第五节 零件加工工艺分析
一、零件图纸
图1-01
图1-02
一、数控铣床的选用
目前我国内较广泛运用的数控机床上都是SIEMENS 802D和FANUC OIT数控系统铣床，所以就以这两类来选取。必须指出的是，在使用某型号的数控机床时，数控系统的不同按键的功能也不同，还需要查阅机床厂提供的使用说明书，以确定系统功能在本机床上的有效性。
数控机床的数控系统有两大类指令代码：G代码、M代码、F代码和T代码，分别为准备代码、辅助代码、进给功能代码和刀具功能代码以及特殊的代码。根据此工件的设计图纸、程序编写、加工时间、经济效益等一系列条件，因此选用华中数控HNC-21M立式铣床。
二、零件的工艺分析
（二）四边圆角配合套件加工工艺 1.加工零件图样分析
该套件由图可知，套件的四个侧面以及上下表面为不加工表面，全部加工表面都集中上部在型腔。且无精度要求。从工序集中和便于定位两个方面考虑，选择华中数控
HNC-21M立式铣床加工，即可满足上述要求。以中心圆R10凹槽为定位基中。 材料的选择：该零件材料为110×80×10的45#钢。 2.工艺设计
(1)加工方法 对R5通孔和R10凹槽采用钻中心孔-钻底孔方（钻凹槽）案进行。采用?10立铣刀对深3mm的型腔编写宏程序铣削，每次铣削1.5mm，对四个圆角以及深5mm编写程序铣削至加工要求。
(2)确定加工顺序 先孔后槽、先粗后精的原则确定。具体加工顺序为钻定位孔R5和R10、镗R10凹槽。用粗、精铣深3mm的内型腔和深5mm的内型腔.具体顺序详见表6-1工序卡。
(3)确定装夹方案和选择刀具 该套件形状简单，四个侧面较光整，且较薄和中间需要加工。加工面与不加工面之间的位置精度要求不高，选用通用夹具平口虎钳，不仅提高工效又方便装夹。所以要选用平口虎钳固定夹紧并且底部加垫片以便通孔加工。
(4)刀具选择 所需刀具有立铣刀、镗刀、中心钻、麻花钻，其规格根据加工尺寸选择。深3mm型腔粗铣时刀具直径应选小一些，以减少切削力矩，但不能太小，以免影响加工效率；精铣时铣刀直径应选大一些，以减少接刀痕迹，但要考虑到刀库允许装刀直径，也不能太大。刀柄柄部根据主轴锥孔和拉紧机构选择。具体所选刀具及刀柄见表6-2加工刀具卡片。
表6-2数控刀具明细表
零件图号 零件名称 四边圆角配合套件 材料 数控刀具明细表 刀具 刀具名称 刀柄型号 直径mm 刀长mm 程序编号 车间 使用设备 华中数控HNC-21M 立式铣床 45#钢 机加工车O0018 间 工刀具步号 号 刀补地址 换刀方式 加工部位 1 2 T01 T02 半径中心钻 BT40-Z10-45 ?10 170 mm 麻花钻 BT40-M1-45 ?10 170 5 长度mm 0 自动 自动 R10和R5 R10和R5
BT40-TQC50-180 BT40-XM32-74 T04 立铣刀 5 BT40-XM32-75 T05 立铣刀 5 审编制 谢超 核 3 T03 镗刀
?10 170 ?10 170 ?20 170 批准 2.5 5 10 0 0 0 自动 R10 自动 凹槽 自动 凹槽 第1页 共1页 表6-03 数控加工工序卡
09数控班 数控加工工序卡 夹具名称 平口虎钳 产品名称或代号 毛坯规格 零件名称 四边圆角配合套件 使用设备 零件图号 车间 工艺序号 程序编号 华中数控18 O0018 110×80×10mm HNC-21M立式铣机加工车间 床 主轴转进给速工步刀具刀具规格 切削深备工步内容 加工面 速 度号 号 mm 度mm 注 r.min mm.min 中心钻钻工件表自1 T01 ?10H170 400 引导孔 面 动 用麻花钻工件表自2 T02 ?10H170 500 5mm 钻孔 面 动 自3 镗孔 R10内圆 T03 ?10H170 600 0.1 动 粗铣3mm型工件凹自4 T04 ?10H170 800 0.1 2 腔 槽 动 精铣3mm型自5 1.5型腔 T05 ?20H170 1000 0.5 3 腔 动 第 1 编制 谢超 审核 批准 共1 页 页
(5)确定进给路线 所有孔加工进给路线均按最短路线确定，因为孔的位置精度要求不高，机床的定位精度完全能保证，3mm型腔粗、精铣削加工进给路线根据铣刀直径和零件最小型腔确定，应选?10mm立铣刀，故安排沿X正方向绕型腔铣削6圈，每次铣削深1.5mm。
(6)设计型腔铣削宏程序并编写程序。
三、切削用量的确定
（一）背吃刀量 粗车时，确定其背吃刀量为3mm左右；精车时为0.25mm。 （二）主轴转速
（1）车直线和圆弧轮廓时的主轴转速。参考表4-3并根据实践经验确定其切削速度为90mmin；粗车时确定主轴转速为600rmin，精车时确定主轴转速为800rmin。
（2）车螺纹时的主轴转速。主轴转速定位320r\\min。
（3）进给速度 粗车时，按式vf=nf可选择vf1=200mmmin;精车时，兼顾到圆弧插补运行，故选择其vf2=60mmmin左右；短距离空行程的vf13=300mmmin。
表4-3 常用切削用量推荐表
工件材料 加工内容 粗加工 碳素钢 δb >600Mpa 精加工 精加工 钻中心孔 碳素钢 δb >600Mpa 钻孔 切削深度mm 5~7 2~3 2~6 切削速度 （m.min） 60~80 80~120 120~150 -1进给量 （mm.r） 0.2~0.4 0.2~0.4 0.1~0.2 -1刀具材料 YT类 500~800r` min-1 25~30 70~110 50~70 70~100 50~70 0.1~0.2 0.1~0.2 0.2~0.4 0.1~0.2 0.1~0.2 W18Cr4V YT类 切断（宽度<5mm） 粗加工 铸铁 HBS<200 精加工 YG类 切断（宽度<5mm）