【正文】 圖31 盤類零件圖盤類零件分析盤類零件的分析:盤類是機(jī)械加工中常見的一種零件，端蓋、齒輪、法蘭盤等都是盤類零件。 盤類零件的加工從它的切削方式看，既可縱向切削也可橫向切削，但要根據(jù)工件毛坯的形狀、材料以及產(chǎn)品精度要求等確定切削方式，同時選取相應(yīng)的刀具、切削用量、編程方法，以達(dá)到對產(chǎn)品精度的保障。一、 盤類工件的裝夾根據(jù)盤類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，數(shù)控車加工對于中、小型零件經(jīng)常采用三爪卡盤裝夾；較大零件經(jīng)常采用四爪卡盤或花盤裝夾；對于精加工零件一般可采用軟卡爪裝夾，也可以采用心軸裝夾；對于較復(fù)雜的盤類零件有時也采用專用夾具裝夾。確定工件裝夾方案的基本原則:1. 保證工件裝夾的穩(wěn)定性和牢固可靠。2. 裝夾能符合工件基準(zhǔn)的設(shè)定，并保證工件的加工精度。3. 對于工件的裝、卸較方便，能縮短工件加工的輔助時間。二、 刀具的選擇盤類零件一般由高速鋼和硬質(zhì)合金車刀加工，對于一些特殊材料工件可采用立方氮化硼、聚晶金剛石等刀具材料來進(jìn)行加工，使刀具的加工性能和范圍更加廣泛。刀具類型按結(jié)構(gòu)類分，有整體式、焊接式和機(jī)械夾固式三種。一般盤類零件由外圓、錐面、圓弧槽、孔、螺紋等構(gòu)成，所以刀具也從基本常見的外圓車刀、端面車刀、縱向槽刀、橫向槽刀、鏜孔車刀、螺紋車刀以及特殊形狀的成型車刀中選擇。三、 切削用量的選擇 盤類零件的切削用量要根據(jù)工件材料、刀具強(qiáng)度、機(jī)床性能等因素來確定。盤類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是最大外徑較大，長度較短，被加工工件各部分直徑落差較大。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)和數(shù)控系統(tǒng)編程特點(diǎn)，大多可采用徑向加工，但對于外形及內(nèi)孔加工基本還是以軸向工件較多。 對于盤類零件加工時，由于它在徑向加工時受機(jī)床夾緊力的限制，切削深度不宜過大。若盤的直徑較大，所選的轉(zhuǎn)速也不能過高。為了使被加工零件的表面粗糙度能夠保持一致，在轉(zhuǎn)速的選擇上可以采用數(shù)控系統(tǒng)所具有的恒線速指令。對于盤類零件加工時的進(jìn)給速度，可根據(jù)工件圖樣上的技術(shù)要求來確定。四、切削液的選擇盤類零件在數(shù)控加工時比普通機(jī)床加工時會產(chǎn)生更多的熱量，因?yàn)閿?shù)控加工相對普通機(jī)床加工的切削速度要快，切削區(qū)的溫度較高，切削車刀的磨損也比較嚴(yán)重。同時，為了使工件減少加工變形，提高加工精度，要根據(jù)不同的工件的材料，選擇適合的切削液。 盤類零件的實(shí)施一． 圖樣的分析圖31所示零件材料為45號鋼，毛坯形狀為圓盤狀，其尺寸徑向有5mm余料，軸向也有5mm余料。零件圖形的外形輪廓由外圓、錐面、圓弧面、倒角等組成，零件圖形的內(nèi)形輪廓由內(nèi)孔、內(nèi)錐及倒角等組成。，長度方面也有公差要求，圓弧要符合圓度的要求，同時在加工中還要保證較高的表面粗糙度的要求。二． 確定工件的裝夾方案 被加工零件如果是小批量生產(chǎn)時，第一步可采取先用三爪卡盤反爪夾毛坯表面，粗車一個工藝臺并鉆孔。第二步仍然采用三爪卡盤，把工件調(diào)頭夾工藝臺，完成內(nèi)錐孔、內(nèi)孔、端面、外圓、倒角的加工。第三步可采用軟卡爪裝夾已加工的外圓，再把其余部分加工到尺寸。此種裝夾方案是盤類零件經(jīng)常采用的一種裝夾方法，簡便實(shí)用，并能保證被加工工件的加工精度。對于批量生產(chǎn)加工時，每一步的加工至少要完成一組工件的加工，可減少改變裝夾帶來的一系列刀具及程序的調(diào)整，大大縮短了加工零件的周期。三、 確定加工路線根據(jù)工件毛坯情況及圖樣上的技術(shù)要求，考慮工件路線首先要保證加工精度的前提，符合加工工藝的原則，以最短的加工路徑完成零件的加工，該零件可先粗加工車削工藝臺，即粗車外圓、車端面、鉆孔，調(diào)頭車端面并作為基準(zhǔn)，車削外圓Φ150㎜及倒角至尺寸，鏜錐孔及鏜孔F40㎜至精度要求。最后，再調(diào)頭車外輪廓的外錐、外圓弧、外圓及倒角。四、 填寫加工刀具卡和工藝卡加工工件的刀具和工藝卡零件圖號 31 數(shù)控車床加工工藝卡 機(jī)床型號 CKA6150零件名稱 盤 機(jī)床編號 刀具表 量具表刀具號刀補(bǔ)號 刀具名稱 刀具參數(shù)量具名稱 規(guī)格（mm/mm） T01 0193186。外圓端面車刀 C型刀片游標(biāo)卡尺千分尺0～200/150～175/ T02 0293186。外圓精車刀 D型刀片 千分尺 150～175/ 50～75/ T04 0491186。鏜孔車刀 T型刀片 內(nèi)徑表 T08 08 鉆頭Φ35 游標(biāo)卡尺 0～150/ 工序 工藝內(nèi)容 切削用量加工性質(zhì)S（r/min）F(mm/r)ap(mm)數(shù)控車 車外圓、端面完成工藝臺 800 ～ 2 自動 鉆孔 300～ 自動數(shù)控車 調(diào)頭車端面確定基準(zhǔn) 1000～～ 自動 車外圓、倒角 1200～ ～8 自動 鏜錐孔、鏜孔至尺 1200～ ～ 自動數(shù)控車 調(diào)頭軟爪夾F150外圓，車端面 1000～ ～ 自動 車外輪廓倒角符合技術(shù)要求1200 ～～2 自動五、 編寫加工程序 根據(jù)31所示零件，分析了工件的加工路線，并且確定了加工時的裝夾方案，以及采用的刀具和切削用量，根據(jù)工藝過程按工序內(nèi)容劃分三個部分，并對應(yīng)編制三個程序以完成加工。1. 車削工件工藝臺和鉆孔的程序：00001N1G99 M03 S800 T0101G00 G00 M08G90 G94 G00 M05M00N2G99 M03 S300 T0808G00 G00 G01 G00 M09M05M30 2. 車削工件外圓、端面、鏜孔的程序：O0002N1G50 S1500G99 G96 S500 M03 T0101G00 G00 M08G94 G90 G00 M09M05M00N2G99 G97 S1000 M03 T0202G00 M08G00 G90 G00 Z1G01 G00 M09M05M00N3G99 M03 S1000 T0404G00 G00 X33 M08G71 G71 P10 Q20 N10 G00 G41 G01 N20 G00 G40 G00 Z250 M09M05M00N4G99 M03 S1200 T0404G00 M08G00 G70 P10 Q20G00 M09M05M303. 精加工外輪廓的程序O0003N1G99 M03 S1000 T0101G00 G00 M08G94 Z0 G71 G71 P10 Q20 N10 G00 G42 G01 G01 Z2 G03 G02 G01 G01 N20 G00 G40 G00 M09M05M00N2G99 M03 S1200 T0202G00 G00 M08G70 P10 Q20G00 M09M05M30六、 加工過程1. 裝刀過程 根據(jù)刀具工藝卡片，準(zhǔn)備好要用的刀具。機(jī)夾式刀具要認(rèn)真檢查刀片與刀體的接觸和安裝是正確無誤，螺釘是否已經(jīng)擰牢固。按照刀具卡的刀號分別將相應(yīng)的刀具安裝在刀盤中。裝刀時要一把一把地裝，通過試切工件的端面，不斷地調(diào)整墊片的高度，保證刀具的切削刃與工件的中心在同一高度的位置，然后將刀具壓緊。 注意，刀盤中的刀具與刀號的關(guān)系一定要與刀具卡一致。如果相應(yīng)的刀具錯誤，將會發(fā)生碰撞危險，造成工件報(bào)廢，機(jī)床受損，甚至造成人身傷害。數(shù)控車床的對刀一般采用試切法，用所選的刀具試切零件的外圓和端面，經(jīng)過測量和計(jì)算得到零件端面中心點(diǎn)的坐標(biāo)值。這種方法，首先要知道進(jìn)行程序編制坐標(biāo)系原點(diǎn)在工件的位置；然后通過試切，找到所選刀具與坐標(biāo)系原點(diǎn)的相對位置，將相應(yīng)的偏置輸入刀具補(bǔ)償?shù)募拇嫫髦小３Ｓ玫姆椒ǖ膶γ恳话训毒叻謩e對刀，將刀具偏移量分別輸入寄存器。對刀的步驟如下：⑴ 選擇一把刀具⑵ 試切端面，保持Z方向不動，沿X方向退出刀具⑶ 進(jìn)入刀具偏置寄存器的形狀補(bǔ)償，在相應(yīng)的刀補(bǔ)號中輸入Z0⑷ 按面板的“測量”鍵，就將Z向的偏移量輸入刀補(bǔ)中了；⑸ 試切外徑，保持X方向不動，沿Z向退刀刀具，并記錄直徑值；⑹ 進(jìn)入刀具偏置寄存器的形狀補(bǔ)償，在相應(yīng)的刀補(bǔ)號中輸入直徑值；⑺ 按面板的“測量”鍵，就將X向的偏移量輸入刀補(bǔ)中了。接著調(diào)用下一把刀具，重復(fù)以上操作將相應(yīng)的偏置值輸入刀具補(bǔ)償中，直到完成所有刀具偏移值的輸入。內(nèi)孔車刀的對刀的方法是試切內(nèi)孔測量孔徑，將偏移值輸入到寄存器中相應(yīng)的形狀補(bǔ)償；長度方向的補(bǔ)償值與外圓刀測量方法一樣。另外，還可以用手動脈沖的方法，在已經(jīng)加工的工件面上進(jìn)行對刀，這種方法對刀時，一定要注意在靠近工件后，㎜的倍率來移動刀具，直到接觸工件為止，注意不要切削過大而造成工件報(bào)廢。為了使加工得到安全保證，在加工之前先要對程序進(jìn)行模擬驗(yàn)證，檢查程序的正確性。程序的模擬仿真對于初學(xué)者來講是非常好的一種檢查車學(xué)正確與否的辦法。a) 機(jī)床操作 先將“快速進(jìn)給”和“進(jìn)給速率調(diào)整”開關(guān)的倍率撥到“零”上，啟動程序，慢慢地調(diào)整“快速進(jìn)給”和“進(jìn)給速率調(diào)整”旋鈕，直到刀具切削到工件。這一步的目的是檢驗(yàn)車床的各種設(shè)置是否正確，如果不正確有可能發(fā)生碰撞現(xiàn)象，可以迅速地停止車床的運(yùn)動。 當(dāng)切到工件后，通過調(diào)整“進(jìn)給速率調(diào)整”和“主軸轉(zhuǎn)速”調(diào)整旋鈕，使得切削三要素進(jìn)行配合，就可以持續(xù)地進(jìn)行加工了，直到程序運(yùn)行完畢。 在加工中，要適時地檢查刀具的磨損情況，工件的表面加工質(zhì)量，保證加工過程的正確，避免事故的發(fā)生。每運(yùn)行完一個程序后，應(yīng)檢查程序的運(yùn)行效果，對有明顯過切或表面粗糙度達(dá)不到要求的，應(yīng)立即進(jìn)行必要調(diào)整。盤類仿真操作注意事項(xiàng) ，在多把刀具對刀時，可以先用一把刀具加工出一個基準(zhǔn)，其他各把刀具依次為基準(zhǔn)進(jìn)行對刀。 2. 因?yàn)榧庸ぴ摿慵r要經(jīng)過二次裝夾，所以要注意工件坐標(biāo)系改變后，每一把車刀都需要重新對刀。否則會出現(xiàn)撞刀事故，造成嚴(yán)重的損失。設(shè)計(jì)小結(jié) 數(shù)控實(shí)訓(xùn)過程可歸納為以下幾步：零件圖分析→擬定工藝方案→編程并輸入→對刀→仿真→加工零件。在首次實(shí)訓(xùn)中不要一味追求復(fù)雜輪廓的工件，幻想把所有的程序都用上，這樣往往不易獲得成功。而應(yīng)選定幾個有代表性表面的工件來練習(xí)，亦可在此基礎(chǔ)上不斷變換練習(xí)。通過實(shí)例實(shí)訓(xùn)，能夠按零件圖擬定工藝方案、選擇刀具、編程并加工出實(shí)訓(xùn)工件，從而達(dá)到舉一反三的目的，獲得事半功倍的效果。參考文獻(xiàn)1. 國勞動社會保障出版社，20072. ： 南京大學(xué)出版社，19933. ： 天津大學(xué)出版社，19904. ：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 5. ，20046. ，2004 7． 張超英，2003