【正文】 SO40 / BT40（ MAS403） 工作臺最大縱向行程 650mm 主配控制系統(tǒng) FANUC 0iMateMC 工作臺最大橫向行程 450mm 換刀時間（ s） 主軸箱垂向行程 500mm 主軸轉(zhuǎn)速范圍 20— 6000( r/min) 工作臺 T型槽 （槽數(shù) 寬度間距） 51660mm 快速移動速度 10000（ mm/min） 主電動機功率 （ kw） 進給速度 5— 8000（ mm/min） 脈沖當(dāng)量（ mm/脈沖） 工作臺最大承載 (kg) 700kg 機床外形尺寸 (長寬高 )(mm) 2540mm2520mm2710mm 機床重量 ( kg) 4000kg 夾具的選擇 夾具的選擇應(yīng)考慮以下幾點： (1) 夾緊機構(gòu)或其他元件不得影響進給，加工部位要敞開。 (3) 夾具的剛性和穩(wěn)定性要好。 (5) 夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單。 (7) 減少夾具在機床上的使用誤差。根據(jù)零件圖分析， 連桿 零件 的加工 可采取如下工藝措施：以夾持面和兩個側(cè)面定位選用 平口 虎鉗裝夾，如圖 52 所示。再以 夾持面 為定位基準進行裝夾 ，完成 所有 加工內(nèi)容，最后翻面夾兩側(cè) 面，將夾持面 和下底面 銑掉。 圖 52 平口虎鉗 表 52 平口 虎鉗夾具參數(shù) 產(chǎn)品 名稱 型號 鉗口寬度（ mm） 鉗口高度（ mm） 鉗口最大張開度（ mm） 定位鍵寬度（ mm） 外形尺寸長寬高（ mm） 平口 虎鉗 Q12250 250 63 200 22 5893432 49 刀具的選擇 刀具的選擇應(yīng)遵循以下原則： 安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。 刀具尺寸的選擇 刀具尺寸選擇包括直徑尺寸和長度尺寸： （ 1）直徑尺寸：根據(jù)零件圖樣不同，選用的刀具尺寸不一樣，因圖而異。 （ 2）長度尺寸：在加工中心上，刀具長度一般是指主軸端面到刀尖距離 ,包括刀柄和刃具。 根據(jù)經(jīng)驗公式： 1T =ABN+L+ 0Z + tT 公式中 ： 1T — 刀具長度 A— 主軸端面至工作臺中心最大距離 B— 主軸在 Z 向的最大行程 N— 加工表面距工作臺中心距離 L— 工件的加工深度尺寸 0Z — 刀具切出工件長度（以加工表面取 25 mm，毛坯表面取 58 mm） 刀具長度示意圖如圖 53： 圖 53 刀具長度示意圖 11 刀具材料的選 擇 刀具材料 的種類很多，目前最 常用的兩種刀具材料 是 高速鋼和硬質(zhì)合金，其性能如下： (1)高速鋼 。不適合高速切削過硬的材料。 具有較高的紅硬性，常溫硬度可達 78— 82HRC，能 在 CC ?1000800 ??保持較好的加工性能，允許切削速度比高速剛高 4～ 10 倍。 刀具選擇的總原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。 切削用刀具材料應(yīng)具備的性能如表 53 所示 ： 表 53 切削用刀具材料應(yīng)具備的性能 希望具備的性能 作為刀具使用 時的性能 希望具備的性能 作為刀具使用時的性能 高硬度（常溫及高溫狀態(tài)） 耐磨損性 化學(xué)穩(wěn)定性良好 耐氧化性耐擴散性 高韌性（抗彎強度） 耐崩刃性 耐破損性 低親和性 耐溶著、凝著（粘刀）性 高耐熱性 耐塑性 變形性 磨 削成形性良好 刀具制造的高生產(chǎn)率 熱傳導(dǎo)能力良好 耐熱沖擊性 耐熱裂紋性 鋒刃性良好 刃口鋒利表面質(zhì)量好微小切削可能 12 確定刀具 根據(jù)零件要求分析，所需刀具如下： ? 16 立銑刀一把、 ? 40 面 銑刀 1 把 、 ? 40 立銑刀 1 把、 ? 20 的球頭 銑刀 1 把、 ? 12 立銑刀 1 把、 ? 10 的 角 立 銑刀 1 把、 ? 6 球頭 銑刀 1 把，具體的刀具參數(shù)見表 54 數(shù)控加工刀具卡片。其量具的使用表如表 55 所示 ： 表 55 量具表 名稱 規(guī)格 用途 量程 （ mm） 分度值 （ mm） 游標卡尺 0150 主要用于測量內(nèi)、外尺寸和深度等 千分尺 025 75100 用于長度測量工具 直尺 0100 1 用來測量工件的長度 13 6 定位基準的選擇 定位基準有粗基準和精基準兩種，用未加工過的毛坯表面作為定位基準稱為粗基準，用已加工過的表面作為定位基準稱為精基準。 因下表面作為精基準可以滿足基準重合的原則。如圖 61 所示： 圖 61 定位基準圖 7 冷卻液的選擇 冷卻 液是為提高切削加工效率而使用的液體。切削液具有冷卻、潤滑、清潔和防銹的作用， 常用的切 削液分為水溶液、乳化液和切削油三種。它的導(dǎo)熱性好，冷卻效果好。所以常在水溶液中加入一定量的添加劑，如活性物質(zhì)和油性添加劑等，使其既具有良好的防腐性能和潤滑性能。乳化液是將乳化油（由礦物油和表面活性劑配成）用 95%～ 98%的水 14 稀釋而成，呈乳白色或半透明狀的液體，它具有良好的冷卻作用，但潤滑、防腐性能較差。 （ 3） 切削油。純礦物油不能在摩擦界面形成堅固的潤滑膜，潤滑效果較差。 由于在切削加工過程，被切削金屬層的變形，切屑與刀具前刀面的摩擦和工件與刀具后刀面的摩擦，產(chǎn)生大量的切削熱。為了提高 零件的加工精度，延長刀具的耐用度和使用壽命，在切削加工過程中必須使用冷卻液對工件和刀具進行冷卻，以避免造成“燒刀”的現(xiàn)象從而對零件的精度造成影響。也能起到良好的排削和潤滑等作用。 表 71 冷卻液 冷卻液名稱 主要成份 主要作用 水溶液 水、防銹添加劑 冷卻 乳化液 水、油、乳化劑 冷卻、潤滑、清洗 切削油 礦物油、動植 物油、極壓添加劑或油性 潤滑 綜合 連桿 零件的加工性能、機床、切削用量、刀具的材料以及毛坯的材料等，最后確定冷卻液使用乳化液，選用乳化液是最適宜的。 連桿零件切削用量的選擇：由于該零件的毛坯采用 180mm100mm30mm 鋁合金， 15 再根據(jù)其加工精度要求以及刀具的一些相關(guān)要求選擇， 粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工成 本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。 背吃刀量 的 確定 背吃刀量 ap 為平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為 mm。 背吃刀量是根據(jù)機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 由于該零件材料為鑄鋁，硬度不高，所 以粗加工背吃刀量為 ，精加工背吃刀量為 。 D=16mm 根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素，可參考表 82 選取。但實際上由于機床、刀具等的限制，綜合考慮： 取粗銑時 cv =150m/min 精銑時 cv =200m/min 代入 81 式中： 粗n = 1501000?? =精n = 2021000?? =計算的主軸轉(zhuǎn)速 n 要根據(jù)機床有的或接近的轉(zhuǎn)速選取 取 粗n =2986 r/min 精n =3981 r/min 同理計算 ? 20 立 銑刀： 取 粗n =2389r/min 精n = 3185r/min 17 切削速度的確定 切削進給速度 F 是 切削時單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進給方向的相對位移，單位mm/min。工件材料的強度和硬度越高， Zf 越小，反之則越大；工件表面粗糙度值越小，Zf 就越??；硬質(zhì)合金銑刀的每齒進給量高于同類高速鋼銑刀，可參考表 83 選取 表 83 銑刀每齒進給量 Zf 工件材料 每齒進給量 Zf /（ mm/z） 粗銑 精銑 高 速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 ~ ~ ~ ~ 鑄鐵 ~ ~ 鋁 ~ ~ ~ ~ 綜合選?。捍帚?Zf = mm/z 精銑 Zf = 銑刀齒數(shù) z=3 上面計算出： 粗n =2986r/min 精n =3981 r/min 將它們代入式子 82 計算。 18 9 起刀進刀和退刀有關(guān)的工藝問題 的處理 起始平面、返回平面、進刀平面、安全平面的確定 起始平面 起始平面是程序開始時刀具的初始位置所在的平面，在定義被加工零件的最高點一般在 50— 100mm 左右的某一位置上，一般高于安全平面，在此平面上刀具以 G00 速度行進。 返 回平面 返回平面是指程序結(jié)束后，刀具尖點（不是刀具中心）所在的 Z 平面，也定義在被加 工表面最高點 50— 100mm 左右的某一位置上，一般與起始面重合。 進刀平面 進刀平面是刀具以高速指令 G00 下刀至要銑削到工件時變成進刀速度下刀，以避免撞刀，此速度轉(zhuǎn)折點的位置為進刀平面，其高度為進刀高度，此高度一般在加工面和安全平面之間，離加工面 5— 10mm（指刀尖點到加工面間的距離），加工面為毛坯時取大值，加工面為已加工面時取小值。 退刀平面 退 刀平面是指加工結(jié)束后，刀具以切削進給速度離開工件表面一段距離（ 5— 10mm）后轉(zhuǎn)為以高速返回安全平面。 安全平面 安全平面是指加工完成一段面后，刀具沿軸方向運動一段距離后，刀尖所在的 Z 面，一般為被加工面最高點 10— 50mm 左右的位置上，并以 G00 指令快速行進。 19 刀具在加工中的幾個平面如圖 91 所示 。 起始點和返回點應(yīng)定義高出被加工零件的最高點 50— 100mm左右的某一位置上，即平面、退刀所在的位置。 根據(jù) 該零件的 加工分析得出毛坯高為 30mm , 所以 起始點和返回點設(shè)定為 （ 0， 0，80） 。一般來說，對粗加工而言，選擇曲面內(nèi)的最高角點作為曲面的切入點（初始切削點）。因為在該點處，刀具所受的彎矩較小，不易折斷刀具。 20 10 編寫 加工 工藝 過程卡片 零件名稱 零件 材料 毛坯 種類 毛坯硬度 毛重 /kg 凈重 /kg 車型 每車件數(shù) 連桿零件的 銑削加工 鋁 合金 鋁件 2kg 加工中心 單件 工 序 號 工序名稱 設(shè)備名稱及型號 夾具 進給量 （ mm/min） 主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 背吃刀量（ mm） 冷卻液 刀具號 1 備料 (180 10030mm) 鋸床 專用 夾具 2 銑夾持面 加工中心KVC650 平口虎鉗 537 2986 3 乳化液 T01 3 粗 銑上 平面 加工中心KVC650 平口虎鉗 215 1194 乳化液 T02 3 精 銑上平面 加工中心KVC650 平口虎鉗 143 1592 乳化液 T02 4 粗 銑外輪廓 加工中心KVC650 平口虎鉗 215 1194 乳化液 T03 4 精 銑外輪廓 加工中心KVC650 平口虎鉗 143 1592 乳化液 T03 5 粗 銑凸臺 加工中心KVC650 平口虎鉗 215 1194 乳化液 T03 5 精 銑凸臺 加工中心KVC650 平口虎鉗 143 1592 乳化液 T03 6 粗 銑 球形凹槽 加工中心KVC650 平口虎鉗 430 2389 乳化液 T04 21 6 精 銑 球形凹槽 加工中心KVC650 平口虎鉗 287 3185 乳化液 T04 7 粗 銑方型腔 加工中心KVC650 平口虎鉗 717 3981 乳化液 T05 7 精 銑方型腔 加工中心KVC650 平口虎鉗 478 5108 乳化液 T05 8 粗銑圓角 加工中心KVC650 平口虎鉗 560 5468 2 乳化液 T06 8 精銑圓角 加工中心KVC650 平口虎鉗 508 5640 乳化液 T06 9 粗銑倒模角 加工中心KVC650 平口虎鉗 580 5680 2 乳化液 T07 9 精銑倒模角 加工中心KVC650 平口虎鉗 526 5842 乳化液 T07 10 翻面 粗 銑底面 加工中心KVC650 平口虎鉗 537 2986 2 乳化液 T02 10 翻面 精 銑底面 加工中心KVC650 平口虎鉗 358 3981 乳化液 T02 11 去毛