【正文】 ........................................................................................... 29 產(chǎn)生誤差的主要因素 .................................................................................................... 29 減小誤差的方法 ............................................................................................................ 29 總結(jié) ........................................................................................................................................... 30 致謝 ........................................................................................................................................... 31 參考文 獻(xiàn) ................................................................................................................................... 32 1 1 零件圖形分析及毛坯選擇 零件分析 如圖 11 該零件圖由圓柱、順時針圓弧、逆時針圓弧、內(nèi)孔、外螺紋及內(nèi)螺紋等組成，該圖為數(shù)控回轉(zhuǎn)體車削零件。本文從分析零件圖、選材、零件加工工藝準(zhǔn)備，加工過程，誤差分析進(jìn)行說明，著重說明加工前的工藝準(zhǔn)備。 圖 111 零件圖主軸 2 圖 112 零件圖底座 精度分析 通過上述分析，采取以下幾點(diǎn)工藝措施，零件最高精度等級為 IT9 級，該零件公差值只偏向一邊，故編程時不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。但加工時由于裝夾不當(dāng)極其容易產(chǎn)生震蕩。材料不得有裂紋和氣孔，并銳邊去毛刺，符合 GB/T1804M 國際標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形與外形尺寸和現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，該零件的材料應(yīng)為 45 號鋼。根據(jù)零件要求下料整體尺寸為φ40mm110mm由于是兩次裝夾， 在加工時材料身出長 度 32mm 和 44mm。根據(jù)零件要求下料整體尺寸為 φ40mm38mm，在加工時材料身出長度 35mm。 設(shè)備的介紹 我院數(shù)控機(jī)床型號為是 CKA6132i 由大連長征機(jī)床有限責(zé)任公司生產(chǎn)的，機(jī)床為 320750CNC LATHE。 確定機(jī)床型號 根據(jù)我院的數(shù)控機(jī)床及加工的對象來分析，我院的數(shù)控機(jī)床都能完成對該零件的加工，由于我院數(shù)控加工室有 FANUC0i系統(tǒng)的車床共有六臺，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和精度以及加工的難易程度等條件來選擇數(shù)控設(shè)備的型號，由于該零件由圓柱、內(nèi)孔、圓弧、內(nèi)螺紋、外螺紋組成，形狀比較復(fù)雜，考慮到該零件的表面粗糙度和加工精度有一定的要求，綜上幾點(diǎn)考慮選擇 結(jié)合學(xué)校數(shù)控加工室的條件，特選 CKA6132i 進(jìn)行 零件程序編制與加工。夾緊機(jī)構(gòu)和其它元件不得影響進(jìn)給，加工部位要敞開，要求夾持工件后夾具等一些組件不能與刀具運(yùn)動發(fā)生干涉。由于該零件是 45 鋼一般不會發(fā)生夾緊變形，零件尺寸小、結(jié)構(gòu)和形狀比較簡單，不需要專用夾具，故只需要三爪定位卡盤和一輔助裝夾的墊片。 方案 2 采用三爪自定心卡盤夾持左端面 —— 粗、精車左端外圓 ———— 打中心孔 —— 車左端內(nèi)孔 —— 用三爪卡盤夾持左端面 —— 粗、精車右端圓弧。如圖 21 212 所示。如圖 22 所示。量具種類很多，但不同的工件采用不同的量具作為測量工具。由于游標(biāo)卡尺是一種通用量具且使用方便。 6 3 切削用量確定與切削液的選擇 切削用量受加工質(zhì)量限時的選擇 ap 由半精加工和精加工余量確定。 F 由工件表面粗糙充值確定。 由上述三點(diǎn)可知：粗加工，以提高生產(chǎn)率為主，兼顧加工成本，應(yīng)在刀具耐用度和機(jī)床功率允許的條件下選擇合理。故按加工余量，按表面質(zhì)量要求選擇合理的，在保證刀具耐用度和加工質(zhì)量的前提下選擇盡量大的切削速度。其計(jì)算公式為： n=1000v/? d 式中 :v切削速度，單位 為 m/min，由刀具耳朵耐用度決定；n主軸轉(zhuǎn)速，單位為 r/min， d切削刃上選定的回轉(zhuǎn)直徑，單位為 mm。 確定進(jìn)給速度 進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。確定進(jìn)給速度的原則：當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。 背吃刀量 ap 的選擇 7 背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來確定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀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。 同時，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。在機(jī)床工件和刀具的剛度允許條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工的余量。詳情見表 31。只有達(dá)到這些要求才能使數(shù)控機(jī)床真正發(fā)揮 效率。因此 ,數(shù)控加工中刀具的選擇是非常重要的 ,刀具選擇合理與否不僅影響機(jī)床的加工效率 ,而且還直接影響加工質(zhì)量。 除上述對刀具的基本要求之外 ,車刀切削的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能也非常重要 ,切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控車削中心是十分忌諱的 。 根據(jù)我院的機(jī)床性能以及工件尺寸形狀以及要求分析，該工件圓弧曲線較大，考慮到工件的精度以及加工的情況。因該工件是一次加工完成，不需調(diào)頭加工，采用 45 度的外圓車刀粗車削毛坯外圓，再采用 35 度的尖刀對 該零件進(jìn)行的 粗、精車 。切削液可以將切削過程中所產(chǎn)生的熱量迅速地從切削區(qū)帶走 ,使切削溫度降低。 （ 1) 如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞 —— 造成“燒刀”的現(xiàn)象。 為了提高加零件的刀具精度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過程中必 須使用冷卻液對工件和刀具進(jìn)行冷卻，以避免造成“燒刀” 9 的現(xiàn)象和零件精度的影響。 表 32 切削液的種類和選用 序號 名稱 主要成分 用途 1 水溶液 水、防銹添加劑 冷卻 2 乳化液 水、礦物油、乳化液 冷卻、潤滑、清洗 3 切削油 礦物油、動植物油、復(fù)合油等 潤滑、防銹 該零件材料為 45 鋼，為了避免刀具與工件摩擦產(chǎn)生大量熱影響工件精度，在加工時主 要是以冷卻為主，而以冷卻為主可多采用乳化液作為冷卻液。其性能介于水溶液和切削油之間。 10 4 工藝分析 零件的工藝分析 定位基準(zhǔn)的選擇 制定機(jī)械加工規(guī)程時定位基準(zhǔn)選擇的是否合理，將直接影響零件加工表面尺寸精度。定位基準(zhǔn)選擇不同，工藝規(guī)程也將隨之而異。所謂設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 是指設(shè)計(jì)圖樣上采用的基準(zhǔn)，而工藝基準(zhǔn)則是在機(jī)械加工過程中用來確定加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。在次對以上幾種基準(zhǔn)分別做解釋： ① 工序基準(zhǔn)：在工序圖上用來確定本工序加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。 ③ 測量基準(zhǔn)：測量是采用的基準(zhǔn)。 選擇定位 基準(zhǔn)時，是從保證工件加工精度要求出發(fā)的，因此， 定位 基準(zhǔn)的選擇應(yīng)先選精基準(zhǔn)，再選粗基 準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)考慮如下原則。而為了較容易的獲得加工表面對其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對位置精度要求，應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，即加工原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，則應(yīng)該選擇左端大端面（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)，即 “ 基準(zhǔn)重合”原則。 11 圖 41 基準(zhǔn)重合原則 （ 2）外輪廓左端面精基準(zhǔn)的選擇 夾持右端外圓，夾具 采用三爪卡盤夾緊。減少夾具設(shè)計(jì)，制造工作量和成本，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。 （ 3）螺紋軸內(nèi)孔精基準(zhǔn)的選擇 內(nèi)孔加工時外圓定位， 夾持毛坯 φ38 外圓，夾具 采用三爪卡盤夾緊。 （ 4）螺紋底座外輪廓精基準(zhǔn)的選擇 該零件輪廓以零件軸線 為定位基準(zhǔn)，加工外輪廓時，為了保證一次安裝加工出全部外輪廓，需要設(shè)一螺紋心軸裝置，用三爪卡盤 夾持 心軸左端，心軸右端留有中心孔并用尾座頂緊以提高工藝系統(tǒng)的剛性。下面具體介紹該零件的選擇原則。夾左端 φ40mm外圓，粗車至 φ38mm，夾具為三爪卡盤。 （ 3） 外輪廓內(nèi)孔粗基準(zhǔn)的選擇 為了保證加工面與不加工面間的位置要求，選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，即φ38 外圓。將工件裝夾在三爪自定心卡盤中，把毛坯的同軸度誤差在鏜孔時切除，從而保證其壁厚均勻。以主軸線為粗基準(zhǔn)，用 三爪卡盤夾持 心軸左端， 夾持 心軸右端留中心孔。由于該工件毛坯材料為 φ40mm，所以起刀點(diǎn)應(yīng)大于φ40mm，確保刀具在換刀時與工件產(chǎn)生碰撞，根據(jù)毛坯尺寸，可取為起刀點(diǎn)為（ 30），以保證了刀具與工件之間的安全距離。 13 圖 42 起刀點(diǎn) ② 螺紋底座的工件毛坯材料為 φ40mm，所以起刀點(diǎn)應(yīng)大于 φ40mm，確保刀具在換刀 時與工件產(chǎn)生碰撞，根據(jù)毛坯尺寸，可取為起刀點(diǎn)為（ 30），以保證了刀具與工件之間的安全距離。 圖 43 起刀點(diǎn) （ 2） 進(jìn)刀點(diǎn)的確定 進(jìn)刀方式有幾種： ①首先應(yīng) 快速走刀到達(dá)安全平面，一般應(yīng)大于工件毛坯（ 25mm）以 G00快速到達(dá)安全點(diǎn)。 14 ③沿給定的矢量方向進(jìn)行