軸套零件加工工藝的制定畢業(yè)論文.doc

軸套零件加工工藝的制定軸套零件加工工藝的制定 目目 錄錄 前前 言言1 第第 1 章章 零件分析零件分析2 1.1 零件圖分析3 1.2 零件材料的分析3 1.3 零件精度分析4 1.4 表面粗糙度的分析5 第第 2 章章 車床加工工藝車床加工工藝6 2.1 機(jī)床的選擇6 2.2 刀具的選擇6 2.3 冷卻液的選擇7 第第 3 3 章章 毛坯的選擇毛坯的選擇9 3.1 零件材料的選擇9 3.2 毛坯形狀及尺寸的確定9 3.3 加工余量的分析10 3.4 定位基準(zhǔn)的選擇10 3.5 確定加工方案的原則10 3.6 加工順序的確定12 第第 4 章章 夾具的選擇夾具的選擇15 4.1 數(shù)控夾具的種類15 4.2 工件裝夾方式15 4.3 數(shù)控夾具的選擇15 第第 5 5 章章 切削用量的確定切削用量的確定17 5.1 背吃刀量的確定18 5.2 進(jìn)給量18 5.3 切削速度的確定19 第第 6 6 章章 工藝文件編制工藝文件編制20 第第 7 章章 零件加工程序的編寫零件加工程序的編寫24 第第 8 8 章章 加工質(zhì)量分析加工質(zhì)量分析30 8.1 對加工零件的質(zhì)量分析30 8.2 改善的方法31 結(jié)結(jié) 論論32 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)33 致致 謝謝 語語34 摘摘 要要 近年來，數(shù)控加工發(fā)展迅速，已成為提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn) 率必不可少的手段。它的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，給機(jī)械制造業(yè)帶來了深 刻的變化，成為當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展方向。數(shù)控技術(shù)也從另一方面反 映了一個國家的制造業(yè)水平，發(fā)展數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前我國機(jī)械制造業(yè) 技術(shù)改造的必經(jīng)之路，是未來工廠自動化的基礎(chǔ)。隨著數(shù)控機(jī)床的 應(yīng)用越來越廣泛，社會對數(shù)控技術(shù)人才的需求量也越來越大。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要介紹了軸套零件的數(shù)控車削加工方法。通過 對其進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析，即其零件圖的分析、定位基準(zhǔn)及裝夾 方式的選擇加工順序及進(jìn)給路線的確定、加工工具的選擇和切削用 量（背吃刀量、進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速）的確定；然后對其數(shù)控加工作 了介紹，如編程原點(diǎn)的選擇、程序的編制等，使用 FANUC0i 系統(tǒng)編 寫了數(shù)控加工程序和進(jìn)行數(shù)控加工。通過運(yùn)用課程中的基本理論以 及成產(chǎn)實(shí)習(xí)中的實(shí)踐知識，正確解決了零件在加工過程中的定位、 夾緊以及工藝路線安排、工藝順序確定等問題，保證了零件的加工 質(zhì)量。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我學(xué)會了使用圖表資料以及手冊，掌握了與本 次畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱及出處，能夠做到熟練運(yùn)用。就 我個人而言，我希望通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對自己未來從事的工作進(jìn)行 一次訓(xùn)練。從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后工作 打下一個良好的基礎(chǔ)。 前前 言言 數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用給傳統(tǒng)的制造業(yè)的生產(chǎn)方式，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)帶 來了深刻的變化。也給傳統(tǒng)的機(jī)械，數(shù)控專業(yè)的人才帶來新的機(jī)遇 和挑戰(zhàn)。隨著我國綜合國力的進(jìn)一步加強(qiáng)和加入世貿(mào)組織。我國經(jīng) 濟(jì)全面與國際接軌，并逐步成為全球制造中心，我國企業(yè)廣泛應(yīng)用 現(xiàn)代化數(shù)控技術(shù)參與國際競爭。數(shù)控技術(shù)是制造實(shí)現(xiàn)自動化，集成 化的基礎(chǔ)，是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率不可少的物資手段。 讓我們畢業(yè)生更好的熟悉數(shù)控車床，確定加工工藝，學(xué)會分析零件， 為走上工作崗位打下基礎(chǔ)。不僅學(xué)到了理論知識還將理論運(yùn)用在了 實(shí)際加工當(dāng)中，將理論與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合在一起，是一次總結(jié)性的 設(shè)計(jì)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是為了讓我們更清楚地理解怎樣確定零件的加工 方案，為我們即將走上工作崗位的畢業(yè)生打基礎(chǔ)，是根據(jù)我們 09 級 數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生所需掌握的知識及技術(shù)所寫的，它突出了數(shù)控加 工的特點(diǎn)，零件在加工過程中的工藝性特點(diǎn)。全面培養(yǎng)我們數(shù)控加 工能力，并制定出合理的數(shù)控加工工藝規(guī)劃。能夠制定出合理的加 工工藝過程并制定程序進(jìn)行一系列數(shù)學(xué)處理，自己利用設(shè)備執(zhí)行零 件的實(shí)體加工，加工出合格的零件。并掌握加工中夾具的合理選用， 了解刀具的材料、特點(diǎn)、以及如何選用刀具等一系列問題。最后， 讓我們在數(shù)控車床上加工出該零件達(dá)到圖紙要求。 第第 1 章章 零件分析零件分析 圖圖 1-11-1 螺紋軸零件圖螺紋軸零件圖 圖圖 1-21-2 螺紋套零件圖螺紋套零件圖 1.11.1 零件圖分析零件圖分析 本次我們要分析的軸類零件是一根組合軸套零件，生產(chǎn)規(guī)模為 小批量加工，零件的軌跡比較復(fù)雜，必須保證曲面軸零件的尺寸精 度?？梢钥闯鲈摿慵榻M合軸類零件，主要由螺紋軸零件及其配合 件表面有圓柱、圓錐、順圓弧外螺紋、內(nèi)螺紋、球體等表面組成。 螺紋軸是由右端為 M30 的螺紋，多個槽，及 1：10 的錐度組合而成 的外圓結(jié)構(gòu)（詳細(xì)尺寸如圖 1-1） ；螺紋套是由一個球型表面和一個 內(nèi)螺紋組成（詳細(xì)尺寸如圖 1-2） 。從整體的機(jī)構(gòu)來看軸的輪廓是完 整的，而且從尺寸的標(biāo)準(zhǔn)到表面粗糙度的標(biāo)準(zhǔn)都比較完整，而且整 體看起來這根軸沒有什么結(jié)構(gòu)上的缺陷，精度的要求和粗糙度的要 求也比較合理，符合軸螺紋和螺紋套之間的配合。作為典型的軸類 零件的加工在數(shù)控車上加工的正確性，而且這根軸的表面粗糙度的 要求也不高，通過精車基本上都能達(dá)到，也體現(xiàn)出了數(shù)控技術(shù)的精 度高的特點(diǎn)。 1.21.2 零件材料的分析零件材料的分析 工程材料，特別是鋼鐵，是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防及科學(xué)技術(shù) 等部門使用最廣泛的材料。工程材料之所以能獲得如此廣泛的應(yīng)用， 不僅由于它的來源廣泛，而且還由于它具有優(yōu)良的性能。鋼鐵材料， 又稱黑色金屬材料，它是可以用于制造機(jī)械構(gòu)件和工具的鐵基合金。 可分為鋼和鑄鐵兩大類，其主要區(qū)別在于含碳量的不同。鋼的韌性、 塑性較好，強(qiáng)度較高。常以熱鍛、軋制等方法成形。強(qiáng)度要求較高、 形狀較復(fù)雜的零件可用鑄鋼。由于鋼的強(qiáng)度、硬度、塑性、等綜合 力學(xué)性能較好，因此一般用于制作承受拉、壓、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn) 等載荷的構(gòu)件，如鋼筋、齒輪軸。 1.31.3 零件精度分析零件精度分析 零件的加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀 和位置）與理想幾何參數(shù)的符合程度。符合程度越高則加工精度越 高。實(shí)際加工不可能做到與理想零件完全一致，總會有大小不同的 偏差。零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏離程度，即 為加工誤差。 由于在加工過程中有很多因素影響加工精度，所以同一種加工 方法在不同的工作條件下所能達(dá)到的精度是不同的。任何一種加工 方法，只要精心操作，細(xì)心調(diào)整，并選用合適的切削參數(shù)進(jìn)行加工 都能是加工精度得到較大的提高，但這樣會降低生產(chǎn)率，增加加工 成本。由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)（簡稱 工藝系統(tǒng)）會有各種各樣的誤差產(chǎn)生，這些誤差在各種不同的具體 工作條件下都會以各種不同的方式（或擴(kuò)大、或縮?。┓从碁楣ぜ?的加工誤差。工藝系統(tǒng)的原始誤差主要有工藝系統(tǒng)的幾何誤差、工 件內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形以及原理誤差、調(diào)整誤差、測量誤差 等。這些都會影響到零件的加工精度。雖然數(shù)控車床的加工精度很 高，但對一些精度要求高零件，就很難保證零件的精度。因?yàn)樵诩?工產(chǎn)生時產(chǎn)生的切削拉力會使輪廓與圓之間尺寸難以保證，因此在 生產(chǎn)時我們就要注意這些。 1.41.4 表面粗糙度的分析表面粗糙度的分析 表面粗糙度反映的是零件加工表面的微觀幾何形狀誤差，即指 加工表面所具有的較小間距和微小峰谷不平度。它不同于宏觀幾何 形狀，也不同于表面波度。主要由加工過程中刀具和零件表面的摩 擦、 切削分離時表面金屬層塑性變形及工藝系統(tǒng)變頻振動等原因而 形成。 表面粗糙度是衡量零件表面質(zhì)量的重要指標(biāo)。表面粗糙度越 小，表面就越光滑；表面粗糙度越大，表面就越粗糙。表面粗糙度 大小，對機(jī)械零件的使用性能有很大影響。主要表現(xiàn)在對零件的耐 磨性、配合性質(zhì)的穩(wěn)定性、抗腐蝕性、密封性、疲勞強(qiáng)度、外觀質(zhì) 量等方面的影響。 第第 2 章章 車床加工工藝車床加工工藝 2.12.1 機(jī)床的選擇機(jī)床的選擇 該零件由外表面和內(nèi)孔組成，加工步驟大致分為鉆孔、車內(nèi)孔 面、車外螺紋、車外表面，加工步驟相對比較簡單，再結(jié)合學(xué)校的 實(shí)際情況，所以選擇機(jī)床為 CK-6132A 普通型數(shù)控機(jī)床。 2.22.2 刀具的選擇刀具的選擇 機(jī)械加工中常用的刀具材料主要有高速鋼、硬質(zhì)合金、立方氮 化硼(CBN)、陶瓷等。 根據(jù)不同的加工內(nèi)容，則需要不同規(guī)格的刀具來進(jìn)行加工，由 于加工的零件材料為 45 鋼，硬度和強(qiáng)度都很低，便于切削加工，根 據(jù)學(xué)院的實(shí)際情況選擇硬質(zhì)合金鋼為材料的刀具就可以滿足加工零 件的要求。所需刀具詳見表 2-1。 硬質(zhì)合金鋼具有很高的硬度（HRA 8693）,其熱硬性溫度高達(dá) 8001000C,允許的切削速度較高、耐磨性較好，常用于精加工階 段的光整工序以去除微小余量。 表表 2-12-1 刀具卡刀具卡 序號 刀具 號 刀具名稱刀具規(guī)格加工表面長度/mm備注 1T01 45外圓車刀 2525 車端面和粗車輪廓實(shí)測自動 2T02 90外圓車刀 2525 精車外輪廓 3T03 5mm 中心鉆 2525 鉆引孔實(shí)測手動 4T04 14mm 麻花鉆 2525 鉆 14 的孔實(shí)測自動 5T05 內(nèi)圓車刀 2525 粗精車內(nèi)盲孔實(shí)測自動 6T06 5mm 內(nèi)切槽刀 2525 車內(nèi)退刀槽實(shí)測自動 7T07 內(nèi)螺紋車刀車內(nèi)螺紋實(shí)測自動 8T08 5mm 切槽刀切槽實(shí)測 9T09 外螺紋刀車外螺紋實(shí)測 編制紀(jì)宏祥審核崔文程批準(zhǔn)崔文程共 1 頁 第 1 頁 2.32.3 冷卻液的選擇冷卻液的選擇 由于在切削加工過程中，被切削層金屬的變形、切屑與刀具前 面的摩擦和工件與刀具后面的摩擦要產(chǎn)生大量的熱切削熱。大 量的切削熱被工件吸收 9%30%、切屑吸收 50%80%、刀具吸收 4%10%，其余由周圍介質(zhì)傳出，而在鉆削時切削熱有 52%傳入麻花 鉆。 由于熱脹冷縮的原理，工件和刀具吸收了一部分的熱量，工件 和刀具產(chǎn)生變形最終影響加工精度。如果大量的切削熱傳入刀具， 容易使刀具損壞造成“燒刀”的現(xiàn)象。為了提高加工零件的精 度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過程中必須使用冷卻液 對工件和刀具進(jìn)行冷卻，以避免造成“燒刀”的現(xiàn)象和零件精度的 影響。 常用的冷卻液如表 2-2 所示： 表表 2-22-2 冷卻液主要成分及作用冷卻液主要成分及作用 冷卻液名稱主要成分主要作用 水溶液水、防銹添加劑冷卻 乳化液水、油、乳化劑冷卻、潤滑、清洗 切削油 礦物油、動植物油、極壓油 添加劑或油性 潤滑 因?yàn)榱慵?45 號鋼，為了得到較高的表面精度，降低加工時發(fā) 出的過大熱量，延緩加工后零件的生銹速度，所以采用水溶液。 第第 3 3 章章 毛坯的選擇毛坯的選擇 3.13.1 零件材料的選擇零件材料的選擇 該模型屬于軸類零件，軸類零件常用材料主要是優(yōu)質(zhì)碳素鋼和 合金鋼。而一般機(jī)械中常用 35、45 號鋼。對受力較小或不重要的軸， 可用 Q235，Q255 等普通碳鋼。合金鋼價格較貴，對應(yīng)力集中比較敏 感，但具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)越的熱處理性能，故用于高速、重 載及要求耐磨、耐高溫等重要的場合。球墨鑄鐵和合金鐵也是較好 的軸材料，使用于制造外型復(fù)雜的曲軸和凸輪軸。 對于我的零件，從經(jīng)濟(jì)性和切削性能方面以及學(xué)院的設(shè)施材料 上考慮，我選擇 45 號鋼。該材料經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后既有良好的綜合力 學(xué)性能，加工零件的表面光潔度較好，又有較高的強(qiáng)度、硬度、和 較好的塑性、韌性是優(yōu)質(zhì)碳鋼中應(yīng)用最廣泛的一種。 3.23.2 毛坯形狀及尺寸的確定毛坯形狀及尺寸的確定 一般情況下，毛坯的形狀應(yīng)盡量與零件形狀相接近。確定毛坯 形狀與尺寸時還應(yīng)考慮毛坯制造、解析加工和熱處理等因素的影響。 根據(jù)我的零件圖 1（附錄）毛坯選擇棒料，尺寸為 125mm55mm；零件圖 2（附錄）毛坯選擇棒料，尺寸為 70mm55mm。 3.33.3 加工余量的分析加工余量的分析 加工余量是指加工過程中從加工表面切除金屬層的厚度。加工 余量的大小對零件的加工質(zhì)量和制造的經(jīng)濟(jì)性有較大的影響。余量 過大會浪費(fèi)原材料及機(jī)械加工的工時，增加機(jī)床、刀具及能源的消 耗；余量過小則不能消除上工序留下的各種誤差、表面缺陷和本工 序的裝夾誤差，容易造成廢品。因此，應(yīng)根據(jù)影響余量大小的因素 合理地確定加工余量。該零件外表面和內(nèi)孔的粗糙度值均為 Ra3.2，粗車后留余量 0.2mm，精車完成。 3.43.4 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)是工件在定位時所依據(jù)的基準(zhǔn)。它的選擇原則是：盡 量選擇零件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)?？紤]到本課題的加工零件 均是棒料類，而且需多次裝夾才能夠完成加工，所以定位基準(zhǔn)確定 如下： （1）外輪廓加工 定位基準(zhǔn)：確定零件軸線為定位基準(zhǔn)； （2）內(nèi)孔加工 定位基準(zhǔn)：內(nèi)孔加工是以外圓定位。 3.53.5 確定加工方案的原則確定加工方案的原則 3.5.1 先粗后精 為了提高生產(chǎn)效率并保證零件的精加工質(zhì)量，在切削加工時， 應(yīng)先安排粗加工工序，在較短的時間內(nèi)，將精加工前大量的加工余 量去掉，同時盡量滿足精加工的余量均勻性要求。 當(dāng)粗加工工序安排完后，應(yīng)接著安排換刀后進(jìn)行的半精加工和 精加工。其中，安排半精加工的目的是，當(dāng)粗加工后所留余量的均 勻性滿足不了精加工要求時，則可安排半精加工作為過渡性工序， 以便使精加工余量小而均勻。在安排可以一刀或多刀進(jìn)行的精加工 工序時，其零件的最終輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成。這時，加 工刀具的進(jìn)退刀位置要考慮妥當(dāng)，盡量不要在連續(xù)的輪廓中安排切 人和切出或換刀及停頓，以免因切削力突然變化而造成彈性變形， 致使光滑連接輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等疵病。 3.5.2 先近后遠(yuǎn) 這里所說的遠(yuǎn)與近，是按加工部位相對于對刀點(diǎn)的距離大小而 言的。在一般情況下，特別是在粗加工時，通常安排離對刀點(diǎn)近的 部位先加工，離對刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動距離， 減少空行程時間。對于車削加工，先近后遠(yuǎn)有利于保持毛坯件或半 成品件的剛性，改善其切削條件。 3.5.3 先內(nèi)后外 對既要加工內(nèi)表面，又要加工外表面的零件，在制定其加工方 案時，通常應(yīng)安排先加工內(nèi)表面，后加工外表面。這是因?yàn)榭刂苾?nèi) 表面的尺寸和形狀較困難，刀具剛性相應(yīng)較差，刀尖(刃)的耐用度 易受切削熱影響而降低，以及在加工中清除切屑較困難等。 3.5.4 走刀路線最短 確定走刀路線的工作重點(diǎn)，主要用于確定粗加工及空行程的走 刀路線，因精加工切削過程的走刀路線基本上都是沿其零件輪廓順 序進(jìn)行的。走刀路線泛指刀具從對刀點(diǎn)(或機(jī)床固定原點(diǎn))開始運(yùn)動 起，直至返回該點(diǎn)并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的 路徑及刀具引入、切出等非切削空行程。在保證加工質(zhì)量的前提下， 使加工程序具有最短的走刀路線，不僅可以節(jié)省整個加工過程的執(zhí) 行時間，還能減少一些不必要的刀具消耗及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動部件 的磨損等。 3.63.6 加工順序加工順序的確定的確定 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)，并以保證工件加工剛度和表面精度為原則，擬 定以下加工順序： 3.6.13.6.1 螺紋軸的加工順序螺紋軸的加工順序 3.6.1.1 粗車外表面 選用 75 度的 T01 外圓車刀，并用外圓粗切削循（G71）進(jìn)行外 表面粗車加工。X 軸方向精加工余量 0.5mm，軸方向精加工余量 留 0.5mm。 3.6.1.2 精車外表面 換用刀具 T02 外圓精車刀，并用外圓精車循環(huán)（G70）進(jìn)行表 面精車加工。刀具進(jìn)給路線一定要保證正確，保證安全生產(chǎn)，保證 精度。精車加工，走刀路線相同。 3.6.1.3 切槽 用 2mm 寬的切槽刀進(jìn)行切槽加工。切槽時，切槽刀的效率是比 較高的，而且切槽深度有為 2mm、3mm，所以切削時排削比較容易， 但為了保證精度和刀具，一定要將主軸轉(zhuǎn)速調(diào)低，而且保證切削也 要供應(yīng)充足以保證更好的加工精度和更好的排屑， 3.6.1.4 加工外螺紋 加工螺紋前，刀具的選擇很重要，我們可選用專用的外螺紋車 刀進(jìn)行加工。用 G92 螺紋切削循環(huán)指令對螺紋進(jìn)行加工，其切削過 程中，從始點(diǎn)出發(fā)“切入切螺紋切出返回起點(diǎn)”循環(huán)加 工。 3.6.23.6.2 螺紋套的加工順序螺紋套的加工順序 3.6.2.1 粗車外表面 選用 75 度的 T01 外圓車刀，并用外圓粗切削循（G71）進(jìn)行外 表面粗車加工。X 軸方向精加工余量 0.5mm，軸方向精加工余量 留 0.5mm。 3.6.2.2 精車外表面 換用刀具 T02 外圓精車刀，并用外圓精車循環(huán)（G70）進(jìn)行表 面精車加工。刀具進(jìn)給路線一定要保證正確，保證安全生產(chǎn)，保證 精度。精車加工，走刀路線相同。 3.6.2.3 鉆孔 表面加工后，選用合適的鉆頭，用手工進(jìn)行內(nèi)孔加工（鉆孔之 前要用中心鉆鉆中心孔） ，與內(nèi)孔車刀的切削效率相比，鉆頭效率更 高。 3.6.2.4 鏜孔 該零件包含內(nèi)螺紋，鏜孔的深度到 32mm；在加工過程中，順 便利用鏜刀對需要倒角處進(jìn)行倒角。 3.6.2.5 車內(nèi)螺紋 內(nèi)螺紋的加工關(guān)系到配合的精度要求，所以有加工過程中一定 要保證加工精度。要求達(dá)到配合的要求。 第第 4 章章 夾具的選擇夾具的選擇 機(jī)床夾具是在機(jī)床上所使用的一種輔助裝置，用它來準(zhǔn)確、迅 速地確定工件與機(jī)床刀具間的相對位置，即將工件定位夾緊以完成 加工所需要的相對運(yùn)動。并且選擇夾具類型要與工件生產(chǎn)類型相適 應(yīng)。 4.14.1 數(shù)控夾具的種類數(shù)控夾具的種類 （1）三爪卡盤定心好，但夾緊力小。屬于通用夾具。應(yīng)用： 適應(yīng)裝夾外圓類零件。 （2）四爪卡盤夾緊力大，但定心差，需多次調(diào)整找正。應(yīng) 用：適用于非圓形零件。 （3）頂尖類徑向定位好。應(yīng)用：適用于細(xì)長軸類零件。 4.24.2 工件裝夾方式工件裝夾方式 （1）三爪自定心卡盤裝夾，主要裝夾外圓類零件。 （2）兩頂尖之間裝夾（兩頂一夾） ，主要裝夾細(xì)長軸類零件。 （3）卡盤和頂尖裝夾（一頂一夾） ，主要裝夾細(xì)長軸類零件。 （5）四爪找正調(diào)整裝夾，適用于非圓形零件。 4.34.3 數(shù)控夾具的選擇數(shù)控夾具的選擇 （1）小批量或者單件，采用手動式卡盤。如三爪、四爪卡盤。 （2）批量或大批量，盡量采用自動化程度高的氣動式、液壓式、 電磁式夾具。 （3）車削中心，還可用機(jī)械手進(jìn)行裝夾工件。 根據(jù)以上的要求結(jié)合我的零件，該零件為單件小批量生產(chǎn)，應(yīng) 選擇通用夾具，夾緊棒料有利于加工零件；該零件屬棒料類零件， 形狀較簡單、尺寸較小、加工工步也較簡單，所以只需選擇三爪自 定心卡盤即可，自定心好，節(jié)約時間，提高效率，夾緊力度大。在 數(shù)控車床上大多數(shù)都采用三爪卡盤夾具夾緊工件。三爪卡盤的三個 卡爪是各自獨(dú)立運(yùn)動的，可以調(diào)整工件夾持部位在主軸上的位置。 第第 5 5 章章 切削用量的確定切削用量的確定 切削用量根據(jù)工件材料、刀具材料、工件材料及圖樣要求參考 切削用量手冊或有關(guān)資料選取，選擇的原則是：保證零件加工質(zhì)量 和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，最大可能地保證刀具的耐 用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能最大限度地提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn) 成本。在簡單零件的加工程序中，需設(shè)定以下幾種參數(shù)：背吃刀量、 切削速度、進(jìn)給量。 （具體的參數(shù)見表 5-1 和表 5-2） 。 表表 5-15-1 數(shù)控車削用量推薦表數(shù)控車削用量推薦表 工件材料加工內(nèi)容 吃刀量 （mm） P a 切削速度 （m/min）v 進(jìn)給量 （mm/r）f 刀具材 料 粗加工5760800.20.4 半精加工0.51801200.20.4 精加工0.20.61201500.10.2 YT 類 鉆中心孔500800r/min 鉆孔50300.10.2 W18Cr4V 碳素鋼 b600MP a 切斷（寬度5mm）701100.10.2YT 類 粗加工51050700.20.4 精加工0.21 70100 0.10.2 鑄鐵 200HBS 以 下切斷（寬度5mm）50700.10.2 YG 類 表表 5-25-2 車削加工的切削車削加工的切削速度速度(m/min)(m/min) 被切削材料名稱 輕切削切深 0.510mm 進(jìn)給量 0.050.3mm/r 一般切削切深 14mm 進(jìn)給量 0.20.5mm/r 重切削切深 512mm 進(jìn)給量 0.40.8mm/r 10# 10025015025080220 優(yōu)質(zhì)碳 素結(jié)構(gòu) 鋼 45# 602307022080180 b750MPa 10022010023070220 合金鋼 b750MPa 702208022080200 5.15.1 背吃刀量的確定背吃刀量的確定 背吃刀量是根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度允許的條件下應(yīng)盡量 可能使背吃刀量等于工件的加工的余量。這樣可以減少走刀次數(shù)， 提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量可留少量精加工。余量一般 留 0.20.5mm。因?yàn)椴牧嫌捕?HRC 為 4048，刀具材料為高速剛， 背吃刀量粗車時取每層 2mm，精車時取 0.2mm。 5.25.2 進(jìn)給量進(jìn)給量 刀具在進(jìn)給方向上相對于工件的位移量，可用刀具或工件每轉(zhuǎn) （主運(yùn)動為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時）或每行程(主運(yùn)動為直線運(yùn)動時)的位移來 表述和度量。粗加工時，工藝系統(tǒng)剛度較好時可選用較大的進(jìn)給量， 反之可適當(dāng)?shù)慕档瓦M(jìn)給量；精加工時進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工件的粗糙度要 求選擇，當(dāng)零件對粗糙度要求較小時可取較小的進(jìn)給量，但也不能 過小，因?yàn)檫^小切削厚度過薄粗糙度反而增大且刀具磨損加劇。 5.35.3 切削速度的確定切削速度的確定 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)應(yīng)許的切削深度和工件的（或刀具）直徑來選 擇， 其計(jì)算公式為： n=1000Vc D 式中 Vc 為切削速度，單位為 mm/min； D 為刀具的直徑或工件的直徑，單位為 mm。 計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速 n 最后要根據(jù)機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速取百位 近似值(詳見表 5-3)。 表表 5-35-3 切削參數(shù)表切削參數(shù)表 刀具格式車削背吃刀量 mm 進(jìn)給速度 mm/min 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 粗車 2100800 外圓車刀 精車 0.2501200 粗車 2100800 內(nèi)圓車刀 精車 0.2501200 第第 6 6 章章 工藝文件編制工藝文件編制 通過對零件的加工工藝分析，我們對零件加工時所需的各種參 數(shù)和所需的設(shè)備要求進(jìn)行以下工藝卡片的編制。 表表 6-16-1 螺紋軸加工工藝卡片螺紋軸加工工藝卡片 數(shù)控車工藝 卡片 機(jī)械加 工 產(chǎn)品名稱軸套零件圖號 02 產(chǎn)品 名稱 軸套零 件 圖號 01 數(shù)控車工藝卡片 機(jī)械加工 工藝卡 零件 名稱 典型軸 類零件 共 1 頁第 1 頁 毛坯種類圓鋼材料牌號45 號鋼毛坯尺寸55mm155mm 工具 序 號 工種工步工藝內(nèi)容備注 夾 具 刀具量具 1 下料55mm155mm 卡 盤 2 粗車一端面、外圓、倒角 3 車端面、 外圓、倒 角 精車一端面、外圓、倒角 外圓刀 4 粗車車槽 5 車槽 精車車槽 切槽刀 6 粗車一端面、外圓、倒角 7 車端面、 外圓、倒 角 精車一端面、外圓、倒角 外圓刀 8 粗車車槽 9 車槽 精車車槽 切槽刀 10 粗車螺紋 11 車 床 車螺紋 精車螺紋 中 心 鉆 卡 盤 螺紋刀 游標(biāo) 卡尺、 千分 尺 工藝卡零件名稱螺紋套共 1 頁第 1 頁 毛坯種類圓鋼材料牌號45 號鋼毛坯尺寸55mm70mm 工 序 號 工序內(nèi)容刀具號 刀具規(guī)格 /mm 備注 01 下料 55mm70mm 手動 粗、精 車外圓 T01、T022525自動 鉆孔手動（尾座） 鏜孔T032525自動 02 零件左 端 內(nèi)螺紋T042525自動 車端面T012525自動 03 零件右 端 粗、精 車外圓 T01、T022525自動 編制 指導(dǎo)老 師 審核批準(zhǔn)共一頁第一頁 紀(jì)宏祥崔文程崔文程長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院 表表 6-26-2 螺紋套加工工藝卡片螺紋套加工工藝卡片 產(chǎn)品名稱零件名稱材料零件圖號 長春職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工工 序卡片 軸套零件典型軸類零件45 鋼03 工序號01 使用設(shè)備數(shù)控車床 車間夾具名稱 長春職業(yè)技術(shù)學(xué) 院 數(shù)控加工中心 三爪卡盤 工步 號 工步內(nèi)容 刀具 號 刀具規(guī)格 /mm 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 進(jìn)給量 （mm/r） 背吃刀 量/mm 備注 01車螺紋桿端面T01252510000.1手動 02粗車外表面T01252510000.22 留余量 0.5mm 03精車外表面T02252512000.10.5自動 04切退刀槽T0525253000.1自動 05切槽T0525253000.1自動 06車螺紋T062525300自動 編制指導(dǎo)老師審核批準(zhǔn)共 1 頁第 1 頁 紀(jì)宏祥崔文程崔文程長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院 表表 6-36-3 螺紋軸加工工序卡片螺紋軸加工工序卡片 使用設(shè)備數(shù)控車床 車間夾具名稱 長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)控加工中心 三爪卡盤 工步 號 工步內(nèi)容刀具號 刀具規(guī) 格/mm 主軸轉(zhuǎn)速 （r/mm ） 進(jìn)給量 （mm/r ） 背吃刀 量/mm 備注 01車端面T01252511000.2手動 02粗車外表面T01252511000.22 留余量 0.5mm 03精車外表面T02252515000.10.5自動 04鉆中心孔中心鉆5000.075手動 05鉆孔 20 鉆頭 5000.075手動 06鏜內(nèi)表面T03252512000.10.5自動 07內(nèi)螺紋加工T042525300自動 08粗車圓弧T01252511000.22 留余量 0.5mm 09精車圓弧T02252515000.10.5自動 編制指導(dǎo)老師審核批準(zhǔn)共 1 頁第 1 頁 紀(jì)宏祥崔文程崔文程長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院 表表 6-46-4 螺紋套加工工序卡螺紋套加工工序卡 第第 7 章章 零件加工程序的編寫零件加工程序的編寫 軸零件加工程序(左端粗、精車外圓) FANUC0i 系統(tǒng)程序 O3323；程序號 %123 程序名 G54 G98 G00X100Z100 建立工件作坐標(biāo)系 G00G40G97G99M03S800T0101F0.15；主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 800r/min,1 號刀 X65.Z2；快速移到端面處 G71U1.5R0.5；粗加工循環(huán) G71P10Q20U0.7W0；精加工循環(huán) N10G01G42X22；加刀補(bǔ)，建立循環(huán)點(diǎn) X24.Z-1；車錐面 Z-15；車外圓 X36.002；車臺階 X40.Z-35；車錐面 Z-40；車外圓 X52；車臺階 X54.Z-41；車錐面 Z-57；車外圓 N20G00G40X80；取消刀補(bǔ) Z100；回?fù)Q刀點(diǎn) G00G40G97G99M03S1000T0101F0.05；主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 1000r/min,1 號刀 X62.Z2；車錐面 G70P10Q20；循環(huán) 10 次 G00X100；X 軸退刀 Z100；Z 軸退刀 M05；程序停止 M30；程序結(jié)束 零件加工程序(左端車槽) FANUC0i 系統(tǒng)程序(左端粗、精車外圓) O3324； 程序號 %12 程序名 G54 G98 G00X100Z100 建立工件作坐標(biāo)系 G00G40G97G99M03S450T0202F0.05； 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 450r/min,2 號刀 X65.Z2； 快速移到端面處 Z-15； 快速移到 Z-15 處 G01X20.F0.05； 切槽 G00X100； X 軸退刀 Z-57； Z 軸進(jìn)刀 G01X41.F0.05； 切槽 G00X65； X 軸退刀 Z-56； Z 軸退刀 G01X41.F0.05； 切槽 G00X100.Z100； 返回?fù)Q刀點(diǎn) M05； 程序停止 M30； 程序結(jié)束 零件加工程序(左端車槽) FANUC0i 系統(tǒng)程序(右端粗車外圓、切槽、車螺紋) O3325；程序號 %12345 程序名 G54 G98 G00X100Z100 建立工件作坐標(biāo)系 G00G40G97G99M03S800T0101F0.15；主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 800r/min,1 號刀 X65.Z2；快速移到端面處 G73U12.R10；粗車循環(huán) G73P10Q20U0.7W0；精車循環(huán) N10G01G42X27；加刀補(bǔ) .Z0；進(jìn)給到端面 X29.85Z-1；車錐面 Z-27；車外圓 X34；車臺階 G03X40.Z-30.R3；圓弧插補(bǔ) G01Z-37；車外圓 X54；車臺階 Z-43；車外圓 #101=20；宏程序 END01 循環(huán) N20G00G40X80；取消刀補(bǔ) Z100；回?fù)Q刀點(diǎn) G00G40G97G99M03S1000T0101F0.05；主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 1000r/min,1 號刀 X65.Z5；快速移到端面處 G70P10Q20；循環(huán) 10 次 G00X100；返回 X 軸換刀點(diǎn) Z100；返回 Z 軸換刀點(diǎn) M00；程序停止 O3324； 程序號 %12 程序名 G54 G98 G00X100Z100 建立工件作坐標(biāo)系 G00G40G97G99M03S450T0303 F0.05；主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 450r/min,3 號刀 X40.Z5； 快速移到端面處 Z-27； 快速移到 Z-27 處 G01X26. F0.05； 切槽 G00X30； X 軸退刀 Z-23； Z 軸退刀 G01X26. F0.05； 切槽 G00X100；返回 X 軸換刀點(diǎn) Z100；返回 Z 軸換刀點(diǎn) M00； 程序停止 G00G40G97G99M03S600T0404； 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 600r/min,4 號刀 X35.Z2； 快速移到端面處 G00X100 返回 X 軸換刀點(diǎn) Z100；返回 Z 軸換刀點(diǎn) M05； 程序停止 M30； 程序結(jié)束 軸套軸零件加工程序 O1010 程序號 %12 程序名 N10 G54 G98G00X60Z50 建立工件作坐標(biāo)系 N20 M03 S1000T0101 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 1000r/min,1 號刀 N30 G01Z0F100 移到端面處 N40 X0 車端面 N50 X60 退刀 N60M03S800 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 800r/min N70 G01X55F200 X 軸進(jìn)刀 N80 G71U3R1 循環(huán) N90G71P100Q130U0.5W1F200 循環(huán)終點(diǎn) N100 G01X36F100 循環(huán)起點(diǎn) N110Z-18 車外圓 N120 X46 車臺階 N130Z-30 車外圓 N140G00X60Z50 返回?fù)Q刀點(diǎn) N150M03S1200M06T0202 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 1200r/min,2 號刀 160G70P100Q130 循環(huán) N170G00X60Z50 返回?fù)Q刀點(diǎn) N180 M03S300M06T0404 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 300r/min,4 號刀 N190 G00X0Z10 快速移到端面處 N200 G01Z-22F50 Z 軸進(jìn)給 N210Z10 Z 軸退刀 N220G00X60Z50 返回?fù)Q刀點(diǎn) N230M03S500M06T0505 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 500r/min,5 號刀 N240G00X10Z20 快速進(jìn)給 N260G71P270Q290U0.3W1F150 循環(huán) N270G01X24F80 車臺階 N280X20Z-2 車錐面 N290Z-20 車外圓 N300M03S100 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 100r/min N310G70P270Q290 循環(huán) 2 次 N320G00X60Z50 返回?fù)Q刀點(diǎn) N330M03S300M06 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 300r/min N340G00X0Z10 快速移到端面處 N350G01Z-22F50 車外圓 N370X0 X 軸退刀 N380Z10 Z 軸退刀 N390G00X60Z50 返回?fù)Q刀點(diǎn) N400M06T0707 2 號刀 N410G00X15Z2 快速移到端面處 N420G92X22Z-19F1.5 車錐面 N470G00X60Z50 返回?fù)Q刀點(diǎn) N480M05 程序停止 N490G55G98G00Z50 建立工件作坐標(biāo)系 N500M03S800M06T0101 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 800r/min,1 號刀 N510G00Z23 快速移到 Z23 處 N520G01X0F100 快速移到端面處 N530X60 快速移到 X60 處 N540G00X55Z25 快速移到 X55，Z25 處 N550G71U3R1 循環(huán) N560G71P570Q620U0.5W1F100 循環(huán)終點(diǎn) N570G01X14F200 循環(huán)起點(diǎn) N580Z23 車外圓 N590G02X28Z16R7 圓弧插補(bǔ) N600G01Z15 車外圓 N610G03X42Z8R7 圓弧插補(bǔ) N620G01X46 車臺階 N630G00X60Z50 回?fù)Q刀點(diǎn) N640M03S1200M06T0202 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速 1200r/min,2 號刀 N650G00X55Z25 回起刀點(diǎn) N660G70P570Q620 循環(huán) 5 次 N670G00X60Z50 返回起刀點(diǎn) N680M30 程序結(jié)束，主軸停止 第第 8 8 章章 加工質(zhì)量分析加工質(zhì)量分析 8.18.1 對加工零件的質(zhì)量分析對加工零件的質(zhì)量分析 在整個加工過程中遇到了很多問題如：機(jī)床問題、技術(shù)上的問 題、材料上的問題、刀具上的問題等，在指導(dǎo)老師和同學(xué)的幫助下 我都把問題一一解決了，以下就是質(zhì)量問題的分析。 加工質(zhì)量問題主要是零件精度不夠，粗糙度偏大；其次，零件 表面