【正文】 蓋板的加工工藝 1. 零件工藝分析 該蓋板的材料為鑄鐵 ， 毛坯為鑄件 。 主軸轉(zhuǎn)速 n（ 單位為 r／ min） 根據(jù)選定的切削速度 vc（ 單位為 m／ min） 和工件或刀具的直徑來計算： dn ? ? c1000?(81) 式中： d為工件的加工直徑或刀具直徑，單位為 mm。 第 8章 加工中心加工工藝 圖 834 自動換刀機床用 7∶ 24圓錐刀柄簡圖 第 8章 加工中心加工工藝 圖 835 A型拉釘 第 8章 加工中心加工工藝 圖 836 B型拉釘 第 8章 加工中心加工工藝 切削用量的選擇 切削用量的選擇應(yīng)充分考慮零件的加工精度 、 表面粗糙度以及刀具的強度 、 剛度以及加工效率等因素 ， 可根據(jù) 述的原則 、 方法和注意事項 ， 在機床說明書允許的范圍之內(nèi) ， 查閱手冊并結(jié)合經(jīng)驗確定 。 固定在刀柄尾部且與主軸內(nèi)拉緊機構(gòu)相適應(yīng)的拉釘也已標(biāo)準(zhǔn)化 ， 柄部及拉釘?shù)挠嘘P(guān)尺寸可查閱相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) 。 這類刀柄不自鎖 ， 換刀比較方便 ， 比直柄刀具有較高的定心精度與剛度 。 第 8章 加工中心加工工藝 5） 刀柄的選擇 刀柄是機床主軸與刀具之間的連接工具 ， 因此刀柄要能滿足機床主軸自動松開和拉緊定位 、 準(zhǔn)確安裝各種切削刃具 、 適應(yīng)機械手的夾持和搬運 、 儲存和識別刀庫中各種刀具的要求 。 因為大容量刀庫故障率高 ， 結(jié)構(gòu)和刀具管理復(fù)雜 ， 成本也高 。 第 8章 加工中心加工工藝 4） 刀庫容量的選擇 應(yīng)根據(jù)零件的加工工藝和數(shù)控加工刀具卡來確定刀庫容量 。 120等幾種 ， 可根據(jù)零件的加工要求選擇 。 360、 5176。 普通的臥式加工中心多采用鼠齒盤定位的工作臺自動分度 ， 分度定位精度較高 ， 其分度定位間距有 176。 第 8章 加工中心加工工藝 2） 坐標(biāo)軸控制功能 根據(jù)被加工零件的加工要求來選擇坐標(biāo)軸控制功能 ， 如平面凸輪需兩軸聯(lián)動 ， 復(fù)雜曲面的葉輪 、 模具等需三軸或四軸以上聯(lián)動 。 在基本功能的基礎(chǔ)上 ， 每增加一項選擇功能 ， 費用將大幅增加 ， 有的甚至增加幾萬元 。 表 83 加工中心精度等級 單位： mm 第 8章 加工中心加工工藝 4. 加工中心功能的選擇 1） 數(shù)控系統(tǒng)功能 以 FANUC16系統(tǒng)為例 ， 該系統(tǒng)可實現(xiàn)多軸控制 、 曲面直接插補 、 人機對話 、 在線自動編程等功能； 通過彩色顯示器能仿真 、 動態(tài)跟蹤圖形 ， 顯示三維立體曲面的加工過程； 可實現(xiàn)前臺操作 、 后臺編輯的前后臺功能；還可在加工過程中進行在線檢測 ， 其檢測出的偏差可自動修正 ， 既能保證產(chǎn)品質(zhì)量 ， 又可提高生產(chǎn)效率 。 第 8章 加工中心加工工藝 3. 加工中心精度的選擇 加工中心的精度等級應(yīng)與零件的加工精度要求相適應(yīng)。 第 8章 加工中心加工工藝 （ 2） 加工范圍 。 如果小件選用大工作臺進行單件多工位加工 ， 則可能因刀具過長使其剛度降低 ， 還會影響加工質(zhì)量甚至無法加工 。 加工中心工作臺的規(guī)格一般都是以工作臺的長與寬的乘積表示的 ， 它是衡量機床加工范圍的指標(biāo)之一 。 特別是箱體類零件上的孔系和型面 ， 通過一次裝夾在回轉(zhuǎn)工作臺上 ， 即可對除底面和頂面之外的四個面進行銑 、 鏜 、 鉆 、 攻絲等加工 。 第 8章 加工中心加工工藝 圖 833 銑刀在 z (a） 銑削開口不通槽的 z向進給路線； (b）銑削封閉槽的 z (c） 銑削輪廓及通槽的 z向進給路線 第 8章 加工中心加工工藝 表 82 刀具切入、切出距離經(jīng)驗數(shù)據(jù) 單位： mm 第 8章 加工中心加工工藝 加工中心的選擇 1. 加工中心種類的選擇 立式加工中心的主軸軸心線在空間處于垂直狀態(tài) ， 最適合加工 z軸方向尺寸相對較小的單工位工件 ， 如箱蓋 、 端蓋和平面凸輪等 。 （ 2） 銑封閉槽 （ 如鍵槽 ） 時 ， 銑刀在 z向需有一切入距離 Za， 先快進到切入位置 ， 然后再工進至切深 ， 如圖 833（ b）所示 。 加工多孔時 ， 為減少刀具空行程時間 ， 切完前一個孔后 ， 刀具只需退到 R平面即可沿 x、 y坐標(biāo)軸方向快速移動到下一孔位 ， 其進給路線如圖 831（ b） 所示 。 刀具在開始加工前 ， 要快速運動到距待加工表面一定距離（ 切入距離 ） 的 R平面上 ， 然后才能以工作進給速度進行切削加工 。 第 8章 加工中心加工工藝 圖 830 準(zhǔn)確定位進給路線設(shè)計示例 第 8章 加工中心加工工藝 （ 2） z向 （ 軸向 ） 的進給路線 。 第 8章 加工中心加工工藝 圖 829 最短進給路線設(shè)計示例 第 8章 加工中心加工工藝 通常定位迅速和定位準(zhǔn)確有時難以同時滿足 ， 上述圖 829(b)是按最短路線進給的 ， 滿足了定位迅速 ， 但因不是從同一方向趨近目標(biāo)的 ， 故難以做到定位準(zhǔn)確；圖 830(c)是從同一方向趨近目標(biāo)位置的 ， 滿足了定位準(zhǔn)確 ， 但又非最短路線 ， 沒有滿足定位迅速的要求 。 加工孔時 ， 刀具在 xy 平面內(nèi)屬點位運動 ， 因此確定進給路線時主要考慮定位要迅速 、 準(zhǔn)確 。 因此 ， 孔加工進給路線的確定包括以下內(nèi)容 。 浮動鉸刀的壽命比高速鋼鉸刀高 8～ 10倍且具有直徑調(diào)整的連續(xù)性 ， 因此它是加工中心所采用的一種比較理想的鉸刀 。 這種鉸刀不僅能保證換刀和進刀過程中刀具的穩(wěn)定性 ， 刀片不會從刀桿的長方孔中滑出 ， 而且還能通過自由浮動而準(zhǔn)確地 “ 定心 ” 。 對于有內(nèi)冷卻通道的單刃鉸刀 ， 允許切削速度達 80 m／min。 導(dǎo)向塊 2可采用黏結(jié)和銅焊方式固定 。 鉸刀齒數(shù)可參照表 81選擇 。 鉸刀的齒數(shù)除與鉸刀直徑有關(guān)外 ， 主要應(yīng)根據(jù)加工精度的要求選擇 。 切削部分為錐形 ， 擔(dān)負(fù)主要切削工作；校準(zhǔn)部分起導(dǎo)向 、 校正孔徑和修光孔壁的作用 。 錐柄鉸刀直徑為 10～ 32mm， 直柄鉸刀直徑為 6～ 20 mm， 小孔直柄鉸刀直徑為 1～ 6 mm， 套式鉸刀直徑為 25～ 80 mm。 鉸孔質(zhì)量除與正確選擇鉸削用量 、 冷卻潤滑液有關(guān)外 ， 鉸刀的選擇也至關(guān)重要 。 但鉸孔只能提高孔的尺寸精度 、 形狀精度 ， 減小其表面粗糙度值 ， 而不能提高孔的位置精度 ， 也不能糾正孔的軸心線歪斜 。 第 8章 加工中心加工工藝 圖 825 雙刃鏜刀 第 8章 加工中心加工工藝 5. 鉸孔刀具及其選擇 鉸孔是用鉸刀對孔進行精加工的方法 。 切削時有兩個對稱切削刃同時參加切削 ， 不僅可以消除切削力對鏜桿的影響 ， 而且切削效率高 。 這種鏜刀有兩個對稱的切削刃同時工作 ， 也稱為鏜刀塊 （ 定尺寸刀具 ） 。 尺寸調(diào)整好后 ， 把螺桿尾部的螺釘 4緊固后即可使用 。 如圖 824所示 ， 這種鏜刀的徑向尺寸可以在一定范圍內(nèi)進行微調(diào) ， 調(diào)節(jié)方便且精度高 。 。 ； 粗鏜鋼件孔時 ， 為提高刀具的耐用度 ， 一般取 κr＝ 60176。 單刃鏜刀剛性差 ， 切削時易引起振動 ， 為減小徑向力 ， 宜選較大的主偏角 。 單刃鏜刀只有一個刀片 ， 使用時用螺釘裝夾到鏜桿上 。 對于較大的孔，可采用如圖 822所示的可轉(zhuǎn)位擴孔鉆進行加工， 以提高加工效率。 同時由于擴孔的余量小 、 切削熱少 ， 故擴孔精度較高 ， 表面粗糙度好 。 小批量生產(chǎn)時 ， 擴孔鉆常用麻花鉆改制 。 標(biāo)準(zhǔn)擴孔鉆一般有 3～ 4條主切削刃 ， 切削部分的材料為高速鋼或硬質(zhì)合金 ， 結(jié)構(gòu)形式有直柄式 、 錐柄式和套式等 。 第 8章 加工中心加工工藝 圖 820 固定循環(huán)加工深孔 第 8章 加工中心加工工藝 3. 擴孔刀具及其選擇 將工件上已有的孔 （ 無論是鑄出或鍛出還是鉆出的孔 ） 擴大的加工方法叫做擴孔 。 深孔鉆削一般使用深孔鉆 ， 特別深的孔則使用特殊的深孔鉆 （ 如槍孔鉆 ） 。 綜上所述 ， 鉆孔僅屬于粗加工 。 第 8章 加工中心加工工藝 麻花鉆在鉆孔時 ， 由于鉆頭剛性差 、 易變形而鉆偏和將孔徑擴大 ， 因而鉆孔的精度僅能達到 IT12左右 。 ② 隨時檢查兩主切削刃的刃長及與鉆頭軸心線的夾角是否對稱 。 ① 磨鉆頭時 ， 鉆尾向上擺動 ， 不得高出水平線 ， 以防磨出負(fù)后角 。 為達到兩刃對稱的目的 ， 人和手要保持原來的位置和姿勢 。 ③ 磨完一個主切削刃后 ， 把鉆頭轉(zhuǎn)過 180176。 ② 刃磨時 ， 右手握住鉆頭前端作支點 ， 左手握鉆尾作上下擺動并略帶旋轉(zhuǎn) ， 見圖 8－ 19(b)， 但不能轉(zhuǎn)動過多或上下擺動太大 ， 以防磨成副后角或把另一面主切削刃磨掉 。 ① 刃磨前 ， 鉆頭主切削刃放置在砂輪中心水平面上或稍高一些 ， 鉆頭中心線與砂輪外圓柱面母線在水平面內(nèi)的夾角等于頂角 2 ￠ 的一半 （ ￠ =59176。 刃磨麻花鉆的一般要求是： 頂角大小要符合要求并被鉆頭中心線平分 ， 工件材料硬度低的 ， 頂角可小些；兩條主刃長度要相等 ， 否則鉆出的孔徑會偏大或呈多角形 。 第 8章 加工中心加工工藝 3） 麻花鉆的刃磨 麻花鉆使用中很容易磨損 ， 必須刃磨以保持其鋒利；加之在加工中心上鉆孔 ， 無鉆模導(dǎo)向 ， 若刃磨質(zhì)量不高 ， 則很容易引起鉆孔偏斜 ， 因此必須提高刃磨質(zhì)量 。 橫刃斜角愈小 ， 橫刃就愈長 。 ～ 55176。 第 8章 加工中心加工工藝 (4） 橫刃斜角 。 ～ 36176。 ～26176。 ） ， 愈近中心愈大 ， 即后角內(nèi)大外小 。 (3） 后角 。 ～－ 60176。左右 ， 自外緣向中心逐漸減小 ， 到鉆頭半徑處前角為零 ， 再往內(nèi)前角為負(fù) ， 靠近橫刃處前角約為－ 30176。 第 8章 加工中心加工工藝 (2） 前角 。 2176。 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的頂角 2=118176。 減小頂角 2， 會增大主切削刃的長度 ， 使相同條件下切削刃單位長度上的負(fù)荷減輕 ， 切削軸向切削分力減小 ， 容易切入工件 。 頂角的大小主要影響鉆頭的強度和軸向阻力 。 工作部分包括切削部分和導(dǎo)向部分 ， 分別承擔(dān)切削和引導(dǎo)切削方向的作用；柄部有直柄和莫氏錐柄兩種 ， 用于定心夾持和傳遞扭矩；頸部標(biāo)有規(guī)格大小和商標(biāo) 。 (3） 專用夾具是專門為某一工件的某一道或幾道工序加工而設(shè)計的夾具 。 圖 817所示是孔系組合夾具在基礎(chǔ)件和方箱上的應(yīng)用實例 。 組合夾具有槽系組合夾具和孔系組合夾具 ， 槽系組合夾具元件間靠鍵和槽定位 ， 而孔系組合夾具則靠孔與銷定位 。 圖 816(a)可進行四面加工；圖 816(b)、 圖 816(c)可進行圓柱凸輪的空間成型面和平面凸輪加工；圖 8－ 16（ d） 為雙回轉(zhuǎn)臺 ， 可用于加工在表面上成不同角度布置的孔 ， 從五個方向進行加工 。 整數(shù)倍的垂直 （ 或水平 ） 回轉(zhuǎn)坐標(biāo)的分度 。 圖 815所示為數(shù)控氣動立臥式分度工作臺 。 (4） 裝卸使用方便 。 (2） 夾具應(yīng)能在機床上實現(xiàn)定向安裝 。 而對于單工位 （ 如圖 812中件 1上 的 A面 ） 或相鄰兩工位（ 如圖 812中件 2上的 B、 C兩面 ） 加工 ， 將零件靠工作臺一側(cè)或一角安裝 ， 刀具定位的長度值就可以減小 ， 使工藝系統(tǒng)的剛性得以提高 ， 進而有利于提高工件的加工精度 。 確定零件在工作臺上的最佳位置時 ， 主要考慮機床行程 、 各種干涉以及加工各部位的刀具長度等因素 。 同樣 ， 若加工中心加工前的預(yù)加工面與加工中心所加工的面