【正文】 對(duì)刀后，數(shù)控系統(tǒng)加工界面調(diào)出主程序運(yùn)行加工。主軸停止N230M30。調(diào)用子程序號(hào)0001，1次N180G00Z100。抬刀N160A288。N140M98P1001。調(diào)用子程序號(hào)0001，1次N120G00Z100。抬刀N100A144。旋轉(zhuǎn)角度72度N80M98P1001。調(diào)用子程序號(hào)0001，1次N60G00Z100。主軸正轉(zhuǎn) 1號(hào)刀，主軸轉(zhuǎn)速1500r/minN40A0。換1號(hào)刀N20G90G54G00Z100。主軸停止N230M30。調(diào)用子程序號(hào)0001，1次N180G00Z100。抬刀N160A288。N140M98P1001。調(diào)用子程序號(hào)0001，1次N120G00Z100。抬刀N100A144。旋轉(zhuǎn)角度72度N80M98P1001。調(diào)用子程序號(hào)0001，1次N60G00Z100。主軸正轉(zhuǎn) 1號(hào)刀，主軸轉(zhuǎn)速1500r/minN40A0。換1號(hào)刀N20G90G54G00Z100。主軸停止N300M30。精加工循環(huán)N280G00X150Z100。換3號(hào)刀N260G00X95Z2。N240Z100。N220。N200X78。N180G01X58。NN140。N120Z16。粗加工循環(huán)N100G71P110Q220U1R1F120。換2號(hào)刀N80G00G95Z2。N60G00X150Z100。定位對(duì)刀點(diǎn)N40G01Z0F100。建立工件坐標(biāo)系N20M03S800T0101。典型零件的加工程序編制本零件在加工過程中葉片部分采用自動(dòng)編程，其余采用手動(dòng)編程方式,程序清單如下。一般采用機(jī)床空運(yùn)行的方式進(jìn)行校驗(yàn)，有圖形顯示卡的機(jī)床可直接在CRT顯示屏上進(jìn)行校驗(yàn)，現(xiàn)在有很多學(xué)校還采用計(jì)算機(jī)數(shù)控模擬進(jìn)行校驗(yàn)?，F(xiàn)在大多數(shù)程序采用軟盤、移動(dòng)存儲(chǔ)器、硬盤作為存儲(chǔ)介質(zhì)，采用計(jì)算機(jī)傳輸來輸入機(jī)床。4）數(shù)控編程的步驟數(shù)控編程步驟如圖51所示，主要有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。自動(dòng)編程也稱為計(jì)算機(jī)（或編程機(jī)）輔助編程，程序編制工作的大部分或全部由計(jì)算機(jī)完成，如完成坐標(biāo)值計(jì)算，編寫零件加工程序單等，有時(shí)甚至能幫助進(jìn)行工藝處理。加工程序編寫1）手工編程手工編程是指從零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、編寫程序清單、輸入程序直至程序校驗(yàn)等各個(gè)步驟均有人工完成。圖44為等高線 加工后生成的G代碼程序。圖43 加工仿真生成G代碼。CAXA2013大賽版提供的毛坯設(shè)置有長方形、圓柱面等，葉片部分則是圓柱，因此，在加工中心中選擇圓柱。選擇CAXA2013大賽版制造工程師軟件實(shí)體仿真功能，設(shè)置毛坯、刀具、干涉檢查等相關(guān)參數(shù)后，進(jìn)行仿真加工，對(duì)刀路進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。圖42所示為五軸限制線加工參數(shù)選擇和刀具軌跡示意，最后在自動(dòng)生成程序時(shí)由五軸加工轉(zhuǎn)為三軸加工。分粗、精加工兩道工序，粗加工采用五軸限制線加工法快速去除余量，留1mm精加工余量。根據(jù)選擇的加工方案，建立三維空間坐標(biāo)系，以一個(gè)葉片為中心將前后緊鄰的兩個(gè)葉片輪廓投影在XZ平面上，參照此投影確定加工邊界，如圖41所示的線框部分。根據(jù)葉片輪廓細(xì)節(jié)和圖21葉輪軸的圖紙，建立如圖22的三維模型。 自動(dòng)編程常用的自動(dòng)編程軟件有Cimatron、UG、MasterCam、CAXA、PowerMill等，本處選擇CAXA2013大賽版制造工程師軟件進(jìn)行自動(dòng)編程。 另一種是直接加工一個(gè)葉片，葉片兩旁的空腔隨之成型，刀具和已加工面不會(huì)產(chǎn)生干涉。 精加工選擇R3mm的鎢鋼球頭銑刀，重點(diǎn)在保證加工精度和表面粗糙度。本處采用前者,此時(shí)葉輪軸的軸線與Z軸( 刀具主軸) 垂直。加工中心工作臺(tái)上安裝轉(zhuǎn)臺(tái)，使其成為A軸，A軸上三爪校正。 設(shè)備選擇三軸三聯(lián)動(dòng)加工中心，配置一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)，如我?，F(xiàn)有的使用FANUC 0i－ MC系統(tǒng)的VM750加工中心，配置一個(gè)立式轉(zhuǎn)臺(tái)，該轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線與X軸平行，構(gòu)成A軸。 另一種是使葉輪軸的軸線與Z軸( 刀具主軸) 垂直，同樣是干涉，只能加工出部分葉片，可見三軸三聯(lián)動(dòng)是不可能加工出全部葉片的。因?yàn)榉N種原因，如價(jià)格、購買時(shí)的技術(shù)等，雖然有第4個(gè)工作軸，卻并不能與X軸、Y軸、Z軸進(jìn)行四軸聯(lián)動(dòng)的插補(bǔ)功能，僅算作是四軸三聯(lián)動(dòng)。葉輪細(xì)節(jié)的說明：1. 葉輪流道是螺旋槽，槽的中心線是螺旋槽線，其導(dǎo)程為1202. 螺旋線公式：Z 長度 T 角度 對(duì)應(yīng)長度上的角度差3. 旋向：左旋4. 5片葉片均勻一般企業(yè)、學(xué)校，常見的數(shù)控銑床或加工中心多為三軸二聯(lián)動(dòng)或三軸三聯(lián)動(dòng)，個(gè)別的配置一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)作為第四軸。同上所述，打葉片的內(nèi)孔，得到如圖411所示。圖68 倒角特征 葉輪軸的內(nèi)部造型 先按F再按F7鍵進(jìn)入XZ平面進(jìn)行繪制草圖，點(diǎn)擊圖標(biāo)選擇其中的水平+鉛垂，再拾取Ф40圓的圓心，確定這點(diǎn)為正交的位置；，豎線分別等距10和17得到兩個(gè)交點(diǎn)；點(diǎn)擊圖標(biāo)拾取兩個(gè)交點(diǎn)，輸入半徑值為R17，裁剪多余線條；退出草圖狀態(tài)，點(diǎn)擊特征里面圖標(biāo)最后綜合得到如圖49。 圖66 葉片的造型特征 過渡圓弧點(diǎn)擊特征里面的圖標(biāo)過渡曲面底邊的圓弧，其圓弧值為R4，如圖47。 圖64 Ф36圓臺(tái)的造型特征點(diǎn)擊Ф80的右端圓柱面創(chuàng)建草圖平面，畫個(gè)半徑20mm的圓，按F2退出草圖，點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)行拉伸，然后圖形拉伸長度為20mm的圓柱，如圖65。 圖62 拉伸圖形的特征先按F再按F7鍵進(jìn)入XZ平面進(jìn)行繪制草圖，繪制RRRR4的圓弧和水平線向上等距240修剪后得到回轉(zhuǎn)為Ф5Ф80的外圓柱，按F2退出草圖，點(diǎn)擊圖標(biāo)，然后圖形繞軸線回轉(zhuǎn)360度得到回轉(zhuǎn)體圓柱和圓弧面，如圖63。表39 葉輪軸數(shù)控加工工序卡1數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)總1頁第1頁產(chǎn)品名稱風(fēng)力驅(qū)動(dòng)器零件名稱葉輪軸共1頁第1頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)10YLZ12A毛坯種類毛坯外形尺寸每臺(tái)件數(shù)鑄件Ф90x120mm設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)數(shù)數(shù)控車床CK6132A夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給速度（mm/min)切削深度（mm)進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1車端面、見平數(shù)控車床、三爪卡盤900802粗車Ф60、數(shù)控車床、三爪卡盤900120設(shè)計(jì)日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日 期會(huì)簽日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字表310 葉輪軸數(shù)控加工工序卡2數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)總1頁第1頁產(chǎn)品名稱風(fēng)力驅(qū)動(dòng)器零件名稱葉輪軸共1頁第1頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)15YLZ12A毛坯種類毛坯外形尺寸每臺(tái)件數(shù)鑄件Ф90x120mm設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)數(shù)數(shù)控車床CK6132A夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給速度（mm/min)切削深度（mm)進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1車端面、見平，保證總長數(shù)控車床、三爪卡盤900802數(shù)控車床、三爪卡盤9001503精車外輪廓數(shù)控車床、三爪卡盤15002004鉆中心孔數(shù)控車床、三爪卡盤1000305鉆Ф12孔數(shù)控車床、三爪卡盤500506鉆Ф21數(shù)控車床、三爪卡盤50050設(shè)計(jì)日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日 期會(huì)簽日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字表311 葉輪軸數(shù)控加工工序卡3數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)總1頁第1頁產(chǎn)品名稱風(fēng)力驅(qū)動(dòng)器零件名稱葉輪軸共1頁第1頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)20YLZ12A毛坯種類毛坯外形尺寸每臺(tái)件數(shù)鑄件Ф90x120mm設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)數(shù)數(shù)控車床CK6132A夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給速度（mm/min)切削深度（mm)進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1調(diào)頭裝夾，鉆中心孔數(shù)控車床、三爪卡盤2500302用Ф20麻花鉆，鉆Ф20孔數(shù)控車床、三爪卡盤700303數(shù)控車床、三爪卡盤、內(nèi)孔車刀9001504精車內(nèi)孔數(shù)控車床、三爪卡盤、內(nèi)孔車刀15002005精車Ф60外圓數(shù)控車床、三爪卡盤、外圓車刀15002006切槽（B=5mm)數(shù)控車床、三爪卡盤、外圓車刀20050設(shè)計(jì)日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日 期會(huì)簽日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字表312 葉輪軸數(shù)控加工工序卡4數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)總1頁第1頁產(chǎn)品名稱風(fēng)力驅(qū)動(dòng)器零件名稱葉輪軸共1頁第1頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)25YLZ12A毛坯種類毛坯外形尺寸每臺(tái)件數(shù)鑄件Ф90x120mm設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)數(shù)數(shù)控銑床XK503夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給量（mm/min)切削深度（mm)進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1裝夾Ф60外圓處，粗銑加工Ф80上的切槽3000802精銑加工Ф80上的切槽50001203裝夾Ф58外圓處，粗銑加工葉輪3000804精加工葉輪5000100設(shè)計(jì)日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日 期會(huì)簽日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字?jǐn)?shù)控刀具卡根據(jù)機(jī)床和零件特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有條件，選擇數(shù)控加工刀具如表334。 加工工藝文件制定機(jī)械加工工藝過程卡根據(jù)前述的工藝方案制定葉輪軸加工的機(jī)械加工工藝過程如表38。若要使用切削液，則必須大量連續(xù)注射，以免硬質(zhì)合金刀片因冷熱不均產(chǎn)生裂紋。這是因?yàn)殍T鐵件的崩碎切屑沖入導(dǎo)軌會(huì)加大磨損，清理和維護(hù)也不方便。通過查詢資料知道常用的冷卻液主要有以下三種，見表37。如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞——造成“燒刀”的現(xiàn)象。大量的切削熱被工件吸收9%～30%、切屑吸收50%～80%、刀具吸收4%～10%，其余由周圍介質(zhì)傳出，而在鉆削時(shí)切削熱有52%傳入麻花鉆。圖42所示為五軸限制線加工參數(shù)選擇和刀具軌跡示意，最后在自動(dòng)生成程序時(shí)由五軸加工轉(zhuǎn)為三軸加工。 軸外輪廓部分走刀路線 葉輪軸外輪廓的走刀路線如圖33所示 圖33 外輪廓的走刀路線 軸內(nèi)輪廓部分走刀路線葉輪軸內(nèi)輪廓部分的走刀路線如圖3