榨汁机基座的加工工艺应用研究

目前，国内数控机床使用越来越普及，如何提高数控加工技术水平已成为当务之急，随着数控加工的日益普及，越来越多的数控机床用户感到，数控加工工艺掌握的水平是制约手工编程与CAD/CAM集成化自动编程质量的关键因素。

数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量和发挥数控机床的前提条件。本文将从数控加工的实用角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在介绍数控加工切削基础、数控机床刀具的选用、数控加工的定位与装夹以及数控加工工艺基础等基本知识的基础上，分析数控车削的加工工艺。

机械制造工厂的整台零件产品是由零件、支组件、组件和部件所组成。根据规定的技术要求，将零件或部件进行配合的连接，使之成为半成品或成品的过程，称为装配。装配工艺既要保证各个零件有正确的配合关系，又要保证他们之间有正确的相对位置。由于各种零件的工作情况和技术要求不同，因此装配机器产品要分别采用各种不同的工艺方法。

一、榨汁机设计思路

本文所述实例是根据榨汁器机构原理设计的一套组合图纸，如图1所示。在实际加工中，一般运用数控中铣削和车削的操作加工技能来完成。

数控铣床集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造和网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构和管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变化。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在数控技术之上。数控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。

数控铣床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令即可；加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。

车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。车削是最基本、最常见的切削加工方法。车削适于加工回转表面，大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工，如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽和螺纹等，所用刀具主要是车刀。

本零件中，基座的加工最为重要，也最为复杂，所以笔者选择基座的加工工艺设计作为本文重点来分析。

二、生产准备

1.任务要求

（1）图样的识读。

（2）根据图样加工要求准备好工、量、刃具和材料等。

2.基本内容

（1）零件分析。

如图2所示。组合件的主体由基座、搅杆、螺纹套和螺旋压板构成，由人工手转动搅杆作旋转运动，使得搅杆上下移动。具体部件如图3、图4所示。

（2）读图分析。

1）各个组件分析。该组件由搅杆、螺纹套、基座、螺旋压板和底杯等5个主要部分组成。应能够快速读出组合件的主要装配特征信息，如螺纹套使得搅杆在基座内作上下运动的信息。

2）技术要求。该件中的螺纹套的内螺纹要与搅杆的外螺纹配合松紧得当，螺旋压板在配合到搅杆上后，要保证与搅杆同轴度，基座内孔需保证其公差，以符合装配的技术要求。

三、基座的加工工艺设计

1.加工要求

（1）根据图样零件特征，安排好加工工艺。

（2）掌握数控车削、铣削加工相关工艺知识及编程指令的正确使用方法。

（3）能够进行手工编程和自动编程。

2.基本内容

基座具有1个容器孔、3个键槽，一个Φ8mm通孔、外圆、六边形内轮廓和规则外轮廓等特征，如图3所示，轮廓特征及成品如图4所示，该零件需要用数控车床和数控加工中心（数控铣）来加工。

零件的加工工艺分析： 该基座的毛坯为Φ95mm×62mm的圆棒料，所以首先由数控车装夹25mm，车A面Φ92mm、Φ84mm和Φ70mm外圆。Φ92mm外圆车深为-32mm，Φ84mm外圆车深为-25mm，Φ70mm外圆车深为-20mm。然后以Φ70外圆及底面为精基准，用三爪卡盘装夹后，车B面Φ80mm外圆，车深为-31mm。接着手工钻孔，最后用内孔车刀加工Φ45mm内孔至规定尺寸。最后交由铣床（加工中心）加工。用V型块夹住Φ80mm外圆，加工A面的Φ8mm孔，45mm×45mm正方形及3个键槽。翻面加工B面。先加工规则外轮廓，最后加工六边形内轮廓。

3.数车第一次装夹加工

（1）加工工艺。

1）装夹方案及技术要求：毛坯用三爪卡盘装夹，伸出35mm。

2）数控加工刀具卡片。

加工材料为45钢，根据图样选择合适的刀具加工。采用合金刀来加工，制作刀具卡片如表1所示。

（2）数控加工工艺卡片。

对刀时，将坐标系原点设在工件端面的对称中心。其工艺路线如表2所示。要点分析：由于基座内孔的深度有55mm，因此加工内孔的刀具应有较大的刚度。

4.数车第二次加工

（1）加工工艺。

1）装夹方案：掉头装夹，夹Φ70mm外圆，Φ84mm圆面贴到三爪上，用百分表校同轴度，伸出40mm，平端面保证总长60mm。

2）数控加工刀具卡片。根据图样选择合适的刀具加工，制作刀具卡片如表3所示。

（2）数控加工工艺卡片。

对刀时，将坐标系原点设在工件端面的对称中心。其工艺路线如表4所示。

5. 数铣第一次加工

（1）加工工艺。

1）装夹方案：在平口钳上，用V型块夹住Φ92mm的外圆，将有Φ 45mm孔的端面与平口钳的底面贴合，工件顶距离虎钳口至少要21mm。

2）数控加工刀具卡片。根据图样选择合适的刀具加工，制作刀具卡片如表5所示。

（2）数控加工工艺卡片。

光电寻边器对刀， 找Φ70mm轴的中心线。将坐标系原点设在工件上表面，Z轴方向以工件顶面为基准。其工艺路线如表6所示。

6.数铣第二次加工

（1）加工工艺。

1）装夹方案：用平口钳夹持已经加工完的52mm×52mm的正方形，Φ84mm的面与平口钳钳口贴平。

2）数控加工刀具卡片。根据图样选择合适的刀具加工，制作刀具卡片如表7所示。

（2）数控加工工艺卡片。

光电寻边器对刀， 找Φ70mm轴的中心线。将坐标系原点设在工件上表面，Z轴方向以工件顶面为基准。其工艺路线表8所示。

四、结语

本机构是根据榨汁器机构的原理设计的一套组合图样。该图样为典型的机构组合零件，使用加工中心和数控车来加工。该组合机构由搅杆、螺纹套、基座、螺纹压板和底杯等5个主要部分组成，由人工手转动搅杆作旋转运动，使得搅杆上下移动，从而榨出果汁。通过此机构加工，读者可在实际加工中学习数控加工中的车削和铣削的操作技能，学习组合件装配的相关知识，掌握快速读图能力及组合件加工工艺的安排方法，并了解数控铣削加工和车削加工相关工艺知识及编程指令的正确使用方法，体会典型车铣组合零件的加工方法。