軸類零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計設(shè)計工藝軸類零

1、 蘇州市職業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計題目軸類零件的數(shù)控 加工工藝 院 機電工程學院 系 機電系 專業(yè)班級 09數(shù)控2班 姓 名 薛震 學 號 1213020235 指導(dǎo)教師 董老師 摘 要 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，機械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平，則是反映國民經(jīng)濟實力和科學技術(shù)水平的重要標志之一。而數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代化加工設(shè)備的基礎(chǔ)，又是精密、高效、高可靠性、高柔性加工技術(shù)的支撐。發(fā)展先進制造技術(shù)必須以數(shù)控技術(shù)為基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)它綜合了計算機、自動控制、電機、電氣傳動、測量、監(jiān)控、機械制造等學科領(lǐng)域最新成果而形成的一門綜合科學技術(shù)。對制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化、智能化生產(chǎn)起到舉足輕重的作用。

2、按給定零部件圖及條件和要求，完成零部件的數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計，使學生能融會貫通掌握所學習的專業(yè)知識，提高學生的動手能力，達到活學活用，做一個合格的應(yīng)用型工程師。關(guān)鍵詞 工藝分析加工方案進給路線控制尺寸目 錄第1章 前 言、設(shè)計目的1第2章 工藝方案分析2零件圖2一、件1的設(shè)計原理及結(jié)果2 工藝路線分析、選擇毛坯2 劃分工序、確定加工順序2 零件的裝夾與夾具的選擇3 刀具的選擇3 選擇切削用量4二、件2的設(shè)計原理及結(jié)果4 工藝分析4 毛坯選擇、劃分工序5 確定加工順序5 零件的裝夾與夾具的選擇5 刀具的選擇5 選擇切削用量6第3章：制作加工工藝工序卡7 一、件1 加工工序卡7 數(shù)控加工工藝卡8

3、件1數(shù)控加工刀具卡片11 數(shù)控加工程序說明卡11二、件2加工工序卡17 件2工藝卡18 件2數(shù)控加工刀具卡片19 數(shù)控加工程序說明卡20第4章 結(jié)束語21第5章 致謝詞、參考文獻22第1章 前 言 本次畢業(yè)設(shè)計是學院為了提高學生的數(shù)控技術(shù)及相關(guān)技能等綜合運用能力，通過畢業(yè)設(shè)計和完成畢業(yè)論文也是學院對畢業(yè)生生畢業(yè)資格的審核條件，同時也為我們以后的工作打下理論基礎(chǔ)，本次設(shè)計是由指導(dǎo)老師胡老師、三位同學的共同協(xié)作下完成的。 數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機械實現(xiàn)自動工作的技術(shù)。它廣泛用于機械制造和自動化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過程自動化問題。隨著科技的迅猛發(fā)展，自動控制技術(shù)已

4、廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機床、機器人以及各類機電一體化設(shè)備上。同時，社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對數(shù)控裝置和數(shù)控機械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。數(shù)控加工和編程畢業(yè)設(shè)計是數(shù)控專業(yè)教學體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，通過畢業(yè)設(shè)計使我們學會了對相關(guān)學科中的基本理論、基本知識進行綜合運 用。培養(yǎng)和提高了綜合分析問題和解決問題的能力，以及培養(yǎng)了科學的研究和創(chuàng)造能力。數(shù)控技術(shù)不斷的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)很快會普極中國工業(yè)基地，成為工業(yè)發(fā)展的標志，數(shù)控技術(shù)的成熟也是當代科技發(fā)展的標志，所以數(shù)控技術(shù)也是國家經(jīng)濟的體現(xiàn)。 本畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容主要是詳細敘述利用數(shù)控車床來加工零件。大致包含了數(shù)控技術(shù)特點的闡

5、述、零件的工藝的分析過程、加工中一些問題的解決方法、數(shù)控加工過程、數(shù)控編程機床操作與零件自檢過程等，另外還有設(shè)計說明書、參考文獻、畢業(yè)設(shè)計小結(jié)、致謝、附錄等部分。設(shè)計者以嚴謹務(wù)實的認真態(tài)度進行了此次設(shè)計，但由于知識水平與實際經(jīng)驗有限，時間又較為緊迫。在設(shè)計中難免會出現(xiàn)一些錯誤、缺點和疏漏，誠請各位評審老師給于批評和指正。一、設(shè)計目的（1）、培養(yǎng)學生正確的設(shè)計思想與方法，嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風，以及勇于探索的創(chuàng)新精神。 （2）、培養(yǎng)學生綜合運用所學理論知識和技能，分析和解決實際問題的能力及其基本工程素質(zhì)。（3）、通過課程設(shè)計實踐，加強學生對所修課程的理解和掌握，訓(xùn)練并提高學生在理

6、論計算、總體設(shè)計、工程繪圖、文獻資料查閱、運用相關(guān)標準與規(guī)范和計算機應(yīng)用等方面的能力。第2章 工藝方案分析零件圖： 一、 件1的設(shè)計原理及結(jié)果：1.工藝路線分析 該零件加工表面由圓柱面、圓錐面、拋物線面、圓弧面、內(nèi)孔及外螺紋等的精度要求較高；且大部分表面粗糙度要求Ra1.6um。零件材料為45鋼，切削加工性能較好，無熱處理要求。且批量為500件。2. 選擇毛坯件1毛坯選擇50x97mm的熱軋棒料 ，一共為505根。3.劃分工序用兩臺華中數(shù)控CK6140車床（數(shù)控系統(tǒng)HNC22T）分別完成件1的左端及右端的粗、精加工需要兩道工序。4.確定加工順序（1） 車削右端使用1號數(shù)控車床車削拋物線、螺紋、

7、36外圓及46外圓，加工順序先粗車后精車，留精車余量為0.25mm;工步順序為先粗車拋物線、M27外圓、36外圓及46外圓，留精車余量為0.25mm,再進行精車，再切槽，最后車螺紋。1. 粗車外圓，基本采用階梯切削路線，粗車拋物線、20mm外圓面、M27mm、36mm外圓面及40mm外圓面，留1mm的余量。2. 自右向左粗車拋物線、20mm外圓面、M27mm、36mm外圓面及40mm外圓面。3. 自右向左精車拋物線、20mm外圓面、M27mm、36mm外圓面及40mm外圓面。4. 車槽。5. 車削螺紋。（2）車削左端使用2號數(shù)控車床車削圓錐面、圓弧面、內(nèi)孔的加工。粗車圓錐面及圓弧面后各留精加工

8、余量為0.25mm。再精車出外輪廓，然后鉆孔，鏜孔到尺寸。1. 粗車外圓錐面，外圓弧面，后留精加工余量0.25mm。2. 精加工外圓錐面，外圓弧面，到尺寸。3. 鉆孔16mm，保證深度26mm。4. 粗鏜孔留精加工余量為0.25mm。5. 精鏜孔到尺寸。5、零件的裝夾與夾具的選擇車削右端部分時，用三爪自定心卡盤裝夾毛坯左端；車削左端時，采用三爪自定心卡盤裝夾零件右端36 x20mm。由于華中數(shù)控CK6140車床無回轉(zhuǎn)刀架，故在使用鉆頭16時，須做簡易工裝。6、刀具的選擇（1）粗車選用硬質(zhì)合金90º外圓車刀，副偏角取10º15º；（2）精車選用硬質(zhì)合金90º

9、;外圓車刀，副偏角取10º15º ，取刀尖圓弧半徑為=0.2mm；（3）切槽選擇刀寬為3mm的硬質(zhì)合金車刀；（4）螺紋刀選擇60º硬質(zhì)合金螺紋車刀，取刀尖角為59.5º；取刀尖圓弧半徑 =0.150.2mm；（5）鉆頭選擇16mm硬質(zhì)合金鉆頭。（6）鏜刀選擇90º硬質(zhì)合金刀，取副偏角=10º20º，取刀尖角=0.150.2mm。7、選擇切削用量（1）背吃刀量。粗車循環(huán)的時候其背吃刀量選擇=1.5mm，精車時選擇=0.25mm。（2）主軸轉(zhuǎn)速。車直線和圓弧輪廓時的主軸轉(zhuǎn)速可通過查表獲得，取粗車的切削速度 =120m/

10、min,精車的切削速度選擇 =160m/min。粗鏜時選擇切削速度=40m/min,精鏜時選擇=70m/min。根據(jù)零件直徑（精車時取平均直徑）計算（公式），并結(jié)合機床說明選取（粗車選取，主軸轉(zhuǎn)速=800r/min,精車時選取主軸轉(zhuǎn)速 =1500r/min；粗鏜時=800r/min,精鏜時=1200r/min）;切槽時選取主軸轉(zhuǎn)速為 =600r/min;車削螺紋時選擇主軸轉(zhuǎn)速 =1000r/min。（2） 進給速度。先選取進給量，然后用公式 計算進給速度。粗車時選擇進給量f=0.18 mm/r,精車選取f=0.08mm/r;粗鏜時選擇進給量f=0.125mm/r,精鏜時選擇f=0.06mm/r

11、。計算得粗車進給速度=150mm/min,精車時=100mm/min;粗鏜時的進給速度=100mm/min，精鏜時=80mm/min。切槽時選擇f=0.04mm/r,=25mm/min。車削螺紋時f=1.5mm/r,=150mm/min。二、件2的設(shè)計原理及結(jié)果1、工藝分析該零件加工表面由圓柱面、內(nèi)錐面、內(nèi)圓弧面及內(nèi)螺紋等組成。且大部分的表面粗糙度為=1.6um 。零件材料為45鋼，切削加工性能較好，無熱處理要求。且批量為500件。2、毛坯選擇件2毛坯選擇50x900mm的熱軋棒料 ，一共為25根。多下一根棒料為50x265mm，以備用。3、劃分工序用一臺華中數(shù)控CK6140車床（數(shù)控系統(tǒng)HN

12、C22T）分別完成件2的加工。4.確定加工順序 使用3號數(shù)控車床鉆孔、車削外圓面、內(nèi)錐面及內(nèi)圓弧面。先粗車留精車余量0.25mm。工步順序為鉆孔（手動，使用尾座）、車外圓、鏜內(nèi)孔。（1） 使用20mm的鉆頭鉆孔到50mm處。（使用尾座鉆孔）（2） 使用外圓車刀車平端面。（3） 使用外圓車刀粗車外圓面，留精車余量0.25mm。（4） 使用外圓車刀精車外圓面。（5） 使用鏜刀粗鏜M27的內(nèi)表面、內(nèi)錐面以及內(nèi)圓弧面，留精加工余量為0.25mm。（6） 使用鏜刀精鏜M27的內(nèi)表面、內(nèi)錐面以及內(nèi)圓弧面。（7） 使用內(nèi)螺紋刀車削內(nèi)螺紋。（8） 切斷保證總長46mm。5、零件的裝夾與夾具的選擇 使用三爪自定

13、心卡盤裝夾。6、刀具的選擇（1）粗車選用硬質(zhì)合金90º外圓車刀，副偏角取10º15º；（2）精車選用硬質(zhì)合金90º外圓車刀，副偏角取10º15º ，取刀尖圓弧半徑為=0.2mm；（3）切槽選擇刀寬為3mm的硬質(zhì)合金車刀；（4）內(nèi)螺紋刀選擇60º硬質(zhì)合金螺紋車刀，取刀尖角為59.5º；取刀尖圓弧半徑 =0.150.2mm；（5）鉆頭選擇20mm硬質(zhì)合金鉆頭。（6）鏜刀選擇90º硬質(zhì)合金刀，取副偏角=10º20º，取刀尖角=0.150.2mm。7、選擇切削用量（1）背吃刀量。粗車

14、循環(huán)的時候其背吃刀量選擇 =1.5mm，精車時選擇 =0.25mm。（2）主軸轉(zhuǎn)速。車直線和圓弧輪廓時的主軸轉(zhuǎn)速可通過查表獲得，取粗車的切削速度 =120m/min,精車的切削速度選擇 =160m/min; 粗鏜時選擇切削速度=40m/min,精鏜時選擇=70m/min。根據(jù)零件直徑（精車時取平均直徑）計算（公式），并結(jié)合機床說明選?。ù周囘x取，主軸轉(zhuǎn)速 =800r/min,精車時選取主軸轉(zhuǎn)速 =1500r/min; 粗鏜時=800r/min,精鏜時=1200r/min）;切槽時選取主軸轉(zhuǎn)速為 =600r/min;車削螺紋時選擇主軸轉(zhuǎn)速 =1000r/min。（3）進給速度。先選取進給量，然后

15、用公式 計算進給速度。粗車時選擇進給量f=0.18 mm/r,精車選取f=0.08mm/r;粗鏜時選擇進給量f=0.125mm/r,精鏜時選擇f=0.06mm/r。計算得粗車進給速度=150mm/min,精車時=100mm/min;粗鏜時的進給速度=100mm/min，精鏜時=80mm/min。切槽時選擇f=0.04mm/r,=25mm/min。車削螺紋時f=1.5mm/r,=150mm/min。第3章：制作加工工藝工序卡：件1 加工工序卡四川航天職業(yè)技術(shù)學院零件名稱零件材料毛坯種類毛坯硬度毛坯重量4550x97棒料工序號工序名稱設(shè)備名稱夾具進給量（mm/r）主軸轉(zhuǎn)速切削速度（m/min）冷卻

16、液1下料GB4032臥式帶鋸2數(shù)車CK61401 號三爪卡盤3數(shù)車CK61402號三爪卡盤編制代金龍審核會簽共 1 頁第 1 頁數(shù)控加工工藝卡四川航天職業(yè)技術(shù)學院工序卡片產(chǎn)品名稱零件名稱材料零件圖號4517工序號工序名稱夾具使用設(shè)備車間2，3數(shù)車三爪卡盤CK6140 1號CK6140 2號實習廠工步號工步內(nèi)容刀具量具及檢具進給量（mm/min）主軸轉(zhuǎn)速切削速度（m/min）1車平端面T011508002粗車外輪廓T01游標卡尺及外徑千分尺1508003精車外輪廓T02游標卡尺及外徑千分尺10015004切槽T03游標卡尺及外徑千分尺256005車螺紋T04游標卡尺及螺紋環(huán)規(guī)，螺紋千分尺1.51

17、0006掉頭裝夾車平端面2號設(shè)備T01游標卡尺1508007粗車左端外輪廓T01游標卡尺及自制錐套10015008精車右端外輪廓T02游標卡尺及自制錐套編制代金龍審核會簽共 2 頁第 1 頁四川航天職業(yè)技術(shù)學院工序卡片產(chǎn)品名稱零件名稱材料零件圖號45工序號工序名稱夾具使用設(shè)備車間2，3數(shù)車三爪卡盤CK6140實習廠工步號工步內(nèi)容刀具量具及檢具進給量（mm/r）主軸轉(zhuǎn)速切削速度（m/min）9鉆孔T03游標卡尺10鏜孔T04游標卡尺及內(nèi)徑千分尺編制代金龍審核會簽共 2 頁第 2 頁數(shù)控加工工序卡 件1數(shù)控加工刀具卡片四川航天職業(yè)技術(shù)學院產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號程序編號O0001和O0002工步號

18、刀具號刀具名稱刀柄型號刀具補償值mm備注直徑(mm)長度(mm)1、2、6、7T0190º外圓粗車刀20x201253、8T0290º外圓精車刀20x201250.24T03刀寬3mm的外切槽刀20x201251號設(shè)備5T0460º外螺紋刀20x201251號設(shè)備9T0316的鉆頭161202號設(shè)備10T0490º內(nèi)孔鏜刀20x201250.22號設(shè)備編制代金龍審核批準共 1 頁第 1 頁數(shù)控加工程序說明卡四川航天職業(yè)技術(shù)學院產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號程序編號O0001（件1右端程序）程序號程序內(nèi)容備注說明N10M03S800 開主軸N20T0101換1號

19、刀具N30G0X52Z0定位N40G1X-0.5F150平端面N50G0X51Z2定位循環(huán)起點N60G71U1.5R1P70Q290X0.5Z0.1F150粗車循環(huán)N70G0X100Z100精加工程序開始N80T0202S1500換刀換轉(zhuǎn)速N90G0G41X52Z2使用半徑補償定位N100X0Z2快速移動N110G1X0Z0F100到車削起點N120#1=0公式中的X坐標N130#2=0N140WHILE#2LE20條件判斷N150#2=#1*#1/10公式中的Z坐標N160G01X#1Z#2F100加工拋物線N170#1=#1+0.06X坐標增量0.06mmN180ENDW循環(huán)結(jié)束N190G

20、1X19.985Z-10F100直線插補N200Z-15加工20外圓N210X23.8定位倒角起點編制代金龍審核批準共 3 頁第 1 頁數(shù)控加工程序說明卡四川航天職業(yè)技術(shù)學院產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號程序編號O0001（件1右端程序）程序號程序內(nèi)容備注說明N220X26.8W-1.5倒角N230Z-35加工M27外圓N230X32定位圓弧起點N240G03X36Z-37R2F100加工圓弧N250G1Z-55F100加工36外圓N260X42.985定位倒角起點N270X45.985W-1.5加工倒角N280Z-71加工46外圓N290G0G40X52精加工程序結(jié)束N300G0X100Z100到

21、換刀起點N310T0303S600換3號刀換轉(zhuǎn)速N320G0X37Z-35快速定位N330X28快速定位N340G1X21F25加工外槽N350X28加工外槽N360W3.5加工外槽N370X26.8加工外槽N380X23.8W-1.5加工外槽N390X21加工外槽N400G04P2暫停2sW-2加工外槽編制代金龍審核批準共 3 頁第 2 頁數(shù)控加工程序說明卡四川航天職業(yè)技術(shù)學院產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號程序編號O0001（加工件1右端）程序號程序內(nèi)容備注說明N410G04P2暫停2sN420X37退刀N430G0X100Z100到換刀起點N440T0404S1000換4號刀換轉(zhuǎn)速N450G0X

22、28Z-9定位循環(huán)起點N460G76C2R-1E1A60X26.05Z-31K0.975U0.1V0.1Q0.5F1.5車削螺紋N470G0X100Z100退刀N480M05主軸停N490M30程序返回起始點編制代金龍審核批準共 3 頁第 3 頁數(shù)控加工程序說明卡四川航天職業(yè)技術(shù)學院產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號程序編號O0002（件1左端程序）程序號程序內(nèi)容備注說明N10M03S800開主軸N20T0101換1號刀N30G00X52Z0快速定位N40G1X-0.5F100車削端面N50G0X52Z2定位循環(huán)起點N60G71U1.5R0.5P70Q150X0.5Z0F100外圓粗車循環(huán)N70G0X1

23、00Z100精車程序起始點N80T0202S1200換刀換轉(zhuǎn)速N90G0G41X52Z2快速定位加刀補N100G01X28.1F100定位車削起點N110G01X30.480Z-19.8車削錐面N120G02X42.438Z-25.5R6車圓弧面N130G1X45.5定位倒角起點N140G1X46W-0.25加工倒角N150G00G40X52精加工程序結(jié)束N160G00X100Z100到換刀起點N170T0303S500M08換刀換轉(zhuǎn)速開冷卻液N180G00X0Z5定位起點N190G01Z-26F20鉆削內(nèi)孔N200G00Z100M09退刀關(guān)冷卻液N210X100到換刀起點N220T0404S

24、800換刀換轉(zhuǎn)速編制代金龍審核批準共 2 頁第 1 頁數(shù)控加工程序說明卡四川航天職業(yè)技術(shù)學院產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號程序編號O0002（件1左端程序）程序號程序內(nèi)容備注說明N230G00X19.5Z2定位車削起點N240G01Z-20F120粗加工內(nèi)孔N250G00Z2退刀N260G00X26.5定位加工起點N270G01X19.5Z-1.5F120粗加工倒角N280G00Z2S1200退刀換轉(zhuǎn)速N290G00X27定位加工起點N300G01X20.0165Z-1.5F80精加工倒角N310G01Z-20F80精加工內(nèi)孔N320G00X18Z100退刀N330X100N340M05關(guān)主軸N35

25、0M30返回程序開始點編制代金龍審核批準共 2 頁第 2 頁件2加工工序卡四川航天職業(yè)技術(shù)學院零件名稱零件材料毛坯種類毛坯硬度毛坯重量4550x97棒料工序號工序名稱設(shè)備名稱夾具進給量（mm/r）主軸轉(zhuǎn)速切削速度（m/min）冷卻液1下料GB4032臥式帶鋸2數(shù)車CK61403號編制代金龍審核會簽共 1 頁第 1 頁件2工藝卡四川航天職業(yè)技術(shù)學院工序卡片產(chǎn)品名稱零件名稱材料零件圖號45#工序號工序名稱夾具使用設(shè)備車間2數(shù)車三爪卡盤CK6140實習廠工步號工步內(nèi)容刀具量具及檢具進給量（mm/min）主軸轉(zhuǎn)速切削速度（m/min）1在數(shù)車上手動鉆孔50mm20鉆頭6002車平端面T01150800

26、3粗車外圓T01游標卡尺及外徑千分尺1508004精車外圓T01游標卡尺及外徑千分尺10015005粗鏜內(nèi)孔T02游標卡尺及內(nèi)徑千分尺1008006精鏜內(nèi)孔T02游標卡尺及內(nèi)徑千分尺自制錐柄8012007切斷T03游標卡尺256008（掉頭裝夾，4號設(shè)備）鏜螺紋內(nèi)孔T01游標卡尺，內(nèi)徑千分尺8012009（4號設(shè)備）車削內(nèi)螺紋T02游標卡尺螺紋塞規(guī)，1.51000編制代金龍審核會簽共 1 頁第 1 頁 件2數(shù)控加工刀具卡片四川航天職業(yè)技術(shù)學院產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號題目17程序編號O0003（件2的加工）工步號刀具號刀具名稱刀柄型號刀具補償值mm備注直徑(mm)長度(mm)120鉆頭20150

27、使用尾座2、3、4T0190º外圓車刀20x201250.23號設(shè)備5、6T0290º內(nèi)孔鏜刀20x201250.23號設(shè)備7T03刀寬3mm的外切槽刀20x201253號設(shè)備8T0460º內(nèi)螺紋刀20x201603號設(shè)備編制代金龍審核批準共 1 頁第 1 頁數(shù)控加工程序說明卡四川航天職業(yè)技術(shù)學院產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號題目17程序編號O0003（件2）程序號程序內(nèi)容備注說明N10M03S800開主軸N20T0101換刀N30G0X52Z0快速定位N40G1X21F150車端面N50G0X46.5Z2快速定位N60G1Z-50F150粗車外圓N70G0X48Z1S1500定位換轉(zhuǎn)速N80X41.072定位倒角起點N90G1X46.012Z-0.3F100加工倒角N100Z-50F100精加工外圓N110G0X100Z100到換刀起點N120T0202S800換刀換轉(zhuǎn)速N130G