定位销轴的数控加工工艺与程序编制(2)

数控加工路线，如工序的划分、加工顺序的安排、非数控加工工序的衔接等。设计数控加工工序，如工序的划分、刀具的选择、夹具的定位与安装、切削用量的确定、走刀路线的确定等等；

3）调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、刀具的补偿； 4）分配数控加工中的容差； 5）处理数控机床上部分工艺指令。

3.3数控加工工艺内容的选择

3.3.1选择适合数控加工的零件

虽然数控机床具有高精度、高柔性、高效率等优点。但不是所有的零件都适合数控机床加工的。一般可分为三类： （1）最适合类

①形状复杂，加工精度要求高通用机床无法加工或很难保证加工质量的零件；

②具有复杂曲线或曲面轮廓的零件；

③具有难测量，难控制进给，尺寸行腔的壳体或盒型零件； ④必须在一次装夹中完成镗，绞或攻丝等多道工序的加工零件。 （2）较适合类

①零件价值高，在普通机床上加工容易受人工因素干扰而影响质量，从而造成较大经济损失的零件；

②在通用机床上加工时必须制造复杂专用工装的零件； ③在通用机床上需要做长时间调整的零件； ④需要多次更改设计才能定型的零件。 （3）不适合类

①生产大批量的零件； ②装夹困难的零件；

③加工余量不稳定，而且数控机床上无法在线检测系统可自动调整零件坐标位置的零件；

④必须用特定的加工工艺装备协调加工的零件。 3.3.2 加工路线的确定

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在数控加工中，刀具（严格说是刀位点）相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。即刀具从对刀点开始运动起，直至结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值计算简单，走刀路线尽量短，效率较高等。进而确定出最佳的加工路线，使零件的加工效率提高。根据制定加工方案的一般原则：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。 （1）先粗后精

为了提高生产效率并保证轴承套零件的精加工质量，在切削加工时，应先安排粗加工工序，在较短的时间内，将精加工前大量的加工余量去掉，同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。

当粗加工工序安排完后，应接着安排换刀后进行的半精加工和精加工。其中，安排半精加工的目的是，当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时，则可安排半精加工作为过渡性工序，以便使精加工余量小而均匀。

在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，轴承套零件的最终轮廓应由最后一刀连续加工而成。这时，加工刀具的进退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。 （2）先近后远

这里所说的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。在一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。对于车削加工，先近后远有利于保持毛坯件或半成品件的刚性，改善其切削条件。 3.3.3 切削用量的选择

切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。对于不同的加工方法，需选择不同的切削用量。

合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。

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根据零件的结构特点，被吃刀量：粗车时，确定被吃刀量为1mm，半精车时，确定被吃刀量为0.5mm。主轴转速：粗车时，确定主轴转速为800r/min，半精车时，确定主轴转速为1200r/min，切槽时，确定主轴转速为400r/min，车螺纹时，确定主轴转速为720r/min。

进给量：粗车时，确定进给量为0.2mm/r，半精车时，确定进给量为0.1mm/r，切槽时，确定进给量为0.05mm/r。

4.定位销轴

4.1定位销轴的简介

定位销轴的常用材料为35、45号钢。根据需要45号钢可以淬火，淬火硬 度HRC40～45。圆柱销和圆锥销已标准化。圆锥销有1：50的锥度，装拆比圆柱销方便，多次装拆对联接的紧固性及定位精度影响较小，因此应用广泛。 定位销轴的作用就是限制物品的自由度。

自由度：凡是物体在空间内，必定有六个自由度，XYZ三个轴向的直线运动，以及绕着的旋转运动。

定位销轴就是参与限制这些自由度的零件。

4.2定位销轴的用途

定位销轴在模具中应用最为广泛。包括冲压模具、注塑模具等等。它们的精密度要求都特别高，而如果是仅仅考螺栓来固定模板的话肯定是不行，所以只有借助定位销轴来达到定位的目的。或是防止安装位置、方向的错误等等。

5.零件加工工艺分析

5.1 零件工艺性分析

5.1.1 结构分析

如图5-1所示零件便面由柱面，圆锥面，顺圆弧，逆圆弧及外螺纹构成，外螺纹较复杂其中多个直径尺寸有较高的精度，表面粗糙，零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为45钢，毛胚为直径50mmX110mm。

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定位销轴零件图 图5-1

5.1.2 表面粗糙度的分析 （1）表面粗糙度

表面粗糙度，是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），用肉眼是难以区别的，因此它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。表面粗糙度的大小，对机械零件的使用性能有很大的影响。

机械零件表面粗糙度的选择方法有3种，即计算法、试验法和类比法。在机械零件设计工作中，应用最普通的是类比法，此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料，现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下，机械零件尺寸公差要求越小，机械零件的表面粗糙度值也越小，但是它们之间又不存在固定的函数关系。例如一些机器、仪器上的手柄、手轮以及卫生设备、食品机械上的某些机械零件的修饰表面，它们的表面要求加工得很光滑即表面粗糙度要求很高，但其尺寸公差要求却很低。在一般情况下，有尺寸公差要求的零件，其公差

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等级与表面粗糙度数值之间还是有一定的对应关系的。

（2）表面粗糙度参数的选用

评定参数值的选用原则：在满足功能要求的前提下，尽量选用大的参数值。方法：采用类比法选择类比法选择表面粗糙度参数值时,可先根据经验统计资料初步选定表面粗糙度参数值,然后再对比工作条件作适当调整。

而该零件全部表面的表面粗糙度为3.2，根据分析，定位销轴的所有表面都可以加工出来，经济性能良好。

5.2 制定数控加工工艺方案

5.2.1. 确定生产类型

根据加工零件的年产纲领和零件本身的特性（轻重、大小、结构复杂程度、 精密程度等），参照和，可以将零件的生产类型划分为单件生产、成批生产和 大量生产三种生产类型，现分别介绍如下：

（1）单件生产：产品种类很多，同一种产品的数量不多，生产很少重复，此 种生产称为单件生产。

（2）成批生产：成批地制造相同零件的生产，称为成批生产。

批量：每批制造的相同零件的数量，称为批量。批量可根据零件的年产量及 一年中的生产批数计算确定；一年中的生产批数，须根据零件的特征、流动资金 的周转速度、仓库容量等具体情况确定。

按照批量多少和被加工零件自身的特性，成批生产又可进一步划分为小批生 产、中批生产和大批生产；小批生产接近单件生产，大批生产接近大量生产；中 批生产介于单件生产和大量生产之间。

不同的生产类型具有不同的工艺特征。在制订零件机械加工工艺规程时，必 须首先确定生产类型，生产类型确定之后，工艺过程的总体轮廓就勾画出来了。 在同一个工厂中，可能同时存在几种不同生产类型的生产。判断一个工厂（或一 个车间）的生产类型应根据该厂（或车间）的主要工艺过程的性质来确定。

本次设计零件数量为1件，属于单件小批量生产。 5.2.2. 拟定工艺路线

（1）确定工件的定位基准。确定坯料轴线和断面为定位基准。

（2）选择加工方法。该零件的加工表面均为回转体，加工表面的最高加工精

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