雙面槽板形零件數(shù)控加工工藝、工裝與NC編程程序設(shè)計(jì)含4張CAD圖.zip

雙面槽板形零件數(shù)控加工工藝、工裝與NC編程程序設(shè)計(jì)含4張CAD圖.zip,雙面,槽板形,零件,數(shù)控,加工,工藝,工裝,NC,編程,程序設(shè)計(jì),CAD 零件加工程序說明 一.數(shù)控機(jī)床編程的方法 　　數(shù)控機(jī)床程序編制的方法有三種：即手工編程、自動(dòng)編程和CAD/CAM 。 　　1. 手工編程 　　由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗(yàn)。適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，但是，非常費(fèi)時(shí)，且編制復(fù)雜零件時(shí)，容易出錯(cuò)。 　　2. 自動(dòng)編程 　　使用計(jì)算機(jī)或程編機(jī)，完成零件程序的編制的過程，對于復(fù)雜的零件很方便。 　　3. CAD/CAM 　　利用CAD/CAM軟件，實(shí)現(xiàn)造型及圖象自動(dòng)編程。最為典型的軟件是Master CAM，其可以完成銑削二坐標(biāo)、三坐標(biāo)、四坐標(biāo)和五坐標(biāo)、車削、線切割的編程，此類軟件雖然功能單一，但簡單易學(xué)，價(jià)格較低，仍是目前中小企業(yè)的選擇。 　　二.數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟 　　1. 數(shù)控機(jī)床編程的主要內(nèi)容 　　分析零件圖樣、確定加工工藝過程、進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、編寫程序清單、制作控制介質(zhì)、進(jìn)行程序檢查、輸入程序以及工件試切。 　　2. 數(shù)控機(jī)床的步驟 　　1) 分析零件圖樣和工藝處理 　　根據(jù)圖樣對零件的幾何形狀尺寸，技術(shù)要求進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容及要求，決定加工方案、確定加工順序、設(shè)計(jì)夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。 　　同時(shí)還應(yīng)發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的功能和數(shù)控機(jī)床本身的能力，正確選擇對刀點(diǎn)，切入方式，盡量減少諸如換刀、轉(zhuǎn)位等輔助時(shí)間。 　　2) 數(shù)學(xué)處理 　　編程前，根據(jù)零件的幾何特征，先建立一個(gè)工件坐標(biāo)系，根據(jù)零件圖紙的要求，制定加工路線，在建立的工件坐標(biāo)系上，首先計(jì)算出刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。對于形狀比較簡單的零件（如直線和圓弧組成的零件），只需計(jì)算出幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值。 　　3) 編寫零件程序清單 　　加工路線和工藝參數(shù)確定以后，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指定代碼及程序段格式，編寫零件程序清單。 　　4) 程序輸入 5) 程序校驗(yàn)與首件試切 這次設(shè)計(jì)結(jié)合圖1-1雙面槽板形零件視圖編輯如下程序。 圖1-1雙面槽板形零件視圖 G54 G17 G80 G40 G90 M03 S1000 G00 X-55 Y0 G01 Z-5 F500 G01 G42 X-65 Y0 D01 (D01 為直徑15的刀) G02 X-36.99 Y29.93 R30 G01 X21.87 Y39.25 G02 X21.87 Y-39.25 R-39.43 G01 X-36.99 Y-29.93 G02 X-65 Y0 R30 G00 G40 Z20 G01 Z-5 F500 G01 G41 X-45 Y0 D01 G02 X-36.54 Y9.88 R10 G01 X25 Y19.5 G02 X25 Y-16.5 R-19.5 G01 X-36.54 Y-9.88 G02 X-45 Y0 R10 G00 G40 Z20 G92 X0 Y0 Z50 M05 M30 ( 環(huán)行加工程序) G54 G17 G80 G40 G90 M03 S1000 G00 X0 Y0 Z30 G98 G83 X90 Y60 Z-39 R10 Q5 F200 X-90 Y60 X-90 Y-60 X90 Y-60 X85 Y0 X-85 Y0 G90 G00 X0Y0 Z50 M05 M30 (通孔加工直徑為8的轉(zhuǎn)頭) G54 G17 G80 G40 G90 M03 S1000 G00 X0 Y0 Z30 G98 G83 X85 Y0 R10 Q5 Z-39 F200 X-85 Y0 G90 G00 X0Y0 Z50 M05 M30 (通孔加工直徑為20的轉(zhuǎn)頭) G54 G17 G80 G40 G90 M03 S1000 G00 X0 Y0 Z30 G98 G83 X90 Y60 R10 Q5 Z-24 F200 X-90 Y60 X-90 Y-60 X90 Y-60 G90 G00 X0Y0 Z50 M05 M30 (通孔加工直徑為13的轉(zhuǎn)頭) G54 G17 G80 G40 G90 M03 S1000 G00 X0 Y-34 G01 Z-6 F500 G01 G41 X0 Y-50 D02 (直徑為10的刀) G01 X72 G03 X80 Y-42 R8 G01 Y-24.8 G03 X75.71 Y-17.71 R8 G02 Y17.71 R20 G03 X80 Y24.8 R8 G01 Y42 G03 X72 Y50 R8 G01 X-72 G03 X-80 Y42 R8 G01 Y24.8 G03 X-75.71 Y17.71 R8 G02 Y-17.71 R20 G03 X-80 Y-24.8 R8 G01 Y-42 G03 X-72 Y-50 R8 G01 X0 Y-50 G00 G40 Z20 G00 X0 Y-34 G01 Z-12 F500 G01 G41 X0 Y-50 D02 (直徑為10的刀) G01 X72 G03 X80 Y-42 R8 G01 Y-24.8 G03 X75.71 Y-17.71 R8 G02 Y17.71 R20 G03 X80 Y24.8 R8 G01 Y42 G03 X72 Y50 R8 G01 X-72 G03 X-80 Y42 R8 G01 Y24.8 G03 X-75.71 Y17.71 R8 G02 Y-17.71 R20 G03 X-80 Y-24.8 R8 G01 Y-42 G03 X-72 Y-50 R8 G01 X0 Y-50 G00 G40 Z20 G00 X0 Y-34 G01 Z-18 F500 G01 G41 X0 Y-50 D02 (直徑為10的刀) G01 X72 G03 X80 Y-42 R8 G01 Y-24.8 G03 X75.71 Y-17.71 R8 G02 Y17.71 R20 G03 X80 Y24.8 R8 G01 Y42 G03 X72 Y50 R8 G01 X-72 G03 X-80 Y42 R8 G01 Y24.8 G03 X-75.71 Y17.71 R8 G02 Y-17.71 R20 G03 X-80 Y-24.8 R8 G01 Y-42 G03 X-72 Y-50 R8 G01 X0 Y-50 G00 G40 Z20 G00 X0 Y-30 (去余量) G01 Z-6 F500 G01 G41 X0 Y-50 D02 (直徑為10的刀) G01 X72 G03 X80 Y-42 R8 G01 Y-24.8 G03 X75.71 Y-17.71 R8 G02 Y17.71 R20 G03 X80 Y24.8 R8 G01 Y42 G03 X72 Y50 R8 G01 X-72 G03 X-80 Y42 R8 G01 Y24.8 G03 X-75.71 Y17.71 R8 G02 Y-17.71 R20 G03 X-80 Y-24.8 R8 G01 Y-42 G03 X-72 Y-50 R8 G01 X0 Y-50 G00 G40 Z20 G00 X40.98 Y-34 (加工中間異型) G01 Z-6 F500 G01 G42 X40.98 Y-20.49 D02 G03 X0 Y20.49 R40.98 G03 X-12.99 Y12.99 R15 G02 X-40.98 Y20.49 R-15 G03 X0 Y-20.99 R40.98 G03 X12.99 Y-12.99 R15 G02 X40.98 Y-20.49 R-15 G00 G40 Z20 G00 X40.98 Y-34 (加工中間異型) G01 Z-12 F500 G01 G42 X40.98 Y-20.49 D02 G03 X0 Y20.49 R40.98 G03 X-12.99 Y12.99 R15 G02 X-40.98 Y20.49 R-15 G03 X0 Y-20.99 R40.98 G03 X12.99 Y-12.99 R15 G02 X40.98 Y-20.49 R-15 G00 G40 Z20 G00 X40.98 Y-34 (加工中間異型) G01 Z-18 F500 G01 G42 X40.98 Y-20.49 D02 G03 X0 Y20.49 R40.98 G03 X-12.99 Y12.99 R15 G02 X-40.98 Y20.49 R-15 G03 X0 Y-20.99 R40.98 G03 X12.99 Y-12.99 R15 G02 X40.98 Y-20.49 R-15 G00 G40 Z20 G00 X0 Y0 (去上表面余料3個(gè)毫的,用直徑為10的刀) G01 Z-3 F500 G01 X5 Y45 X-5 Y-45 X15 Y45 X-15 Y-45 X25 Y45 X-25 Y-45 X35 Y45 X-35 Y-45 X45 Y45 X-45 Y-45 X55 Y45 X-55 Y-45 G00 Z20 M05 M30 O0003: 零件名稱 雙面槽板 機(jī)床 KV650E 數(shù)控系統(tǒng) FANUC 程序名稱 00003 程序員 日期 20XX-4-5 鉆孔參數(shù) 鉆孔速度 鉆孔深度 進(jìn)給率 粗： 精： 粗： 精： 精： 粗： 刀具參數(shù) Φ20麻花鉆 程序段號 程序內(nèi)容 注釋 O0003 主程序 N005 G54G90G80S1000M03 鉆2Xφ20的通孔 N010 G00Z30M08 N015 G81G99X85 Y0Z-39R5F20 N020 X-20 G80 N025 G00Z30 N030 M05M30 返回主程序 O0004 零件名稱 雙面槽板 機(jī)床 KV650E 數(shù)控系統(tǒng) FANUC 程序名稱 00004 程序員 日期 20XX-4-5 鉆孔參數(shù) 鉆孔速度 鉆孔深度 進(jìn)給率 粗： 精： 粗： 精： 精： 粗： 刀具參數(shù) 程序段號 程序內(nèi)容 注釋 O0004 主程序 N001 G54G90G80S1000M03 鉆4xφ13 采用鉆深孔循環(huán)指令 N002 G00Z30M08 N003 G82G99X90Y60Z-24F20R5Q-3 N004 X90 Y-60 N005 X-90 Y60 N006 X-90 Y-60 N007 G80 N008 G00Z30 N009 M05M30 返回主程序 O0005 零件名稱 雙面槽板 機(jī)床 KV650E 數(shù)控系統(tǒng) FANUC 程序名稱 00005 程序員 日期 20XX-4-5 鉆孔參數(shù) 鉆孔速度 鉆孔深度 進(jìn)給率 粗： 精： 粗： 精： 精： 粗： 刀具參數(shù) 程序段號 程序內(nèi)容 注釋 O0005 主程序 N001 G54G90G80S1000M03 鉆4xφ10孔 采用鉆深孔循環(huán)指令 N002 G00Z30M08 N003 G82G99X90Y60Z-39 F20R5Q-3 N004 X90 Y-60 N005 X-90 Y60 N006 X-90 Y-60 N007 G80 N008 G00Z30 N009 M05M30 返回主程序 17 雙面槽板形零件數(shù)控加工工藝、工裝與NC程序設(shè)計(jì) 摘 要 當(dāng)今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對動(dòng)態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實(shí)行封鎖和限制政策。總之，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。 裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。 數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：(1)機(jī)械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動(dòng)控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。 作為一名在校學(xué)生，積極地投身實(shí)踐爭做社會(huì)主義的創(chuàng)造著與建設(shè)者是我義不容辭的責(zé)任。而零件又是組成各種復(fù)雜機(jī)械的根本，所以我堅(jiān)信用自己所學(xué)為國家、社會(huì)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 關(guān)鍵詞頁腳（07級數(shù)控***班加姓名） ：數(shù)控技術(shù) 程序編制 數(shù)控機(jī)床 Abstract Widely adopted by nations in the world manufacturing numerical control technology to improve manufacturing capacity and level, to improve the dynamic changing market adaptability and competitiveness. In addition, all industrial countries in the world and CNC numerical control technology and equipment will also be listed as a national strategic goods, not only to take significant steps to develop its own CNC technology and its industry, enhance overall national strength and an important way to statehood. The equipment industry's technical level and degree of modernization of the entire national economy determines the level and degree of modernization, numerical control technology and equipment is the development of new high-tech industry and cutting-edge industries, enabling technology and basic equipment. Marx once said, "the difference between the various economic era, is not what is produced, but rather how to produce, what the production of labor." Manufacturing technology and equipment is the most basic of human means of production activities, while the numerical control technology is today's most advanced manufacturing technology and equipment, the core technology. CNC technology is to use digital information on the mechanical movement and the work process control technology, CNC numerical control technology and equipment is represented by new technologies on traditional manufacturing industries and the penetration of the formation of new manufacturing electromechanical integrated product, so-called digital equipment , and its technology, covering many areas: (1) Mechanical manufacturing technology; (2) information processing, processing and transmission technology; (3) automatic control technology; (4) servo drive technology; (5) sensor technology; (6) software technology. The application of CNC technology to traditional manufacturing industry is not only a revolutionary change in the manufacturing industry to become a symbol of industrialization, and with the numerical control technology, continuous development and expansion of application fields, his people's livelihood some of the important development of the industry plays a an increasingly important role, because these industries have been required for the digital equipment is a major trend of modern development. As a school student, actively involved in the practice of striving to create a forward to working with builders of socialism is my bounden duty. The part is composed of a variety of complex machinery, the fundamental, so I firmly believe that what they have learned in their own country, and make due contributions to the community. Keywords：CNC Technology Programming CNC machine tools 目錄 摘要····················································2 1．概述 ·························································6 1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)研究的目的和意義····································6 1.2數(shù)控機(jī)床在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢和涉及的學(xué)科············6 1.2.1數(shù)控機(jī)床在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢····················6 1.3本課題的總體要求和規(guī)劃······································7 1.3.1本課題的總體要求········································7 1.3.2規(guī)劃····················································7 1.3.3涉及的學(xué)科··············································8 2 方案的可行性論證和方案的實(shí)現(xiàn)···································8 2.1機(jī)床的選取··················································8 2.2毛坯的選取··················································9 2.3刀具的選取··················································9 2.4工件的安裝與夾具的選擇······································12 2.5數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)········································15 2.5.1選擇定位基準(zhǔn)············································15 2.5.2選擇數(shù)控加工方法········································17 2.5.3劃分加工階段············································19 2.5.4劃分加工工序············································20 2.5.5確定加工順序············································21 2.5.6確定走刀路線和工步順序··································21 2.5.7加工余量與工序尺寸及公差的確定··························22 2.5.8切削用量的確定··········································23 2.5.9對刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定····································26 結(jié)論······························································28 致謝······························································29 參考文獻(xiàn)··························································30 1 概述 1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)課題研究的目的和意義： 本畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇的是一個(gè)板槽類零件，板槽類零件是機(jī)械加工中最普遍、最常用的零件之一。同時(shí)又因?yàn)樗蟮呐浜暇容^高、形位誤差較小。所以對機(jī)床精度要求很高，只有數(shù)控機(jī)床能達(dá)到此要求才能符合要求。通過對此板槽類零件的工藝設(shè)計(jì)和加工，達(dá)到對數(shù)控加工技術(shù)的掌握。 1.2數(shù)控機(jī)床在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢和涉及的學(xué)科： 1.2.1數(shù)控機(jī)床在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢： 數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域。 從1946年誕生了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，這個(gè)表明人類創(chuàng)造了可增強(qiáng)和部分代替腦力勞動(dòng)的工具。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會(huì)中創(chuàng)造的那些只是增強(qiáng)體力勞動(dòng)的工具相比，起了質(zhì)的飛躍，為人類進(jìn)入信息社會(huì)奠定了基礎(chǔ)。6年后，即在1952年，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上，在美國誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。 近年來我國企業(yè)的數(shù)控機(jī)床占有率逐年上升，在大中企業(yè)已有較多的使用，在中小企業(yè)甚至個(gè)體企業(yè)中也普遍開始使用。在這些數(shù)控機(jī)床中，除少量機(jī)床以FMS模式集成使用外，大都處于單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，并且相當(dāng)部分處于使用效率不高，管理方式落后的狀態(tài)。2001年，我國機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值已進(jìn)入世界第5名，機(jī)床消費(fèi)額在世界排名上升到第3位，達(dá)47.39億美元，僅次于美國的53.67億美元，消費(fèi)額比上一年增長25%。但由于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床不能滿足市場的需求，使我國機(jī)床的進(jìn)口額呈逐年上升態(tài)勢，2001年進(jìn)口機(jī)床躍升至世界第2位，達(dá)24.06億美元，比上年增長27.3%。近年來我國出口額增幅較大的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、數(shù)控磨床、數(shù)控特種加工機(jī)床、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控成形折彎機(jī)、數(shù)控壓鑄機(jī)等，普通機(jī)床有鉆床、鋸床、插床、拉床、組合機(jī)床、液壓壓力機(jī)、木工機(jī)床等。出口的數(shù)控機(jī)床品種以中低檔為主新產(chǎn)品開發(fā)有了很大突破，技術(shù)含量高的產(chǎn)品占據(jù)主導(dǎo)地位。數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量大幅度增長，數(shù)控化率顯著提高。2001年國內(nèi)數(shù)控金切機(jī)床產(chǎn)量已達(dá)1.8萬臺(tái)，比上年增長28.5%。金切機(jī)床行業(yè)產(chǎn)值數(shù)控化率從2000年的17.4%提高到2001年的22.7%。數(shù)控機(jī)床發(fā)展的關(guān)鍵配套產(chǎn)品有了突破。 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展前景：繼續(xù)向開放式、基于PC的第六代方向發(fā)展基于PC所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點(diǎn)，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會(huì)走上這條道路。至少采用PC機(jī)作為它的前端機(jī)，來處理人機(jī)界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題，由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控的任務(wù)。PC機(jī)所具有的友好的人機(jī)界面，將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程通訊，遠(yuǎn)程診斷和維修將更加普遍。向高速化和高精度化發(fā)展這是適應(yīng)機(jī)床向高速和高精度方向發(fā)展的需要。向智能化方向發(fā)展隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高。應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)數(shù)控系統(tǒng)能檢測過程中一些重要信息，并自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的。 世界先進(jìn)制造技術(shù)不斷興起，對數(shù)控加工技術(shù)的各個(gè)方面提出了更高的要求。目前，國內(nèi)數(shù)控機(jī)床使用越來越普及，如何提高數(shù)控加工技術(shù)水平已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。隨著數(shù)控加工的日益普及，數(shù)控加工工藝掌握的水平是制約數(shù)控手工編程與CAD/CAM集成化自動(dòng)編程質(zhì)量的關(guān)鍵。 1.3本課題的總體要求和規(guī)劃： 1.3.1本課題的總體要求： 首先要符合設(shè)計(jì)圖紙的要求即：加工精度達(dá)到Ra6.3μm；符合形位要求，上下表面平行度不大于0.05mm；符合裝配要求各孔的直徑公差均不能大于0.05mm；兩垂直表面的垂直度不能大于0.03mm。 在課題內(nèi)容上的要求：一張A0裝配圖；A1零件圖一張；A2夾具零件圖兩張；對設(shè)計(jì)、加工進(jìn)行的必要說明擬定所加工零件工藝流程簡卡； 編制數(shù)控加工工序卡；編制數(shù)控加工程序。走刀路線和工序順序的確定，可以保證工件輪廓表面加工后粗糙度的要求，刀具盡量避免在輪廓處停刀或垂直切入切出工件，留下刀痕；工件的安裝與夾具的選擇，盡可能的減少裝夾次數(shù)，在夾具的裝夾過程中要注意是工件的材料，不要過緊或者過松，造成一定的誤差；刀具的選擇，，選用立銑刀和鉆頭以及攻絲錐。 1.3.2規(guī)劃： 首先先選取加工本零件的機(jī)床型號，通過對零件的精度分析可知：加工精度達(dá)到Ra6.3μm；符合形位要求，上下表面平行度不大于0.05mm；符合裝配要求各孔的直徑公差均不能大于0.05mm；兩垂直表面的垂直度不能大于0.03mm。這么高的精度用普通的機(jī)床顯然是達(dá)不到加工精度要求的，所以選用數(shù)控銑床來加工此零件。 數(shù)控加工工藝的分析：對于該零件的工藝分析，主要從結(jié)構(gòu)形狀，尺寸和技術(shù)要求、定位基準(zhǔn)及毛坯等方面進(jìn)行。確定加工方案，由于表面粗糙度是Ra6.3，所以需要分粗、精加工來完成。本零件屬于小量單件生產(chǎn)，選用虎口鉗作為夾具。零件加工順序按照先面后孔、先粗后精的原則，在數(shù)控銑床上完成。走刀路線的選擇根據(jù)零件靈活選定。刀具選擇，選用Φ20的鉆頭和Φ10的立銑刀。 繪制零件圖和裝配圖，通過對零件綜合的分析可知零件圖要有一個(gè)俯視圖，一個(gè)剖視圖構(gòu)成。再綜合加工工藝可知本零件屬于小量單件生產(chǎn)，選用虎口鉗作為夾具，畫虎口鉗和本板槽類零件的裝配圖。 編制數(shù)控銑床加工程序：在后面的加工工藝卡中給出。 1.3.3涉及的學(xué)科： 板槽類零件圖中給有很高的精度，要想加工出符合要求的零件必須要控制誤差，所以在此涉及到公差與檢測技術(shù)這個(gè)學(xué)科。零件必須要在數(shù)控精度高的機(jī)床上進(jìn)行加工，所以還涉及到數(shù)控程序編制。零件的表面需要進(jìn)行處理和表面硬度也要合格，所以還涉及到工程材料。數(shù)控切削加工中不可避免的要用切削液，所以還涉及到切削液的選擇。而最重要的是數(shù)控工藝的選取，涉及到數(shù)控加工工藝這個(gè)學(xué)科。 2 方案的可行性論證和方案的實(shí)現(xiàn) 2.1機(jī)床的選?。? 通過對零件的精度分析可知：加工精度達(dá)到Ra6.3μm；符合形位要求，上下表面平行度不大于0.05mm；符合裝配要求各孔的直徑公差均不能大于0.05mm；兩垂直表面的垂直度不能大于0.03mm。這么高的精度用普通的機(jī)床顯然是達(dá)不到加工精度要求的，所以所選用的機(jī)床必須要高于零件的精度。又因?yàn)榱慵D上面有圓弧走刀的部分一般的機(jī)床不能完成，必須要選取二軸聯(lián)動(dòng)或者二軸聯(lián)動(dòng)以上的數(shù)控銑床方可加工。結(jié)合現(xiàn)有機(jī)床的情況，選取FANUC系統(tǒng)KV650E型立式數(shù)控銑床。 2.2毛坯的選取： 選擇毛坯形狀和尺寸的要求是：減少“肥頭大耳”，實(shí)現(xiàn)少屑或者無屑加工。因此毛坯形狀要盡量接近成品形狀，以減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量。但也有以下幾種特殊的： ①采用鍛件、鑄件毛坯時(shí)，因鍛模時(shí)的欠壓量與允許的錯(cuò)模量不等，鑄造時(shí)也因?yàn)樯靶驼`差、收縮量等造成誤差，應(yīng)留較大的余量。鍛件適合于形狀復(fù)雜的毛坯，中小型零件可選用鍛件。 ②型材：熱軋型材的尺寸較大，精度低，可作為一般零件的毛坯；冷軋型材尺寸較小，精度較高，多用于毛坯精度要求較高的中、小型零件，適合于自動(dòng)機(jī)床加工。 ③焊接件。對于大多數(shù)來說，焊接件簡單、方便，特別是單件小批量生產(chǎn)可大大縮短生產(chǎn)周期；但焊接變形大，需要時(shí)效處理。 ④冷壓件：適合于形狀復(fù)雜的板料零件，多用于中、小尺寸零件的大批量生產(chǎn)。 由零件俯視圖再結(jié)合本零件的特點(diǎn)和要求，以及實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)性，故選取的材料為鍛件，在數(shù)控機(jī)床加工必須留有足夠的余量一般每邊留2-3mm，所以零件的尺寸為210*150*40。 2.3刀具的選取： 刀具的選擇是數(shù)控加工的主要內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響著加工質(zhì)量。另外，數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速比普通機(jī)床高1~2倍，且主軸輸出功率大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，數(shù)控機(jī)床對刀具的要求更高，不僅要求精度高、強(qiáng)度大、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。 銑削刀具，分面銑刀、立銑刀、鍵槽銑刀、模具銑刀、成型銑刀等。在數(shù)控銑床上的刀具必須有以下特點(diǎn)： ①刀片和刀柄高度的通用化、規(guī)則化、系列化； ②刀片或刀具材料及切削參數(shù)與被加工工件的材料之間匹配選用的原則； ③對刀柄轉(zhuǎn)位，裝拆和重復(fù)定位精度的要求； ④刀片及刀柄的定位基準(zhǔn)的優(yōu)化； ⑤刀片及刀柄對機(jī)床主軸的相對位置的要求高； ⑥對刀柄的強(qiáng)度、剛度及耐磨性的要求高； ⑦刀柄或工具系統(tǒng)的裝機(jī)重量限制的要求； ⑧刀片或刀具的耐用度及其經(jīng)濟(jì)壽命指標(biāo)的合理化； ⑨刀片及刀柄切入位置和方向的要求； ⑩刀片和刀具幾何參數(shù)和切削參數(shù)的規(guī)范化、典型化； 刀具從材料上分為： ①陶瓷刀具，是含有金屬氧化物的無機(jī)非金屬材料。并切實(shí)按照一定比例和加工工藝制成的。金屬陶瓷刀具具有最大的優(yōu)點(diǎn)就是與被加工材料的親和性低，不易產(chǎn)生粘刀和積屑瘤現(xiàn)象，這使的加工后的工件便面非常光滑平整。也能使得其抗彎強(qiáng)度達(dá)到硬質(zhì)合金的水平。因此，陶瓷刀具還是因?yàn)槠浠瘜W(xué)穩(wěn)定、硬度高，在耐熱合金等較難的加工中被廣泛采用。在不同的加工環(huán)境要選擇不同材料的陶瓷刀片，陶瓷刀片的應(yīng)用大致如下： ａ單組分氧化鋁刀片，一般用于HB<235的鑄鐵、HRC<38的碳鋼、合金鋼鐵的半精及粗加工，但切削時(shí)不宜用冷卻液。 ｂ復(fù)合氧化鋁刀片，可用于各種硬度及硬度在HRC34～65的碳鋼、合金鋼、工具鋼的零件連續(xù)切削，更適用于鑄鐵及錫的精加工。同樣可用于馬氏體不銹鋼、沉淀硬化型不銹鋼。 ｃ增強(qiáng)氧化鋁刀片，可用于冷硬鑄鐵、淬硬鋼、工具鋼等，并可加工高速切削，也可以間斷切削。 ｄ氮化硅型刀片，主要用于鑄鐵、耐熱合金零件的粗加工，并可用在五倍于硬質(zhì)合金的高速切削中。適用陶瓷刀片時(shí)，無論什么情況都要使用負(fù)前角（寬度一般在0.1～0.25mm）粗加工寬些,精加工窄鞋，只要是為了防止崩刃，必要時(shí)可將刃口倒鈍。 ②聚晶金剛石刀具；其硬度很高，耐磨性好，有鋒利的刀刃，可以把切削從零件的表面上很干凈的剪下來，而保持零件表面的完整和光潔，由此而降低切削與刀刃的摩擦力，提高切削效率。適合加工有色金屬和非金屬材料，能夠得到高精度、高光亮的加工面?？梢匝心ズ蛼伖獬龇浅ｄJ利的刃口。但由于刃口是由許多人造金剛石晶體顆粒所構(gòu)成，所以不能加工出項(xiàng)實(shí)用單晶天然金剛石刀具時(shí)的刃口所獲得的那樣光滑、光潔的表面。選用有足夠好剛性和功率的機(jī)床，采用剛性好的刀柄和禁錮裝置，可采用較大的前角加大切削深度和進(jìn)給量，一般可用冷卻液，不要在刀具失去鋒利的刃口后繼續(xù)使用。 ③高速鋼刀具；在鋼中加入了較多的鎢、鉬、釩等合金元素的高合金工具鋼。由于高速鋼刀具熱處理技術(shù)的進(jìn)步以及成形金切工藝的更新，使得高速鋼刀具的紅硬性、耐磨性和表面層質(zhì)量都得到了很大的提高和改善。因此高速鋼仍然是數(shù)控機(jī)床用刀具的選擇對象之一。 ④立方氮化硼刀具,刀具材料是靠超高壓、高溫技術(shù)人工合成加工的新刀具材料，它的耐磨性和硬度在各個(gè)方向上都是均勻的，其刀片刃上口，在加工溫度達(dá)到1300℃時(shí)仍能保持其強(qiáng)度和硬度，并且在1000℃時(shí)能抗氧化，與鐵。鎳，鈷不發(fā)生反應(yīng)。它的出現(xiàn)使得無法正常切削的淬火鋼和耐熱鋼的高速切削成為了可能。使得加工效率得到了很大的提高。 ⑤硬質(zhì)合金鋼刀具；將鎢鈷類、鎢鈦鈷、鎢鈦等硬質(zhì)碳化物以Co作為結(jié)合劑燒結(jié)而成的物質(zhì)，其主體為WC-Co系，其在鑄鐵、非鐵金屬和非金屬的切削中占有重要的地位。硬質(zhì)合金鋼刀具由于在鐵系金屬的切削中顯示出了極好的性能，所以大多數(shù)的車刀、銑端面刀都采用硬質(zhì)合金。涂層硬質(zhì)合金鋼刀具是在韌性較好的工具表面涂上一層耐磨、耐熱、耐腐蝕的物質(zhì)，使得刀具在切削過程中不易破損有保證加工精度。涂層刀具的應(yīng)用范圍十分廣泛，非金屬、鋁合金到鑄鐵、鋼、高速鋼、高硬度鋼和耐熱合金、鈦合金等難加工的材料都可以加工，而且使用普遍的硬質(zhì)合金的性能要好。 綜上所述五大刀具材料，從總體上分析，材料的硬度、耐磨性，金剛石最高，依次降低，直到高速鋼相對最低。而材料的韌性則是高速鋼最高，金剛石最低。在數(shù)控機(jī)床、車削加工中心、加工中心等現(xiàn)代機(jī)床中，采用最廣泛的硬質(zhì)和高速鋼這兩類。因?yàn)檫@兩類材料從經(jīng)濟(jì)性、成熟性、適應(yīng)性、多樣性、工藝等各方面，目前綜合效果都優(yōu)越于陶瓷、；立方氮化硼、聚晶金剛石等刀具材料。但是以車代加工淬火鋼時(shí)，陶瓷、立方氮化硼刀具具有很大優(yōu)勢，聚晶金剛石刀片則主要用于加工有色金屬和非金屬材料，砂輪修磨等。 數(shù)控銑床可以進(jìn)行銑、鏜、鉆、擴(kuò)、鉸等多工序加工，綜合以上選取硬質(zhì)合金鋼Φ10的平底刀和Φ8、Φ13、Φ20的鉆頭。 2．4工件的安裝與夾具的選擇 （一）工件安裝的基本原則 在數(shù)控機(jī)床上工件安裝的原則與普通機(jī)床相同，也要合理地選擇定位基準(zhǔn)和加緊方案。為了提高數(shù)控機(jī)床的效率，在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ①力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一； ②盡量減少裝夾次數(shù)，極可能再一次定位裝夾后就能加工出全部待加工表面； ③避免采用占機(jī)人工調(diào)整式方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。 （二）夾具的選擇 數(shù)控夾具按其功能和作用通常分為：定位元件、夾緊元件、安裝連接元件和夾具體組成。 定位元件主要用于確定工件在夾具中的位置，使工件在加工時(shí)相對刀具及運(yùn)動(dòng)軌跡有一個(gè)正確的位置。定位元件是夾具的主要功能元件之一，其定位精度直接影響著工件的加工精度。常用的定位元件有：V形塊、定位銷、定位塊。本零件屬于平板類零件，所以選擇定位塊作為定位元件。 對數(shù)控夾具的要求有： ①精度和剛度的要求： 應(yīng)為數(shù)控銑床具有連續(xù)多型面自動(dòng)加工的特點(diǎn)，所以對數(shù)控銑床夾具的精度和剛度要比一般的機(jī)床高得多，這樣可以減少工件在夾具上的定位和夾緊誤差以及粗加工中的變形誤差。 ②定位要求： 工件相對夾具一般應(yīng)完全定位，且工件的基準(zhǔn)相對于機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)有嚴(yán)格的確定位置，以滿足能在數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)工件與刀具相對運(yùn)動(dòng)的要求。同時(shí)，夾具在機(jī)床上也應(yīng)完全定位，夾具上的每個(gè)定位面相對數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)有精確地坐標(biāo)尺寸，以滿足數(shù)控加工中簡化定位和安裝的要求。 ③空間要求： 由于數(shù)控機(jī)床能一次安裝工件而加工多個(gè)表面，因此數(shù)控夾具應(yīng)能在空間上滿足各刀具均有可能接近所有待加工表面的要求。此外，由于支撐夾具的托板具有移動(dòng)、上托、下沉和旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，夾具還應(yīng)能保證不與機(jī)床有關(guān)部分有空間干涉。有些定位塊可設(shè)計(jì)成在工件夾緊后可以卸去，以滿足前后左右各個(gè)面的加工需求。 ④快速重調(diào)要求： 數(shù)控加工可通過快速更換程序而變換加工對象。為了不花費(fèi)過多的更換工裝的輔助時(shí)間，減少貴重設(shè)備因等待而閑置的時(shí)間，要求夾具在更換加工工件中具有快速重調(diào)或更換定位，夾緊元件的功能，如采用高效的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。此外，由于數(shù)控加工中因多表面加工而單件加工時(shí)間增長，夾具結(jié)構(gòu)若能滿足機(jī)動(dòng)時(shí)間內(nèi)在機(jī)床工作區(qū)外也能進(jìn)行工件更換，則會(huì)極大的減少機(jī)床停機(jī)時(shí)間。 數(shù)控夾具按照其通用度可分為： ①成組可調(diào)夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的，它是在加工某種工件后，經(jīng)過調(diào)整或更換個(gè)別定位元件和夾具元件，即可加工另外一種工件的夾具。它按成組原理設(shè)計(jì)，用于加工形狀相似和尺寸相近的一組工件，故在多品種，中、小批量重實(shí)用有較好的經(jīng)濟(jì)效果。 ②組合夾具是一種由一套標(biāo)準(zhǔn)元件組裝而成的夾具。這種夾具用后可拆卸存放，當(dāng)重新組裝時(shí)又可循環(huán)重復(fù)使用。由于組合夾具的標(biāo)準(zhǔn)元件可以預(yù)先制造備存，還具有多次重復(fù)使用和組裝迅速等特點(diǎn)，所以在單位，中、小批量生產(chǎn)，數(shù)控加工和新產(chǎn)品試制中特別適用。 ③專用夾具是針對某一工件的某一工序而專門設(shè)計(jì)和制造的。因?yàn)椴豢紤]其通用性，所以夾具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。由于這類夾具設(shè)計(jì)與制造周期較長，產(chǎn)品變更后無法使用，因此適合大批量生產(chǎn)。 ④通用夾具的結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有很大的通用性，無需調(diào)整或稍微調(diào)整就可以用于加裝不同工件。其缺點(diǎn)是定位與夾緊費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)率較低，故主要適用于單件、小批量生產(chǎn)。 綜合經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、以及零件實(shí)際加工中對夾具的要求和實(shí)際情況，所以選用虎口鉗作為夾具，定位塊作為定位元件。 數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)對夾持工具提出了兩個(gè)基本要求：一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對固定；而是要能協(xié)調(diào)調(diào)整零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。除此之外，還要考慮一下幾點(diǎn)： ① 在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單； ② 裝卸零件要快速、方便、可靠，以縮短準(zhǔn)備時(shí)間，批量較大時(shí)應(yīng)考慮采用氣動(dòng)或液壓夾具、多工位夾具。 ③夾具要開敞，加工部位要開闊，夾具的定位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的送給； ④當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具，可調(diào)夾具，和其他通用夾具，以縮短準(zhǔn)備時(shí)間、節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用； 根據(jù)以上工件的安裝與夾具選擇的基本原則，考慮采用數(shù)控機(jī)用臺(tái)虎鉗，裝夾方式如圖2-1所示： 圖2-1 零件裝夾示意圖 2.5數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)： 圖2-2零件俯視圖 2.5.1選擇定位基準(zhǔn)： 粗基準(zhǔn)選擇：主要要求保證各加工表面有足夠的余量，是加工面與不加工面的位置符號符合圖樣要求，還應(yīng)當(dāng)考慮以下基本原則： ①選擇重要表面作為粗基準(zhǔn)。 ②選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)。 ③選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。 ④選擇較為平整、加工面積較大的表面作為粗基準(zhǔn)。 ⑤粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次。 精加工基準(zhǔn)的選擇：主要考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠，選取原則如下： ①基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。這樣可以簡化工藝規(guī)程的制定工作，減少夾具設(shè)計(jì)、制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；由于減少了基準(zhǔn)互換，便于保證加工表面的互為位置精度。 ②便于裝夾基準(zhǔn)，所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計(jì)簡單、操作方便。 ③互為基準(zhǔn)原則，當(dāng)對工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí)，需要用兩個(gè)表面互為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工，以保證位置精度要求。如1-1圖零件的A表面和其相對應(yīng)的對邊的平行度必須小于0.03mm和零件的上下兩個(gè)表面也當(dāng)滿足平行度小于0.03mm以及B和其對應(yīng)表面也有平行度要求，這時(shí)就應(yīng)該選用互為基準(zhǔn)原則。 ④自為基準(zhǔn)原則，某些要求加工余量小而均勻的精加工程序，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。磨削車床導(dǎo)軌面，用可調(diào)支承床身零件，在導(dǎo)軌磨床上，用百分表找正導(dǎo)軌面相對機(jī)床運(yùn)動(dòng)方向的正確位置，然后加工導(dǎo)軌面以保證其余量均勻，滿足對導(dǎo)軌面的質(zhì)量要求，還有浮動(dòng)鏜刀鏜孔、拉孔、無心磨外圓等也都是自為基準(zhǔn)的實(shí)例。 ⑤基準(zhǔn)重合原則，即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。如圖2-2所示：零件的B表面必須滿足垂直于A表面0.03mm的垂直度，這時(shí)A表面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，所以必須以A表面作為定位基準(zhǔn)來加工B表面。 綜合上述觀點(diǎn)以及分析可得知：粗加工時(shí)選擇上表面作為加工基準(zhǔn)，在精加工時(shí)零件的A表面和其相對應(yīng)的對邊的平行度必須小于0.03mm和零件的上下兩個(gè)表面也當(dāng)滿足平行度小于0.03mm以及B和其對應(yīng)表面也有平行度要求，這時(shí)就應(yīng)該選用互為基準(zhǔn)。零件的B表面必須滿足垂直于A表面0.03mm的垂直度，這時(shí)A表面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，所以必須以A表面作為定位基準(zhǔn)來加工B表面。 2.5.2選擇數(shù)控加工方法 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)形狀時(shí)多種多樣的，但它們都是有平面、外圓柱面、內(nèi)圓柱面或曲面、成形面等基本面組成的。每一種表面都有多種加工方法，具體選擇時(shí)應(yīng)該根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及生產(chǎn)類型等因素，選用相應(yīng)的加工方法和加工方案。 ①內(nèi)孔表面加工方法；內(nèi)孔表面加工主要有鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔和拉孔、磨孔和光整加工。表2-1是常見孔的加工方案，應(yīng)根據(jù)被加工孔的加工要求、尺寸、具體生產(chǎn)條件、批量的大小以及毛坯上有無預(yù)留孔來確定。 有下表和零件圖2-1可得知：要加工的孔為要求為Ra12.5，所以直接鉆孔即可達(dá)到要求的粗糙度。內(nèi)螺紋為4*M10-H7，表面粗糙度要求較高，為Ra1.6，據(jù)表2—1得知必須鉆孔-攻絲-粗鏜才能達(dá)到要求。 表 2-1孔加工工序表 序號 加工方案 經(jīng)濟(jì)精度級 表面粗度 Ra值/ 適用范圍 1 鉆 IT11-12 12.5 加工未淬火鋼及鑄鐵的 實(shí)心毛坯，也可用于加工有色金屬 2 鉆-鉸 IT9 3.2-1.6 3 鉆-鉸-精鉸 IT7-8 1.6-0.8 4 鉆-擴(kuò) IT10-11 12.5-6.3 適合于加工材料同上， 但孔徑大于15-20mm 5 鉆-擴(kuò)-鉸 IT8-9 3.2-1.6 6 鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸 IT7 1.6-0.8 7 鉆-擴(kuò)-機(jī)鉸-手鉸 IT6-7 0.4-0.1 8 鉆-擴(kuò)-拉 IT7-9 1.6-0.1 大批量生產(chǎn) 9 粗鏜（或擴(kuò)孔） IT11-12 12.5-6.3 除淬火鋼外各種材料， 毛坯有鑄出孔或鍛出 孔 10 粗鏜（粗?jǐn)U）-半精鏜（精擴(kuò)） IT8-9 3.2-1.6 11 粗鏜（擴(kuò)）-半精鏜（精擴(kuò)）-精鏜（鉸） IT7-8 1.6-0.8 12 粗鏜（擴(kuò)）-半精鏜（精擴(kuò)）-精鏜-浮動(dòng)鏜刀精鏜 IT6-7 0.8-0.4 13 精鏜（擴(kuò)）-半精鏜-磨孔 IT7-8 0.8-0.2 主要用于淬火鋼也可于 未淬火鋼，但不適宜用有色金屬 14 粗鏜（擴(kuò)）-半精鏜-粗磨- 精磨 IT6-7 0.2-0.1 15 粗鏜-半精鏜-精鏜-金剛鏜 IT6-7 0.4-0.05 精度要求很高的孔 16 鉆-（擴(kuò)）-粗鉸-精鉸-珩磨； 鉆-（擴(kuò)）-拉-珩磨； 粗鏜-半精鏜-精鏜-珩磨 IT6-7 0.2-0.025 17 以研磨代替上述方案中的珩磨 IT6以上 ②平面加工方法的選擇：平面主要的加工方法有銑削、刨削、車削、磨削、和拉削等，有些要求較高的平面還要經(jīng)過研磨或者刮削處理。 a最終工序?yàn)楣窝械募庸し桨付嘤糜趩渭∨可a(chǎn)中配合表面要求非常高而且非淬硬的加工。當(dāng)批量較大時(shí)，可用寬刀細(xì)刨代替刮研，寬刀細(xì)刨特別適用于加工像導(dǎo)軌面這樣的狹長的表面，能顯著提高生產(chǎn)效率。 b磨削適用于直線度及表面粗糙度要求較高的淬硬工件和薄片工件、未淬硬鋼件上大面積的平面的精加工，但不適宜加工塑性較大的有色金屬。 c車削主要用于回轉(zhuǎn)零件端面的加工，以保證端面與回轉(zhuǎn)軸的垂直度要求。 d拉削平面適用于大批量生產(chǎn)中的加工質(zhì)量要求較高且面積較小的平面。 e最終工序?yàn)檠心サ姆桨高m用于精度高、表面粗糙度要求較高的小型零件的精密平面。 表2-2加工方法與工件表面粗糙度 序號 加工方案 經(jīng)濟(jì)精度級 表面粗糙度值 Ra值/ 適用范圍 1 粗車-半精車 IT9 6.3-3.2 2 粗車-半精車-精車 IT7- IT8 1.6-0.8 端面 3 粗車-半精車-磨削 IT8- IT9 0.8-0.2 4 粗刨-精刨 IT8- IT9 6.3-1.6 一般不淬硬平面 5 粗刨-精刨-刮研 IT6- IT7 0.8-0.1 精度要求較高的不淬硬平面；批量較大時(shí)宜采用寬刃精刨方案 6 以寬刃代替刮研 IT7 0.8-0.2 7 粗刨-精刨-磨削 IT7 0.8-0.2 精度要求較高的淬硬平面或不淬硬表面 8 粗刨-精刨-粗磨 -精磨 IT6- IT7 0.4-0.02 9 粗銑-拉 IT7- IT9 0.8-0.2 大批量生產(chǎn)，較小的平面 10 粗銑-精銑-磨削-研磨 IT6以上 0.1-Rz0.05 高精度平面 零件圖2-2中要求的加工工件周圍的Ra值為3.2，也有內(nèi)表面的Ra值是6.3綜合表2-2列舉的加工方案，應(yīng)采用粗車-半精車-精車。 2.5.3劃分加工階段 當(dāng)零件的精度要求比較高時(shí)，若將加工面從毛坯開始到最終的精加工或精密加工都集中在一個(gè)工序中完成，則難以保證零件的精度要求。這是因?yàn)椋? ①粗加工時(shí)，切削層厚，切削熱量大，無法消除因熱變形而帶來的加工誤差，也無法消除應(yīng)粗加工留在工件表層的殘余應(yīng)力產(chǎn)生的加工誤差。 ②后續(xù)加工容易吧已加工好的加工面劃傷。 ③不利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷。若在加工最后一個(gè)表面是才發(fā)現(xiàn)毛坯有缺陷，則前面的加工就白白浪費(fèi)了。 ④不利于合理的使用設(shè)備。把精密機(jī)床用于粗加工，使精密機(jī)床會(huì)過早地喪失精度。 因此，通?？蓪⒏呔攘慵墓に囘^程劃分為幾個(gè)加工階段。根據(jù)精度要求的不同，可以劃分為如下4個(gè)階段。 ①粗加工階段：在粗加工階段，主要是去除個(gè)加工表面的余量，并作出精基準(zhǔn)，因此這一階段關(guān)鍵問題是提高生產(chǎn)率。 ②半精加工階段：在半精加工階段減小粗加工中留下的誤差，使加工面達(dá)到一定的精度，為精加工做準(zhǔn)備。 ③精加工階段：在精加工階段，應(yīng)確保尺寸、形狀和位置精度達(dá)到或基本達(dá)到圖樣規(guī)定要求以及表面粗糙度要求。 ④精密、超精密加工、光整加工階段：對那些精度要求很高的零件，在工藝過程的最后安排珩磨和研磨、鏡面磨、超精加工、金剛石車、金剛石鏜或其他特種加工方法加工，以達(dá)到零件最終的精度要求。 零件在上述各加工階段中加工，可以保證有充足的時(shí)間消除熱變形和消除加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，是后續(xù)加工精度提高。另外，在粗加工階段發(fā)現(xiàn)毛坯有缺陷時(shí)，就不必進(jìn)行下一加工階段的加工，避免浪費(fèi)。此外還可以合理地使用設(shè)備，合理地安排人力資源，這對保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高工藝水平都是十分重要的。 2.5.4劃分加工工序： 工序的劃分可以采用兩種不同的原則，即工序集中原則和工序分散原則。 ①工序集中原則：工序集中使之每道工序包括盡可能多的加工內(nèi)容，從而使工序的總數(shù)減少，采用工序集中的優(yōu)點(diǎn)是：有利于采用高效的專用設(shè)備和數(shù)控機(jī)床，提高生產(chǎn)效率；減少工序數(shù)目，縮短工藝路線，簡化生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作；減少機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)和占地面積；減少工件的裝夾次數(shù)，不僅保證了各加工表面的相互位置精度，而且減少了夾具數(shù)量和裝夾工件的輔助時(shí)間。但專用設(shè)備和工藝裝備投資大、調(diào)整維修比較麻煩、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長，不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。 ②工序分散原則：工序分散就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容很少。采用工序分散的優(yōu)點(diǎn)是：加工設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整和維修，操作簡單，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易；有利于選擇合理的切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。但工藝路線較長，所需設(shè)備及工人人數(shù)多，占地面積大。 工序劃分主要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)、所需設(shè)備及零件本身的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等。大批量生產(chǎn)時(shí)若采用多軸、多刀的高效加工中心，可按工序集中原則組織生產(chǎn)；若在有組合機(jī)床組織的生產(chǎn)線時(shí)，工序一般按照分散原則劃分。隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，特別是加工中心的應(yīng)用，工藝路線的安排更多的趨向于工序集中。單件小批量生產(chǎn)時(shí)，通常采用工序集中原則。成批生產(chǎn)時(shí)，可按工序集中原則劃分，也可按照工序分散原則劃分，應(yīng)視具體情況而定。對于結(jié)構(gòu)尺寸和重量都很大的重型零件，應(yīng)采用工序集中原則，以減少裝夾次數(shù)和運(yùn)輸量。對于剛性差、精度高的零件，應(yīng)按工序分散原則。 本零件很明顯在數(shù)控銑床上完成，一般按照工序集中原則劃分工序，劃分方法如下： ①按粗、精加工劃分，即精加工過程中的那一部分為為一道工序，粗加工過程中完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種方法適宜于加工后變形大，需要粗、精加工分開的零件，如毛坯為鍛件等。 ②按安裝次數(shù)劃分，以一次安裝完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種方法適用于工件加工內(nèi)容不多的工件，加工完成后就能達(dá)到要求。 ③按加工部位劃分。即以完成相同型面的那一部分工藝過程為一道工序，對于加工表面多而且復(fù)雜的零件，可按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)劃分成多道工序。 ④按所用刀具劃分，同一把刀完成的那一部分工藝過程為一道工序，這種方法適用于工件的待加工表面較多，機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間較長，加工程序的編制和檢查難度較大等情況，加工中心一般常用這種方法劃分。 本零件加工后變形大，需要粗、精加工分開的零件采用粗、精加工劃分工序。 2.5.5確定加工順序 ①先粗后精：本零件首先安排粗加工，中間安排半精加工最后那排精加工和光整加工。 ②先主后此：本零件先安排零件的裝配基面如圖2-2所示的上表面作為主要表面加工，后安排孔和螺紋孔等次要的表面加工。次要表面加工放在精加工之前粗加工之后完成。 ③先面后孔，對于本零件而言，先加工用于定位的上表面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減少刀具的磨損。 ④基面先行：如圖2-2本零件的上表面作為基準(zhǔn)面，作為首選加工對象來優(yōu)先考慮。 輔助工序的安排：檢驗(yàn)工序是最重要的輔助工序。等到完全加工完后進(jìn)行。 2.5.6確定走刀路線和工步順序 走刀路線是刀具在整個(gè)加工工序中相對于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。在確定走刀路線時(shí)有工序卡會(huì)將已擬定的走刀路線畫上去。工序順序是指同一道工序中，各個(gè)表面加工的先后的次序。它對零件的加工質(zhì)量、加工效率和數(shù)控加工中的走刀路線有直接影響，應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工序的加工要求等合理安排。工序的劃分與安排一般可隨走刀路線來進(jìn)行，在確定走刀路線時(shí)，主要是遵循以下原則。 ①保證零件的加工精度和表面粗糙度，在銑床上進(jìn)行加工時(shí)，因刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向不同，可能是順銑或逆銑，其不同的加工路線所得到的零件表面的質(zhì)量就不同。究竟采用哪種切削方式，應(yīng)視零件的加工要求、工件材料的特點(diǎn)以及機(jī)床刀具等具體條件綜合考慮，確定原則與普通機(jī)械加工相同。數(shù)控機(jī)床一般采用滾珠絲杠傳動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)間隙很小，并且順銑優(yōu)點(diǎn)多于逆銑，所以應(yīng)盡可能采用順銑。在精加工內(nèi)外輪廓時(shí)，為了改善表面粗糙度，應(yīng)采用順銑的走到路線加工方案。 ②使走刀路線最短，減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率。 ③最終輪廓一次走刀完成。 2.5.7加工余量與工序尺寸及公差的確定 ①加工余量是指加工過程中所切去的金屬層厚度。余量有總加工余量和工序余量之分。由毛坯轉(zhuǎn)變?yōu)榱慵倪^程中，某加工表面上切除金屬層的總厚度，稱為該表面的總加工余量。一般情況下，總加工余量并非一次切除，而是分在各工序中逐漸切除。故每道工序所切除的金屬層厚度稱為該工序加工余量。 ②影響加工余量的因素，余量太大，會(huì)造成材料及工時(shí)浪費(fèi)，增加機(jī)床、刀具及動(dòng)力消耗；余量太小則無法消除前一道工序留下的各種誤差、表面缺陷和本工序的裝夾誤差。因此，因根據(jù)影響余量大小的合理因素確定加工余量。影響加工余量的因素如下： a前工序形成的表面粗糙度和缺陷層等。 b前工序形成的形狀誤差和位置誤差。 ③確定加工余量的方法： a查表修正法，該方法是以工廠實(shí)踐和工藝試驗(yàn)而累積的有關(guān)加工余量的資料數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行修正來確定加工余量的方法。 b經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法，此法是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定加工余量。 c分析計(jì)算法，根據(jù)加工余量的公式和一定的實(shí)驗(yàn)資料，通過計(jì)算得到的。 2.5.8切削用量的確定 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進(jìn)給量。切削用量的大小對切削力、切削功率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。數(shù)控加工中選擇切削用量時(shí)，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。 自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床往主軸或刀庫上裝刀所費(fèi)時(shí)間較多，所以選擇切削用量要保證刀具加工完成一個(gè)零件，或者保證刀具耐用度不低于一個(gè)工作班，最少不能低于半個(gè)工作班。對易損刀具可采用姐妹刀形式，以保證加工的連續(xù)性。在確定工藝參數(shù)時(shí)，主軸與切削用量之間的關(guān)系是 n=1000v/Лd 式1 刀具進(jìn)給速度與主軸轉(zhuǎn)速、刀具齒數(shù)之間的關(guān)系是 Vf= afZn 式2 以下是各工序的切削用量： 工序1 刀具：面銑刀 材料：W18Cr4V D=80mm Z=10 ① 粗銑面A 銑削深度 ap=3.5mm 每齒進(jìn)給速度 f=0.10mm/z 銑削速度V V=72m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n n=1000v/Лd =1000×72/3.14×80≈286.62 r/min, n=290 r/min 進(jìn)給速度 Vf: Vf= afZn=0.08×10×290=232mm/min ② 精銑面A 銑削深度 ap=1.5mm 每齒進(jìn)給速度f=0.05mm/z 銑削速度V V=75m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n n=1000v/Лd =1000×75/3.14×80≈298.56 r/min, 進(jìn)給速度 Vf: Vf= afZn=0.05×10×298.56=149.28mm/min 工序2 刀具：立銑刀 材料：高速鋼 D=25mm Z=4 銑削深度 ap=4.5mm 每齒進(jìn)給速度 f=0.15mm/z 銑削速度V V=20m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n n=1000v/Лd =1000×20/3.14×25≈254.77 r/min,n=260 r/min 進(jìn)給速度 Vf: Vf= afZn=0.15×4×260=156mm/min 工序3 刀具：立銑刀 材料：硬質(zhì)合金 D=25mm Z=4 銑削深度 ap=3.5mm 每齒進(jìn)給速度 f=0.02mm/z 銑削速度V V=40m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n n=1000v/Лd =1000×40/3.14×25≈509.55r/min,n=510 r/min 進(jìn)給速度 Vf: Vf= afZn=0.02×4×510=40.8mm/s 工序3 刀具：立銑刀 材料：硬質(zhì)合金 D=12mm Z=3 銑削深度 ap=8mm 每齒進(jìn)給速度 f=0.15mm/z 銑削速度V V=18m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n n=1000v/Лd =1000×18/3.14×12≈477.7r/min,n=480r/min 進(jìn)給速度 Vf: Vf= afZn=0.15×3×480=216mm/min 工序4 刀具：立銑刀 材料：高速鋼 D=12mm Z=3 銑削深度 ap=13mm 每齒進(jìn)給速度 f=0.02mm/z 銑削速度V V=42m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n n=1000v/Лd =1000×42/3.14×12≈1114.65r/min,n=1115 r/min 進(jìn)給速度 Vf: Vf= afZn=0.02×3×1115=66.9mm/min 工序5 ① 鉆2×Φ12mm孔中心孔 鉆削深度 ap=6.5mm 每齒進(jìn)給速度 f=0.02mm/z-0.08 mm/z 銑削速度V V=10m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n n=1000v/Лd =1000×10/3.14×3≈1061.57 r/min， n選取1100 r/min 進(jìn)給速度 Vf: Vf= afZn=0.06×3×1100=198mm/min ② 鉆2×Φ12mm孔至尺寸Φ10mm 鉆削深度 ap=4.5mm 每齒進(jìn)給速度 f=0.09mm/z 銑削速度V V=12m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n n=1000v/Лd =1000×12/3.14×10≈382.16 r/min, n=383 r/min 進(jìn)給速度 Vf: Vf= afZn=0.09×3×383=103.41mm/min ③ 擴(kuò)2×Φ12mm孔至尺寸Φ11.