【文章內(nèi)容簡介】 。 加工順序安排原則 根據(jù)先粗后精、先主后次 、基準先行、先面后孔、先內(nèi)后外的原則安排其加工順序?？傊?，上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮；先進行內(nèi)形內(nèi)腔加工工序，后進行外形加工工序；以相同定位、夾緊方式或同一把刀具加工的工序，最好接連進行，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)；在同一次安裝中進行的多道工序，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工序。 工序的順序安排 先加工件 2 的內(nèi)輪廓，再加工件 1 左 端，打中心孔，采用一夾一頂，加工螺紋 ；不拆除件 1，利用螺紋配合和件 2 連接，車削 件 2 的外輪廓；件2 加工完成后，拆除件 2，加工件 1 的右端保證尺寸；掉頭夾反向裝，夾住件 1右端 Ф40 處，裝夾時用紫銅皮包裹加緊，保證表面粗糙度。 刀具選擇 刀具材料的選擇 刀具的材料有很多種，目前常用的數(shù)控刀具材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼、金剛石等。這些刀具材料的性能和應(yīng)用范圍歸類介紹對比，如表 所表。 表 切削材料的性能和應(yīng)用范圍 刀具材料 優(yōu)點 缺點 典型應(yīng)用 高速鋼 抗沖擊能力強、通用性好 切速低，耐磨性差 低速、小功率和斷續(xù)切削 硬質(zhì)合金 通用性最 好、抗沖擊能力強 切削速度有限 大多數(shù)材料的粗、精加工，包括鋼、鑄鐵、特殊材料和塑料 涂層硬質(zhì)合金 通用性很好、抗沖擊能力強，中速切削性能好 切削速度限制在中速范圍 除了速度比硬質(zhì)合金高外，其他和硬質(zhì)合金一樣 金屬陶瓷 通用性很好，中速切削性能好 抗沖擊能力差，切削速度限制在中速范圍 鋼、鑄鐵、不銹鋼和鋁合金 立方氮化硼 高熱硬性，高強度，高抗熱沖擊性能 不能切削硬度低于45HRC的材料，有限制地應(yīng)用，成本高 切削硬度在 45 ～70HRC 之間的材料 金剛石 高耐磨性，高速性能好 抗沖擊能力差，切削鐵質(zhì) 金屬化學(xué)穩(wěn)定性差，有限的應(yīng)用 高速粗切和精切有色金屬和非金屬材料 由于本設(shè)計零件材料所屬于低淬透性調(diào)質(zhì)鋼，這類鋼含合金元素較少，淬透性較差，合金調(diào)質(zhì)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后強度比碳鋼高，工藝性較好。因 硬質(zhì)合金具有硬度 . 高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在 500℃ 的溫度下也基本保持不變，在 1000℃ 時仍有很高的硬度。硬質(zhì)合金廣泛用作刀具材料，如車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等，用于切削鑄鐵、有色金 屬、 塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳 鋼、工具鋼等難加工的材料?，F(xiàn)在新型硬質(zhì)合金刀具的切削速度等于碳素鋼的數(shù)百倍。硬質(zhì)合金刀具比高速鋼切削速度高 4～ 7 倍，刀具壽命高 5～ 80 倍。壽命比合金工具鋼高 20～ 150 倍。可切削 50HRC 左右的硬質(zhì)材料。 根據(jù)以上緒論和表 所例刀具材料相比等要求，所以本設(shè)計車床刀具材料選擇硬質(zhì)合金。 刀具的分類 根據(jù)加工用途 車床主要用于回轉(zhuǎn)表面的加工，如圓柱面、圓錐面、圓弧面、螺紋、切槽等切削加工。因此，數(shù)控車床刀具可分為外圓車刀、內(nèi)孔車刀、螺紋車刀、切槽刀。根據(jù)刀尖形狀分類 數(shù)控車床按刀尖一般分為 三類，即尖形車刀、圓弧車刀、成形車刀。 刀具選擇 根據(jù)刀具材料與刀具的分類本設(shè)計所其選擇刀具如下 : 1 號刀： 93 度外圓車刀； 2 號刀： Φ5mm中心鉆； 3 號刀：寬 2mm 的硬質(zhì)合金焊接切槽刀； 4 號刀： 30 度的梯形外螺紋刀 ； 5 號刀： Φ20的麻花鉆； 6 號刀：Φ25的麻花鉆； 7 號刀：內(nèi)孔車刀； 8 號刀： 60 度內(nèi)螺紋刀； 9 號刀： 2mm寬的內(nèi)割刀。 表 零件刀具卡片 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 曲面配合軸 零件圖號 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 備注 1 T01 硬質(zhì)合金 93176。外圓車刀 1 車端面及粗、精車外輪廓 2 T02 Φ5mm中心鉆 1 鉆 Φ5mm中心鉆 3 T03 外切槽刀 1 切刀寬為 2mm的退刀 槽 4 T04 外螺紋車刀 1 車工藝螺紋 5 T05 Φ20mm麻花鉆 1 鉆 Φ20mm麻花鉆 6 T06 Φ25mm麻花鉆 1 鉆 Φ25mm麻花鉆 7 T07 內(nèi)孔車刀 1 車削內(nèi)孔 8 T08 內(nèi)孔螺紋刀 1 車削內(nèi)螺紋 . 續(xù) (表 ) 9 T09 切槽刀 1 切刀寬為 2mm的退刀 槽 編制 王俊 審核 批準 共頁 第頁 對刀方式 與基點的計算 對刀方式 對刀方式主要有試切對刀、機外對刀儀對刀、 ACT 對刀和自動對刀等，但我們常用的還是試切對刀。具體對刀步驟如下： （ 1）切削端面， Z 方向保持不動，刀具退出。輸入 Z0，然后按 “ 測量 ” 。 （ 2）切削外徑， X 方向保持不動，刀具退出，主軸停止。 （ 3）測量切削位置的直徑，記下數(shù)值。 （ 4）輸入記下的數(shù)值。 基點的計算 該設(shè)計工件的基點計算采用 CAD 繪制的方法分析基點坐標，得出的局部輪廓基點坐標如圖 27 所示 圖 27 局部輪廓基點坐標 量具的選擇 單件、 小批生產(chǎn)應(yīng)廣泛采用通用量具，如游標卡尺、百分尺和千分表等；大批、大量生產(chǎn)應(yīng)采用極限量塊和高效的專用檢驗夾具和量儀等。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。 因本零件屬于 單件、小批量 生產(chǎn)，因此，選用通用量具即可。 由于該設(shè)計零件有螺紋部分的加工、件 2 內(nèi)孔有 60 度的斜面、件 2 外輪廓圓弧表面的加工、件 1 橢圓的加工，所以需要萬能量角器、螺紋塞規(guī)、環(huán)規(guī)、 R 規(guī)橢圓樣本、內(nèi)徑量表等量具如表 所示 . 表 量具清單 序號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 備注 1 游標卡尺 0~150 1 2 千分尺 0~25,25~50， 50~70 各 1 3 萬能量角器 0~320176。 1 4 螺紋塞規(guī)、通規(guī) M30 1 5 百分表 0~10 1 6 R 規(guī) R7~ R15~R25 1 7 橢圓樣本 長軸 32mm，短軸 16mm 1 8 內(nèi)徑量表 18~35 1 數(shù)控車削切削用量 選擇切削用量的一般原則 切削用量包含三個要素，切削速度 vc、進給量 f、背吃刀量 ap。選擇是否合 。當(dāng)編制數(shù)控加工程序時，編程人員必須確定每道工序的切削用量 。確定時一定要根據(jù)機床說明書中規(guī)定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，結(jié)合實踐經(jīng)驗采用類比的方法來確定切削用量。背吃刀量主要受機床剛度的限制，在機床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于零件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可以比普通機床加工的余量小一些。切削速度、進給速度等參數(shù)的選擇與普通機床加工基本相同。 在確定主軸轉(zhuǎn)速時，首先需要確定其切屑速度，而切屑速度又與背吃刀量和進給量有關(guān)。切屑速度確定方法有計算、查表和根 據(jù)經(jīng)驗確定。切屑速度參考值如表 所示，硬質(zhì)合金車刀粗車外圓及端面進給量如表 所示 表 切削速度參考值 零件材料 刀具材料 背吃刀量 pa /mm ~ ~ ~ ~ 進給量 f/(mm/r) ~ ~ ~ ~ 切屑速度 cv /(m/min) 低碳鋼 高速鋼 90~120 70~90 45~60 20~40 硬質(zhì)合金 215~365 165~215 120~165 90~120 . 續(xù)（表 ） 中碳鋼 高速鋼 70~90 45~60 30~40 15~20 硬質(zhì)合金 130~165 100~130 75~100 55~75 灰鑄鐵 高速鋼 50~70 35~45 25~35 20~25 硬質(zhì)合金 135~185 105~135 75~105 60~75 切屑速度 cv /(m/min) 黃銅 青銅 高速鋼 105~120 85~105 70~85 45~70 硬質(zhì)合金 215~245 185~215 150~185 120~150 鋁合金 高速鋼 105~150 70~105 45~70 30~45 硬質(zhì)合金 215~300 135~215 90~135 60~90 表 硬質(zhì)合金車刀粗車外圓及端面進給量 工件材料 車刀刀桿尺寸 BH（ mm*mm） 工件直徑d/mm 背吃刀量 pa /mm ≤3 ＞ 3~5 ＞ 5~8 ＞8~12 進給量 f/(mm/r) 碳素鋼 合金鋼 1625 20 ~ — — — 40 ~ ~ — — 60 ~ ~ ~ 100 ~ ~ ~ ~ 400 ~ ~ ~ ~ 碳素鋼 合金鋼 2030 2525 20 ~ — — — 40 ~ ~ — — 60 ~ ~ ~ — 100 ~ ~ ~ ~ 400 ~ ~ ~ ~ . 表 切斷及切槽的進給量 工件直徑 /mm 切刀寬度 /mm 加工材料 碳素結(jié)構(gòu)鋼、硬質(zhì)合金鋼及鋼鑄件 鑄鐵、銅合金及鋁合金 進給量 f/(mm/r) ≤ 20 ＞ 20~40 ＞ 40~60 ＞ 60~120 ＞ 100~150 ＞ 150 3 3~4 4~5 5~8 6~10 10~15 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ （ 1）確定背吃刀量 ap（ mm） 主要依據(jù)機床、夾具、刀具和工件的剛度來決定。在剛度允許的情況下， ap相當(dāng)于余量，應(yīng)以最少的進給次數(shù)切除這一加工余量，最好一次切凈余量，以提高成產(chǎn)效率。為了保證加工精度和表面粗糙度，一般都要留一點余量最后精加工。在數(shù)控機床上，精加工余量可小于普通機床。 （ 2）確定主軸轉(zhuǎn)速 n（ r/min） 1）車削外圓主軸轉(zhuǎn)速的選擇 主要根據(jù)允許的切削速度 vc（ m/min）選取 n=1000vc/πd （式 31） 式中 VC切削速度，單位（ mm/min） d粗加工時， d 指的是毛坯直徑，精加工時，指的是粗加工結(jié)束后毛坯所有直徑的平均值 2）車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速 不同的數(shù)控系統(tǒng)中螺紋時應(yīng)采用不同的主軸轉(zhuǎn)速范圍，大多數(shù)經(jīng)濟型數(shù)控車床推薦車螺紋時主軸轉(zhuǎn)速 n≤1200/Pk （式 32） 式中 p—— 初加工螺紋螺距； k—— 保險系數(shù)，一般為 80。 切削速度高，也能提高生產(chǎn)率，但是應(yīng)先考慮盡可能采用大的背吃刀量來提高生產(chǎn)率。因為切削速度 vc 與刀具耐用度關(guān)系比較密切，隨著 vc 的加大，刀具耐用度將急劇降低，故 vc 的選擇主要取決于刀具耐用度。 （ 3）進給量（或進給速度 vf） f（ mm/r 或 mm/min）的選擇 f 是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要依據(jù)零件的加工精度和便面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。當(dāng)加工精度要求高，表面粗糙度值要求低時，進給量數(shù)值應(yīng)選擇小些。 計算切削用量 所有計算選取的數(shù)值查第二章表 、表 及表 （ 1）用 Ф5的中心鉆中心孔主軸轉(zhuǎn)速 n=1200 r/min（手動）； . （ 2）用 Ф Ф25的麻頭鉆通孔主軸轉(zhuǎn)速 n=300r/min（手動）； （ 3）外圓車刀粗車端面及粗車外輪廓，留 背吃刀量 ap=~ 取 ap=2mm。 切削速度 Vc= 100~130m/min 取 Vc= 120m/min, 計算主軸轉(zhuǎn)速 n= =1000 x 120/ x 60r/min=637r/min 取 800r/min。 進給量 f=~；計算進給速度F=nf=120mm/min。 （ 4）外圓車刀（ 93176。右偏刀）精車端面及精車外輪廓，保證其加