【文章內(nèi)容簡介】 小， 且熱導(dǎo)率較高，切削溫度較低，適于較高切削速度切削，切削力小工件變形?。? 2）該零件結(jié)構(gòu)特點：接頭件，選用三軸數(shù)控機床即可；根據(jù)零件特點及裝夾余量毛坯可選 31x100x31 3）銑削方式一般采用順銑，可以獲得比逆銑較高的表面質(zhì)量，刀具材料可選為W18Cr4V 高速鋼或 YG6（粗加工、半精加工）、 YG8（粗加工）硬質(zhì)合金，選取較大前角，切削刃要磨得鋒利，刀具表 面粗糙度要??； 4）裝夾方式選用壓板即可 . 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 圖 21 毛坯 +零件 圖 22 毛坯草圖 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 3. 加工工藝的分析及定制 零件的工藝分析 零件軸測圖 31 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 粗銑圖 32 精銑圓角圖 33 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 精銑外形圖 34 銑凸臺 外型再細(xì)分：粗銑外型、精銑外型、切斷零件；為保證加工質(zhì)量和合理的使用設(shè)備、人力，零件的加工過程通常按工序的性質(zhì)不同，可將加工階段分為： 粗加工 大量切除毛坯表面多余金屬，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，提高加 工效率； 半精加工 使主要表面達(dá)到一定精度，留有一定精加工余量； 精加工 保證主要表面的尺寸精度及表面粗糙度要求； 光整階段 對于零件精度及表面粗糙度要求很高的表面，需要光整加工 ； 注意事項： 應(yīng)用高速切削技術(shù)加工薄壁零件的關(guān)鍵在于切削過程的穩(wěn)定性。隨著零件壁厚的降低 , 零件的剛性減低 , 加工變形增大 , 容易發(fā)生切削振顫，影響零件的加工質(zhì)量和加工效率。 在生產(chǎn)中應(yīng) 充分利用零件整體剛性的刀具路徑優(yōu)化方案 ， 盡沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 可能 使 零件的未加工部分作為正在銑削部分的支撐，使切削過程處在剛性較佳的狀態(tài)。 對于側(cè)壁的銑削加工，在切削用量允許范圍內(nèi)，采用大徑向切深、小軸向切深分層銑削加工，充分利用零件整體剛性。為防止刀具對側(cè)壁的干涉，可以選用或設(shè)計特殊形 狀銑刀，以降低刀具對工件的變形影響和干擾 。 對于較深的型腔和側(cè)壁的高效銑削加工，合理的大長徑比刀具可以有效的解決該類問題。在較高的機床主軸轉(zhuǎn)速和功率狀態(tài)下，通過調(diào)整刀具的懸伸長度來調(diào)整機床 — 刀具 — 工件工藝系統(tǒng)的自然頻率，避開可能的切削振動，可用較大的軸向切深銑 刀具的選擇 在數(shù)控加工中，銑削平面零件內(nèi)外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀，對于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常用球形銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀。 削深腔和側(cè)壁， 實踐表明 該方法有較大的金屬去除率和較高的表面完整性。 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 刀具示意圖 35 加工中心用立銑刀大多采用彈簧夾套裝夾方式，使用時處于懸臂狀態(tài)。在銑削加工過程中，有時可能出現(xiàn)立銑刀從刀夾中逐漸伸出，甚至完全掉落，致使工件報廢的現(xiàn)象，其原因一般是因為刀夾內(nèi)孔與立銑刀刀柄外徑之間存在油膜，造成夾緊力不足所致。立銑刀出廠時通常都涂有防銹油，如果切削時使用非水溶性切削油，刀夾內(nèi)孔也會附著一層霧狀油膜，當(dāng)?shù)侗偷秺A上都存在油膜時，刀夾很難牢固夾緊刀柄，在加工中立銑刀就容易松動掉落。所以在立銑刀裝夾前，應(yīng)先將立銑刀柄部和刀夾內(nèi)孔用清洗液清洗干凈 ，擦干后再進行裝夾。 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 當(dāng)立銑刀的直徑較大時，即使刀柄和刀夾都很清潔，還是可能發(fā)生掉刀事故，這時應(yīng)選用帶削平缺口的刀柄和相應(yīng)的側(cè)面鎖緊方式。立銑刀夾緊后可能出現(xiàn)的另一問題是加工中立銑刀在刀夾端口處折斷，其原因一般是因為刀夾使用時間過長，刀夾端口部已磨損成錐形所致，此時應(yīng)更換新的刀夾。 由于立銑刀與刀夾之間存在微小間隙，所以在加工過程中刀具有可能出現(xiàn)振動現(xiàn)象。振動會使立銑刀圓周刃的吃刀量不均勻，且切擴量比原定值增大，影響加工精度和刀具使用壽命。但當(dāng)加工出的溝槽寬度偏小時，也可以有目的地使刀具振動，通過增大切擴 量來獲得所需槽寬，但這種情況下應(yīng)將立銑刀的最大振幅限制在 以下 ,否則無法進行穩(wěn)定的切削。在正常加工中立銑刀的振動越小越好。 當(dāng)出現(xiàn)刀具振動時，應(yīng)考慮降低切削速度和進給速度，如兩者都已降低 40%后仍存在較大振動，則應(yīng)考慮減小吃刀量。 如加工系統(tǒng)出現(xiàn)共振，其原因可能是切削速度過大、進給速度偏小、刀具系統(tǒng)剛性不足、工件裝夾力不夠以及工件形狀或工件裝夾方法等因素所致，此時應(yīng)采取調(diào)整切削用量、增加刀具系統(tǒng)剛度、提高進給速度等措施。 在模具等工件型腔的數(shù)控銑削加工中，當(dāng)被切削點為下凹部分或深腔時，需加長立銑 刀的伸出量。如果使用長刃型立銑刀，由于刀具的撓度較大，易產(chǎn)生振動并導(dǎo)致刀具折損。因此在加工過程中，如果只需刀具端部附近的刀刃參加切削，則最好選用刀具總長度較長的短刃長柄型立銑刀。在臥式數(shù)控機床上使用大直徑立銑刀加工工件時，由于刀具自重所產(chǎn)生的變形較大，更應(yīng)十分注意端刃切削容易出現(xiàn)的問題。在必須使用長刃型立銑刀的情況下，則需大幅度降低切削速度和進給速度。 采用順銑有利于防止刀刃損壞，可提高刀具壽命。但有兩點需要注意： ① 如采用普通機床加工，應(yīng)設(shè)法消除進給機構(gòu)的間隙； ② 當(dāng)工件表面殘留有鑄、鍛工藝形成的氧化膜或其它 硬化層時，宜采用逆銑。 加工 切削用量 的分析及確定 切削用量包括切削速度 ( 主軸轉(zhuǎn)速 ) 、背吃刀量、進給量，通常稱為切削用量三要素。數(shù)控加工中選擇切削用量，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 下，充分發(fā)揮機床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。粗、精加工時切削用量的選擇原則如下。 粗加工時，一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也應(yīng)考慮性和加工成本。切削用量的選擇原則首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據(jù)機床動力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。 半精加工和精加工時 , 應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。 切削用量的選擇原則首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合實踐經(jīng)驗而定。 背吃刀量 ap 根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度確定。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下， ap 就等于加工余量 , 這是提高生產(chǎn)率的一個有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進行精加工。數(shù)控 機床的精加工余量可略小于普通機床。具體選擇如下： 粗加工時，在留下精加工、半精加工的余量后，盡可能一次走刀將剩下的余量切除；若工藝系統(tǒng)剛性不足或余量過大不能一次切除，也應(yīng)按先多后少的不等余量法加工。第一刀的 ap 應(yīng)盡可能大些，使刀口在里層切削，避免工件表面不平及有硬皮的鑄鍛件。 當(dāng)沖擊載荷較大（如斷續(xù)表面）或工藝系統(tǒng)剛度較差（如細(xì)長軸、鏜刀桿、機床陳舊）時，可適當(dāng)降低 ap，使切削力減小。 精加工時， ap應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定，采用逐漸降低 ap 的方法，逐步提高加工精度和表面質(zhì)量。一般精加工時， 取 ap=～ ；半精加工時，取 ap=～ 。 一般 L 與刀具直徑 d 成正比，與切削深度成反比。在數(shù)控加工中，一般 L的取值范圍為 : L=(～ )d。 進給量 ( 進給速度 )是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件等因素，參考切削用量手冊選取。對于多齒刀具 , 其進給速度 vf、刀具轉(zhuǎn)速 n、刀具齒數(shù) Z 及每齒進給量 fz 的關(guān)系為 : Vf=fn=fzzn。 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 粗加工時 , 由于對工件表面質(zhì)量沒有太高的要求 , f 主要受刀桿、刀片、機床、工件等的 強度和剛度所承受的切削力限制，一般根據(jù)剛度來選擇。工藝系統(tǒng)剛度好時，可用大些的 f；反之，適當(dāng)降低 f。 精加工、半精加工時， f應(yīng)根據(jù)工件的表面粗糙度 Ra 要求選擇。 Ra要求小的，取較小的 f，但又不能過小，因為 f過小，切削厚度 hD 過薄， Ra 反而增大，且刀具磨損加劇。刀具的副偏角愈大，刀尖圓弧半徑愈大，則 f可選較大值。一般，精銑時可取 20～ 25mm/min, 精車時可取 ～ 。還應(yīng)注意零件加工中的某些特殊因素。比如在輪廓加工中，選擇進給量時，應(yīng)考慮輪廓拐角處的超程問題。特別是在拐角較大、進給 速度較高時，應(yīng)在接近拐角處適當(dāng)降低進給速度，在拐角后逐漸升速，以保證加工精度。 (4) 切削速度 Vc（ m/min）的選擇 根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進給量及刀具耐用度選擇切削速度?？捎媒?jīng)驗公式計算，也可根據(jù) 生產(chǎn)實踐經(jīng)驗在機床說明書允許的切削速度范圍內(nèi)查表選取或者參考有關(guān)切削用量手冊選用。在選擇切削速度時，還應(yīng)考慮：應(yīng)盡量避開積屑瘤產(chǎn)生的區(qū)域；斷續(xù)切削時，為減小沖擊和熱應(yīng)力，要適當(dāng)降低切削速度；在易發(fā)生振動的情況下，切削速度應(yīng)避開自激振動的臨界速度；加工大件、細(xì)長件和薄壁工件時 , 應(yīng)選用較低的切削速度；加工帶外皮的工件時，應(yīng)適當(dāng)降低切削速度；工藝系統(tǒng)剛性差的，應(yīng)減小切削速度。 (5) 主軸轉(zhuǎn)速 n(r/min) 主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度 VC 來選定。計算公式為 : n=1000VC/πD .式中，D 為工件或刀 具直徑（ mm）。 數(shù)控機床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào) (倍率 )開關(guān)，可在加工過程中對主軸轉(zhuǎn)速進行整倍數(shù)調(diào)整。 加工路線的確定 加工路線是指數(shù)控機床在加工過程中刀具相對零件的運動軌跡和方向