【正文】 31。西安電子科技大學(xué)出版社。8，詹華西，王軍，黃堂芳。機(jī)械制造技術(shù)。6，徐嘉元，曾家駒，機(jī)械制造工藝學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社。金屬切削理論。機(jī)械工業(yè)出版社。高等教育出版社4，鄭修本。3，高曉康，陳于萍。中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械制圖。典型零件工藝分析與加工。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我們的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我們引用或參考的論著的作者。我們很自豪的擁有這位指導(dǎo)老師，他值得我們感謝和尊敬。我們?cè)谶@里首先感謝的是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師——田清老師。 感謝田老師及各位科任老師等對(duì)我們的教育培養(yǎng)。田清老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我們以文，而且教我們做人，雖歷時(shí)半月之余，卻給以終生受益無窮之道。第九章 附錄 數(shù)控加工工藝卡片畢業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)控加工工藝卡片零件名稱十字凸形板零件代號(hào)灰鑄鐵 工藝序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱夾具編號(hào)數(shù)控銑床數(shù)控實(shí)驗(yàn)室工步號(hào)工步內(nèi)容加工 面刀具號(hào)刀具規(guī)格軸主轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度切削深度備注1銑上平面T01Φ16mm1000r/minF2001mm手動(dòng)銑削2精加工圓柱體T01Φ16mm1500r/mmF1003精加工十字形及圓弧T01Φ16mm1500r/mmF100第十章 致謝詞　本課題“典型零件的工藝分析與加工”在選題“十字凸形板進(jìn)行加工分析及加工方案”的研究過程中得到田清老師的悉心指導(dǎo)。切削加工時(shí)起主要作用的常常是冷態(tài)塑性變形，所以工件表面常產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。實(shí)際上，已加工表面殘余應(yīng)力是這三者綜合作用的結(jié)果。如果表層產(chǎn)生二次淬火層（淬火燒傷），即原表層的殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，密度減小而體積增大，工件表層就產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。表面層體積縮小，則產(chǎn)生拉應(yīng)力。（3）金相組織變化引起的殘余應(yīng)力 　　切削時(shí)產(chǎn)生高溫會(huì)引起表面層金相組織變化。當(dāng)切削過程結(jié)束時(shí)，表面溫度下降，由于表層已產(chǎn)生熱塑性變形并受到基體的限制，因而產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。一般來說，表面層在切削時(shí)受刀具后刀面的擠壓和摩擦，使表面層生產(chǎn)伸長塑性變形，受到基體材料的限制而生產(chǎn)殘余壓應(yīng)力。表面層的殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，主要有以下三種原因： (1)冷態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力 　　在切削力作用下，已加工表面發(fā)生強(qiáng)烈的塑性變形，表面層金屬體積發(fā)生變化，此時(shí)基體金屬受到影響而處于彈性變形狀態(tài)。加工時(shí)選擇有效的冷卻潤滑液。使用刀具時(shí)，應(yīng)合理限制其后刀面的磨損程度。 　　工件材料 工件材料的硬度越低，塑性變形越大，切削后冷作硬化現(xiàn)象越嚴(yán)重。但當(dāng)進(jìn)給量較小時(shí)，由于刀具刃口圓角在加工表面單位長度上的擠壓次數(shù)增多，硬化程度也會(huì)增大。影響冷作硬化的主要因素：切削用量 切削速度增大，刀具與工件接觸擠壓時(shí)間短，塑性變形小。變形時(shí)的溫度不僅影響塑性變形程度，還會(huì)影響變形后金相組織的恢復(fù)，即恢復(fù)作用的速度大小取決于溫度的高低、溫度持續(xù)的時(shí)間及硬化程度的大小。切削力越大，塑性變形越大，硬化程度越嚴(yán)重。一般硬化程度越大，硬化層的深度也越大。 　　 （二）加工表面的冷作硬化 　　 加工過程中表面層金屬產(chǎn)生塑性變形使晶體間產(chǎn)生剪切滑移，晶格嚴(yán)重扭曲，并產(chǎn)生晶粒的拉長、破碎和纖維化，引起材料的強(qiáng)化，其強(qiáng)度和硬度均有所提高，這種變化的結(jié)果稱為冷作硬化。但由于旋轉(zhuǎn)的砂輪表面上產(chǎn)生強(qiáng)大的氣流層，切削液不易附著，以致沒有多少切削液能進(jìn)入磨削區(qū)。實(shí)踐證明，同時(shí)提高工件速度和砂輪速度可減輕工件表面燒傷。但提高工件速度會(huì)導(dǎo)致其表面粗糙度值增大。一般來講，粗粒度砂輪不容易引起磨削燒傷。因此，一般用軟砂輪好。另一方面，磨削區(qū)溫度高，一般達(dá)800~1000℃，甚至更高，很容易引起熱塑性變形和金相組織發(fā)生變化，使加工表面形成拉應(yīng)力并會(huì)產(chǎn)生細(xì)微裂紋，嚴(yán)重時(shí)，形成表面燒傷。磨削加工比其他切削加工的表面殘余應(yīng)力更復(fù)雜一些。一般的切削加工，切削熱大部分被切屑帶走，因此影響也較小。 　（1） 表面層金相組織的變化 機(jī)械加工過程中，在加工區(qū)由于加工時(shí)所消耗的熱量絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能使加工表面出現(xiàn)溫度的升高。此外，排屑狀況、機(jī)床設(shè)備的精度和剛度等，也會(huì)影響已加工表面的表面粗糙度。當(dāng)進(jìn)給量小于一定限度后，這部分的切削厚度小于刃口圓弧所能切入的最小厚度時(shí)，就有部分金屬末能切除，就會(huì)使表面粗糙度增大。（七）其它因素副切削力對(duì)殘留面積的擠壓，使殘留面積向與進(jìn)給相反方向變形，使殘留面積頂部歪斜而產(chǎn)生毛刺，加大了表面粗糙度。（六）振動(dòng) 切削過程中如果有振動(dòng)，表面粗糙度就會(huì)顯著變大。鱗刺對(duì)已加工表面質(zhì)量有嚴(yán)重的影響，它往往使表面粗糙度等級(jí)降低2—4級(jí)。甚至在沒有積屑瘤的時(shí)候，以及在更低一些切削速度范圍內(nèi) 也有鱗刺發(fā)生。（五）鱗刺 鱗刺是指已加工表面上鱗片狀的毛刺，是用高速鋼刀具低速切削時(shí)，經(jīng)常見到的一種現(xiàn)象。但進(jìn)給量太小刀刃不能切削而形成擠壓，增大了工件的塑性變形，反而會(huì)增大表面粗糙度值。加工脆性材料時(shí)，由于塑性變形很小，主要形成崩碎切屑，切削速度的變化對(duì)表面粗糙度影響較小。在切削塑性材料時(shí)，一般情況下低速或高速切削時(shí)不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤，加工表面粗糙度值較小。對(duì)于同樣的材料，金相組織越大，切削加工后的表面粗糙度值也會(huì)越大。一般來說，材料塑性變形趨勢越大或韌性越大，被加工表面粗糙度就越大。（二） 積屑瘤的影響 在切削過程中，到刀具前刀面上存在積屑瘤時(shí)，由于積屑瘤的頂部很不穩(wěn)定，容易破裂，一部分連附于切屑低部排出，一部分則殘留在加工表面上，使表面粗糙度增大。因此，要綜合考慮與分析切削加工中影響表面粗糙度的的各種因素，包括刀具的選擇與利用、切削速度和進(jìn)給量等，來達(dá)到要求的表面粗糙度。它的特征是應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)通信的補(bǔ)償控制單元和相應(yīng)的軟件，以實(shí)現(xiàn)誤差的補(bǔ)償，其原理是利用坐標(biāo)的附加移動(dòng)來修正誤差。如加工中心采用螺距誤差補(bǔ)償功能。抑制數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生誤差的途徑有硬件補(bǔ)償和軟件補(bǔ)償。③刀具誤差的影響在加工中心上，由于采用的刀具具有自動(dòng)交換功能，因而在提高生產(chǎn)率的同時(shí)，也帶來了刀具交換誤差。開環(huán)系統(tǒng)精度取決于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和絲杠精度，閉環(huán)系統(tǒng)精度取決于檢測裝置精度。②檢測裝置的影響檢測反饋裝置也稱為反饋元件，通常安裝在機(jī)床工作臺(tái)或絲杠上，相當(dāng)于普通機(jī)床的刻度盤和人的眼睛，檢測反饋裝置將工作臺(tái)位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并且反饋給數(shù)控裝置，如果與指令值比較有誤差，則控制工作臺(tái)向消除誤差的方向移動(dòng)。而數(shù)控系統(tǒng)的誤差則與插補(bǔ)誤差、跟蹤誤差等有關(guān)。所以在數(shù)控加工中，除了要控制在普通機(jī)床上加工時(shí)常出現(xiàn)的那一類誤差源以外，還要有效地抑制數(shù)控加工時(shí)才可能出現(xiàn)的誤差源。數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的最主要差別有兩點(diǎn)：一是數(shù)控機(jī)床具有“指揮系統(tǒng)”——數(shù)控系統(tǒng)；二是數(shù)控機(jī)床具有執(zhí)行運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)——伺服系統(tǒng)。三是零件結(jié)構(gòu)要合理，結(jié)構(gòu)要簡單，壁厚要均勻。②減小或消除內(nèi)應(yīng)力的措施　一是采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砉ば?。一旦其?nèi)應(yīng)力的平衡條件被打破，內(nèi)應(yīng)力的分布就會(huì)發(fā)生變化，從而引起新的變形，影響加工精度。其外界因素來自熱加工和冷加工。②用定程機(jī)構(gòu)調(diào)整③用樣件或樣板調(diào)整 （5）工件殘余應(yīng)力引起的誤差殘余應(yīng)力是指當(dāng)外部載荷去掉以后仍存留在工件內(nèi)部的應(yīng)力。調(diào)整方法主要有：①試切法調(diào)整試切法調(diào)整，就是對(duì)被加工零件進(jìn)行“試切－測量－調(diào)整－再試切”，直至達(dá)到所要求的精度。任何調(diào)整工作必然會(huì)帶來一些原始誤差，這種原始誤差即調(diào)整誤差。還應(yīng)注意合理選材，對(duì)精度要求高的零件盡量選用膨脹系數(shù)小的材料。一方面?zhèn)鲃?dòng)元件（軸承、齒輪等）。此外，還應(yīng)注意改善機(jī)床結(jié)構(gòu)，減小其熱變形。這些熱源產(chǎn)生的熱造成工件、刀具和機(jī)床的熱變形。內(nèi)部熱源來自切削過程，主要包括切削熱、摩擦熱、派生熱源。因此，在近代精密加工中，控制熱變形對(duì)加工精度的影響已成為重要的任務(wù)和研究課題。 （3）工藝系統(tǒng)的熱變形機(jī)械加工中，工藝系統(tǒng)在各種熱源的作用下產(chǎn)生一定的熱變形。當(dāng)然工件表面殘留的誤差比毛坯表面誤差要小得多，這種現(xiàn)象稱為“誤差復(fù)映規(guī)律”，所引起的加工誤差稱為“復(fù)映誤差”?！衩骷庸び嗔坎痪?，材料硬度變化導(dǎo)致切削力大小變化引起的加工誤差——誤差復(fù)印工件的毛坯外形雖然具有粗略的零件形狀，但它在尺寸、形狀以及表面層材料硬度均勻性上都有較大的誤差。 （2）工藝系統(tǒng)的受力變形由機(jī)床、夾具、工件 、刀具所組成的工藝系統(tǒng)是一個(gè)彈性系統(tǒng)，在加工過程中由于切削力、傳動(dòng)力、慣性力、夾緊力以及重力的作用，會(huì)產(chǎn)生彈性變形，從而破壞了刀具與工件之間的準(zhǔn)確位置，產(chǎn)生加工誤差?！窕鶞?zhǔn)位移誤差工件在夾具中定位時(shí)，由于工件定位基面與夾具上定位元件限位基面的制造公差和最小配合間隙的影響，導(dǎo)致定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不能重合，從而使各個(gè)工件的位置不一致，給加工尺寸造成誤差，這個(gè)誤差稱為基準(zhǔn)位移誤差。定位誤差產(chǎn)生的原因是工件的制造誤差和定位元件的制造誤差，兩者的配合間隙及工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合等。在采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，定位誤差的實(shí)質(zhì)是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。這種由于工件在夾具上定位不準(zhǔn)而造成的加工誤差稱為定位誤差。然而，由于定位基面、定位元件工作表面的制造誤差，會(huì)使各工件在夾具中的實(shí)際位置不相一致。下面將對(duì)夾具的定位誤差進(jìn)行詳細(xì)的分析。④夾具誤差?yuàn)A具誤差包括定位誤差、夾緊誤差、夾具安裝誤差及對(duì)刀誤差等。當(dāng)?shù)毒吣p達(dá)到一定值時(shí)，工件的表面粗糙度值增大，切屑顏色和形狀發(fā)生變化，并伴有振動(dòng)。③刀具的制造誤差及磨損刀具的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損，都影響工件的加工精度。②機(jī)床的幾何誤差機(jī)床的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損，都直接影響工件的加工精度。這些誤差與工藝系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和切削過程有關(guān)，產(chǎn)生加工誤差的主要因素有：（1） 系統(tǒng)的幾何誤差①加工原理誤差加工原理誤差是由于采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)方式或者近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的誤差，因在加工原理上存在誤差，故稱為加工原理誤差。第八章 零件加工質(zhì)量分析 影響加工精度的因素工藝系統(tǒng)中的各種組成部分，包括機(jī)床、刀具、夾具的制造誤差、安裝誤差、使用中的磨損都直接影響工件的加工精度。 零件加工完成后，進(jìn)行表面粗糙度、位置、形狀、尺寸的檢測，檢驗(yàn)是否符合 圖紙的技術(shù)要求。在空運(yùn)行過程中，檢查程序指令是否有誤，并能耐觀察零件的形狀。 空運(yùn)行校驗(yàn)空運(yùn)行校驗(yàn)是在無負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)床，校驗(yàn)各機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。未在機(jī)床上運(yùn)行的新程序在調(diào)入后最好先進(jìn)行校驗(yàn)，進(jìn)行正確無誤再啟動(dòng)自動(dòng)運(yùn)行程序校驗(yàn)的操作步驟如下：（1） 調(diào)入準(zhǔn)備校驗(yàn)的加工程序，手動(dòng)下機(jī)床鎖住；（2） 按機(jī)床控制面板上的自動(dòng)按鍵進(jìn)入程序運(yùn)行方式；（3） 在程序運(yùn)行子菜單按F3鍵，此時(shí)軟件操作界面的工作方式顯示為校驗(yàn)運(yùn)行；（4） 按機(jī)床控制面板上的循環(huán)啟動(dòng)按鍵，程序校驗(yàn)開始。在老虎鉗的旁邊放置一個(gè)定位擋塊，用以來固定零件的定位作用。 零件的安裝 該零件外形規(guī)則，因此在加工各表面時(shí)選用虎鉗，墊片等。為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生誤差，保證加工精度應(yīng)選Φ30凸臺(tái)圓柱體為精基準(zhǔn)，即遵守“基準(zhǔn)重合”的原則。否則就會(huì)使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。它是工藝路線是否正確合理的前提。如附錄表：第五章 零件的安裝與定位 在數(shù)控機(jī)床上工件進(jìn)行定位安裝與普通機(jī)床一樣，也要合適定位基準(zhǔn)和夾緊方案，所選擇的定位方式應(yīng)具有較高的定位精度，沒有過定位干涉現(xiàn)象且便于工件的安裝，決不允許出現(xiàn)欠定位，同時(shí)，選擇定位方式時(shí)應(yīng)盡量減少定位誤差，考慮夾緊時(shí)，要注意夾緊力的作用點(diǎn)和作用方向，夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)靠近主要作用點(diǎn)所組成的三角形區(qū)域內(nèi)。一般都有工序簡圖，注明該工序的加工表面和應(yīng)達(dá)到的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。機(jī)械加工工藝卡片式用來指導(dǎo)生產(chǎn)的一種詳細(xì)的工藝文件。機(jī)械加工工藝卡片是以工序?yàn)閱挝辉敿?xì)說明整個(gè)工藝過程的工藝文件。每齒進(jìn)給量fz是衡量銑削加工效率水平的重要標(biāo)志。銑削深度ap應(yīng)小于銑刀長度，銑削寬度ac的選擇原則與端銑刀銑削深度的選擇原則相同。 對(duì)于端銑刀，選擇吃刀量的原則是：當(dāng)加工余量不足8mm，且工藝系統(tǒng)剛度大，機(jī)床功率足夠時(shí)，—2mm以后，應(yīng)盡可能一次去除多余余量；當(dāng)余量超過8mm時(shí)，可分為兩次或者多次走刀。在工藝性能剛性所允許的條件下，首先應(yīng)盡可能選擇較大的銑削深度ap和銑削寬度ac；其次選擇較大的每齒進(jìn)給量fz；最后根據(jù)所選定的耐用度計(jì)算銑削速度vs。銑刀偏置于工件對(duì)稱面的一側(cè)，它切出時(shí)切削厚度小，這種銑削方法適用于加工不銹鋼等中等強(qiáng)度和高塑性的材料。這種加工方法，切入沖擊較小，切削力變化小，切削過程平穩(wěn)，適用于銑削普通碳鋼高強(qiáng)度低合碳金鋼，并且加工表面粗糙度值小，刀具