般取為 80 s主軸轉(zhuǎn)速，單位 r/min 3 進(jìn)給速度的確定 進(jìn)給速度是指在單位時(shí)間內(nèi)，刀具沿進(jìn)給方向移動(dòng)距離（單位為 mm/min）。有些數(shù)控車床規(guī)定可以選用進(jìn)給量（單位 mm/r）表示進(jìn)給速度。 （ 1） 確定進(jìn)給速度的原則 ，為提高生產(chǎn)率，可選擇較高（ 2021mm/min以下）的進(jìn)給速度 、車削深孔或精車時(shí)，宜選用較低的進(jìn)給速度 ，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 度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和背吃刀量相適應(yīng) （ 2） 進(jìn)給速度的計(jì)算 進(jìn)給速度包括縱向和橫向進(jìn)給速度，其值按下式計(jì)算： F=S*f 式中： F進(jìn)給速度，單位 mm/min f進(jìn)給量，單位 mm/r s工件或刀具的轉(zhuǎn)速，單位 r/min. 第 3 章 異形軸套 零件 的 實(shí)例 分析 實(shí)例 1 異形套的 數(shù)控加工 零件圖上的 A、 B、 C、 D、 E、 F 各點(diǎn)的坐標(biāo) ， 如表 3— 1 所示。 表 31 A(48， ) B(， ) C(， ) D(48， 50) E(24， ) F(， ) 圖 3— 1 零件圖的工藝分析 1 結(jié)構(gòu)工藝分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對加工方法的適應(yīng)性，即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成形。在數(shù)控車床上加工零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)數(shù)控車削的特點(diǎn)認(rèn)真審視零件結(jié)構(gòu)的合理性。如上零件圖所示， 該零件結(jié)構(gòu)合理，外輪廓只需一把外圓刀即可；內(nèi)輪廓先鏜孔再割內(nèi)槽，這樣在攻螺紋時(shí)就有退刀槽了，不至于撞刀。在攻 M18 的內(nèi)螺紋時(shí)，要有超越距離 2— 3mm，因此在鏜孔時(shí)， 孔的長度應(yīng)為 65mm這樣就避免撞刀，同時(shí)也能保證螺紋的長度。 為了保證最后零件被割斷后的表面上沒有飛邊或毛刺，在裝夾的那端多車削出 5mm。 零件輪廓幾何要素分析 在手工編程時(shí)，要計(jì)算每個(gè)基點(diǎn)的坐標(biāo)，因此，零件圖上的尺寸必須充分，據(jù)分析，該零件尺寸條件充分，且不自相矛盾。 每個(gè)圓柱面的直徑都已標(biāo)出， A、B、 C、 D、 E、 F 五個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)也給出。所以加工出的零件輪廓是惟一的。 零件精度的分析 零件精度的分析是零件工藝分析的重要內(nèi)容，只有在分析零件 尺寸精度和表面質(zhì)量的基礎(chǔ)上，才能對加工方法 、 裝夾方式 、刀具及切削用量進(jìn)行正確而合理的選擇。此零件的左端面和內(nèi)槽的表面粗糙度為 Ra=，其余表面均為Ra=。經(jīng)濟(jì)精度達(dá)到 IT7—IT8，因此采用粗加工 —— 精加工的加工方法。零件圖上沒有位置精度要求，因此采用一次裝夾的方式完成加工，以保證各圓柱面的同軸度。 毛坯的選擇 分析零件圖可知， 該零件表面由圓柱、 圓弧、內(nèi)槽，內(nèi)孔、倒圓角、倒角及內(nèi)螺紋等表面組成。零件 材料為 60 鋁材，毛坯直徑選為 Φ50mm，長度 70mm，無熱處理和硬度要求。 設(shè)備的選擇 根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選用 FANUC CK640 數(shù)控車床 。 零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式的確定 內(nèi)孔加工 定位基準(zhǔn)：內(nèi)孔加工時(shí)以外圓定位； 裝夾方式 :用三爪自動(dòng)定心卡盤夾緊。 外輪廓加工 定位基準(zhǔn)： 確定零件軸線為定位基準(zhǔn) 。 裝夾方式 : 用三爪自動(dòng)定心卡盤夾緊。 加工順序 確定 加工順序的確定按由內(nèi)到外、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件表面。主軸加工工藝過程可劃分為三個(gè)加工階段，即粗加工階段（車端面 、粗鏜內(nèi)孔、粗車外 圓、倒角、倒圓角等）；精加工階段（精車外圓、精鏜內(nèi)孔、內(nèi)螺紋加工、內(nèi)槽的加工等）。 當(dāng)主要表面加工順序確定后，就要合理地插入非主要表面加工工序。對主軸來說非主要表面指的是螺孔、鍵槽、螺紋等。這些表面加工一般不易出現(xiàn)廢品，所以盡量安排在后面工序進(jìn)行，主要表面加工一旦出了廢品，非主要表面就不需要加工了，這樣可以避免浪費(fèi)工時(shí)。但這些表面也不能放在主要表面精加工后，以防在加工非主要表面過程中損傷已精加工過的。 對凡是需要在淬硬表面加工的螺孔、鍵槽等，都應(yīng)安排在淬火前加工。非淬硬表面上螺孔、鍵槽等一般在外圓精車之后， 精磨之前進(jìn)行加工。主軸螺紋，因它與主軸支承軸頸之間有一定的同軸度要求，所以螺紋安排在以非淬火―回火為最終熱處理工序之后的精加工階段進(jìn)行，這樣半精加工后殘余應(yīng)力所引起的變形和熱處理后的變形就不會(huì)影響螺紋的加工精度。 經(jīng)過分析， 根據(jù)以上各 個(gè)零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以確定加工工藝路線 ， 按照“先粗后精”的原則，先進(jìn)行粗加工，在進(jìn)行精加工。逐步提高加工精度。粗加工將在較短的時(shí)間內(nèi)將工件表面上大部分余量切掉，提高生產(chǎn)效率；如達(dá)不到要求，再由精加工完成，保證加工精度。還有要遵循基面先行、先外輪廓后內(nèi)孔的原則。綜上所述，加工順序?yàn)椋?車端面 —— 鉆中心孔 —— 再車端面 —— 外表面的粗加工 —— 外表面的精加工 —— 內(nèi)部輪廓的粗加工 —— 內(nèi)部輪廓的精加工。 切削用量的確定 根據(jù)被加工表面質(zhì)量要求、刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊或有關(guān)資料選取切削速度與每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 。 背吃刀量的選擇因粗、精加工而有所不同。 粗加工時(shí)，在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的情況下，盡可能取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)；精加工時(shí)，為保證零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取 ～ ㎜較為合適。 如表 3— 1所示。 表 3— 1 切削用量表 F（ mm/r） S(r/min) 吃刀量 粗 精 粗 精 粗 精 車端面 1 400 車外圓 400 600 1 鏜孔 400 600 1 車內(nèi)螺紋 由螺紋導(dǎo)程決定 500 根據(jù)螺紋高度依次遞減 割斷 1 500 刀具的選擇 數(shù)控車床上的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便 、 剛性好 、 精度高 、 耐用度好等要求。數(shù)控車床用作粗精車削，粗車時(shí)吃刀深 、 進(jìn)給快，要求車刀有足夠的強(qiáng)度，能一次進(jìn)給就可以去除較多余量；精車時(shí)要達(dá)到圖樣要求的尺寸精度和較小的表面粗糙度，車去的余量較少，則要求車刀鋒利 、 切削刃平直光潔。為減少換刀時(shí)間 、方便對刀 、 提高生產(chǎn)效率，因此在數(shù)控車削加工時(shí)，應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片，這樣可以更好實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)化管理。 根據(jù)零件外形結(jié)構(gòu)，加工需要如下刀具： 1 粗精車端面及外輪廓選用可轉(zhuǎn)位 900 的硬質(zhì)合金外圓車刀； 2 寬為 4mm 割斷 刀； 3 寬為 4mm 內(nèi)槽刀； 4 600 硬質(zhì)合金機(jī)夾內(nèi)螺紋刀 ； 5直徑為 14mm 的 麻花鉆 。 將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加工刀具卡片中。 如表 3— 2所示。 刀具號(hào) 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 T0101 機(jī)夾硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位900 的外圓車刀 1 車端面粗、精車外輪廓表面 T0202 寬為 4mm 的硬質(zhì)合金焊接割斷刀 1 割斷零件、切割外槽 T0303 600 硬質(zhì)合金機(jī)夾內(nèi)螺紋刀 1 車 M1 M30 的內(nèi)螺紋 T0404 硬質(zhì)合金焊接鏜刀 1 粗、精鏜內(nèi)孔 T0505 寬為 4mm 的硬質(zhì)合金焊接內(nèi)槽刀 1 切割內(nèi)槽 直徑為 14mm 的 麻花鉆 1 鉆中心孔 表 3— 2 數(shù)控加工刀具卡片 量具的選擇 量具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和所要求的檢驗(yàn)精度來選擇。所選量具能達(dá)到的準(zhǔn)確度應(yīng)與零件的精度要求相適應(yīng)。因此，量具有：游標(biāo)卡尺 、 螺旋測微器 、 螺紋塞規(guī)等。 加工工藝過程卡片 加工工藝過程卡片是數(shù)控編程的基礎(chǔ)， 有著十分重要的作用， 如表 3— 3所示。 蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零部件圖號(hào) 01 產(chǎn)品名稱 零部件名稱 材料牌號(hào) 60鋁材 毛坯外形尺寸 50mm 70mm 毛 坯種類 共 1 頁 第 1 頁 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 10 備料 取一根 60鋁材，長度約為 70mm。 20 車端面 在夾持的工件右端撤出一個(gè)平整的端面。 臥式車床 三爪自定心卡盤，硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位 90176。 的外圓刀。 30 鉆中心孔 用麻花鉆直徑為 14mm、長 65mm 的中心孔。 臥式車床 三爪自定心卡盤，麻花鉆。 40 粗車外輪廓 ， ，包括倒1 45176。斜角、車右端圓柱面、車削R20mm和 R16mm 以及 、車左端圓柱面，且每部 分都留有 的精車余量。 臥式車床 三爪自定心卡盤，硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位 90176。 的外圓刀。 50 精車外輪廓 ， ，把粗車留有的余量全部切除，且符合零件的尺寸要求。 臥式車床 三爪自定心卡盤，硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位 90176。 的外圓刀。 60 粗鏜內(nèi)孔 45176。斜角， 2鏜直徑為 28mm、24mm、 的內(nèi)孔，倒 的圓弧， 且每部分都留有 的精車余量。 臥式車床 三爪自定心卡盤，硬質(zhì)合金焊接鏜刀鏜刀。 70 精鏜內(nèi)孔 精鏜內(nèi)孔，切除粗鏜留有的精鏜余量，保證零件 尺寸符合要求。 臥式車床 三爪自定心卡盤，硬質(zhì)合金焊接鏜刀鏜刀。 80 割內(nèi)槽 切割一個(gè)直徑為 33mm、 寬為 4mm 的內(nèi)槽。 臥式車床 三爪自定心卡盤，硬質(zhì)合金焊接內(nèi)槽刀。 90 攻內(nèi)螺紋 1 .車削 M30 要求； M18 的內(nèi)螺紋至零件尺寸要求。 臥式車床 三爪自定心卡盤， 60176。硬質(zhì)合金機(jī)夾內(nèi)螺紋刀。 100 切斷 保證零件長度尺寸為 60177。 ，切斷工件。 臥式車床 三爪自定心卡盤，寬為 4mm的硬質(zhì)合金焊接割斷刀。 110 檢驗(yàn) 按零件圖樣檢查 表 3— 3 加工工藝過程卡片 編寫程序 零件圖的分析 集合內(nèi)孔其中內(nèi)孔 多個(gè)直徑 尺寸與軸向尺寸有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件圖尺寸標(biāo)注完整，符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求；輪廓描述清楚完整；零件材料為 鋁 ，加工切削性能較好，無熱處理和硬度要求。 通過上述分析，采用以下幾點(diǎn)工藝措施 : 1對圖樣上帶公差的尺寸， 為保證加工零件的精度 ,故 編程時(shí) 必須 取平均值。 2左右端面 及內(nèi)孔面 均為多個(gè)尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，相應(yīng)工序加工前，應(yīng)該先將右端面車出來。 3內(nèi)孔尺寸較小 ，編程時(shí)應(yīng)注意。 零件 1程序編 輯 O0001