橢圓手柄數(shù)控車削加工

1、黃 石 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 HUANGSHI VOCATIONAL TECHNICAL COLLEGE畢業(yè)設計10 級 數(shù)控技術(shù) 專業(yè)學生姓名： 劉松 班 級： 數(shù)控二班 指導老師： 熊斌海機械工程系2012 年 12 月 3 日總 目錄1、畢業(yè)設計任務書2、畢業(yè)設計任務單3、數(shù)控車削畢業(yè)設計說明書4、數(shù)控銑削畢業(yè)設計說明書5、畢業(yè)設計心得6、附件（畢業(yè)設計成績評定表）黃 石 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院HUANGSHI VOCATIONAL TECHNICAL COLLEGE畢業(yè)設計任務書 系（ 院）： 機械工程系 專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 班 級： 10級數(shù)控二班 學 號： 20100102054

2、 學生姓名:： 劉松 指導教師： 熊斌海日期 2010年12月25日黃石職業(yè)技術(shù)學院機械工程系綜合設計任務書綜合設計題目： 1、內(nèi)螺紋深槽橢圓手柄數(shù)控車削加工 2、方形底座數(shù)控銑削加工 系：機械工程系 專業(yè)班級： 10級數(shù)控技術(shù) 學生姓名： 劉松 指導教師： 熊斌海 1綜合設計的主要內(nèi)容（1） 繪制零件圖，并利用相關(guān)CAD軟件進行三維造型（2） 零件圖分析、工藝分析、制定零件的加工工藝方案（3） 數(shù)控加工工藝分析、程序設計（手工和自動編程）（4） 要求選擇合理的各工序的裝夾方法及切削刀具、合理的確定切削用量、加工余量、工序尺寸和工序公差、表面質(zhì)量。（5） 首件加工仿真及實際加工，零件加工過程中

3、出現(xiàn)的問題分析、編程心得等。（6） 撰寫設計說明書（不少于16000字）并打印裝訂成冊。2綜合設計的目的要求（1） 培養(yǎng)綜合運用所學職業(yè)基礎知識、專業(yè)知識和操作技能，提高解決實際問題的能力，從而達到鞏固、深化和提高所學的專業(yè)知識與技能。（2） 建立正確的科學思想，認真負責、實事求是的科學態(tài)度和嚴謹求實的作風。（3） 培養(yǎng)學生調(diào)查研究，收集資料，熟悉有關(guān)技術(shù)文件，運用國家標準、手冊、資料等工具書進行機械零件設計或加工（如設計計算，數(shù)據(jù)處理，工程制圖等）、編寫技術(shù)文件等獨立工作能力。（4） 為今后從事工作打好良好基礎。（5） 設計過程中勇于創(chuàng)新、勤于實踐。（6） 參與畢業(yè)設計的學生應在本小組內(nèi)進行

4、設計任務的分配，在教師的指導下，獨立、自主地完成給定的設計任務。3進度安排周次綜合設計各階段內(nèi)容起止日期1調(diào)研、查閱資料、開題報告10.15 10.192繪制軸零件圖、工藝分析10.22 10.263制定軸零件加工工藝、編制加工程序10.29 11.024軸的加工工藝、程序修訂、仿真加工11.05 11.095繪制模具加工零件圖、工藝分析11.12 11.166制定模具零件加工工藝、編制加工程序11.19 11.237模具加工工藝、程序修訂、仿真加工11.26 11.308畢業(yè)答辯12.03 12.074其他情況說明（1） 題目開始實施后，每周至少集中一次，并且嚴格考勤，檢查進度，協(xié)調(diào)事項，進

5、行組內(nèi)討論，解答問題。（2） 制定出畢業(yè)設計工作計劃，必須在規(guī)定時間內(nèi)完成給定的畢業(yè)設計各項任務。（3） 主動接受指導教師的檢查和指導，定期向指導教師匯報設計工作進度。（4） 畢業(yè)設計說明書的書寫格式應按照畢業(yè)設計規(guī)范化要求撰寫。（5） 畢業(yè)設計結(jié)束時，學生應將畢業(yè)設計說明書裝訂成冊，連同其附件、畢業(yè)設計任務書等，一并放入學生畢業(yè)設計資料袋，按數(shù)控技術(shù)課題的具體規(guī)定填寫畢業(yè)設計資料目錄，送交指導教師審閱。（6） 需提供電子文稿。5主要參考文獻1 現(xiàn)代工程圖學教程 編者:趙大興 湖北科學技術(shù)出版社；20092 互換性與技術(shù)測量 編者：高曉康 高等教育出版社；20083 機械制造技術(shù) 編者：姜晶

6、劉華軍 人民郵電出版社；20094 工程力學 編者：劉思俊 機械工業(yè)出版社；20105 金屬切削原理與刀具 編者：蘆福楨 機械工業(yè)出版社；20096 機床夾具設計 編者7 機械制造技術(shù)基礎 編者：孫學強 機械工業(yè)出版社；20088 數(shù)控加工工藝規(guī)劃 編者：張明建 清華大學出版社；20099 數(shù)控加工曲型案例 編者：10 數(shù)控機床 編者：11 數(shù)控車床編程與操作 編者：朱明松 機械工業(yè)出版社；200812數(shù)控銑床編程與操作 編者：朱明松 機械工業(yè)出版社；200813CAD/CAM應用 編者：趙國增 高等教育出版社；200814數(shù)控技術(shù)畢業(yè)設計指導 編者：楊良根 北京理工大學出版社 20096、畢

7、業(yè)設計心得體會與總結(jié)7、附件（設計圖紙或流程圖等相關(guān)資料）黃石職業(yè)技術(shù)學院綜合設計題目： 內(nèi)螺紋深槽橢圓 手柄數(shù)控車削加工班 級： 10級 數(shù)控2班專 業(yè)： 機械工程系學生姓名： 劉松指導教師： 熊斌海日 期： 2012年10月15日目錄前 言（3）第一節(jié) 零件分析（4） 一、零件圖（4） 二、零件圖完整性與正確性檢查（5） 三、零件結(jié)構(gòu)分析（5）四、輪廓基點坐標運算（5）第二節(jié) 工件的定位與裝夾（6） 一、加工要求（6）二、零件裝夾與定位基準選擇（6）三、數(shù)控機床選擇與毛坯的確定（7）四、加工刀具分析與確定（9）五、加工處理（10）第三節(jié) 數(shù)控車削加工工藝（11）一、零件的裝夾與安裝方式（1

8、1）二、加工方法的選擇（13）三、劃分加工階段（13）四、劃分加工工序（13）五、切削用量的選擇與確定（14）六、數(shù)控車削加工工序卡（16）七、數(shù)控車削加工刀具表（17）第四節(jié) 機床刀具運行軌跡圖（18）第五節(jié) 數(shù)控車削加工程序單（21）第六節(jié) 數(shù)控車削加工操作詳情（24）一、數(shù)控編程和輔助參數(shù)的確定（24）二、數(shù)控加工刀具安裝（24）三、工件安裝注意事項（25）四、工件的檢測與校驗（26）五、數(shù)控加工的對刀（26）六、數(shù)控加工首件試切（27）七、零件的生產(chǎn)加工（27）第七節(jié) 結(jié)論（28）前言數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床在當今機械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國家基礎工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，

9、并已成為傳統(tǒng)機械制造工業(yè)提升改造和實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標志。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床的廣泛應用，給機械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品種類和檔次以及生產(chǎn)方式帶來了革命性的變化。它的發(fā)展是信息技術(shù)(1T)與制造技術(shù)(MT)結(jié)合發(fā)展的結(jié)果。現(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技術(shù)，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上的。掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)知識是現(xiàn)代機電類專業(yè)學生必不可少的。 數(shù)控車削是普通車削與現(xiàn)代先進的數(shù)控技術(shù)相結(jié)合的加工方法。是指利用數(shù)字化信號多車床的運動及加工過程進行控制的一種方法。數(shù)控車削的設備就是數(shù)控車床。數(shù)控車床有很多類型，包括精密型數(shù)控車床、專用型數(shù)控車床和萬能型車削中心

10、。無論在效率、加工范圍和加工精度上數(shù)控車削都遠遠超過了普通車削，因而在全球加工中應用極為廣泛。 車削加工是在車床上利用工件相對于刀具旋轉(zhuǎn)對工件進行切削加工的方法。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。車削是最基本、最常見的切削加工方法，在生產(chǎn)中占有重要的地位。然而數(shù)控加工工藝與編程是數(shù)控技術(shù)應用專業(yè)和機電類專業(yè)的主要專業(yè)必修知識之一。通過學習及有關(guān)教學環(huán)節(jié)的配合，掌握數(shù)控加工工藝及程序編制的基本知識和基本理論;學會選擇機床、刀具、夾具及零件表面的加工方法;掌握數(shù)控加工工藝設計方法和數(shù)控加工程序編制方法的能力;初步具備制定中等復雜程度的數(shù)控加工工藝及編程的能力;同時，還能分析解決生產(chǎn)中一般工

11、藝問題。基于以上幾點看法，選擇一對適應在數(shù)控車床上加工的軸類零件作為畢業(yè)設計課題，并以此來強化所學的知識。第一節(jié) 零件分析一、零件圖：圖1.1.1二、零件圖完整性與正確性檢查 由于數(shù)控車削加工程序是以準確的坐標點來編制的，因此，每個圖形幾何要素間的相互關(guān)系（如相切、相交、垂直和平行等）應明確；各幾何要素的條件要充分，應無引起矛盾的多余尺寸和影響工序安排的封閉尺寸；尺寸公差和技術(shù)要求是否齊全等（數(shù)控加工工藝規(guī)劃P15） 經(jīng)審查圖紙本人認為該零件圖紙尺寸標注完整、正確、符合數(shù)控加工要求、加工部位清楚明確。三、零件結(jié)構(gòu)分析該零件結(jié)構(gòu)如圖1.1.2，包括有有圓柱面、圓弧面、橢圓球頭、內(nèi)槽、內(nèi)孔及內(nèi)螺紋

12、。在數(shù)控車削加工中，零件車削加工成形的結(jié)構(gòu)形狀并不復雜，但零件的尺寸精度尤其是零件的位置精度要求較高，直徑尺寸上也有尺寸公差和表面粗糙度值等要求。 圖1.1.2 內(nèi)螺紋深槽橢圓手柄 四、輪廓基點坐標計算生活中，我們對幾何信息的認知有多種方法常用的有，數(shù)形結(jié)合法（解析法）。但有時面對復雜的圖形，解析法會帶來繁重的數(shù)學計算。而在實際生產(chǎn)中我們并不采用此類方法。AUTO CAD作為一套專業(yè)的繪圖軟件，它強大的信息處理功能為圖形中繁雜點的計算帶來了可能。我們在操作界面中繪制圖形后就可以打開狀態(tài)欄中的捕捉、對象捕捉按鈕，在繪圖區(qū)捕捉相關(guān)的點。同時，在狀態(tài)欄中就可以看到這些點的坐標，然后記錄下其坐標。第二

13、節(jié) 工件的定位與裝夾一、加工要求參見圖1.1.1：在數(shù)控車削加工中，零件重要的徑向加工部位尺寸精度要求有：30 0 -0.024和24 +0.033 0，根據(jù)查互換性與測量技術(shù)（P41表3-2標準公差數(shù)值）可得公差分別為7和8級，軸向加工部位尺寸精度無特別要求；零件重要加工部位形位精度要求的有：M20×1.5mm和24+0.033 0mm與16mm的軸有同軸度的位置精度要求即M20×1.5mm和24+0.033 0mm的兩軸線必須全位于直徑為公差值0.06mm且與基準軸線16mm同軸的圓柱面內(nèi).零件中間16mm和21mm的內(nèi)圓柱面以及長度為4mm的內(nèi)槽左端面有表面粗糙度要求

14、，分別為Ra6.3m、Ra12.5m和Ra6.3m，零件左端面有Ra3.2m的表面粗糙度要求，其余表面的粗糙度要求均為Ra3.2m。其他重要加工部位還有M20×1.5mm的內(nèi)螺紋，零件右端有橢圓球頭。由上述尺寸可以確定，零件的軸向加工尺寸該以左端面為基準。二、零件裝夾與定位基準選擇定位基準選擇原則（1）基準重合原則（2）基準統(tǒng)一原則（3）便于裝夾原則（4）便于對刀原則根據(jù)定位基準選擇原則，避免不重合誤差，便于編程，以工序的設計基準作為定位基準，并使工序基準、定位基準、編程原點三者統(tǒng)一，因為當加工的工序基準與定位基準不重合且加工面與工序基準不再一次安裝中同時加工出來時，會產(chǎn)生基準不重合

15、誤差。參見圖1.1.1：該零件左端為30 0 -0.084mm的圓柱，右端為橢圓球頭。又根據(jù)便于安裝與便于對刀原則，所選的定位基準應能保證定位準確、可靠，滿足刀具的操作要求。所以加工該零件時，先以右端毛壞外圓柱為定位基準加工出零件的左端面所有尺寸，再以30 0 -0.024mm的圓柱為定位基準加工零件的右端。采用三爪自動定心卡盤的裝夾方式進行零件的裝夾定位。三爪自動定心卡盤是同步運動的，一般不需找正，但裝夾時一般需要軸向支承面，否則所需夾緊力可能會過大而夾傷工件。三爪自動定心卡盤裝夾工件方便、省時，自動定心好，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。而圖紙中24+0.033 0mm與M20×

16、;1.5mm的同軸度要求完全可以用三抓自定心卡盤裝夾來達到。因此我們將自動定心零件軸向的定位基準選擇在圓柱段30 0 -0.024mm的左端面。在用三爪自動定心卡盤裝夾精加工過的圓柱段30 0 -0.24mm時，為了防止夾傷工件表面影響表面精度要求，我們在被夾住的工件表面包一層銅皮。三、數(shù)控機床選擇與毛坯的確定數(shù)控車床、車削中心，是一種高精度、高效率的自動化機床。它具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋。具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，并在復雜零件的批量生產(chǎn)中發(fā)揮 了良好的經(jīng)濟效果。合理選用數(shù)控車床，應遵循如下原則：確定典型零件的工藝要求、加工工件的批量，擬定數(shù)控車

17、床應具有的功能是做好前期準備，合理選用數(shù)控車床的前提條件 滿足典型零件的工藝要求典型零件的工藝要求主要是零件的結(jié)構(gòu)尺寸、加工范圍和精度要求。根據(jù)精度要求，即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求來選擇數(shù)控車床的控制精度。 根據(jù)可靠性來選擇，可靠性是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的保證。數(shù)控機床的可靠性是指機床在規(guī)定條件下執(zhí)行其功能時，長時間穩(wěn)定運行而不出故障。即平均無故障時間長，即使出了故障，短時間內(nèi)能恢復，重新投入使用。選擇結(jié)構(gòu)合理、制造精良，并已批量生產(chǎn)的機床。一般，用戶越多，數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越高。由上所述以及該零件加工工藝分析，確定加工使用的設備與輔具如下：（一）零件加工選擇在FANUC數(shù)控

18、系統(tǒng)的車床上進行；選用規(guī)格不大的經(jīng)濟型數(shù)控車床：CK6140型臥式數(shù)控車床，該機床規(guī)格為400×1080，加工能力：床身上最大回轉(zhuǎn)直徑為400mm，滑板上最大回轉(zhuǎn)直徑210mm，最大加工長度1000mm，床身寬度360mm。行程：X軸行程230mm，Z軸行程 1080mm。主軸：主軸轉(zhuǎn)速范圍80-400-2000r/min (高低2檔)變頻調(diào)速，主軸端部尺寸C6，主軸內(nèi)孔錐度公制70， 主軸通孔直徑65 mm，刀架刀具數(shù)量4，刀柄尺寸25*25，換刀時間sec 2，進給 X軸快速進給3000mm/min， Z軸快速進給6000mm/min，每轉(zhuǎn)切削進給量0.005-100 mm/r。

19、精度：最小設定單位0.001mm，重復定位精度0.01mm，表面粗糙度Ra1.6。尾架：尾座套筒錐度MT4，尾座套筒直徑65mm，尾座套筒行程100mm。電機：主電機功率 5 KW，X軸、Z軸伺服電機6 N.m，機床外形尺寸（長*寬*高）1000mm規(guī)格2310*1200*1500，凈重1700KG 。由上所述，該車床可滿足零件的加工工藝要求，又因為此機床結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉符合生產(chǎn)的經(jīng)濟實用的要求。（二）配備三爪自動定心卡盤等相關(guān)裝夾工具；（三）毛坯和材料的選擇 軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對于外圓直徑

20、相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機械加工的工作量，還可改善機械性能。該零件外圓直徑相差不大，所以我們使用棒料這種毛坯形式。 零件的材料我們選擇常用的軸類零件材料45鋼，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達4552HRC。45號鋼廣泛用于機械制造，這種鋼的機械性能很好。但是這是一種中碳鋼，淬火性能并不好， 45號鋼可以淬硬至HRC42至46。所以如果需要表面硬度，又希望發(fā)揮45#鋼優(yōu)越的機械性能，常將45#鋼表面淬火（高頻淬火或者直接淬火），這樣就能得到需要的表面硬度。四、加工刀具分析與確定參

21、見圖1.1.1：在該零件的數(shù)控車削加工中采用硬質(zhì)合金Kr=900外圓車刀，副偏角取為600，斷屑性較好。主要用來車削工件的外圓、端面。它主偏角較大，車削外圓時作用于工件的徑向力小，不易出現(xiàn)將工件頂彎的現(xiàn)象。一般用于半精加工，甚至有時也可做精加工。（由于機床刀架為四工位的以至刀具的數(shù)量受到了限制，又因為零件外圓面的尺寸，形位還有表面粗糙度要求不是很高，所以我們將零件外圓的粗精車兩道工序，采用一把90°外圓車刀完成，零件中間圓柱槽部分使用寬度為4mm的切槽刀。零件16mm孔部位用麻花鉆，內(nèi)螺紋部位使用刀柄寬度為10mm的內(nèi)螺紋車刀，內(nèi)槽部位則用刀柄寬度為12mm主切削刃寬度為4mm的內(nèi)切

22、槽車刀，其它內(nèi)孔用鏜孔車刀，就可以滿足加工所需。由零件加工的上述工藝分析與生產(chǎn)要求，確定加工使用的材料如下：（一）配備零件毛坯1000件，毛坯材料為45#鋼；毛坯尺寸35mm×85mm； （二）刀具配備：中心鉆（B=2.5mm）若1支；16鉆頭若干支；外圓車刀（正刀、主偏角Kr=900）若干把；鏜孔車刀若干把；內(nèi)切槽車刀（刀刃寬B=4mm）若干把；內(nèi)螺紋車刀若干把。五、加工處理由上述工藝分析確定，該零件為軸類回轉(zhuǎn)體零件，毛坯材料為45鋼，根據(jù)機械制造技術(shù)P159可知軸類零件可分為剛性軸和撓性軸（L/D12為剛性軸，L/D>12為撓性軸）而該零件為剛性軸這樣抵抗變形的能力就強，又

23、因為45鋼為一種中碳鋼這類剛的有害雜質(zhì)較少其強度，塑性，韌性均比碳素結(jié)構(gòu)鋼好，硬度不高易切削，常用于制作承受負荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應力較小的大型正火零件，但是這類剛的淬火性能不好，至多淬硬至HRC46導致鋼的硬度不夠和軟點，所以，為了改善鋼的可加工性，消除火破碎過共析鋼種的網(wǎng)狀滲碳體即消除毛坯的內(nèi)應力，均勻組織，改善切削加工性，并為最終熱處理做組織準備。我們將毛坯做正火的預備熱處理，這樣可以消除材料的內(nèi)應力，降低材料硬度，為接下來的加工做準備（正火一般安排在毛坯生產(chǎn)之后，切削加工之前）；調(diào)質(zhì)作為最終熱處理，調(diào)質(zhì)的目的是使工件獲得良好的綜合機械性能（調(diào)質(zhì)一般不安排在粗加工之前，是為了避免調(diào)質(zhì)層

24、在粗加工時大部分被切削掉，失去調(diào)質(zhì)作用，通常安排在粗加工之后半精加工之前）。熱處理順序：正火粗加工調(diào)質(zhì)精加工。在生產(chǎn)實際中，零件的加工往往是以混合工藝的形式來進行編制的；有的加工工藝在數(shù)控車床上不能進行操作或操作比較繁瑣。所以在數(shù)控加工前要對零件的某些部位進行預加工，目的是為數(shù)控車削加工工序提供可靠的裝夾工藝基準。對于該零件在數(shù)控加工前的預加工就是在零件一端鉆打直徑為16mm深度為30mm的內(nèi)孔。第三節(jié) 數(shù)控車削加工工藝該零件有尺寸精度要求和粗糙度要求。當零件的加工工藝和走刀路線確定后，就要正確地計算刀位點的編程坐標系，如果對刀點的坐標系計算錯誤或誤差較大那么將直接導致零件尺寸誤差較大甚至不合

25、格。有的零件都是有公差要求的，編程時一定要把公差考慮進去，否則，加工的零件有可能不符合公差要求。要根據(jù)加工零件的材料、切削性和表面形狀，合理地選擇刀具的類型、牌號和刀具的幾何參數(shù)，刀具的前角、后角和修光刃對提高零件的表面加工質(zhì)量都 有很大的作用。在對零件加工進，切削用量的選擇對零件表面的加工精度和表面粗糙度有直接的影響，為了達到加工要求，要合理地選擇切削用量。其加工工藝內(nèi)容詳見下述數(shù)控工藝文件。一、零件的裝夾與安裝方式該零件一端為圓柱另一端為橢圓球頭，采用兩頂尖裝夾也不好裝夾，所以分兩次掉頭裝夾加工該零件。零件左端外圓柱尺寸有精度要求，為了保證加工精度，裝夾左端時用銅片墊起裝夾。加工時采用三爪

26、自動定心卡盤裝夾零件，工件加工安裝和工件坐標原點設定卡見表1.1.2。表1.1.2 數(shù)控加工工件安裝和零點設定卡 2012年11月1日零件圖號J01數(shù)控加工工件安裝和零點設定工序號零件名稱內(nèi)螺紋深槽橢圓球頭心軸裝夾次數(shù)2次編制日期批準（日期）第 1 頁序號夾具名稱夾具圖號2011.11.1共 1 頁三爪卡盤二、加工方法的選擇 選擇數(shù)控車削加工方法是應重點考慮的方面包括：能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求;使走刀路線最短，即可簡化編程程序段，又可減少道具空行程時間，提高加工效率；使編程節(jié)點數(shù)值計算簡單、程序段數(shù)量少、以減少編程工作量。一般零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及生產(chǎn)類

27、型確定零件的數(shù)控車削加工方法及加工方案。而回轉(zhuǎn)體零件的加工方法主要是車削、鏜削和磨削。根據(jù)機械制造技術(shù)P133面可知，車削和鏜削既可滿足此零件的形狀要求三、劃分加工階段當數(shù)控加工零件的精度要求較高時，往往不可能一道工序來滿足其加工要求，而是需要用幾道工序逐步達到其所有要求的加工精度。為保證加工質(zhì)量和合理地使用設備及人力，我們加工階段劃分為兩個階段粗加工和精加工，粗加工包括粗車和粗鏜，精加工包括精車和精鏜。整個加工不需要磨削，因為磨削加工主要是提高表面粗糙度，而此零件的表面粗糙要求不是很高，精車就能保證，所以不需要磨削加工這個階段。四、劃分加工工序數(shù)控加工分粗加工和精加工進行，其工序如下：（一）

28、 使用主偏角Kr=900的外圓車刀，平左端面保證表面粗糙度Ra3.2。粗精車30 0 -0.024mm的外圓至軸向尺寸30mm，保證表面粗糙度Ra3.2。數(shù)控加工工藝卡及選擇切削用量見圖表1.1.3。（二） 使用B=2.5的中心鉆鉆出左端中心孔，再用16的麻花鉆加工左端內(nèi)孔至深度30保證表面粗糙度Ra6.3。數(shù)控加工工藝卡及選擇切削用量見圖表1.1.3（三） 便用刀刃寬度B=4mm的內(nèi)切槽車刀粗加工和精加工加工零件左端4的槽至尺寸21，保證槽底和槽的兩端面表面粗糙度Ra6.3。數(shù)控加工工藝卡及選擇切削用量見圖表1.1.3。（四） 使用內(nèi)孔鏜刀粗加工和精加工加工零件左端24+0.033 0mm，

29、17mm的內(nèi)孔和斜角至尺寸保證表面粗糙度Ra3.2。數(shù)控加工工藝卡及選擇切削用量見圖表1.1.3。（五） 使用內(nèi)螺紋車刀粗加工和精加工出M20×1.5mm的內(nèi)螺紋至尺寸。數(shù)控加工工藝卡及選擇切削用量見圖表1.1.3。（六） 掉頭裝夾另一端，由于左端有尺寸精度和表面粗糙度要求，在裝夾時為了不夾傷左端，我們使用銅皮包裹左端裝夾，車右端面至尺寸80，保證表面粗糙度Ra3.2，數(shù)控加工工藝卡及選擇切削用量見圖表1.1.3。（七） 使用主偏角Kr=900的外圓車刀粗精車橢圓至尺寸保證表面粗糙度要求Ra3.2，數(shù)控加工工藝卡及選擇切削用量見圖表1.1.3。五、切削用量選擇與確定（一） 背吃刀量a

30、p的確定在工藝系統(tǒng)剛度和機床功率允許的情況下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進給次數(shù)。一般當毛坯直徑小于6mm時，根據(jù)加工精度考慮是否留出半精加工和精加工余量，剩下的余量可一次切除。當零件的精度要求較高時，為了保證加工和表面粗糙度，應留出半精加工，精加工余量，一般半精加工余量為0.5到2mm、所留余量一般比普通車削時所留余量少，常取精車余量0.1到0.3mm。由上所述，該零件粗加工的背吃刀量ap=1.0，精加工的背吃刀量ap=0.2。（二） 主軸轉(zhuǎn)速n的確定光車時主軸轉(zhuǎn)速應根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度VC(m/min)來確定。所以根據(jù)查（數(shù)

31、控加工工藝規(guī)劃）P62表1-15和P63表1-16以及主軸轉(zhuǎn)速計算公式： N=1000VC/(D)n工件或刀具的轉(zhuǎn)速，單位為r/min；VC切削速度，單位為m/mind切削刃選定點處所對應的工件或刀具的回轉(zhuǎn)直徑，單位為mm由上所得可知數(shù)控粗、精加工轉(zhuǎn)速： N粗加工=1000*（70-90）/（*35）=（637900）取637r/minN精加工=1000*（90-130）/（*35）=（9001182）取900 r/min（三）進給速度F的確定進給速度F是指在單位時間內(nèi)，刀具沿進給方向移動的距離（單位為mm/min）。進給速度的大小直接影響零件表面粗糙度值和撤車削效率，因此進給速度的確定應在保

32、證表面質(zhì)量的前提下，選擇較高的進給速度。 粗車時加工表面粗糙度要求不高，進給兩f主要受刀桿、刀片、工件和機床進給機構(gòu)強度與剛度能承受的切削力所限制，一般為0.3到0.5mm/r，半將加工與精加工的進給量，主要受加工表面粗糙度要求的限制，半精加工常取0.2到0.3mm/r，精加工常取0.08到0.02mm/r，切斷時常取0.05到0.15 mm/r。工件材料較軟時，可選用較大的進給量，反之，應選用較小的進給量。再按如下公式 F=nf式中：F進給速度，單位為mm/min；f進給量，單位為mm/r；n工件或刀具的轉(zhuǎn)速，單位為r/mim；綜合可得粗、精加工的進給速度：F粗加工=（0.3-0.4）*63

33、7=（191254） 取200mm/minF精加工=（0.08-0.2）*900=（72180） 取120mm/min六、數(shù)控車削加工工序卡 表1.1.3 數(shù)控加工工藝卡 2012年 11 月 11日機械廠數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號HSSK201002內(nèi)螺紋深槽橢圓手柄J01工藝序號編程編號夾具名稱夾具編號使用設備車間三爪自動定心卡盤01普通車床數(shù)控車床10工步號工步內(nèi)容加工面刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/min背吃刀量mm檢測工具備注1平左端面，保證表面粗糙度Ra3.2左端面T1B=2.56372002.0游標卡尺普通車床2鉆2.5mm的中心孔左端面T0Kr

34、=906372000.2游標卡尺普通車床3粗精加工30 0 -0.024mm外圓和2×45°的倒角至尺寸22，保證表面粗糙度Ra3.2,帶下左端面外圓柱面T1B=2.5637/ 900200/ 1201.0/0.2游標卡尺數(shù)控車床4鉆16mm的底孔至30mm左端面T5166372002.0 游標卡尺普通車床5切4mm的內(nèi)槽至尺寸21保證槽底和兩端面的表面粗糙度分別為Ra12.5和Ra6.3內(nèi)孔T2B=4637721.0游標卡尺數(shù)控車床6粗鏜24+0.033 0mm，M20×1.5mm頂徑17mm和斜角，留精加工余量內(nèi)孔T3鏜刀6372001.0游標卡尺數(shù)控車床7精

35、鏜24+0.033 0mm，M20×1.5mm頂徑17mm和斜角至尺寸，保證表面粗糙度Ra3.2內(nèi)孔T3鏜刀9001200.2圓孔塞規(guī)數(shù)控車床8車M20×1.5mm的螺紋至尺寸內(nèi)孔T4螺紋刀9001200.2螺紋塞規(guī)數(shù)控車床9掉頭裝夾左端（左端表面包銅皮），車右端面至尺寸80mm右端面T1Kr=906372002.0游標卡尺普通車床10粗車右端橢圓和R16的圓弧，留精加工余量外圓柱面T1Kr=906372001.0游標卡尺數(shù)控車床11精加工右端橢圓和R16的圓弧至尺寸,保證表面粗糙度Ra3.2外圓柱面T1Kr=909001200.2百分表數(shù)控車床編輯劉松審核劉松批準熊斌海2

36、012.11.9共 1頁第 1頁七、數(shù)控車削加工刀具表表1.1.4 數(shù)控刀具結(jié)構(gòu)及明細表刀具號刀位號刀具名稱刀 具刀補地址換刀方式加工部位規(guī) 格長度直徑寬度長度自動/手動設定補長設定T0尾座中心鉆B2.5402.5無自動零件左端T5尾座鉆頭168016無自動零件左端T11外圓車刀Kr=9008520無自動零件兩端T22切槽車刀B=41058無自動零件外形T33鏜孔車刀12510無自動零件外形T44內(nèi)螺紋車刀10510無自動零件內(nèi)孔第四節(jié) 機床刀具運行軌跡圖數(shù)控加工左端的外形軌跡運行圖見表1.1.5，數(shù)控加工左端內(nèi)孔軌跡運行圖見表1.1.71.1.9。數(shù)控加工右端的外形軌跡運行圖見表1.1.6表

37、1.1.5 機床刀具運行軌跡圖刀具號TI零件左端外形曲線刀具長度85Kr=90 外圓車刀平端面以及車外圓的軌跡示意圖（自動完成）表1.1.6機床刀具運行軌跡圖刀具號T1零件右端外形軌跡曲線刀長85Kr=90 外圓車刀平端面以及車橢圓和圓弧的跡示意圖（自動完成）表1.1.7 機床刀具運行軌跡圖刀具號T0/T2零件左端內(nèi)孔軌跡曲線刀長8O/1O5鉆頭鉆孔時的軌跡示意圖（手動完成）內(nèi)孔切槽刀的切槽軌 跡示意圖（自動完成）表1.1.8 機床刀具運行軌跡圖刀具號T3零件左端內(nèi)孔軌跡曲線刀長125內(nèi)孔鏜刀，鏜內(nèi)輪廓的軌跡示意圖（自動完成） 表1.1.9 機床刀具運行軌跡圖 刀具號T4零件左端內(nèi)孔軌跡曲線刀

38、長105內(nèi)螺紋車刀車內(nèi)螺紋的軌跡示意圖（自動完成）第五節(jié) 數(shù)控車削加工程序單零件左端加程序清單見表1.2.0。零件右端加工程序清單見表1.2.1。表1.2.0 數(shù)控加工程序單 Z(W、K) 零件名稱 內(nèi)螺紋深槽橢圓球手柄 校核 熊斌海 X(U、I) O1111 序號零件右端程序說明N0010G40 G99 G80 G21復位機床初始值N0020G00 X100 Z100快速定位為換刀做準備N0030T0101換用外圓車刀調(diào)用1號刀補N0030M03S637給定轉(zhuǎn)速主軸正轉(zhuǎn)N0040M08開啟冷卻液N0050G00 X38 Z5快速定位到循環(huán)起刀點N0060G71 U1 R0.5 F200圓柱面

39、粗車復合循環(huán)N0070G71 P1 Q2 U0.3 W0.1圓柱面粗車復合循環(huán)N0080N1 G00 Z-0.5快速定位到指定點N0090M03 S900給定精加工轉(zhuǎn)速主軸正轉(zhuǎn)N0100G01 X-1 F120平左端面N0110G01 X28退刀N0120G01 X30 Z-1.5加工左端倒角N0130N2 G01 Z-25加工30mm的圓柱面N0140G70 P1 Q2圓柱面精車復合循環(huán)N0150G00 X100 Z100快速定位到換刀點N0160M05主軸停止N0170T0202換用內(nèi)切槽刀調(diào)用2號刀補N0180M03 S637給定轉(zhuǎn)速主軸正轉(zhuǎn)N0190G00 X12 Z5快速定位到指定點

40、N0200G00 Z-24.5快速定位到槽正上方N0210G01 X16 F120切寬為4mm的槽N0220G01 X10 F500退刀N0230G00 Z5退刀N0240G00 X100 Z100快速定位到換刀點N0250M05主軸停止N0260T0303換用鏜刀調(diào)用3號刀補N0270M03 S637給定轉(zhuǎn)速主軸正轉(zhuǎn)N0280G00 X12 Z5快速定位到循環(huán)起刀點N0290G71 U1 R0.5 F200內(nèi)孔粗鏜復合循環(huán)N0300G71 P3 Q4 U-0.3 W0.1內(nèi)孔粗鏜復合循環(huán)N0310N3 G00 X26快速定位到指定點N0320M03 S900給定精加工轉(zhuǎn)速主軸正轉(zhuǎn)N0330G

41、01 Z-0.5 F120到指定點直線插補N0340G01 X24 Z-1.5倒角N0350G01 Z-6.5鏜24mm的孔N0360G01 X20進刀N0370G01 X17.9 Z-7.5倒角N0380N40 G01 Z-21鏜18mm的孔N0390G70 P3 Q4內(nèi)孔精鏜復合循環(huán)N0400G00 X100 Z100快速定位到換刀點N0410M05主軸停止N0420T0404換用內(nèi)螺紋刀調(diào)用4號刀補N0430M03 S637給定轉(zhuǎn)速主軸正轉(zhuǎn)N0440G00 X12 Z5快速定位到指定點N0450G00Z-3快速定位到螺紋循環(huán)起刀點N0460G92X18.84Z-21F1.5調(diào)用螺紋切削單

42、一循環(huán)N0470G92X19.35螺紋第一刀進給量N0480G92X19.85螺紋第二刀進給量N0490G92X20螺紋第三刀進給量N0500G00X100Z100螺紋第四刀進給量N0510M09關(guān)閉切削液N0520M05主軸停止N0530M30程序停止共2頁第1頁表1.2.1 數(shù)控加工程序單 Z(W、K) 零件名稱 內(nèi)螺紋深槽橢圓球頭心軸 校核 熊斌海X(U、I) 02222 序號零件右端程序說明N0010G40 G99 G80 G21掉頭裝夾復位機床初始值N0020#1=-0.5Z軸變量N0030#2=30橢圓長半軸N0040#3=15橢圓短半軸N0050#4=0.5增量設定N0060G0

43、0 X100 Z100快速定位到換刀點N0070T0101換用外圓車刀調(diào)用1號刀補N0080M03 S637給定轉(zhuǎn)速主軸正轉(zhuǎn)N0090M08開啟冷卻液N0100G00 X38 Z5快速定位到指定點N0110G00 Z-0.5快速定位到指定點N0120G01 X-1 F200平右端面保證總長N0130G01 X38 F500退刀N0140G00 Z5快速定位到循環(huán)起刀點N0150G71 U1 R0.5 F200外圓粗車復合循環(huán)N0160G71 P5 Q6 U0.3 W0.1外圓粗車復合循環(huán)N0170N5 G00 X0快速定位到指定點N0180M03 S900給定精加工轉(zhuǎn)速主軸正轉(zhuǎn)N0190G01

44、 Z-0.5 F120直線插補到橢圓加工起點N0200WHILE#1GT-46.6 DO1程序跳轉(zhuǎn)條件N0210#1=#1-#4每次的背吃刀量N0220#5=SQRT1-#1+30*#1+30/900*900計算公式N0230G01 X#5 Z#1橢圓插補N0240END1結(jié)束N0250G02 X30 Z-58.5 R16 F120加工R16的圓弧N0260N6 G01 Z-60 F120加工30mm的外圓N0270G70 P5 Q6外圓精加工復合循環(huán)N0280G00 X100 Z100退刀N0290M09關(guān)閉冷卻液N0300M05主軸停止N0310M30程序結(jié)束返回起點共2頁第2頁第六節(jié) 數(shù)

45、控車削加工操作詳情一、數(shù)控編程和輔助參數(shù)的確定（刀號、刀補、間隙補償?shù)龋ㄒ唬┑毒叩段惶柕脑O置。參見數(shù)控刀具明細表1.1.4.（二）刀補值未設定（加工中未使用刀具補償）。（三) 刀偏值未設定（加工中運用程序在起始點換刀）。（四）間隙補償值設置為使用機床的間隙測量值。（五）快速運行值采用數(shù)控系統(tǒng)默認值。二、數(shù)控加工刀具安裝車削外圓、車削端面包括車削內(nèi)孔時各種類型車刀的安裝與要求相同。車刀安裝得是否正確，將直接影響切削能否順利進行和工件的加工質(zhì)量，因此車刀安裝后必須做到：（一）刀尖嚴格對準工件中心（一般稍低于），以保證車刀前角和后角不變，否則車削工件端面時，工件中心會留下凸頭并損壞刀具。如下圖1.

46、1.3：車刀對準工件中心的方法：使用墊片來達到車刀刀尖對準工件中心，墊片一般使用150200mm的鋼片。墊片要墊實，墊片的數(shù)量應盡量少。正確的墊法是：使墊片在刀頭一端與四方刀架垂直于刀桿的邊對齊。圖1.1.3 車刀刀尖與工件中心未對準（二）車刀刀桿就與進給方向垂直，以保證主偏角與副偏角不變。（三）為避免加工中產(chǎn)生振動，要求車刀刀桿伸出長度應盡量短，一般不超過刀桿厚度的11.5倍；內(nèi)孔車削加工的刀桿伸出的長度以被加工孔的深度為準，且大于被加工孔的深度。（四）最少要用刀臺上的兩顆螺釘壓緊車刀，并且要求輪流擰緊螺釘。當車刀緊后，試車削端面，觀察車刀刀尖是否對準工件中心，否則應從新調(diào)整墊片并進行試切，

47、直到車刀刀尖對準工件中心。三、工件裝夾注意事項零件的加工采用三爪自動定心卡盤夾緊，為保證零件的尺寸精度，還須采用墊片包裹夾緊。工件裝夾時就注意如下：（一）安裝工件前，必須把三爪自動定心卡盤和被夾工件的部位探試干凈。（二）安裝好工件后，讓主軸轉(zhuǎn)動，看工件是否甩動，否則從新裝夾。（三）為防止工件的軸向竄動，工件應采用軸向定位。使用限位支承進行軸向定位。四、工件的檢測與校正由于三爪自動定心卡盤能夠進行自動定心，所以當工件軸向長度不大并且加工精度要求不高時，可以不進行校正。但是，當裝夾較長的工件或者加工精度要求較高時，因為遠離三爪自動定心卡盤的工件端有可能與車床的軸心不重合，所以必須進行工件的校證。校

48、正方法有：（一）用百分表校正工件的外圓和端面（觀察百分表指針的波動，當波動大時，大部分是裝夾的問題，裝夾時適當旋轉(zhuǎn)下棒料再加緊然后主軸轉(zhuǎn)動，看棒料外圓面的抖動是否過大，過大則調(diào)整。有時也可能是進給量的原因，這時可適當調(diào)整進給來校正）（二）用圓孔塞規(guī)校正工件24+0.033 0mm的內(nèi)孔（塞規(guī)順著孔的軸線插入插出，不能傾斜；塞規(guī)塞入孔內(nèi)不許轉(zhuǎn)動或搖晃塞規(guī)；如果通規(guī)能過表示最小極限尺寸滿足要求且止規(guī)不能順利通過表示最大極限尺寸滿足要求，則被測圓孔滿足公差要求合格。反之不合格。16mm的孔屬于自由尺寸無需校正）（三）用螺紋塞規(guī)校正工件M20×1.5mm的內(nèi)螺紋（如果被測螺紋能夠與螺紋通規(guī)旋

49、合通過，且與螺紋止規(guī)不完全旋合通過（螺紋止規(guī)只允許與被測螺紋兩段旋合，旋合量不得超過兩個螺距），就表明被測螺紋的作用中徑?jīng)]有超過其最大實體牙型的中徑，且單一中徑?jīng)]有超出其最小實體牙型的中徑，那么就可以保證旋合性和連接強度，則被測螺紋中徑合格。反之不合格。）五、數(shù)控加工的對刀（一）數(shù)控車床先裝夾零件，毛坯尺寸35mm×85mm。（二）在數(shù)控車削加工中，是以車刀刀尖圓弧中心進行加工的。因此在對刀時，對刀尺寸應該減去刀尖圓弧半徑R2。（三）X方向?qū)Φ?。為了保證零件的尺寸精度要求，采用試切法對刀。在手動模式下，先慢慢靠近工件，用刀尖去碰端面（徑向1到2mm），碰到后X向不動，移動Z軸車12mm，然后讓刀具沿Z向退刀，用游標卡尺測量出已加工圓柱的直徑，最后將其值輸入到機床坐標系中即完成了X軸方向的對刀。（四）Z向?qū)Φ丁Ｆ饎榆嚧仓鬏S，用端