【正文】 工的加工部位全部完成后，再換另一把刀來加工其它部位。同時(shí)應(yīng)盡量減少空行程，用同一把刀加工工件的多個(gè)部位時(shí)，應(yīng)以最短的路線到達(dá)各加工部位。 圖 車左端面刀具軌跡 圖 車外輪廓刀具軌跡 確定數(shù)控加工機(jī)床選用日本的 FANUC 數(shù)控系統(tǒng)，其中刀具的選擇與加工順序的擬定如下： 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 （ a） 銑削加工主視圖 （ b） 銑削加工側(cè)視圖 圖 銑端面及內(nèi)槽刀具軌跡 零件圖分析 。 該零件是粗加工后的基礎(chǔ)上進(jìn)行半成品的精加工其中直徑為 φ30的內(nèi)孔已經(jīng)精加工過。該零件由外圓柱面、圓弧面、內(nèi)孔、內(nèi)槽、倒角等構(gòu)成，其它的端面與外圓面均需要進(jìn)行數(shù)控編程加工 [27]。 確定裝夾方案 根據(jù)毛坯和零件圖可知該零件比較規(guī)則，精車左端面利用三爪卡盤夾緊工件、精銑右端面和內(nèi)槽時(shí)以左端面為基準(zhǔn) 、利用半圓孔定位座對工件進(jìn)行裝夾，加工外圓輪廓時(shí)在直徑為 φ30 的內(nèi)孔中插入斜楔利用液壓裝置驅(qū)動(dòng)夾緊。 確定加工順序與走刀路線 確定工件坐標(biāo)系 。 在車左端面的時(shí)候以右端面中心作為工件坐標(biāo)原點(diǎn)，以徑向向上為 X 軸，軸向遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)?Z 軸（如圖 ）， 在銑削加工過程中，以右端面中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，以徑向向里為 X 軸、軸向遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)?Z 軸，并采用右手坐標(biāo)系確定 Y 軸（如圖 ），在車外輪廓的過程中以徑向向上為 X 軸以軸向向右為 Z 軸（如圖 ）。 確定加工順序 。 半精車左端面 精銑右端面、內(nèi)槽 從右至左半精車 車外輪廓 ， 選擇刀具與切削用量 。 根據(jù)加工方案與工件材料，采用的數(shù)控加工刀具見 刀具卡片。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 表 數(shù)控加工刀具卡片 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工內(nèi)容 主軸轉(zhuǎn)速/ 進(jìn)給速度/ 設(shè)備名稱 數(shù)控系統(tǒng) T01 900外圓偏刀 2 車左端面及外輪廓 650 數(shù)控車床 FANUC0i T02 φ10鍵槽銑 1 銑右端面及內(nèi)槽 800 80 數(shù)控銑床 FANUC0iB 根據(jù)刀具材料、工件材料和加工精度，并結(jié)合實(shí)際中的切削經(jīng)驗(yàn)確定切削用量見數(shù)控加工工序卡（表 52）和加工程序（表 53 至表 55）。 表 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 端蓋 數(shù)量 10 2022 年 3 月 工序 名稱 工藝要求 刀具號 工作者 1 數(shù)控車 半精車左端面 T01 2 數(shù)控銑 工步 工步內(nèi)容 1 精銑右端面 T02 2 精銑內(nèi)槽 T02 3 數(shù)控車 從左至右半精車端蓋外輪廓及圓弧、倒角 T01 4 檢驗(yàn) 數(shù)控加工程序 車左端面 表 車左端面數(shù)控程序 設(shè)備 數(shù)控車床 系統(tǒng) FANUC0i 程序 注釋 O0001 N00001 G50 X120 Z50 N00002 S620 M03 T0101 N00003 G00 Z0 M08 N00004 G01 X0 N00005 G00 X120 Z50 T0100 N00006 M05 M09 N00007 M02 程序名 工件坐標(biāo)系設(shè)定 設(shè)置起刀點(diǎn) 主軸正轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速 6調(diào)用 1 號刀 1 號刀補(bǔ) 快速點(diǎn)定位到 X0 Y0 Z切削液開 直線插補(bǔ) 、加工端面、經(jīng)給量 快速定位回到起點(diǎn)、取消刀補(bǔ) 主軸停止、切削液關(guān) 程序結(jié)束 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 銑右端面及內(nèi)槽 表 銑右端面及內(nèi)槽數(shù)控程序 設(shè)備 數(shù)控車床 系統(tǒng) FANUC0iB 程序 注釋 O0001 程序名 選擇坐標(biāo)系 點(diǎn)定位到 Z20 主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 800 快速點(diǎn)定位 X35 切削液開 逆圓弧插補(bǔ)、加工右端面 逆圓弧插補(bǔ)、加工右端面 逆圓弧插補(bǔ)、加工右端面 逆圓弧插補(bǔ)、加工右端面 逆圓弧插補(bǔ)、加工右端面 快速點(diǎn)定位 加工內(nèi)槽 加工內(nèi)槽 加工內(nèi)槽 加工 內(nèi)槽 加工內(nèi)槽 加工內(nèi)槽 加工內(nèi)槽 加工內(nèi)槽 回到對刀點(diǎn)、主軸關(guān)、切削液關(guān) 程序結(jié)束 N00001 G54 N00002 G00 Z20 S800 M03 N00003 G00 X 35 Y0 Z0 M08 N00004 G03 X35 Y0 I35 J0 F80 N00005 G01 X40 N00006 G03 X40 Y0 I40 J0 N00007 G01 X45 N00008 G03 X45 Y0 I45 J0 N00009 G00 Z20 N00010 X15 Y0 Z8 N00011 G03 X15 Y0 I15 J0 F80 N00012 G01 X20 N00013 G03 X20 Y0 I20 J0 N00014 G01 X25 N00015 G03 X25 Y0 I25 J0 N00016 G01 X30 N00017 G03 X30 Y0 I30 J0 N00018 G00 X0 Z20 M05 M09 N00019 M02 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 從右至左半精車外輪廓 表 從右至左半精車外輪廓數(shù)控編 設(shè)備 數(shù)控車床 系統(tǒng) FANUC0i 程序 注釋 O0001 N00001 G50 X150 Z90 N00002 S650 M03 T03 N00003 G00 X90 Z50 M08 N00004 G42 G01 Z23 N00005 X100 N00006 Z15 N00007 G03 X90 Z10 R5 N00008 G01 X84 N00009 Z2 N00010 G01 X82 Z0 N00011 G00 X150 N00012 Z90 M05 M09 N00013 M02 程序名 選擇坐標(biāo)系 主軸正轉(zhuǎn) 快速定位、切削液開 右刀補(bǔ)、直線插補(bǔ)、進(jìn) 給速度 加工端蓋外輪廓 加工端蓋外輪廓 加工端蓋外輪廓 逆插補(bǔ)加工 R5 圓弧 加工端蓋外輪廓 加工端蓋外輪廓 加工倒角 快速點(diǎn)定位 回到對刀點(diǎn) 主軸停止、切削液關(guān) 程序結(jié)束 6 車床專用夾具設(shè)計(jì) 24 6 車床專用夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 在編制完工藝規(guī)程后，與同學(xué)討論，指導(dǎo)老師建議、同意后，擬設(shè)計(jì)第四道工序 —粗車盤蓋外輪廓的車床夾具。本夾具為 CA6140 臥式車床專用夾具。刀具：刀片材料為YT150，刀桿尺寸為 1625mm， kr=900,γ0=150， α0=80， γξ= 。在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率， 降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度不是主要問題。 夾具設(shè)計(jì) 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為 φ30的孔中心線，為了使定位誤差為零，應(yīng)選擇以圓孔定位的自定心夾具 [28]。為了提高生產(chǎn)率，縮短輔助時(shí)間，先決定采用液壓驅(qū)動(dòng)夾緊裝置。 切削力及夾緊力的計(jì)算 切削刀具：刀片材料為 YT150，刀桿尺寸為 1625mm， kr=900, 0? =150， 0? =80，?? = 。查現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊有： ZZFZFZFZ FnyxpFZ KVfaCF ? （ ） FynyxpFyy KVfaCF yFyFFy? （ ） FxnyxpFxx KVfaCF FxFxFx? （ ） 查表有： ZZFZFZFZ FnyxpFZ KVfaCF ?=903= （ ） FynyxpFyy KVfaCF yFyFFy? =530=808N （ ） FxnyxpFxx KVfaCF FxFxFx? =451= （ ） 在計(jì)算切削力時(shí)必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù) K=K0K1K2K3 K4K5K6 （ ） 式中： K0—基本安全系數(shù)一般取 ； K1—加工狀態(tài)系數(shù)（考慮到加工特點(diǎn)的系數(shù)），粗加工： K1=，精加工K1=1；西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 K2—刀具鈍化系數(shù)（考慮刀具磨損的系數(shù)），一般 K2=～ ）； K3—切特點(diǎn)系數(shù)（考慮切削情況的系數(shù)），連續(xù) K3=，斷續(xù) K3=； K4—考慮夾緊動(dòng)力穩(wěn)定系數(shù)，手動(dòng)夾緊： K4=，機(jī)動(dòng)夾緊： K4=； K5—考慮手動(dòng)夾緊是手柄位置的系數(shù)，若手柄位 置操作方便，手柄偏轉(zhuǎn)角度范圍小時(shí)， K5=；若手柄位置操作不方便手柄轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍大（＞ 900）時(shí)， K5=； K6—僅在有力矩企圖使工件回轉(zhuǎn)時(shí)，才應(yīng)考慮支撐面接觸情況的系數(shù)，若 工件時(shí)安裝在支撐釘上，接觸面積小時(shí)， K6=；若工件時(shí)安裝在支撐板 或其它接觸面積較大的組件時(shí)， K6=。總的安全系數(shù)選擇范圍較大，一 般 K=~，若夾緊力和切削力方向 相反時(shí)，為保證工件的可靠夾緊， K 值不應(yīng)小于 。 所以： K= K0K1K2K3 K4K5K6== （ ） 于是： F′=KFZ==4944N （ ） 選用斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，楔角 α=8042’，其結(jié)構(gòu)形式選用 IV 型，則擴(kuò)力比 iQ=tan(α+φ1)， α為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的斜楔角； φ1為平面摩擦?xí)r作用在斜楔面上的摩擦角。 為克服圓周方向的切削力，實(shí)際夾緊力 N 應(yīng)為 N(f1+f2)=KF1 （ ） 所以 N= 44944/（ +） = （ ） 式中， f1 和 f2 的定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù) f1=， f2=；液壓缸選用 YLF2088拉力液壓缸（法蘭式） d=30mm,油壓 20Mpa,由于已知斜楔機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比 i,所以 N 液=900=6291N；此時(shí) N 液 已大于所需的 的夾緊力，故本夾具可安全工作 [29]。 定位誤差分析 定位組件尺寸與公差的確定。本夾具主要以內(nèi)孔定位，該定位空心軸的尺寸與公差規(guī)定為與本零件工作時(shí)與其相配合的孔尺寸與公差相同即為： ? 定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差 （ a） 理想狀態(tài)定位情況 （ b） 實(shí)際加工中的定位誤差情況 圖 基準(zhǔn)位移產(chǎn)生的定位誤差 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 工件以內(nèi)孔軸心線 O 為定位基準(zhǔn)，套在空心軸 O1上車削外輪廓時(shí)尺寸設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為內(nèi)孔軸線 O，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合基準(zhǔn)誤差 Δjb=0,但實(shí)際上定位心軸與工件內(nèi)孔都有制造誤差而且為了便于工件套在心軸上，還應(yīng)留有間隙，故安裝后孔與軸心線便不重合，使得存在基準(zhǔn)位移誤差，孔徑為 φ30 ? 軸徑為 ? ，最小間隙 Δ=3030=0；當(dāng)心軸水平放置時(shí)工件孔與心軸始終保持在上母線 A 單邊接觸，則定位基準(zhǔn) O 與調(diào)到基準(zhǔn) O1間的最大距離同最小距離為 因此由于基準(zhǔn)發(fā)生位移而造成的誤差為： Δjw=1/2(ΔD+Δd)= (） 即此定位誤差為內(nèi)孔公差 ΔD與心軸公差 Δd之和的一半，且與最小配