五角星配合件數(shù)控工藝分析與加工

1、技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目五角星配合件數(shù)控工藝分析與加工 系別 機(jī)電工程系 專業(yè) 機(jī)電一體化技術(shù) 班級(jí) 機(jī)電0904班 姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師日期 21日 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：五角星配合件數(shù)控工藝分析與加工設(shè)計(jì)要求：根據(jù)所給尺寸要求，將毛坯尺寸95mmX95mmX30mm，加工成尺寸為90mmX90mmX25mm的五角星配件，產(chǎn)品生產(chǎn)批量為成批生產(chǎn)。設(shè)計(jì)進(jìn)度要求：第一周：熟悉題目，收集資料，理解題目，借取一些工具書。第二周：完成五角星的設(shè)計(jì)及整理計(jì)算的數(shù)據(jù)，為下步的繪圖做準(zhǔn)備。第三周：完成了五角星配件的設(shè)計(jì)及整理計(jì)算的數(shù)據(jù)。第四周：按照上一階段所計(jì)算的數(shù)據(jù)，完成零部件的CAD的繪制。第五周：根據(jù)設(shè)計(jì)

2、和圖形繪制過程中的心得體會(huì)撰寫論文，完成了論文的撰寫。第六周：修改、提交論文，完成。 指導(dǎo)教師（簽名）：摘 要隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，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，它對國計(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。本設(shè)計(jì)從銑削加工的角度來考慮，屬于平面類零件，適合數(shù)控銑削。從成本角度考慮，成本適中，適合數(shù)控加工。通過五角星配合件數(shù)控工藝分析與加工，鞏固了自己以前所學(xué)過的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，并理論聯(lián)系實(shí)際，提高了我的動(dòng)手能力和分析、解決問題能力，為今后工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞: 銑削、鉆孔加工、五角星型零件加工目

3、 錄前言11零件的分析11.1五角星配合件41.2加工余量的確定51.3定位基準(zhǔn)的選擇52 五角星配合件的加工工藝過程設(shè)計(jì)62.1加工順序的確定62.2.1 上表面加工方案62.3五角星凹模加工方案7上表面和外輪廓加工方案7凹槽加工方案7孔的加工方案72.4 冷卻液的選擇72.5 主軸轉(zhuǎn)速的確定72.6進(jìn)給速度的確定92.7背吃刀量的確定102.8凸模凹模外輪廓走刀路線112.9凸模凸臺(tái)的走刀路線123 機(jī)床刀具及夾具的選擇223.1 加工中心刀庫分類與形式223.2刀具的選擇233.3夾具的選擇24五角星配合零件質(zhì)量檢驗(yàn)27致謝30參考文獻(xiàn)31前 言數(shù)控加工，是指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的一

4、種工藝方法，數(shù)控機(jī)床加工與傳統(tǒng),機(jī)床加工的工藝規(guī)程從總體上說是一致的，但也發(fā)生了明顯的變化。用數(shù)字信息控制零件和刀具位移的機(jī)械加工方法。它是解決零件品種多變、批量小、形狀復(fù)雜、精度高等問題和實(shí)現(xiàn)高效化和自動(dòng)化加工的有效途徑。數(shù)控機(jī)床一開始就選定具有復(fù)雜型面的飛機(jī)零件作為加工對象，解決普通的加工方法難以解決的關(guān)鍵。數(shù)控加工的最大特點(diǎn)是用穿孔帶(或磁帶)控制機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)加工。由于飛機(jī)、火箭和發(fā)動(dòng)機(jī)零件各有不同的特點(diǎn)：飛機(jī)和火箭的零、構(gòu)件尺寸大、型面復(fù)雜；發(fā)動(dòng)機(jī)零、構(gòu)件尺寸小、精度高。因此飛機(jī)、火箭制造部門和發(fā)動(dòng)機(jī)制造部門所選用的數(shù)控機(jī)床有所不同。在飛機(jī)和火箭制造中以采用連續(xù)控制的大型數(shù)控銑床為主，

5、而在發(fā)動(dòng)機(jī)制造中既采用連續(xù)控制的數(shù)控機(jī)床，也采用點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床（如數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床等）為了提高生產(chǎn)自動(dòng)化程度，縮短編程時(shí)間和降低數(shù)控加工成本，在航空航天工業(yè)中還發(fā)展和使用了一系列先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)。如計(jì)算機(jī)數(shù)控，即用小型或微型計(jì)算機(jī)代替數(shù)控系統(tǒng)中的控制器，并用存貯在計(jì)算機(jī)中的軟件執(zhí)行計(jì)算和控制功能，這種軟連接的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)正在逐步取代初始態(tài)的數(shù)控系統(tǒng)。直接數(shù)控是用一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)數(shù)控機(jī)床，很適合于飛行器的小批量短周期生產(chǎn)。理想的控制系統(tǒng)是可連續(xù)改變加工參數(shù)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)，雖然系統(tǒng)本身很復(fù)雜，造價(jià)昂貴，但可以提高加工效率和質(zhì)量。數(shù)控的發(fā)展除在硬件方面對數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床的改善外，還有

6、另一個(gè)重要方面就是軟件的發(fā)展。計(jì)算機(jī)輔助編程(也叫自動(dòng)編程)就是由程序員用數(shù)控語言寫出程序后，將它輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行翻譯，最后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)輸出穿孔帶或磁帶。用得比較廣泛的數(shù)控語言是 APT語言。它大體上分為主處理程序和后置處理程序。前者對程序員書寫的程序加以翻譯，算出刀具軌跡；后者把刀具軌跡編成數(shù)控機(jī)床的零件加工程序。數(shù)控加工，是在對工件進(jìn)行加工前事先在計(jì)算機(jī)上編寫好程序，再將這些程序輸入到使用計(jì)算機(jī)程序控制的機(jī)床進(jìn)行指令性加工，或者直接在這種計(jì)算機(jī)程序控制的機(jī)床控制面板上編寫指令進(jìn)行加工。加工的過程包括：走刀，換刀，變速，變向，停車等，都是自動(dòng)完成的。數(shù)控加工是現(xiàn)代模具制造加工的一種先進(jìn)手段

7、。當(dāng)然，數(shù)控加工手段也一定不只用于模具零件加工，用途十分廣泛。今天我們就采取數(shù)控加工技術(shù)將工作原件加工成五角星配合件，以滿足生產(chǎn)的需要。1零件加工工藝的分析1.1零件的分析 1-1、1-2所示輪廓加工、五角星凸、凹模加工及鉆孔等。由于形狀比較復(fù)雜，精度要求高，所以從精度上考慮，定位比較關(guān)鍵。為了保證加工精度，經(jīng)分析采用一次定位加工完成，按照基準(zhǔn)面先行、先主后次、先粗加工后精加工、先面后孔的原則依次加工.圖1.1 凸模圖1.2 凹模2 五角星配合件2毛坯分析根據(jù)零件運(yùn)用領(lǐng)域?yàn)闄C(jī)械固定、控制旋轉(zhuǎn)等。零件材料、性能以及學(xué)?，F(xiàn)有的設(shè)備要求選擇零件的材料為鋼件45#，留34mm的余量。并根據(jù)情況盡量使各

8、個(gè)表面上的余量均勻。由于零件圖樣尺寸為90mm×90mm×25mm，所以選擇毛坯尺寸為95mm×95mm×30mm。圖1.3配合件1.3加工余量的確定 根據(jù)精度要求，該圖的尺寸精度要求較高，即需要有余量的計(jì)算，正確規(guī)定加工余量的數(shù)值，是制定工藝規(guī)程的重要任務(wù)之一。一般最小加工余量的大小決定于下列因素:（1）表面粗糙度（Ra）；（2）表面缺陷層深度（Ta）；（3）空間偏差；（4）表面幾何形狀誤差；（5）裝夾誤差（Zj）。在具體確定工序的加工余量時(shí)，應(yīng)根據(jù)下列條件選擇大?。海?）對最后的工序，加工余量應(yīng)能保證得到圖紙上所規(guī)定的表面粗糙度和精度要求；（2）考慮

9、加工方法、設(shè)備的剛性以及零件可能發(fā)生的變形；（3）考慮零件熱處理時(shí)引起的變形；（4）考慮被加工零件的大小，零件愈大，由于切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形也會(huì)增加，因此要求加工余量也相應(yīng)地大一些。1.4定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)是工件在定位時(shí)所依據(jù)的基準(zhǔn)。首先以一個(gè)毛坯件的一個(gè)平面為粗基準(zhǔn)，銑削3mm的夾持面，再以夾持面為精基準(zhǔn)來加工零件。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床上用的夾具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求，所以我選擇平口虎鉗，它可以滿足這些條件。圖1.4 定位基準(zhǔn)的選擇2 五角星配合件的加工工藝過程設(shè)計(jì)1加工順序的確定根據(jù)零件圖樣，制定以下工藝方案，選取最佳一種，（即加工工時(shí)最短，又能保證質(zhì)量）下面分

10、析這套工藝方案。方案：銑夾持面粗銑上平面精銑上平面粗銑外輪廓精銑外輪廓粗銑凸臺(tái)半精銑凸臺(tái)精銑凸臺(tái)銑孔翻面銑掉夾持面方案的加工順序是粗精銑上平面和外輪廓后對剩余部粗銑后就開始精加工。由于粗精加工同一個(gè)部位都是用的同一把刀，所以選擇方案，這有利于提高生產(chǎn)效率，也是最佳方案。五角星凸模加工方案2.2.1 上表面加工方案因下表面的精度要求不高，所以以底面作為基準(zhǔn)，粗、精加工上平面以底面作為基準(zhǔn)先粗銑外輪廓尺寸精度可達(dá)IT7級(jí)IT8級(jí)，表面粗糙度可達(dá)12.5m50m。再精銑外輪廓，精度可達(dá)IT7級(jí)IT8級(jí)，表面粗糙度可達(dá)1.63.2m。因此采用粗、精銑順序。凸臺(tái)加工方案 根據(jù)圖形尺寸要求及其加工精度可知

11、：凸臺(tái)的精度要求很高，公差尺寸要求為5mm,上偏差為0mm,下偏差為0.02mm，所以可以采用粗加工半精加工精加工方案完成，以滿足加工要求?？椎募庸し桨?孔的尺寸精度為10mm，沒有公差的要求。所以可以直接鉆孔加工，進(jìn)給速度需慢一些。2.3五角星凹模加工方案上表面和外輪廓加工方案凹模上表面和外輪廓加工方案與凸模的加工方案大致一樣。凹槽加工方案 凹槽的深度要求為10mm，其上偏差為0.01mm,下偏差為0.01mm，表面粗糙度為Ra1.6mm，其精度要求很高。因此采用粗加工半精加工精加工方案完成，以滿足加工要求。凹槽的圓弧半徑為3mm，所以在選擇加工刀具時(shí)應(yīng)選用半徑為3或小于3mm的銑刀。2.3

12、.3孔的加工方案凹?？椎募庸し桨概c凸模的加工方案大致一樣2.4 冷卻液的選擇 為了刀具和工件的溫度，不僅要減少切削熱的產(chǎn)生，而且要改善散熱條件，使用切削液可以有效的降低溫度還可以防止切削層金屬的變形。減少切削與刀具前面的摩擦和工件與刀具后面的摩擦，現(xiàn)有冷卻液分為：水溶液、乳化液和切削油三大類。根據(jù)零件材料和刀具材料分析，該加工適合采用乳化液效果較好。2.5 主軸轉(zhuǎn)速的確定結(jié)合零件圖分析，該零件有平面和型腔內(nèi)的圓、圓弧、孔及槽等構(gòu)成，加工工序復(fù)雜。并為減換刀和對刀時(shí)間，保證良好精度要求。結(jié)合我院機(jī)床的實(shí)際，采用加工中心進(jìn)行加工。加工中心KVC650 表2.1工作臺(tái)面尺寸（長×寬）405

13、×1307（mm）主軸錐孔/刀柄形式24ISO40 / BT40（MAS403）工作臺(tái)最大縱向行程650mm主配控制系統(tǒng)FANUC 0iMate-MC工作臺(tái)最大橫向行程450mm換刀時(shí)間（s）6.5s主軸箱垂向行程500mm主軸轉(zhuǎn)速范圍606000( r/min)工作臺(tái)T型槽（槽數(shù)-寬度×間距）5-16×60mm快速移動(dòng)速度10000（mm/min）主電動(dòng)機(jī)功率5.5/7.5（kw）進(jìn)給速度5800（mm/min）脈沖當(dāng)量（mm/脈沖）0.001工作臺(tái)最大承載(kg)700kg機(jī)床外形尺寸(長×寬×高)(mm)2540mm×2520m

14、m×2710mm機(jī)床重量( kg)4000kg主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)選取n=其中Vc-切削速度D-工件或刀具的直徑（mm）由于每把刀計(jì)算方式相同，現(xiàn)選取 10的立銑刀為例說明其計(jì)算過程。D=10mm根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素表2.2 銑削時(shí)切削速度工件材料硬度/HBS切削速度/ (m/min)高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼<2251842661502253251236541203254256213675鑄鐵<19021366615019026091845901603204.51021

15、30鋁70120100200200400黃銅53562050100180從理論上講，的值越大越好，因?yàn)檫@不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實(shí)際上由于機(jī)床、刀具等的限制，綜合考慮： 取粗銑時(shí) =150m/min 精銑時(shí) =200m/min 代入公式中：= =4777r/min =6369.4r/min計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速n要根據(jù)機(jī)床有的或接近的轉(zhuǎn)速選取 取=4777 r/min =6369 r/min同理計(jì)算20立銑刀：取 =2389r/min = 3185 r/min2.6進(jìn)給速度的確定粗加工的時(shí)候一般盡量可能的最大每齒進(jìn)給速度，每齒進(jìn)給速度的取值主要考

16、慮刀具的強(qiáng)度，對于立銑刀而言，直徑越大，刀刃越多，其刀具強(qiáng)度就越大，允許取的每齒進(jìn)給速度也越大;在一定的每齒進(jìn)給速度，切削深度，切削寬度的取值過大，將會(huì)導(dǎo)致切削力過大，一方面可能會(huì)超出機(jī)床的額定負(fù)荷或損壞刀具;另一方面，如果切削速度也較大，可能會(huì)超出機(jī)床額定功率。通常如果切削深度必須取大值的時(shí)候，切削寬度就必須取很小的值。曲面輪廓的精加工的每齒進(jìn)給速度、切削深度、切削寬度一般比較小，切削力很小，因此取很高的切削速度也不會(huì)超出機(jī)床的額定功率。粗加工的時(shí)候，過高切削度主要引起溫度和切削功率過大，精加工的時(shí)候過高的切削速度主要愛溫度的限制。通常，銑刀材料、工件材料、刀具耐用度一定，允許的濃度就一定，

17、因此極限切削線速度也一定，如果降低耐用度，允許的速度就可以提高。切削進(jìn)給速度F時(shí)切削時(shí)單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對位移，單位mm/min。它與銑刀的轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)z及每齒進(jìn)給量（mm/z）的關(guān)系為F=ZN每齒進(jìn)給量的選取主要取決于工件材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的強(qiáng)度和硬度越高，越小，反之則越大；工件表面粗糙度值越小，就越??；硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量高于同類高速鋼銑刀表2.3 刀每齒進(jìn)給量工件材料每齒進(jìn)給量/（mm/z）粗銑精銑高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼0.100.150.100.250.020.050.100.15鑄鐵0.120.2

18、00.150.30鋁0.060.200.100.250.050.100.020.05綜合選?。捍帚?0.06 mm/z 精銑=0.03mm/z 銑刀齒數(shù)z=3上面計(jì)算出： =4777 r/min =6369 r/min 將它們代入式子計(jì)算。 粗銑時(shí)：F=0.06×3×4777 =860mm/min 精銑時(shí)：F=0.03×3×6369 =573mm/min切削進(jìn)給速度也可由機(jī)床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，以獲得最佳切削狀態(tài)2.7背吃刀量的確定背吃刀量是根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使被吃刀量等于工件的加工

19、余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般留0.20.5mm?？傊?，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，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表2.4 切削用量的選取工件材料鋁鋼刀具直徑（mm）刀曹數(shù)轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度(mm/min)轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度(mm/min)切削速度（m/min）每齒進(jìn)給量（mm/齒）切削速度（m/min）每齒進(jìn)給量（mm/齒）52500050010001001260.05250.052023450470690841300.07260.0

20、62.8凸模凹模外輪廓走刀路線圖2.1 凸模、凹模外輪廓走到路線2.9凸模凸臺(tái)的走刀路線圖2.2 凸模走刀路線圖2.3 凹模走刀路線圖2.4 凹?？椎募庸ぢ肪€程序的編寫O0001（粗銑、精銑凸模銑平面、外輪廓主程序）N10 G54G90G21G40G69G00X100Y100Z50;N20 M30S800T01;N30 G00X-60Y-50;N40 G01Z-1F100;N50 M98P4 0002;N60 G00Z50;N70 X-45Y-6;N80 G01Z-1F100;N90 M98P5 0003;N100 G00Z50;N110 X100Y100;N120 M30;O0002（凸模銑

21、平面子程序）N10 G91G01Y15F100;N20 X120;N30 Y15;N40 X-120;N50 M99;O0003（凸模銑外輪廓子程序）N10 G91G01Z-5F100;N20 G41G90G01Y45D01;N30 X45;N40 Y-45;N50 X-65;N60 G40X-45Y-60;N70 M99;O0004（五角星凸模外形）N10 G91Z-2;N20 G43G01X-25Y-25;N30 G01X-25.88Y-8.86;N40 G03X-18.05Y-2.15R6F150;N50 G01X-31.8Y7.85;N60 G03X-30.35Y12.37R2.5F1

22、50;N70 G01X-13.34Y12.37;N80 G03X-7.63Y16.51R6F150;N90 G01X-2.37Y32;N100 G03C2Y32T2.5G150;N110 G01C12.37Y7.63;N120 G03X13.33Y12.37R6F150;N130 G01X30.15Y12.61;N140 G03X31.81Y7.82R2.5;N150 G01X18.15Y-2.15;N160 G03X15.88Y-8.86R6F150;N170 G01X21.13Y-25.03;N180 G03X17.28Y-27.83R2.5F150;N190 G01X-17.28Y-7.

23、83;N200 G03X-3.53Y17.83R6F150;N210 G01X-17.28Y-27.86;N220 G03X-21.13Y-25.03R2.5F150;N230 G40G01X-25Y-20;N240 M99;O0005（粗銑、精銑五角星凹模主程序）N10 G90G54G80G69;N20 G00X0Y0Z100F200;N30 S1500T01;N40 G00Z10;N50 G51X0Y0P2000;N60 M98P5 0004;N70 G51X0Y0P1000;N80 M98P5 0004;N90 G50;N100 G00Z100;N110 S1500T02;N120 G0

24、0Z10;N130 G51X0Y0P1000;N140 GM98P0004;N150 G51X0Y0P2000;N160 M98P0004;N170 G51X0Y0F1000;N175 M98P0004;N180 G00Z100;N185 S500;N190 G00Z10;N200 G81X-35Y-35Z-15R5F50;N210 Y35;N220 X35Y-35;N230 Y35;N240 G80;N250 G00Z100;N230 M30M05;O0006（粗銑、精銑五角星凹模主程序）N10 G91G69G80G49G40;N20 G00X0Y0Z100;N30 S1500T01;N40

25、 G00Z10;N50 G51X0Y0P200;N60 M98 P0004;N70 G51X0Y0P400;N80 M98P0004;N90 G51X0Y0P600;N100 M98P0004;N110 G51X0Y0P800;N120 M98P0004;N130 G51X0Y0P1000;N140 M98P0004;N150 G00Z100;N160 G00Z20;N170 G73X-35Y-35Z-25F50R5P2Q3N180 Y35;N190 X35Y-35;N200 G00Z100;N210 M30M05;零件加工過程工藝卡表2.4 凹模工藝過程卡零件名稱零件材料毛坯種類毛坯硬度毛重

26、/kg凈重/kg配合件凹模鋼熱軋件工序號(hào)工序名稱設(shè)備名稱及型號(hào)夾具進(jìn)給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速切削 速度冷卻液1粗-精銑上平面數(shù)控加工中心平口虎鉗0.4mm/r3000r/min300m/min乳化液2粗-精銑輪廓數(shù)控加工中心平口虎鉗0.4mm/r3000r/min300m/min乳化液3粗銑凹模數(shù)控加工中心平口虎鉗0.2mm/r3000r/min200m/min乳化液4精銑凹模數(shù)控加工中心平口虎鉗0.2mm/r2000r/min100m/min乳化液5銑4X10孔數(shù)控加工中心平口虎鉗0.05mm/r800r/min40m/min乳化液6清銑7檢查表2.5 凸模工藝過程卡零件名稱零件材料毛坯種類

27、毛坯硬度毛重/kg凈重/kg配合件凸模鋼熱軋件工序號(hào)工序名稱設(shè)備名稱及型號(hào)夾具進(jìn)給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速切削速度冷卻液1粗-精銑上平面數(shù)控加工中心平口虎鉗0.4mm/r3000r/min300m/min乳化液2粗-精銑輪廓數(shù)控加工中心平口虎鉗0.4mm/r3000r/min300m/min乳化液3粗銑凸臺(tái)數(shù)控加工中心平口虎鉗0.2mm/r3000r/min200m/min乳化液4精銑凸臺(tái)數(shù)控加工中心平口虎鉗0.2mm/r2000r/min100m/min乳化液5銑4X10孔數(shù)控加工中心平口虎鉗0.05mm/r800r/min40m/min乳化液6清銑7檢查表2.6 銑夾持面工序卡單位數(shù)控加工工

28、藝卡產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件 名稱材料濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院五角星配合件鐵車間使用設(shè)備數(shù)控加工室數(shù)控加工中心工藝序號(hào)工藝名稱1銑夾持面工步號(hào)工步內(nèi)容夾具量具及檢具刀具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度(mm/min)背吃 刀量備注1銑3mm夾持面平口虎鉗游標(biāo)卡尺20立銑刀30003002表2.7 銑外輪廓工序卡單位數(shù)控加工工藝卡產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱材料濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院五角星配合件鐵車間使用設(shè)備數(shù)控加工室數(shù)控加工中心工藝序號(hào)工藝名稱2銑外輪廓工步號(hào)工步內(nèi)容夾具量具及檢具刀具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度(mm/min)背吃刀量備注1銑外輪廓平口虎鉗游標(biāo)卡尺20 立銑刀30003002表2.8 銑五角星凸臺(tái)工序

29、卡單位數(shù)控加工工藝卡產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱材料濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院五角星配合件鐵車間使用設(shè)備數(shù)控加工室數(shù)控加工中心工藝序號(hào)工藝名稱4銑五角星凸臺(tái)工步號(hào)工步內(nèi)容夾具量具及檢具刀具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度(mm/min)背吃刀量備注1粗銑五角星凸臺(tái)平口虎 鉗游標(biāo)卡尺20立銑刀300020022精銑五角星凸臺(tái)平口虎 鉗游標(biāo)卡尺20 立銑刀20001000.5表2.9 銑五角星凹臺(tái)工序卡單位數(shù)控加工工藝卡產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱材料濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院五角星配合件鐵車間使用設(shè)備數(shù)控加工室數(shù)控加工中心工藝序號(hào)工藝名稱5銑五角星凹槽工步號(hào)工步內(nèi)容夾具量具及檢具刀具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度(mm/min)

30、背吃刀量備注1粗銑五角星凹槽平口虎鉗游標(biāo)卡尺5鍵槽銑刀300020022精銑五角星凹槽平口虎鉗游標(biāo)卡尺5鍵槽銑刀20001000.53 機(jī)床刀具及夾具的選擇3.1 加工中心刀庫分類與形式結(jié)合零件圖分析，該零件有平面和型腔內(nèi)的圓、圓弧、孔及槽等構(gòu)成，加工工序復(fù)雜。并為減換刀和對刀時(shí)間，保證良好精度要求。結(jié)合我院機(jī)床的實(shí)際，采用加工中心進(jìn)行加工。加工中心KVC650刀具材料應(yīng)具備的性能3-1機(jī)床3.2刀具的選擇希望具備的性能作為刀具使用時(shí)的性能希望具備的性能作為刀具使用時(shí)的性能高硬度（常溫及高溫狀態(tài)）耐磨損性化學(xué)穩(wěn)定性良好耐氧化性耐擴(kuò)散性高韌性（抗彎強(qiáng)度）耐崩刃性耐破損性低親和性耐溶著、凝著（粘刀

31、）性高耐熱性耐塑性變形性磨削成形性良好刀具制造的高生產(chǎn)率熱傳導(dǎo)能力良好耐熱沖擊性耐熱裂紋性鋒刃性良好刃口鋒利表面質(zhì)量好微小切削可能對刀具的基本要求：（1）刀剛性要好。銑刀剛性要好的目的有二：一是為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的需要；二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)；（2）銑刀的耐用度要高。尤其是當(dāng)一把銑刀加工的內(nèi)容很多時(shí)，如刀具不耐用而磨損較快，不僅會(huì)影響零件的表面質(zhì)量與加工精度，而且會(huì)增加換刀引起的調(diào)刀與對刀次數(shù)，也會(huì)使工作表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺(tái)階，從而降低了零件的表面質(zhì)量。除上述兩點(diǎn)之外，銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要。切削粘刀形成積屑瘤在

32、數(shù)控銑削中是十分忌諱的，總之，根據(jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量，選擇剛性好，耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率和獲得滿意加工質(zhì)量的前提。表3.1 數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件圖號(hào)零件名稱程序編號(hào)工序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱刀柄型號(hào)刀具備注直徑/mm長度/mm補(bǔ)償值/mm1T01立銑刀D202T02鍵槽銑刀D5202.5編制審核批準(zhǔn)3.3夾具的選擇機(jī)械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置。又稱卡具。從廣義上說，在工藝過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗(yàn)夾具、裝配夾具、機(jī)床夾具等。其中

33、機(jī)床夾具最為常見，常簡稱為夾具。在機(jī)床上加工工件時(shí)，為使工件的表面能達(dá)到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求，加工前必須將工件裝好（定位）、夾牢（夾緊）。夾具通常由定位元件（確定工件在夾具中的正確位置）、夾緊裝置、對刀引導(dǎo)元件(確定刀具與工件的相對位置或?qū)б毒叻较?、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個(gè)工位的加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動(dòng)分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。夾具種類按使用特點(diǎn)可分為：萬能通用夾具。如機(jī)用虎鉗、卡盤、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等，有很大的通用性，能較好地適應(yīng)加工工序和加工對象的變換，其結(jié)構(gòu)已定型，尺寸、規(guī)格已系列化，其中大多

34、數(shù)已成為機(jī)床的一種標(biāo)準(zhǔn)附件。專用性夾具。為某種產(chǎn)品零件在某道工序上的裝夾需要而專門設(shè)計(jì)制造，服務(wù)對象專一，針對性很強(qiáng)，一般由產(chǎn)品制造廠自行設(shè)計(jì)。常用的有車床夾具、銑床夾具、鉆模(引導(dǎo)刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機(jī)床夾具)、鏜模(引導(dǎo)鏜刀桿在工件上鏜孔用的機(jī)床夾具)和隨行夾具（用于組合機(jī)床自動(dòng)線上的移動(dòng)式夾具）?？烧{(diào)夾具?？梢愿鼡Q或調(diào)整元件的專用夾具。組合夾具。由不同形狀、規(guī)格和用途的標(biāo)準(zhǔn)化元件組成的夾具，適用于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品經(jīng)常更換的單件、小批生產(chǎn)以及臨時(shí)任務(wù)。除虎鉗、卡盤、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)之類，還有一個(gè)更普遍的叫刀柄，一般說來，刀具夾具這個(gè)詞同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，大多這個(gè)夾具指的就是刀柄 在確定裝夾

35、方案時(shí)，只需根據(jù)已選定的加工表面和定位基準(zhǔn)定工件的定位夾緊方式，并選擇合適的夾具。此時(shí)，主要考慮以下幾點(diǎn)：（1）夾緊機(jī)構(gòu)或其它元件不得影響進(jìn)給，加工部位要敞開；（2）必須保證最小的夾緊變形；（3）裝卸方便，輔助時(shí)間應(yīng)盡量短；（4）對小型零件或工序時(shí)間不長的零件，可以考慮在工作臺(tái)上同時(shí)裝夾幾件進(jìn)行加工，以提高加工效率；（5）夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單；（6）夾具應(yīng)便于與機(jī)床工作臺(tái)及工件定位表面間的定位元件連接。 該零件形狀規(guī)則，四個(gè)側(cè)面較光整，加工面與加工面之間的位置精度要求不高。所以以底面和兩個(gè)側(cè)面作為定位，用虎鉗從工件側(cè)面夾緊。使用注意事項(xiàng)：（1） 夾緊工件時(shí)要松緊適當(dāng)，只能用手板緊手柄，不得借助其

36、他工具加力。（2）強(qiáng)力作業(yè)時(shí)，應(yīng)盡量使力朝向固定鉗身。（3） 不許在活動(dòng)鉗身和光滑平面上敲擊作業(yè)。（4） 對絲杠、螺母等活動(dòng)表面應(yīng)經(jīng)常清洗、潤滑，以防生銹圖3.1 平口虎鉗表3.2平口虎鉗夾具參數(shù)產(chǎn)品名稱型號(hào)鉗口寬度（毫米）鉗口高度（毫米）鉗口最大張開度（毫米）定位鍵寬度（毫米）外形尺寸長×寬×高（毫米）平口虎鉗Q121601605012518464×276×208五角星配合零件質(zhì)量檢驗(yàn)零件的表面粗糙度明顯達(dá)不到要求，其原因主要有：刀具的選擇、切削用量的確定、下刀點(diǎn)的選擇、裝夾的誤差等。刀具的選擇，主要體現(xiàn)在加工凸臺(tái)時(shí)選用的刀具過小，行距選擇過大，使零件

37、的粗糙度沒有達(dá)到要求。切削用量，主要體現(xiàn)在加工圓弧時(shí)，有過切和超程現(xiàn)象。下刀點(diǎn)，主要體現(xiàn)在加工鍵槽時(shí)，下刀點(diǎn)選擇沒有考慮到零件的實(shí)際輪廓。檢驗(yàn)名稱檢驗(yàn)項(xiàng)目零件圖要求檢測方法實(shí)際尺寸是否合格心型零件1長度90±0.07mm游標(biāo)卡尺90.08合格2寬度90±0.07mm游標(biāo)卡尺90.08合格3高度25±0.042mm游標(biāo)卡尺25.05合格4通孔10mm游標(biāo)卡尺10合格5配合間隙0.5mm工具0.6mm合格6上平面粗糙度Ra1.6m工具7輪廓粗糙度Ra6.3m工具8凸臺(tái)粗糙度Ra1.6m工具9凹槽粗糙度Ra1.6m工具10通孔精度IT9級(jí)工具11凸槽精度IT12級(jí)工具12凹槽精度IT12級(jí)工具13上下表面平行度0.1工具另外，機(jī)床進(jìn)行加工時(shí)，在沒有周期性力的作用下，刀具與工件也可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的相對振動(dòng)。振