典型殼體的模具數(shù)控加工（含CAD圖紙和說明書）

典型殼體的模具數(shù)控加工（含CAD圖紙和說明書）,典型,殼體,模具,數(shù)控,加工,cad,圖紙,以及,說明書,仿單 江蘇食品職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 緒論 1 零件的確定方案…………………………………………………………. 1 1.1 零件的選擇分析…………………………………………………… 1 1.2 毛坯鑄成確定……………………………………………………… 1 1.3 零件的尺寸及公差………………………………………………… 2 1.4 工時(shí)定額計(jì)算與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)………………………………… 2 2 數(shù)控加工工藝部分……………………………………………………… 3 2.1 對(duì)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工工藝性分析……………………………… 3 2.2 加工方法的選擇(確定)…………………………………………… 4 2.3 加工方案確定……………………………………………………… 4 2.4 加工順序確定……………………………………………………… 4 3 數(shù)控機(jī)床(刀具、參數(shù))系統(tǒng)部分選用………………………………… 5 3.1 機(jī)床選擇…………………………………………………………… 5 3.2 精度檢驗(yàn)及方法…………………………………………………… 5 3.3 加工中心刀具介紹………………………………………………… 6 3.4 數(shù)控加工切削用量選擇(參數(shù)確定)……………………………… 7 4 機(jī)床夾具部分設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 9 4.1 夾具的制定要求及原則…………………………………………… 9 4.2 夾具制作…………………………………………………………… 9 4.3 夾具尺寸、公差…………………………………………………… 10 4.4 夾具制作特點(diǎn)………………………………………………… 10 5 數(shù)控加工………………………………………………………………………11 5.1 系統(tǒng)介紹…………………………………………………………… 11 5.2 程序指令介紹……………………………………………………… 11 5.3 程序的編寫加工…………………………………………………… 12 6 結(jié)論與展望………………………………………………………………… 15 致謝 參考文獻(xiàn) 附錄 前言 數(shù)控技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀： 隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和完善,數(shù)控技術(shù)起著越來越重要的作用,它已經(jīng)成為發(fā)展新興高新技術(shù)和尖端工業(yè)最核心的技術(shù)和最基本的裝備。數(shù)控加工制造業(yè)不斷發(fā)展壯大,并考慮到普通加工已不適應(yīng)社會(huì)化生產(chǎn)及復(fù)雜產(chǎn)品加工的需求,促使我所在的企業(yè)良性改革,積極利用數(shù)控技術(shù)參與國際競(jìng)爭(zhēng),就是在這種情況下編寫的,相信對(duì)其相關(guān)人員及自己理論應(yīng)用到實(shí)踐工作中有很大的幫助。 當(dāng)前,機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)明顯趨勢(shì)是越來越廣泛地應(yīng)用數(shù)控技術(shù)。普通機(jī)械逐漸被高效高精度的數(shù)控機(jī)械所代替,數(shù)控機(jī)床則是數(shù)控機(jī)械的典型代表。 1952年,計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上,美國誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。從此,傳統(tǒng)機(jī)床發(fā)生了質(zhì)的變化。20世紀(jì)80年代以后,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)得到了迅速發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)的性能和品質(zhì)有了極大的提高,此時(shí)的CNC機(jī)床稱為現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床。它與50年代的數(shù)控機(jī)床在加工速度與加工精度方面已經(jīng)有很大的懸殊差別。 機(jī)床工具協(xié)會(huì)受國家機(jī)械局委托制定的十五規(guī)劃中指出,到2006年我國數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)品將達(dá)到28000-32000臺(tái),十五期間,數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)值增長率將等于或高于18%,數(shù)控機(jī)床不但品種將發(fā)展到2000種,且其中先進(jìn)適用的中高檔數(shù)控機(jī)床品種將從目前的20%提高到50%,在國外數(shù)控系統(tǒng)與伺服制造技術(shù)突飛猛進(jìn)的背景下,通過大量技術(shù)引進(jìn),我國數(shù)控機(jī)床在品種,數(shù)量和質(zhì)量方面都得到全面而迅速發(fā)展。(1)奠定數(shù)控發(fā)展的基礎(chǔ),基本掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。(2)初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)化基地。(3)建立了一支數(shù)控研究開發(fā),管理人才的基本隊(duì)伍。但是要看到大都處于單機(jī)運(yùn)行狀態(tài),在國外從高端數(shù)控技術(shù)的研發(fā),尤其在產(chǎn)業(yè)化方面現(xiàn)代技術(shù)水平與我國現(xiàn)在需求還有很大差別。與國外相比,不僅技術(shù)水平差,在一些高精尖的數(shù)控裝備技術(shù)水平差別呈擴(kuò)大趨勢(shì)。a。技術(shù)水平與國外先進(jìn)水平落后10-15年,尤其在高新技術(shù)方面。b。產(chǎn)業(yè)化水平市場(chǎng)占有率低,品種覆蓋率小,商品化程度不足,國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌,信心不夠。c。可持續(xù)發(fā)展能力上,數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展程度不強(qiáng),相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究制造滯后,數(shù)控化率低。在國外,尤其是日本,1994年數(shù)控機(jī)床已經(jīng)為20。8%,而我國則為1。88%,現(xiàn)在企業(yè)設(shè)備80%以80年代的設(shè)備為主。 國外的數(shù)控技術(shù)向著智能化,開放式,網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。開放式系統(tǒng)不斷研究開發(fā),如美國的NGC(The Next Generation Work-Station Machine Control),歐共體的OSACA。日本的OSEC(Open Systen Environment for Controller)。網(wǎng)絡(luò)化出現(xiàn)了新亮點(diǎn),它是對(duì)信息集成的需求,如在EMO2001展,日本山崎馬扎克(Mazak)公司的Cyberpoduction Center(智能生產(chǎn)控制中心),德國西門子公司展出的Open Man Ufacturing Environment(開放制環(huán)境),可以看出向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢(shì)。 在加工精度方面,加工精度已經(jīng)由10um提高到5um,精加工從3um-5um到了1—1.5um,進(jìn)入到納米(0.01um)。 在可靠性,MTBF值已經(jīng)6000h以上,伺服系統(tǒng)MTBF值30000以上,表現(xiàn)出較強(qiáng)的可靠性。 美國的CINCINNATI公司Hypeimach機(jī)床進(jìn)給速度60m/min,快進(jìn)100m/min,主軸轉(zhuǎn)速60000r/min,加工一內(nèi)壁飛機(jī)零件只需30min,在高速銑床上3h,在普通銑床上則需要8h。為實(shí)現(xiàn)高速,高精加工,與之型配功能部件,如電動(dòng)機(jī)主軸,直線電機(jī)得到迅速發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。 本課題研究的目的： 用數(shù)控技術(shù)來加工殼體(箱體)等,目的很明確,就是為了提高它的生產(chǎn)效率,改進(jìn)它的加工工藝,加工質(zhì)量,從而減少勞動(dòng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)化編程,縮短了時(shí)間。,使生產(chǎn)的質(zhì)量大大提高,從而有利于我所在的企業(yè)有更多的時(shí)間生產(chǎn)出更多的高優(yōu)高質(zhì)產(chǎn)品,有利于參與市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。 加工工藝的確定,是對(duì)一個(gè)工件加工的順序安排,加工精度要求,及怎樣去加工的一個(gè)較詳細(xì)的說明,(所在單位)工藝卡比較粗落,像這種新進(jìn)的殼體更甚于沒有工藝卡,老師傅全憑自己多年的經(jīng)驗(yàn),編程加工,沒有專業(yè)編程人員來編制,難免出現(xiàn)錯(cuò)誤,所以數(shù)控加工急需要進(jìn)行加工工藝的改進(jìn)。 一個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系著企業(yè)的生存和發(fā)展,直接影響著企業(yè)的榮譽(yù)和形象,各企業(yè)都要以質(zhì)取勝。在我的調(diào)查中,因?yàn)橘|(zhì)量問題而使產(chǎn)品不合格或報(bào)廢,造成的損失占大多數(shù)。因此研究‘殼體的數(shù)控加工’關(guān)鍵是要改進(jìn)加工的質(zhì)量,要我們的企業(yè)重視質(zhì)量的價(jià)值意義,使企業(yè)以制取勝,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)及國際對(duì)外貿(mào)易中占有優(yōu)勢(shì)。 企業(yè)是市場(chǎng)的主體,都是以盈利為生產(chǎn)經(jīng)營目的的。因此生產(chǎn)效率的高低就決定了一個(gè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營利潤的高低。生產(chǎn)效率的提高,就是以最少的時(shí)間,生產(chǎn)出最多的適合市場(chǎng)需要的產(chǎn)品和勞務(wù),就會(huì)提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,所以此目的也在于提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。也在于通過數(shù)控加工研究來提高自己的工作技能。 數(shù)控加工研究的意義(經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益) 在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)全球化的驅(qū)動(dòng)下,各國經(jīng)濟(jì)政治文化緊緊連接在一起。數(shù)控應(yīng)用技術(shù)就顯得更為重要。我選擇的‘殼體’進(jìn)行數(shù)控加工,主要看到了它的經(jīng)濟(jì)效益,顯而易見,殼體箱體等通用性強(qiáng),大到用于生物,國防裝備,小到汽車,家用電器等(很肯定的說,在最近一個(gè)世紀(jì)是不會(huì)被更通用且效益好的東西所替代)。殼體箱體對(duì)社會(huì)的文明起著推動(dòng)的作用。大型殼體箱體應(yīng)用于航天航空,中小型也被用于汽車軸承,變速箱等,社會(huì)效益看來也相當(dāng)可觀。 裝備工業(yè)技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興技術(shù)和尖端工業(yè)(信息技術(shù)及產(chǎn)業(yè),國防工業(yè)等)最基本裝備。當(dāng)今世界各國都廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高技能水平,提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)控技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大,對(duì)國計(jì)民生一些重要行業(yè)(IT,汽車,輕工和醫(yī)療)發(fā)展起著越賴越重要的作用。(社會(huì)效益) 隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,國家,區(qū)域間交流與合作,社會(huì)分工越發(fā)緊密。經(jīng)濟(jì)全球化,市場(chǎng)國際化已經(jīng)呈現(xiàn)明顯趨勢(shì)。隨著我過加入WTO后,我國的商品躍進(jìn)國際市場(chǎng),國外技術(shù)先進(jìn),質(zhì)量?jī)?yōu)良的商品也打入我國市場(chǎng),怎樣利用充分的大量人力資源,地域優(yōu)勢(shì)來發(fā)展民族經(jīng)濟(jì)?這就要求需要先進(jìn)的數(shù)控應(yīng)用技術(shù)來發(fā)展裝配制造業(yè),來實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)成本,以最小的資源消耗,生產(chǎn)出做多的適合市場(chǎng)需要的產(chǎn)品和勞務(wù),這就提高了經(jīng)濟(jì)效益。 對(duì)于‘殼體的數(shù)控加工’的研究,可以使我們的企業(yè)乃至社會(huì)重視數(shù)控技術(shù)的重要性,它與普通機(jī)床相比：加工精度高,具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量;可進(jìn)行多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工形狀復(fù)雜的產(chǎn)品;本身精度高生產(chǎn)率高(比普通機(jī)床高3-5倍);自動(dòng)化程度高,可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度;對(duì)人的要求高。了解了數(shù)控的優(yōu)越性,對(duì)數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床的推廣具有重要的作用,數(shù)控機(jī)床及技術(shù)得到推廣,可以刺激拉動(dòng)裝備制造業(yè)發(fā)展,就將大大推動(dòng)我國工業(yè)化的進(jìn)程和社會(huì)的發(fā)展。 世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家將數(shù)控技術(shù)及裝備列為國家戰(zhàn)略物資,不僅采取重大措施開發(fā)自己的數(shù)控技術(shù)及產(chǎn)業(yè),且在高精尖對(duì)我國實(shí)行封鎖,限制(可見數(shù)控對(duì)一個(gè)國家一個(gè)社會(huì)的重要性)。我們推廣數(shù)控技術(shù),就可以打破僵局,有利于參與國際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。 大體上本文共分為：零件的選材及材料尺寸分析;工藝路線的選擇及加工路線的確定;機(jī)床的選擇及刀具材料,切削參數(shù)的選用,量具的選用及使用方法;工裝夾具的設(shè)計(jì);指令的介紹及程序的編制等內(nèi)容。既有共性有突出個(gè)性,涉及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,機(jī)械創(chuàng)新等。以數(shù)控原理為基礎(chǔ),嘗試一些加工裝夾方法,工藝聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際。使其前后貫穿,彼此呼應(yīng),加之圖形分析解說,通俗易懂。 限于能力和水平,加上數(shù)控技術(shù)日新月異的發(fā)展,難免存在缺點(diǎn)和錯(cuò)誤,懇請(qǐng)讀者不吝賜教,提出寶貴意見。 方案論證 本品為鑄鐵,出口意大利,從毛胚開始進(jìn)入我們車間。綜合考慮,先是在數(shù)控車床上粗車直徑為130,82的端面,再用三卡盤牢固,粗車厚度直徑154的端面,再粗車內(nèi)徑154的大圓,然后精車,要求在0-0.05mm。 用劃線的方法把大圓(直徑154)端面均勻分布的八個(gè)點(diǎn)劃出,用8.5mm鉆頭把除157.5度位置處鉆出,157,5處用8mm打一個(gè)孔,作為定位塞用,其余用M10絲錐攻M10的螺紋。然后放到磨床上磨底面(來保證兩端面的平行度)。最關(guān)鍵的就是我所研究的加工中心上了,先銑面,再鏜孔,銑槽最后點(diǎn)孔。在放到鉆床上鉆在加工中心上點(diǎn)的已經(jīng)定好位的孔。 整個(gè)工藝大概就是這樣,分配布局合理。因主要的部分在加工中心上完成,數(shù)控車,鉆床,磨床上的工序可以說是為加工中心服務(wù)的。考慮到工裝等問題,所以必須先在數(shù)控車上把孔直徑154(上下公差0-0.05mm)的孔精加工好,因?yàn)榧庸ぶ行纳蠆A具是以一面兩孔定位,中心孔是用直徑為154(上下公差為-0.05-0mm)的卡盤固定在基準(zhǔn)面上,所以先把154的孔精加工好是無可厚非的。另一定位孔是以157.5度的孔為準(zhǔn),在基準(zhǔn)面上157.5處打一8mm的孔,作為定位塞用,這樣兩孔就固定好了。這些都是為在加工中心上加工出的殼體精度高,誤差小而周全考慮的。為什么只在加工中心上點(diǎn)孔而不去攻絲卻又返回到鉆床上攻螺紋呢?首先,如果各面還是用劃線的方法找出各分布的均勻點(diǎn),會(huì)比較麻煩,加工中心找點(diǎn)比較快,更重要的是找的點(diǎn)精確;其次,鉆床上根據(jù)加工中心上已經(jīng)點(diǎn)的孔(鉆床根據(jù)點(diǎn)的孔來鉆攻絲)。在加工中心上也是遵循先銑面,然后鏜(擴(kuò))孔,再接著點(diǎn),鉆絞等的一般原則,所以整條工藝,工序看起來相當(dāng)合理緊湊。 殼體原料為鑄鐵，其外型較簡(jiǎn)單，無須設(shè)計(jì)復(fù)雜的工裝，且大都在加工中心上完成，既省時(shí)又省力，產(chǎn)品成本較低，利潤大具有研究的意義與價(jià)值。 綜合看，研究殼體的數(shù)控加工生產(chǎn)上是可行的。 文獻(xiàn)綜述 前言部分第三段引述“數(shù)控機(jī)床”前言，概括了近半個(gè)世紀(jì)數(shù)控技術(shù)從誕生到逐漸發(fā)展的過程。具有很強(qiáng)的概括性。四五兩段描述了我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)，國外數(shù)控應(yīng)用制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，并將我國與之對(duì)比，找出差距，引用周延佑，機(jī)床技術(shù)發(fā)展新動(dòng)向。像其中說到的美國的NGC日本的OSEC，德國的開放環(huán)境，還有加工精度由10um提高到5um等，這些引自楊學(xué)桐、李東茹等“世紀(jì)失控機(jī)床技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究MJ.北京”，楊等都為國家院士，且是國家機(jī)械工業(yè)局監(jiān)制，所以這樣確鑿的數(shù)據(jù)，具有較強(qiáng)的權(quán)威性。 在課題研究意義第二節(jié)，引用中國國家機(jī)床工具協(xié)會(huì)行業(yè)發(fā)展部（世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)）用科學(xué)的發(fā)展觀敘述了裝備工業(yè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)重要性及數(shù)控技術(shù)對(duì)裝備工業(yè)發(fā)展的作用。大膽提出具有科學(xué)性的論點(diǎn)。 在引用文獻(xiàn)《機(jī)械制造基礎(chǔ)》中，詳細(xì)的敘述了鑄鐵的分類、常用牌號(hào)及選用等，在2.1中引用到了，其專業(yè)術(shù)語強(qiáng)，對(duì)于毛坯鑄造熱處理方面，科學(xué)的介紹了幾種方法。概括性的講了刀具材料必備的性能，成都成量集團(tuán)公司數(shù)控刀具廠推薦，它是經(jīng)過權(quán)威鑒定，多次實(shí)踐得出來的。 在參看《加工中心操作工》（高級(jí)工）中，在第三章.數(shù)控加工工藝部分，確定了對(duì)零件圖分析的方法，科學(xué)性的分析了加工方法的選擇。概括性敘述了加工順序的確定，我根據(jù)這些詳細(xì)對(duì)殼體進(jìn)行了分析。夾具設(shè)計(jì)部分參看王秀倫主編的“機(jī)床夾具設(shè)計(jì)”。 MH-500臥式加工中心是我選用的機(jī)床，在數(shù)控機(jī)床介紹參照了這一部分，他系統(tǒng)、科學(xué)的介紹機(jī)床的選擇等。對(duì)于4.2精度、量具選擇及使用方法引用了《數(shù)控中級(jí)工認(rèn)證強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)》，它由高級(jí)技師王榮興主編，具有較高的權(quán)威性。 《數(shù)控編程與操作》這本書中，編程部分指令介紹、編制部分引用，概括的介紹了準(zhǔn)備功能G指令，輔助功能M指令等，使編程緊密相連，既科學(xué)又專業(yè)。 在研究、編制加工，設(shè)計(jì)中還參看了一系列書籍、資料，在這里就不一一細(xì)說了。 緒 論 隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和完善,數(shù)控技術(shù)起著越來越重要的作用,它已經(jīng)成為發(fā)展新興高新技術(shù)和尖端工業(yè)最核心的技術(shù)和最基本的裝備。數(shù)控加工制造業(yè)不斷發(fā)展壯大,并考慮到普通加工已不適應(yīng)社會(huì)化生產(chǎn)及復(fù)雜產(chǎn)品加工的需求,促使我國機(jī)械制造企業(yè)良性改革。 當(dāng)前,機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)明顯趨勢(shì)是越來越廣泛地應(yīng)用數(shù)控技術(shù)。普通機(jī)械逐漸被高效高精度的數(shù)控機(jī)械所代替,數(shù)控機(jī)床則是數(shù)控機(jī)械的典型代表。 在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)全球化的驅(qū)動(dòng)下,各國經(jīng)濟(jì)政治文化緊緊連接在一起。數(shù)控應(yīng)用技術(shù)就顯得更為重要。我選擇的‘殼體’進(jìn)行數(shù)控加工,主要看到了它的經(jīng)濟(jì)效益,顯而易見,殼體箱體等通用性強(qiáng),大到用于生物,國防裝備,小到汽車,家用電器等(很肯定的說,在最近一個(gè)世紀(jì)是不會(huì)被更通用且效益好的東西所替代)。殼體箱體對(duì)社會(huì)的文明起著推動(dòng)的作用。大型殼體箱體應(yīng)用于航天航空,中小型也被用于汽車軸承,變速箱等,社會(huì)效益看來也相當(dāng)可觀，因此我們要懂的怎樣更好，更快的來加工出優(yōu)質(zhì)的殼體。 裝 訂 線 那么這樣才能運(yùn)用數(shù)控技術(shù)加工出優(yōu)質(zhì)的殼體呢，下文將會(huì)為您詳細(xì)講解。 1 零件的確定方案 1.1 零件的選擇、分析 零件材料的合理是要滿足零件性能要求下最大限度發(fā)揮材料潛力，再考慮到提高材料強(qiáng)度的使用水平。同時(shí)也要減少材料的消耗和降低加工成本，周全它的工藝性、經(jīng)濟(jì)性。 零件使用性能是機(jī)械零件，它包括力學(xué)性能和物理化學(xué)性能等。而對(duì)于構(gòu)件工具來說，主要考慮力學(xué)性能。材料的工藝性能指材料適應(yīng)某種加工能力。它包括材料的鑄造性能，焊接性能，切削加工性能，熱處理工藝性能等。材料的經(jīng)濟(jì)性涉及到材料的成本高低，材料供應(yīng)是否充足，加工工藝過程是否復(fù)雜，成品率高低以及同產(chǎn)品中使用材料的品種規(guī)格等。 綜其上述，我所選擇的為鑄鐵，鑄鐵是Wc﹥2.11的鑄造鐵、碳、硅合金，它的成分范圍一般是：Wc=2.5%～4.0%，Wsi=1.0%～2.5%，Wmn=0.5%～1.4%，Wp《0.3%，Ws〈0.15%。它與碳素鋼相比，鑄鐵含c、si量較高，含雜質(zhì)元素s、p較多。成分不同導(dǎo)致鑄鐵力學(xué)性能（特別是抗拉強(qiáng)度及塑性韌性）較鋼低，鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性，減振性，耐磨性，較小的缺口敏感性。它的硬度在160～230HBC范圍內(nèi)，切削加工性較好，我選擇的鑄鐵硬度適中，不易形成長切削而造成工具的發(fā)熱或磨損，且生產(chǎn)工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，在工業(yè)生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用。 鑄鐵又分為白口鑄鐵和灰口鑄鐵，白口鑄鐵硬度較高，脆性大，難以切削加工，所以選用灰鑄鐵，灰鑄鐵的一系列性能優(yōu)點(diǎn)被廣泛的用來制作各種受壓力作用和要求消震的機(jī)床與機(jī)架、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的殼體與箱體。承受摩擦的缸體與導(dǎo)軌等，而我研究數(shù)控加工的正是較復(fù)雜的殼體。 鑄鐵牌號(hào)由“HT”最小抗拉強(qiáng)度值為200Mpa。根據(jù)鑄鐵受力處主要壁厚（平均壁厚），我選擇了HT200（牌號(hào)）力學(xué)性能大于200，HBS157～236，性質(zhì)適用于承受較大載荷和要求一定的氣密性或耐腐蝕性等較重要鑄件，如汽缸，齒輪，活塞，剎車輪，軸承等，而我做的外貿(mào)殼體就是應(yīng)用于軸承上，所以選材較合理。 零件要進(jìn)行熱處理，它主要用于消除鑄件內(nèi)應(yīng)力和白口組織來穩(wěn)定尺寸，提高表面硬度和耐磨性。其方法有1.去應(yīng)力退火2.消除白口組織，高溫退火3.表面淬火。我用的是去應(yīng)力退火。 以上看來，我選擇的鑄鐵它既價(jià)廉、貨源充足，又能滿足工藝性、使用性要求，所以它適合用于書空加工的研究。 1.2 毛坯鑄成確定 鑄造是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中毛坯成形的主要方法之一，它是指將熔化后的金屬液澆入鑄形中，待凝固，冷卻后獲得具有一定形狀和性能鑄件的成型方法。 它對(duì)鑄件形狀和尺寸適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)材料適應(yīng)性強(qiáng)。成本低，機(jī)床中60%-80%，汽車中50%-60%采用鑄件。鑄造氛圍砂型鑄造和特種鑄造，我采用的是砂型鑄造，因?yàn)樗哂羞m應(yīng)性廣、生產(chǎn)準(zhǔn)備簡(jiǎn)單、成本低廉，材料來源廣泛，且目前我國采用砂型鑄造的約占鑄件產(chǎn)量的80%。先是進(jìn)行熔煉、澆注、造型、選芯，再是熔煉澆注，其次合型鑄件檢查，最后是落沙、清理、檢驗(yàn)。 毛坯鑄成確定后，它的總長約為238mm，寬192mm，高154mm。因?yàn)榻?jīng)過翻砂等，粗糙度要求較低，表面粗糙度為1.6。 1.3 零件的尺寸及公差 零件的尺寸句是要求加工的尺寸，它的要求一般較高，且我選擇研究的又是外貿(mào)殼體，國外對(duì)尺寸及公差要求的更為嚴(yán)謹(jǐn)。零件的要求加工全唱為232+-0.1mm，寬為192（任意公差），高為1470-0.2mm，可見，對(duì)于它的全長及總高要求高，而寬為不需要加工部分，在毛坯鑄造時(shí)已經(jīng)過翻砂等措施，工藝已保證了它為192這個(gè)尺寸。 1.4 工時(shí)定額計(jì)算與零件生產(chǎn)綱領(lǐng) 工時(shí)定額的計(jì)算，是在一定的技術(shù)組織下指定出來的，是相關(guān)設(shè)備和工人完成單件產(chǎn)品或某項(xiàng)工作所需要的時(shí)間，不同生產(chǎn)類型的零件工時(shí)也不同。它的估算，有利于生產(chǎn)的明確性。通過估算可以知道生產(chǎn)所應(yīng)獲得的經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)Tp為共需要的時(shí)間，Ta為所做的時(shí)間，Tb為輔助時(shí)間，Ts為布置工作地時(shí)間，Tr為休息和生理需要時(shí)間。（所研究的殼體主要是數(shù)控加工，工序集中在臥式加工中心上進(jìn)行，在別的上的工序不考慮）所做時(shí)間為30分鐘，裝卸、調(diào)正時(shí)間為10分鐘，布置工作時(shí)間為3，休息時(shí)間為7分鐘，Tp=Ta+Tb+Ts+Tr=30+10+3+7=50分鐘，在加工中心上做一個(gè)約為50分鐘，因?yàn)槭峭赓Q(mào)來圖，并非是一個(gè)較長期的做下去（定量），所以不能按年生產(chǎn)零件綱領(lǐng)進(jìn)行計(jì)算。一天8個(gè)小時(shí)，除去上下班工作準(zhǔn)備，一天大概可以做9個(gè)，一個(gè)月按26天工作進(jìn)行計(jì)算的話一個(gè)月可做234個(gè)。 2 數(shù)控加工工藝部分 所謂數(shù)控工藝實(shí)際上是指在數(shù)控機(jī)床上加工零件的一種工藝方法。它是數(shù)控加工程序編制的依據(jù)，數(shù)控機(jī)床上的數(shù)控零件加工程序都有相應(yīng)的數(shù)控工藝與此對(duì)應(yīng)。數(shù)控工藝特點(diǎn)有：1.工序數(shù)目少，工序內(nèi)容多。2.工序與工步的內(nèi)容特別詳細(xì)。 工藝路線的擬定是指擬定零件加工所經(jīng)過的有關(guān)部門和工序先后順序，它是工藝規(guī)程制定過程中關(guān)鍵階段，是工藝規(guī)程制定的總體設(shè)計(jì)。 本品并不是在加工中心上統(tǒng)一完成的，由零件裝配圖可看出，必須要以一個(gè)孔為定位裝夾的基準(zhǔn)。所以先在數(shù)控車上把直徑154+0.050的孔車出來。用三爪卡盤夾住底面，先粗車2mm，再進(jìn)行精車30絲，保證在5絲內(nèi)?？紤]到以后在加工中心上的工裝（154的孔卡在圓盤里面，八個(gè)M10的螺紋孔卡在里面不好進(jìn)行加工）且根據(jù)一面兩孔原則，再在鉆床上用畫線的方法劃出八個(gè)孔的位置，157.5°處用7.9的鉆頭和直徑8的絞刀做一直徑為8的定位孔，其余7個(gè)用8.5的鉆頭打孔，然后在進(jìn)行M10的螺紋攻絲。把它再放到磨床上磨兩個(gè)面（高）以次保證平行度，再放到加工中心上來先銑直徑83孔的那個(gè)面(用組合刀片式面銑刀 7片)3mm,再銑131的面3+_0.1,粗鏜直徑100的孔,(沒做時(shí)是97)鏜2.6mm,粗鏜80孔由77鏜2.7mm,再用齒片刀在14.2處開2.65深的槽,然后精鏜80的孔(鏜30絲的余量),再鏜100(40絲的余量),用試切法做,最后用直徑4的鉆頭點(diǎn)G56面上的孔,再是G55面上的,最后為G54上的,最后在把點(diǎn)好的孔放到鉆床上鉆孔,攻絲。為擰上螺栓準(zhǔn)備,最后就是倒角,去毛刺等。 下面就具體來說說加工工藝吧。 2.1 對(duì)照零件圖進(jìn)行數(shù)控加工工藝性分析 在選擇和決定數(shù)控加工內(nèi)容時(shí),我們就必定對(duì)零件圖進(jìn)行工藝性分析.根據(jù)所掌握的數(shù)控加工基本特點(diǎn)及所用數(shù)控機(jī)床的功能和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),力求把這一前期準(zhǔn)備工作做得更仔細(xì),更扎實(shí)一些,以便為下面要進(jìn)行的工作鋪平道路,減少失誤和返工。 我從數(shù)控加工的方便性和可能性兩個(gè)角度進(jìn)行了一些必要的分析。 審查與分析了零件圖樣中的尺寸標(biāo)準(zhǔn)方法,分析尺寸標(biāo)注是否適應(yīng)數(shù)控加工特點(diǎn),對(duì)數(shù)控加工來說,最好以同一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。參看零件圖,本殼體多以中心孔為一基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)設(shè)置的,一致性帶來很大的方便,減少了因局部分散標(biāo)注而帶來的積累誤差。 分析了定位基準(zhǔn)的可靠性.數(shù)控加工工藝特點(diǎn)強(qiáng)調(diào)定位加工.尤其像我加工的殼體需要進(jìn)行多面加工,這樣以同一基準(zhǔn)定位十分重要,否則很難保證多次定位安裝加工后多面上的輪廓位置尺寸的協(xié)調(diào)。所以如零件本身有適合的孔最好就用它作為定位基準(zhǔn)孔,我加工的殼體就是以直徑154為定位基準(zhǔn)孔的,就保證了它的尺寸協(xié)調(diào)。 分析了零件所要求的加工精度。根據(jù)選擇的數(shù)控機(jī)床,對(duì)照?qǐng)D上的加工精度、尺寸公差等，可以保證能夠達(dá)到它的精度、尺寸要求。 2.2 加工方法的選擇（確定） 盡管零件的結(jié)構(gòu)形狀多種多樣，但它們都是由外圓、內(nèi)孔，成型面等表面組成的。 零件的加工實(shí)際是對(duì)各種不同表面的加工。加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度要求。同一級(jí)精度及表面粗糙度加工方法有許多，而我在實(shí)際選擇這個(gè)殼體時(shí)結(jié)合形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。對(duì)于IT7級(jí)精度，它在一般機(jī)械制造中應(yīng)用較為普遍，如連軸器、凸輪等孔徑，機(jī)床卡盤座孔，7.8級(jí)齒輪基準(zhǔn)孔等。我所用數(shù)控加工的精度為IT7級(jí)。對(duì)于IT7級(jí)精度孔可采用鏜孔、鉸削，磨孔等加工方法均可達(dá)到精度要求。我這個(gè)是殼體上的孔，要用鏜孔或鉸削，不易采用磨孔。一般小尺寸的殼體選鉸孔，我的殼體孔徑都較大。根據(jù)圖紙精度要求分為粗鏜，刀片形精鏜?？资桥浜瞎钋疫@個(gè)殼體又為放軸承所用，所以分析它 對(duì)于要銑的面，均為孔徑面，用組合刀片面銑刀，從零件圖看，對(duì)面的精度要求不高，保證它的總長（20絲內(nèi)就可以），表面粗糙度要求不高，在這就不細(xì)說了。 加工方法選擇，我也考慮生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)效益要求，以及我選用的生產(chǎn)設(shè)備等一些實(shí)際情況。 2.3加工方案的確定 一般零件上比較精確的表面、孔徑，都要通過粗加工、半精加工，精加工。這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方案是不夠的，還好確定從毛坯到最終成型的加工方案。我就是綜合毛坯的質(zhì)量到成型這一路線來粗精加工的，它是外貿(mào)來圖，采用的是金屬模鑄件，要求不得有鑄造缺陷，所以在毛坯鑄造時(shí)要求比較嚴(yán)格，進(jìn)行翻砂，熱處理。毛坯做工細(xì)致，粗糙度低，考慮效率等問題，粗半、精加工（粗加工主要切削各表面大部分余量，使毛坯形狀和尺寸接近成品。半精加工完成次要表面加工，為主要表面精加工做準(zhǔn)備）如在進(jìn)行鏜110孔和80孔時(shí)都是先用一把粗鏜刀，在用一把精鏜刀（精加工保證達(dá)到圖樣要求）精鏜。 確定加工方案時(shí)，先根據(jù)主要表面精度和粗糙度要求，確定為達(dá)到這些要求所要的精加工方法，再確定半精加工粗加工方法。我在精鏜時(shí)，先用粗鏜刀鏜，再用精鏜刀，精鏜余量為30絲左右，對(duì)于要銑的兩個(gè)面，采用試切法，精度與表面粗糙度要求不高，進(jìn)給速度放大一點(diǎn)，表面就會(huì)光滑點(diǎn)。 2.4 加工順序的確定 本零件是鑄件，鑄造完后為消除毛坯制造和機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力而要進(jìn)行時(shí)效處理（熱處理）即可行。 再根據(jù)基面先行、先粗后精，先住后次等原則，由零件圖得先進(jìn)行銑面，再粗鏜100的孔，換刀粗鏜80的孔，考慮到回轉(zhuǎn)工作臺(tái)及坐標(biāo)系輸入順序，用齒刀開槽，然后換精鏜刀鏜80的孔，換刀100的孔，最后再各面點(diǎn)孔（孔攻絲放在鉆床上做更快，只是給它定好位）。最后進(jìn)行輔助工序安排，去毛刺、到棱、清洗、去磁，檢驗(yàn)等。 3 數(shù)控機(jī)床（刀具、參數(shù)）系統(tǒng)部分選用 3.1 機(jī)床選擇 根據(jù)自己的專業(yè)和研究殼體的數(shù)控加工，我選擇了臥式加工中心（可換工作臺(tái)）。他的主軸是水平放置的，一般有3-5個(gè)坐標(biāo)軸控制，且配備了一個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸（回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，可進(jìn)行90°、180°、270°、0°旋轉(zhuǎn)）。臥式加工中心適宜加工箱體類零件，一次裝夾可對(duì)工作的多個(gè)面進(jìn)行銑削、鉆削、鏜削，攻螺紋等工序加工，特別適合孔與定位表面或孔與孔之間相對(duì)位置精度要求較高零件加工，容易保證其加工精度。我做的殼體正適合于這樣的數(shù)控機(jī)床加工。這臺(tái)機(jī)床刀庫為40把刀，結(jié)構(gòu)比立式復(fù)雜，占地面積大，柔性強(qiáng)，成本也高。 這臺(tái)加工中心結(jié)構(gòu)主要組成部分：1.主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸部件-使刀具（或工件）產(chǎn)生主切削運(yùn)動(dòng)。2.進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)-使工件（或刀具）產(chǎn)生進(jìn)給運(yùn)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)定位。3.基礎(chǔ)件-床身、主柱、滑座和工作臺(tái)等。4.其他輔助裝置-液壓氣動(dòng)、潤滑、切削液等系統(tǒng)及裝置。5.自動(dòng)換刀系統(tǒng)-單環(huán)長鏈條式（可在一次裝夾工件后，自動(dòng)連續(xù)完成銑、鉆、鏜、攻絲等加工）像我殼體這樣，實(shí)現(xiàn)了工序高度集中，大大提高了加工效率，縮短了生產(chǎn)周期，同時(shí)也有利于保證工件各表面間位置精度。 3.2 精度檢驗(yàn)及方法（機(jī)床檢驗(yàn)與工件檢驗(yàn)） 幾何精度檢驗(yàn)，有稱靜態(tài)檢測(cè)，是綜合反映機(jī)床關(guān)鍵零件經(jīng)組裝后的綜合幾何形狀誤差。它必須地基完全穩(wěn)定，地腳螺栓處于壓緊狀態(tài)下進(jìn)行。常用的檢測(cè)工具有精密水平儀、精密方箱、直平角尺、平行光管，千分表，測(cè)微儀及高精度主軸芯棒等。 對(duì)于加工中心要求檢驗(yàn)X、Y、Z坐標(biāo)軸相互垂直度，（X和Y軸Z軸允許誤差mm0.015/300）；工作臺(tái)面平行度（允許誤差mm0.015/300）；回轉(zhuǎn)工作臺(tái)精度（允許誤差mm,10″）；主軸軸向及孔徑跳動(dòng)（0.015 0.01）；X 、Z軸移動(dòng)工作臺(tái)面平行度（0.02/500）；工作臺(tái)表面直線度（0.015/500）等，我所用的機(jī)床已經(jīng)檢驗(yàn)合格，適用性良好。 定位精度檢測(cè),是測(cè)量機(jī)床各坐標(biāo)軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下所能達(dá)到的位置精度。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)值可判斷零件加工后能達(dá)到的精度，我做的機(jī)床定位精度優(yōu)良。 切削精度檢測(cè)，在加工條件下，對(duì)機(jī)床幾何精度和定位精度進(jìn)行綜合考核。 我所加工的殼體是銑面、鏜孔等，只對(duì)它們進(jìn)行精度說明。試件上的孔先粗鏜一次，然后按單邊余量小于0.2mm進(jìn)行一次精鏜，圓度允許誤差/mm0.01鏜孔距精度X、Y軸0.02mm，孔徑偏差0.01mm，端銑刀銑平面度0.01mm，階梯差0.01mm，檢驗(yàn)它們合格，可以進(jìn)行正常的加工。 測(cè)量器具種類有：基準(zhǔn)量具，如直角尺；極限量規(guī)；檢驗(yàn)夾具；通用測(cè)量器具，如游標(biāo)卡尺、機(jī)械量?jī)x、內(nèi)（外）徑千分尺、光學(xué)量?jī)x、壓力表式氣動(dòng)量?jī)x等。 我需要用到內(nèi)徑百分表，它用于校正工件安裝位置，檢測(cè)零件形狀和位置精度，它經(jīng)一次整調(diào)后可測(cè)量多個(gè)基本尺寸相同的孔而不需調(diào)整，如鏜直徑80的孔看是不是均勻，要上下，再左右的測(cè)不需再一次調(diào)整直接測(cè)（適合測(cè)IT7、IT8級(jí)精度的孔）。 我要測(cè)量孔徑尺寸，選擇游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑百分表，游標(biāo)卡尺可測(cè)量?jī)?nèi)徑、外徑和深度。主尺按1mm為格距，刻有尺寸刻度。卡腳要與測(cè)量面垂直，讀數(shù)時(shí)，眼睛與卡尺平齊。內(nèi)徑百分表對(duì)零位后，不得松動(dòng)夾緊手柄，以防零位變化，測(cè)量時(shí)一手握住上端手柄，另一手壓住下端活動(dòng)測(cè)量頭，傾斜一個(gè)角度把測(cè)量頭放入被測(cè)孔內(nèi)，上下（左右）擺動(dòng)表架，找出“拐點(diǎn)”，為測(cè)孔圓度，可在同一徑向平面內(nèi)不同位置上測(cè)幾次。內(nèi)徑百分表規(guī)為6-10mm，10-18，18-35，35-50，50-100，50-160，160-250，250-400（mm），我根據(jù)零件尺寸選用50-160（mm）的。 3.3 加工中心（加工刀具介紹） 金屬切削過程中，刀具切削部分一直工作在較大的切削力、高的切削溫度和急劇的摩擦。所以我在選擇刀具時(shí)考慮了刀具的具備條件：1.較高的硬度，常溫下刀 具硬度在60HRC以上，高速鋼為62-65HRC，硬質(zhì)合金89-95HRC。2.足夠的強(qiáng)度和韌性（剛度），加工中心采用的刀具應(yīng)能承受高速切削和強(qiáng)力切削所必要的高剛強(qiáng)度。3.高耐用度：加工中心可長時(shí)間連續(xù)自動(dòng)加工，若刀具不耐用使磨損加快，輕則影響工件的表面質(zhì)量與加工精度，增加換刀引起的調(diào)刀與對(duì)刀次數(shù)，降低效率，重則因刀具破損會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的機(jī)床乃至人身事故。4.刀具精度，我做的殼體精度高，對(duì) 刀具形狀和尺寸精度要求也要高。 加工中心常用刀具材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種。 高速鋼是以鎢、鉻、釩鉬為主要合金元素，熱處理后硬度可達(dá)62-67HRC，在550-600度時(shí)仍可保持常溫下的硬度和耐磨性，有較高抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性。工藝性好，切削性能可滿足一般工程材料常規(guī)加工。常用牌號(hào)有W18Cr4V（屬鎢系，綜合機(jī)械性能和可磨性好）和W6Mo5Cr4V2（屬鉬系，在此基礎(chǔ)上提高碳含量，硬度達(dá)68-70HRC，如W6Mo5Cr4V2A18）。 硬質(zhì)合金，是用難溶的金屬碳化物（WC，TiC）粉末作基體，以金屬Co為粘結(jié)劑，經(jīng)高壓壓制后燒結(jié)而成的，具有高的耐磨性和耐熱性，能耐850-1000度的高溫。硬度達(dá)74-82HRC，允許切削的速度達(dá)100-300m/min。 WC-Co（K類）硬質(zhì)合金，適用于加工鑄件，有色金屬及其合金. WC-TIC-Co(P類),適用于高速切削鋼材.(粗加工選用牌號(hào)為YT5(P30),半精加工YT14(P20)、YT15（P10），精加工YT30)硬度耐磨性高，抗拉強(qiáng)度沖擊韌性低。 WC-Ti-TaC(NbC)-Co（M類）可加工上面兩種。抗氧化能力強(qiáng)。 說明：Y-硬質(zhì)合金；G鈷，其后數(shù)字表示含鈷量；X細(xì)晶粒合金；T-TiC；W-通用合金（括號(hào)內(nèi)Kxx、Pxx為ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硬質(zhì)合金牌號(hào)）。 我所選用的材料為鑄鐵，采用WC-Co硬質(zhì)合金，在粗加工是選用YG8（K30），半精加工選用YG6（K20），精加工時(shí)用YG6X（K10）YG3（K01）的刀具。 加工中心工藝能力強(qiáng)大，刀具種類也繁多。按結(jié)構(gòu)形式可分為整體式和鑲齒式，整體式刀具和刀體是一個(gè)整體，刀具磨損后需要重新刃磨，而鑲齒式刀刃采用硬質(zhì)合金刀片，并通過一定方式固定在刀體上，磨損后只需換刀片即可，不僅節(jié)省材料且避免繁瑣的磨刀工作，提高加工效率。按工藝性能分為銑削、鏜削、鉆削幾類。 由于刀具繁多，在這里只介紹我所加工殼體所用到的刀具即可。 端銑刀，又稱平面銑刀，我用它銑大面積平面（直徑82孔，113孔的面）。 鋸片，銑80孔14.2mm深處（深為2.65）的一個(gè)小溝槽。 中心鉆用來加工小尺寸淺孔，確定位置，為以后鉆孔、攻絲準(zhǔn)備。 鏜削類刀具，分粗、半精及精鏜，精鏜加工精度達(dá)IT6-IT7級(jí)，加工表面粗糙度Ra為0.8-6.3um。能夠修正上道工序所造成的孔軸線歪曲、偏斜等，它特別適用于像我這樣的大孔加工。 粗鏜時(shí)用到單刃刀片（單刃鏜刀實(shí)際是一把車刀，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造簡(jiǎn)單，使用 較多）。 精鏜時(shí)，我用微調(diào)鏜刀，有尺寸調(diào)整裝置。為便于精確的調(diào)整尺寸所以用它。（采用模塊式結(jié)構(gòu)，通過高精度調(diào)整裝置調(diào)整鏜刀徑向尺寸；還用平衡塊調(diào)整共動(dòng)平衡減少振動(dòng)），另外還有圓柱銑刀、立銑刀、麻花鉆，絞刀等，這里不一一介紹了。 我還根據(jù)加工內(nèi)容、工件材料、與夾具關(guān)系等方面決定刀具種類及式樣（刀具材質(zhì)、形狀、尺寸）。 將刀具裝在刀柄后，我分別在對(duì)刀儀上測(cè)出刀具半徑值及刀長值（刀具前端到刀柄校準(zhǔn)的距離），為刀具補(bǔ)償和自動(dòng)換刀作準(zhǔn)備。 加工中心刀具由刀柄、刀體、刀片和相關(guān)附件構(gòu)成，根據(jù)不同選擇刀柄。 3.4 數(shù)控加工切削用量選擇（參數(shù)確定） 切削用量選擇是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，但可以根據(jù)相關(guān)資料推薦經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，初選一個(gè)范圍，而后再在實(shí)踐中試切，最后來確定合理的切削用量。 由于問題復(fù)雜，加上本人經(jīng)驗(yàn)不足，所以只對(duì)加工用到的刀具進(jìn)行分析。 銑削用量選擇順序?yàn)椋呵邢魃疃?、進(jìn)給量，最后決定銑削速度。 對(duì)于我選用的端面銑刀，設(shè)切削深度為ae,當(dāng)加工余量小于6mm，一次進(jìn)給就可銑削全部加工余量。由零件圖得只需切削4mm且無精加工，一次可完成。每齒進(jìn)給兩為af，端銑刀加工是碳鋼，它的每齒進(jìn)給量為/mm.s-1為0.1-0.3，合金鋼0.075-0.2，工具鋼0.07-0.25，可鍛鑄鐵0.1-0.4，我加工是鑄鐵為0.2-0.5。確定了af值后，可用式vf=af zn（mm/s）來換算為進(jìn)給速度. 確定了af、ap和選取了耐用度后，選擇銑削速度。 如刀具材料是高速鋼，例如被加工金屬材料性質(zhì)HB＜140 （碳鋼銑削速度r/m.s-1(m.min-1)0.417-0.7（25-42）合金鋼0.35-0.6（21-36），灰鑄鐵0.4-0.6可鍛鑄鐵0.7-0.83（42-50））。 我選用刀具是硬質(zhì)合金，加工材料性質(zhì)HB=150-225（參看資料表，符合這一）的鑄鐵，所以它的銑削速度為1.00-2.0（60-120） 切削用量 項(xiàng)目 Kr=90。,75。面銑刀 粗銑 精銑 密齒面銑刀 玉米銑刀 銑平面 整體合金立銑刀 直徑3mm 7-8mm 鑄鐵 v/m.min-1 50-90 60-120 75-140 50-130 v=30-40 fz=0.02 v=40-60 fz=0.04-0.08 Fz/mm.齒-1 0.2-0.35 0.12-0.3 0.03-0.06 hm 0.08-0.2 表3-1 硬質(zhì)合金內(nèi)孔鉆削、擴(kuò)削、鏜削加工切削用量 材料 切削用量 普通碳鋼 低合金鋼 高強(qiáng)度 合金鋼 鑄剛 鑄鐵 鋁鎂合金 切削速度/m.min-1 150-200 140-200 80-150 80-130 100-160 200-300 進(jìn)給量/mm.r-1 0.05-0.25 0.05-0.35 0.07-0.25 0.12-0.4 0.1-0.3 0.15-0.4 表3-2 注：在鏜直徑為80、100兩個(gè)大孔且材料為鑄鐵，所以切削用量為上表鑄鐵一欄。 4 機(jī)床夾具部分設(shè)計(jì) 4.1 夾具的制定要求及原則 保證工件加工精度、提高生產(chǎn)率、工藝、使用，經(jīng)濟(jì)性好等，數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求：一是要保證夾具坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。根據(jù)我所加工實(shí)際的零件還考慮到1.夾具結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單；2.要使加工部位開敞，其定位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不得防礙加工中的走刀（如生產(chǎn)的碰撞）；3.裝卸零件要方便可靠；4.夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠（以保工件在正確位置上加工）。 夾具通常有通用夾具、專用夾具、組合夾具、通用可調(diào)整夾具和成組夾具等。 原則：1.在單件或研制新產(chǎn)品，且零件較簡(jiǎn)單，采用虎鉗、分度頭、三爪卡盤等通用夾具；2.在生產(chǎn)量小或研制新品應(yīng)盡量采用通用組合夾具；3.小批或成批生產(chǎn)時(shí)考慮采用專用夾具；4.在大批生產(chǎn)用多工位夾具和氣動(dòng)、液壓夾具。 4.2 夾具的制作 定位基準(zhǔn)與夾具方案確定：1.要求設(shè)計(jì)，工藝與編程計(jì)算基準(zhǔn)要統(tǒng)一。需要數(shù)控加工的零件其定位基準(zhǔn)面一般都已預(yù)先加工完畢（如我做的殼體，它已直徑154為基準(zhǔn)面，已經(jīng)在數(shù)控車床上加工好的）為減少加工誤差，要以這一基準(zhǔn)面來加工另外一些面；2.盡量減少裝夾次數(shù)。我是一次定位裝夾后，把所有要加工的面全部加工出來，發(fā)揮機(jī)床的能效。工件在空間直角坐標(biāo)系中具有六個(gè)自由度。（要使工件定位確切，必須消除影響轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度），我在制作夾具中，工件自由度限制由支撐點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。在前工序中已經(jīng)加工完成了兩個(gè)定位孔（直徑為154和8的孔）和底平面，我可以用“一面雙孔”定位，并能夠限制殼體的六個(gè)自由度。（當(dāng)工件六個(gè)自由度全部受到限制時(shí)稱“完全定位”） 由零件圖中的殼體各實(shí)際尺寸（詳看殼體零件圖）與工作臺(tái)上的行星齒輪架等綜合考慮，要以直徑154+0.050的孔端面固定在行星齒輪架面上，所以先要制作一個(gè)連軸塞的卡盤，在數(shù)控車上先把直徑154mm的卡盤車出，厚為20mm，再把凸出的圓軸塞直徑為20mm，凸出部分為30mm車出，然后在中間打個(gè)直徑為10mm的通孔（詳見夾具總裝圖之2-卡盤塞）；再做一個(gè)直徑80-0.02長為30mm的圓形定位銷（參看定位銷圖）；再做5個(gè)M10的螺栓（見夾具總裝圖之4-T形螺栓圖）連同墊圈（詳見總裝圖之3-墊圈圖）。 在行星架靠中心位置處分別用點(diǎn)、鉆、鉸的方法打一20mm的通孔，在相對(duì)154mm157.5度行星齒輪架面上用上述方法打一直徑8mm的通孔。 準(zhǔn)備工作做好后，把鉆板（見總裝圖之1-鉆板圖）連同行星架用定位塊（見夾具總裝圖之5-定位塊）與螺釘固定在工作臺(tái)上（見圖）把直徑1540-0.05凸出的圓塞穿通過行星架面上，用螺栓墊圈固定好，再把直徑80-0.02定位銷敲在打好的直徑為8mm孔中，這樣以一個(gè)行星齒輪架為定位基準(zhǔn)面，以直徑20mm（或說是1540-0.05中心卡盤）、直徑80-0.02mm的定位銷的一面兩孔專用夾具就做好了（詳見夾具總裝圖） 在做夾緊方案時(shí)，考慮殼體的重量，殼體卡在直徑1540-0.05mm卡盤塞上較松，為防止在加工過程中脫落或尺寸不精，所以（夾緊時(shí)）又在行星架面上左右與圖上與之相匹配左右22.5度處打了四個(gè)M10通螺紋孔（零件上與之相匹配的M10的孔已經(jīng)在鉆床上攻出）作為輔助夾具，在行星架面從里面用螺栓把這四個(gè)孔緊固，這樣殼體就牢牢的固定在行星架面上了。 4.3夾具的尺寸、公差 一個(gè)連凸出軸塞的圓形卡盤，考慮到零件上孔為直徑154+0.050卡盤要做的小點(diǎn)來保證能套進(jìn)去，也不能過松（松了尺寸不穩(wěn)），一般為間隙配合，相差5-10絲，所以卡盤塞為1540-0.05mm，定位銷要緊緊固定在孔中，為直徑0-0.02mm，敲在直徑為8mm的孔里面。行星架長330mm，寬330mm,高350mm；T形螺栓（M10）長為100mm頭部為38mm，寬為M10；墊圈寬10mm，直徑55mm,中間套進(jìn)的部位為直徑13mm；固定行星架的定位塊長180-0.02mm，寬6mm,中間為M5-H6的。 4.4 夾具制造特點(diǎn) 本品夾具制造方便，周期短，可用性強(qiáng)，在一次不精時(shí)還可采用修配的方法調(diào)整。由于車間有多種加工設(shè)備，都具有較好的加工性能和加工精度，可以保證夾具制作精度。 第五章： 殼體的數(shù)控加工 5.1 系統(tǒng)介紹 當(dāng)今世界上適用于數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)種類規(guī)格極其繁多，根據(jù)數(shù)控機(jī)床類型選擇相應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)床主要使用指標(biāo)選擇，我綜合選擇FANUC系統(tǒng)，它有很好的切削與進(jìn)給速度，且加工精度與可靠性強(qiáng)。 5.2 程序指令介紹 文件名:大寫字母Oxxx,程序段結(jié)束符為；(在面板上輸入程序段時(shí)必須輸入；) 加工中心在編程時(shí),對(duì)加工中心自動(dòng)運(yùn)行的各個(gè)動(dòng)作,如主軸的轉(zhuǎn)、停；刀具的自動(dòng)換刀，切削的進(jìn)給速度；冷卻液的開關(guān)等，都要以指令的形式抒以給定。我們把這類指令稱為功能指令。它有準(zhǔn)備功能G指令、輔助功能指令M指令以及F、S、T、H、D指令等幾種。 準(zhǔn)備功能G指令有模態(tài)和非模態(tài)兩種指令。非模態(tài)G指令僅在被指令的程序段內(nèi)有效；模態(tài)G指令一直有效，直到被同一組的其它G指令所代替。 對(duì)一般性用到的指令進(jìn)行介紹。G00定位；G01直線插補(bǔ)；G02/G03順/逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)；G20英時(shí)輸入，G21毫米輸入；G17 XY平面；G18 ZX平面G19 選擇YZ平面。如G17G90G02X-Y-Z/R-J-F；R（圓弧半徑）I J K 適用于任意圓弧表示圓弧、圓心，相對(duì)于圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)（I、X向，J、Y向，K、Z向）；G40刀具半徑補(bǔ)償取消，G41/42刀具半徑左/右補(bǔ)償，補(bǔ)償號(hào)為D，G41/G42 G00/G01 X-Y-D（沿著刀具走刀路線觀察，刀具偏左輪廓左/右邊）；G53選擇機(jī)床坐標(biāo)系，G54-G59，選擇工件坐標(biāo)系；G68建立旋轉(zhuǎn)，G68 X-Y-P-，X Y旋轉(zhuǎn)中心坐標(biāo)系，P：旋轉(zhuǎn)角度，實(shí)際輪廓相對(duì)于編程輪廓角度，逆時(shí)針為正，順時(shí)針為負(fù)；G43 刀具長度正補(bǔ)償（要求：刀具相對(duì)于基準(zhǔn)往+Z方向移動(dòng)用G43，指令補(bǔ)償值為正，若補(bǔ)償值為負(fù)，用G44）G44 刀具長度負(fù)補(bǔ)償，格式：G43/G44 G0/G01 Z-H-F，（H補(bǔ)償號(hào)）。G49長度補(bǔ)償取消 G49 G01 Z-F 孔加工：G98/G99 X-Y-Z-R-F-Q-K-I-J-L-P G98初始平面 G99返回R平面。X、Y、Z孔位置及深度。R：R平面（G90編程時(shí)Z位置），F(xiàn)：切削速度或螺紋導(dǎo)程；Q：每次進(jìn)刀深度（負(fù)） K：每次退刀量（正值）；I、J：設(shè)X、Y方向退刀量；L：重復(fù)加工次數(shù) P：孔底暫停時(shí)間。 G73（快速移動(dòng)）高速深孔往復(fù)排屑鉆孔循環(huán) 格式：G73 X-Y-Z-R ，G80取消固定循環(huán)；G81點(diǎn)鉆、鉆孔循環(huán)；G83 深孔往復(fù)排屑鉆孔循環(huán)指令；G85精鏜孔循環(huán)指令 G98/G99 G85 X-Y-Z-R-F G86鏜孔 G84 正轉(zhuǎn)攻左旋螺紋 G98/G99 G84 X-Y-Z-R-F。 輔助功能M指令，主要用于機(jī)床操作時(shí)的工藝性，如主軸的啟停、冷卻液的開關(guān)等。 M00：程序暫停；M02與M30，M02只將控制部分復(fù)位到初始狀態(tài)，表示程序結(jié)束，M30除將機(jī)床及控制系統(tǒng)復(fù)位到初始狀態(tài)外，還自動(dòng)返回到程序開頭；M03/M04 主軸正/反轉(zhuǎn)；M05主軸停；M06 換刀（與T一起用）；M07/M08切削液開，M09 切削液關(guān)；M98 調(diào)用子程序；M99 子程序結(jié)束并返回到主程序。 其它指令：進(jìn)給速度F.單位mm/min,例，F(xiàn)150 表示進(jìn)給速度為150mm/min。主軸轉(zhuǎn)速指令-S 單位r/min，例 S300表示主軸轉(zhuǎn)速300r/min。刀具指令T，表示刀具號(hào)，如T001。刀具長度補(bǔ)償值和刀具半徑補(bǔ)償值指令 H和D，它由字母H和D及其后面三位數(shù)表示，存放刀具補(bǔ)償值設(shè)在存儲(chǔ)器地址字（番號(hào)）里。 5.3 程序的編寫加工（附圖1） 編寫程序前，首先要計(jì)算出加工的起點(diǎn)（加工的中心在機(jī)床原點(diǎn)的位置，輸入工件坐標(biāo)系中），一般只需求X、Y軸位置，Z軸起始點(diǎn)與Z軸機(jī)械原點(diǎn)同，只需對(duì)出。其方法有.使用測(cè)定棒測(cè)量；用中心規(guī)測(cè)量；以千分表或同心指示器測(cè)量。我用第一種，在O。工作面碰工件右面，X顯示為177.17，再加上塞子5.3mm共為182.47mm，由圓得一半為74，所以工作面處X=182.47-74=108.42mm,在180度工作面上相同方法測(cè)出X532.49mm，減去塞子5.3再加上一半，所以180度工作X中心為527.19+74=601.19mm，B90。處X直接碰出，Y-489，Z0三坐標(biāo)同。 對(duì)于編程中計(jì)算直接算出，這里不作演算，還要綜合考慮（如工作臺(tái)行程范圍，見工作臺(tái)行程范圍圖）。 O1234 G90G10L2P1X353.82Y-482.9Z0（B90）； G90G10L2P2X108.42Y-489092Z0（B0）； G90G10L2P3X601.21Y-489.92Z0（B180）； T1； （機(jī)械手抓1號(hào)面銑刀） G55G0X9.4Y140.8； （快速定位到G55坐標(biāo)系位置） G43H1Z0S300M3； （引入長度補(bǔ)償，主軸轉(zhuǎn)） M8； （切削液開） Y-15.5； X-14.2； Y5； （銑直徑80孔徑面的動(dòng)作完） G0G49Z0； （取消長度補(bǔ)償，快速回到Z0處） G100B180； （工作臺(tái)松，轉(zhuǎn)到180度處） GOG56X-9.4Y140.8； （快速定位到G56坐標(biāo)位置） G43H2Z0S300M3； （引入長度補(bǔ)償，主軸轉(zhuǎn)） M8； G01Z-1.96F30； Y-15.5； X14.2； Y5； （銑直徑131孔徑面的動(dòng)作完） G0G49Z0； （長度補(bǔ)償取消，快速回到原點(diǎn)） M98P100； （調(diào)用子程序） M6T2； （換直徑98粗鏜刀） G43H3Z50.S300M3； （引入長度補(bǔ)償，主軸正轉(zhuǎn)到Z0） M8； G81Z-60.R3.F25； （粗鏜直徑100孔，深60） GOG49Z0； （取消長補(bǔ)，快速回到Z0處） M98P100； M6T3； （換直徑78的粗鏜刀） G100B0； （工作臺(tái)轉(zhuǎn)到0。） G0G55X0Y0； （快速定位G55原點(diǎn)中心處） G43H4Z50.S300M3； M8； G81Z-60.R3.F25； （粗鏜80的孔，深60） G0G49Z0； M98P100； M6T4；