四星件的机械加工工艺规程设计及编程(编辑修改稿)

四星件的机械加工工艺规程设计及编程(编辑修改稿)内容摘要：

钳适用于中小尺寸和形状规则的工件安装，它是一种通用夹具，一般有非旋转式和旋转式两种。 前者刚性较好，后者底座上有一刻度盘，能够把平口钳转成任何角度。 在安装平口钳时必须先将底面和工作台面擦干净，利用百分表校正钳口，使钳口相应的坐标轴平行，以保证铣削的加工精度。 如图 22为常见的夹具 图 22 机械式平口钳 选择刀具 常用的切削刀具有： （ 1）孔加工刀具 孔加工刀具有中心钻、麻花钻、扩孔钻、绞刀、镗刀、丝锥等。 （ 2）铣削刀具 铣刀是刀齿分布在旋转表面后端面上的多刃刀具，其几何形状较复杂，种类较多。 按铣刀的材料分为高速钢铣刀、硬质合金铣刀等；按铣刀结构形式分为整体 式铣刀、镶齿式铣刀、可转位式铣刀；按铣刀的安装方法分为带孔铣刀、带柄铣刀；按铣刀 的形状和用途分为圆柱铣刀、端铣刀、立铣刀、键槽铣刀、球头铣刀等，如下 23,24,25,26所示。 10 图 23面铣刀 图 24鼓形铣刀 图 25 成型铣刀 图 26 球头铣刀 除上述几种类型的铣刀外，数控铣床也可使用各种通用铣刀。 但因不少数控铣床的主轴内有特殊的拉刀装置，或因主轴内孔锥度有别，须配制过渡套 和拉杆。 对刀具的基本要求： （ 1）刀刚性要好。 铣刀刚性要好的目的有二：一是为提高生产效率而采用大切削用量的需要；二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点； （ 2）铣刀的耐用度要高。 尤其是当一把铣刀加工的内容很多时，如刀具不耐用而磨 11 损较快，不仅会影响零件的表面质量与加工精度，而且会增加换刀引起的调刀与对刀次数，也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶，从而降低了零件的表面质量。 除上述两点之外，铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要。 切削粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分 忌讳的，总之，根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量，选择刚性好，耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意加工质量的前提。 具体选择的刀具将在工艺文件里表现出来。 走刀路线的确定 (1)由于 加工表面不大，粗糙度要求也不是太高，所以采用行切的方式，用φ 80 的面铣刀粗、精加工基准面 A，加工路线如图 27 所示。 图 27 加工底面和上表面 图 28 钻孔 (2)以 A面 为基准加工上表面，保证厚度、平行度和表面粗糙度要求。 加工路 线同27图所示。 (3)用φ 12 的麻花钻钻通孔，加工路线如图 28 所示： (4)用φ 16 的键槽铣刀加工内腔，由于一次下刀不能完全切除加工余量，所以第一次下刀采用行切法，再采用环切法一次切除加工余量，以工件中心为工件原 点，在工件上方建立右刀补，然后切入工件进行加工。 加工路线如图 29所示。 12 图 29加工型腔 图 210加工外轮廓 (5) 工件外轮廓全是由曲线组成，不便于夹装和定位，所以必须和配合件 1 配合加工，以工件中心为工件原点，在工件上方建立右刀补， 然后切入工件进行加工 ，由于加工余量不大，一次切除余量并留足精加工余量。 加工路线如图 210所示。 确定工序尺寸 (1)工件毛坯为 厚 25mm,工件厚为 20mm,基准面加工余量各为。 根据《机械加工切削数据手册》查得 ,粗加工下刀深度为 2 mm,精加工余量为。 (2)上表面工序尺寸和下表面相同 ,粗铣形腔下刀量为。 留足侧面精加工余量为。 扩孔到φ。 留足镗孔加工余量。 (3)由于外轮廓加工余量较小 ,一次下刀切除所有余量 ,只留够精加工余量。 确定切削用量 （ 1）粗铣下表面 所用刀具为 T01，面铣刀，刀具直径为φ 80，加工深度为 2 mm。 因为加工量不大，所以一次走刀切除全部余量，背吃刀量为 2,面铣刀铣平面，选择刀具重合度为 80%,则侧吃刀量为 40mm，即行距为 40mm。 根据《机械加工切削数据手册》书上查得： V=30m/min 因此根据公式： Dπ n=1000V 求得转速 n=120r/min （ 2）精加工下表面 所用刀具为 T01，面铣刀，刀具直径为φ 80，加工深度为。 面铣刀铣平面，选择刀具重合度为 80%,则侧吃刀量为 40mm，即行距为 40mm。 根据《机械加工切削数据手册》书上查得： 13 V=40m/min 因此根据公式： Dπ n=1000V 求得转速 n=160r/min （ 3）粗铣上表面 所用刀具为 T01，面铣刀，刀具直径为φ 80，加工深度为 2 mm。 因为加工量不大，所以一次走刀切除全部余量，背吃刀量为 2,面铣刀铣平面，选择刀具重合度为 80%,则侧吃刀量为 40mm，即行距为 40mm。 根据《机械加工切削数据手册》书上查得： V=30m/min 因此根据公式： Dπ n=1000V 求得转速 n=120r/min （ 4）精加工上表面 所用刀具为 T01，面铣刀，刀具直径为φ 80，加工深度为。 面铣刀铣平面，选择刀具重合度为 80%,则侧吃刀量为 40mm，即行距为 40mm。 根据《机械加工切削数据手册》书上查得： V=40m/min 因此根据公式： Dπ n=1000V 求得转速 n=160r/min （ 5）粗铣 52x52 形腔并倒 R10 圆角 所用刀具 T02，平底立 铣刀，刀具直径为φ 12。 粗加工深度为 4mm，因为为平底立铣刀铣平面，选择刀具重合度为 80%,则侧吃刀量为 14mm，即行距为 16mm。 根据《机械加工切削数据 手册》书上表查得： V取 17m/min 因此根据公式： Dπ n=1000V 求得转速 n=450r/min. （ 6）精铣 52x52 形腔并倒 R10 圆角 所用刀具 T02，平底 立 铣刀，刀具直径为φ 12。 精 加工深度为 1mm，根据《机械加工切削数据手册》书上表查得： V取 20m/min 因此根据公式： Dπ n=1000V 求得转速 n=530r/min. （ 7）钻孔加工 所用刀具 T03，麻花钻，刀具直径为φ 12，加工深度为 20mm，根据《机械加工切削数据手册》书上查得： V=14m/min 因此根据公式： Dπ n=1000V 求得转速 n=371r/min。 （ 8）扩孔并倒角 所用刀具 T02，平底 立 铣刀，刀具直径为φ 12，加工总深度为 15mm， Z 轴分三次进给，每次下刀 6mm。 根据《机械加工切削数据手册》书上表查得： V取 17m/min 因此根据公式： Dπ n=1000V 求得转速 n=450r/min。 （ 9）镗孔达到φ 26 14 所用刀具 T04，硬质合金镗刀，直径为φ 26，加工总深度为 15mm，根据《机械加工切削数据手册》书上表查得： V取 23m/min 因此根据公式： Dπ n=1000V 求得转速 n=280r/min. （ 10） 粗 铣轮廓 所用刀具 T05，立铣刀，直径为φ 20，加工总深度为 15mm，根据《机械加工切削数据手册》书上表查得： V取 23m/min 因此根据公式： Dπ n=1000V 求得转速 n=366r/min。 （ 11）精铣轮廓 所用刀具 T05，立铣刀，直径为φ 20，加工总深度为 15mm，根据《机械加工切削数据手册》书上表查得： V取 30m/min 因此根据公式： Dπ n=1000V 求得转速 n=477r/min。 根据分析的基础上编写相应的机械加工工艺过程卡片，具体卡片见 工艺文件的填写。 冷却 液的选择 由于在切削加工过程中，被切削层金属的变形、切屑与刀具前面的摩擦和工件与刀具后面的摩擦要产生大量的热 —— 切削热。 大量的切削热被工件吸收 9%～ 30%、切屑吸收 50%～ 80%、刀具吸收 4%～ 10%， 其余 由 周围介质传出，而在钻削时切削热有 52%传入麻花钻。 由于热胀冷缩的原理，工件和刀具吸收了一部分的热量，工件和刀具产生变形最终影响加工精度。 如果大量的切削热传入刀具，容易使刀具损坏 —— 造成“烧刀”的现象。 为了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用寿命，在切削加工过程中必须使用冷却液对工件和刀具进行冷却，以 避免造成“烧刀”的现象和零件精度的影响。 而且对不同的加工材料要使用的冷却液不尽相同。 通过查询资料知道常用的冷却液主要 如表 22 所示。 15 表 22 常用冷却液 冷却液名称 主要成份 主要作用 水溶液 水、防锈添加剂 冷却、清洗 乳化液 水、油、乳化剂 冷却、润滑、清洗、防锈 切削油 矿物油、动植物油、极压添加剂或油性 润滑、防锈 从工件材料考虑，考虑到冷却液作用和价格，选择乳化液可以满足要求。 从刀具材料考虑，硬质合金刀具一般采用乳化液作为冷却液，其冷却效果很好。 综合以上的种种分析，采用乳化 液作为冷却液效果很好。 它的主要作用：冷却、润滑、清洗而且还有一定的防锈作用。 工艺文件的填写 工艺文件大致可分为三大类 :第一类是规定详细操作步骤的操作型工艺文件 ； 第二类是为生产布设、工艺文件管理等方面使用的管理型工艺文件 ； 第三类是有较宽适用面 ,内容相对比较固定的标准型工艺文。