学士学位论文—-数控专业xk03凸台.doc

四川职业技术学院毕业设计

四川职业技术学院

毕 业 设 计

题 目
XK-03凸台毕业设计

所属系部
机械工程系
所属专业
数控技术
所属班级
11级数控一班　　
学 　号

学生姓名

指导教师

起讫日期
2013.6.20~2013.8.13

四川职业技术学院
毕业设计任务书
题 目
XK-03凸台毕业设计
所属系部
机械工程系
所属专业
数控技术
所属班级
11级数控A班
指导教师

学生姓名

学 号
11158010301120
毕业设计内容与要求
内容：
1.绘制被加工零件图；
2.零件的数控技术工工艺分析；
3.零件加工工艺过程卡设计；
4.零件加工工序卡设计；
5.零件加工道具卡设计；
6.零件加工的数控程序设计；
7.编写仿真加工；
8.编写设计说明书。
要求：
1.毕业设计期间，学生要严格遵守学院或实习单位的各项规章制度。
2.学生应该在规定时间内独立完成毕业设计（论文）任务。抄袭他人 成果者，一经查实，该毕业设计（任务）按不及格处理。
3.学生通过毕业设计（论文），要着力培养自己独立思考，认真负责，刻苦钻研，勇于创新的科学精神。
4.学生要按要求完成毕业设计（论文）的文字材料，按规范装订。
5.设计过程中借用的资料图标手册等，要注意保护，并及时归还。要注意国家知识产权保护法。
系部审核意见

签 名：
年 月 日
注：任务书必须由指导教师和学生互相交流后，由指导老师下达并交所属系部毕业设计（论文）领导小组审核后发给学生，最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。

四川职业技术学院毕业设计中期检查表
系： 机械工程系 专业： 数控 填表日期：2013年 8月 1日
毕业设计（论文）题目： XK-03凸台毕业设计
学生姓名
田方园
学号
11158010301120
班级
数控A班
导师姓名
姚大顺
教研室
数控教研室
起止时间
2013 年6 月 20 日至 2013年 8月13 日
地点
校内

校外

文献、资料检索阅读： 篇；是否具备独立查阅文献资料的能力 。
开题完成情况： 好（ ） 较好（ ） 一般（ ） 差（ ） 未完成（ ）
学 习 态 度: 好（ ） 较好（ ） 一般（ ） 差（ ）
出勤情况：出勤记载是否详实 ；请假次数： ，缺席次数： 。
毕业设计（论文）的进度（与任务书进度相对照）：正常（ ） 过快（ ） 偏慢（ ）
中期检查综合评价：

存在问题和改进措施：

中期检查结论：好（ ） 较好（ ） 一般（ ） 差（ ）
注：1．本表由教师填写，交系保存备查；
2．本表仅供参考，各系根据检查需要，可对检查内容进行必要的调整。

教研室主任：

学生毕业设计答辩情况记载表
题 目
XK-03凸台毕业设计
所属系部
机械工程系
所属专业
数控技术
所属班级
数控A班
指导教师
姚大顺
学生姓名
田方园
学 号
11158010301120
答辩小组成员
姓 名
专业技术职务或职称
所属单位或部门
本人签字

答辩时间

记录人

答辩小组提出的主要问题及学生回答问题情况

答辩小组组长签名：
(至少三个问题) 年 月 日

四川职业技术学院
毕业设计综合评定表
题 目
XK-03凸台毕业设计
所属班级
数控A班
指导教师
姓名
姚大顺
学生姓名
田方园
职称
助教
学 号
11158010301120
部门
机械工程系
指导教师评语

指导教师：
年 月 日
答辩小组评语

总评成绩：

答辩小组负责人：
年 月 日

目 录
1 绪论 1
2 工艺性分析 2
2.1零件介绍 2
2.2零件加工工艺性分析 2
2.2.1零件的结构分析 3
2.2.2图样尺寸的标注检查 3
3 毛坯与工艺装配的选择 3
3.1 毛坯的选择 3
3.1.1 分析毛坯的加工余量 4
3.1.2分析毛坯的装夹 5
3.2零件加工定位基准的选择 5
3.2.1选择定位基准的原则 5
3.2.2底面定位基准的选择 5
3.3工序的划分和加工工艺路线的确定 6
3.3.1加工方案 6
3.3.2工序的划分 7
3.4选择并确定工艺装备 7
3.5数控机床的选择 7
3.6夹具的选择 8
3.7刀具材料的选择 9
3.8量具的使用表 9
3.9冷却液的选择 9
4 工艺参数选择 10
4.1切削用量的选择原则 10
4.2主轴转速的确定 11
4.3进给速度的确定 12
4.4切削用刀具材料应具备的性能 13
4.5背吃刀量的确定 14
5加工工艺文件制定 14
5.1制定工艺卡 15
5.2工序卡 18
5.3刀具卡 19
5.4走刀路线图 20
6 程序编写与零件加工 24
6.1加工程序编写 24
6.2零件加工 24
6.3数控编程的定义 24
6.4数控编程的内容与步骤 24
6.5数控编程的分类 25
6.6XK-03的加工程序编制 26
7 加工质量分析 30
7.1尺寸精度分析 30
7.2表面质量分析 30
7.3零件的检测结果 30
总结 33
参考文献 34
致谢 35

1 绪论
数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步，特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的问题。
随着社会经济发展对制造业的要求不断提高，以及科学技术特别足计算机技术的高速发展，传统的制造业已发生了根本性的变革。以数控技术为主的现代制造技术占据了重要地位，数控技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，是制造业实现柔性化、自动化、集成化、智能化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步，特别是在通用微机数控领域，基于Pc平台的国产数控系统，已经走在了世界前列。
为充分体现自己三年来在学校的知识，我按照我院数控专业学生所需掌握的要求，所以设计了这个XK-03(凸台工件）。此零件为典型铣削零件，它突出了数控加工的特点和零件加工的工艺性特点，能培养我全面的数控加工能力，现在我能根据零件图制定出合理的数控加工工艺规程，能够制定加工工艺，编制程序进行数学处理；能够自己利用设备，执行加工工艺的过程，加工出合格的零件。并掌握加工中夹具的合理选用，了解刀具的材料、特点、以及如何选用刀具等一系列问题，这次毕业设计有利于培养我们各个方面的能力。

2 工艺性分析
2.1零件介绍
要选择对某个零件进行数控加工，一般情况下，不是所有加工内容都适合在数控机床上完成，往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工，这需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。如图2-1可知，该零件由平面、凸台、圆弧及螺纹孔组成，形状较为典型，且为轴对称零件，便于装夹和定位。该零件在数控铣削加工中具有一定的代表。

图2-1 XK-03(凸台）零件图

2.2零件加工工艺性分析
制订工艺规程时，首先要分析零件图的结构。通过分析零件图来明确加工零件的尺寸，找出该零件上有多少主要加工表面；找出该零件主要的技术要求和加工中的关键的技术问题；在编制工艺过程中，都需要有针对性地解决这些问题。

2.2.1零件的结构分析
零件图如图2-1所示，该零件的材料为45钢，材料特点：塑性好、强度和硬度适中。毛坯为铸件尺寸大小为155mm×105mm×30mm，为六面加工的零件。通过零件图可知该零件由平面、凸台、圆弧、孔组成。零件的加工精度要求不高，但加工过程中需要多次换刀，适合使用数控加工中心进行加工。
2.2.2图样尺寸的标注检查
对数控加工来说，零件图上应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。保持设计基准、工艺基准、测量基准与编程原点设置一致。对于该零件，所有标注如图2-1所示。
2.2.3加工精度与表面质量分析
查参考文献[3]P216表17-14确定公差等级为IT8，外轮廓四周及表面粗糙Ra3.2,顶面和Φ24孔的内壁为Ra1.6，因为要求较高所以分三步进行加工；第一步开粗、第二步半精加工、第三步精加工。其余的粗糙度为Ra12.5，要求都不高，比较容易加工。如果定位不好可能会导致表面粗糙度难以达到要求。
根据以上分析可知：该零件的结构比较典型，加工精度和表面质量要求不高，比较容易完成加工。
3 毛坯与工艺装配的选择
3.1 毛坯的选择
选材的一般原则首先是满足使用性能的前提下，在考虑工艺性能和经济性。使用性原则是指所选的材料制成零件后在正常情况下所应具备的性能要求，它是保证零件的设计能实现、安全耐用的必要条件，是选材的最主要的原则。材料的使用性能包括力学性能、物力和化学性能等。根据零件图的规定的材料及机械性能选择毛坯，45钢为最常用中碳钢，综合力学性能良好价格低廉，淬透性低，水淬时易生裂纹。根据其力学性能要求较低可选圆柱型材，根据零件的工作条件、材料、结构特点三者综合考虑，对毛坯应增加一些热处理提高强度和硬度。
常用的毛坯种类有：
1）铸件
形状复杂或尺寸较大的毛坯宜采用铸造方法，铸件的材料一般为铸铁（常用的有灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁）、铸钢、铜及铝合金，其中以灰口铸铁和铸钢最常用。目前生产中以砂型铸造为主，在精度要求和生产效率较高的场合，可采用金属型铸造和压力铸造，对于一些尺寸较小、精度较高的特殊形状铸件可采用溶模铸造、离心铸造等特种铸造。

2）锻件
加工余量小、精度高、性能好的毛坯宜采用锻造方法，锻造的材料一般为碳钢及合金钢。常用的锻造方法有自由端和模锻。自由锻锻件精度低，加工余量大，生产效率低，适用于单件小批生产及大型锻件；模锻精度高，加工余量小，生产效率高，适用于产量较大的中小型锻件。
3）型材
型材有热轧和冷轧两类，热轧型材尺寸较大、精度较低，多用于一般零件的毛坯；冷拉型材尺寸较小、精度较高，多用于精度要求高的中小型零件。
5）其他毛坯
其它毛坯包括冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。
根据上面分析我选择的是铸件。
所谓毛坯的加工余量，就是指使加工表面达到所需的精度和表面的质量而应切除的多余金属层的厚度。
零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，使用余量的大小，如何安装、装夹等问题在选用毛坯时就要仔细考虑好，否则，如果毛坯不适合数控铣削加工，加工时将很难进行下去，根据经验，列举以下几点：
3.1.1 分析毛坯的加工余量
该图的毛坯采用45钢，因为我考虑到其材料、容易加工、成本低以及在可耐强度方面有一个最大受力范围。所以决定采用45钢，所选毛坯尺寸155mm×105mm×30mm进行加工，粗加工应选取尽量大的背吃刀量，尽快去除多余的加工余量，精加工应降低背吃刀量，提高转速，保证表面质量和尺寸精度。所以粗加工的加工余量选为2mm，精加工余量为0.5mm。由于该件是铸件，所需要成品的形状复杂，在普通铣床上难以保障，因此，要采用数控铣削加工。
3.1.2分析毛坯的装夹
主要考虑毛坯在加工时定位和夹紧的可靠性与方便性，以便在一次安装中完成所以的加工表面。

3.2零件加工定位基准的选择
正确选择定位基准对保证加工表面的尺寸精度和相互位置精度，确定各表面加工顺序和夹具结构的设计都有很大影响。因此，定位基准的选择是一个很重要的问题。
3.2.1选择定位基准的原则
（1）尽量选择零件上的设计基准作为定位基准；
（2）当零件的定位基准与设计基准不能重合，且加工面与其设计基准又不能在一次安装内同时加工时，应认真分析装配图纸，确定该零件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严格规定定位基准与设计基准间的公差范围，确保加工精度；
（3）当在加工中心上无法同时完成包括设计基准在内的全部表面加工时，要考虑所选基准定位后，一次装夹能够完成全部关键精度部位的加工；
（4）定位基准的选择要保证完成尽可能多的加工内容；
（5）若批量加工时，零件定位基准应尽可能与建立工件坐标系的对刀基准（对刀后，工件坐标系原点与定位基准间的尺寸为定值）重合；
（6）必须多次安装时应遵循从基准统一原则。
3.2.2底面定位基准的选择
在加工零件时，先以毛坯的两个侧面为粗基准来夹持工件（无凸台的一面），精铣四周轮廓至尺寸（150mm×100mm×19mm)如图3-1a，翻面装夹侧面为精基准，精铣上平面，再精铣四周至尺寸（150mm×100mm×11mm)如图3-1b。

图3-1 定位基准图

3.3工序的划分和加工工艺路线的确定
3.3.1加工方案
拟定加工工艺路线是制定加工工艺过程中的关键环节。其主要工作是选择各加工表面的加工方法，确定工序数目和内容，选择加工方案、定位和夹紧方法等。
根据零件图综合分析，采取如下工艺措施：以两个侧面定位选用虎钳装夹,精铣最大轮廓四周作为夹持面（如图3-1a）。再翻面装夹以夹持面和底面作为定位基准，粗铣四周和精铣上平面（如图3-1b），然后加工凸台和孔，最后钻螺纹孔。在夹紧时不宜过紧，以免发生变形。
根据零件图样，具体制定以下工艺方案：
方案：台虎钳装夹侧面下端（无凸台的一面，在普铣上）精铣四周轮廓（装夹夹持面，加工中心）精铣底平面精铣四周轮廓（翻面装夹）粗铣上平面粗铣六边形凸台粗铣圆形凸台粗铣长方形圆弧凸台钻6.5的孔（底孔）粗铣8孔（螺纹孔和24的孔不铣）粗铣14的孔粗铣24的孔半精铣上表面半精铣24的孔精铣上表面精铣六边形凸台精铣圆形凸台精铣长方形圆弧凸台精铣8孔（螺纹孔不铣）精铣14的孔精铣24的孔攻8的螺纹。
在具有良好冷却系统的加工中心上，对于毛坯质量高、加工余量较小、加工精度要求不高或新产品试制等单件的零件，也可把粗、精加工合并进行，可在加工中心上一次或两次装夹完成全部粗、精加工工序。经综合比较，在同以台加工中心上完成某些表面的粗、精加工，并不会影响工件表面的质量，粗、精加工也可在同以台加工中心上完成，但粗、精加工应划分成两道工序分别完成。
3.3.2工序的划分
工序的划分有很多种常见的划分方法有：
（1）刀具集中分序法；
（2）以粗、精加工划分工序；
（3）按加工部位划分工序；
按照一般的加工工序，我制定先面后孔，先简单再复杂的加工工序。 3.3.3加工顺序的安排
加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，结合定位和夹紧的需要一起考虑，重点应保证工件的钢性不被破坏，尽量减少变形。加工顺序的安排应遵循一些原则：
（1）基准先行。上道工序的加工能为后面的工序提供精基准和合适的夹紧表面。
（2）先面后孔，先简单后复杂。
（3）先粗后精，粗、精分开。
（4）减少装夹次数。以相同定位、夹紧方式安装的工序，最好接连进行，以减少重复定位次数、换刀和夹紧次数。
综上所述，先加工作用定位基准的外部轮廓尺寸，及四周相邻的边作为定位基准。
3.4选择并确定工艺装备
机械加工中的工艺装备是指零件制造过程中所用的各种工具的总称，包括夹具、刀具、量具和辅具。
3.5数控机床的选择
我们学院数控加工室现有二种数控铣床，即FANUC—0i、华中。现有的FANUC—0i数控铣床，立式数控铣床(XK5032A)，数控铣削加工中心(KVC650)，结合零件图的分析，又根据我院的实际，采用加工中心(KVC650/1)进行加工，加工中心KVC650/1主要参数见表3-1。

表3-1机床主要参数表
工作台面尺寸（长×宽）
405×1307(mm)
主轴锥孔/刀柄形式
24ISO40 / BT40（MAS403）
工作台最大纵向行程
650(mm)
主配控制系统
FANUC 0iMate-MC
工作台最大横向行程
450(mm)
换刀时间
6.5(s)
主轴箱垂向行程
500(mm)
主轴转速范围
60—6000( r/min)
工作台T型槽
（槽数-宽度×间距）
5-16×60(mm)
快速移动速度
10000（mm/min）
主电动机功率
5.5/7.5(kw)
进给速度
5—800（mm/min）
脉冲当量
0.001 (mm/脉冲)
工作台最大承载
700(kg)
机床外形尺寸
(长×宽×高)
2540mm×2520mm×2710mm
机床重量
4000(kg)

3.6夹具的选择
（1）夹紧机构或其它元件不得影响进给加工部位要敞开；
（2）为保持零件安装方位与机床坐标系及编程坐标系各方向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装；
（3）夹具的钢性和稳定性要好；
（4）装夹方便,辅助时应尽量短；
（5）夹具结构应力求简单；
（6）减小更换夹具的准备、结束时间；
（7）减小夹具在机床上的使用误差。
经综合分析：该零件作为典型铣床零件结构简单，形状规则，四个侧面较光整，加工面与加工面之间的位置精度要求不高。所以，以底面和两个侧面作为定位基准，一般可用平口虎钳和一些辅助装夹的垫块垫片从工件侧面夹紧,便可加工。这里我使用的是平口虎钳。
3.7刀具材料的选择
对于数控加工，刀具材料也是很重要的一个方面，刀具材料可以决定一个零件加工的质量、精度和加工效率，加工工序相对集中及零件装夹次数少等要求数控机床对所用的刀具有许多性能上的要求。只有达到这些要求才能使数控机床真正发挥效率。在数控机床所使用的刀具就具有以下特点:
（1）刀具有很高的切削性能；
（2）数控刀具有很高的精度和重复定位精度；
（3）要求刀具有很高的可靠性和耐用度；
（4）实现刀具尺寸的预调和快速换刀；
（5）具有一个比较完善的工艺系统；
（6）建立刀具管理系统；
（7）应有刀具在线监控及尺寸补偿系统。
对于铣削加工来说数控机床的一次性投资是很高的，而这些先进设备的效率能否发挥出来，在一定程度上取决于刀具及其性能的好坏。随着制造技术的发展，开发大量新的工业刀具材料对提高切削加工的效率起着决定性的作用。
而该零件结构简单，所以可以选用硬质合金材料的刀具。
3.8量具的使用表
表3-2量具表
名称
规格
用途
量程(mm)
分度值（mm）
游标卡尺
0-150
0.02
主要用于测量内、外尺寸和深度等
内径千分尺
0-25
0.01
用于测量24的直径
直尺
0-300
1
用于测量工具的长度
百分表
1
0.01
找正
粗糙度样板

测量表面粗糙度
3.9冷却液的选择
切削液是为提高切削加工效率而使用的液体。它可以有效地减小摩擦，改善散热条件，从而降低切削力、切削温度和减少刀具磨损，提高生产率和加工表面质量。切削液具有冷却、润滑、清洁和防锈的作用，常用的切削液分为水溶液、乳化液和切削油三种。
（1）水溶液。它的导热性好，冷却效果好。但单纯的水容易使金属生锈，润滑性能也差。所以常在水溶液中加入一定量的添加剂，如活性物质和油性添加剂等，使其既具有良好的防腐性能和润滑性能。
（2）乳化液。乳化液是将乳化油（由矿物油和表面活性剂配成）用95%～98%水稀释而成，呈乳白色或半透明状的液体，它具有良好的冷却作用，但润滑、防腐性能较差。常再加入一定量的油性、极压添加剂和防锈添加剂，配制成极压乳化液或防锈乳化液。
（3）切削油。切削油的主要成分是矿物油（如机械油、轻柴油、煤油等）和动植物油。纯矿物油不能在摩擦界面形成坚固的润滑膜，润滑效果较差。实际使用中，常加入油性添加剂、极压添加剂和防锈添加剂，以提高其润滑和防锈的作用，对于提高零件表面的加工质量有重要作用。
切削有钢材时，为了得到较高的表面质量和精度，可采用10%～20%的乳化液、煤油或煤油与矿物油的混合物。出于毛坯材料和刀具材料的考虑该零件的加工选用切削油。
4 工艺参数选择
编程时我们必须首先确定每道工序的切削用量，然后根据公式计算出各个参数，并把这些数值以指令的形式写入程序中。
切削用量包括主轴转速背吃刀量及进给速度等，对于不同的加工方法需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度； 充分发挥刀具切削性能；保证合理的刀具耐用度，并充分了、发挥机床的性能最大限度地提高生产率降低成本。
4.1切削用量的选择原则
粗加工时应选取尽可能大的背吃刀量；要更根据机床动力和钢性的限制条件等，选取尽可能的进给量；最后根据刀具的耐用度确定最佳的切削速度。
精加工时应根据加工后的余量确定背吃刀量；根据已加工表面粗造度要求，选取最小的进给量；最后保证刀具耐用度的前提下尽可能选用较高的切削速度
所以本设计的切削用量等设计全部都根据公式计算，选用最佳的参数进行加工。
4.2主轴转速的确定
主轴转速应根据允许的切削速度和工件的（或刀具的）直径来选择其计算公式为：
(式4-1)
式中:
Vc为切削速度，单位为m/min由刀具的耐用度决定
n为主轴的转速，单位为r/min
D为刀具的直径或工件的直径，单位为mm由于每把到计算方式相同，现选取粗、精铣外轮廓18的立铣刀为例说明其计算过程。
根据切削原理可知，切削速度的高低如表4-1所示主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具的耐用度等因素。
表4-1铣削切削速度
工件材料
硬度/HBS
切削速度Vc /(m/min)
高速钢铣刀
硬质合金刀
钢
＜225
18～42
66～150
225～325
12～36
54～120
325～425
6～21
36～75
铸铁
＜190
21～36
66～150
190～260
9～18
45～90
160～320
4.5～10
21～30
铝
70～120
100～200
200～400
黄铜
53～56
20～50
100～180

从理论上讲，切削速度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，获得较低的表面粗造度值。但实际上用于机床、刀具的限制，综合考虑：

取粗铣时Vc =100m/min
精铣时Vc =120m/min
代入式4-1中
n= n=
=1769.3r/min =2123.1r/min
4.3进给速度的确定
进给速度（F）是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床钢度和进给系统的性能限制。在接近拐角处应适当降低进给量以克服由于惯性造成工艺系统的变形，在轮廓拐角处造成超程或是负程的现象。
确定进给速度的原则：
（1）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高（2000mm/min以下）的进给速度；
（2）在切削、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度；
（3）切削时的进速度应与主轴转速和背吃刀量相适应；
（4）刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可以设定尽量高的进给速度。
切削进给F是切削时单位时间内工件与铣刀沿进给的方向的相对位移，单位为mm/min它与铣刀转速n铣刀齿数z及每齿进给量f(mm/z)的关系为：
F=fz n （式4-2）
式中：
z铣刀齿数
F铣刀每转工作台移动距离，即每转进给量（mm/r）
f铣刀每齿工作台移动距离，即每齿进给量（mm/z）
每齿进给量f如表4-2所示的选取主要取决与工具材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗造度等因素。工具材料的强度和硬度越高，f越小，反之越大。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。

表4-2 铣刀每齿进给量f
工件材料
每齿进给量f/（mm/z）
粗铣
精铣
高速钢铣刀
硬质合金刀
高速钢铣刀
硬质合金刀
钢
0.10～0.15
0.10～0.25
0.02～0.05
0.10～0.15
铸铁
0.12～0.20
0.15～0.30
铝
0.06～0.20
0.10～0.25
0.05～0.10
0.02～0.05
综合选取：粗铣f=0.15mm/z
精铣f=1mm/z
铣刀齿数z=3
上面计算：n=1769.3 n=2123.1
将它们代入式4-2中计算
粗铣:F=0.1521769.3 精铣：F=0.12123.12
=530mm/min =425mm/min
切削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，来获得最佳切削状态。
4.4切削用刀具材料应具备的性能
切削用刀具材料应具备的性能见下表（表4-3）所示：
表4-3 切削用刀具材料应具备的性能
希望具备的性能
作为刀具使用时的性能
希望具备的性能
作为刀具使用时的性能
高硬度（常温及高温状态）
耐磨损性
化学稳定性良好
耐氧化性、耐扩散性
高韧性（抗弯强度）
耐崩刃性、耐破损性
低亲和性
耐溶着、凝着（粘刀）性
高耐热性
耐塑性变形性
磨削成形性良好
刀具制造的高生产率
热传导能力良好
耐热冲击性耐热裂纹性
锋刃性良好
刃口锋利表面质量好微小切削可能

经综合分析：一般来说粗铣刀具直径应选小一些，以减小切削接刀力矩，但也不能太小以免影响加工效率。精铣刀直径应选大一些，以减小接刀走痕迹，考虑到两次走刀间的重叠量及减少刀具种类。结合工艺分析本零件加工所需刀具有18的立铣刀粗、精铣上下平面、24孔壁和外轮廓，12、8立铣刀、6钻头、8的丝锥粗、精铣六边形凸台、圆形凸台、长方形圆弧凸台、8孔（螺纹孔不铣）、精铣14的孔、、攻8的螺纹，其规格根据加工尺寸选择。
4.5背吃刀量的确定
背吃刀量的选取主要由工件的加工余量、精度要求及工艺系统的钢度决定。若工件的精度要求不高，工艺系统的钢度又足够，则最好一次切净加工余量，即等于加工余量；若加工的精度和表面粗糙度要求较高，或系统的钢度较差，则只能按先多后少的原则，采用多次走刀加工。
（1）当工件表面粗糙度要求为Ra12.5～25µm时，如果圆周铣削的加工余量小于5mm,端铣的加工余量小于6mm，则粗铣一次进给就可以达到要求。但在余量较大、工艺系统钢性较差或机床动力不足时，可分两次走刀完成。
（2）当工件表面粗糙度要求为Ra3.2～12.5µm时，铣削可分粗、半精铣两个阶段进行。粗铣时背吃刀量选取同前，粗铣留0.5～1.0mm余量。在半精铣时切除。
（3）当工件表面粗糙度要求为Ra0.8～3.2µm时，铣削可分粗铣、半精铣、精铣三个阶段进行。半精铣时背吃刀量取1.5～2.0mm，精铣时侧吃到量取0.3～0.5mm,面铣刀的背吃刀量取0.5～1.0mm。
综上所述：该零件的表面粗糙度要求为Ra3.2～12.5µm，则粗铣时应留余量为0.5～1.0mm。
5加工工艺文件制定
5.1制定工艺卡
根据前述的工艺方案制定XK-03的主要工艺过程如下表（表5-1）所示

第 34 页 共 34页

产品代号
数控加工工艺过程卡
零（部）件代号
部件名称
L

零件名称
零件材料
毛坯种类
毛坯硬度
毛重/kg
净重/kg
每车件数
XK-03
45
锻件

工 序 号
工序名称
设备名称
夹具
刀具
量具
辅具
冷却液
T单件工时
1
备料

钢直尺

2
精铣夹持面13mm（有凸台一面）
普通铣床
平口虎钳
18硬质合金立铣刀
游标卡尺
百分表

3
装夹夹持面粗精铣底平面
KVC650/1

平口虎钳
30硬质合金面铣刀
游标卡尺
百分表
乳化液

4
粗精铣四周（150×100）
KVC650/1
平口虎钳
18硬质合金立铣刀
游标卡尺

乳化液

5
翻面装夹长边粗铣上平面
KVC650/1
平口虎钳
30硬质合金面铣刀
游标卡尺
百分表
乳化液

6
粗铣各个凸台
KVC650/1
平口虎钳
18硬质合金立铣刀
游标卡尺

乳化液

7
打中心孔
KVC650/1
平口虎钳
16中心钻
游标卡尺

乳化液

8
钻6.5的底孔
KVC650/1
平口虎钳
6.5麻花钻

乳化液

9
粗铣8的孔（螺纹孔不铣）
KVC650/1
平口虎钳
8硬质合金立铣刀

乳化液

10
粗铣14的孔
KVC650/1
平口虎钳
12硬质合金立铣刀

乳化液

11
粗铣24的孔
KVC650/1
平口虎钳
20硬质合金立铣刀

乳化液

12
半精铣24的孔
KVC650/1
平口虎钳
20硬质合金立铣刀

乳化液

13
半精（精）铣上平面
KVC650/1
平口虎钳
30硬质合金面铣刀

乳化液

14
精铣各个凸台
KVC650/1
平口虎钳
18硬质合金立铣刀

乳化液

15
精铣8的孔（螺纹孔不铣）
KVC650/1
平口虎钳
8硬质合金立铣刀

乳化液

16
精铣14的孔
KVC650/1
平口虎钳
12硬质合金立铣刀

乳化液

17
精铣24的孔
KVC650/1
平口虎钳
20硬质合金立铣刀

乳化液

18
攻螺纹
KVC650/1
平口虎钳
8的丝锥

乳化液

19
去毛刺

平口虎钳

编制

审核

批准

共 页
第 页

表5-1XK-03加工工艺过程卡

5.2工序卡
查表确定切削速度和进给量然后计算出机床主轴转速和机床进给速度详见（表5-2）

表5-2
产品代号
数控加工工序卡
零（部）件代号
零（部）件名称
工序名称
L

XK-03

材料名称
材料牌号

45

机床名称
机床型号
加工中心
KVC650
夹具名称
夹具编号
平口虎钳

备注
夹持面在普通铣床上加工
工步
工作内容
刀具号
量具
主轴转速S（r/min）
背吃刀量
进给速度F（mm/min）
1
铣夹持面13mm

游标卡尺
800
1.5

2
（翻面装夹）粗铣底平面
T01

1062
1.5
318.6
3
粗铣四周轮廓
T02
游标卡尺
1769
1.5
530
4
精铣底平面
T01

1274
0.5
254.8
5
精铣四周轮廓(135×90)mm
T03
游标卡尺
2123
0.5
425
6
（翻面装夹）粗铣上平面
T01
游标卡尺
1062
1.5
318.6
7
粗铣六边形凸台
T02
游标卡尺
1769
1.5
530
8
粗铣圆形凸台
T02
游标卡尺
1769
1.5
530
9
粗铣长方形圆弧凸台
T02
游标卡尺
1769
1.5
530
10
打中心孔
T09

1000

30
11
钻6.5的孔
T04

300

30
12
粗铣8孔（螺纹孔不铣）
T05

3980

597
13
粗铣14的孔
T06

2275

597
14
粗铣24的孔
T07
游标卡尺
1327

398
15
半精铣上