轴承座夹具设计说明书及手机按键石墨电极的加工工艺及流程设计

轴承座夹具设计说明书中文摘要要设计此零件的加工工艺，首先是零件的分析；其次是确定毛坯的制造形式以及制订工艺路线，翻阅《切削余量手册》，确定机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及基本工时的确定。专用夹具的设计，首先要想好设计方案，找准定位面及各个定位元件所限制的自由度。翻阅《夹具设计手册》及《机械制造工艺手册》确定各个夹具体零件的具体尺寸。关键词：工艺夹具夹紧定位ABSTRACTTodesignpartsofthisprocessing,thefirstpartsoftheanalysis;secondly,todeterminetheblankformsandthedevelopmentofmanufacturingprocessline,read"Cuttingcushionmanual,"settingmachineryallowance,processessize,roughsize,cuttingparametersandthebasichoursofworkidentified.Specialfixturedesign,thedesignmustfirstconsidergoodprograms,pinpointpositioningfaceandpositioningcomponentsofthevariousrestrictionsoffreedom.Read"FixtureDesignManual"and"MachineryManufacturingTechnologyHandbook"establishspecificfoldersizeofthespecificcomponents.Keywords:ProcessFixtureSynchronizingLocation目录1前言 1夹具的基本结构及设计内容 12轴承座加工工艺规程设计 32.1零件的分析 32.1.1零件的作用 32.1.2零件的工艺分析 32.2轴承座体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 42.2.1确定毛坯的制造形式 42.2.2基面的选择 42.2.3确定工艺路线 42.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 52.2.5确定切削用量 62.3小结 223专用夹具设计 153.1夹具设计简要说明 153.2粗、精铣轴承座槽面夹具夹具设计 163.2.1定位基准的选择 173.2.2定位元件的设计 283.2.3铣削力与夹紧力计算 173.2.4夹具体槽形与对刀装置设计 183.2.5夹紧装置及夹具体设计 193.2.6夹具设计及操作的简要说明 203.2小结 214 结束语 22参考文献 23前言加工工艺及夹具课程设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。夹具的基本结构及夹具设计的内容按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类:(1)定位元件及定位装置；(2)夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构)；(3)夹具体；(4)对刀,引导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等)；(5)动力装置；(6)分度,对定装置；(7)其它的元件及装置(包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等)；每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力装置,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计：（1）定位装置的设计；（2）夹紧装置的设计；（3）对刀-引导装置的设计；（4）夹具体的设计；（5）其他元件及装置的设计。2轴承座加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目给出的零件是轴承座，它的主要的作用是用来支承、固定的。它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时轴承座分出部分动力将运动传给箱体。轴承座中的主轴是机床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值也将大打折扣。2.1.2零件的工艺分析 零件的材料为HT250，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。轴承座需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：（1）主要加工面：1）铣底平面保证尺寸10mm，平行度误差为0.032）铣侧面保证尺寸75与下平面的垂直度误差为0.023）镗孔至所要求尺寸，并保证各位误差要求4）钻孔2-φ20孔（2）主要基准面：1）以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括：轴承座上表面各孔、轴承座上表面2）以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括：主要是下平面各孔2.2轴承座加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施2.2.1确定毛坯的制造形式零件的材料HT250。中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合中批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。2.2.2基面的选择（1）粗基准的选择对于本零件而言，按照互为基准的选择原则，选择本零件的下表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准，以限制z、z、y、y、五个自由度。再以一面定位消除x、向自由度，达到定位,目的。（2）精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用已加工结束的上、下平面作为精基准。2.2.3确定工艺路线定位基面的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择得正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率。在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题：以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行?为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基面?是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面?精基面的选择：根据精基面的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准。经过分析比较后，得了下方案附表2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定轴承座的材料是HT250，生产类型为中批生产。由于毛坯用采用砂型铸造,2.2.5加工毛坯的分析由于生产规模大，宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法。精度较高的毛坯制造方法的生产率一般也较高，即节约原材料又减少机械加工劳动量，又可简化工艺和工艺设备、降低产品的总成本。选择毛坯时应考虑工件结构形状和尺寸大小、对零件的机械性能的要求及本厂现有的设备和技术水平，还应考虑可能性和经济性等因素。本次设计轴承座料选用为HT250铸件。根据制造厂现有的毛坯生产条件和曲轴生产数量属于中批量生产类型的生产纲领，采用铁型覆砂工艺的生产方法，性能高、成本低、效率高、毛坯精度高、加工余量小且组织均匀无胀砂、缩砂、缩孔等缺陷，表面尺寸精度高，可达到IT6～7级的精度，表面质量可达到表面粗糙度12.5。经粗加工后采用正火处理加氮化处理，要求布氏硬度为240～300HBS，同一根曲轴硬度差≤50HBS。2.2.6制订机械加工工艺过程的主要问题基准的确定基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面或其组合,在机器零件的设计和加工过程中,按不同要求选择哪些点、线、面作为基准,是直接影响零件加工工艺性和表面间尺寸、位置精度的主要因素之一。定位基准的选择与工艺过程的制订有密切的关系，故有必要多设想几种定位方案比较他们的优缺点，周密地考虑定位方案与工艺过程的关系，尤其对加工精度的影响。合理选择定位基准对保证加工精度和确保加工顺序都有决定性的影响，基准的选择其实就是基面的选择。根据作用的不同，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。设计基准：零件设计图样上所采用的基准，称为设计基准。这是设计人员从零件的工作条件、性能要求出发，适当考虑加工工艺性而选定的。一个零件图上可以有一个也可以有多个设计基准。工艺基准：零件在工艺过程中所采用的基准，成为工艺基准。其中又包括工艺基准、定位基准、测量基准和装配基准，现分析如下。⑴设计基准设计基准就是在零件设计图纸上用来确定其他点、线和面的位置的基准。即零件图纸上标注尺寸的起点。⑵工艺基准工艺基准是在加工装配过程中所采用的基准。根据用途的不同可分为：定位基准、工序基准、装配基准和测量基准。①定位基准工件在机床上或夹具中进行加工时用作定位的基准，称为定位基准。当加工主轴颈时，其位置是由夹具上定位相接的面确定的，故该接触面即是本道工序的定位基准。②工序基准在工序图中，用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准，称为工序基准。应对各工序中的工件加工面作具体分析、确定某面或线作为该工序的基准。工序基准采用工件上实际表面的点、线、面以外，还可以是工件表面的几何中心、对称面或对称线等。例，加工主轴颈时以主轴中心线为加工的工序基准。③测量基准在测量时所采用的基准，称为测量基准。根据不同工序要求测量已加工平面位置时使用不同的测量基准，如测量曲轴总长时应以曲轴两端面为测量基准。④装配基准在机器装配时，用来确定零件或部件在产品中所采用的基准，称为装配基准。定位基准的选择正确选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容。在最初的工序中只能选择未加工的毛坯表面作为定位基准，这种表面称为粗基准。用加工过的表面作为定位基准称为精基准。另外，为了满足工艺需要在工件上专门设计的定位面，称为辅助基准。⑴粗基准的选择粗基准的选择影响各加工面的余量分配及不需加工表面之间的位置精度。这两方面的要求常相互矛盾，因此在选择粗基准时，必须首先明确那一方面是主要的，一般可遵循如下原则：①如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中精度要求较高的表面作粗基准。②如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应该选择该表面作粗基准。③选作粗基准的表面，应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。④粗基准一般只能使用一次，即不应重复使用，以免产生较大的位置误差。⑵精基准的选择选择精基准时应考虑如何保证加工精度和装夹准确方便等因素，一般遵循如下原则：①用设计基准作为精基准，以便消除基准不重合误差，即所谓“基准重合”原则。②当工件以某一组精基准定位可以较方便的加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，即所谓“基准统一”原则。选作统一基准的表面，一般都应是面积较大、孔以及其他距离较远的几个面的组合。③当精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而且均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，而该加工表面与表面之间的位置精度则要求由先行工序保证，即遵循“自为基准”原则。④为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，在选择精度基准时，可遵循“互为基准”的原则。⑤精基准的选择应使定位准确，夹紧可靠。为此，精基准的面积与被加工表面相比，应有较大的长度与宽度，以提高其位置精度。因此曲轴的设计加工应采用统一基准原则，交替或共同使用中心孔和外表面作为定位基准。2.4.3零件表面加工方法的选择零件表面的加工方法，首先取决于加工表面应有的技术要求。但应注意，这些技术要求不是一定就是零件图所规定的要求，有时还可能由于工艺上的原因而在某些方面高于零件图上的要求。如果由于基准不重合而提高对某些表面的加工要求，或由于被作为精基准而可能对其提出更高的加工要求。当明确了各加工表面的技术要求后，即可据此选择能保证该要求的最终加工方法，并确定需几个工步的加工方法。所选择的加工方法，应满足零件的质量、良好的加工经济性和高的经济效率的要求。为此，选择加工方法时应考虑以下各因素：⑴任何一种加工方法能获得的加工精度和表面粗糙度都有一个相当大的范围，但只有在某一个较窄的范围才是经济的，这个范围的加工精度就是经济加工精度。为此，在选择加工方法时，应选择相应的能获得经济加工精度的加工方法。例如，公差为IT7级的和表面粗糙度为Ra0.4外圆表面，通过精心车削可以达到精度要求，但不如采用摸削经济。各种加工方法可达到的经济加工精度和表面粗糙度，可参阅工艺设计手册中的有关资料。⑵要考虑工件材料的性质。例如，对淬火钢应采用磨削加工，但对有色金属采用磨削加工就会发生困难，所以一般采用金刚镗削或高速精细车削加工。⑶要考虑工件的结构形状和尺寸大小。例如，回转工件可以用车削或磨削等加工孔，而轴承座上IT7级公差的孔，一般就不宜采用车削或磨削，而通常采用镗削或铰削加工。孔径小的宜采用铰孔，孔径大或长度较短的孔宜采用镗孔。⑷要考虑生产率和经济性要求。中批大量生产时，应采用高效率的先进工艺，如平面和孔的加工采用拉削代替普通的铣、刨和镗孔等加工方法。甚至可以从根本上改变毛坯的制造方法，以减少机械加工的劳动量。⑸要考虑工厂或车间的现有设备情况和技术条件。选择加工方法时应充分利用现有的设备，挖掘企业的潜力，发挥工人的积极性和创造性。但也应考虑不断改进现有的加工方法和设备，采用新技术和提高工艺水平，此外还应考虑设备负荷的平衡。加工顺序的安排零件表面的加工方法确定之后，就要安排加工的先后顺序，同时还要安排热处理、检验等其他工序在工艺过程中的位置。零件加工顺序安排的是否合适，对加工质量、生产效率率和经济性有较大的影响。现将有关加工顺序安排的原则和应注意的问题分述如下。⑴加工工艺的划分零件加工时，往往不是依次加工完各个表面，而是将各表面的粗、精加工分开进行，为此，一般都将整个工艺过程划分为几个加工阶段，这就是在安排加工顺序时所应遵循的工艺过程划分阶段的原则。按加工性质和作用的不同，工艺过程可以划分如下几个阶段：①粗加工阶段这个阶段主要任务是却去大部分加工余量，为半精加工提供定位基准，因此主要是提高生产率的问题。②半精加工阶段这阶段的作用是为零件主要表面的精加工做好准备（达到一定的精度和表面粗糙度，的精加工余量），并完成一些次要表面的加工（如钻孔、攻丝、铣键槽等），一般在热加工以前进行。③精加工阶段对于零件上的精度和表面粗糙度要求高（精度在IT7级或以上，表面粗糙度在Ra0.8以下）的表面，还要安排精加工阶段。这个阶段的任务主要是提高加工表面的各项精度要求和降低表面粗糙度。有时由于毛坯余量特别大，加工表面十分粗糙，在粗加工前还需要去黑皮的加工阶段，称荒加工阶段。为了及时地发现毛坯的缺陷和减少运输工作量，通常把荒加工放在毛坯车间中进行。此外，对零件上的精度和表面粗糙要求特高的表面还应在精加工后进行光整加工。称为光整加工阶段。机械加工顺序的安排一个零件上往往有几个加工表面需要加工，这些表面不仅本身有一定的精度要求，而且各表面间还有一定的位置要求。为了达到这些精度要求，各表面的加工顺序就不能随便安排，而必须遵循一定的原则，这就是定位基准的选择和转换决定着加工顺序，以及前工序为后续工序准备好定位基准的原则。⑶热处理工序的安排热处理工序在工艺过程中的安排是否恰当，是影响零件加工质量和材料使用性能的重要因素。热处理的方法、次数和在工艺过程中的位置，应根据零件材料和热处理的目的而定。

由于本设计规定零件为中批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。1）加工轴承座的平面，根据参考文献[8]表4-35和表4-37考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，2）加工宽度为75mm的侧面时，用铣削的方法加工两侧面。由于侧面的加工表面有粗糙度的要求，而铣削的精度可以满足，故采取分二次的铣削的方式，粗铣削的深度是2mm，精铣削的深度是1mm3）镗传动轴孔时，由于粗糙度要求，因此考虑加工余量2.5mm。可一次粗加工2mm，一次精加工0.5就可达到要求。6）加工2－φ20孔时，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量10mm2.2.5确定切削用量工序：粗、精铣轴承座平面（1）粗铣平面加工条件：工件材料：HT250，铸造。机床：X52K立式铣床。查参考文献[7]表30—34刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：，，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-75，取铣削速度：参照参考文献[7]表30—34，取。机床主轴转速：式（2.1）式中V—铣削速度；d—刀具直径。由式2.1机床主轴转速：按照参考文献[3]表3.1-74实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：根据参考文献[7]表2.4-81,（2）精铣平面加工条件：工件材料：HT250，铸造。机床：X52K立式铣床。参考文献[7]表30—31刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：，，齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=1mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[7]表30—31，取铣削速度：参照参考文献[7]表30—31，取机床主轴转速，由式（2.1）有：按照参考文献[7]表3.1-31实际铣削速度：进给量，由式（1.3）有：工作台每分进给量：粗铣的切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间精铣的切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间铣下平面的总工时为：t=+++=1.13+1.04+1.04+1.09=2.58min2.3小结机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。3专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工铣平面夹具一套。采用X62W铣床，硬质合金端铣刀YG8对铣上平面进行加工。3.1机床夹具设计的基本要求和一般步骤一、对专用夹具的基本要求1.保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2.提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。3.工艺性好专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。4.使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。5.经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外。还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。二、专用夹具设计步骤1.明确设计任务与收集设计资料夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的结构特点、材料；确定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。其次是根据设计任务收集有关资料，如机床的技术参数，夹具零部件的国家标准、部颁标准和厂订标准，各类夹具图册、夹具设计手册等，还可收集一些同类夹具的设计图样，并了解该厂的工装制造水平，以供参考。2.拟订夹具结构方案与绘制夹具草图确定工件的定位方案，设计定位装置。确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。确定和设计其它装置及元件的结构形式。如分度装置、预定位装置及吊装元件等。确定夹具体的结构形式及夹具在机床上的安装方式。绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。进行必要的分析计算工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的方案。3.审查方案与改进设计夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据根据他们的意见对夹具方案作进一步修改。4.绘制夹具装配总图夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。绘图比例尽量采用1：1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把夹具的工作原理、个种装置的结构及其相互关系表达清楚。夹具总图绘制次序如下：用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面夹具上的线条。依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、夹具体及连接元件和安装基面。标注必要的尺寸、公差和技术要求。编制夹具明细表及标题栏。完整的夹具装配总图的参阅“夹具图册”中的图。5.绘制夹具零件图夹具中的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图的要求，确定零件的尺寸、公差及技术要求。3.2粗、精铣轴承座平面夹具设计本夹具主要用来粗、精铣轴承座槽平面。由于加工本道工序的工序简图可知。粗、精铣轴承座槽平面时，粗糙度要求，轴承座槽平面与下平面有平行度要求,并与工艺孔轴线分别垂直度的要求，本道工序是对轴承座上平面进行粗精加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。夹具装配图铣床夹具的结构特点铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、花键及各种成型面。铣削加工的切削用量和切削力一般较大，切削力的大小和方向也是变化的，而且又是断续切削，因而，加工时的冲击和振动也较严重。所以设计这类夹具时，要特别注意工件定位稳定性和夹紧可靠性；夹紧装置要能产生足够的夹紧力，手动夹紧时要有良好的自锁性能，夹具上个组成元件的强度和刚度要高。为此，要求铣床夹具得结构比较粗壮低矮，以降低夹具重心，增加刚度、强度，铣削得切屑较多，夹具上应有足够得排屑空间，以尽量避免切屑堆积在定位支承面上。因此，定位支承面应高出周围的平面，而且在夹具体内尽可能做出便于清除切屑和排出冷却液的出口。粗铣时振动较大，不宜采用偏心夹紧，因为振动时偏心夹紧容易松开。在侧面夹紧工作（如加工薄而大的平面）时，压板的着力点应低于工件侧面的定位支承点，并使夹紧力有一垂直分力，将工件压向主要定位支承面，以避免工件向上抬起；对于毛坯件，压板与工件接触处应开有尖齿纹，以增大摩擦系数。采用转动A型压板夹紧工件。当加工完一边，可松开螺钉、螺母、支承钉来加工另一边。如夹具装配图所示。夹紧方案根据夹紧力的方向应朝向主要限位面和作用点应落在定位元件的支承范围内的原则，如夹紧力的作用线应落在区域内（Nˊ为接触点的法线），夹紧力与垂直方向的夹角应尽量小，以保证夹紧稳定可靠。铰链压板的两个弧形面的曲率半径应大于工件的最大半径。夹具体与定位键为保证夹具在工作台上安装稳定，应按照夹具体的高宽比不大于1.25的原则确定其宽度，以便固定。为了保证侧面的二个圆孔平行度的要求，夹具体压板应具有可调节性，压板面应当与V形块的侧面平行。为减少夹具的安装误差，宜采用有可调节螺母。夹具总图上的尺寸、公差和技术要求1.夹具最大轮廓尺寸为118mm,117mm,192mm。2.影响工件定位精度的尺寸和公差为压板是否与面平行，用可调节螺母来控制其精度。3.影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差为定位键与铣床工作台U形槽的配合尺寸18 h8（T形槽为18H8）。加工精度分析1.定位误差⊿D由于平面.，它们的相互位置误差极小，所以⊿D=0。2.安装误差⊿A定位键的位置所示mm。3.夹具误差⊿z影响平行度的制造误差是I工位V形块设计心轴轴线与定位键侧面B的平行度（0.03mm）所以，⊿z=0.03mm。2．铣削力计算：所加工的零件的材料为HT250，并采用硬质合金刀具.根据T200钻削连线表上查得钻削的深度ap和进给量f连线，确定Fc和Ft。其中，Fc主切削力，Ft垂直于Fc的，Ff和Fp的合力。1/切削深度ap的确定：钻孔时，ap=0.5~0.8，根据表3.3说明，切削深度，当工件的加工直径较大及需转位或两次安装时，则取较大值，加工直径较小及要求较高的加工精度和表面光洁度是，则取较小值，所以，由于夹具所要加工的工件的直径较小且是在一次装夹中完成的，取较小值ap=0.53.2小结对专用夹具的设计，可以了解机床夹具在切削加工中的作用：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的给以性能。本夹具设计可以反应夹具设计时应注意的问题，如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。结束语在整个设计过程中，我本着实事求是的原则，抱着科学、严谨的态度，主要按照课本的步骤，到图书馆查阅资料，在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。在设计的时候不停的计算、比较、修改，再比较、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期间也遇到不少的困难和挫折，幸好有xxx老师的指导和帮助，才能够在设计中少走了一些弯路，顺利的完成了设计。本设计研究过程中仍然存在不足之处，有的问题还待于进一步深入，具体如下：（1）缺乏实际工厂经验，对一些参数和元件的选用可能不是非常合理，有一定的浪费。（2）与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。（3）系统的设计不太完善，在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨损度在实际中尚不明确。PAGE20参考文献[1]刘德荣，组合夹具结构简图的初步探讨，组合夹具，1982.(1)[2]孙已德，机床夹具图册[M]，北京：机械工业出版社，1984：20-23。[3]贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册[M]，贵阳：贵州任命出版社，1983：42-50。[4]刘友才，机床夹具设计[Ｍ]，北京：机械工业出版社，1992。[5]孟少龙，机械加工工艺手册第1卷[M]，北京：机械工业出版社，1991。[6]《金属机械加工工艺人员手册》修订组，金属机械加工工艺人员手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1979。[7]李洪，机械加工工艺师手册[M]，北京：机械工业出版社，1990。天津轻工职业技术学院毕业设计(论文)课题：手机按键石墨电极的加工工艺及流程设计专业：数控设备应用与维护班级：学生姓名：学生学号：指导教师：提交日期：成绩：答辩日期：答辩成绩：答辩教师：总评成绩：课题设计要求在加工前应该认真的核对程序。正确的安装治具，用纸擦干净留在治具的灰尘，保持治具的清洁，以防治具的不清洁给加工带来误差。治具安装在机床上时应该注意方向。在机床上应该认真的看机床上的程序，要看每把刀的转速以及进给看是否超过其使用的刀具最大转速，看其进给是否过快。在检查程序时还应该注意其刀具号（T）与刀长号（H）是否是一一对应的，如果不一致的话话会导致主轴撞机。加工之前必须要检查刀库中要用到的刀具是否有损坏，如果有损坏应立刻换把新的刀具，以防对加工的精度产生影响。在加工过程中注意提前戴上口罩以防石墨被自己吸入肺中影响自己的健康。加工时应看着刀具的走刀路线，看是否与程序的一致。如果第一把开粗刀跑完之后发现有蹦角的情况应立即把机床停下检查原因。其他的几把刀具如果发现类似情况也应立刻停下机床检查原因。工件加工完之后应把表面上的石墨粉吹掉。工件加工完之后看看其大致的形状是否与图纸上的一致。看看是否有过切的情况，如果发现问题应立刻解决。工件加工完之后如果没发现问题则应贴上其相应的标签送测量。设计题目手机按键石墨电极的加工工艺及流程设计指导教师综合阅评意见平时成绩0~20材料成绩0~40指导教师内容摘要进入70年代以来，以大规模集成电路和微电子计算机为代表的微电子技术的飞跃发展，迅速应用到生产实践中，出现了种类繁多的计算机控制的机床以及具有柔性功能的自动化生产线。数控机床是机电一体化设备的一种。所谓数控就是数字控制，根据生产的程序采用电子计算机进行数字计算，然后对生产过程进行控制，以实现生产过程自动化的一种技术。随着电子计算机的发展，数控技术的应用也越来越普及，其中发展特别迅速的一个方面，就是加工中心。石墨电极的机械加工是石墨电极生产的最后一道工序，其加工方法与金属制品的加工方法相似。加工中心电极加工机床以其效率高、精度高、自动化程度高和便于调整，成为电极机械加工机床的重要发展方向。炭素企业从80年代末期开始使用数控电极加工机床，如吉林炭素集团有限责任公司和兰州炭素有限公司同时引进的美国英格索尔公司制造的数控电极加工自动线，后来吉林炭素集团有限责任公司又引进日本不二越公司制造的数控电极加工自动线。从使用情况看，效果是明显的，不但降低了工人的劳动强度，改善了生产环境，提高了劳动生产率，而且由于采用加工中心，使石墨电极的加工质量明显提高。由于石墨电极(与铜相比)有电极消耗少、放电加工速度快、机械加工性能好、重量轻、热膨胀系数小等优越性，已经被大家逐步认识并接受。拥有了石墨电极就拥有了模具的明天!关键词：数控机床加工中心自动化石墨电极目录TOC\o"1-3"\h\u12291第一章绪论 130627第二章加工中心 2246962.1加工中心的发展史 2275102.2加工中心的分类 2192292.3加工中心的优点 3194802.4加工中心的维护 3194802.5加工中心安全规则 4246962.6加工中心刀库 4246962.7MAKINOV22简介 527828第三章石墨电极 685493.1石墨电极材料特性 6317973.2石墨电极机电加工要求与特点 730213.3刀具在石墨加工的应用 832649第四章石墨电极的加工工艺及流程 1032374.1治具的正确安装 11207624.2加工过程中的注意事项 13186594.3MAKINOV22刀库简介 14207624.4手机按键石墨电极加工实例 15207624.5手机按键石墨电极每把刀的走刀路线 18207624.6手机按键石墨电极的主要程序 2218173致谢 25参考文献 26PAGE33第一章第一章绪论模具在家电、汽车、机电、航空航天等工业领域日益成为工业化批量生产的主要工艺设备，承担了这些工业中60％～90％的产品零部件的加工生产。近年来高速铣削突破了传统铣削难以加工高硬、高强、高韧模具材料的限制。但电火花加工具有加工精度和表面质量高，可加工范围宽，特别是在复杂、精密、薄壁、窄缝、高硬材料的模具型腔加工中的优势是高速铣削所不能比拟的，因此放电加工将仍然是模具型腔加工的主要手段。由于石墨电极(与铜相比)有电极消耗少、放电加工速度快、机械加工性能好、重量轻、热膨胀系数小等优越性，逐渐代替铜电极成为电加工电极的主流。目前象海尔、康佳、科龙、创维、华益盛、恒佳等一批模具业的知名企业也已经大量应用石墨，并取得两良好的经济效益。随着加工中心的发展，加工中心以其加工精度的优势及其操作上的简便其加工工艺及效率给人本带来很多方便，尤其是在选材上给了人们更多的选择，而石墨就是其中的一个，近年来随着精密模具及高效模具（模具周期越来越短）的推出，人们对模具制作的要求越来越高，由于铜电极自身种种条件的限制，已越来越不能满足模具行业的发展要求。石墨作为EDM电极材料，以其高切削性、重量轻、成形快、膨胀率极小、损耗小、修整容易等优点，在模具行业已得到广泛应用，代替铜电极已成为必然。石墨电极的优点是加工较容易，金属去除率高，以及石墨损耗小。故此，越来越多的模具厂放弃使用铜电极而改用石墨电极。有些形状的电极不能用铜制造，但石墨则较容易成型。铜电极较重(石墨重量为铜的1/5)，不太适合加工大电极，这也是改用石墨电极的原因之一。模具厂由铜电极转用石墨电极，需要明白该如何使用石墨材料，以及要考虑其他许多因素。石墨分为不同等级，在特别应用程序使用适当等级石墨和机器参数才可达到理想的效果。如使用石墨电极的机器操作人员使用与铜电极相同的设定，结果是令人失望的。因为铜的熔点是1,083oC，而石墨的熔点在3,400oC才会出现。石墨电极能承受更大的机器设定条件。这些设定计算出金属去除的速度和石墨损耗量。如需要严格控制电极的物料，可将石墨电极在粗加工时设于非损耗状态（损耗少于1%）。但铜电极则不使用。石墨电极加工较容易。石墨的铣削加工速度较其它金属加工快2－3倍，而且不需要额外的人工处理。然而，铜电极需要人手挫磨。高速石墨加工中心制造电极速度快，效率高，以及没有粉尘的问题。选择硬度合适的工具和石墨，可减少刀具的磨损和电极的破损。比较石墨电极与铜电极的一般工作，发现石墨电极的铣削时间较铜电极快67％，而放电加工则快58％。加工时间大幅减少，增加生产力和减少制造成本。第二章第二章加工中心2.1加工中心的发展史

加工中心最初是从数控铣床发展而来的。第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置，从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。

二十世纪70年代以来，加工中心得到迅速发展，出现了可换主轴箱加工中心，它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱，能对工件同时进行多孔加工。

2.2加工中心的分类

1、按加工工序分类

加工中心按加工工序分类，可分为镗铣与车铣两大类。

（1）镗铣

（2）车铣

按控制轴数分类

2、按控制轴数可分为：

（1）三轴加工中心。

（2）四轴加工中心。

（3）五轴加工中心。

3、按主轴与工作台相对位置分类

(1)卧式加工中心：是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心，主要适用于加工箱体类零件。

卧式加工中心一般具有分度转台或数控转台，可加工工件的各个侧面；也可作多个坐标的联合运动，以便加工复杂的空间曲面。

(2)立式加工中心：是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。

第二章2.3加工中心的优点

工件在加工中心上经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次

完成工件几个面上多工序的加工。并且有多种换刀或选刀功能，从而使生产效率大大提高。

加工中心由于工序的集中和自动换刀，减少了工件的装夹、测量和机床调整等时间，使机床的切削时间达到机床开动时间的80％左右(普通机床仅为15～20％)；同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放时间，缩短了生产周期，具有明显的经济效果。加工中心适用于零件形状比较复杂、精度要求较高、产品更换频繁的中小批量生产。

加工中心与数控机床

与数控铣床相同的是，加工中心同样是由计算机数控系统(CNC)、伺服系统、机械本体、液压系统等各部分组成。

但加工中心又不等同于数控铣床，加工中心与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换刀具的功能，通过在刀库安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。

2.4加工中心的维护

一、加工中心定期检查项目

1、主轴在额定最高转速下运转轴承状态测振仪

2、设备水平检测水平仪

3、X/Y/X轴相互垂直度检测方箱/角尺

4、X/Y/Z轴重复定位精度检测激光干涉仪（视设备品牌可以自动补偿）

卧式加工中心

5、X/Y/Z轴累计误差检测激光干涉仪（视设备品牌可以自动补偿）

6、主轴300mm径向跳动检测

7、主轴与工作台面的垂直度检测

8、X/Y/Z轴滚珠丝杠轴承状态检测、

9、X/Y/Z轴丝杠状态检测

二、加工中心定期保养项目

机械部份

1、检查润滑系统，压力表状态，清洗润滑系统过滤网，更换润滑油，疏通油路，

2、检查气路系统，清洁空气过滤网，消除压力气体的泄漏。

3、检查液路系统，清洁过滤器、清洗油箱，更换或过滤油液。可能的情况下，更换密封件。

4、紧固各传动部件，更换不良标准件。

5、油脂润滑部位，按要求，加注润滑脂

6、清洁、清洗各传动面，

7、检查刀库、机械手状态，分析机械手磨损状态，向客户提出更换建议。

8、修复修正外部元件的损坏件。

9、检查防护罩状态。准确的将信息反馈给客户。

电气部份

10、清洁控制柜内电气元件，检查、紧固接线端子的紧固状态。

11、清洗、清洁数控系统控制模块、电路板，清洁风扇，空气过滤网，清洁散热装置，

12、清洁伺服电机风扇叶片。

13、清洁操作面板内部元件，电路板、风扇。检查插接件的紧固状态。

2.5加工中心安全规则

1．必须遵守加工中心安全操作规程。

2．工作前按规定应穿戴好防护用品，扎好袖口，不准戴围巾、戴手套、打领带、围围裙，女工发辫应挽在帽子内。

3．开机前检查刀具补偿、机床零点、工件零点等是否正确。

4．各按钮相对位置应符合操作要求。认真编制、输入数控程序。

5．要检查设备上的防护、保险、信号、位置、机械传动部分、电气、液压、数显等系统的运行状况，在一切正常的情况下方可进行切削加工。

6．加工前机床试运转，应检查润滑、机械、电气、液压、数显等系统的运行状况，在一切正常的情况下方可进行切削加工。

7．机床按程序进入加工运行后，操作人员不准接触运动着的工件、刀具和传动部分，禁止隔着机床转动部分传递或拿取工具等物品。

8．调整机床、装夹工件和刀具以及擦拭机床时，必须停车进行。

9．工具或其它物品不许放在电器、操作柜及防护罩上。

10．不准用手直接清除铁屑，应使用专门工具清扫。

11．发现异常情况及报警信号，应立即停车，请有关人员检查。

12．不准在机床运转时离开工作岗位，因故要离开时，将工作台放在中间位置，刀杆退回，必须停车，并切断主机电源。

2.6加工中心刀库

加工中心的自动换刀装置由存放刀具的刀库和换刀机构组成。刀库种类很多，常见的有盘式和链式两类。链式刀库存放刀具的容量较大。

换刀机构在机床主轴与刀库之间交换刀具，常见的为机械手；也有不带机械手而由主轴直接与刀库交换刀具的，称无臂式换刀装置。加工中心刀库分为圆盘式刀库及机械手刀库两种

一、圆盘式刀库

圆盘式刀库应该称之为固定地址换刀刀库，即每个刀位上都有编号，一般从1编到12、18、20、24等，即为刀号地址。操作者把一把刀具安装进某一刀位后，不管该刀具更换多少次，总是在该刀位内。

1.制造成本低。主要部件是刀库体及分度盘，只要这两样零件加工精度得到保证即可，运动部件中刀库的分度使用的是非常经典的“马氏机构”，前后、上下运动主要选用气缸。装配调整比较方便，维护简单。一般机床制造厂家都能自制。

2.每次机床开机后刀库必须“回零”，刀库在旋转时，只要挡板靠近（距离为0.3mm左右）无触点开关，数控系统就默认为1号刀。并以此为计数基准，“马氏机构”转过几次，当前就是几号刀。只要机床不关机，当前刀号就被记忆。刀具更换时，一般按最近距离旋转原则，刀号编号按逆时针方向，如果刀库数量是18，当前刀号位8，要换6号刀，按最近距离换刀原则，刀库是逆时针转。如要换10号刀，刀库是顺时针转。

机床关机后刀具记忆清零。

3.固定地址换刀刀库换刀时间比较长国内的机床一般要8秒以上（从一次切削到另一次切削）。

4.圆盘式刀库的总刀具数量受限制，不宜过多，一般40#刀柄的不超过24把，50#的不超过20把，大型龙门机床也有把圆盘转变为链式结构，刀具数量多达60把。

二、机械手刀库

机械手刀库换刀是随机地址换刀。每个刀套上无编号，它最大的优点是换刀迅速、可靠。

1.制造成本高。刀库有一个个刀套链式组合起来，机械手换刀的动作有凸轮机构控制，零件的加工比较复杂。装配调试也比较复杂，一般由专业厂家生产，机床制造商一般不自制。

2.刀号的计数原理。与固定地址选刀一样，它也有基准刀号：1号刀。但我们只能理解为1号刀套，而不是零件程序中的1号刀：T1。系统中有一张刀具表。它有两栏。一栏是刀套号，一栏是对应刀套号的当前程序刀号。假如我们编一个三把刀具的加工程序，刀具的放置起始是1号刀套装T1（1号刀），2号刀套装T2，3号刀套装T3，我们知道当主轴上T1在加工时，T2刀即准备好，换刀后，T1换进2号刀套，同理，在T3加工时，T2就装在3号刀套里。一个循环后，前一把刀具就安装到后一把刀具的刀套里。数控系统对刀套号及刀具号的记忆是永久的，关机后再开机刀库不用“回零”即可恢复关机前的状态。如果“回零”，那必须在刀具表中修改刀套号中相对应的刀具号。

3.机械手刀库换刀时间一般为4秒（从一次切削到另一次切削）。

4.刀具数量一般比圆盘刀库多，常规有18、20、30、40、60等

5.刀库的凸轮箱要定期更换起润滑、冷却作用的齿轮油。2.7MAKINOv22\o"查看图片"

V22行程X×Y×Z320×280×300mm刀库容量15把主轴驱动马达8.4KW主轴转速400~4,0000/min主轴锥孔HSK-E32最大工件尺寸450*475*200(有限制)最大装载重量100KG(等分布)工作台面积450*350快速进给速度20000mm/min切削进给速度1-10000mm/min第三章第三章石墨电极3.1石墨电极材料特性1.CNC加工速度快、切削性高、修整容易石墨机加工速度快，为铜电极的3～5倍，精加工速度尤其突出，且其强度很高，对于超高（50～90mm）、超薄（0.2～0.5mm）的电极，加工时不易变形。而且在很多时候，产品都需要有很好的纹面效果，这就要求在做电极时尽量做成整体公电极，而整体公电极制作时存在种种隐性清角，由于石墨的易修整的特性，使得这一难题很容易得到解决，并且大大减少了电极的数量，而铜电极却无法做到。2.快速EDM成形、热膨胀小、损耗低由于石墨的导电性比铜好，所以它的放电速度比铜快，为铜的3~5倍。且其放电时能承受住较大电流，电火花粗加工时更为有利。同时，同等体积下，石墨重量为铜的1/5倍，大大减轻EDM的负荷。对于制作大型的电极、整体公电极极具优势。石墨的升华温度为4200℃，为铜的3~4倍(铜的升华温度为1100℃)。在高温下，变形极小（同等电气条件下为铜的1/3~1/5），不软化。可以高效、低耗地将放电能量传送到工件上。由于石墨在高温下强度反而增强，能有效地降低放电损耗（石墨损耗为铜的1/4），保证了加工质量。3.重量轻、成本低一套模具的制作成本中，电极的CNC机加工时间、EDM时间、电极损耗等占总体成本的绝大部分，而这些都是由电极材料本身所决定。石墨与铜相比，石墨的机加工速度和EDM速度都是铜的3～5倍。同时，磨损极小的特性与整体公石墨电极的制作，都能减少电极的数量，也就减少了电极的耗材与机加工时间。所有这些，都可大大降低模具的制作成本。3.2石墨电极机电加工要求与特点1.电极的制作专业的石墨电极制作主要采用高速机床来加工，机床稳定性要好，三轴运动要均匀稳定不振动，而且像主轴这些回转精度也要尽可能的好。对一般的机床也可以完成电极的加工，只是编写刀路的工艺与铜电极有所不同。2.EDM放电加工石墨电极就是碳电极。因为石墨的导电性能好，所以在放电加工中能节省大量时间，这也是用石墨做电极的原因之一。3.石墨电极的加工特点工业用石墨质硬而脆，在CNC加工时对刀具的磨损较为严重，一般建议使用硬质合金或金刚石涂层的刀具。石墨在粗加工时刀具可直接在工件上下刀，精加工时为避免崩角、碎裂的发生，常采用轻刀快走的方式加工。一般而言，石墨在切深小于0.2mm的情况下很少发生崩碎，还会获得较好的侧壁表面质量。石墨电极CNC加工时产生的灰尘比较大，可能入侵到机床的导轨丝杆和主轴等，这就要求石墨加工机床有相应的处理石墨灰尘的装置，机床密封性也要好，因为石墨有毒。3.3刀具在石墨加工的应用石墨电极与铜电极相比具有电极消耗小、加工速度快、机械加工性能好、加工精度高、热变形小、重量轻、表面处理容易、耐高温、加工温度高、电极可粘结等优点。尽管石墨是一种非常容易切削的材料，但由于用作EDM电极的石墨材料必须具有足够的强度以免在操作和EDM加工过程中受到破坏,同时电极形状(薄壁、小圆角、锐变)等也对石墨电极的晶粒尺寸和强度提出较高的要求，这导致在加工过程中石墨工件容易崩碎，刀具容易磨损。刀具磨损是石墨电极加工中最重要的问题。磨损量不仅影响刀具损耗费用、加工时间、加工质量，而且影响电极EDM加工工件材料的表面质量，是优化高速加工的重要参数。石墨电极材料加工的主要刀具磨损区域为前刀面和后刀面。在前刀面上，刀具与破碎切屑区的冲击接触产生冲击磨粒磨损，沿工具表面滑动的切屑产生滑动摩擦磨损。影响刀具磨损的几点事项：1、刀具材料刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素，对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。刀具材料越硬，其耐磨性越好，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾，也是刀具材料所应克服的一个关键。对于石墨刀具，普通的TiAlN涂层可在选材上适当选择韧性相对较好一点的，也就是钴含量稍高一点的；对于金刚石涂层石墨刀具，可在选材上适当选择硬度相对较好一点的，也就是钴含量稍低一点的；2、刀具的几何角度石墨刀具选择合适的几何角度，有助于减小刀具的振动，反过来，石墨工件也不容易崩缺；（1）前角，采用负前角加工石墨时，刀具刃口强度较好，耐冲击和摩擦的性能好，随着负前角绝对值的减小，后刀面磨损面积变化不大，但总体呈减小趋势，采用正前角加工时，随着前角的增大，刀具刃口强度被削弱，反而导致后刀面磨损加剧。负前角加工时，切削阻力大，增大了切削振动，采用大正前角加工时，刀具磨损严重，切削振动也较大。（2）后角，如果后角的增大，则刀具刃口强度降低，后刀面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后，切削振动加强。（3）螺旋角，螺旋角较小时，同一切削刃上同时切入石墨工件的刃长最长，切削阻力最大，刀具承受的切削冲击力最大，因而刀具磨损、铣削力和切削振动都是最大的。当螺旋角去较大时，铣削合力的方向偏离工件表面的程度大，石墨材料因崩碎而造成的切削冲击加剧，因而刀具磨损、铣削力和切削振动也都有所增大。因此，刀具角度变化对刀具磨损、铣削力和切削振动的影响是前角、后角及螺旋角综合产生的，所以在选择方面一定要多加注意。3、刀具的涂层金刚石涂层刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦系数低等优点，现阶段金刚石涂层是石墨加工刀具的最佳选择，也最能体现石墨刀具优越的使用性能；金刚石涂层的硬质合金刀具的优点是综合了天然金刚石的硬度和硬质合金的强度及断裂韧性；但是在国内金刚石涂层技术还处于起步阶段，还有成本的投入都是很大的，所以金刚石涂层在近期不会有太大发展，不过我们可以在普通刀具的基础上，优化刀具的角度，选材等方面和改善普通涂层的结构，在某种程度上是可以在石墨加工当中应用的。金刚石涂层刀具和普通涂层刀具的几何角度有本质的区别，所以在设计金刚石涂层刀具时，由于石墨加工的特殊性，其几何角度可适当放大，容削槽也变大，也不会降低其刀具锋口的耐磨性；对于普通的TiAlN涂层，虽然比无涂层的刀具其耐磨有显著的提高，但比起金刚石涂层来说，在加工石墨时它的几何角度应适当放小，以增加其耐磨性。对金刚石涂层来说，目前世界上众多的涂层公司均投入大量的人力和物力来研究开发相关涂层技术，但是至今为止，国外成熟而又经济的涂层公司仅仅限于欧洲；4、刀具刃口的强化刀具刃口钝化技术是一个还不被人们普遍重视，而又是十分重要的问题。金刚石砂轮刃磨后的硬质合金刀具刃口，存在程度不同的微观缺口(即微小崩刃与锯口)。石墨高速切削加工刀具性能和稳定性提出了更高的要求，特别是金刚石涂层刀具在涂层前必须经过刀口的钝化处理，才能保证涂层的牢固性和使用寿命。刀具钝化目的就是解决上述刃磨后的刀具刃口微观缺口的缺陷，使其锋值减少或消除，达到圆滑平整，既锋利坚固又耐用的目的。5、刀具的机械加工条件选择适当的加工条件对于刀具的寿命有相当大的影响。（1）切削方式（顺铣和逆铣），顺铣时的切削振动小于逆铣的切削振动。顺铣时的刀具切入厚度从最大减小到零，刀具切入工件后不会出现因切不下切屑而造成的弹刀现象，工艺系统的刚性好，切削振动小；逆铣时，刀具的切入厚度从零增加到最大，刀具切入初期因切削厚度薄将在工件表面划擦一段路径，此时刃口如果遇到石墨材料中的硬质点或残留在工件表面的切屑颗粒，都将引起刀具的弹刀或颤振，因此逆铣的切削振动大；（2）吹气（或吸尘）和浸渍电火花液加工，及时清理工件表面的石墨粉尘，有利于减小刀具二次磨损，延长刀具的使用寿命，减少石墨粉尘对机床丝杠和导轨的影响；（3）选择合适的高转速及相应的大进给量。综述以上几点，刀具的材料、几何角度、涂层、刃口的强化及机械加工条件，在刀具的使用寿命中扮演者不同的角色，缺一不可，相辅相成的。一把好的石墨刀具，应具备流畅的石墨粉排屑槽、长的使用寿命、能够深雕刻加工、能节约加工成本。第四章第四章石墨电极的加工工艺及流程4.1治具的正确安装1﹑工件确认一.检查工件尺寸是否与加工程式单相符,当有异常时可直接找装夹室或者组长二.检查该工件是否装夹有问题.(如基准角,避空是否有误,螺丝是否没上紧)三.检查治具是否符合加工要求.(如垫片是否变形,支撑柱是否松动或者不平)2、检查装夹(机前)加工者在拿到装有电极的治具后首先对治具进行校检校检方法:将治具放在大理石平台上,用手按住治具的对角(如图),感觉有无晃动,如没有再换另外两个角进行测试,若两次都没有晃动则此治具判定为OK,可进行电极加工的下一个步骤.如下图：3、上机装夹：一.首先保证治具是否可以正常使用.a.中心位置是否确认。b.治具是否有损伤。c.是否可以正常安装。d.避空工件尽量分中加工,因为多数避空工件的中心与治具的中心不一致。二.保持治具的清洁,切忌有异物三.正确使用治具,切勿将治具的零部件装反或装错。四.正确使用刀具,特别是一些编码已经模糊的刀具,要正确地区分.a.刀径大小的区分,可用标准的卡尺去测量.b.鼻形刀与平底刀的区分.c.对自己不能确认的刀具,应向有经验者请教.d.刀具避空太长易导致弹刀,过短则损坏工件,所以应根据实际选用合适的刀具.e.检查程式中标识的刀具号是否与刀库中刀具号一致.五.注意方向,所有工件都必须按标准摆放(字码处朝外)特殊情况除外.如下图：六.装夹的检查,用手摇摆是否有松动,注意检查方向,特别是有避空,线割,基准角的工件.第四章4.2加工过程中的注意事一.检查程式a.特别注意刀号T与刀具补偿H值是否一致b.检查Z值是否有异常.(指加工中安全高度)c.检查转速及进给是否合理(如makion最大转速不可超过3万.Roeders不可超过4.2万.二.检查刀具是否符合编程规定a.确认用刀与编程一致.b.注意刀长是否一致及避空.三.机床工件坐标参数设定(特别要注意工件的安全高度)四.调用程式时注意程式名是否与标签一致预防调错程式.如区分粗幼公及火花位是否一致.五.启动程式前应快速对工件参数以及刀具装夹作一快速回顾注意发现问题.一般情况都将进给调慢,目视程式走完第一刀,当发现异常时应马上停止加工.待调查清楚异常原因后才可继续加工.六.程式加工.当工件开始加工后应注意是否有断刀,弹刀的情况.以及转速,进给是否合理.对此类情况应向有经验者请教,或者询问编程师傅.七.当自己对这一工件不确定时应向有经验者请教或者多方自检.保持对刀器的清洁，刀尖以及对刀器上不可有异物.八.故障:a.当机器发生故障时应该及时排除,可马上通知组长或者机修(如对刀器有问题,卡刀,特别的异音).b.工件报废时应及时向组长反映,不可丢弃或者随便换料加工.c.当撞机时马上通知组长调查原因,做必要的检讨防止类似情况发生.九、加工中的注意事项：1.机床在加工过程中的运作情况.1.机床有无出现异常响声或抖动异常状况.2.油压,气压是否达标.机械手操作是否正常2.工件在加工过程中的运作情况.1.开粗刀具切屑是否顺畅.2.加工参数是否合理.(刀具的转速与进给要搭配)3.在加工过程中我们要了解程式加工的方式开粗中光光刀.要了解每一条程序每一把刀走的大概位置.能提升加工的技术水平积累经验.更能为以后做编程打下基础.(重要)十、加工后的注意事项（一）.自检工件的外观:1.表面有没有蹦角,碰伤,刮伤或是弯曲.2.基准平面是否平顺.分中台是否到位.曲面是否光滑,側面有没有弹刀痕迹.等等!!3.检查是否存在程式漏加工现象.(二).清洁1.铜电极下机前要吹干铜屑和油污.2.石墨电极下机前要吹干净工件表面3.所有电极下机后都要求分清模号,零件号,粗幼公.3.送下一工段.注意有高度与图纸不符的电极一定先要编程改图挡,后带图纸以及程序单送检测并签收.4.3MAKINOV22刀库简介V22机床的刀具号和刀套号是一一对应的！其刀库一般可容纳十五把刀，但在贝尔罗斯的V22其刀库可容纳三十把刀六至十号十六号至三十号刀套是可变动刀，以满足电极对不同刀具的需求！一号刀是D1R0.5（光刀）二号刀是D2R1（光刀）三号刀是D3R1.5（光刀）四号刀是D6（开粗刀）五号刀是D6（光刀）十一号刀是D1（光刀）十二号刀是D2（光刀）十三号刀是D3（光刀）十四刀是D0.5R0.25（光刀）十五刀是D0.5（光刀）4.4手机按键石墨电极加工实例1.首先编程人员把程序单交给CNC操作人员如下图的程序单： 2.认真的看图纸及其编号，在电脑中找出其对应的程序并考入机床V22中。3.在待加工区找到图纸要求的的石墨材料（这次加工的电极要求尺寸是40*35*60分别代表长宽高）。如下图所示： 4．正确的装夹治具如下图所示安装（安装之前应该检查治具擦干净，以免给加工带来误差！） 5．在机床上调出程序单上的程序查看每一个程序使其与程序单上的刀具一一对应，如这次加工的是手机按键的石墨电极其程序编号是D098-E326其用到的刀具有D6（开粗）6（光刀）D1R0.5（光刀）D2R1（光刀）D0.5（光刀）R0.2（光刀）其中R0.2的光刀可以放到九号刀套即23号刀！如下图所示：6.检查下刀库里面的刀是否完好如有损伤应立即换刀，以免影响加工的精度。 7.在机床上找到对刀的程序输入要对的刀号，开始对刀。(V22采用的是接触式对刀！)8.对完刀之后再次核对下程序看是否正确。9对好刀后把工件装入机床中并加紧(注意要看图纸是怎么要求装夹的)，关上机床门按下开始开关看第一刀的走到路线，认真观察看是否有异常。上图为电极的装夹！上图为加工中（加工过程中操作人员必须带口罩防止石墨灰尘吸入危害健康！！！）10．加工过程中注意看着刀的进给，如有崩角之类的事故发生应立即停止查找原因。11.工件加工完之后应拿下查看是否与图纸一致，是否电极有损坏，如果一切良好贴上标签送测量。下图为其加工好的图片以及在UG里的图片及shimo。图为石墨电极贴上了标签！11.下图为经过一系列的加工出来的成品。4.5手机按键石墨电极每把刀的走刀路线1.第一把刀D6(开粗)的走刀路线：第二把刀D6（光刀）的走刀路线：第三把刀D1R0.5(光刀)的走刀路线第四把刀D2R1(光刀)的走刀路线第五把刀D0.5(光刀)的走刀路线第六把刀R0.2(光刀)的走刀路线4.6手机按键石墨电极的主要程序%(ToolName:D6.0)(DiameterD=6.00R=0.00)(LengthL=50.00FL=15.00)(=========================)G28G91Z0.0G40G17G49G00G90T05M06G90G54X0.Y0.G05P10000M250M08G00X-22.4231Y-29.S15000M03G43Z90.H05G01Z76.6