【正文】 是一種典型的鼓形銑刀，他的切削刃分布在半徑為 R的圓弧面是上，端面無(wú) 切削刃。 （ 4）鍵槽銑刀 鍵槽銑刀有兩個(gè)刀齒，圓柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，可以短距離的軸向進(jìn)給，既像立銑刀，又似鉆頭。 （ 3）模具銑刀 模具銑刀由立銑刀發(fā)展而成，可分為圓錐形立銑刀、圓柱形球頭立銑刀和圓錐形球頭立銑刀三種，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏錐柄。 表 泵蓋零件刀具卡片 直徑 /mm 齒數(shù) 50 63 98 80 125 160 200 250 315 400 500 （續(xù)表 ） 泵蓋零件的數(shù)控加工工藝分析 13 粗齒 4 6 8 10 12 16 20 26 細(xì)齒 6 8 10 12 16 20 26 34 密齒 12 24 32 40 52 52 64 （ 2）立銑刀 立銑刀是數(shù)控銑床上用得最多的一種刀具，主要有高速鋼立銑刀和硬質(zhì)合金立銑刀兩種類型。由于面銑刀的直徑一般比較大，為φ 450～φ 500mm，故常制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，即將刀齒和刀體分開(kāi)，刀齒為高速鋼或硬質(zhì)合金，刀體采用 40Cr 制作，可長(zhǎng)期使用。 第五次裝夾，裝夾 A、 F面，加工 E的側(cè)面 第六次裝夾，裝夾 B、 D 面，加工零件 F上表面及零件的 φ 19 的內(nèi)孔、 φ 30H9 ?的孔、 4φ 9 的通孔、 4φ 的通孔、 φ 30H9 ? 孔內(nèi)輪廓、 φ 38f8 ?? 孔外 輪廓。 第三次裝夾，裝夾 A、 F面，加工 C的側(cè)面。至此零件的加工順序基本確定，總結(jié)如下： 第一次裝夾，裝夾 B、 D面，加工 A的下底面。 按數(shù)控加工應(yīng)盡量集中工序加工的原 則，可把 φ 19 的內(nèi)孔、 φ 30H9 ? 的孔、 4φ 9 的通孔、 4φ 的通孔、 φ 30H9 ? 內(nèi)圓輪廓、 φ 38f8 ?? 的外圓輪廓、零件的上表面在一次裝夾中加工出來(lái)。從工藝角度看， A 下底面也是加工零件各結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)定位面，因此，在對(duì)各個(gè)內(nèi)容加工先后順序的列表中，第一個(gè)加工的面是 A下底面，且該表面的加工與其他結(jié)構(gòu)的加工不可以放在同一個(gè)工序。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 加工順序設(shè)計(jì) 根據(jù)基面先行、先粗后精 、先主后次、先面后孔、先內(nèi)后外的原則確定加工順序。 （ 2）精基準(zhǔn) 以已銑表面 A 為精基準(zhǔn)，裝夾 A 面和 F 面加工零件 4 個(gè)側(cè)面。精基準(zhǔn)的選擇原則如下： (1) 基準(zhǔn)重合原則； (2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則； (3) 自為基準(zhǔn)原則； (4) 互為基準(zhǔn)原則； (5) 便于裝夾原則。 精基準(zhǔn)： 用已加工過(guò)的表面所作的定位基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)的選擇要保證用粗基準(zhǔn)定位所加工出的精基準(zhǔn)具有較高的精度，使后續(xù)各加工表面通過(guò)基準(zhǔn)定位具有較均勻的加工余量，并與非加工表面保持應(yīng)有的相對(duì)位置精度。按用 途不同工藝基準(zhǔn)又可分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。 3. 根據(jù)泵蓋零件的零件圖，零件的尺寸為 116mm 86mm 23mm（長(zhǎng)寬高），該零件材料為 45 鋼，選擇毛坯時(shí)，其加工面都要具有充分的加工余量，所以毛坯的尺寸取 119mm 89mm 26mm（長(zhǎng)寬高） 45 鋼。 (5)充分 利用新工藝和新材料 為節(jié)約材料和能源，提高機(jī)械加工生產(chǎn)率，應(yīng)充分考慮精密鑄造、精密鍛造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用。在單件小批量生產(chǎn)中用木模手工造型或自由鍛來(lái)制造毛坯。 (3)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小 大批量生產(chǎn)中，應(yīng)采用精度和生產(chǎn)率都較高的毛坯制造方法。例如，鑄鐵零件用鑄造毛坯；鋼質(zhì)零件當(dāng)形狀較簡(jiǎn)單且力學(xué)性能要求不高時(shí)常用棒料，對(duì)于重要的鋼質(zhì)零件，為獲得良好的力學(xué)性能，應(yīng)選用鑄件，當(dāng)形狀復(fù)雜且力學(xué)性能要求不高時(shí)用鑄鋼件；非鐵金屬零件常用型材或鑄造毛坯。但因沖壓模具昂貴而僅用于大批量生產(chǎn)。 (4)焊接件 焊接件是根據(jù)需要將型材或鋼板等焊接而成的毛坯，它簡(jiǎn)單方便，生產(chǎn)周期短，但需經(jīng)時(shí)效處理后 才能進(jìn)行機(jī)械加工。 (3)型材 型材有熱軋和冷拉兩種。自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低，適用于單件小批生產(chǎn)以及大型零件毛坯。 (2)鍛件 鍛件適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯。當(dāng)毛坯精度要求低、生產(chǎn)批量較小是時(shí)，采用木模手工造型法；當(dāng)毛坯精度要求高、生產(chǎn)量很大時(shí)，采用金屬型 機(jī)器造型法。其鑄造方法有砂型鑄造、精密鑄造、金屬鑄造、壓力鑄造等。因?yàn)榱慵叽缍加芯纫螅虼思庸r(shí)分為粗、精加工兩個(gè)階段進(jìn)行，以保證其尺寸精度和表面粗糙度。 φ 30H9 ? mm 的孔的 精度要求為 ， φ 38f8 ?? 的外輪廓的 精度要求為 ， φ 的 通孔的高度精度要求為 1mm，其他無(wú)精度要求。其零件圖尺寸標(biāo)注完整、正確、符合數(shù)控加工要求，加工部位清楚明確 。該零件主要由平面、孔系及外輪廓組成，因?yàn)槊魇情L(zhǎng)方塊，尺寸為 116mm 86mm 23mm（長(zhǎng)寬高），加工內(nèi)容包括 2)加工要求。進(jìn)給量與進(jìn)給速度是數(shù)控銑床加工切削用量中的重要參數(shù)，根據(jù)零件表面粗糙度、加工精度 要求、刀具及材料等因素，參考切削用量手冊(cè)選取或通過(guò)選取每齒進(jìn)給量 fz，在根據(jù)公式 f=Zfz（ Z為銑刀齒數(shù)）計(jì)算。 銑削加工的進(jìn)給量 f(mm/r)是指刀具旋轉(zhuǎn)一周，工件與刀具沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移量；進(jìn)給速度事單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移量。背吃刀 量主要受機(jī)床剛度的限制，在機(jī)床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于零件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。 背吃刀量為平行于軸線測(cè)量的切削層尺寸，單位為 mm。確定時(shí)一定要根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，當(dāng)然也可結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)采用類比的方法來(lái)確定切削用量。這對(duì)大零件、稀有 金屬零件、貴重零件更為重要，應(yīng)在實(shí)踐中不斷摸索這個(gè)最佳切削參數(shù) [3]。 在如何使用數(shù)控機(jī)床刀具方面，也應(yīng)掌握一條原則：尊重科學(xué)，按切削規(guī)律辦事。除了不斷發(fā)展常用的高速鋼和硬質(zhì)合金鋼材料外，涂層硬質(zhì)合金刀具已在國(guó)外普遍使用。 3．先進(jìn)的刀具材料。隨著數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展，要求刀具能實(shí)現(xiàn)快速和自動(dòng)換刀；又由于加工的零件日益復(fù)雜和精密，這就要求刀具必須具備較高的形狀精度。同時(shí)，同一批刀淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩(wěn)定，這是由于在數(shù)控機(jī)床上為了保證加工質(zhì)量，往往實(shí)行按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對(duì)刀具壽命進(jìn)行管理。在選擇數(shù)控機(jī)床所用刀具時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面： 1．良好 的切削性能。然而，從如何加工的角度看，加工刀具類型與工藝方案的合理選擇則極為重要。隨著刀具材料性能的提高與結(jié)構(gòu)特性的改善，數(shù)控加工用刀具在耐用度、剛度、抗脆性、斷屑和調(diào)整更換等方面的性能已有很大的改善。 刀具的選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，它不但影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。 夾具的選擇 由于夾具確定了零件在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，即加工原點(diǎn)的位置，因而首先要求夾具能保證零件在機(jī)床坐標(biāo)系中的正確坐標(biāo)方向，同時(shí)協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。工步的劃分與安排一般可隨走刀路線來(lái)進(jìn)行，在確定走刀路線時(shí)，主要考慮以下幾點(diǎn)： 求最短加工路線，減少空刀時(shí)間以提高加工效率； ，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來(lái)； 、退刀（切入與切出）路線要認(rèn)真考慮，以盡量減少在輪廓切削數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)概述 7 中停刀（切削力突然變化造成彈性變形）而留下刀痕，也要避免在工件輪廓面上垂直上下刀而劃傷工件； ，對(duì)橫截面積小的細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次 走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去余量法安排定刀路線。走刀路線就是刀具在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是為每一道工序選 擇機(jī)床、夾具、刀具以及量具，然后確定定位加緊方案、走刀路線、工步順序、加工余量、工序尺寸 及其公差、切削用量等，為編制加工程序做好一切充分的準(zhǔn)備。 數(shù)控工藝路線設(shè)計(jì)是下一步工序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量會(huì)直接影響零件的加工質(zhì)量與生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)應(yīng)對(duì)零件圖、零件圖認(rèn)真理解，結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)，靈活運(yùn)用普通加工工藝的一般原則，一定要制定一個(gè)合理的數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)。 3．?dāng)?shù)控加工工序與普通工序的 銜接 數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其他普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾。所以應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位、安裝與夾緊的需要來(lái)考慮。對(duì)于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于對(duì)粗加工后可能發(fā)生的變形需要進(jìn)行校形，故一般來(lái)說(shuō)，凡要進(jìn)行粗精加工的過(guò)程，都要將工序分開(kāi)。對(duì)于加工內(nèi)容很多的工件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部位分成幾個(gè)部分，如內(nèi)腔、外形、曲面或平面，并將每一部分的加工作為一道工序。此外，程序太長(zhǎng)會(huì)增加出錯(cuò)與檢索的困難，因此程序不能太長(zhǎng)，一道工序的內(nèi)容不能太多。 （ 2）按所用的刀具 以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。 （ 1）按安裝次數(shù) 以一次安裝、加工作為一道工序。常見(jiàn)工藝流程如圖21示。 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)與通用機(jī)床加工工藝路線設(shè)計(jì)的主要區(qū)別 ,在于它往往不是指從毛坯到成品的整個(gè)工藝過(guò)程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過(guò)程的具體描述?？傊M量做到合理化，達(dá)到多、快、好、省的目的。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易與檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加編程難度。如：以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個(gè)精基準(zhǔn)，要用專用工裝協(xié)調(diào)的加工內(nèi)容； 2．加工部位分散，要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。 一般來(lái)說(shuō)，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會(huì)得到明顯提高。在選擇并做出決定時(shí)，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實(shí)際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢(shì)。 選擇 對(duì)于某個(gè)零件來(lái)說(shuō)，并非全部加工工藝過(guò)程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成，而往往只是其中的一部分適合于數(shù)控加工。 5．分配數(shù)控加工中的容差。 4．?dāng)?shù)控編程中有關(guān)工藝問(wèn)題處理。 3．設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序。 2．分析要加工零件圖樣，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上確定加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線。這是因?yàn)樵谄胀C(jī)床的加工工藝中不必考慮的問(wèn)題，如工序內(nèi)工步的安排、對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)及加工路線的確定等問(wèn)題，在編制數(shù)控加工工藝時(shí)是不能忽略的。這是由于數(shù)控機(jī)床心比普通機(jī)床價(jià)格貴，若只加工簡(jiǎn)單工序，在經(jīng)濟(jì)上不合算，所以在數(shù)控機(jī)床上通常安排較復(fù)雜的工序。而在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，要把被加工的全部工藝過(guò)程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)編制成程序，并以數(shù)字信息的形式記錄在控制介質(zhì)（如穿孔紙帶，磁 盤等）上，用它控制機(jī)床加工。零件的形狀盡可能對(duì)稱，便于利用數(shù)控機(jī)床的鏡向加工功能來(lái)編程，以節(jié)省編程時(shí)間。因此往往需要設(shè)置一些輔助基準(zhǔn)，或 在毛坯上增加一些工藝凸臺(tái)。所以在審查與分析圖紙時(shí)，一定要仔細(xì)核算，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)與設(shè)計(jì)人員聯(lián)系。因?yàn)樵谧詣?dòng)編程時(shí)要對(duì)零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義，手工編程時(shí)要計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，無(wú)論哪一點(diǎn)不明確或不確定，編程都無(wú)法進(jìn)行。因此零件圖樣上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)引注尺寸。 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)概述 3 第 二 章 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)概述 數(shù)控 加工工藝性分析 被加工零件的數(shù)控加工工藝性問(wèn)題涉及面很廣，下面結(jié)合編程的可能性和方便性提出一些必須分析和審查的主要內(nèi)容。 論文所 要完成的 工作 與要求 結(jié)合數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)后所從事的專業(yè)技術(shù)工作和在校期間的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，在課題內(nèi)容的選取上，力求將數(shù)控專業(yè)要求具備的機(jī)械制圖能力、識(shí)圖能力、數(shù)控加工工藝分析能力、數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)能力 、工藝文件編寫能力、數(shù)控加工程序編制能力和數(shù)控零件加工能力等融入設(shè)計(jì)中。 畢業(yè)設(shè)計(jì)意義在于提高學(xué)生的資料與手冊(cè)查閱能力、設(shè)計(jì)方案制定能力、分析與計(jì)算能力、撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)或論文報(bào)告的能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、熟悉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的能力，以及語(yǔ)言表達(dá)、準(zhǔn)確闡述觀點(diǎn)和清楚回答問(wèn)題 的能力等。是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)、基本技能和專業(yè)知識(shí)的重要手段。在課題內(nèi)容的選取上，力求將數(shù)控專業(yè)要求具備的機(jī)械制圖能力、數(shù)控加工工藝分析能力、數(shù)控 加工工藝設(shè)計(jì)能力、工藝文件編寫能力、數(shù)控加工程序編制能力和數(shù)控零件加工等能力融入其中。編號(hào) 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 題 目 齒輪油泵前蓋 零件的 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 陳威威 學(xué) 號(hào) 23011378 系 部 機(jī)電工程系 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 班 級(jí) 230113 指導(dǎo)教師 劉永利 教授 顧問(wèn)教師 二〇一 二 年 十 一 月 摘 要 I 摘 要 本文 選取某齒輪油泵前蓋零件為研究對(duì)象，研究目的： 首先根據(jù) 泵蓋 的圖紙及技術(shù)要求，對(duì)該零件進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)控加工工藝分析，依據(jù)分析的結(jié)果，對(duì)該零件進(jìn)行了數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)， 確定了加 工方法、裝夾方式、定位基準(zhǔn)、加工順序、工歩劃分、走刀路線、切削用量、刀具選擇和量具選擇等，并編制了零件的數(shù)控加工工序卡片和刀具卡片，并采用手工編程編和自動(dòng)編程結(jié)合編制加工程序， 最后采用模擬仿真來(lái)檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)工序設(shè)計(jì)合理，切屑參數(shù)選擇合理，程序編制正確。 關(guān)鍵詞 ： 齒輪油泵 數(shù)控加工 工藝分析 手工編程 自動(dòng)編程 目 錄 II 目 錄 摘 要 ..............