【正文】 方案擬定 底面 A、上平面和 248。32 圓柱面和凸輪外輪廓左側(cè)素線為粗基準(zhǔn)定位加工軸孔和銷孔，再以底面 A、軸孔和銷孔定位加工凸輪的外輪廓、上平面、 248。 定位基準(zhǔn)的選擇 (1) 粗基準(zhǔn)：以凸輪的上平面為粗基準(zhǔn)加工底面 A。 因此，軸孔、銷孔和凸輪槽的加工應(yīng)分粗、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要求，同時(shí)在加工這些內(nèi)容時(shí)應(yīng)以底面 A 定位，以保證其垂直度要求和裝夾剛度。 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 20 / 51 實(shí)例分析 ：凸輪零件圖 圖 111 凸輪 零件圖分析 該平面槽形凸輪零件由平面、孔和凸輪槽等構(gòu)成，凸輪槽的內(nèi)外輪廓由直線和圓弧 組，各幾何元素之間關(guān)系明確，尺寸標(biāo)注完整、正確。 ② 半精銑時(shí)，端銑的背吃刀量或周銑的側(cè)吃刀量一般在 ～ 2mm 內(nèi)選取，加工工件的表面粗糙度值可達(dá) ～ m。在工件表面粗糙度值要求為 ～ 25μm時(shí)，如果圓周銑削的加工余量小于 5mm，端銑的加工余量小于 6mm，粗銑一次進(jìn) 給就可以達(dá)到要求。 (1) 背吃刀量 ap（端銑）或側(cè)吃刀量 ae（圓周銑）的選擇 背吃刀量或側(cè)吃刀量的選取主要由加工余量和對(duì)表面質(zhì)量的要求決定。 切削用量的選擇標(biāo)準(zhǔn)是：保證零件加工精度和表面粗糙度的前提下，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具 耐用度并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度的提高生產(chǎn)率，降低成本。由于曲面零件的邊界是敞開的，沒有其他表面限制，所以蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 19 / 51 曲面邊界可以延伸，球頭銑刀應(yīng)由邊界外開始加工。如圖 10 所示發(fā)動(dòng)機(jī)大葉片 當(dāng)采用圖 110a）所示的加工方案時(shí)，每次沿直線加工，刀位點(diǎn)計(jì)算簡單，程序少，加工 過程符合直紋面的形成，可以準(zhǔn)確保證母線的直線度。 4) 曲面銑削路線 銑削曲面時(shí)，常用球頭銑刀采用 “行切法 ”進(jìn)行加工。在安排去除輪廓邊角料的走刀路線時(shí)，以保證輪廓的精加工余量為準(zhǔn)。 圖 19型腔加工走刀路線 a)行且法 b）環(huán)切法 c）綜合法 3) 輪廓銑削路線 對(duì)于外輪廓銑削，一般按工件輪廓進(jìn)行走刀。 ii. 不同點(diǎn)是行切法（圖 19a） )的進(jìn)給路線比環(huán)切法短，但行切法將在每兩次進(jìn)給的起點(diǎn)與終點(diǎn)間留下殘留面積，而達(dá)不到所要求的表面粗糙度；用環(huán)切法（圖 19b） )獲得的表面粗糙度要好于行切法，但環(huán)切法需要逐次向外擴(kuò)展輪廓線，刀位點(diǎn)計(jì)算稍微復(fù)雜一些。 2) 型腔銑削路線的確定 對(duì)于型腔加工的走刀路線常有行切、環(huán)切和綜合切削三種方法，如圖 8 所示。 c) 使用立銑刀螺旋下刀或者斜插式下刀。最為常見的方法為同一深度上的單向多次切削和雙向多次切削 圖 18 平面銑削的多次刀路 a)粗加工 b）精加工 c)粗加工 d)精加工 二、 型腔銑削路線 1) 下刀方法的確定 在型腔銑削中，由于是把坯件中間的材料去掉，刀具不可能象銑外輪廓一樣從外面下 刀切入，而要從坯件的實(shí)體部位下刀切入，因此在型腔銑削中下刀方式的選擇很重要，常用以下三種方法： a) 使用鍵槽銑刀沿 Z 向直接下刀，切入工件。 2. 多次平面銑削的刀具路線 銑削大面積工件平面時(shí)，銑刀不能一次切除所有材料，因此在同一深度需要多次走刀。所以正切入角容易使刀具破損或產(chǎn)生缺口，基于此，擬定刀心軌跡時(shí)，應(yīng)避免正切入角。因此應(yīng)該避免刀具中心線與工件邊緣線重合。刀具中心處于工件中間位置時(shí)將容易引起顫振，從而加工質(zhì)量較差，因此，刀具軌跡應(yīng)偏離工件中心線。刀心位置與工件邊緣重合時(shí)，切入角為零。 面銑刀的切入角由刀心位置相對(duì)于工件邊緣的位置決定。 另外，對(duì)于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料，為了降低表面粗糙 度值，提高刀具耐用度，盡量采用順銑加工。 因此 當(dāng)工件表面無硬皮、機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)無間隙時(shí)，應(yīng)選用順銑。 當(dāng)工件表面有硬皮、機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)有間隙時(shí)，應(yīng)選用逆銑。 順銑時(shí)，刀具從待加工表面切入，切削厚度從最大逐漸減小為零，切入時(shí)沖擊力較大， 刀齒無滑行、 擠壓現(xiàn)象，對(duì)刀具耐用度有利；其垂直方向的切削分力向下壓向工作臺(tái)，減小了工件上下的振動(dòng)，對(duì)提高銑刀加工表面質(zhì)量和工件的夾緊有利。 銑削方式有逆 銑和順銑兩種方式，當(dāng)銑刀的旋轉(zhuǎn)方向和工件的進(jìn)給方向相同時(shí)稱為順銑，相反時(shí)稱為逆銑 逆銑時(shí)，刀具從已加工表面切入，切削厚度從零逐漸增大，不會(huì)造成從毛坯面切入而打刀；其水平切削分力與工件進(jìn)給方向相反，使銑床工作臺(tái)進(jìn)給的絲杠與螺母傳動(dòng)面始終是抵緊，不會(huì)受絲杠螺母副間隙的影響，銑削較平穩(wěn)。 銑削方式的確定 銑削過程是斷續(xù)切削，會(huì)引起沖擊振動(dòng)，切削層總面積是變化的，銑削均勻性差，銑削力的波動(dòng)較大。合理的進(jìn)給路線應(yīng)能保證零件的加工精度、表面質(zhì)量的要求。 進(jìn)給路線的確定 在確定進(jìn)給路線時(shí)，要考慮零件的被加工表面的精度、表面質(zhì)量、表面形狀、零件材料的剛度、切削余量、機(jī)床的類型、剛度、精度以及刀具的剛度等等。對(duì)刀準(zhǔn)確、效率高等特點(diǎn)； 縮短了加工準(zhǔn)備時(shí)間。 這個(gè)滑動(dòng)起點(diǎn)就是所要尋求的基準(zhǔn)位置； 5. 工件端面所在的位置，就是 加上測(cè)頭半徑 5mm 的坐標(biāo)位置。 d) 對(duì)刀點(diǎn)也可以設(shè)在夾具上，但必須與零件的定位基準(zhǔn)有一定的坐標(biāo)聯(lián)系，這樣才能確定機(jī)床坐標(biāo)系與零件坐標(biāo)系的相互關(guān)系。 c) 對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件上。 2) 對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則 a) 在機(jī)床上找正容易，對(duì)刀方便； b) 引起的加工誤差?。? c) 要便于數(shù)學(xué)處理和簡化程序編制 3) 對(duì)刀點(diǎn)的選擇方法： a) 對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，以減少基準(zhǔn)不重合誤差，提高零件加工精度。如首先通過手動(dòng)方式測(cè)出長方形零件的長、寬，然后計(jì)算出中心點(diǎn)位置。對(duì)刀的準(zhǔn)確度直接影響零件的加工精度 1) 對(duì)刀方法及其選擇： 目前工廠常用的方法是將千分表裝在機(jī)床主軸上，然后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)床主軸，以使“刀位點(diǎn)”與對(duì)刀點(diǎn)一致（一致性好即對(duì)刀精度高）。 e) 加工肋時(shí)，刀具直徑為 D＝ (5～ 10)b，其中 b 為肋的厚度。 c) 對(duì)不通孔 (深槽 )，選取 l＝ H+(5～ 10)mm (l 為刀具切削部分長度， H 為零件高度 )。 立銑刀的有關(guān)尺寸參數(shù)推薦按下述經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取 a) 刀具半徑 R 應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑ρ，一般取 r=(～ )ρ。 圖 13 面銑刀幾何角度 2) 立銑刀主要參數(shù)的選擇 立銑刀主切削刃有前角、后角，前、后角都為正值，分別根據(jù)工件材料和銑刀直徑選取。銑削一般鋼材常用 75176?！?90176。只有在銑削低強(qiáng)度材料時(shí)，取λ s = 5176。 銑削時(shí)沖擊力大，為了保護(hù)刀尖，硬質(zhì)合金面銑刀的刃傾角常取λ s = 15176。～12176。 銑刀的磨損主要發(fā)生在后刀面上，因此適當(dāng)加大后角，可減少銑刀磨損。銑削強(qiáng)度和硬度都高的材料可選用負(fù)前角。 用于銑削的切削刃槽形和性能得到很大的提高，很多最新刀片都有輕型、中型和重型加工的基本槽形，如 表 1 所示 表 1 硬質(zhì)合金面銑刀的齒數(shù) 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 12 / 51 面銑刀幾何角度的標(biāo)注如圖 13 所示。粗齒銑刀容屑空間較大，常用于粗銑鋼件；粗銑帶斷續(xù)表面的鑄件和在平穩(wěn)條件下銑削鋼件時(shí)，可選用中齒銑刀。另外，為提高刀具壽命宜采用順銑。精銑時(shí)，銑刀直徑要大些，盡量包容工件整個(gè)加工寬度。銑刀直徑（一般比切寬大 20%～ 50%）盡量包容工件整個(gè)加工寬度。 為了改善切屑卷曲情況，增大容屑空間，防止切屑堵塞，刀齒數(shù)比較少，容屑槽圓弧半徑則較大 3) 球頭銑刀 適用于加工空間曲面零件，有時(shí)也用于平面類零件較大的轉(zhuǎn)接凹圓 弧的補(bǔ)加工 4) 成形銑刀 成形銑刀一般都是為特定的工件或加工內(nèi)容專門設(shè)計(jì)制造的，適用于加工平面類零件的特定形狀 (如角度面、凹槽面等 )，也適用于特形孔或臺(tái)，如圖 11 所示的是幾種常用的成形銑刀。 主切削刃一般為螺旋齒，這樣可以增加切削平穩(wěn)性，提高加工精度。立銑刀圓柱表面和端面上都有切削刃，它們 可同時(shí)進(jìn)行切削，也可單獨(dú)進(jìn)行切削。面銑刀主要用于面積較大的平面銑削和較平坦的立體輪廓的多坐標(biāo)加工 。 1) 面銑刀 面銑刀的圓周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃為副切削刃。 幾種典型的數(shù)控加工刀具 銑刀的選擇： 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 10 / 51 平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀。 除上述兩點(diǎn)之外，銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的 選擇及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的。 刀具的選擇 刀具選擇的基本要求 a) 刀具的剛性要好 目的有二：一是為提高生產(chǎn)率而采用大切削用量的需要；二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過程中隨時(shí)調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。 組合夾具分槽系組合夾具和孔系組合夾具兩大類 孔系組合夾具的優(yōu)點(diǎn)： 孔系組合夾具的元件用一面兩圓柱銷定位，屬允許使用的過定位；其定位精度高，剛性比槽系組合夾具好，組裝可靠，體積小，元件的工藝性好，成本低，可用作數(shù)控機(jī)床夾具。 組合夾具是由一套結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、尺寸已經(jīng)規(guī)范化的通用元件、組合元件所構(gòu)成。但要將加工部位敞開，不能因裝夾工件而影響進(jìn)給和切削加工。如圖所示，它是由可重復(fù)使用的標(biāo)準(zhǔn)零件組成。各夾緊元件應(yīng)盡可能低，以防銑夾頭或主軸套筒與之在加工過程中相碰撞 b) 夾具的剛性和穩(wěn)定性要好。 夾具的選擇 數(shù)控銑床可以加工形狀復(fù)雜的零件，但在數(shù)控銑床上的工件裝夾方法與普通銑床的工件裝夾方法一樣，所使用的夾具往往并不復(fù)雜，只要求有簡單的定位、夾緊機(jī)構(gòu)就可以了。 b) 一般選擇零件上不需要數(shù)控銑削的平面或孔做定位基準(zhǔn)。 4. 分析零件的變形情況：零件在數(shù)控銑削加工時(shí)的變形較大時(shí)，就應(yīng)當(dāng)考慮采取一些必要的工藝措施進(jìn)行預(yù)防。 2. 外形輪廓的凹部曲面或過渡曲面的曲率半徑應(yīng)盡可能大些，以便銑削時(shí)能夠使用大尺寸銑刀。 d) 分析零件的技術(shù)要求 了解零件材料的牌號(hào)、切削性能及熱處理要求，以便合理地選擇刀具 和切削參數(shù)，并合理地制定出加工工藝和加工順序等。對(duì)于數(shù)控加工的零件， 應(yīng)以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸，從而簡化編程 b) 分析零件的形狀與結(jié)構(gòu) 檢查零件的形狀、結(jié)構(gòu)在加工中是否會(huì)產(chǎn)生干涉或無法加工，是否妨礙刀具的運(yùn)動(dòng)。不能存在引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等。當(dāng)在生產(chǎn)實(shí)際中遇到具體問題時(shí)，應(yīng) 根據(jù)數(shù)控機(jī)床的編程知識(shí)，合理而又靈活地去解決實(shí)際問題。蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 1 / 51 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ? Wuhu Institute of Technology 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 說說 明明 書書 論 文 題 目 零件的加工工藝與程序編制 系 別 機(jī)械系 專 業(yè) 數(shù)控專業(yè) 畢 業(yè) 生 學(xué) 號(hào) 及 姓 名 指導(dǎo) 教 師 姓名 2021 年 5 月 ?蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 2 / 51 ??指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語 ???????????????????簽名： 年 月 日 ??蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 3 / 51 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)完成清單 ??說明書： 1 份 共 51 頁 ； 圖 紙：共 張 ， 其中裝配圖 張， 零件圖 張 ； 電子文檔：文件夾 1 個(gè)； 文 檔 1 個(gè)； 內(nèi) 容： 零件的加工工藝與程序編制 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 4 / 51 目錄 摘要 .........................................................................................................................