畢業(yè)設計（論文）殼體數(shù)控加工設計

1、摘 要機械制造業(yè)是一個國家技術進步和社會發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，無論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各式各樣的機械裝備。而加快產(chǎn)品上市的時間，提高質(zhì)量，降低成本，加強服務是制造業(yè)追求的永恒主題。本論文主要內(nèi)容是對x 8130a 立銑頭殼體加工工藝路線進行的研究，其中包括了各道工序的加工方法，機床、刀具、夾具、輔具、量具的選擇，準面的選取，定位和夾緊方案的分析和擬定。關鍵詞：機械 夾具 工藝 abstract machinery manufacturing is one of the pillar industries which a national technological progress

2、 and social development need, both traditional industries and burgeoning industries can not be separated from sundry mechanical equipment. and speed up product listed time and improve quality, reduce costs, enhance services for the manufacturing industry is the eternal theme. this thesis is the main

3、 content of the the main contents of this paper is x8130a vertical milling head shell processing route of the research, design, including the procedure of processing methods, including the processing method of each process, machine, tools, fixtures, accessories, measuring the choice of, quasi-surfac

4、e selection, positioning and clamping program development.keywords: mechanical fixture process顯示對應的拉丁字符的拼音目 錄摘 要iabstractii目 錄iii引 言11.零件分析11.1殼體的作用11.2殼體的結(jié)構(gòu)特點11.3殼體的技術要求22.加工過程分析22.1 x8130a殼體加工工藝22.2殼體加工后的問題及分析52.2.1孔徑收縮現(xiàn)象。52.2.2部件組裝試車噪音大。52.2.3工人勞動強度大，造成零件總體加工周期長62.3殼體加工過程的分析63.數(shù)控加工工藝部分63.1 對零件圖進行

5、數(shù)控加工工藝性分析73.2 加工方法的選擇（確定）73.3加工方案的確定73.4加工順序的確定84數(shù)控機床（刀具、參數(shù)）系統(tǒng)部分介紹84.1 機床選擇84.2 精度檢驗及方法（機床檢驗與工件檢驗）94.3 加工刀具介紹104.4 數(shù)控加工切削用量選擇（參數(shù)確定）114.5 系統(tǒng)介紹125機床夾具部分介紹125.1 夾具的制定要求及原則125.2 夾具的制作125.2.1定位卡盤135.2.2胎體135.2.3數(shù)控等分轉(zhuǎn)臺135.3夾具的尺寸、公差145.4 夾具制造特點146殼體的數(shù)控加工14結(jié) 論16致 謝17參考文獻18引 言企業(yè)要在激烈的市場競爭中獲得生存、得到發(fā)展，它必須在最短的時間內(nèi)

6、以優(yōu)異的質(zhì)量、低廉的成本，制造出合乎市場需要的、性能合適的產(chǎn)品，而產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，制造周期的快慢，生產(chǎn)成本的高低，又往往受工廠現(xiàn)有加工設備的直接影響。我公司在2004年為了降低工具銑床的成本，將萬能工具銑床生產(chǎn)的粗加工分離出去，交給外協(xié)單位進行加工。自己依然按原有加工工藝進行精加工。加工行業(yè)是個技術性很強的行業(yè)，要培養(yǎng)出有經(jīng)驗能獨立上崗的技術工人最少要到車間實習3年。而現(xiàn)在的年輕人都嫌現(xiàn)場勞動環(huán)境差，工資待遇不豐厚而不愿進入。這就使工人來源產(chǎn)生了危機。目前,采用先進的數(shù)控機床對工件進行半精加工、精加工已成為我國制造技術發(fā)展的總趨勢。提高數(shù)控化的主要目的為了提高零件的合格率，降低操作者的勞動強度

7、，縮短加工周期。為適應現(xiàn)代化生產(chǎn)，我對x8130a立銑頭殼體的生產(chǎn)工藝進行了數(shù)控化改造。1.零件分析1.1殼體的作用殼體是x8130a萬能工具銑床的30部件的主體。將橫向旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換為垂直旋轉(zhuǎn)，在工作時承受較大的切削力且支撐其它輔助裝置。殼體采用ht250單件鑄造，力學性能大于200，hbs157236，性質(zhì)適用于承受較大載荷。1.2殼體的結(jié)構(gòu)特點殼體的結(jié)構(gòu)見圖1-1。圖1-1 殼體裝配圖206圓盤與旋轉(zhuǎn)盤連接，使銑頭部分可以進行45擺動。125孔與114孔安裝1對傘齒輪，將主動橫向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換到垂直旋轉(zhuǎn)的主軸上，95孔內(nèi)有套筒，套筒內(nèi)有主軸。通過轉(zhuǎn)動側(cè)搬把實現(xiàn)套筒帶動主軸上下移動。1.3殼體的技

8、術要求95孔為基準a面，125孔與95孔有同軸度的要求，這是因為主軸與垂直螺傘是花鍵副連接，作直線運動。如果同軸度差，那么垂直螺傘與主軸之間就會產(chǎn)生較大阻力，從而影響主軸的運動。殼體的114孔用于安裝橫向傳導螺傘，安裝基準為b、c面。b、c面的加工精度影響橫向螺傘與垂直螺傘的嚙合。125、95與b、c面的平行度和垂直度的要求，是為了保證傘齒輪在嚙合的時候不能偏離分度圓，齒牙始終為直線嚙合，從而使傘齒輪嚙合時的噪音降到最低。2.加工過程分析2.1 x8130a殼體加工工藝工序1整形：對鑄件進行外觀整理，去飛邊毛刺。工序2熱處理：對鑄件進行低溫去應力時效處理。工序3劃線：按毛坯外形找正，劃中心線、

9、按圖2-1 殼體粗加工簡圖劃。工序4、工序5、工序6的加工線，圖2-1 殼體粗加工簡圖 圖2-2 殼體粗加工立體圖 將工件（見圖1-2 殼體粗加工立體圖）平放于劃線臺上，用3塊墊鐵將工件墊起來，以尺寸23mm上面的毛坯面為定位面，將工件找正并劃線將工件側(cè)立30臍子面向上，用3個千斤頂將工件支起來（右2左1），用劃規(guī)以尺寸140兩側(cè)毛坯面為基準，分出中心。用直角尺比對上序劃好的中心線，調(diào)整垂直。用固定劃針在右面對好中心。再到左面調(diào)整千斤頂對正中心，復查右面中心是否偏移，如果沒有偏移可用劃針劃中心線。將工件立起（臍子30在下方），用劃規(guī)分r25臍子的中心，用三塊墊鐵將工件墊起，用事先定好位的中心劃

10、針（尺寸153、123）找正，參考108、212是否有加工量.劃2條中心線，劃239上下加工線。劃89、119的加工線，212的找正線工序4粗車：上四爪，按線找正粗車108孔，212外圓及b 面。將工件放上四爪后，輕輕轉(zhuǎn)動卡盤把準備的墊塊分別放到每個卡爪上，略微卡緊工件，找正108孔212外圓，找正93中心線，將工件卡緊。主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速120-150r/min。用反偏刀車外圓及端面，用正偏刀車底面和內(nèi)圓。工序5粗鏜：粗鏜119及89孔，尺寸239上、下面。以粗車的b面為基準，按線找正縱向中心線及119孔線。鏜119及89孔，刮239上面，反刮239下面。工序6。粗銑：粗銑尺寸166左面工序7。

11、熱處理：對鑄件進行低溫去應力時效處理。工序8。噴砂、凃底漿工序9。劃線：劃中心線，劃10、11、13、15、工序加工線劃線方法同工序3工序10。精車：上四爪按線找整 精度0.02，精車114h7及孔內(nèi)106103凹槽和45倒角成。精度用內(nèi)徑千分表測量。精車2060.1外圓（不準倒角）及兩端面成，外圓拋光。工序11。精銑：以b面為基準精銑前面，倒四角245成工序12。刮研b面, 使用800x1000平板研合b面,b面-10點/2525均布工序13。精鏜：用精鏜95h7孔、125h7孔，倒角成找正專用胎具，用專用鏜具精鏜、半精鏜95h7孔、125h7孔。（現(xiàn)場13工序的加工,見圖2-3）圖2-3

12、工序13現(xiàn)場圖號、圖名在圖的下面工序14。鏜：精锪尺寸235上下面成，鏜10616槽，倒角成。工序15。鏜孔：用x53鉆中心孔，以125h7孔及95h7孔定位，。擴較12h8孔成。擴30孔成。銑66半圓及51端面成，倒角成。要求：檢查12h8對32h7孔同軸度0.02，檢測32h7對95h7孔中心距（殼體現(xiàn)場15工序的加工見圖2-4）圖2-4 工序15現(xiàn)場工序16。劃線：劃c-c剖視中m12螺紋線，劃俯視圖中810h8，56h8孔線及b-b視圖中m6-6h螺紋線。工序17。鉆孔：鉆攻m12-6h螺紋成，鉆擴較810h8深100.5孔及56h8深6孔成, 鉆攻b-b視圖中m6-6螺紋成。鉆攻上面

13、4-m8-6h，深15螺紋成。鉆锪攻4-1126，6-m6-6h，深12螺紋成。按圖示位置打標記。工序18。整形：倒角145，去毛刺，銳邊倒鈍。工序19。用m7130磨 面成（不帶自動進給機床，可不加工此面）工序20。珩磨95h7孔。檢查：用g3-x8140-31101檢測125h7孔對95h7孔同軸度及c面的位置度。95h7孔直線度用千分表檢測圓度及圓柱度用內(nèi)徑千分表檢測。工序21。凃漆成工序22。研磨95h7孔成，去掉壓砂層工序23。刮125h7孔外端面成。要求125h7孔外端面對95h7孔的垂直度0.0152.2殼體加工后的問題及分析2.2.1孔徑收縮現(xiàn)象。在完成工序13對125、95孔

14、在加工后，對殼體放置1至2天后經(jīng)常出現(xiàn)0.20.15mm收縮現(xiàn)象。一般情況下采取再過一遍浮動鏜刀或者等待零件加工完成后，用珩磨機珩磨。零件在粗加工的過程中，加工留量面基本上的為3mm，經(jīng)過時效處理后粗加工積累的內(nèi)應力雖然得到釋放，但在精加工中加工留量偏大，使鑄件又重新產(chǎn)生應力。2.2.2部件組裝試車噪音大。殼體部裝完成后需要進行試車，檢驗各零件間的配合性，一般情況下（以每批30件）的不合格率為10-13。造成這一問題有以下幾個原因：在工序13中精鏜95h7孔、125h7孔的時候，更換刀具出現(xiàn)偏差，造成兩孔的同軸度差。在精鏜裝卡時，工件裝卡不到位，工件自身的定位面與胎具的定位基準出現(xiàn)偏差，使a面

15、與c面不垂直，a面與b面不平行。尺寸235上面與a面不垂直，工序13、14中，工件出現(xiàn)2次裝卡過程，容易出現(xiàn)誤差擴大的現(xiàn)象。2.2.3工人勞動強度大，造成零件總體加工周期長為了降低成本我公司于2005年初，將殼體的1至10工序進行外委加工。加工車間對殼體的有效加工工序雖然只有9序，但在每序中操作者都是將工件搬上搬下。比如在精加工工序15中，操作者共換刀7次，每次換刀時間2030秒。在工序13、14中安裝刀桿2次，殼體凈重17.5kg，加工中必須站在機床邊看守零件。工人的勞動強度大，造成體力長時間透支，就會出現(xiàn)怠工現(xiàn)象。加工車間雖然是8小時工作制但有效工作時間一般為6小時。每個工序平均一班最多加

16、工出10件。2.3殼體加工過程的分析殼體的加工工藝是1989年9月編制的，工序分散流水作業(yè)是當時的特點，但是工序過多就會造成殼體的二次裝卡，誤差的擴大。在這20年中我公司沒有對工藝進行過調(diào)整，這只能意味著企業(yè)即將被行業(yè)所淘汰，企業(yè)要在激烈的市場競爭中獲得生存、得到發(fā)展，它必須在最短的時間內(nèi)以優(yōu)異的質(zhì)量、低廉的成本，制造出合乎市場需要的、性能合適的產(chǎn)品，而產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，制造周期的快慢,生產(chǎn)成本的高低，又往往受工廠現(xiàn)有加工設備的直接影響。目前采用先進的數(shù)控機床進行加工，已成為我國制造技術發(fā)展的總趨勢。由于市場需求的多變性對生產(chǎn)過程的柔性要求越來越高，工序集中工序?qū)⒊蔀樯a(chǎn)的主流。在一次安裝中可加

17、工出多個表面，不但減少了安裝次數(shù)，而且易于保證各加工面的位置精度。所用的機械設備的數(shù)量少，生產(chǎn)線占地面積小，使用的工人少，易于管理 3.數(shù)控加工工藝部分所謂數(shù)控工藝實際上是指在數(shù)控機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)控機床上的數(shù)控零件加工程序都有相應的數(shù)控工藝與此對應。數(shù)控工藝特點有：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。工藝路線的擬定是指擬定零件加工所經(jīng)過的有關部門和工序先后順序，它是工藝規(guī)程制定過程中關鍵階段，是工藝規(guī)程制定的總體設計。xk8130a殼體并不是在加工中心上統(tǒng)一完成的，是在第10序后才回廠進行精加工的由零件圖可看出，必須要以114孔

18、為定位裝夾的基準。所以先在鉆床上用鉆模把172均布的4-11孔鉆出來并較孔。選其中1個孔為輔助基準。刮研b面。放到加工中心上來先銑160的下面，倒角。鏜直徑125孔的那個面,再銑23的上下面，粗鏜直徑125的孔,鏜直徑95孔,再用齒片刀在開16.5mm寬的槽。然后鉆直徑12、30的孔，銑32孔,銑直徑66x32面,在倒角。3.1 對零件圖進行數(shù)控加工工藝性分析在選擇和決定數(shù)控加工內(nèi)容時,我們就必定對零件圖進行工藝性分析.根據(jù)所掌握的數(shù)控加工基本特點及所用數(shù)控機床的功能和實際工作經(jīng)驗,力求把這一前期準備工作做得更仔細,更扎實一些,以便為下面要進行的工作鋪平道路,減少失誤和返工。我從數(shù)控加工的方便

19、性和可能性兩個角度進行了一些必要的分析。審查與分析了零件圖樣中的尺寸標準方法,分析尺寸標注是否適應數(shù)控加工特點,對數(shù)控加工來說,最好以同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸。參看零件圖,本殼體多以中心孔為一基準與編程原點設置的,一致性帶來很大的方便,減少了因局部分散標注而帶來的積累誤差。分析了定位基準的可靠性.數(shù)控加工工藝特點強調(diào)定位加工.尤其像我加工的殼體需要進行多面加工,這樣以同一基準定位十分重要,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孔,我加工的殼體就是以直徑114孔及b面為定位基準的,就保證了它的尺寸協(xié)調(diào)。分析了零件所要求的

20、加工精度。根據(jù)選擇的數(shù)控機床,對照圖上的加工精度、尺寸公差等，可以保證能夠達到它的精度、尺寸要求。3.2加工方法的選擇盡管零件的結(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。零件的加工實際是對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。同一級精度及表面粗糙度加工方法有許多，而我結(jié)合這個殼體時形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。對于it7級精度，它在一般機械制造中應用較為普遍，如連軸器、凸輪等孔徑，機床卡盤座孔，7.8級齒輪基準孔等。我所用數(shù)控加工的精度為it7級。對于it7級精度孔可采用鏜孔、鉸削，磨孔等加工方法均可達到精度要求。我這個是殼

21、體上的孔，要用鏜孔或鉸削，不易采用磨孔。根據(jù)圖紙精度要求分為粗鏜，刀片形精鏜。孔是配合公差且這個殼體又為放軸承所用，所以分析它為間隙配合。對于要銑的面，均為孔徑面，用組合刀片面銑刀，從零件圖看，對面的精度要求不高，保證它的總長（0.2mm內(nèi)就可以），表面粗糙度要求不高，在這就不細說了。加工方法選擇，我也考慮生產(chǎn)率、經(jīng)濟效益要求，以及我選用的生產(chǎn)設備等一些實際情況。3.3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)

22、來圖，采用的是金屬模鑄件，要求不得有鑄造缺陷，所以在毛坯鑄造時要求比較嚴格，進行翻砂，熱處理。毛坯做工細致，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備）如在進行鏜110孔和80孔時都是先用一把粗鏜刀，在用一把精鏜刀（精加工保證達到圖樣要求）精鏜。確定加工方案時，先根據(jù)主要表面精度和粗糙度要求，確定為達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，先用粗鏜刀鏜，再用精鏜刀，精鏜余量為30絲左右，對于要銑的兩個面，采用試切法，精度與表面粗糙度要求不高，進給速度放大一點，表面就

23、會光滑點。3.4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械加工過程中產(chǎn)生的殘余應力而要進行時效處理（熱處理）即可行。粗加工各面加工余量為2mm，外協(xié)加工至工序10結(jié)束。內(nèi)部加工從工序11進行調(diào)整：工序11：鉆孔。鉆锪攻4-1126，6-m6-6h，深12螺紋成。工序12：鏜銑。銑235mm上面，160mm下面，銑235mm下面。倒四角245成。鏜125h7孔，倒角成。鏜95h7孔成。鏜106x16槽，倒角成。銑66半圓及51端面成，擴較12h8孔成。擴30孔成。鉆較32h7孔成。倒角成。鏜95h7孔倒角成。工序13：鉆孔。鉆攻m12-6h螺紋成，鉆擴較810h8深100.5孔及

24、56h8深6孔成, 鉆攻b-b視圖中m6-6螺紋成。鉆攻上面4-m8-6h，深15螺紋成。鉆按圖示位置打標記。工序14：珩磨95h7孔。工序15：凃漆成。4數(shù)控機床（刀具、參數(shù)）系統(tǒng)部分介紹4.1 機床選擇根據(jù)自己的專業(yè)和研究殼體的數(shù)控加工，我選擇了我公司生產(chǎn)的臥式加工中心（可換工作臺）。他的主軸是水平放置的，一般有3-5個坐標軸控制，且配備了一個tk56400x400數(shù)控等分轉(zhuǎn)臺。旋轉(zhuǎn)坐標軸（回轉(zhuǎn)工作臺）可進行90、180、270、0旋轉(zhuǎn)）。臥式加工中心適宜加工箱體類零件，一次裝夾可對工作的多個面進行銑削、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位置精度要求較高零件

25、加工，容易保證其加工精度。xk8130a殼體正適合于這樣的數(shù)控機床加工。這臺機床刀庫為32把刀，結(jié)構(gòu)比立式復雜，占地面積大，柔性強，成本也高。這臺加工中心結(jié)構(gòu)主要組成部分：1.主傳動系統(tǒng)及主軸部件-使刀具（或工件）產(chǎn)生主切削運動。2.進給傳動系統(tǒng)-使工件（或刀具）產(chǎn)生進給運動并實現(xiàn)定位。3.基礎件-床身、主柱、滑座和工作臺等。4.其他輔助裝置-液壓氣動、潤滑、切削液等系統(tǒng)及裝置。5.自動換刀系統(tǒng)-單環(huán)長鏈條式（可在一次裝夾工件后，自動連續(xù)完成銑、鉆、鏜、攻絲等加工）像我殼體這樣，實現(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，同時也有利于保證工件各表面間位置精度。4.2精度檢驗及方法（

26、機床檢驗與工件檢驗）幾何精度檢驗，有稱靜態(tài)檢測，是綜合反映機床關鍵零件經(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)下進行。常用的檢測工具有精密水平儀、精密方箱、直平角尺、平行光管，千分表，測微儀及高精度主軸芯棒等。w1075加工中心要求檢驗x、y、z坐標軸相互垂直度，（x和y軸z軸允許誤差mm0.015/1000）；工作臺面平行度（允許誤差mm0.015/1000）；主軸軸向及孔徑跳動（0.015 0.01）；x 、z軸移動工作臺面平行度（0.01/500）；工作臺表面直線度（0.015/1000）等，我不緊考慮加工xk8130a殼體,還要其他產(chǎn)品。w1075加工中心的

27、加工精度好，適用性良好。定位精度檢測,是測量機床各坐標軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下所能達到的位置精度。根據(jù)實測數(shù)值可判斷零件加工后能達到的精度，w1075的定位精度優(yōu)良。切削精度檢測，在加工條件下，對機床幾何精度和定位精度進行綜合考核。我所加工的殼體是銑面、鏜孔等，只對它們進行精度說明。試件上的孔先粗鏜一次，然后按單邊余量小于0.2mm進行一次精鏜，圓度允許誤差0.015mm,鏜孔距精度x、y軸0.02mm，孔徑偏差0.025mm，同軸允許誤差0.05mm,端銑刀銑平面度0.02mm，檢驗它們合格，可以進行正常的加工。測量器具種類有：基準量具，如直角尺；極限量規(guī)；檢驗夾具；通用測量器具，如游標卡尺、內(nèi)（

28、外）徑千分尺、等。我需要用到內(nèi)徑百分表，它用于校正工件安裝位置，檢測零件形狀和位置精度，它經(jīng)一次整調(diào)后可測量多個基本尺寸相同的孔而不需調(diào)整，如鏜直徑106的孔看是不是均勻，要上下，再左右的測不需再一次調(diào)整直接測（適合測it7級精度的孔）。我要測量孔徑尺寸，選擇游卡尺、內(nèi)徑百分表，游標卡尺可測量內(nèi)徑、外徑和深度。主尺按1mm為格距，刻有尺寸刻度?？_要與測量面垂直，讀數(shù)時，眼睛與卡尺平齊。內(nèi)徑百分表對零位后，不得松動夾緊手柄，以防零位變化，測量時一手握住上端手柄，另一手壓住下端活動測量頭，傾斜一個角度把測量頭放入被測孔內(nèi)，上下（左右）擺動表架，找出“拐點”，為測孔圓度，可在同一徑向平面內(nèi)不同位置

29、上測幾次。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。4.3 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.足夠的強度和韌性（剛度），加工中心采用的刀具應能承受高速切削和強力切削所必要的高剛強度。3.高耐用度：加工中心可長時間連續(xù)自動加工，若刀具不耐用使磨損加快，輕則影響工件的表面

30、質(zhì)量與加工精度，增加換刀引起的調(diào)刀與對刀次數(shù)，降低效率，重則因刀具破損會發(fā)生嚴重的機床乃至人身事故。4.刀具精度，我做的殼體精度高，對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62-67hrc，在550-600度時仍可保持常溫下的硬度和耐磨性，有較高抗彎強度和沖擊韌性。工藝性好，切削性能可滿足一般工程材料常規(guī)加工。常用牌號有w18cr4v（屬鎢系，綜合機械性能和可磨性好）和w6mo5cr4v2（屬鉬系，在此基礎上提高碳含量，硬度達68-70hrc，如w6mo5cr4v2a18）。硬質(zhì)合金，是用難溶的金屬碳化物

31、（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74-82hrc，允許切削的速度達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.(粗加工選用牌號為yt5(p30),半精加工yt14(p20)、yt15（p10），精加工yt30)硬度耐磨性高，抗拉強度沖擊韌性低。wc-ti-tac(nbc)-co（m類）可加工上面兩種。抗氧化能力強。說明：y-硬質(zhì)合金；g鈷，其后數(shù)字表示含鈷量；x細晶粒合金；t-tic；w-通用合金（括號內(nèi)

32、kxx、pxx為iso標準規(guī)定硬質(zhì)合金牌號）。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），精加工時用yg6x（k10）yg3（k01）的刀具。加工中心工藝能力強大，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。鏜削類刀具，分粗、半精及精鏜，精鏜加工精度達it6-

33、it7級，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。粗鏜時用到單刃刀片（單刃鏜刀實際是一把車刀，結(jié)構(gòu)簡單，制造簡單，使用較多）。精鏜時，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)整共動平衡減少振動），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，我分別在對刀儀上測出刀具半徑值及刀長值（刀具前端到刀柄校準的距離），為刀具補

34、償和自動換刀作準備。加工中心刀具由刀柄、刀體、刀片和相關附件構(gòu)成，根據(jù)不同選擇刀柄。4.4 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非常復雜的問題，但可以根據(jù)相關資料推薦經(jīng)驗數(shù)據(jù)，初選一個范圍，而后再在實踐中試切，最后來確定合理的切削用量。由于問題復雜，加上本人經(jīng)驗不足，所以只對加工用到的刀具進行分析。銑削用量選擇順序為：切削深度、進給量，最后決定銑削速度。對于我選用的端面銑刀，設切削深度為ae,當加工余量小于6mm，一次進給就可銑削全部加工余量。由零件圖得只需切削2mm且無精加工，一次可完成。每齒進給量為af，端銑刀加工是碳鋼，它的每齒進給量為/mm.s-1為0.1-0.3，合金

35、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)hb140 （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4-1、表4-2）的鑄鐵，所以它的銑削速度為1.00-2.0（60-120）表4-1切

36、削用量項目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-150-9060-12075-14050-130v=30-40fz=0.02v=40-60fz=0.04-0.08fz/mm.齒-10.2-0.350.12-0.30.03-0.06hm0.08-0.2表4-2 硬質(zhì)合金內(nèi)孔鉆削、擴削、鏜削加工切削用量 材料 切削用量普通碳鋼低合金鋼高強度合金鋼鑄剛鑄鐵鋁鎂合金切削速度/m.min-1150-200140-20080-15080-130100-160200-300進給量/mm.r-10.05-0.250.05-0.35

37、0.07-0.250.12-0.40.1-0.30.15-0.4注：在鏜直徑為95、125兩個大孔且材料為鑄鐵，所以切削用量為上表鑄鐵一欄4.5 系統(tǒng)介紹當今世界上適用于數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)種類規(guī)格極其繁多，根據(jù)數(shù)控機床類型選擇相應數(shù)控系統(tǒng)，根據(jù)機床主要使用指標選擇，我綜合選擇fanuc系統(tǒng)，它有很好的切削與進給速度，且加工精度與可靠性強。5機床夾具設計5.1 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)濟性好等，數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求：一是要保證夾具坐標方向與機床的坐標方向相對固定；二是要能協(xié)調(diào)零件與機床坐標系的尺寸。根據(jù)我所加工實際的零件還考慮到1.夾具結(jié)

38、構(gòu)盡量簡單；2.要使加工部位開敞，其定位、夾緊機構(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.夾具在機床上安裝要準確可靠（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)量小或研制新品應盡量采用通用組合夾具；3.小批或成批生產(chǎn)時考慮采用專用夾具；4.在大批生產(chǎn)用多工位夾具和氣動、液壓夾具。5.2 夾具的制作 定位基準與夾具方案確定：1.要求設計，工藝與編程計算基準要統(tǒng)一。需要數(shù)控加工的零件其定位基準面一般都已預先加工完畢（如我做的

39、殼體，它已直徑114h7孔及4-11面為定位面，以b面基準面，已經(jīng)在之前加工好的）為減少加工誤差，要以這一基準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)揮機床的能效。工件在空間直角坐標系中具有六個自由度。（要使工件定位確切，必須消除影響轉(zhuǎn)動的自由度），我在制作夾具中，工件自由度限制由支撐點來實現(xiàn)的。在前工序中已經(jīng)加工完成了兩個定位孔（直徑114h7孔及4-11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自由度。（當工件六個自由度全部受到限制時稱“完全定位”）見 圖5-1殼體胎具圖由零件圖中的殼體各實際尺寸（詳看殼體零件圖）與

40、加工中心及旋轉(zhuǎn)工作臺等綜合考慮，我采取以側(cè)掛的方式加工殼體,夾具設計為倒t形狀。要以直徑114h7的孔端面固定在夾具立板側(cè)面上。圖5-1殼體胎具圖5.2.1定位卡盤選40gr棒料作一個定位的卡盤，在數(shù)控車上先把直徑114mm的卡盤車出，厚為15mm，鉆中心孔（工藝孔）,再把4個直徑8mm及沉孔和2個錐銷孔做出。將卡盤整體淬火后磨上下面。磨114mm外圓.5.2.2胎體殼體最大尺寸為235mm,胎體寬度不能小于235mm。旋轉(zhuǎn)工作臺寬度為400mm，胎體寬度不能大于400mm. 胎體寬度為300mm。為了滿足強度要求,底板、立板厚度為35mm.為了抵抗加工中的沖擊力和提高使用壽命,在底板與側(cè)板之

41、間加上2道加強筋。底面處有3個鍵槽作為與旋轉(zhuǎn)臺的定位。胎體選用鑄件ht200的鑄件。鑄件在粗加工前后做時兩效處理。精加工首先對胎體的底面加工,然后加工側(cè)立面,以側(cè)立面為基準加工底面鍵槽。5.2.3數(shù)控等分轉(zhuǎn)臺tk56400 x400型數(shù)控等分轉(zhuǎn)臺是數(shù)控鏜銑床和加工中心的理想配套附件，可以安裝于主機工作臺面上，工作時，在主機相關控制系統(tǒng)控制下，能夠完成以1為基數(shù)的等分分度零件的加工。產(chǎn)品的主要技術參數(shù)見表5-1表5-1 tk56400 x400型數(shù)控等分轉(zhuǎn)臺主要技術參數(shù)序 號項 目tk56400x4001工作臺尺寸 mm400x4002工作臺總厚度 mm3103中心定位孔尺寸 mm30h64工作臺面t型槽寬度 mm14h75蝸桿副傳動比 1:1206總傳動比 1:1807工作臺最高轉(zhuǎn)速 r/min11.18工作臺最大載重量 kg5009工作臺最大夾緊力(2mpa) kg250010最小分度單位 111轉(zhuǎn)臺重量kg13分度定位精度1014重復定位精度215額定緊油壓 kg/cm22016顛覆力矩 kg.m6005.3夾具的尺寸、公差考慮到零件上孔為直徑114mm上偏差為+0.035,下偏差為0.定位卡盤要做的小點來保證能套進去，也不能過松（松了尺寸不穩(wěn)），一般為間隙配合，相差5-10絲，所以卡盤為114mm上偏差為0,下