《数控编程与加工》课程设计
对零件的加工制定重要工艺流程，如下表2-4所示
表2-4零件加工的工艺路线
工序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 将毛坯铸成80*60*20mm 2 准备 用百分表对平行度，并找出中心点 铣床 3 铣削 凹台、内轮廓、凸台、四个孔 铣床 4 钳工 去加工印痕，矫正内墙死角 钳工用具 5 钳工精修 全棉按图纸要求 6 检验 测量各部分尺寸、形状、精度检测
2.3.2切削用量 (1) 主轴转速的确定
主要根据允许的切削速度Vc(m/min)选取：
n? 其中Vc-切削速度
D-工件或刀具的直径（mm）
1000Vc?D
由于每把刀计算方式相同，现选取 16mm的立铣刀为例说明其计算过程。
根据切削原理可知，切削速度的高低主要取决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。
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表2-5铣削速度
切削速度vc/ (m/min) 高速钢铣刀 钢
从理论上讲，
＜225 18~42 硬质合金铣刀 66~150 工件材料 硬度/HBS vc的值越大越好，因为这不仅可以提高生产率，而且可以避免生成积屑瘤的
临界速度，获得较低的表面粗糙度值。但实际上由于机床、刀具等的限制，综合考虑：
取： vc=40m/min
1000?401000?50n代入公式中： 粗==800r/min n精==1000r/min
3.14?163.14?16(2)进给速度的确定
粗加工的时候一般尽量可能的最大每齿进给速度，每齿进给速度的取值主要考虑刀具的强度，对于立铣刀而言，直径越大，刀刃越多，其刀具强度就越大，允许取的每齿进给速度也越大;在一定的每齿进给速度，切削深度，切削宽度的取值过大，将会导致切削力过大，一方面可能会超出机床的额定负荷或损坏刀具;另一方面，如果切削速度也较大，可能会超出机床额定功率。通常如果切削深度必须取大值的时候，切削宽度就必须取很小的值。曲面轮廓的精加工的每齿进给速度、切削深度、切削宽度一般比较小，切削力很小，因此取很高的切削速度也不会超出机床的额定功率。粗加工的时候，过高切削度主要引起温度和切削功率过大，精加工的时候过高的切削速度主要爱温度的限制。通常，铣刀材料、工件材料、刀具耐用度一定，允许的浓度就一定，因此极限切削线速度也一定。
切削进给速度F时切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位mm/min。它与铣刀的转速n、铣刀齿数z及每齿进给量
fZ（mm/z）的关系为:
F?fZZN
每齿进给量
fZ的选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度值
fZ越小，反之则越大；工件表面粗糙度值越小，fZ等因素。工件材料的强度和硬度越高，
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就越小；硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。
表2-6铣刀每齿进给量
每齿进给量fZ/（mm/z） 工件材料 高速钢铣刀 钢
综合选取：粗铣fZ=0.05 mm/z 精铣fZ=0.03mm/z 铣刀齿数z=2
上面计算出： =800r/min =1000r/min 将它们代入式子计算。
粗铣时：F=0.05×2×800 =80mm/min
精铣时：F=0.03×2×1000
=60mm/min
切削进给速度也可由机床操作者根据被加工工件表面的具体情况进行手动调整，以获得最佳切削状态。 （3）背吃刀量的确定
背吃刀量是根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使被吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量，一般留0.2～0.5mm。
总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。 2.3.3冷却液选择
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
0.10~0.15 粗铣 硬质合金铣刀 0.10~0.25 高速钢铣刀 0.02~0.05 精铣 硬质合金铣刀 0.10~0.15 n粗n精 13
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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。 通过查询资料知道常用的冷却液主要有一下三种：
表2-7常用冷却液
冷却液名称 水溶液 乳化液 切削油 主要成分 水、防锈添加剂 水、油、乳化剂 矿物油、动植物油
从工件材料考虑，切削45钢时不得使用水溶液，考虑到冷却作业和价格，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。
主要作用 冷却 冷却、润滑、清洗 润滑 2.4工艺文件
表2-8数控加工工序卡
板类零件编程与仿真单元数控加工工艺卡 设备 名称 工序号 数控系统铣床 型号 FANUC 零件代号 1.1.2 夹具名称 材料名称 45钢 机用平口钳 零件数量 1 毛坯尺寸 80*60*20 背吃刀量mm 工序内容 1.安装平口钳并用百分表矫正固定钳口，在工件上表面中心建立工件坐标系 2.用Φ18键槽铣刀粗精加工72*52凹槽，保证深度5 1.换Φ8键槽铣刀，在工件上表面中心建立工件坐标系 刀进给量 主轴转速具（mm/min（r/min） 号 ） 备注 一 T1 500/600 60/50 5/0.5 D01=9 二 14
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2.用Φ8键槽铣刀粗精加T1 800/1000 工内轮廓，保证尺寸精度 3.用Φ8键槽铣刀粗精加工2个凸台，保证尺寸精度 1.换Φ8钻头，在工件上表面中心建立工件坐标系 2.加工4个Φ8孔，保证中心距560.03，Ra6.3 T1 800/1000 80/60 2/0.5 D01=4 80/60 2/0.5 D02=4 三 编制 T2 1000 20 4 第1页 审核
共1页 年 月 日 表2-9数控加工刀具卡
序号 刀具号 T1 刀具名称 刀片/刀具规格 刀尖圆弧 刀具材料 高速钢 备注 1 键槽铣刀 Ф8 2 T2 立铣刀 Ф15 高速钢 3 T3 钻头 Ф8 高速钢 编制 审核 批准 年 月 日 第1页 共1页
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