【正文】 花鍵滾刀在花鍵銑床上加工。以?xún)?nèi)徑定心的花鍵，其內(nèi)徑和鍵側(cè)均需進(jìn)行磨削加工。因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后進(jìn)行。 制定工藝規(guī)程 考慮到以上分析的因素，擬定螺紋軸的工藝規(guī)程如表 41 表 41 螺紋軸的工藝規(guī)程 工序號(hào) 工種 工序內(nèi)容 加工簡(jiǎn)圖 設(shè)備 1 下料 216。 車(chē)床 調(diào)頭，三爪卡盤(pán)夾持工件，粗車(chē)小端，直徑留余量 2mm，鉆中心孔。 3 鉗 研磨兩端中心孔 車(chē)床 4 車(chē) 雙頂尖裝夾，半精車(chē)大端，直徑留余量 。16mm，其余直徑留余量。 6 鉗 俢研兩端中 心孔 車(chē)床 7 磨 磨各外圓輪廓，使其達(dá)到圖紙要求達(dá)到的粗糙度 磨床 8 檢 檢驗(yàn) 第 18 頁(yè) 共 38 頁(yè) 數(shù)控加工工藝分析 數(shù)控加工工藝使傳統(tǒng)的加工工藝在很多方面產(chǎn)生了變革 ,必須了解這些差別 ,才能很好地利用 數(shù)控加工方式 ,保證加工過(guò)程順利和加工質(zhì)量穩(wěn)定。下面主要對(duì)圖 41 進(jìn)行數(shù)控工藝分析。該零件表面由圓柱面、圓錐面、順圓弧、逆圓弧及螺紋組成，且有較高的精度和表面粗糙度要求，特別是 R1R3 的粗糙度要求較高，其表面粗糙度值為 m。 對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸，因其公差數(shù)值較小，故編程時(shí)不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。 1）確定裝夾方案 因工件長(zhǎng)度較短，可用三爪自定心卡盤(pán)直接夾緊工件外圓左端，工件伸出卡盤(pán)130mm，將工件右端面中心設(shè)置為零件的零點(diǎn)，作為加工測(cè)量及編程的基準(zhǔn)點(diǎn)。 2）確定加工順序及進(jìn)給路線(xiàn) ①加工路線(xiàn)先粗后精、由近到遠(yuǎn)的原則確定，根 據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特征，可按以下步驟進(jìn)行。 YCK400 數(shù)控車(chē)床具有粗車(chē)循環(huán)和車(chē)螺紋循環(huán)功能，只要正確使用編程指令，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)確定其進(jìn)給路線(xiàn)，因此，該零件的粗車(chē)循環(huán)和車(chē)螺紋循環(huán)不需要人為確定其進(jìn)給路線(xiàn)（但精車(chē)的進(jìn)給路線(xiàn)需要人為確定）。 3）刀具的選擇 ① T01： 90176。由于三段圓弧有過(guò)象限切削，為防止刀具與工件輪廓發(fā)生干涉，車(chē)刀副偏角不能太小，選 =35176。在精車(chē)中仍要考慮與工件輪廓的干涉，同時(shí)要考慮工件的表面質(zhì)量，選擇尖形車(chē)刀 =50176。 ③ T03：切槽刀，刀寬取 3mm，用于切槽。 外螺紋車(chē)刀，刀尖角 59176。 ⑤ T05：切斷刀，刀寬取 3mm，用于切斷。根據(jù)普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)和加工工號(hào)， M16 粗車(chē)普通螺紋的大經(jīng)尺寸為 Φ ，螺距為 2mm，總吃刀量為 （半徑值）。 ②主軸轉(zhuǎn)速的選擇 車(chē)直線(xiàn)和圓弧時(shí)，根據(jù)車(chē)床和刀具允許的切削速度選粗車(chē)切削速度 =90m/min、精車(chē)切削速度 =120m/min，然后利用公式 =π dn/1000 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 n（粗車(chē)直徑 D=40 ㎜ ，精車(chē)工件直徑取平均值）：粗車(chē) 750r/min、精車(chē) 1200 r/min。 ③進(jìn)給速度的選擇 選擇粗車(chē)、精車(chē)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，再根據(jù)加工的實(shí)際情況確定粗車(chē)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。最后根據(jù)公式 nfVf ? 計(jì)算粗車(chē)、精車(chē)進(jìn)給速度分別為 300 ㎜ /min 和 180 ㎜ /min。 綜合前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容，并將其填入表 1 所示的數(shù)控加工刀具卡和表 2 所示的數(shù)控加工工藝卡片。外圓粗車(chē)刀 750r/min 300 ㎜ /min ㎜ /r 精車(chē)外輪廓 T02 90176。硬質(zhì)合金 320 r/min 32mm/min 第 21 頁(yè) 共 38 頁(yè) 外螺紋車(chē)刀 切斷 T05 切斷刀（寬度3mm） 320 r/min 32mm/min 編制數(shù)控加工程序 O0010 N10 G50 X70. Z30 設(shè)定坐標(biāo)系 N20 T0100 選擇 1號(hào)外圓車(chē)刀基準(zhǔn)刀無(wú)刀補(bǔ) N30 S750 M03 主 軸正傳，轉(zhuǎn)速 750r/min N40 G00 X40. Z2. 快速接近工件 N50 G01 X28. 進(jìn)刀至外徑粗車(chē)循環(huán)起點(diǎn) N60 G71 U1 粗車(chē)切削深度為 1mm，每次退刀量 N70 G71 P80 Q210 外徑粗車(chē)循環(huán) N80 T0202 N90 M00 N100 S1200 N110 G01 Z2. 精車(chē)開(kāi)始（ ） N120 Z2. 倒角 C2 N130 Z28 粗車(chē)螺紋大徑 Φ N140 X24. Z38. 精車(chē)圓錐面 N150 Z48. 精車(chē)Φ 24mm 外圓 N160 G02 X24. Z66. R15. 精車(chē) R15圓弧 N170 G01 Z80. 精車(chē)圓 弧左邊 Φ 24外圓 N180 G03 X24. Z90. R8. 精車(chē) R8圓弧 N190 G02 X24. Z95. R3. 精車(chē) R3圓弧 N200 G01 X34. Z100. 精車(chē)圓錐面 N210 Z110 精車(chē)Φ 34外圓柱面 N220 G70 P80 Q210 精車(chē)循環(huán) G70 N230 G00 X70. Z30. 快速返回對(duì)刀點(diǎn) 第 22 頁(yè) 共 38 頁(yè) N240 T0200 取消 2號(hào)刀補(bǔ) N250 T0303 選擇 3號(hào)切槽刀，調(diào)用 3號(hào)刀補(bǔ) N260 M00 程序暫停，根據(jù)需要調(diào)用切槽是的主軸轉(zhuǎn)速 N270 S320 主軸轉(zhuǎn)速 320r/min N280 G00 X30. Z28. 快速定位到車(chē)槽進(jìn)刀點(diǎn) N290 G01 X20 進(jìn)刀準(zhǔn)備切槽 N300 X12 車(chē)槽至Φ 12mm N310 G04 車(chē)槽到暫停進(jìn)給 1秒，車(chē)槽底 N320 G00 X17 N330 N340 G01 退刀準(zhǔn)備倒角 N350 Z28. 用切槽刀倒角 N360 G00 X70. N370 Z30. 返回對(duì)刀點(diǎn) N380 T0300 取消 3號(hào)刀補(bǔ) N390 T0404 選擇 4號(hào)刀，并調(diào)用 4號(hào)刀補(bǔ) N400 M00 程序暫停，調(diào)整車(chē)削螺紋的主軸轉(zhuǎn)速 N410 G00 X24. Z2. 快速定位到螺紋車(chē)削循環(huán)起點(diǎn) N420 G92 X15. Z26. F2. 粗車(chē)螺紋循環(huán)，螺距 2mm， = ㎜ N430 第一次螺紋半精車(chē)循環(huán)， = N440 第二次螺紋半精車(chē)循環(huán)， = N450 第三次螺紋半精車(chē)循環(huán)， = N460 第四次螺紋半精車(chē)循環(huán)， =。 N480 第五次螺紋半精 車(chē)循環(huán)， =。 從兩套方案所選擇的工裝設(shè)備和機(jī)加工工藝性的對(duì)比分析可以看出，數(shù)控加工工藝問(wèn)題的處理與普通加工工藝基本相同，在設(shè)計(jì)零件的數(shù)控加工工藝時(shí)，首先要遵循普通加工工藝的基本原則和方法，同時(shí)還必須考慮數(shù)控加工本身的特點(diǎn)和零件編程要求。下面通過(guò)以下幾點(diǎn)進(jìn)行比較： 設(shè)備比較 數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越廣泛，不同的數(shù)控裝置，不同的機(jī)床設(shè)備，其應(yīng)用范圍各不相同。 第 24 頁(yè) 共 38 頁(yè) 數(shù)控機(jī)床采用全封閉或半封閉防護(hù)裝置，防止了切屑或切削液飛出給操作者帶來(lái)意外傷害而普通機(jī)床沒(méi)有具備這種功能；數(shù)控車(chē)床大都采用斜床身結(jié)構(gòu)布局，排屑方便，便于采用 自動(dòng)排屑機(jī)；數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速高，工件裝夾安全可靠；數(shù)控車(chē)床大都采用了液壓卡盤(pán)，夾緊力調(diào)整方便可靠，同時(shí)也降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；數(shù)控機(jī)床采用自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，在加工過(guò)程中可自動(dòng)換刀，能連續(xù)完成多道工序的加工。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化 ,可根據(jù)需要靈活配置 ,能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。 工藝系統(tǒng)比較 傳統(tǒng)加工工藝的系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，數(shù)控加工工藝系統(tǒng)比較復(fù)雜。直接通過(guò)人工操作，從而實(shí)現(xiàn)零件的加工。數(shù)控系統(tǒng)按照加工程序的要求，先進(jìn)行相應(yīng)的插補(bǔ)運(yùn)算和編譯處理，然后發(fā)出控制指令，使各坐標(biāo)軸、主軸及輔助系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)完成零件的加工。通過(guò)加工圖 41 可知用傳 統(tǒng)加工方式需要多道工序才能完成加工要求，在數(shù)控機(jī)床上，可集中到一道工序完成加工，在一次安裝中可加工多個(gè)面，不但減少了安裝次數(shù)，而且易于保證這些表面之間的位置精度。數(shù)控生產(chǎn)線(xiàn)的占地面積小，使用的工人少，易于管理。傳統(tǒng)工藝加工方式下，因機(jī)床加工能力的限制，一般需要多次裝夾才能完成零件圖紙要求的精度。數(shù)控加工一個(gè)零件，工序雖只有一道，但加工過(guò)程仍是一步一步進(jìn)行，粗加工、精加工一道完成，這一步一步的加工就稱(chēng)為“工步”。 工藝設(shè)計(jì)比較 數(shù)控機(jī)床雖然自動(dòng)化程度高，但自適應(yīng)性差。它不像傳統(tǒng)機(jī)床加工時(shí)可以根據(jù)加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題比較自由地進(jìn)行人為調(diào)整，即使現(xiàn)第 26 頁(yè) 共 38 頁(yè) 代數(shù)控機(jī)床在自適應(yīng)調(diào)整方面做出了不少努力 與改進(jìn)，但自由度不大。所以，在數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)中必須注意加工過(guò)程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。數(shù)控機(jī)床比同類(lèi)的通用機(jī)床價(jià)格高得多，加工的都是一些形狀比較復(fù)雜、價(jià)格較高的零件，萬(wàn)一損壞機(jī)床或零件都會(huì)造成較大的損失。工藝方案的好壞不僅會(huì)影響數(shù)控機(jī)床效率的發(fā)揮，而且將直接影響到零件的加工質(zhì)量。 加工工藝內(nèi)容比較 數(shù)控加工工藝內(nèi)容要求具體、詳細(xì)，傳統(tǒng)加工工藝內(nèi)容一般由操作員自己控制。而在數(shù)控加工時(shí)，原本在普通機(jī)床上由操作工人靈活掌握并可通過(guò)適時(shí)調(diào)整來(lái)處理的上述工藝問(wèn)題，不僅成為數(shù)控工藝設(shè)計(jì)時(shí)必須認(rèn)真考慮的內(nèi)容，而且編程人員必須事先設(shè)計(jì)和安排好并做出正確的選擇編入加工程序中。 加工精度比較 數(shù)控機(jī)床是高度綜合的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是由精密機(jī)械和自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成的。機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)床的結(jié)構(gòu)具有很高的剛度及熱穩(wěn)定性。更重第 27 頁(yè) 共 38 頁(yè) 要的是數(shù)控加工精度不受工件形狀及復(fù)雜程度的影響，這一點(diǎn)普通機(jī)床是無(wú)法與之相比的。 由于數(shù)控機(jī)床本身具有很高的重復(fù)定位精度，又是按所編程自動(dòng)完成加工的，消除了操作者的各種人為誤差，提高了同批工件加工尺