【文章內(nèi)容簡介】 加工半軸器的外圓及內(nèi)孔時，選用 CK6140 數(shù)控機床，加工凹槽時，選用 KV650（ FANUC Oi 系列）型立式數(shù)控銑床，加工鍵槽時，選用線切割機進行加工。 第 4 章 確定定位基準(zhǔn) 第 9頁 定位基準(zhǔn) 在制訂工藝規(guī)程時，定位基準(zhǔn)選擇的正確與否，對能否保證零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及對零件各表面間的加工順序安排都有很大影響，當(dāng)用夾具安裝工件時，定位基準(zhǔn)的選擇還會影響到夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。因此，定位基準(zhǔn)的選擇是一個很重要的工藝問題。 基準(zhǔn)是零件上用來確定其他點、線、面位置所依據(jù) 的那些點、線、面。按其功用不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 1）設(shè)計基準(zhǔn) 設(shè)計基準(zhǔn)是在零件圖上所采用的基準(zhǔn)。它是標(biāo)注設(shè)計尺寸的起點。 2）工藝基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn)是在工藝過程中所使用的基準(zhǔn)。工藝過程是一個復(fù)雜的過程，按用途不同工藝基準(zhǔn)又可分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)與粗基準(zhǔn)的選擇原則 選擇定位基準(zhǔn)時，是從保證工件加工精度要求出發(fā)的，因此，定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)先選擇精基準(zhǔn)，再選擇粗基準(zhǔn)。 選擇精基準(zhǔn)時，主要考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠，其選擇原則如下： （ 1）基準(zhǔn)重合原則 （ 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 （ 3）自為基準(zhǔn)原則 （ 4）互為基準(zhǔn)原則 （ 5）便于裝夾原則 選擇粗基準(zhǔn)時，主要要求保證各加工面又足夠的余量，使加工面與不加工面的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面，具體選擇時應(yīng)考慮下列原則： （ 1）選擇重要表面為粗基準(zhǔn)。 （ 2）選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。 （ 3）選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。 （ 4）選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn)。 第 10 頁 （ 5） 粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次。 半軸器的精基準(zhǔn)可選用零件圖的設(shè)計基準(zhǔn)，即該零件的中心軸線，而粗基也則可選用該零件的中心軸 線。 基準(zhǔn)的確定 車Φ 32 30mm 的外圓，根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則選擇中心軸線為定位基準(zhǔn)。 鉆中心孔 A3所需要的定位基準(zhǔn)為外表面與中心軸線。 鉆 Φ 16mm 的通孔，根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則選擇中心軸線為定位基準(zhǔn)。 鏜孔，孔為 Φ 18mm 的通孔，根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則選擇中心軸線為定位基準(zhǔn)。 車Φ 70 12mm 的外圓，根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則選擇中心軸線為定位基準(zhǔn)。 銑寬 10mm深 8mm 的凹槽， 根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則選擇中心軸線為定位基準(zhǔn)。加工寬 8mm的鍵槽， 根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則選擇中心軸線為定位基準(zhǔn)。 第 11 頁 第 5 章 確定裝夾方案 夾 具的選擇 為保證加工精度，在數(shù)控機床上加工零件時，必須先使工件在機床上占據(jù)一個正確的位置，即定位，然后將其夾緊。這種定位與夾緊的過程稱為工件的裝夾。用于裝夾工件的工藝裝備就是機床夾具。 車床主要用于加工內(nèi)外圓柱面、圓錐面、回轉(zhuǎn)成形面、螺紋及端平面等。上述各表面都是繞車床主軸軸心的旋轉(zhuǎn)而形成的，根據(jù)這一加工特點和夾具在車床上安裝的位置，將車床夾具分為兩種基本類型：一類是安裝在車床主軸上的夾具，這類夾具和車床主軸相連接并帶動工件一起隨主軸旋轉(zhuǎn)，除了三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、頂尖等通用夾具或其他機床附件外，往 往根據(jù)加工的需要設(shè)計出各種心軸或其他專用夾具；另一類是安裝在滑板或床身上的夾具。 （ 1）三爪自定心卡盤是車床上最常用的自定心夾具。它夾持工件一般不需要找正，裝夾速度較快，是一種常用的自動定心夾具，裝夾方便，應(yīng)用較廣，但它夾緊力較小，不便于夾持外形不規(guī)則的工件，一般適用于裝夾軸類、盤套類零件。 （ 2）四爪單動卡盤其四個爪都可單獨移動，安裝工件時需找正，夾緊力大，適用于外形不規(guī)則、非圓柱體、偏心、有孔距要求（孔距不能太大）及位置與尺寸精度要求高的零件。 （ 3）花盤與其他車床附件一起使用，適用于外形不規(guī)則、偏心及 需要端面定位夾緊的工件。 （ 4）心軸常用心軸有圓柱心軸、圓錐心軸和共花鍵心軸。圓柱心軸主要用于套筒和盤類零件的裝夾；圓錐心軸（小錐度心軸）的定心精度高，但工件的軸向位移誤差加大，多用于以孔為定位基準(zhǔn)的工件；花鍵心軸用于以花鍵定位的工件。 由于三爪自定心卡盤夾持工件一般不需要找正，裝夾速度較快，是一種常用的自動定心夾具，可用于裝夾軸類、盤套類零件。而半軸器是一個典型的軸類零件，因此在加工外圓及內(nèi)孔時，可采用三爪自定心卡盤進行裝夾。 銑床通常使用的是平口鉗進行夾緊定位，但該零件是典型的軸類零件，使用平口鉗不能準(zhǔn)確 的進行裝夾定位和對刀，對加工的精度有所影響，所以選用三爪卡盤對其進行定位 第 12 頁 夾緊。線切割機一般采用壓板和平口虎鉗對零件進行裝夾定位，由于該零件為軸類零件，用平口虎鉗進行裝夾不能準(zhǔn)確的定位裝夾，而壓板可以將該工件壓緊，限制工件的自由度，所以使用壓板對其進行裝夾定位。 裝夾方案 在數(shù)控車床上加工外圓及內(nèi)孔是采用三爪自定心卡盤進行裝夾，夾持毛坯的左端，以左端圓柱面定位裝夾，如圖 51，加工Φ 32 30mm 的外圓和Φ 18 的內(nèi)孔。 圖 51 掉頭裝夾，夾持已加工的Φ 32 30mm 的外圓，如圖 52，加工Φ 70 12mm的外圓。 第 13 頁 圖 52 在數(shù)控銑床上加工凹槽時，如圖 53，同樣采用三爪卡盤進行裝夾，夾持工件的小端（Φ 32 30mm）進行加工凹槽。 圖 53 在線切割機上加工鍵槽時，如圖 54，采用壓板對其進行裝夾定位。 第 14 頁 圖 54 第 15 頁 第 6 章 量具、刀具的選擇 量具的選擇 數(shù)控加工主要用于單件小批生產(chǎn)，一般采用通用量具，如游標(biāo)卡尺、百分表等。對于成批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)中部分數(shù)控工序，應(yīng)采用各種量規(guī)和一些高生產(chǎn)率的專用檢具與量儀等。量具精度必須與加工精度相適應(yīng)。 由圖 11 可知：測量 零件總長、凹槽寬度及鍵槽寬度時需用游標(biāo)卡尺規(guī)格為0～ 150mm，測量外圓直徑時需用外徑游標(biāo)卡尺規(guī)格為 0～ 150mm，測量內(nèi)孔直徑時需用內(nèi)徑游標(biāo)卡尺規(guī)格為 0～ 150mm。各處的倒角需用萬能角度尺測量。 刀具的選擇 刀具選擇原則 選擇刀具應(yīng)根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：適用、安全、經(jīng)濟。選擇刀具時還要考慮安裝調(diào)整方便、剛性伸長度盡可能好、耐用度和精度高等因素。在滿足加工要求的前提下，使刀具的懸出長度盡可能短，以提 高刀具系統(tǒng)剛性。 數(shù)控加工刀具的要求 與普通機床相比，數(shù)控加工時對刀具提出了更高的要求，不僅要求剛性好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、耐用度高、斷屑和排屑性能好，同時要求安裝調(diào)整方便，滿足數(shù)控機床的高效率。 刀具的材料 數(shù)控機床刀具從制造所采用的材料上可以分為：高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具，立方氮化刀具，聚晶金剛石刀具。目前數(shù)控機床用得最普遍的刀具是硬質(zhì)合金刀具。硬質(zhì)合金刀片切削性能優(yōu)異，在數(shù)控車削中被廣泛使用。高速鋼通常是型坯材料，韌性較硬質(zhì)合金好，硬度、耐磨性和紅硬性較硬質(zhì)合金 差，不適于切削硬度較高的材料，也不適于進行高速切削。所以在加工零件外圓、鏜孔、凹槽及鍵槽選用硬質(zhì)合金刀片，在鉆孔時選用高速鋼進行切削。 刀具的幾何角度的選擇 第 16 頁 根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》車刀的幾何參數(shù)可知，對于毛坯為 45鋼來講，硬質(zhì)合金車刀的前角應(yīng)在 10～ 15176。，后角在 6～ 8176。由于車削的是階梯軸，因此主偏角應(yīng)在 90～ 93176。之間。副偏角的選擇取決于粗、精車加工，粗車時選用副偏角在 10～ 15176。之間，精車時選用 5～ 10176。之間的。刃傾角的選擇取決于毛坯材料和粗精車加工，毛坯件為 45 鋼，粗車時刃傾角 在 0～ 5176。，精車時刃傾角在 0～ 5176。倒棱角及倒棱寬度由刀具材料決定，硬質(zhì)合金鋼的倒棱角為 0～ 5176。，倒棱寬度為（ ～ ） f。 根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)速查手冊》銑刀的幾何參數(shù)可知，對于刀具為硬質(zhì)合金鋼，材料為 45 鋼來說，可選用前角 +5176。，后角 17176。，副后角 6176。，過渡刃后角 17176。，螺旋角 22～ 40176。，副偏角 3～ 4176。的立銑刀。 表 61刀具卡 產(chǎn)品名稱或代號 十字滑塊聯(lián) 軸器 零件名稱 半軸器 零件圖號 01 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 備注 1 T01 90176。外圓車刀 1 粗精車外圓及 端面 硬質(zhì)合金 2 T02 A3 中心鉆 1 打中心孔 高速鋼 3 T03 Φ 16鉆頭 1 鉆通孔 高速鋼 4 T04 鏜孔刀 1 精鏜內(nèi)孔 硬質(zhì)合金 5 T05 Φ 6 立銑刀 1 銑鍵凹槽 硬質(zhì)合金 編制 周樂媛 審核 魯淑葉 2021 年 11 月 18日 共 1頁 第 1頁 第 17 頁 第 7 章 加工工藝路線的確定 加工方案的選擇 當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時，往往不可能用一道工序來滿足其要求，而要用幾道工序逐步達到所要求的加工質(zhì)量。為保證加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力，零件的加工過程通常按工序 性質(zhì)不同，可分為粗加工、半精加工、精加工和光整加工四個階段。 （ 1）粗加工階段 其任務(wù)是切除毛坯上大部分多余的金屬，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，其主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率。 （ 2）半精加工階段 其任務(wù)是使主要表面達到一定的精度，留有一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備。并可完成一些次要表面加工。 （ 3）精加工階段 其任務(wù)是保證各主要表面達到規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙要求。主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。 劃分加工階段的目的在于以下幾個方面：保證加工質(zhì)量、合理使用設(shè)備、便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷、便于安排熱處理工序。 由圖可知零件圖對加工精度和表面粗糙度的要求，可根據(jù)表 71，選擇加工的方案。 表 71 加工方法 加工精度 表面粗糙度 粗車 IT10～ 13 Ra10～ 80um 粗車、半精車 IT8～ 11 ～ 粗車、半精車、精車 IT7～ 9 ～ 5um 鉆孔 IT10～ 13 Ra5～ 80um 鉆孔、半精鏜 IT1 JT12 ～ 10um 鉆孔、半精鏜、精鏜 IT7～ 9 ～ 5um 粗銑 IT11～ 13 Ra5～ 20um 粗銑、半精銑 IT8～ 11 ～ 10um 粗銑、半精銑、精銑 IT6～ 8 ～ 5um 由表可知： 加工Φ 70mm、Φ 32mm 外圓選