階梯軸零件加工工藝設(shè)計(jì)

1、機(jī)械制造工藝綜合實(shí)訓(xùn)專(zhuān) 業(yè) 機(jī)電一體化班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師完成日期 2016.06.26學(xué)號(hào)姓名專(zhuān)業(yè)機(jī)電一體化系別機(jī)電工程系班級(jí)學(xué)制3年論文題目 傳動(dòng)軸的加工工藝規(guī)程編制指導(dǎo)教師姓名職務(wù)或職稱(chēng)副教授指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：成績(jī)：指導(dǎo)教師簽名：年月日系意見(jiàn)：終審人簽名：年 月 日機(jī)械制造工藝學(xué)綜合實(shí)訓(xùn)任務(wù)書(shū)2015 2016 學(xué)年第 二 學(xué)期機(jī)電工程系： 機(jī)電一體化技術(shù) 專(zhuān)業(yè) 課程 名稱(chēng)： 機(jī)械制造工藝學(xué)設(shè)計(jì)題目： 軸的加工工藝規(guī)程的編制 一、設(shè)計(jì)的主要任務(wù) 如圖所示為減速器輸出軸，批量 500 件，材料 45 鋼。試編制其加工工藝規(guī)程。二、完成期限：自 2016 年 5 月 26 日 至 2016 年

2、6 月 26 日共 2 周指 導(dǎo) 教 師 （簽字）：年 月 日系 （ 教 研 室 ） 主 任 （ 簽字）：年 月 日摘要 隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，數(shù)控加工技術(shù)對(duì)國(guó)計(jì)民生的 一些重要行業(yè)（ IT 、汽車(chē)、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)?效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提 高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。而對(duì)于數(shù)控加工 , 無(wú) 論是手工編程還是自動(dòng)編程， 在編程前都要對(duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析， 擬定 加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對(duì)一些工藝問(wèn)題 （ 如對(duì)刀點(diǎn)、加工 路線等 ）也需做一些處理。并在加工

3、過(guò)程掌握控制精度的方法 , 才能加工出合格的 產(chǎn)品。本文根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)， 針對(duì)具體的零件， 進(jìn)行了工藝方案的分析， 工裝 方案的確定， 刀具和切削用量的選擇， 確定加工順序和加工路線， 數(shù)控加工程序 編制。通過(guò)整個(gè)工藝的過(guò)程的制定， 充分體現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備在保證加工精度， 加工 效率，簡(jiǎn)化工序等方面的優(yōu)勢(shì)。目錄第 1章 前 言 0第 2 章 工藝方案分析 12.1 零件圖 12.2 零件圖分析 12.3 確定加工方法 12.4 確定加工方案 1第 3 章 工件的裝夾 33.1 定位基準(zhǔn)的選擇 33.2 定位基準(zhǔn)選擇的原則 33.3 確定零件的定位基準(zhǔn) 33.4 裝夾方式的選擇 33.5 機(jī)械制

4、造工藝常用的裝夾方式 . 33.6 確定合理的裝夾方式 5第 4 章 刀具及切削用量 54.1 選擇刀具的原則 54.2 選擇車(chē)削用刀具 64.3 設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn) 74.4 確定切削用量 7第 5 章 典型軸類(lèi)零件的加工 85.1 軸類(lèi)零件加工工藝分析 85.2 典型軸類(lèi)零件加工工藝 105.3 加工坐標(biāo)系設(shè)置 125.4 手工編程 14第 6 章 結(jié)束語(yǔ) 17第 7 章 致謝詞 18參考文獻(xiàn) 19機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 20第 1 章 前 言在機(jī)械加工工藝教學(xué)中， 機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)學(xué)生及數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生都要學(xué)習(xí)數(shù) 控車(chē)床操作技術(shù)。讓學(xué)生了解相關(guān)工種的先進(jìn)技術(shù)， 同時(shí)培養(yǎng)工作崗位的前瞻性； 在講授

5、數(shù)控知識(shí)的同時(shí)， 必須要求學(xué)生掌握基本的機(jī)械加工工藝， 增強(qiáng)系統(tǒng)意識(shí)， 理解手動(dòng)操作與自動(dòng)操作之間的聯(lián)系， 真正把學(xué)生培養(yǎng)成為適應(yīng)各種工作環(huán)境和 崗位的多面手。 數(shù)控車(chē)工基礎(chǔ)工藝?yán)碚摷凹寄苡袡C(jī)融合， 包括夾具的使用、 量具 的識(shí)讀和使用、刃具的刃磨及使用、基準(zhǔn)定位等，分類(lèi)敘述了車(chē)床操作、數(shù)控車(chē) 床自動(dòng)編程仿真操作、 數(shù)控車(chē)床編程與操作的初、 中級(jí)內(nèi)容。 以機(jī)械加工中車(chē)工 工藝學(xué)與數(shù)控車(chē)床技能訓(xùn)練密切結(jié)合為主線， 常用量具識(shí)讀及工件測(cè)量、 刀具及 安裝、工件定位與安裝、 金屬切削過(guò)程及精加工， 較清晰地展示了數(shù)控車(chē)工必須 掌握的知識(shí)和技能的訓(xùn)練途徑。對(duì)涉及與數(shù)控專(zhuān)業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)計(jì)算， 都

6、進(jìn)行了有針對(duì)性的論述， 目的在于塑造理論充實(shí)、 技能扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)技能型人才。本文以與切削用量的選擇， 工件的定位裝夾， 加工順序和典型零件為例， 結(jié) 合數(shù)控加工的特點(diǎn)， 分別進(jìn)行工藝方案分析， 機(jī)床的選擇，刀具加工路線的確定， 數(shù)控程序的編制， 最終形成可以指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件。 在整個(gè)工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)過(guò) 程中，要通過(guò)分析，確定最佳的工藝方案，使得零件的加工成本最低，合理的選 用定位夾緊方式，使得零件加工方便、定位精準(zhǔn)、剛性好，合理選用刀具和切削 參數(shù)，使得零件的加工在保證零件精度的情況下， 加工效率最高、 刀具消耗最低。 最終形成的工藝文件要完整，并能指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。第 2 章 工藝方案分析2.1

7、零件圖圖 1-2 典型軸類(lèi)零件圖2.2 零件圖分析 該零件表面由圓柱、順圓弧、逆圓弧、圓錐、槽、螺紋等表面組成。尺寸 標(biāo)注完整，選用毛坯為 45#鋼， 55mm150mm，無(wú)熱處理和硬度要求。2.3 確定加工方法 加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由 于獲得同一級(jí)精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多， 因而在實(shí)際選擇時(shí)， 要 結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差要求等全面考慮。圖上幾個(gè)精度要求較高的尺寸， 因其公差值較小，所以編程時(shí)沒(méi)有取平均值， 而取其基本尺寸。在輪廓線上，有個(gè)錐度 10 度坐標(biāo) P1、 和一處圓弧切點(diǎn) P2，在編程時(shí)要求 出其坐標(biāo)， P1（45.2

8、9 ，75） P2（35，56.46 ）。通過(guò)以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟(jì)性，最理想的加工方式 為車(chē)削，考慮該零件為大批量加工，故加工設(shè)備采用數(shù)控車(chē)床。根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用 CJK6032數(shù)控機(jī)床。2.4 確定加工方案零件上比較精密表面的加工， 常常是通過(guò)粗加工、 半精加工和精加工逐步達(dá) 到的。對(duì)這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的， 還應(yīng)正 確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。毛坯先夾持左端， 車(chē)右端輪廓 113mm處，右端加工 39mm、S42mm、 R9mm、35mm、錐度為 10 度的外圓， 52mm調(diào). 頭裝夾已加工 52mm外圓，左端加

9、工 25mm 33mm、切退刀槽、加工螺紋 M25mm 1.5mm.該典型軸加工順序?yàn)椋侯A(yù)備加工 - 車(chē)端面 - 粗車(chē)右端輪廓 - 精車(chē)右端輪廓 - 切槽- 工件調(diào)頭 - 車(chē)端面 - 粗車(chē)左端輪廓 - 精車(chē)左端輪廓 - 切退刀槽 - 粗車(chē)螺紋 - 精車(chē) 螺紋。第 3 章 工件的裝夾3.1 定位基準(zhǔn)的選擇在制定零件加工的工藝規(guī)程時(shí)， 正確地選擇工件的定位基準(zhǔn)有著十分重要的 意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞， 不僅影響零件加工的位置精度， 而且對(duì)零件各表面 的加工順序也有很大的影響。 合理選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提， 還 能簡(jiǎn)化加工工序，提高加工效率。3.2 定位基準(zhǔn)選擇的原則1）基準(zhǔn)重合原則。

10、為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準(zhǔn) 作為定位基準(zhǔn)，盡量使工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)三者統(tǒng)一。2）便于裝夾的原則。所選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位、 夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作，敞開(kāi)性好，能夠加工盡可能多的表面。3）便于對(duì)刀的原則。批量加工時(shí)在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下，保證對(duì) 刀的可能性和方便性。3.3 確定零件的定位基準(zhǔn)以左右端大端面為定位基準(zhǔn)。3.4 裝夾方式的選擇 為了工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過(guò)程始終保持正 確的位置， 需將工件壓緊夾牢。 合理的選擇夾緊方式十分重要， 工件的裝夾不僅 影響加工質(zhì)量，而且對(duì)生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。

11、3.5 車(chē)床常用的裝夾方式1）在三爪自定心卡盤(pán)上裝夾。三爪自定心卡盤(pán)的三個(gè)卡爪是同步運(yùn)動(dòng)的， 能自動(dòng)定心，一般不需要找正。該卡盤(pán)裝夾工件方便、省時(shí)，但夾緊力小，適用 于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。2）在兩頂尖之間裝夾。對(duì)于尺寸較大或加工工序較多的軸類(lèi)工件，為了保 證每次裝夾時(shí)的裝夾精度， 可用兩頂尖裝夾。 該裝夾方式適用于多序加工或精加 工。3）用卡盤(pán)和頂尖裝夾。當(dāng)車(chē)削質(zhì)量較大的工件時(shí)要一段用卡盤(pán)夾住，另一 段用后頂尖支撐。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向 定位準(zhǔn)確，應(yīng)用較廣泛。4）用心軸裝夾。當(dāng)裝夾面為螺紋時(shí)再做個(gè)與之配合的螺紋進(jìn)行裝夾，叫心軸裝夾。這種方式比較安全，

12、能承受較大的切削力， 安裝剛性好， 軸向定位準(zhǔn)確。3.6 確定合理的裝夾方式裝夾方法： 先用三爪自定心卡盤(pán)毛坯左端， 加工右端達(dá)到工件精度要求； 再 工件調(diào)頭，用三爪自定心卡盤(pán)毛坯右端 52，再加工左端達(dá)到工件精度要求。第 4 章 刀具及切削用量4.1 選擇刀具的原則刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。 在制定切削用量時(shí)， 應(yīng)首先選擇合理的刀 具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。 一般分最高生產(chǎn)率刀具壽 命和最低成本刀具壽命兩種， 前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定， 后者根據(jù)工序 成本最低的目標(biāo)確定。選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來(lái)選 擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽

13、命應(yīng)選得比單刃刀具高些。 對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具， 由 于換刀時(shí)間短， 為了充分發(fā)揮其切削性能， 提高生產(chǎn)效率， 刀具壽命可選得低些， 一般取 15-30min 。對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自 動(dòng)化加工刀具， 刀具壽命應(yīng)選得高些， 尤應(yīng)保證刀具可靠性。 車(chē)間內(nèi)某一工序的 生產(chǎn)率限制了整個(gè)車(chē)間的生產(chǎn)率的提高時(shí)， 該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工 序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開(kāi)支 M較大時(shí)，刀具壽命也應(yīng)選得低些。 大件精加 工時(shí)，為保證至少完成一次走刀， 避免切削時(shí)中途換刀， 刀具壽命應(yīng)按零件精度 和表面粗糙度來(lái)確定。 與普通機(jī)床加工方法相比， 數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的 要求，

14、不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇 同時(shí)要求安裝調(diào)整方便， 這樣來(lái)滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。 數(shù)控機(jī)床上所選用 的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料 （如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金 ） 并使用可 轉(zhuǎn)位刀片。4.2 選擇車(chē)削用刀具數(shù)控車(chē)削車(chē)刀常用的一般分成型車(chē)刀、 尖形車(chē)刀、 圓弧形車(chē)刀以及三類(lèi)。 成 型車(chē)刀也稱(chēng)樣板車(chē)刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車(chē)刀刀刃的形伏和尺寸決 定。數(shù)控車(chē)削加工中， 常見(jiàn)的成型車(chē)刀有小半徑圓弧車(chē)刀、 非矩形車(chē)槽刀和螺紋 刀等。在數(shù)控加工中， 應(yīng)盡量少用或不用成型車(chē)刀。 尖形車(chē)刀是以直線形切削刃 為特征的車(chē)刀。這類(lèi)車(chē)刀的刀尖由直線形的主副切削刃構(gòu)

15、成，如 90內(nèi)外圓車(chē) 刀、左右端面車(chē)刀、 切槽（ 切斷）車(chē)刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車(chē)刀。 尖 形車(chē)刀幾何參數(shù) （主要是幾何角度 ） 的選擇方法與普通車(chē)削時(shí)基本相同， 但應(yīng)結(jié)合 數(shù)控加工的特點(diǎn) （如加工路線、加工干涉等 ）進(jìn)行全面的考慮， 并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。二是圓弧形車(chē)刀。圓弧形車(chē)刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削 刃為特征的車(chē)刀。 該車(chē)刀圓弧刃每一點(diǎn)都是圓弧形車(chē)刀的刀尖， 應(yīng)此，刀位點(diǎn)不 在圓弧上， 而在該圓弧的圓心上。 圓弧形車(chē)刀可以用于車(chē)削內(nèi)外表面， 特別適合 于車(chē)削各種光滑連接 （ 凹形） 的成型面。選擇車(chē)刀圓弧半徑時(shí)應(yīng)考慮兩點(diǎn)車(chē)刀切削 刃的圓弧半徑應(yīng)小于或等于零件

16、凹形輪廓上的最小曲率半徑， 以免發(fā)生加工干淺 該半徑不宜選擇太小， 否則不但制造困難， 還會(huì)因刀尖強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力 差而導(dǎo)致車(chē)刀損壞。4.3 設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)刀具究竟從什么位置開(kāi)始移動(dòng)到指定的位置呢 ?所以在程序執(zhí)行的一開(kāi)始， 必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置， 這一位置即為程序執(zhí)行時(shí)刀具相 對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)， 所以稱(chēng)程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)。 此起始點(diǎn)一般通過(guò)對(duì)刀來(lái)確 定，所以，該點(diǎn)又稱(chēng)對(duì)刀點(diǎn)。在編制程序時(shí)，要正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的位置。對(duì)刀點(diǎn) 設(shè)置原則是 : 便于數(shù)值處理和簡(jiǎn)化程序編制。 易于找正并在加工過(guò)程中便于檢查， 引起的加工誤差小。 對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在加工零件上， 也可以設(shè)置在夾

17、具上或機(jī)床 上，為了提高零件的加工精度， 對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基誰(shuí) 上。實(shí)際操作機(jī)床時(shí)， 可通過(guò)手工對(duì)刀操作把刀具的刀位點(diǎn)放到對(duì)刀點(diǎn)上， 即“刀 位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”的重合。所謂“刀位點(diǎn)”是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)，車(chē)刀的刀 位點(diǎn)為刀尖或刀尖圓弧中心。用手動(dòng)對(duì)刀操作，對(duì)刀精度較低，且效率低。而有 些工廠采用光學(xué)對(duì)刀鏡、對(duì)刀儀、自動(dòng)對(duì)刀裝置等，以減少對(duì)刀時(shí)間，提高對(duì)刀 精度。加工過(guò)程中需要換刀時(shí)，應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)。所謂“換刀點(diǎn)”是指刀架轉(zhuǎn)動(dòng)換 刀時(shí)的位置， 換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部， 以換刀時(shí)不碰工件及其它部件為 準(zhǔn)。4.4 確定切削用量編程人員必須確定每道工序的切削用量， 并以指令的

18、形式寫(xiě)人程序中。 切削 用量包括主軸轉(zhuǎn)速、 背吃刀量及進(jìn)給速度等。 對(duì)于不同的加工方法， 需要選用不 同的切削用量。切削用量的選擇原則是 : 保證零件加工精度和表面粗糙度，充分 發(fā)揮刀具切削性能， 保證合理的刀具耐用度， 并充分發(fā)揮機(jī)床的性能， 最大限度 提高生產(chǎn)率，降低成本。第 5 章 典型軸類(lèi)零件的加工5.1 軸類(lèi)零件加工工藝分析（1）技術(shù)要求 軸類(lèi)零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸和配合軸頸的徑向尺 寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。軸頸的直徑公差等級(jí)通常為 IT6-IT8 ， 幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度， 一般要求限制在直徑公差范圍之內(nèi)。 相互位 置精度主要是同軸度和圓跳動(dòng)； 保證配合

19、軸頸對(duì)于支承軸頸的同軸度， 是軸類(lèi)零 件位置精度的普遍要求之一。 圖為特殊零件， 徑向和軸向公差和表面精度要求較 高。（ 2）毛坯選擇 軸類(lèi)零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸采用熱軋或冷拉 圓棒料外，一般采用鍛件； 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸等一類(lèi)軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。 如 圖典型軸類(lèi)直徑相差不大，采用直徑為 60mm，材料 45#鋼，在鋸床上按 150mm 長(zhǎng)度下料。（3）定位基準(zhǔn)選擇 軸類(lèi)零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度，以 及端面對(duì)軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目， 而這些表面的設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)一般都是軸中心線。 用兩中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則， 并且能夠最大限度地 在一次裝夾中加工出多

20、格外圓表面和端面， 因此常用中心孔作為軸加工的定位基 準(zhǔn)。當(dāng)不能采用中心孔時(shí)或粗加工是為了提高工作裝夾剛性， 可采用軸的外圓表 面作定位基準(zhǔn)， 或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準(zhǔn)， 能承受較大的切削 力，但重復(fù)定位精度并不太高。數(shù)控車(chē)削時(shí)，為了能用同一程序重復(fù)加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的準(zhǔn)確 性，或?yàn)榱硕嗣嬗嗔烤鶆?，工件軸向需要定位。采用中心孔定位時(shí)，中心孔尺寸 及兩端中心孔間的距離要保持一致。 以外圓定位時(shí)， 則應(yīng)采用三爪自定心卡盤(pán)反 爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺(tái)階兒面作為軸向定位基準(zhǔn)。（4）軸類(lèi)零件的預(yù)備加工車(chē)削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工， 內(nèi)容通常有:直- 毛坯出廠時(shí)或在

21、運(yùn)輸、 保管過(guò)程中，或熱處理時(shí)常會(huì)發(fā)生彎曲變形。 過(guò)量彎曲變形會(huì)造成加工余量不足及裝夾不可靠。因此在車(chē)削前需增加校直工 序。切斷 - 用棒料切得所需長(zhǎng)度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤(pán)鋸床和帶鋸 上進(jìn)行，也可以在普通車(chē)床切斷或在沖床上用沖模沖切。車(chē)端面和鉆中心孔對(duì)數(shù)控車(chē)削而言，通常將他們作為預(yù)備加工工序安排。（ 5） 熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車(chē)前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求安排正火 火退火處理，以消除應(yīng)力， 改善組織和切削性能。 性能要求較高的毛坯在粗加工 后、精加工前應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理， 以提高零件的綜合機(jī)械性能； 對(duì)于硬度和耐磨性 要求不高的零件， 調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。 相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面需在精加工

22、前或后 進(jìn)行表面淬火處理或進(jìn)行化學(xué)熱處理，以提高其耐磨性。（6）加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行： 刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件 上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。 這樣可減少換刀次數(shù) , 壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。 以加工部位分序法 對(duì)于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工 部分分成幾個(gè)部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面， 后加工孔； 先加工簡(jiǎn)單的幾何形狀， 再加工復(fù)雜的幾何形狀； 先加工精度較低的 部位，再加工精度要求較高的部位。 以粗、精加工分序法 對(duì)于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗

23、加工后可能 發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形， 故一般來(lái)說(shuō)凡要進(jìn)行粗、 精加工的都要將工序分開(kāi)。 綜上所述，在劃分工序時(shí)，一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性，機(jī)床的功能，零件數(shù) 控加工內(nèi)容的多少， 安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。 另建議采用工序 集中的原則還是采用工序分散的原則， 要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定， 但一定力求合理。（7）工時(shí)在加 , 加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況， 以及定位夾 緊的需要來(lái)考慮，重點(diǎn)是工件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行： 上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊， 中間穿插有通用機(jī)床加 工工序的也要綜合考慮。 先進(jìn)行內(nèi)形內(nèi)腔加工序，后進(jìn)行外形加工工序。 以相

24、同定位、 夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進(jìn)行， 以減少重復(fù) 定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。 在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序。在數(shù)控車(chē)床上粗車(chē)、 半精車(chē)分別用一個(gè)加工程序控制。 工件調(diào)頭裝夾由程序 中的 M00或 M01指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動(dòng)”繼續(xù)加工。（8）走刀路線和對(duì)刀點(diǎn)選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運(yùn)動(dòng)到切 削起始點(diǎn)、 刀具切入、切出并返回切削起始點(diǎn)或?qū)Φ饵c(diǎn)等非切削空行程軌跡。 由 于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的， 所以確定走刀路線 主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理確定對(duì)刀點(diǎn) , 對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在

25、被加工零件上， 但注意對(duì)刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已精加工過(guò)的部位， 有時(shí)在第一道 工序后對(duì)刀點(diǎn)被加工毀壞， 會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對(duì)刀點(diǎn)無(wú)從查找， 因此在 第一道工序?qū)Φ稌r(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對(duì)固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相 對(duì)對(duì)刀位置， 這樣可以根據(jù)它們之間的相對(duì)位置關(guān)系找回原對(duì)刀點(diǎn)。 這個(gè)相對(duì)對(duì) 對(duì)刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。5.2 典型軸類(lèi)零件加工工藝（1）確定加工順序及進(jìn)給路線 加工順序按粗到精、由近到遠(yuǎn)（由右到左）的原則確定。工件右端加工：既先從 右到左進(jìn)行外輪廓粗車(chē)（留 0.5mm余量精車(chē)），然后從右到左進(jìn)行外輪廓精車(chē)， 最后切槽；工件調(diào)頭，工件左端加工： 粗加工外輪廓、 精加工

26、外輪廓，切退刀槽， 最后螺紋粗加工、螺紋精加工。（2）選擇刀具1）車(chē)端面：選用硬質(zhì)合金 45 度車(chē)刀，粗、精車(chē)用一把刀完成。2）粗、精車(chē)外圓：（因?yàn)槌绦蜻x用 G71 循環(huán)所以粗、精車(chē)選用同一把刀） 硬質(zhì)合金 90度放型車(chē)刀， Kr=90度,Kr =60度;E=30 度, （因?yàn)橛袌A弧輪廓）以 防與工件輪廓發(fā)生干涉 , 如果有必要就用圖形來(lái)檢驗(yàn) .3）車(chē)槽: 選用硬質(zhì)合金車(chē)槽刀（刀長(zhǎng) 12mm，刀寬 3mm）4）車(chē)螺紋:選用 60度硬質(zhì)合金外螺紋車(chē)刀 .（3）選擇切削用量表 3-5 切削用量選擇主軸轉(zhuǎn)速 s/（r/min）進(jìn)給量 f/(mm/r)背吃刀量 ap/mm粗車(chē)外圓8000.11.5精車(chē)

27、外圓8000.050.2粗車(chē)螺紋701.50.4精車(chē)螺紋701.50.1切槽1150.04數(shù)控加工刀具卡片表 3-1 刀具卡片產(chǎn)品名稱(chēng)或 代號(hào)零件名稱(chēng)典型軸零件圖號(hào)序號(hào)刀具 號(hào)刀具規(guī)格名稱(chēng)數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T01硬質(zhì)合金端面 45 度車(chē)刀1粗、精車(chē)端面2T02硬質(zhì)合金 90 度放型車(chē)刀1粗、精車(chē)外輪廓左偏刀3T03硬質(zhì)合金車(chē)槽刀1切槽4T0460度硬質(zhì)合金外螺紋車(chē)刀1粗、精車(chē)螺紋用以上數(shù)據(jù)編制工藝卡如下：表 3-2 數(shù)控加工工藝卡單位名稱(chēng)產(chǎn)品名稱(chēng)或代號(hào)零件名稱(chēng)零件圖號(hào)典型軸工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱(chēng)使用設(shè)備車(chē)間001O1111三爪自定心卡盤(pán)Cjk6032數(shù)控車(chē)間工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)

28、速 r/min進(jìn)給速度 mm/r背吃 刀量 mm備注1車(chē)端面T0145度刀5000.1手動(dòng)2粗車(chē)外輪廓T0290度防型刀8000.11.5自動(dòng)3精車(chē)外圓輪廓T0290度防型刀8000.050.2自動(dòng)4切槽T03切槽刀1150.04自動(dòng)工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱(chēng)使用設(shè)備車(chē)間00202222三爪自定心卡盤(pán)Cjk6032數(shù)控車(chē)間工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn) 速 r/min進(jìn)給速度 mm/r背吃 刀量 mm備注1車(chē)端面T0145度刀5000.1手動(dòng)2粗車(chē)外輪廓T0290度防型刀8000.11.5自動(dòng)3精車(chē)外圓輪廓T0290度防型刀8000.050.2自動(dòng)4切退刀槽T03切槽刀1150.04自動(dòng)5粗車(chē)

29、螺紋T0460度外 螺紋刀701.50.4自動(dòng)6精車(chē)螺紋T0460度外 螺紋刀701.50.1自動(dòng)編制審核批準(zhǔn)年月日共頁(yè)第頁(yè)5.3 加工坐標(biāo)系設(shè)置（1）建立工件坐標(biāo)系圖 1-3 坐標(biāo)系設(shè)定（2）試切法對(duì)刀在數(shù)控加工中，工件坐標(biāo)系確定后， 還要確定刀尖點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置， 即通常所說(shuō)的對(duì)刀問(wèn)題。在數(shù)控車(chē)床上，目前常用的對(duì)刀方法為試切對(duì)刀法。 將工件安裝好之后， 先用 MDI方式操作機(jī)床，用已選好的刀具將工件端面車(chē)一刀， 然后保持刀具在縱向（ Z）尺寸不變，沿橫向（ x）退刀。當(dāng)取工件右端面 O為工 件原點(diǎn)時(shí)，對(duì)刀輸入為 Z0，如圖 3-4 （a）用同樣的方法，再將工件的表面車(chē)一 刀，然后保持

30、刀具在橫向上的尺寸不變，從縱向退刀，停止主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，再量出工 件車(chē)削后的直徑如圖 3-4 （b）根據(jù)長(zhǎng)度和直徑，既可確定刀具在工件坐標(biāo)系中 的位置。其他各刀都需要進(jìn)行以上操作， 從而確定每把刀具在工件坐標(biāo)系中的位圖 3-4 （ a） Z 軸方向?qū)Φ秷D 3-4 （ b） X 軸方向?qū)Φ?）選擇切削用量表 3-5 切削用量選擇主軸轉(zhuǎn)速 s/（r/min）進(jìn)給量 f/(mm/r)背吃刀量 ap/mm粗車(chē)外圓8000.11.5精車(chē)外圓8000.050.2粗車(chē)螺紋701.50.4精車(chē)螺紋701.50.1切槽1150.04為了螺紋容易配合，螺紋 M251.5 在車(chē)削大徑時(shí)，加工到直徑 24.7mm，總背吃刀

31、量去 0.65P=( 0.65 1.5 )mm=0.975mm.5.4 手工編程工件右端加工O1111； M06 X200 Z100；T0202;M03 S800;G00 X60 Z5;G71 U.1.5 R1 P01 Q02 X0.2 Z0.08 F80;N01 G00 X39 Z2；G01 X39 Z0 F40;G01 X39 Z0 C2Z-26;G03 X35 Z-56.46 R24;G02 X35 Z-70 R9;G01 Z-75;X45.29;X52 Z-94;N02 Z-113;G00 X55 Z100;M06 T0303 M03 S115 M0；8G00 X55 Z2；G00 X

32、55 Z-89 ；G01 X39 F5；建立工件坐標(biāo)系調(diào)用 2 號(hào)刀主軸以 800r/min 正轉(zhuǎn) 到循環(huán)加工起點(diǎn) 粗加工循環(huán) 到精加工起點(diǎn) 精加工輪廓開(kāi)始倒角 C2加工39加工 S48 圓弧加工 R9圓弧加工35 加工35外徑左端面至斜線部分加工斜線部分精車(chē)循環(huán)結(jié)束到換刀點(diǎn)換3 號(hào)切槽刀 ,打開(kāi)切削液 刀具起切的安全點(diǎn)切槽切入點(diǎn)切槽切槽退刀G01 X55 F20；G01 Z-82 ；G01 X39 F5；G01 X55 F20；G00 Z-18 ；G01 X35 F5；G01 X50 F20；G00 X55 Z100 M09；M05；M30；工件左端加工O2222T0202 M03 S800

33、； 800r/minG00 X55 Z2；G71 U1.5 R1 P01 Q02 X0.2 Z0.08 F80N01 G00 X50 Z2；G01 X0 Z0 F40 ；G01 X24.7 Z0 C2 ；G01 Z-33 ；G01 X52 Z-33 C2 ；N02 G01 Z-35 ；G00 X100 Z100；M05；M30；T0303 M03 S115 ；G00 X30 Z2；G00 Z-28 ；切槽切入點(diǎn)切槽切槽退刀切槽切入點(diǎn)切槽切入點(diǎn)切槽退刀回?fù)Q刀點(diǎn) , 關(guān)閉切削液主軸停止程序結(jié)束換 2 號(hào)外圓刀 主軸刀具起切的安全點(diǎn) 外徑粗精車(chē)循環(huán) 精車(chē)循環(huán)開(kāi)始 開(kāi)始加工倒角車(chē)25倒角 精車(chē)循環(huán)結(jié)束

34、 換刀點(diǎn)主軸停止程序結(jié)束 換 3 號(hào)切槽刀 刀具起切的安全點(diǎn) 切槽切入點(diǎn) 切槽G01 X21 F5 ；G01 X30 F20；G00 X50 Z100；M05；M30 ；T0404 M03 S70；G00 X25 Z2 ；退刀回?fù)Q刀點(diǎn)主軸停止程序結(jié)束 換 4 號(hào)螺紋刀 刀具起始安全點(diǎn)G76 C1 A60 X23.056 Z-26 K0.974 U0.1 V0.1 Q0.4 F1.5;螺紋車(chē)削循環(huán) ,C 為精車(chē)次數(shù) , 螺紋刀具角度 ,X 為最終螺紋 X軸小徑,Z 為最終螺紋 Z軸長(zhǎng)度,K 為牙型高,U 精加工余量 ,V 最大 加工量,Q第一刀最大背吃刀量 ,F 為導(dǎo)程.G01 X40；退刀G0

35、0 X100 Z100；回?fù)Q刀點(diǎn)M05；主軸停止M30；程序結(jié)束第 6 章 結(jié)束語(yǔ)軸類(lèi)零件加工工藝設(shè)計(jì)中采用含螺紋零件進(jìn)行編程設(shè)計(jì) , 在螺紋車(chē)削編程中 要注意 , 數(shù)控車(chē)床主軸上必須安裝有脈沖編碼器測(cè)定主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 , 從而實(shí)現(xiàn)主 軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具進(jìn)給一個(gè)螺紋導(dǎo)程的同步運(yùn)動(dòng) ,從螺紋粗車(chē)到精車(chē) , 主軸的轉(zhuǎn)速必 須保持不變 . 該特殊軸零件結(jié)構(gòu)，有螺紋、倒角、圓弧、槽等。該編程螺紋車(chē)削 采用螺紋加工循環(huán) , 用該指令編程可以不用寫(xiě)那么多步程序，省去了很多編程時(shí) 間。加工的基本編程方法是用點(diǎn)定位指令編寫(xiě)接近或離開(kāi)工件等空行程軌跡， 要 用插補(bǔ)指令編寫(xiě)工件輪廓的切削進(jìn)給軌跡。幾個(gè)星期以來(lái)， 從開(kāi)始到

36、機(jī)械設(shè)計(jì)完成， 每一步對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是新的嘗試和 挑戰(zhàn)，在做這次機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中使我學(xué)到很多， 我感到無(wú)論做什么事情都要真真 正正用心去做，才會(huì)使自己更快的成長(zhǎng)。我相信，通過(guò)這次的實(shí)踐，我對(duì)數(shù)控的 加工能進(jìn)一步了解， 并能使我在以后的加工過(guò)程中避免很多不必要的錯(cuò)誤， 有能 力加工出更復(fù)雜的零件，精度更高的產(chǎn)品。第 7 章 致謝本論文在老師們的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成。 在學(xué)習(xí)和生活期間， 也始 終感受著老師的精心指導(dǎo)和無(wú)私的關(guān)懷， 我受益匪淺。 在此向老師表示深深的感 謝和崇高的敬意。 不積跬步何以至千里， 本設(shè)計(jì)能夠順利的完成， 也歸功于老師 的認(rèn)真負(fù)責(zé)， 使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)， 并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。 同時(shí) 我在網(wǎng)上也搜集了不少相關(guān)資料，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成 . 在此我要向 學(xué)院的全體老師表示由衷的謝意。參考文獻(xiàn)1. 機(jī)械制造工藝學(xué)主編：王鳳平 副主編：劉漢芝 李東祥 崔文琪 北京： 機(jī)械制造出版