【正文】 據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下應(yīng)選用大直徑、長徑比值小的刀具；切削薄壁、超薄擺零件的過中心銑刀端刃應(yīng)有足夠的向心角，以減少刀具和切削部位的切削力。加工鋁、銅等較軟材料零件時應(yīng)選擇前角稍大一些的立銑刀，齒數(shù)也不要超過 4 齒。 （ 4）在選擇切削用量時要保證刀具能加工完一個零件，或者能保證刀具耐用度不低于一個班，最小也不能低于半 個班的作業(yè)時間 防扭臂的加工中需要加工平面、圓柱面、空間曲面以及孔等，結(jié)合來源單位的刀具庫存情況，加工平面采用端銑刀和棒銑刀，圓柱面采用立銑刀 。 空間曲面采用球頭銑刀和 R 立銑刀，孔加工采用鉆頭和鏜刀，大部分刀具都是可轉(zhuǎn)位刀。刀具的具體尺寸根據(jù)加工內(nèi)容的尺寸而定。 切削用量的確定 數(shù)控加工的切削用量主要包括切削深度、主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度等。對粗精加工平面、鉆、鉸、鏜孔等不同的切削用量都應(yīng)編入加工程序。上述加工用量的選擇原則與通用機(jī)床加工基本相同，具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)數(shù)控機(jī)床的使用說明書和金屬切削原理中規(guī)定的 方法及原則，結(jié)合實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)來確定。在確定好各部位與各把刀具的切削用量后，最好能建立一張用量 表，主要是防止遺忘和方便編程。在確定切削用量時需注意以下一幾點(diǎn) ： 1．切削深度 t 其也稱背吃刀量，在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下， t 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(jìn)行精加工。 2．切削寬度 L 在編程中切削寬度稱為步距，一般切削寬度 L 與刀具直徑 D 成正比，與切削深度成反比。在粗加工中，步距取得大有利于提高加工效率。在使用平底刀進(jìn)湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 行切削時，一般 L 的取值范圍為： L=（ ～ ） D。而使用圓鼻刀進(jìn)行加工，刀具直徑應(yīng)扣除刀尖的圓角部分，即 d=D2r，（ D 為刀具直徑， r 為刀尖圓角半徑），而 L 可以取得（ ～ ） d。而在使用球頭刀進(jìn)行精加工時，步距的確定應(yīng)首先考慮所能達(dá)到的精度和表面粗糙度。 3．切削線速度 VC 也稱單齒切削量，單位為 m/min。提高 VC 值也是提高生產(chǎn)率的一個有效措施，但 VC 與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著 VC 的增大，刀具耐用度急劇下降，故 VC 的選擇主要取決于刀具耐用度。一般好的刀具供應(yīng)商都會在其手冊或者刀具說明書中提供刀具 的切削速度推薦參數(shù) VC。另外，切削速度 VC 值還要根據(jù)工件的材料硬度來作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。例如用立銑刀銑削合金剛 30CrNi2MoVA時， VC可采用 8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時， VC可選 200m/min以上。 4．主軸轉(zhuǎn)速 n 主軸轉(zhuǎn)速的單位是 r/min，一般根據(jù)切削速度 VC 來選定。計(jì)算公式為： 其中， DC 為刀 具直徑（ mm）。在使用球頭刀時要作一些調(diào)整，球頭銑刀的計(jì)算直徑 Deff 要小于銑刀直徑 DC，故其實(shí)際轉(zhuǎn)速不應(yīng)按銑刀直徑 DC 計(jì)算，而應(yīng)按計(jì)算直徑 Deff 計(jì)算。 數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開關(guān)，可在加工過程中根據(jù)實(shí)際加工情況對主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。 5．進(jìn)給速度 Vf 進(jìn)給速度是指機(jī)床工作臺在作插位時的進(jìn)給速 度， Vf 的單位為 mm/min。Vf 應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。 Vf 的增加也可以提高生產(chǎn)效率，但是刀具的耐用度也會降低。加工表面粗糙度要求低時， Vf 可選擇得大些。進(jìn)給速度可以按下面公式進(jìn)行計(jì)算： 其中： Vf 表示工作臺進(jìn)給量，單位為 mm/min； n 表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)/分； z 表示刀具齒數(shù)，單 位為齒； fZ 表示進(jìn)給量，單位為 mm/齒； fz 值由刀具供應(yīng)商提供。 在數(shù)控編程中，還應(yīng)考慮在不同情形下選擇不同的進(jìn)給速度。如在初始切削進(jìn)刀時，特別是 Z 軸下刀時，因?yàn)檫M(jìn)行端銑，受力較大，同時考慮程序的安全性問題，所以應(yīng)以相對較慢的速度進(jìn)給。 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 另外在 Z 軸方向的進(jìn)給由高往低走時，產(chǎn)生端切削，可以設(shè)置不同的進(jìn)給速度。在切削過程中，有的平面?zhèn)认蜻M(jìn)刀，可能產(chǎn)生全刀切削即刀具的周邊都要切削，切削條件相對較惡劣，可以設(shè)置較低的進(jìn)給速度。 在加工過程中， Vf 也可通過機(jī)床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要 受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。 在實(shí)際的加工過程中，可能對各個切削用量參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，如使用較高的進(jìn)給速度進(jìn)行加工，雖然刀具的壽命有所降低，但節(jié)省了加工時間，反而能有更好的效益。 對于加工中不斷產(chǎn)生的變化，數(shù)控加工中的切削用量選擇在很大程度上依賴于編程人員的經(jīng)驗(yàn)，因此，編程人員必須熟悉刀具的使用和切削用量的確定原則，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，從而保證零件的加工質(zhì)量和效率，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平。 由于防扭臂的材料為鋁合金，因此參考資料選擇硬質(zhì)合金刀具為刀具材料LC4。再結(jié)合加工要求 ，參考數(shù)控加工工藝手冊可查的的切削用量 。 數(shù)控加工專用技術(shù)文件的編寫 編寫數(shù)控加工專用技術(shù)文件是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容之一。這些專用技術(shù)文件既是數(shù)控加工的依據(jù)、產(chǎn)品驗(yàn)收的依據(jù)，也是需要操作者遵守、執(zhí)行的規(guī)程。有的則是加工程序的具體說明或附加說明，目的是讓操作者更加明確程序的內(nèi)容、安裝與定位方式、各個加工部位所選用的刀具及其它問題。 為加強(qiáng)技術(shù)文件管理，數(shù)控加工專用技術(shù)文件也應(yīng)走標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的道路，但目前還有較大困難，只能做到按部門或按單位局部統(tǒng)一。常見的技術(shù)文件有數(shù)控加工工序卡、數(shù)控加工程序說 明卡、數(shù)控加工走刀路線圖等。 在工藝設(shè)計(jì)中，通常須制定必不可少的技術(shù)文件說明工藝過程及具體工序的加工用量，刀具等。在本次設(shè)計(jì)中主要編制了工藝流程圖，填寫了工序卡。 、防扭臂加工工藝 （一）防扭臂加工工藝路線 根據(jù)上面的分析，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，加工內(nèi)容精度要求，參考數(shù)控加工工藝及機(jī)械制造工藝書籍，經(jīng)過比較得出分析初步得到 AXXX 下防扭臂的工藝路線為： 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 取料 鉗工編號及準(zhǔn)備熱處理試件 加工基準(zhǔn)孔和基準(zhǔn)面 加工雙耳片的上下側(cè) 粗加工三個耳片上的通孔及下一道 工序的基準(zhǔn)面 精加工單雙耳片的上下端面及部分輪廓 加工零件的全部外形及三角形內(nèi)的減輕凹槽 熱處理 加工基準(zhǔn)面 精加三耳片上的通孔及其倒角和凹槽 檢驗(yàn)入庫。具體工藝流程見附錄工藝流程圖。 （二）部分工序的具體設(shè)計(jì) 具體工序的設(shè)計(jì)包括正確選擇機(jī)床與工藝裝備、確定切削用量、計(jì)算加工余量、排列工步順序以及定位基準(zhǔn)選擇等。工藝裝備的選擇包括夾具、刀具、量具的選擇。這些選擇都要運(yùn)用工藝設(shè)計(jì)基本理論并聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，結(jié)合企業(yè)的經(jīng)濟(jì)承受能 力。這里只對其中四道數(shù)控加工的工序進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。本人具體設(shè)計(jì)的工序號分別為 15。各道工序的加工內(nèi)容及工序圖如下，切削用量等其他具體信息見附錄工序卡 附錄工序卡 2。 工序 3 加工工藝基準(zhǔn)孔和基準(zhǔn)面： 定位方式：將零件平放在工作臺上，將單雙耳片基本墊平，主要押在耳片外形上。 加工內(nèi)容：加工離上下對稱平面距離為 34 的基準(zhǔn)面及見光基準(zhǔn)面 A，鏜工藝基準(zhǔn)孔 216。85+。 注：注意零件的余量分布，找正 216。85+ 孔位加工點(diǎn)， 34 尺寸加工的尺寸基準(zhǔn)在分模線處。 工序圖：圖 31，粗線所示為加工內(nèi)容。 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 31 工序 4 加工雙耳片端耳片的內(nèi)外側(cè)，耳片內(nèi)擋深度 62 保證 60 定位：以 216。85 孔和 34 基準(zhǔn)面定位，采用專用夾具。 注：在鉆孔前加工此面主要是為了鉆孔時鉆頭不偏心。 工步順序及刀具： 銑下 耳片外側(cè)（專用刀具） 銑內(nèi)擋（專用刀具） 銑上耳片外側(cè)（專用刀具） 工序圖 32：粗線所示為加工內(nèi)容 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 32 工序 7：加工零件外形輪廓及減輕腔。 定位：如下圖采用兩孔一面方法定位。 注意：零件程序加工坐標(biāo)原點(diǎn)的確定，找正 216。50 對刀基準(zhǔn)孔，圓新點(diǎn) X 即為程序 X 坐標(biāo)值， Y 值即為程序坐標(biāo)值 ， Z 值從夾具對刀基準(zhǔn)上選取。 步序順序及刀具： 去除上表面余量 （ 216。50/R8 轉(zhuǎn)位刀） 粗加工上表面，余量 2mm （ 216。50/R8 轉(zhuǎn)位刀） 銑中間 平面 （ 216。50/R8 轉(zhuǎn)位刀） 精加工上表面 （ 216。40/R20 轉(zhuǎn)位刀） 精加工減輕腔輪廓 （ 216。40/R20 轉(zhuǎn)位刀） 粗銑腔底面到尺寸 （ 216。50/R8 轉(zhuǎn)位刀） 粗銑腔側(cè)面 （ 216。50/R8 轉(zhuǎn)位刀） 工序圖 33：粗線所示為加工內(nèi)容 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 圖 33 1精加工三耳片內(nèi)孔及其倒角和沉槽。 定位：上一道工序所加工的 25 基準(zhǔn)面及 216。85 工藝孔，采用專用工裝。 加工內(nèi)容：將零件在夾具上定位，加工時孔找正，同時復(fù)查 61 尺寸，明確端面余量的分布，按圖 10 加工孔 216。80H7， 216。52H7，保證 216。80H7， 216。52H7 兩孔壁厚均勻，誤差小于 ，保證圖 10 示平行度、同軸度要求；按下頁圖 10 精加工耳片端面 ， 臺階面， 臺階面，尺寸 ， 制孔口倒角，保證耳片尺寸及形位公差要求。 注意：加工 216。80H7， 216。52H7 孔時，為保證孔的精度，應(yīng)注意及時換刀或更改刀具補(bǔ)償。 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 工步順序和刀具： 粗鏜孔 （ 26RAC5370B 刀柄 BT50Q16140 接桿 SP262660 SP262660） 半精鏜孔 （ 26RAC5370B 刀柄 BT50Q16140 接桿 SP262660 SP262660 為保證兩孔的同軸度，接上刀桿，一次完成兩個同軸 孔的加工） 精鏜孔 216。80 （ ZMAC55 刀柄 BT50Q16140 接桿 SP262660 SP262660） 粗鏜孔 （ 16RAC3255B 刀柄 BT50Q16125） 半精鏜孔 （ 16RAC3255B） 精鏜孔 216。52 （ ZWAC42） 銑 （ WENG040E R5） 轉(zhuǎn) 180 度后銑 （ WENG040E R5） 銑 窩 （ D55R5） 轉(zhuǎn) 180 度后銑 窩 （ D55R5） 倒角 216。80 孔處 （專用刀具） 轉(zhuǎn) 180 度后倒角 216。80 孔 （專用刀具） 倒角 216。52 孔處 （專用刀具） 轉(zhuǎn) 180 度后倒角 216。52 孔 （專用刀具） 工序圖 34：粗 線所示為加工內(nèi)容。 湖南工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 圖 34 防扭臂的加工程序編制 程序編制是指從零件圖紙到零件加工程序和制作控制介質(zhì)的全部過程。這可以分為手工編程和自動編程兩類。 手工編程時，整個程序的編制過程是由人工完成的。這就是要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識和數(shù)值計(jì)算能力。對于點(diǎn)位加工和幾何形狀簡單的零件加工，程序段較少，計(jì)算簡單，用手工編程即可以完成。但對復(fù)雜型面或程序量很大的零件，則采用手工編程相當(dāng)困難，必須采用自動編程。 （ 1） NC 程序的組成 湖南工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 一個完整的零件加工 程序，由若干程序段組成，每個程序段又由若干個代碼字組成，每個代碼字由文字（地址符）和數(shù)字（有些數(shù)字和符號）組成。字母、數(shù)字和符號統(tǒng)稱為字符。下面以這次設(shè)計(jì)中的手工編程為例： 加工 ? 85 基準(zhǔn)孔 ( 工藝孔直徑為 ? 85 ) 用直徑為 ? 83 的鉆頭 O0231 N01 G40。 N03 G00 G90 G54 X0 Y0 Z30。 N05 M03 S400。 N07 G01 Z2 F300 M08。 N09 G01 Z15 F150。 N11 G01 Z12 F150。 N13 G01 Z30 F150。 N15 G01 Z27 F150。 N17 G01 Z45F150。 N19 G01 Z42 F150。 N21 G01 Z50