【正文】 專業(yè)： 機械設計與制造指導單位或教研室： 西安學院指導教師： 職 稱： 講師西安4 / 35 摘要 數控機床加工工藝與普通機床加工工藝在原則上基本相同，但數控加工的整個過程是自動進行的。這是因為數控機床價格昂貴，若只加工簡單的工序，在經濟上不合算，所以在數控機床上通常安排較復雜的工序，甚至是在通用機床上難以完成的那些工序。這是因為在普通機床的加工工藝中不必考慮的問題，如工序內工步的安排、對刀點、換刀點及走刀路線的確定等問題，在數控加工時，這一切都無例外地都變成了固定的程序內容，正由于這個特點，促使對加工程序的正確性和合理性要求極高，不能有絲毫的差錯，否則加工不出合格的零件。 The numerical control turning。8 / 351）精度分析本零件要求較高的尺寸有：外圓 Φ22 錐面 7:24 長度 9177。 工藝分析①確定編程原點、加工起點、換刀點。內表面主要是孔，外表面由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及螺紋等表面組成。尺寸標注完整，輪廓描述清楚。無熱處理和硬度要求。1）精度分析本零件要求較高的尺寸有：外圓 Φ48 + 內孔 Φ22H8 + 長度 97177。 2）表面粗糙度本圖中加工內孔 Φ22H8 +，表面粗糙度要求為 ；Φ18，Φ31 外圓，表面粗糙度要求為 。編程原點選在棒料的左端面中心點處；零件在加工中需要一次掉頭裝夾,從圖紙上進行尺寸坐標分析,應設置兩個編程原點。 10 / 35 第一次裝夾工件原點 第二次裝夾工件原點 加工起點考慮安全因素加工內輪廓時選在（14）處，加工外輪廓時選在（60、4）處；換到點考慮安全因素和刀具實際長度因素故選在（100、200）處。其他尺寸皆取基本尺寸作為編程尺寸依據；3)φ48 的圓柱與 φ22 的孔有較高的同軸度要求,加工時必須以同一個定位基準進行加工；4)φ22 的配合公差等級為 H8 表面粗糙度 Ra 為 ，宜采用鉆→擴→鉸進行加工以保證尺寸和表面粗糙度的要求； 加工方法的選擇 確定加工方法加工方法的選擇原則是保證加工表面的精度和表面粗糙度的要求，由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結合零件的形狀、尺寸大小和形位公差等要求全面考慮。通過以上數據分析，考慮加工的效率和加工的經濟性，最理想的加工方式為車削，考慮該零件為大量加工，股加工設備采用數控車床。(1)零件 1 確定加工方案零件上比較精密表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。 零件 2 在加工過程中先夾持左端，按照程序直接加工右端輪廓，外圓加工出來了然后切槽， 最后車螺紋，右端加工好后調頭加工左端，加工左端時，要夾持以加工好右端的切槽處，既外圓直徑為 Φ36mm 處。該典型軸加工順序為：預備加工車端面 粗車左端面輪廓精車右端面輪廓切槽車螺紋調頭車端面鉆孔粗車輪廓精車輪廓車削內孔。根據加工零件的外形和材料等條件，選用 cjk6032 數控機床。調頭中心鉆打中心孔，再用 Φ18 的鉆頭鉆 37mm 的孔，再用鏜刀鏜 的孔、倒角、加工 Φ36mm 孔、倒角，再用內槽刀切 Φ26 的槽，最后內螺紋刀車 M242 的螺紋。該典型軸加工順序為：預備加工車端面粗車右端面輪廓精車右端面輪廓調頭車端面鉆孔鏜孔切內螺紋退刀槽粗車內螺紋精車內螺紋粗車左端面輪廓精車左端面輪廓。根據鑄造方法不同，逐漸又可分為以下幾種類型。這是應用最廣泛的一種鑄件，他又有木模手工造型和金屬模機械造型之分。金屬模機械造型生產效率高，鑄件精度也高，但設備費用高，適應與大批量生產的中小型鑄件。將熔融的金屬澆注到金屬模具中，依靠金屬自重充滿金屬鑄造型腔而獲得的鑄件。3） 其它鑄件。（2） 鍛件。鍛件有自由鍛和模鍛件兩種。它的精度低，加工余量大，生產效率低，適用于單件小批生產及大型鍛件。它的精度、生產率和表面質量均比自由鍛造好，但需專用的模具，主要適用于批量加大的中小型零件。型材有冷拉和熱軋兩種。冷拉的尺寸較小，精度較高，易于實現自動送料，但價格貴，多用于批量較大的在自動機床上進行的加工的情況。其優(yōu)點是制造簡便，周期短；缺點是焊接件抗震性差。（5） 其它毛坯如沖壓件、冷擠壓件、粉末冶金件，這些毛坯精度高，一般不需機械加工只需精加工。提到毛坯精度可減少機械加工的勞動量，提高材料利用率，降低機械加工成本，但毛坯制造成本增加，兩者是相互矛盾的。例如，零件的材料是鑄鐵或青銅，只能選擇鑄鐵毛坯，不能用鍛造。2）零件的結構形狀與外形尺寸。大型零件，受設備條件限制，一般只能用自由鍛和砂型鑄造；中小型零件根據需要可選用模鍛和各種先進的鑄造方法。單件小批生產時應選毛坯精度和生產率均比較低的一般毛坯制造方法，如自由鍛和手工木模造型等方法。5）充分考慮利用新工藝、新技術科新材料，隨著毛坯制造專業(yè)化生產的發(fā)展，以提高經濟效益。3 夾具的選擇 常見的裝夾方式 數控車床上零件裝夾方法與普通車床一樣要盡量選用已有的專用夾具裝夾，且應減少裝夾次數，盡量做到一次裝夾中能把零件上所要加工的表面都加工出來。數控車床多采用三抓子定性卡盤夾持工件，軸類零件還可采用尾坐頂尖支持和工件。還可使用軟爪夾持工件，軟爪弧面面有操縱14 / 35者自行調節(jié)，可獲得理想的夾持精度。（1）三抓自定心卡盤方式。（2）四爪單動卡盤。四爪單動卡盤找正比較費時，只能用于單間小批生產。（3）兩頂尖。兩頂尖裝夾不方便，不需找正，裝夾精度高。（4）軟爪軟爪是一種具有切削性能的夾爪。即用黃銅或軟鋼焊在三個卡爪上，然后根據工件形狀和直徑把三個卡爪的夾持部分直接在機床上車出來（定心誤差只有 ） ，即軟爪是在使用前配合被加工工件特別制造的，如加工成弧面、圓錐面或螺紋等形式，可獲得理想的夾持精度。2）生產類型。4）自動換刀具和換工作臺時不能與夾具或工件發(fā)生干涉。故擬采用第四種方案，采用軟爪夾持工件。在制定切削用量時，應首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應根據優(yōu)化的目標而定。選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據道具復雜程度、制造和磨刀成本來選擇。對于機夾可轉位刀具，由于換到時間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產效率，刀具壽命可選的低些，一般取 1530min 對于裝刀、換刀和調刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應選的高些，尤其保證刀具可靠性。大件精加工時，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀，刀具壽命應按零件精度和表面粗糙度來定。數控機床上所選用的道具常采用適應高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細粒質硬質合金）并使用可轉位刀片。成型車刀16 / 35也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。在數控加工中，應盡量少用或不用成型車刀。這類車刀的刀尖由直線型主副切削刃構成，如 90 度內外圓車刀、左右端面車刀、切槽（切斷）車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內孔車刀。1 刀具材料選擇的基本要求在材料的切削過程中，刀具切削部分承受著較大的壓力、較高的溫度和劇烈的摩擦，有時還要承受劇烈的沖擊，因此刀具材料必須具備下列性能：（1）高硬度刀具要從工件上切除金屬層，因此，其切削部分的硬度必須大于工件材料的硬度。（3）足夠的強度與韌性切削時刀具承受著各種應力與沖擊。（4）高的耐熱性耐熱性是在高溫下，刀具切削部分的材料保持常溫時硬度的性能，也可以用紅硬性或高溫硬度表示。同時，還應盡可能采用資源豐富和價格低廉的材料。鎢和碳的原子結合力很強，增加了鋼的高溫硬度。（2）硬質合金硬質合金使用粉末冶金的方法制成的一種刀具材料。（3）金剛石金剛石分天然和人造兩種，都是碳的同素異形體。人造金剛石是在高溫、高壓下由石墨轉化而來，硬度為 10000HV。但它不適合加工鐵族材料，當溫度達到 800 度時，在空氣中金剛石刀具發(fā)生碳化，會產生急劇磨損。②粗、精車外圓：（因為程序選用 G71 循環(huán)，所以粗、精選用同一把刀）硬質合金 93 度放型車刀，Kr=93 度，Kr’=60 度；E=30 度， （因為有圓弧輪廓）以防于零件輪廓發(fā)生干涉，如果有必要就用圖形來檢驗。④鏜孔：選用 90 度硬質合金鏜刀。⑥內螺紋刀：選用 60 度硬質合金鏜刀。⑧螺紋刀：選用 60 度硬質合金外螺紋車刀。工序集中使總工序數減少，這樣就減少了安裝次數，可以使裝夾時間減少，減少夾具數目，并有利于采用高生產率的機床。工序集中的特點：1) 采用高效專用設備及工藝裝備，生產率高。3) 工藝數目少，可以減少機床數量，操作工人數和是生產面積，還可以簡化生產計劃和生產組織工作。（2） 工序分散工序分散是指將工件的加工分散在較多的工序中進行，每道工序的內容很少，最少時每道工序只包括一簡單工步。其特點有：1) 設備與工藝裝備比較簡單，調整和維修方便，工人容易掌握，生產準備工作量少，又易于平衡工序時間，易適應產品更換。3) 設備數量多，操作工人多，占用生產面積也大。（3）加工工序劃分時，除了考慮工序集中和工序分散外，還需考慮以下一些原則：1）按所用刀具劃分 在工件的待加工表面較多、機床連續(xù)工作時間過長等19 / 35情況下。2）按裝夾次數劃分 這種方法實用于工件的加工內容不多的工件。4）按加工部位劃分 這種方法實用于加工內容較多的零件。大批大量生產可采用工序分散，也可用工序集中。根據以上方法及零件是中批量生產的原則，在加工中采用工序集中，且按裝夾次數來劃分工序，這樣可以簡化生產計劃和組織工作。右端部分和上端部分加工也是一樣。另外，在下列也要單獨安排檢驗工序：①精加工極端結束后②重要工序前后③送往外車間的前后④全部加工工序完成后 加工順序安排 根據零件的功用和技術要求，先將零件的主要表面分開，然后著重考慮主要表面的加工順序。次要表面的加工竄插在各階段之間進行。加工順序安排的一般原則:(1)基面先行原則(2)先粗后精原則(3)先主后次原則(4)先面后孔原則 工藝路線的擬定制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。除此之外，還應考慮經濟效果，以便降低生產成本。50110 毛坯右端，車削左端面 T01 手動2粗車 216。31 外圓、圓弧、216。48 的端面，倒 C1 角 T013精車 216。31 外圓、圓弧、216。48 的端面，倒 C1 角 T024切 4X216。32 的槽，倒 C1角 T035 車螺紋 至要求尺寸 T042 1 調頭夾持 216。18 的底孔 216。42 外圓、R2 圓弧、216。42 外圓、R2 圓弧、216。22 內圓，倒 C1 角 T056 精車 7:24 錐面及 216。22 外圓、7:24 錐面、 外圓、216。22 外圓、7:24 錐面、 外圓、216。對零件的加工主要是對三者數值的選取，若選取合理則加工出的零件必定符合加工要求；若不合理則有可能是零加價工程廢品，所以三者數值的選取對零件的加工是非常重要的。切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，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)揮機床的性能，最大限度提高生產率，降低成本 切削用量的選擇（1）粗車切削用量的選擇原則粗車是毛坯余量較大，工件的加工精度和表面粗糙度等技術要求較低，因此應以發(fā)揮機床與刀具的切削性能、提高生產率和提高到就耐用度，作為選擇切削用量的主要依據。所以在粗車時，不宜選擇較高的切削速度，通常應選擇較大的背吃刀量和進給量。在切削用量三要素中，增大背吃刀量和進給量均使切削力