一級(jí)減速器主要零部件的數(shù)控加工

1、河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院Henan Polytechnic Institute畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目：一級(jí)減速器主要零部件的數(shù)控加工班 級(jí)：數(shù)控0701 姓 名：張軍 指導(dǎo)教師：王宏穎 摘 要齒輪減速器是把機(jī)械傳動(dòng)中的動(dòng)力機(jī)（主動(dòng)機(jī)）與工作機(jī)（從動(dòng)機(jī)）聯(lián)接起來(lái)，通過(guò)不同齒形和齒數(shù)的齒輪以不同級(jí)數(shù)傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)定傳動(dòng)比減速（或增速）的機(jī)械傳動(dòng)裝置，減速時(shí)稱減速器（增速時(shí)稱為增速器）。由于減速器使用場(chǎng)合不同、重要程度不同、損壞后對(duì)人身安全及生產(chǎn)造成的損失大小不同、維修難易不同，因而對(duì)減速器的可靠度的要求也不相同。齒輪減速器的規(guī)格選擇要滿足強(qiáng)度、熱平衡、軸伸部位承受徑向載荷等諸多條件。減速

2、器有不同的種類(lèi)，本文選擇的是一級(jí)圓柱齒輪減速器中箱蓋、箱座的設(shè)計(jì)與加工。主要從毛坯的選擇、箱體的熱處理、刀具、夾具的選擇以及切削用量的確定等進(jìn)行了綜合的工藝分析。通過(guò)CAD、UG進(jìn)行圖形的繪制，并通過(guò)UG導(dǎo)出ProSolid格式的箱蓋、箱座文件，最后通過(guò)CAM進(jìn)行自動(dòng)編制加工程序。關(guān) 鍵 詞：毛坯的選擇 熱處理 刀具、夾具 切削用量 加工程序目錄1 緒論11.1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展概況11.2減速器的功用22 各部分零件的工藝分析32.1金屬材料的分析32.2 各零部件的材料選擇及工藝分析63. 主要零件的參數(shù)設(shè)置及加工路徑分析123.1概述123.2箱體的材料及熱處理133.3 箱體的工藝性分析1

3、53.4工藝裝備的選擇163.5 切削用量的選擇203.6 進(jìn)給路線的確定253.7加工路線的確定253.8加工余量的確定274.加工程序的編制304.1數(shù)控指令簡(jiǎn)介304.2程序的編制方法和確定324.3加工程序：355.結(jié)論與展望745.1本文總結(jié)745.2將來(lái)展望74致 謝76參 考 文 獻(xiàn)771 緒論1.1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展概況隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界先進(jìn)制造技術(shù)的興起和不斷成熟，現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的總發(fā)展趨勢(shì)是：高速化與高精度化、復(fù)合化、小型化與開(kāi)放式結(jié)構(gòu)、高柔性化、智慧化 。（1）高速化與高精度化實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床高速化，首先要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀入加工指令數(shù)據(jù)后能高速處理并計(jì)算出伺服電動(dòng)機(jī)的

4、移動(dòng)量，并要求伺服系統(tǒng)能快速地作出反應(yīng)；為使數(shù)控機(jī)床在極短的空程內(nèi)由零加速到高速度和高行程速度下保持高定位精度，必須具有高加（減）速度、高精度的位置檢測(cè)系統(tǒng)和伺服質(zhì)量。所以必須重新考慮主軸、進(jìn)給系統(tǒng)、刀具交換系統(tǒng)、托盤(pán)交換系統(tǒng)等各種關(guān)鍵部分的全部特性，即從機(jī)床的基礎(chǔ)部件到刀架等。數(shù)控機(jī)床的加工精度的提高，一般通過(guò)減少數(shù)控系統(tǒng)的誤差和采用補(bǔ)償技術(shù)來(lái)達(dá)到。在減少系統(tǒng)控制誤差方面、通常采用的是提高數(shù)控系統(tǒng)的分辯率，以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給，使CNC控制單位精細(xì)化，提高位置檢測(cè)精度，以及在位置伺服系統(tǒng)中采用前饋控制與非線性控制等方法。研究結(jié)果表明，綜合誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可將加工誤差減少60%80%。由

5、于計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度和主軸轉(zhuǎn)速的較大提高，具有真正零跟蹤誤差的現(xiàn)代數(shù)控裝置已被開(kāi)發(fā)出來(lái)，能滿足現(xiàn)代機(jī)床工作的要求，使機(jī)床可以進(jìn)行同時(shí)具備高進(jìn)給速度和高精度的加工。（2） 復(fù)合化復(fù)合化包含工序復(fù)合化和功能復(fù)合化，例如工件在一臺(tái)設(shè)備上一次裝夾后，可通過(guò)自動(dòng)換刀等各種措施來(lái)完成多任務(wù)序和多表面的加工。在一臺(tái)數(shù)控設(shè)備上能完成多任務(wù)序切削加工（如車(chē)、銑、鏜、鉆等）的加工中心，可代替多機(jī)床和多裝夾的加工，這樣既能減少裝卸時(shí)間，省去工件搬運(yùn)時(shí)間，提高每臺(tái)機(jī)床的加工能力，又能保證和提高形位精度，從而打破了傳統(tǒng)的工序界限和分散加工的工藝規(guī)程，如主軸頭立臥自動(dòng)轉(zhuǎn)換的加工中心、車(chē)銑加工中心等。（3） 小型化與開(kāi)放式結(jié)構(gòu)

6、由于數(shù)控技術(shù)中大量采用了計(jì)算機(jī)新技術(shù)，新一代數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)向開(kāi)放式系統(tǒng)發(fā)展。（4） 高柔性化柔性是指數(shù)控機(jī)床適應(yīng)加工對(duì)象變化的能力。數(shù)控機(jī)床發(fā)展到今天，已對(duì)滿足加工對(duì)象變化有了很強(qiáng)的適應(yīng)能力。在提高單機(jī)柔性化的同時(shí)，數(shù)控機(jī)床也朝著單元柔性化（如柔性加工單元FMC）和系統(tǒng)（柔性制造系統(tǒng)FMS）方向發(fā)展。（5） 智能化1）引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù) 自適應(yīng)控制 AC（Adaptive Control）技術(shù)的目的是要求在隨機(jī)變化的加工過(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)加工過(guò)程中所測(cè)得的工作狀態(tài)、特性，按照給定的評(píng)價(jià)指標(biāo)自動(dòng)校正自身的工作參數(shù)，以達(dá)到或接近最佳工作狀態(tài)。2） 采用故障自診斷

7、、自修復(fù)功能理論 這主要是指利用 CNC 系統(tǒng)的內(nèi)裝程序?qū)崿F(xiàn)在線故障診斷，一旦出現(xiàn)故障時(shí)，立即采取停機(jī)等措施，并通過(guò) CRT 進(jìn)行故障報(bào)警，提示發(fā)生故障的部位、原因等。并利用“冗余”技術(shù)，自動(dòng)使故障模塊脫機(jī)，接通備用模塊。3）刀具壽命自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)換刀功能利用紅外、聲發(fā)射（ AE ）、激光等檢測(cè)手段，對(duì)刀具和工件進(jìn)行檢測(cè) 發(fā)現(xiàn)工件超差、刀具磨損、破損等，進(jìn)行及時(shí)報(bào)警、自動(dòng)補(bǔ)償或更換備用刀具，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。4）引進(jìn)模式識(shí)別技術(shù)應(yīng)用圖像識(shí)別和聲控技術(shù)，使機(jī)器自己辨識(shí)圖樣，按照自然語(yǔ)言命令進(jìn)行加工。5） 高可靠性 1.2減速器的功用減速器

8、在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類(lèi)，兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要，在某些場(chǎng)合也用來(lái)增速，稱為增速器。減速器的種類(lèi)很多，按照傳動(dòng)類(lèi)型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器以及它們互相組合起來(lái)的減速器；按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)減速器；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器；按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開(kāi)式、分流式和同軸式減速器。圖11 一級(jí)圓柱齒輪減速器總裝配圖上圖所示為

9、一級(jí)圓柱齒輪減速器的裝配圖，由圖可知，它主要由傳動(dòng)零件（齒輪）、軸系零件（軸、軸承）、連接零件（螺栓、螺釘、銷(xiāo)、鍵）、箱體及附屬零件（通氣器、啟蓋螺釘、吊耳、油標(biāo)等）、潤(rùn)滑和密封裝置等組成。2 各部分零件的工藝分析2.1金屬材料的分析2.1.1材料機(jī)械制造中最常用的材料是鋼和鑄鐵，其次是有色金屬合金，非金屬材料如塑料、橡膠等，在機(jī)械制造中也得到廣泛的應(yīng)用。金屬材料主要指鑄鐵和鋼，它們都是鐵碳合金，它們的區(qū)別主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的鐵碳合金稱為鋼，含碳量大于2%的稱為鐵。1.鑄鐵常用的鑄鐵有灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中灰鑄鐵和球墨鑄鐵屬脆性材料，不能輾壓和鍛造，不易

10、焊接，但具有適當(dāng)?shù)囊兹坌院土己玫囊簯B(tài)流動(dòng)性，因而可鑄成形狀復(fù)雜的零件?；诣T鐵的抗壓強(qiáng)度高，耐磨性、減振性好，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性小，價(jià)格便宜，但其抗拉強(qiáng)度較鋼差?；诣T鐵常用作機(jī)架或殼座。球墨鑄鐵強(qiáng)度較灰鑄鐵高且具有一定的塑性，球墨鑄鐵可代替鑄鋼和鍛鋼用來(lái)制造曲軸、凸輪軸、油泵齒輪、閥體等。2.鋼鋼的強(qiáng)度較高，塑性較好，可通過(guò)軋制、鍛造、沖壓、焊接和鑄造方法加工各種機(jī)械零件，并且可以用熱處理和表面處理方法提高機(jī)械性能，因此其應(yīng)用極為廣泛。鋼的類(lèi)型很多，按用途分，鋼可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊用途鋼。結(jié)構(gòu)鋼可用于加工機(jī)械零件和各種工程結(jié)構(gòu)。工具鋼可用于制造各種刀具、模具等。特殊用途鋼（不銹鋼、耐熱鋼、

11、耐腐蝕鋼）主要用于特殊的工況條件下。按化學(xué)成分鋼可分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼的性能主要取決于含碳量，含碳量越多，其強(qiáng)度越高，但塑性越低。碳素鋼包括普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（如Q215、Q235）一般只保證機(jī)械強(qiáng)度而不保證化學(xué)成分，不宜進(jìn)行熱處理，通常用于不太重要的零件和機(jī)械結(jié)構(gòu)中。碳素鋼的性能主要取決于其含碳量。低碳鋼的含碳量低于0.25%，其強(qiáng)度極限和屈服極限較低，塑性很高，可焊性好，通常用于制作螺釘、螺母、墊圈和焊接件等。含碳量在0.1%0.2%的低碳鋼零件可通過(guò)滲碳淬火使其表面硬而心部韌，一般用于制造齒輪、鏈輪等要求表面耐磨而且耐沖擊的零件。中碳鋼的含碳量在0.3%

12、0.5%之間，它的綜合力學(xué)性能較好，因此可用于制造受力較大的螺栓、螺母、鍵、齒輪和軸等零件。含碳量在0.55%0.7%的高碳鋼具有高的強(qiáng)度和剛性，通常用于制作普通的板彈簧、螺旋彈簧和鋼絲繩。合金結(jié)構(gòu)鋼是在碳鋼中加入某些合金元素冶煉而成。每一種合金元素低于2%或合金元素總量低于5%的稱為低合金鋼。每一種合金元素含量為2%5%或合金元素總含量為5%10%的稱為中合金鋼。每一種合金元素含量高于5%或合金元素總含量高于10%的稱為高合金鋼。加入不同的合金元素可改變鋼的機(jī)械性能并具有各種特殊性質(zhì)。例如鉻能提高鋼的硬度，并在高溫時(shí)防銹耐酸；鎳使鋼具有良好的淬透性和耐磨性。但合金鋼零件一般都需經(jīng)過(guò)熱處理才能

13、提高其機(jī)械性能；此外，合金鋼較碳素鋼價(jià)格高，對(duì)應(yīng)力集中亦較敏感，因此只用于碳素鋼難于勝任工作時(shí)才考慮采用。用碳素鋼和合金鋼澆鑄而成的鑄件稱為鑄鋼，通常用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大的零件，但鑄鋼的液態(tài)流動(dòng)性比鑄鐵差，且其收縮率的鑄鐵件大，故鑄鋼的壁厚常大于10，其圓角和不同壁厚的過(guò)渡部分應(yīng)比鑄鐵件大。表1-1是常用的金屬材料的機(jī)械性能。表2-1 常用鋼鐵材料的機(jī)械性能材料機(jī)械性能名稱牌號(hào)抗拉強(qiáng)度sb(N/mm2)屈服強(qiáng)度ss(N/mm2)硬度(HBS)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q215Q235Q255Q275335410375460410510490610215235255275優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20354541

14、0530600245315355156197220合金結(jié)構(gòu)鋼18Cr2Ni4W35SiMn40Cr40CrNiMo20CrMnTi65Mn1187859819801079735835510785835834430260229247269£217285鑄鋼ZG230-450ZG270-500ZG310-570450550570230270310³130³143³153灰鑄鐵HT150HT200HT250145195240150200170220190240球墨鑄鐵QT450-10QT500-7QT600-3QT700-2450500600700310320

15、3704201602101702301902702253052.1.2材料選用的原則從各種各樣的材料中選擇出合用的材料是一項(xiàng)受到多方面因素制約的工作，通常應(yīng)考慮下面的原則：（1）載荷的大小和性質(zhì)，應(yīng)力的大小、性質(zhì)及其分布狀況對(duì)于承受拉伸載荷為主的零件宜選用鋼材，承受壓縮載荷的零件應(yīng)選鑄鐵。脆性材料原則上只適用于制造承受靜載荷的零件，承受沖擊載荷時(shí)應(yīng)選擇塑性材料。（2）零件的工作條件在腐蝕介質(zhì)中工作的零件應(yīng)選用耐腐蝕材料，在高溫下工作的零件應(yīng)選耐熱材料，在濕熱環(huán)境下工作的零件，應(yīng)選防銹能力好的材料，如不銹鋼、銅合金等。零件在工作中有可能發(fā)生磨損之處，要提高其表面硬度，以增強(qiáng)耐磨性，應(yīng)選擇適于進(jìn)行

16、表面處理的淬火鋼、滲碳鋼、氮化鋼。金屬材料的性能可通過(guò)熱處理和表面強(qiáng)化（如噴丸、滾壓等）來(lái)提高和改善，因此要充分利用熱處理和表面處理的手段來(lái)發(fā)揮材料的潛力。（3）零件的尺寸及質(zhì)量零件尺寸的大小及質(zhì)量的好壞與材料的品種及毛坯制取方法有關(guān)，對(duì)外形復(fù)雜、尺寸較大的零件，若考慮用鑄造毛坯，則應(yīng)選用適合鑄造的材料；若考慮用焊接毛坯，則應(yīng)選用焊接性能較好的材料；尺寸小、外形簡(jiǎn)單、批量大的零件，適于沖壓和模鍛，所選材料就應(yīng)具有較好的塑性。（4）經(jīng)濟(jì)性選擇零件材料時(shí)，當(dāng)用價(jià)格低廉的材料能滿足使用要求時(shí)，就不應(yīng)選擇價(jià)格高的材料，這對(duì)于大批量制造的零件尤為重要。此外還應(yīng)考慮加工成本及維修費(fèi)用。為了簡(jiǎn)化供應(yīng)和儲(chǔ)存的

17、材料品種，對(duì)于小批制造的零件，應(yīng)盡可能減少同一部設(shè)備上使用材料的品種和規(guī)格，使綜合經(jīng)濟(jì)效益最高。2.2 各零部件的材料選擇及工藝分析1、標(biāo)準(zhǔn)件的選擇在現(xiàn)代加工生產(chǎn)中，一個(gè)機(jī)器的生產(chǎn)和裝配往往不是一個(gè)單獨(dú)的廠家所完成的。有些工廠就是一個(gè)大大的裝配基地，它將裝配體所需要的各式各樣的零件集中到一起，然后在按照裝配要求進(jìn)行統(tǒng)一的裝配以及銷(xiāo)售。而標(biāo)準(zhǔn)件的通用性強(qiáng)，消耗量巨大，尺寸、材料消耗、強(qiáng)度、加工生產(chǎn)各方面要綜合權(quán)衡。在生產(chǎn)設(shè)計(jì)中只需查閱標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)即可。（部分零件附圖如下）1、1墊圈1、2銷(xiāo)1、3軸承1、4 鍵2、定距環(huán)通過(guò)對(duì)材料的綜合性能及經(jīng)濟(jì)性的分析，本課題所設(shè)計(jì)的定距環(huán)采用45鋼，因其在機(jī)構(gòu)中

18、起定距作用，則需要有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。因此，采用淬火35-45HRC。其加工工藝路徑為：先鉆孔后車(chē)削即可。3、封油圈非合金結(jié)構(gòu)鋼Q235碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，具有良好的塑性和焊接性能，但強(qiáng)度較低，在機(jī)械制造中主要用于制造受力不大的普通機(jī)械零件，因此本課題所設(shè)計(jì)的定距環(huán)，選用Q235-A。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故只需先鉆孔后車(chē)削即可。4、油標(biāo)油標(biāo)為一組合件，其主要部件選用材料Q235-A, 因?yàn)槠錁?gòu)簡(jiǎn)單，故只需車(chē)削外圓、鉆孔即可。5、通蓋本課題所設(shè)計(jì)的軸承蓋通蓋采用鑄鐵HT200，因?yàn)殍T鐵具有良好的耐磨性和減振性，而且價(jià)格低廉。加工工藝路線：車(chē)削其外形銑削內(nèi)形鉆孔。6、封蓋本課題所設(shè)計(jì)的軸承蓋封蓋采用

19、鑄鐵HT200，因?yàn)殍T鐵具有良好的耐磨性和減振性，而且價(jià)格低廉。加工工藝路線：車(chē)削其外形銑削內(nèi)形鉆孔。7、蓋板在本課題中對(duì)蓋板的力學(xué)性能要求不高，采用材料Q235-A就可以滿足使用要求。加工工藝路線：銑削外形及平面、鉆孔。8、大齒輪齒輪的材料及熱處理對(duì)齒輪的使用性能和壽命有很大的影響?？紤]材料的綜合性能及經(jīng)濟(jì)性，本課題所設(shè)計(jì)的齒輪的材料選用45鋼，齒面硬度220250HBS。因其加工精度并不高，因此采用：滾齒齒端加工齒面熱處理修正內(nèi)孔的加工方案。9、齒輪軸通過(guò)對(duì)材料的綜合性能及經(jīng)濟(jì)性的分析，本課題所設(shè)計(jì)的軸采用45鋼，因其在機(jī)構(gòu)中起傳遞作用，則需要有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。因此，采用淬火35

20、-45HRC。其加工工藝路徑為：車(chē)削其外圓輪廓滾齒齒端加工齒面熱處理銑削鍵槽攻螺紋熱處理精磨。10、傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸的使用要求同于齒輪軸的使用要求，因此本課題設(shè)計(jì)中采用45鋼。其加工工藝路徑為：車(chē)削其外圓輪廓銑削鍵槽攻螺紋熱處理精磨。11、箱蓋箱蓋零件是減速器的基礎(chǔ)零件之一。箱蓋在該機(jī)構(gòu)中起支撐作用。箱蓋的加工質(zhì)量對(duì)機(jī)器的精度、性能和壽命都有直接的影響。本課題所設(shè)計(jì)的箱蓋采用鑄鐵HT200，因?yàn)殍T鐵具有較好的耐磨性、鑄造性、切削性和減振性，且成本低廉。箱蓋的制造方法多采用鑄造，毛坯在鑄造時(shí)應(yīng)防止砂眼和氣孔產(chǎn)生。為了減少殘余應(yīng)力，箱蓋鑄造后應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理。12、箱座箱座零件也是減速器的基礎(chǔ)零件之一。

21、本課題所設(shè)計(jì)的箱座采用鑄鐵HT200。箱座的制造方法要求與箱蓋相同。3. 主要零件的參數(shù)設(shè)置及加工路徑分析3.1概述箱體是減速器加工中常見(jiàn)的典型零件之一。它是箱體部件裝配時(shí)的基準(zhǔn)件，由它將一些軸、套、齒輪、軸承、離合器等零件和組件裝在一起，使其保持正確的相互位置，彼此能按照一定的傳動(dòng)關(guān)系運(yùn)動(dòng)。箱體零件按結(jié)構(gòu)可分為整體式箱體和分離式箱體；按外形可分為狹義箱體（近似長(zhǎng)方體）和殼體（非長(zhǎng)方體）；按用途可分為具有主軸支撐孔的箱體和沒(méi)有主軸支撐孔的箱體。減速器的箱體由箱蓋和箱座組成，其本身應(yīng)有足夠的剛度，以免在載荷作用下產(chǎn)生過(guò)大的變形，導(dǎo)致齒輪沿齒寬載荷分布不均勻；故在箱體的外側(cè)軸承座處添加加強(qiáng)筋以提高

22、剛性，同時(shí)可增大減速器的散熱面積。為了便于安裝，通常將箱體做成剖分式結(jié)構(gòu)，箱蓋與箱座的剖分面應(yīng)與齒輪軸線平面重合。箱體是傳動(dòng)的基座，為保證齒輪軸線的相互位置的正確，箱體上的軸承孔要求精度很高，應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成相同直徑的通孔，以便在一次鏜削完成。根據(jù)箱體類(lèi)零件的功用和工作條件，其技術(shù)要求主要在以下方面：（1） 孔徑精度箱體軸承支撐孔徑的尺寸公差和幾何誤差會(huì)造成軸承與孔的配合不良，因而影響軸的回轉(zhuǎn)精度、傳動(dòng)平穩(wěn)性、噪聲、軸承壽命等。（2） 孔與孔間的相互位置精度同一軸線上各軸承孔的同軸度和端面對(duì)軸心線的垂直度誤差，會(huì)使軸承裝配時(shí)出現(xiàn)歪斜，影響軸的回轉(zhuǎn)精度和軸承壽命；孔系之間的平行度誤差會(huì)影響齒輪的嚙合

23、質(zhì)量。（3） 孔和平面的位置精度主軸孔與安裝基面的平行度要求決定了主軸與床身導(dǎo)軌的相互位置關(guān)系。（4） 平面精度裝配面的平面度會(huì)影響箱體與床身的接觸質(zhì)量，加工過(guò)程中的定位基面的平面度會(huì)影響其他表面的加工精度。（5） 表面粗糙度配合面的表面粗糙度會(huì)影響連接面的配合質(zhì)量，接觸表面的表面粗糙度會(huì)影響接觸面間的接觸剛度。3.2箱體的材料及熱處理1、箱體類(lèi)零件的材料（1）箱體的材料 箱體零件的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，一般選用鑄造毛坯。材料普遍采用灰鑄鐵。因?yàn)榛诣T鐵容易成形、易切削、成本低、吸振性和耐磨性較好。其牌號(hào)根據(jù)需要選用HT150HT300，最常用的是HT200。對(duì)于精密機(jī)床的主軸箱則選用耐磨的鑄鐵；負(fù)

24、荷較大的箱體采用鑄鋼制造；對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，單件小批量生產(chǎn)的箱體，為了縮短制造周期則可采取鋼板焊接結(jié)構(gòu)形式?；诣T鐵的用途 根據(jù)牌號(hào)的不同而選用：HT100低負(fù)荷和不重要的零件，如防護(hù)罩、小手柄、蓋板和重錘等；HT100承受中等負(fù)荷的零件，如機(jī)座、支架、箱體、帶輪、軸承座、法蘭、泵體、閥體、管路、飛輪和電動(dòng)機(jī)座等；HT200、HT250承受較大負(fù)荷的重要零件，如機(jī)座、床身、齒輪、汽缸、飛輪、齒輪箱、中等壓力閥體、汽缸體和汽缸套等；HT300、HT350承受高負(fù)荷、要求耐磨和高氣密性的重要零件，如重型機(jī)床床身、壓力機(jī)床身、高壓液壓件、活塞環(huán)、齒輪和凸輪等。表31鑄鐵牌號(hào)和力學(xué)性能（摘自 GB/T 94

25、391988）牌號(hào)抗拉強(qiáng)度b/MPa抗壓強(qiáng)度bc/MPa顯微組織基  體石  墨HT100HT150HT200HT250HT300HT350·100150200250300350500650750100011001200F+P（少）F+PP細(xì)PS或TS或T粗  片較粗片中等片較細(xì)片細(xì)小片細(xì)小片（2）箱體的毛坯 毛坯為鑄鐵件，其鑄造方法視鑄件精度和生產(chǎn)批量而定。鑄件毛坯在單件小批量生產(chǎn)時(shí)，多采用手工木模造型，毛坯精度低，加工余量大；大批大量生產(chǎn)的毛坯多采用金屬模機(jī)器造型，毛坯精度較高，加工余量可適當(dāng)減小。 單件小批量生產(chǎn)時(shí)直徑大于50mm的孔及成批生產(chǎn)時(shí)大

26、于30mm的孔，一般都在毛坯上鑄出預(yù)孔，以減少加工余量及節(jié)約材料。圖31 箱體的鑄件實(shí)物圖2、箱體的熱處理為了消除鑄造時(shí)形成的內(nèi)應(yīng)力，減少變形，保證其加工精度的穩(wěn)定性，毛坯鑄造后要安排人工時(shí)效處理。箱蓋、箱座的人工時(shí)效處理規(guī)范為加熱到500600，加熱速度50120/h，保溫46h，冷卻速度不大于30/h，出爐溫度不大于200普通精度的箱體，只需鑄造工序后安排一次人工時(shí)效處理。對(duì)于高精度或形狀復(fù)雜的箱體，要在粗加工后在安排一次人工時(shí)效，以消除粗加工帶來(lái)的內(nèi)應(yīng)力。經(jīng)綜合考慮，本課題所設(shè)計(jì)的箱體箱蓋采用HT200。箱體毛坯采用金屬模機(jī)器造型，鑄造后進(jìn)行人工時(shí)效處理，由于加工要求不太高，故工序間不穿

27、插熱處理。3.3 箱體的工藝性分析（1）減速器的箱蓋、箱座主要加工部分是分割面、軸承孔、通孔和螺孔，其中軸承孔要在箱蓋、箱座合箱后再進(jìn)行鏜孔或銑削加工，以確保兩軸承孔中心線與分割面的位置，以及兩孔中心線的平行度和中心距。（2）減速器整個(gè)箱體壁薄，容易變形，在加工前要進(jìn)行人工時(shí)效處理，以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力，加工時(shí)要注意夾緊位置和夾緊力的大小，防止零件變形。（3）如果磨削加工分割面達(dá)不到平面度要求時(shí)，可采用箱蓋與箱座對(duì)研的方法。最終安裝使用時(shí)，一般加密封膠密封。（4）減速器箱蓋和箱座不具有互換性，所以每裝配一套必須鉆鉸定位銷(xiāo)，做標(biāo)記和編號(hào)。（5）減速器若批量生產(chǎn)可采用專用的鏜?；?qū)Ｓ苗M床，以保證加工

28、精度及提高生產(chǎn)效率。（6）兩孔的平行度的精度主要由設(shè)備精度來(lái)保證。工件一次裝夾，主軸不移動(dòng)，靠移動(dòng)工作臺(tái)來(lái)保證兩孔中心距。（7）兩孔平行度檢查，可用兩根心軸分別裝入兩個(gè)軸承孔中，測(cè)量?jī)筛妮S兩端的距離差，即可得出平行度誤差。（8）兩孔軸心的位置度也通過(guò)兩根心軸進(jìn)行測(cè)量。（9）箱蓋、箱座的平面度檢查，可將工件放在平臺(tái)上，用百分表測(cè)量。（10）一般孔的位置，靠鉆模和劃線來(lái)保證。3.4工藝裝備的選擇工藝裝備選擇的合理與否，將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)根據(jù)地生產(chǎn)類(lèi)型、具體加工條件、工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等選擇工藝裝備。 一、夾具的選擇 數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求：一是保

29、證夾具的坐標(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。除此之外，重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn)：1）單件小批量生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)先選用組合夾具、可調(diào)夾具和其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間和節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用；2）在成批生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；3）零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機(jī)床的停頓時(shí)間；4）夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)零件各表面的加工，即夾具要敞開(kāi)，其定位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的走刀(如產(chǎn)生碰撞等)；5）為提高數(shù)控加工的效率，批量較大的零件加工可以采用多工位、氣動(dòng)或液壓夾具。因?yàn)楸菊n題所要加工的箱體類(lèi)零件形狀比較復(fù)雜、生產(chǎn)批量較大，故在生產(chǎn)中較多的采用專用機(jī)床和

30、專用夾具。二、 刀具的選擇（1）刀具材料的選擇刀具材料的種類(lèi)有：碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼和硬質(zhì)合金。其中，硬質(zhì)合金刀具應(yīng)用較廣泛，它的硬度很高，常溫硬度達(dá)HRC74HRC81，耐磨性好，紅硬性高，在8501000仍能保持良好的切削性能，切削速度可比高速鋼高幾倍甚至幾十倍。因此，從加工效率和切削性能方面而言，應(yīng)選擇硬質(zhì)合金刀具。（選擇刀具材料見(jiàn)表32、33）一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。若采用機(jī)械集中，則可采用各種高效的專用刀具、復(fù)合刀具和多刃刀具等。刀具的類(lèi)型、規(guī)格和精度等級(jí)應(yīng)符合加工要求。其次在選用刀具時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）在數(shù)控機(jī)床上銑削平面時(shí)，應(yīng)采用鑲裝可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片的銑刀。一般

31、采用兩次走刀，一次粗銑，一次精銑。當(dāng)連續(xù)切削時(shí)，粗銑刀直徑要小一些，精銑刀直徑要大一些，最好能包容待加工面的整個(gè)寬度。加工余量大，且加工面又不均勻時(shí)，刀具直徑要選得小些，否則當(dāng)粗加工時(shí)會(huì)因接刀刀痕過(guò)深而影響加工質(zhì)量。2）高速鋼立銑刀多用于加工凸臺(tái)和凹槽，最好不要用于加工毛坯面，因?yàn)槊髅嬗杏不瘜雍蛫A砂現(xiàn)象，刀具會(huì)很快被磨損。3）加工余量較小，并且要求表面粗糙度值較低時(shí)，應(yīng)采用鑲立方氮化硼刀片的端銑刀或鑲陶瓷刀片的端銑刀。 4）鑲硬質(zhì)合金的立銑刀可用于加工凹槽、窗口面、凸臺(tái)面和毛坯表面。 5）鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀可以進(jìn)行強(qiáng)力切削，銑削毛坯表面和用于孔的粗加工。 6）精度要求較高的凹槽加工時(shí)，可以

32、采用直徑比槽寬小一些的立銑刀，先銑槽的中間部分，然后利用刀具半徑補(bǔ)償功能銑削槽的兩邊，直到達(dá)到精度要求為止。 7）在數(shù)控銑床上鉆孔，一般不采用鉆模，鉆孔深度為直徑的5倍左右的深孔加工容易折斷鉆頭，應(yīng)注意冷卻和排屑。鉆孔前最好先用中心鉆鉆一個(gè)中心孔或用一個(gè)剛性好的短鉆頭锪窩引正。锪窩除了可以解決毛坯表面鉆孔引正問(wèn)題外，還可以代替孔口倒角。表32 刀具的選擇原則加工材料加工性質(zhì)設(shè)備余量工具材料牌號(hào)結(jié)構(gòu)碳鋼合金鋼鑄鋼耐熱鋼粗銑大及中等動(dòng)力機(jī)床大的；不均勻的YT5粗、精銑不大的YT15、YT30YG8鑄鐵粗銑不均勻的YG6、YG3粗、精銑大動(dòng)力機(jī)床均勻的全部材料粗、精銑小動(dòng)力機(jī)床W18Cr4V表33常

33、用硬質(zhì)合金牌號(hào)的用途牌號(hào)用途YG3鑄鐵、有色金屬及其合金的精加工、半精加工。要求無(wú)沖擊YG6X鑄鐵、冷硬鑄鐵高溫合金的精加工、半精加工YG6鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工及粗加工YG8鑄鐵、有色金屬及其合金的粗加工，也能用于斷續(xù)切削YT30碳素鋼、合金鋼的精加工YT15碳素鋼、合金鋼連續(xù)切削時(shí)的粗加工、半精加工及精加工。也可用于斷續(xù)切削時(shí)的精加工YT14YT5碳素鋼、合金鋼的粗加工，可用于斷續(xù)切削YT6冷硬鑄鐵，有色金屬及其合金的半精加工，也可用于合金的半精加工YW1不銹鋼、高強(qiáng)度鋼與鑄鐵的半精加工與精加工YW2不銹鋼、高強(qiáng)度鋼與鑄鐵的粗加工與半精加工YN05低碳鋼、中碳鋼、合金鋼的高速精車(chē)

34、，系統(tǒng)剛性較好的細(xì)長(zhǎng)軸精加工YN10碳鋼、合金鋼、工具鋼、淬硬鋼連續(xù)表面的精加工（2）刀具類(lèi)型的選擇根據(jù)被加工零件材料、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。圖32 幾種常見(jiàn)的銑刀數(shù)控銑床除可使用各種通用銑刀、成型銑刀外，還常使用適于加工空間曲面零件的球頭銑刀（圖33）。另外還有鼓形銑刀（圖34），它主要用于加工變斜角面。圖33 球頭銑刀端銑刀是數(shù)控銑床最常用的刀具，編程前經(jīng)常要對(duì)端銑刀的幾何尺寸進(jìn)行選擇。圖34 鼓形銑刀 圖35 端銑刀 經(jīng)過(guò)選擇，本次加工時(shí)平面及斜面銑削采用鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金。粗加工中使用YG6硬質(zhì)合金

35、面銑刀或平底刀，精加工中使用YG3硬質(zhì)合金球頭銑刀。三、量具的選擇單件、小批生產(chǎn)應(yīng)廣泛采用通用量具，如游標(biāo)卡尺、百分表和千分尺等；大批、大量生產(chǎn)應(yīng)采用極限量塊和高效的專用檢驗(yàn)夾具和量?jī)x等。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。根據(jù)本課題的需要，需選用游標(biāo)卡尺、百分表、專用心軸等。3.5 切削用量的選擇切削用量是指切削時(shí)各運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)值,它是調(diào)整機(jī)床的依據(jù).切削用量包括切削速度v、進(jìn)給量f和被吃刀量或側(cè)吃刀量。這三者常稱為切削用量三要素。（1）背吃刀量與側(cè)吃刀量背吃刀是指待加工表面與已加工表面的垂直距離,單位為mm。在銑削中為平行于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸。端銑時(shí)，為切削層深度；而圓周銑削時(shí)，為被加工

36、表面的寬度。側(cè)吃刀量為垂直于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸，端銑時(shí)為被加工表面寬度；而圓周銑削時(shí)為切削層深度。背吃刀量或側(cè)吃刀量的選取主要由加工余量和對(duì)表面質(zhì)量的要求決定。1）當(dāng)工件表面粗糙度值要求為Ra=12.525時(shí)，如果圓周銑削加工余量小于5mm，端面銑削加工余量小于6mm,粗銑一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。但是在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性；較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分為兩次進(jìn)給完成。2）當(dāng)工件表面粗糙度值要求為Ra=3.212.5,應(yīng)分為粗銑和半精銑兩步進(jìn)行。粗銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前。粗銑后留0.51.0余量，在半精銑時(shí)切除。3）當(dāng)工件表面粗糙度值要求為Ra=0.83.2;應(yīng)分為粗銑、半精銑、精

37、銑三步進(jìn)行。半精銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量取1.52mm；精銑時(shí)，圓周銑側(cè)吃刀量取0.30.5mm，面銑刀背吃刀量取0.5mm。（2）切削速度V的選擇切削速度是指主運(yùn)動(dòng)的線速度，單位為m/s（或m/min）。數(shù)控銑削時(shí)的切削速度為：V=dwnw/1000式中 dw 銑刀回轉(zhuǎn)直徑，單位：mm；nw 銑削刀具的轉(zhuǎn)速，單位：r/s或r/min。銑削的切削速度V與刀具的壽命、每齒進(jìn)給量（fZ）、側(cè)吃刀量以及銑刀齒數(shù)成反比，而與銑刀直徑成正比。其原因是當(dāng)fZ、ap、ae和Z增大時(shí)，刀刃負(fù)荷增加，而且同時(shí)工作的齒數(shù)也增多，使切削熱增加，刀具磨損加快，從而限制了切削速度的提高。為提高刀具壽命允許使用較低的切削速

38、度。但是加大銑刀直徑則可改善散熱條件，可以提高切削速度。表34 銑削加工的切削速度參考值工件材料硬度/HBSVc/m.min-1高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼<2251842661502253251236541203254256123675鑄鐵<19021366615019026091845902603204.51021303）進(jìn)給量f與進(jìn)給速度Vf的選擇銑削加工的進(jìn)給量f(mm/r)是指刀具每轉(zhuǎn)一周，刀具與工件之間沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移量；進(jìn)給速度Vf（mm/min）是單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移量。進(jìn)給速度與進(jìn)給量的關(guān)系如下式：Vf=fn式中 n 刀具的轉(zhuǎn)速，單位：r/mi

39、n。進(jìn)給量與進(jìn)給速度是數(shù)控銑床加工切削用量中的重要參數(shù)，根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，參考切削用量手冊(cè)選取或通過(guò)先取每齒進(jìn)給量fZ，再根據(jù)公式f= fZ * Z計(jì)算（其中Z銑刀齒數(shù)）。每齒進(jìn)給量fZ的選取主要依據(jù)工件材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件材料強(qiáng)度和硬度越高，fZ越?。环粗畡t越大。硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量高于同類(lèi)高速鋼銑刀。工件表面粗糙度要求越高，fZ就越小。確定進(jìn)給速度的原則： 1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100200mm/min范圍內(nèi)選取。2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜

40、選擇較低的進(jìn)給速度，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。3）當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。4）刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。每齒進(jìn)給量的確定可參考表35選取。工件剛性差或刀具強(qiáng)度低時(shí)，應(yīng)取較小值。表35銑刀每齒進(jìn)給量fZ的參考值刀具材料工件材料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0.100.150.100.250.200.050.100.15鑄鐵0.120.200.150.30根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇，一般粗銑的切削深度為23mm，半精銑的切削深度為0.52mm,精銑的切削深度為

41、0.20.5mm。本課題中研究的是HT200，由表可知：切削速度應(yīng)在4590m/min，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)我們選擇90m/min。由公式n=1000v/dw (dw-未加工工件的直徑)可以計(jì)算出,粗銑時(shí)時(shí)n=1500r/min ,精銑時(shí)n=2000r/min。刀具切削參數(shù)設(shè)定如下：圖36 刀具的選擇及參數(shù)設(shè)定3.6 進(jìn)給路線的確定進(jìn)給路線是刀具在整個(gè)加工工序中相對(duì)于工作的運(yùn)動(dòng)軌跡,它不但包括了工步的內(nèi)容,而且也反映出工步的順序。進(jìn)給路線是編寫(xiě)程序的依據(jù)之一。因此，在確定走刀路線時(shí)最好畫(huà)一張工序簡(jiǎn)圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫(huà)上去（包括進(jìn)、退刀路線），這樣可為編程帶來(lái)很多方便。在確定進(jìn)給路線時(shí)，主要考慮以下

42、幾點(diǎn)：1）要考慮盡可能縮短走刀路線，以減少空行程時(shí)間，提高加工效率。2）為保證工作輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排最后一次走刀連續(xù)加工。3）刀具的進(jìn)退刀路線須認(rèn)真考慮，要盡量避免在輪廓處停刀或垂直切入切出工件，以免留下刀痕（切削力發(fā)生突然變化而造成彈性變形）。4）銑削輪廓的加工路線要合理選擇，一般采用三種走刀方式，如圖37：圖37 常見(jiàn)的進(jìn)給路線（1）Z字形雙走刀 （2）單向走刀 （3）環(huán)形走刀在實(shí)際加工中Z字形雙方向走刀和單向走刀用于加工凹槽。而環(huán)形走刀，最后環(huán)切一刀光整輪廓表面。三種方案中，Z字雙方向走刀的加工表面質(zhì)量最差，在周邊留有大量的殘余。單向走刀和環(huán)形走刀加工后都能保證精

43、度?？紤]到在本課題加工的箱體多為平面的銑削，故采用環(huán)形走刀。3.7加工路線的確定在數(shù)控銑削加工中，刀具相對(duì)于零件運(yùn)動(dòng)的每一細(xì)節(jié)都應(yīng)該在編程時(shí)確定。這時(shí)，除考慮零件輪廓、對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)及裝夾方便外，還應(yīng)注意到，在銑削輪廓表面時(shí)一般采用立銑刀側(cè)面刃口進(jìn)行切削。由于主軸系統(tǒng)和刀具的剛度變化，當(dāng)沿法向切入工件時(shí)，會(huì)在切入處產(chǎn)生刀痕，所以應(yīng)避免，而應(yīng)像圖38那樣，由零件輪廓曲線的切線上切入零件的輪廓，以避免在加工表面產(chǎn)生痕跡。在切出時(shí)，也是如此。而且在刀具切入切出時(shí)，均應(yīng)考慮有一定的外延，以保證零件輪廓光滑過(guò)渡。圖38切入切出的路線 在銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時(shí)，切入切出無(wú)法外延，這時(shí)銑刀只有沿法線方向切入

44、和切出，這種情況下，切入切出點(diǎn)應(yīng)選在零件輪廓兩幾何要素的交點(diǎn)上，而且進(jìn)給過(guò)程中要避免停頓。為了消除由于系統(tǒng)剛度變化引起進(jìn)退刀時(shí)的痕跡，可采用多次走刀的方法，減小最后精銑時(shí)的余量，以減小切削力。用圓弧插補(bǔ)方式銑削整圓外側(cè)面時(shí)，不要在切點(diǎn)處直接退刀，而應(yīng)讓刀具沿切線方向多運(yùn)動(dòng)一段距離，以免取消刀補(bǔ)時(shí)，刀具與工件表面相碰，造成工件報(bào)廢。如圖1.6（a）所示。銑削內(nèi)圓弧時(shí)也要遵循從切向切入的原則，最好安排從圓弧過(guò)渡到圓弧的加工路線，這樣可以提高內(nèi)孔表面的加工質(zhì)量。如圖1.6（b）所示。圖39整圓加工刀具路線（a） （b）a)銑削外圓刀具路線 1-2-3-4-5 b) 銑削內(nèi)圓刀具路線1-2-3-4-5

45、箱體的在本課題的加工過(guò)程中，應(yīng)遵循以下原則：（1）“先面后孔”的加工順序 箱體的平面與孔相比，通?？椎木纫蟾?，加工難度大。先以孔粗基準(zhǔn)加工作為基準(zhǔn)的平面，在以加工后的平面作精基準(zhǔn)來(lái)加工孔，這樣既能為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的精基準(zhǔn)，也可使孔的加工余量較為均勻。同時(shí)先加工平面也可以切去鑄件表面的夾砂等缺陷，加工孔時(shí)可避免鉆頭引偏、崩刃。（2）加工過(guò)程粗細(xì)分開(kāi) 箱體重要加工表面都要分為粗、精加工兩個(gè)階段，這樣可以避免或減小粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和切削熱對(duì)加工精度的影響；粗、精加工分開(kāi)也可及時(shí)的發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，避免浪費(fèi)；粗精加工分開(kāi)還可以根據(jù)不同的加工要求、特點(diǎn)，合理選擇加工設(shè)備，使高精度設(shè)備的使用壽命延

46、長(zhǎng)，提高經(jīng)濟(jì)效益。（3）工序間安排時(shí)效處理 箱體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚不均勻，鑄造的殘余應(yīng)力較大?？紤]到本課題箱體精度要求不高，故工序間無(wú)需安排時(shí)效處理。（4）選擇箱體的重要孔為粗基準(zhǔn) 加工順序的原則就是以上內(nèi)容，具體的加工工序見(jiàn)附表加工工藝過(guò)程卡。3.8加工余量的確定加工余量的大小等于每個(gè)中間工序加工余量的總和。工序間的加工余量的選擇應(yīng)根據(jù)下列條件進(jìn)行。 1）應(yīng)有足夠的加工余量，特別是最后的工序，加工余量應(yīng)能保證達(dá)到圖樣上所規(guī)定的精度和表面粗糙度值要求。 2）應(yīng)考慮加工方法和設(shè)備的剛性，以及工件可能發(fā)生的變形。過(guò)大的加工余量反而會(huì)由于切削抗力的增加而引起工件變形加大，影響加工精度。 3）應(yīng)考慮到熱

47、處理引起的變形，否則可能產(chǎn)生廢品。 4）應(yīng)考慮工件的大小。工件越大，由切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形亦會(huì)越大，加工余量也要相應(yīng)地大一些。 5）在保證加工精度的前提下，應(yīng)盡量采用最小的加工余量總和，以求縮短加工時(shí)間，降低加工費(fèi)用。要確定各工序的加工余量首先要確定箱體的加工方法及鑄件總的加工余量，下表為平面加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度，我們可以參照選取合適的加工方案。表36 平面加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度序號(hào)加工方法經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度適用范圍1粗車(chē)101112.56.3未淬硬鋼、鑄鐵、有色金屬2粗車(chē)半精車(chē)896.33.23粗車(chē)半精車(chē)精車(chē)671.60.84粗車(chē)半精車(chē)磨削790.80.2鋼、鑄鐵5粗銑1214

48、12.56.3不淬硬鋼6粗銑半精銑11126.31.67粗銑精銑796.31.68粗銑半精銑精銑783.21.69粗銑拉690.80.2未淬硬平面10粗銑精銑寬刃刀精刨670.80.2為淬硬鋼件、鑄鐵件、有色金屬11粗銑半精銑精銑寬刃刀低速精刨50.80.212粗銑精銑刮研560.80.113粗銑半精銑精銑刮研14粗銑精銑磨削670.80.2淬硬或?yàn)榇阌驳暮谏饘俟ぜ?5粗銑半精銑精銑磨削560.40.216粗銑精銑磨削研磨5級(jí)以上<0.1注：加工方案刨同銑在本課題中，由于使用的設(shè)備為數(shù)控機(jī)床，加工精度高，故加工方案選擇序號(hào)7，即進(jìn)行粗銑和精銑。其加工余量的選擇參照下表：表37 平面的加

49、工余量加工工序加工長(zhǎng)度加工寬度1001003003001000粗加工后、精刨或精銑3003001000100020001.01.52.01.52.02.52.02.53.0精銑或精刨后磨削3003001000100020000.20.30.250.40.30.50.250.40.30.50.40.60.40.60.40.7刮研3003001000100020000.150.200.250.150.200.250.200.250.30查表可知，箱體在磨削加工中的加工余量為0.5mm，精加工時(shí)的加工余量為1或1.5mm?，F(xiàn)在只剩下粗加工的加工余量，這時(shí)只需求得鑄件的總加工余量就可以求出粗加工的加工

50、余量了。鑄件總加工余量的選取參照表38即可。鑄件的機(jī)械加工余量代號(hào)為MA，分為A、B、C、D、E、F、G、H和J9個(gè)等級(jí)。在表38中每欄有兩組數(shù)據(jù)，上面的數(shù)據(jù)是以一側(cè)為基準(zhǔn)、進(jìn)行單側(cè)加工的加工余量，下面的數(shù)據(jù)位進(jìn)行雙側(cè)加工時(shí)每側(cè)的加工余量值。表38 灰鑄鐵的加工余量鑄件的最大尺寸澆注時(shí)的位置加工面與基準(zhǔn)面之間的距離50501201202602605005008008001250120頂面底、側(cè)面3.54.52.53.54.04.53.03.5120260頂面底、側(cè)面4.05.03.04.04.55.03.54.05.05.54.04.5260500頂面底、側(cè)面4.56.03.54.55.06.

51、04.04.56.07.04.55.06.57.05.06.0500800頂面底、側(cè)面5.07.04.05.06.07.04.05.06.57.04.55.57.08.05.06.07.59.06.57.08001250頂面底、側(cè)面6.07.04.05.56.55.55.05.57.08.05.06.07.58.05.56.08.09.05.57.08.5106.57.5由上表可知：箱蓋與箱座結(jié)合面（箱蓋處）、箱座底面的加工余量為3mm,箱蓋蓋板處、箱蓋與箱座結(jié)合面（箱座處）、軸承孔端面的加工余量為3.5mm，箱蓋與箱座合箱后軸承孔處的加工余量為8mm。粗加工工序的加工余量由鑄件的加工總余量減

52、去精加工的加工余量即可。4.加工程序的編制4.1數(shù)控指令簡(jiǎn)介數(shù)控系統(tǒng)常用的功能有準(zhǔn)備功能、輔助功能及其他功能三種，這些功能是編制加工程序的基礎(chǔ)。（1）準(zhǔn)備功能準(zhǔn)備功能又稱G功能或G指令。它的定義是執(zhí)行機(jī)床或控制系統(tǒng)某種功能的一種命令。準(zhǔn)備功能字中的后續(xù)數(shù)字大多為兩位正整數(shù)（包括0 0）。表41 常用的G代碼及功能G代碼組別功 能G代碼組別功 能G0001快速點(diǎn)定位G5414選擇第一工件坐標(biāo)系G01直線插補(bǔ)（進(jìn)給速度）G55選擇第二工件坐標(biāo)系G02圓弧/螺旋線插補(bǔ)（順圓）G56選擇第三工件坐標(biāo)系G03圓弧螺旋線插補(bǔ)（逆圓）G57選擇第四工件坐標(biāo)系G0400暫停G58選擇第五工件坐標(biāo)系G1702選擇XY平面G59選擇第六工件坐標(biāo)系G18選擇ZY平面G6512宏程序及宏程序調(diào)用指令G19選擇YZ平面G66宏程序模式調(diào)用指令G2006用英制尺寸輸入G67宏程序模式調(diào)用取消G21用公制尺寸輸入G6816坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)指令G2800返回參考點(diǎn)G69坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)撤銷(xiāo)G30返回第二參考點(diǎn)G7309深孔鉆削循環(huán)G31跳步功能G74攻螺紋循環(huán)G4007刀具半徑補(bǔ)償撤銷(xiāo)G80撤消固定循環(huán)G41刀具半徑左偏補(bǔ)償G81鉆孔循環(huán)G42刀具半徑右偏補(bǔ)償G85鏜孔循環(huán)G4308刀具長(zhǎng)度正