【正文】 態(tài)流動性，因而可鑄成形狀復雜的零件?；诣T鐵常用作機架或殼座。2鋼鋼的強度較高，塑性較好，可通過軋制、鍛造、沖壓、焊接和鑄造方法加工各種機械零件，并且可以用熱處理和表面處理方法提高機械性能，因此其應用極為廣泛。結構鋼可用于加工機械零件和各種工程結構。按化學成分鋼可分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼包括普通碳素結構鋼和優(yōu)質碳素結構鋼。%，其強度極限和屈服極限較低，塑性很高，可焊性好，通常用于制作螺釘、螺母、墊圈和焊接件等。%~%之間，它的綜合力學性能較好，因此可用于制造受力較大的螺栓、螺母、鍵、齒輪和軸等零件。合金結構鋼是在碳鋼中加入某些合金元素冶煉而成。每一種合金元素含量為2%~5%或合金元素總含量為5%~10%的稱為中合金鋼。加入不同的合金元素可改變鋼的機械性能并具有各種特殊性質。合金鋼較碳素鋼價格高，對應力集中亦較敏感，因此只用于碳素鋼難于勝任工作時才考慮采用。 常用鋼鐵材料的機械性能材料機械性能名稱牌號抗拉強度sb(N/mm2)屈服強度ss(N/mm2)硬度(HBS)普通碳素結構鋼Q215Q235Q255Q275335~410375~460410~510490~610215235255275優(yōu)質碳素結構鋼203545410530600245315355156197220合金結構鋼18Cr2Ni4W35SiMn40Cr40CrNiMo20CrMnTi65Mn1187859819801079735835510785835834430260229247269163。130179。153灰鑄鐵HT150HT200HT250145195240———150~200170~220190~240球墨鑄鐵QT45010QT5007QT6003QT7002450500600700310320370420160~210170~230190~270225~305二：材料選用的原則從各種各樣的材料中選擇出合用的材料是一項受到多方面因素制約的工作，通常應考慮下面的原則：載荷的大小和性質，應力的大小、性質及其分布狀況對于承受拉伸載荷為主的零件宜選用鋼材，承受壓縮載荷的零件應選鑄鐵。零件的工作條件在腐蝕介質中工作的零件應選用耐腐蝕材料，在高溫下工作的零件應選耐熱材料，在濕熱環(huán)境下工作的零件，應選防銹能力好的材料，如不銹鋼、銅合金等。金屬材料的性能可通過熱處理和表面強化（如噴丸、滾壓等）來提高和改善，因此要充分利用熱處理和表面處理的手段來發(fā)揮材料的潛力。經(jīng)濟性選擇零件材料時，當用價格低廉的材料能滿足使用要求時，就不應選擇價格高的材料，這對于大批量制造的零件尤為重要。綜上所述，通過對比選取，GCr15即可滿足的W013型深溝球軸承外圈溝位置和平行度測量儀的定位板工作需求 GCr15是應用最廣泛的鉻軸承鋼，在工作時能承受很高的交變接觸壓應力。為滿足性能要求，一般W（C）=%~%,高碳是為了保證具有高的強度和硬度以及足夠的顆粒狀碳化物，以提高耐磨性。但鉻的含量也不能太高，否則會使淬火后殘余奧氏體量增加，使零件的硬度和尺寸穩(wěn)定性降低，并增加碳化物的不均勻性，降低韌性和疲勞強度。還可制造耐磨性零件，如坦克發(fā)動機上噴油嘴芯桿，油濾襯套等GCr9 SiMn~~~~810~830水、油150~16062~64壁厚＜12mm，外徑＜250mm的套圈。直徑小于22mm的滾子。GCr15SiMn~~~~820~840水、油150~170＞62油中最大淬透直徑為50~65mm，主要用于制造部分大型滾動軸承，如壁厚大于等于12mm或外徑大于250mm的套圈，直徑為50~200mm的鋼球，直徑大于等于23mm的圓柱滾子等。零件加工過程中工序的內容或工序數(shù)目、材料消耗、熱處理方法、零件制造費用等都與毛坯的材料、制造方法、毛坯的誤差及其余量有關。鑄鐵、鑄鋼和鑄鋁、鑄銅等有色金屬材料適合用鑄造獲得毛坯；要求強度和韌性好的重要鋼質零件用鍛造獲得毛坯；焊接是快速獲得毛坯的方法，但僅適宜于低碳鋼。大批量生產時應采用精度和生產率高的毛坯制造方法，以減少材料消耗和機械加工工作量。而單件小批量生產時應采用精度和生產率均低的生產方法，如用手工造型、自由鍛等方法獲得毛坯。一般情況下，形狀復雜，尺寸大的 毛坯應采用生產率和精度都較低的砂型鑄造或自由鍛；而形狀簡單、尺寸小的毛坯可以用高精度高生產率（如壓鑄，精密模鍛等）的毛坯制造方法；形狀特殊，機械加工又有困難的小件可用熔模和壓鑄等方法。鍛件 適用于要求強度高，形狀比較簡單的零件。冷拉型材尺寸較小、精度較高，適用于制造中小型零件及自動機床上加工。焊接件必須時效處理后方可加工。其它 如工程塑料和粉末冶金材料毛坯的選取應考慮四個因素：（1）零件力學性能要求；（2）零件結構及外廓尺寸；（3）生產綱領及批量；（4）現(xiàn)場生產條件及發(fā)展。在相同材料的條件下，鍛件的機械強度和沖擊韌性比鑄件高，對于承受重載荷、交變載荷和沖擊載荷工作的零件常選用鍛件。這種鍛件的精度低，生產率也低。一般小型鍛件以成型為主，大型鍛件以改變內部質量為主。胎模鍛 在自由鍛設備上采用活動胎模形成鍛件的方法稱為胎模鍛。胎模鍛適用于小批及中批量生產。模鍛 在模鍛設備（模鍛錘、熱模鍛壓力機、平鍛機、螺旋壓力機等）上用鍛模成形鍛件的方法稱為模鍛，也稱為熱模鍛。模鍛件的精度，鍛件表面質量及內部組織結構都較好，生產率也較高，機械加工余量小。對于難于切削加工或費工時及對其使用性能有更高要求的零件（如齒輪、航空零件）可采用精密模鍛。軋鍛 軋鍛是通過軋輥的旋轉將坯料逐漸軋壓成形的軋制—鍛造復合工藝。適用于大批大量生產的鍛件。定位板材料為GCr15。根據(jù)定位板鑄件件圖規(guī)定，毛坯錯差不大于2mm；表面缺陷深度不大于1mm 鍛件殘余飛刺不大于1mm；表面拋丸清理；調質硬度為3．7～。球化退火的目的是為獲得球狀珠光體組織，以降低鑄造后鋼的硬度，有利于切削加工，并為淬火做好組織準備。2刀具夾具的選擇一、刀具的選擇 刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內容，它不僅影響數(shù)控機床的加工效率，而且直接影響加工質量。 現(xiàn)在，許多CAD/CAM軟件包都提供自動編程功能，這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規(guī)劃的有關問題，比如，刀具選擇、加工路徑規(guī)劃、切削用量設定等，編程人員只要設置了有關的參數(shù)，就可以自動生成NC程序并傳輸至數(shù)控機床完成加工。本文對數(shù)控編程中必須面對的刀具選擇和切削用量確定問題進行了探討，給出了若干原則和建議，并對應該注意的問題進行了討論。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機床動力頭上，因此已逐漸標準化和系列化。根據(jù)刀具結構可分為：①整體式；②鑲嵌式，采用焊接或機夾式連接，機夾式又可分為不轉位和可轉位兩種；③特殊型式，如復合式刀具，減震式刀具等。從切削工藝上可分為：①車削刀具，分外圓、內孔、螺紋、切割刀具等多種；②鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等；③鏜削刀具；④銑削刀具等。 　　數(shù)控刀具與普通機床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點： 　?、艅傂院茫ㄓ绕涫谴旨庸さ毒撸?，精度高，抗振及熱變形??； 　?、苹Q性好，便于快速換刀； 　?、菈勖撸邢餍阅芊€(wěn)定、可靠； 　?、鹊毒叩某叽绫阌谡{整，以減少換刀調整時間； 　?、傻毒邞芸煽康財嘈蓟蚓硇?，以利于切屑的排除； ⑹系列化，標準化，以利于編程和刀具管理。 2) 刀片或刀具的耐用度及經(jīng)濟壽命指標的合理性。 4) 刀片或刀具材料及切削參數(shù)與被加工材料之間應相匹配。 6) 刀柄的強度要高、剛性及耐磨性要好。 8) 刀片及刀柄插入的位置和方向有要求。應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。生產中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選硬質合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。而平頭刀具在表面加工質量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應優(yōu)先選擇平頭刀。 　　在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫上，按程序規(guī)定隨時進行選刀和換刀動作。編程人員應了解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整范圍，以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。 　　在經(jīng)濟型數(shù)控加工中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。 數(shù)控機床所使用的刀具與普通機床所用的刀具相比，其刀具類型、材料、刀刃的結構、參數(shù)及切削方式等均無多大差別，但為滿足數(shù)控機床的加工工序集中、零件裝央次數(shù)少、加工精度高、能自動換刀等要求，數(shù)控機床使用的刀具除必須具備普通切削刀具應有的特點外，還應有以下要求；1）精度要求數(shù)控機床在加工時是利用刀刃與工件相對運動形成的軌跡或軌跡的包絡面來獲得工件輪廓形狀的。這樣才能保證被加工零件的形位尺寸精度與程序要求相一致。2）耐用度要求數(shù)控機床在加工中為了提高生產率，往往使用很高的切削速度。因此，數(shù)控機床對其刀具耐用度有很高的要求。一般，強度用抗彎強度表示，韌性用沖擊值表示。一種好的刀具材料，應當根據(jù)它的使用要求，兼顧以上兩方面的性能，而有所側重。發(fā)展模塊化刀具的主要優(yōu)點：1）減少換刀停機時間，提高生產加工時間；2）加快換刀及安裝時間，提高小批量生產的經(jīng)濟性；3）提高刀具的標準化和合理化的程度；4）提高刀具的管理及柔性加工的水平；5）擴大刀具的利用率，充分發(fā)揮刀具的性能；6)有效地消除刀具測量工作的中斷現(xiàn)象，可采用線外預調。 為了達到高效、多能、快速、經(jīng)濟的目的，數(shù)控加工刀具與普通金屬切削刀具相比應具有以下特點： 1) 刀片及刀柄高度的通用化、規(guī)格化、系列化。 3) 刀具或刀片幾何參數(shù)和切削參數(shù)的規(guī)范化、典型化。 5) 刀具應具有較高的精度，包括刀具的形狀精度、刀片及刀柄的轉位及拆裝的重復精度。7) 刀柄或工具系統(tǒng)的裝機重量有限度。 9) 刀片、刀柄的定位基準及自動換刀系統(tǒng)要優(yōu)化3：本課程設計所用到的道具以及機床的選擇綜上所述，W013型深溝球軸承溝位置和平行度測量儀上的定位平板的加工所選擇的刀具應選用銑刀體與刀桿分離制造以刀體孔為基準與刀桿配合聯(lián)接，或銑刀體與刀桿制成一體的可轉位刀片的銑刀，并且根據(jù)加工定位板的大小尺寸可得出：刀具應具有較高的使用精度和耐用度；根據(jù)加工定位板所采用的材料得出：刀具應具有較高的強度和韌度。銑外形時用直徑為10的平底刀，銑表面用直徑為12的面銑刀，刀具材料都采用高速鋼，銑鍵槽時可以選用普通的球銑刀就可以滿足要求。二、夾具的選擇銑床夾具按使用范圍，可分為通用銑夾具、專用銑夾具和組合銑夾具三類。還可按自動化程度和夾緊動力源的不同（如氣動、電動、液壓）以及裝夾工件數(shù)量的多少（如單件、雙件、多件）等進行分類。銑床常用的通用夾具主要有平口虎鉗，它主要用于裝夾長方形工件，也可用于裝夾圓柱形工件。固定鉗口和鉗口鐵起垂直定位作用，虎鉗體上的導軌平面起水平定位作用。回轉底座和定位鍵分別起角度分度和夾具定位作用。 銑床夾具在銑床工作臺上的安裝位置，直接影響被加工表面的位置精度，因而在設計時必須考慮其安裝方法，一般是在夾具底座下面裝兩個定位鍵。兩定位鍵的距離應力求最大，以利提高安裝精度。如果夾具寬度較大時，可在同側設置兩個耳座，兩耳座的距離要和銑床工作臺兩個T形槽間的距離一致。由理論力學可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個自由度，即沿著X、Y、Z三個坐標軸的移動和繞著這三個坐標軸轉動的自由度。定位的任務，就是要限制工件的自由度。工件的六個自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位置，稱為完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個支撐點的定位稱為部分定位。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個自由度。(1)一般情況下，應該避免使用過定位。（2）過定位亦可合理應用雖然工件在夾具中定位，通常要避免產生“過定位”，但是在某些條件下，合理地采用“過定位”，反而可以獲得良好的效果。工件本身剛性和支承剛性的加強，是提高加工質量和生產率的有效措施，生產中常有應用。這就是個“過定位”的定位方式。由于工件的支撐剛性得以加強，尾架的扶持有助于實現(xiàn)穩(wěn)定，可靠的定位，所以工件安裝方便，加工質量和效率也大為提高。為了充分發(fā)揮數(shù)控機床的特點，裝夾工件時應注意以下幾點： 1） 盡量采用可調式、組合式等標準化、通用化和自動化夾具。必要時才設計專用夾具。 4） 工件的定位基準應與設計基準保持一致，以減少定位誤差對尺寸精度的影響。定位基準在數(shù)控機床上要細心撥正。 5） 由于通常要求一次裝夾便能完成工件的全部加工工序，因此應防止工件夾緊引起的變形。選用夾具時，通常考慮以下幾點：1）盡量選用可調整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產準備時間。3）裝卸工件要迅速方便，以減少機床的停機時間。夾具的類型　　數(shù)控車床上的夾具主要有兩類：一類用于盤類或短軸類零件，工件毛坯裝夾在帶可調卡爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動旋轉；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動卡盤傳動旋轉。如：通用臺虎鉗、數(shù)控分度轉臺等。3 加工工藝分析及加工路線、編程分析1 數(shù)控加工工藝機械產品的生產過程是將原材料轉化為成品的全過程。