數(shù)控軸類零件加工畢業(yè)設(shè)計

1、題 目：數(shù)控機床分類及軸類零件加工專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化學(xué) 號：08930651姓 名：羅 云指導(dǎo)教師：江磊學(xué)習(xí)中心：弘成寧波數(shù)字化學(xué)習(xí)中心 西 南 交 通 大 學(xué) 網(wǎng) 絡(luò) 教 育 學(xué) 院2010年 12月 18日院系 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化年級 2021-13班 學(xué) 號 08930651 姓 名 羅云 學(xué)習(xí)中心 弘成寧波數(shù)字化學(xué)習(xí)中心 指導(dǎo)教師 江磊 題目 數(shù)控機床分類及軸類零件加工 指導(dǎo)教師評 語 是否同意辯論 過程分(總分值20) 指導(dǎo)教師 (簽章) 評 閱 人評 語 評 閱 人 (簽章)成 績 辯論組組長 (簽章) 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計

2、任 務(wù) 書班 級 2021-13班 學(xué)生姓名 羅云 學(xué) 號 08930651 開題日期：2021 年 9 月 20 日 完成日期： 2021 年 12 月 18 日題 目 數(shù)控機床分類及軸類零件加工 題目類型：工程設(shè)計 技術(shù)專題研究 理論研究 軟硬件產(chǎn)品開發(fā)一、 設(shè)計任務(wù)及要求1.熟悉軸類零件的工藝。 2.編制工藝過程、加工工序卡。 3.確定數(shù)控機床的刀具軌跡。 4.編制程序。 5.上機操作。 二、 應(yīng)完成的硬件或軟件實驗 用數(shù)控車床對軸類產(chǎn)品進行加工切削。 三、 應(yīng)交出的設(shè)計文件及實物包括設(shè)計論文、程序清單或磁盤、實驗裝置或產(chǎn)品等畢業(yè)設(shè)計及論文 四、 指導(dǎo)教師提供的設(shè)計資料無 五、 要求學(xué)生

3、搜集的技術(shù)資料指出搜集資料的技術(shù)領(lǐng)域 六、 設(shè)計進度安排第一局部 熟悉課題，收集、整理課題相關(guān)資料 1 周第二局部 數(shù)控車床分析及總體設(shè)計 1 周第三局部詳細設(shè)計及上機切削加工 1 周第四局部 畢業(yè)設(shè)計論文文檔編寫整理 1周評閱或辯論 1 周 指導(dǎo)教師： 年 月 日學(xué)院審查意見：審 批 人： 年 月 日誠信承諾一、 本設(shè)計是本人獨立完成；二、 本設(shè)計沒有任何抄襲行為；三、假設(shè)有不實，一經(jīng)查出，請辯論委員會取消本人辯論評閱資格。承諾人鋼筆填寫：羅云2021年12月18日目 錄第一章 軸類零件加工工藝分析 1.1 典型軸類零件的加工工藝11.2 數(shù)控車床概述31.3 鏜孔工藝41.4 螺紋加工工藝

4、41.5 分析加工對象51.6 夾具的選擇與類型 6第二章 零件工藝過程卡設(shè)計2.1 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇82.2 工藝過程82.3 加工工序的劃分92.4 編制工藝過程卡102.5 切削用量確實定112.6 編制加工工序卡12第三章 數(shù)控車削編程3.1 刀具加工進給路線確實定173.2 繪制刀具加工路線圖183.3 本零件加工所用刀具183.4 編程根底19附錄一23結(jié)束語27致謝 28參考文獻29摘 要此次論文針對典型零件的工藝分析與加工及數(shù)控的開展。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床在當(dāng)今機械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國家根底工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機械制造工業(yè)提升改造和實

5、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(yīng)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。數(shù)控機床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備。它的開展是信息技術(shù)(1T)與制造技術(shù)(MT)結(jié)合開展的結(jié)果?，F(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(xué)生必不可少的。在數(shù)控加工中，從零件的設(shè)計圖紙到零件成品合格交付，不僅要考慮到數(shù)控程序的編制，還要考慮到諸如零件加工工藝路線的安排、加工機床的選擇、切削刀具的選擇、零件加工中的定位裝夾等一系列因素的影響，在開始編程前，必須要對零件設(shè)

6、計圖紙和技術(shù)要求進行詳細的數(shù)控加工工藝分析，以最終確定哪些是零件的技術(shù)關(guān)鍵，哪些是數(shù)控加工的難點，以及數(shù)控程序編制的難易程度。零件的數(shù)控加工工藝分析是編制數(shù)控程序中最重要而又極其復(fù)雜的環(huán)節(jié)，也是數(shù)控加工工藝方案設(shè)計的核心工作，必須在數(shù)控加工方案制定前完成。一個合格的編程人員對數(shù)控機床及其控制系統(tǒng)的功能及特點，以及影響數(shù)控加工的每個環(huán)節(jié)都要有一個清晰、全面的了解，這樣才能防止由于工藝方案考慮不周而可能出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問題，造成無謂的人力、物力等資源的浪費。 全面合理的數(shù)控加工工藝分析是提高數(shù)控編程質(zhì)量的重要保障。 數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。

7、通過數(shù)控加工程序的運行，可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形外表、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。 關(guān)鍵詞：切削機床 工藝分析 第一章 軸類零件加工工藝分析機械加工的目的是將毛坯加工成符合產(chǎn)品要求的零件。通常，毛坯需要經(jīng)過假設(shè)干工序才能轉(zhuǎn)化為符合產(chǎn)品要求的零件。一個相同結(jié)構(gòu)相同要求的機器零件，可以采用幾種不同的工藝過程完成，但其中總有一種工藝過程在某一特定條件下是最經(jīng)濟、最合理的。在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下，如何采用經(jīng)濟有效的加工方法，合理地安排加工工藝路線以獲得符合產(chǎn)品要求的零件，最重要的就是要編制出零件的工藝規(guī)程。1.1 典型軸類零件的加工工藝： 軸類零件的功用、結(jié)

8、構(gòu)特點軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。按結(jié)構(gòu)形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等。它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。本論文所加工的零件典型軸類零件那么屬于階梯軸。? 軸類零件一般加工要求及方法軸類零件加工工藝規(guī)程注意點:軸類零件

9、中工藝規(guī)程的制訂，直接關(guān)系到工件質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，在制訂機械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點。1)粗基準選擇：有非加工外表，應(yīng)選非加工外表作為粗基準。對所有外表都需加工的鑄件軸，根據(jù)加工余量最小外表找正。且選擇平整光滑外表，讓開澆口處。選牢固可靠外表為粗基準，同時，粗基準不可重復(fù)使用。2)精基準選擇：要符合基準重合原那么，盡可能選設(shè)計基準或裝配基準作為定位基準。符合基準統(tǒng)一原那么。盡可能在多數(shù)工序中用同一個定位基準。盡可能使定位基準與測量基準重合。選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠外表為精基準。工藝規(guī)程制訂得是否合理，直接影響工件的質(zhì)量、勞動生

10、產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。一個零件可以用幾種不同的加工方法制造，但在一定的條件下，只有某一種方法是較合理的。軸類零件加工的技術(shù)要求:尺寸精度軸類零件的主要外表常為兩類，一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5IT7；另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常為IT6IT9。幾何形狀精度主要指軸頸外表、外圓錐面、錐孔等重要外表的圓度、圓柱度。其誤差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。該典型軸類零件長度為145mm，螺紋大徑為30mm、長度為25mm，外圓錐面的錐度為20o、長度為29mm

11、，圓弧總長為57mm、半徑分別有24mm/9mm/8mm，所鏜的孔直徑為28mm、長度為26mm。相互位置精度包括內(nèi)、外外表，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。該典型軸類零件外圓相互位置精度為0.020.04之間，圓的徑向跳動為0.02，端面與軸心線保持垂直，兩端端面要保持平行?？椎耐獗砼c外外表也應(yīng)保持平行。外表粗糙度: 軸的加工外表都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟性來確定。該典型軸類零件的直徑為52mm的外圓、外圓錐度及孔的內(nèi)外表的粗糙度均為1.6，其它位置的粗糙度為3.2。在加工該軸類零件時，需采用粗車與精車結(jié)合的方法，在粗加工零件外表

12、輪廓時，必須保證的精加工余量，必要時需使用刀偏表，對刀具進給時進行誤差的控制，有效地減小誤差，方能確定該零件在加工精度方面的各種要求。軸類零件加工的工藝路線外圓加工的方法很多，根本加工路線可歸納為四條。  粗車半精車精車 對于一般常用材料，這是外圓外表加工采用的最主要的工藝路線。  粗車半精車粗磨精磨 對于黑色金屬材料，精度要求高和外表粗糙度值要求較小、零件需要淬硬時，其后續(xù)工序只能用磨削而采用的加工路線。 粗車半精車精車金剛石車  對于有色金屬，用磨削加工通常不易得到所要求的外表粗糙度，因為有色金屬一般比擬軟，容易堵塞沙粒間的空隙，因此其最終

13、工序多用精車和金剛石車。  粗車半精粗磨精磨光整加工對于黑色金屬材料的淬硬零件，精度要求高和外表粗糙度值要求很小，常用此加工路線。對于本文所加工的典型軸類零件，將采用“粗車精車的車削方式，即分別對本零件的兩個端面、外圓、螺紋、外圓錐度、切槽、圓弧、鏜孔七個步驟進行粗加工和精加工。1.2 數(shù)控車床概述數(shù)控車床特點數(shù)控車床與其他類型的車床相比有以下特點：1通用性強，生產(chǎn)率高，加工精度高且穩(wěn)定，操作者勞動強度低。2適合于復(fù)雜零件的加工。3換批調(diào)整方便，適合于多種中小批柔性自動化生產(chǎn)。4便于實現(xiàn)信息流自動化，在數(shù)控車床根底上，可實現(xiàn)CIMS計算機集成制造系統(tǒng)。 工作內(nèi)容根據(jù)零件圖要求，工作人

14、員進行數(shù)控編程，輸入到數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)；將零件原料按規(guī)定要求放置在預(yù)定位置上；等數(shù)控車床自動生產(chǎn)出產(chǎn)品后，使用測量檢測儀器，對有精度誤差的產(chǎn)品進行誤差補償；日常的車床維護和保養(yǎng)及常用故障排除。 本零件的加工所用機床型號、特點及數(shù)控系CNC6140D：該車床可以實現(xiàn)軸類、盤類的內(nèi)外外表，錐面、圓弧、螺紋、鏜孔、鉸孔加工，也可以實現(xiàn)非圓曲線加工。本零件將采用FANUC系統(tǒng)進行加工：主要特點FANUC公司的數(shù)控系統(tǒng)具有高質(zhì)量、高性能、全功能，適用于各種機床和生產(chǎn)機械的特點。1.3 鏜孔工藝：根據(jù)工件的加工要求，可選擇三種鏜削方案。 在一根鏜桿上安排粗、精切鏜刀來分擔(dān)余量的切除，鏜孔后再倒角。為了不影

15、響生產(chǎn)節(jié)拍，兩把粗、精切鏜刀需同時工作。由于是在鏜桿上鉆孔及攻絲，進一步削弱了鏜桿的剛性及強度。而鏜削余量的不均勻分布使得切削力很大，兩把鏜刀同時工作使機床功率缺乏，因此不可防止地要引起切削振動，無法滿足工件加工精度和外表粗糙度要求。在同一根鏜桿上安排粗、精切鏜刀來分擔(dān)余量的去除：其中任何兩把刀都不得同時工作。采用該方案雖然可降低切削力，但鏜桿長度增加了兩倍，造成鏜桿剛性缺乏；同時單件加工工時也增加了一倍，保證不了生產(chǎn)節(jié)拍。 安排兩臺機床，即增加一臺半精鏜床來分擔(dān)余量的精加工。該方案雖可解決問題，但工件加工本錢太高。對于本零件中的孔，將采用鏜刀對其進行加工，并安排粗、精鏜來分擔(dān)余量的切除，鏜孔

16、后再倒角。1.4 螺紋加工工藝 普通螺紋的尺寸分析數(shù)控車床對普通螺紋的加工需要一系列尺寸，普通螺紋加工所需的尺寸計算分析主要包括以下兩個方面：螺紋加工前工件直徑考慮螺紋加工牙型的膨脹量，螺紋加工前工件直徑D/d0.1P，即螺紋大徑減0.1螺距，一般根據(jù)材料變形能力小取比螺紋大徑小0.1到0.5。螺紋加工進刀量螺紋加進刀量可以參考螺紋底徑，即螺紋刀最終進刀位置。螺紋小徑為：大徑倍牙高；牙高=0.54PP為螺距螺紋加工的進刀量應(yīng)不斷減少，具體進刀量根據(jù)刀具及工作材料進行選擇。 普通螺紋的編程加工在目前的數(shù)控車床中，螺紋切削一般有三種加工方法：G32直進式切削方法、G76斜進式切削方法和G92直進式

17、切削方法，由于切削方法的不同，編程方法不同，造成加工誤差也不同。我們在操作使用上要仔細分析，爭取加工出精度高的零件。G32直進式切削方法，由于兩側(cè)刃同時工作，切削力較大，而且排削困難，因此在切削時，兩切削刃容易磨損。在切削螺距較大的螺紋時，由于切削深度較大，刀刃磨損較快，從而造成螺紋中徑產(chǎn)生誤差；但是其加工的牙形精度較高，因此一般多用于小螺距螺紋加工。由于其刀具移動切削均靠編程來完成，所以加工程序較長；由于刀刃容易磨損，因此加工中要做到勤測量。G76斜進式切削方法，由于為單側(cè)刃加工，加工刀刃容易損傷和磨損，使加工的螺紋面不直，刀尖角發(fā)生變化，而造成牙形精度較差。但由于其為單側(cè)刃工作，刀具負載較

18、小，排屑容易，并且切削深度為遞減式。因此，此加工方法一般適用于大螺距螺紋加工。由于此加工方法排屑容易，刀刃加工工況較好，在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為方便。在加工較高精度螺紋時，可采用兩刀加工完成，既先用G76加工方法進行粗車，然后用G32加工方法精車。但要注意刀具起始點要準確，不然容易亂扣，造成零件報廢。G92直進式切削方法，螺紋切削循環(huán)同G32螺紋切削一樣，在進給保持狀態(tài)下，該循環(huán)在完成全部動作之后再停止動作。螺紋加工完成后可以通過觀察螺紋牙型判斷螺紋質(zhì)量及時采取措施，當(dāng)螺紋牙頂未尖時，增加刀的切入量反而會使螺紋大徑增大，增大量視材料塑性而定，當(dāng)牙頂已被削尖時增加刀的切入量那么

19、大徑成比例減小，根據(jù)這一特點要正確對待螺紋的切入量，防止報廢。本零件中螺紋的切削加工就采用G92直螺紋切削循環(huán)加工的方法，并且使用粗車與精車結(jié)合切削方式精加工余量為，須先倒角后車螺紋。1.5 分析加工對象零件圖樣在設(shè)計零件的加工工藝規(guī)程時，首先要對加工對象進行深入分析。對于數(shù)控車削加工應(yīng)考慮以下幾方面： 構(gòu)成零件輪廓的幾何條件在車削加工中手工編程時，要計算每個節(jié)點坐標；在自動編程時，要對構(gòu)成零件輪廓所有幾何元素進行定義。因此在分析零件圖時應(yīng)注意：零件圖上是否漏掉某尺寸，使其幾何條件不充分，影響到零件輪廓的構(gòu)成； 零件圖上的圖線位置是否模糊或尺寸標注不清，使編程無法下手；零件圖上給定的幾何條件是

20、否不合理，造成數(shù)學(xué)處理困難。 零件圖上尺寸標注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控車床加工的特點，應(yīng)以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。1.5.2 尺寸精度要求分析零件圖樣尺寸精度的要求，以判斷能否利用車削工藝到達，并確定控制尺寸精度的工藝方法。在該項分析過程中，還可以同時進行一些尺寸的換算，如增量尺寸與絕對尺寸及尺寸鏈計算等。在利用數(shù)控車床車削零件時，常常對零件要求的尺寸取最大和最小極限尺寸的平均值作為編程的尺寸依據(jù)。1.5.3 形狀和位置精度的要求零件圖樣上給定的形狀和位置公差是保證零件精度的重要依據(jù)。加工時，要按照其要求確定零件的定位基準和測量基準，還可以根據(jù)數(shù)控車床的特殊需要進行一些技術(shù)性處理，以便有效的

21、控制零件的形狀和位置精度。1.5.4 外表粗糙度要求外表粗糙度是保證零件外表微觀精度的重要要求，也是合理選擇數(shù)控車床、刀具及確定切削用量的依據(jù)。1.5.5 材料與熱處理要求零件圖樣上給定的材料與熱處理要求，是選擇刀具、數(shù)控車床型號、確定切削用量的依據(jù)。1.6.1 夾具的選擇數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準。選用夾具時，通常考慮以下幾點：1盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，防止采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間。2在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。3裝卸工件要迅速方便，以減少機床的停機時間。4夾具在機床上安裝要準確可靠

22、，以保證工件在正確的位置上加工。本次設(shè)計采用普通的三爪自動定心卡盤，其工作效率高，使用方便、準確度高。由圖1-1所視。1.6.2 夾具的類型數(shù)控車床上的夾具主要有兩類：一類用于盤類或短軸類零件，工件毛坯裝夾在帶可調(diào)卡爪的卡盤三爪、四爪中，由卡盤傳動旋轉(zhuǎn)；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動卡盤傳動旋轉(zhuǎn)1.6.3 零件的安裝數(shù)控機床上零件的安裝方法與普通機床一樣，要合理選擇定位基準和夾緊方案，注意以下兩點：1力求設(shè)計、工藝與編程計算的基準統(tǒng)一，這樣有利于編程時數(shù)值計算的簡便性和精確性。2盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工外表。由于本次設(shè)計的

23、零件屬于短軸類零件，故采用三爪自定心卡盤裝夾。其安裝方便、安裝精度較高，圖1-1所視。圖1-1第二章 零件工藝過程卡設(shè)計2.1 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇在選擇時，一般可按以下順序考慮：1通用機床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇的內(nèi)容；2通用機床難加工，質(zhì)量也難保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇的內(nèi)容；3通用機床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機床尚存在富裕加工能力時選擇。工藝規(guī)程是指導(dǎo)施工的技術(shù)文件。一般包括以下內(nèi)容：零件加工的工藝路線，各工序的具體加工內(nèi)容，切削用量、工時定額以及所采用的設(shè)備和工藝裝備等。工藝規(guī)程的主要內(nèi)容1)產(chǎn)品特征，質(zhì)量標準。2)原材料、輔助原料特征及用于生產(chǎn)應(yīng)符合的質(zhì)

24、量標準。3)生產(chǎn)工藝流程。4)主要工藝技術(shù)條件、半成品質(zhì)量標準。5)生產(chǎn)工藝主要工作要點。6)主要技術(shù)經(jīng)濟指標和成品質(zhì)量指標的檢查工程及次數(shù)。7)工藝技術(shù)指標的檢查工程及次數(shù)。8)專用器材特征及質(zhì)量標準。2.2 工藝過程在生產(chǎn)過程中，那些與有原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品直接相關(guān)的過程稱為工藝過程。它包括毛坯制造、零件加工、熱處理、質(zhì)量檢驗和機器裝配等。而為保證工藝過程正常進行所需要的刀具、夾具制造，機床調(diào)整維修等那么屬于輔助過程。在工藝過程中，以機械加工方法按一定順序逐步地改變毛坯形狀、尺寸、相對位置和性能等，直至成為合格零件的那局部過程稱為機械加工工藝過程。為了便于工藝規(guī)程的編制、執(zhí)行和生產(chǎn)組織管理，需

25、要把工藝過程劃分為不同層次的單元。它們是工序、安裝、工位、工步和走刀。其中工序是工藝過程中的根本單元。零件的機械加工工藝過程由假設(shè)干個工序組成。在一個工序中可能包含有一個或幾個安裝，每一個安裝可能包含一個或幾個工位，每一個工位可能包含一個或幾個工步，每一個工步可能包括一個或幾個走刀。工序一個或一組工人，在一個工作地或一臺機床上對一個或同時對幾個工件連續(xù)完成的那一局部工藝過程稱為工序。劃分工序的依據(jù)是工作地點是否變化和工作過程是否連續(xù)。例如，在車床上加工一批軸，既可以對每一根軸連續(xù)地進行粗加工和精加工，也可以先對整批軸進行粗加工，然后再依次對它們進行精加工。在第一種情形下，加工只包括一個工序；而

26、在第二種情形下，由于加工過程的連續(xù)性中斷，雖然加工是在同一臺機床上進行的，但卻成為兩個工序。工序是組成工藝過程的根本單元，也是生產(chǎn)方案的根本單元。本論文中所加工的典型軸類零件將分五個工序來完成整個加工過程。安裝在機械加工工序中，使工件在機床上或在夾具中占據(jù)某一正確位置并被夾緊的過程，稱為裝夾。有時，工件在機床上需經(jīng)過屢次裝夾才能完成一個工序的工作內(nèi)容。在數(shù)控車床上加工本零件將采用卡盤進行裝夾，在加工必要時將采用鉆頭進行輔助加工。工位采用轉(zhuǎn)位或移位夾具、回轉(zhuǎn)工作臺或在多軸機床上加工時，工件在機床上一次裝夾后，要經(jīng)過假設(shè)干個位置依次進行加工，工件在機床上所占據(jù)的每一個位置上所完成的那一局部工序就稱

27、為工位。簡單來說，工件相對于機床或刀具每占據(jù)一個加工位置所完成的那局部工序內(nèi)容，稱為工位。為了減少因?qū)掖窝b夾而帶來的裝夾誤差和時間損失，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)夾具或移動夾具，使工件在一次裝夾中，先后處于幾個不同的位置進行加工。工步在加工外表不變，加工工具不變的條件下，所連續(xù)完成的那一局部工序內(nèi)容稱為工步。生產(chǎn)中也常稱為“進給。整個工藝過程由假設(shè)干個工序組成。每一個工序可包括一個工步或幾個工步。每一個工步通常包括一個工作行程，也可包括幾個工作行程。為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時加工幾個加工外表的工步，稱為復(fù)合工步，也可以看作一個工步，例如，組合鉆床加工多孔箱體孔。走刀加工刀具在加工外表上加工

28、一次所完成的工步局部稱為走刀。例如軸類零件如果要切去的金屬層很厚，那么需分幾次切削，這時每切削一次就稱為一次走刀。因此在切削速度和進給量不變的前提下刀具完成一次進給運動稱為一次走刀。2.3 加工工序的劃分數(shù)控加工工序的劃分一般可按以下方法進行。1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。在用第二把刀、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),壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。2以加工部位分序法 對于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工局部分成幾個局部，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；先加工簡單的幾何形狀，

29、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。3以粗、精加工分序法 對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進行校形，故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性，機床的功能，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那么還是采用工序分散的原那么，要根據(jù)實際情況來確定，但一定力求合理。而本文中的零件那么需采用第二種方法，即“以加工部位分序法，該零件由螺紋、圓錐、槽、圓弧、鏜孔五局部組成，分別用不同的加工刀具，所以用這種分序法最為適宜。運用編制加工工藝過程卡與工

30、序卡的方式來表達本零件的加工，顯得簡易明了，通俗易懂，是數(shù)控加工本零件的必然要求。2.4 編制工藝過程卡現(xiàn)代制造技術(shù)系機械加工工藝卡產(chǎn)品名稱圖號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55mm*150mm序號工種工步工藝內(nèi)容備注工具夾具刀具量具1下料55x150卡盤游標卡尺、千分尺2車床車端面、外圓、倒角粗車一端面、外圓、倒角中心鉆卡盤外圓刀3精車一端面、外圓、倒角4車圓錐粗車圓錐外圓車刀5精車圓錐6車螺紋粗車螺紋螺紋刀7精車螺紋8車槽粗車車槽切槽刀9精車車槽10圓弧插補粗車圓弧尖刀11精車圓弧12鏜孔鏜孔粗車鏜刀13鏜孔精車2.5 切削用量確實定背吃刀量ap確實定

31、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)。當(dāng)零件精度要求較高時，那么應(yīng)考慮留出精車余量，其所留的精車余量一般比普通車削時所留余量小，常取0.10.5。本零件屬于典型軸類零件，其中包含了螺紋、圓錐、切槽、圓弧、鏜孔等工藝內(nèi)容，其背吃刀量分別為：粗加工外表為1.5、精加工外表為0.1，加工圓錐、切槽及圓弧的背吃刀量與加工外表時一樣，粗鏜孔為1.25、精鏜孔為0.25,螺紋那么為：粗車1.25、精車0.1。 進給量f有些數(shù)控機床用進給速度Vf進給量f的選取應(yīng)該與背吃刀量和主軸轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。在保證工件加工質(zhì)量的前提下，可以選擇較高的進給速度2000/min以下。在切

32、斷、車削深孔或精車時，應(yīng)選擇較低的進給速度。當(dāng)?shù)毒呖招谐烫貏e是遠距離“回零時，可以設(shè)定盡量高的進給速度。粗車時，一般取f=0.30.8/r，精車時常取f=0.10.3/r，切斷時f=0.050.2/r。本論文中加工該典型軸類零件采用的進給量為：粗加工外表圓錐、圓弧、切槽等為0.14、精加工外表為0.04，粗鏜孔為0.09、精鏜孔為0.04，螺紋粗車為0.08、螺紋精車為0.03。 主軸轉(zhuǎn)速確實定1光車外圓時主軸轉(zhuǎn)速光車外圓時主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具材料以及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。加工本零件時的主軸轉(zhuǎn)速為：粗加工時500、精加工時800。2車螺紋時主軸的

33、轉(zhuǎn)速在車削螺紋時，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距P或?qū)С檀笮?、?qū)動電機的升降頻特性，以及螺紋插補運算速度等多種因素影響，故對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。大多數(shù)經(jīng)濟型數(shù)控車床推薦車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)為：               n 1200/Pk               

34、           (5-1)      式中  P被加工螺紋螺距，；         k保險系數(shù)，一般取為80。加工該典型軸類零件時的主軸轉(zhuǎn)速為：粗車時500、精車時800。2.6 編制加工工序卡數(shù)控加工工序卡1零件名稱典型軸類零件圖號圖1夾具名稱卡盤設(shè)備名稱及型號數(shù)控車床CNC6140D材料名稱及牌號45號鋼硬度HRC68工序名稱加工螺紋工序號1 工步號工步內(nèi)容

35、切削用量刀具量具nfap編號名稱名稱1粗車端面500014151T0101游標卡尺2精車端面800004011T0101千分尺3粗車外圓500014151T0101游標卡尺4精車外圓800004011T0101千分尺5倒角500014151T01016粗車螺紋5000081252T0202游標卡尺7精車螺紋800003012T0202千分尺數(shù)控加工工序卡2零件名稱典型軸類零件圖號圖2夾具名稱卡盤設(shè)備名稱及型號數(shù)控車床CNC6140D材料名稱及牌號45號鋼硬度HRC68工序名稱加工圓錐工序號2?工步號工步內(nèi)容切削用量刀具量具nfap編號名稱名稱1粗車外圓50001415T0101外圓車刀游標卡尺

36、2精車外圓80000401T0101外圓車刀千分尺3倒角50001415T0101外圓車刀4粗車圓錐50001415T0101外圓車刀游標卡尺5精車圓錐80000401T0101外圓車刀千分尺數(shù)控加工工序卡3零件名稱典型軸類零件圖號圖3夾具名稱卡盤設(shè)備名稱及型號數(shù)控車床CNC6140D材料名稱及牌號45號鋼硬度HRC68工序名稱切槽工序號3?工步號工步內(nèi)容切削用量刀具量具nfap編號名稱名稱1車槽粗車50001415T0303切槽刀游標卡尺2車槽精車800004001T0303切槽刀千分尺 數(shù)控加工工序卡4零件名稱典型軸類零件圖號圖4夾具名稱卡盤設(shè)備名稱及型號數(shù)控車床CNC6140D材料名稱及

37、牌號45號鋼硬度HRC68工序名稱車圓弧工序號4?工步號工步內(nèi)容切削用量刀具量具nfap編號名稱名稱1粗車端面50001415T0101外圓車刀游標卡尺2精車端面800004001T0101外圓車刀千分尺3粗車外圓50001415T0101外圓車刀游標卡尺4精車外圓800004001T0101外圓車刀千分尺5粗車圓弧50001415T0404尖刀游標卡尺6精車圓弧800004001T0404尖刀千分尺數(shù)控加工工序卡5零件名稱典型軸類零件圖號圖5夾具名稱卡盤設(shè)備名稱及型號數(shù)控車床CNC6140D材料名稱及牌號45號鋼硬度HRC68工序名稱鏜孔工序號5?工步號工步內(nèi)容切削用量刀具量具nfap編號名

38、稱名稱1鏜孔粗車500009125T0105鏜刀游標卡尺2鏜孔精車800004025T0105鏜刀千分尺第三章 數(shù)控車削編程3.1 刀具加工進給路線確實定：(1)合理安排“回零路線 在手工編制較復(fù)雜輪廓的加工程序時，為使其計算過程盡量簡化，既不易出錯，又便于校核，編程者有時將每一刀加工完后的刀具終點通過執(zhí)行“回零即返回對刀點指令，使其全都返回到對刀點位置，然后再進行后續(xù)程序。這樣會增加走刀路線的距離，從而大大降低生產(chǎn)效率。因此，在合理安排“回零路線時，應(yīng)使其前一刀終點與后一刀起點間的距離盡量減短，或者為零，即可滿足走刀路線為最短的要求。(2)切削進給路線短，可有效地提高生產(chǎn)效率，降低刀具損耗等

39、。在安排粗加工或半精加工的切削進給路線時，應(yīng)同時兼顧到被加工零件的剛性及加工的工藝性等要求，不要顧此失彼(3)圖3-1為粗車工件時幾種不同切削進給路線的安排例如。其中，圖3-1 (a)表示利用數(shù)控系統(tǒng)具有的封閉式復(fù)合循環(huán)功能而控制車刀“沿著工件輪廓進行走刀的路線；圖3-1(b)為利用其程序循環(huán)功能安排的“三角形走刀路線；圖3-1 (c)為利用其矩形循環(huán)功能而安排的“矩形走刀路線。(a)沿工件輪廓走刀  (b)“三角形走刀 (c)“矩形走刀 圖3-1  走刀路線例如本文零件的加工刀具進給路線為“沿工件輪廓走刀，因為本零件屬于典型軸類零件，結(jié)合了螺紋、圓錐、

40、槽、圓弧和孔五個工藝，如果采用“矩形走刀或“三角形走刀，不管是走刀路線或是工藝編程將會非常麻煩，而采用“沿工件輪廓走刀就會防止這樣的問題，使整個加工過程變得簡單易操作。3.2 繪制刀具加工路線圖：刀具加工路線圖3.3 本零件加工所用刀具：外圓車刀T0101、切槽刀T0202、尖刀T0303、螺紋刀T0404、鏜刀T0105車刀按用途分為外圓車刀、端面車刀、內(nèi)孔車刀、切斷刀、切槽刀等多種形式。外圓車刀用于加工外圓柱面和外圓錐面，它分為直頭和彎頭兩種。彎頭車刀通用性較好，可以車削外圓、端面和倒棱。外圓車刀又可分為粗車刀、精車刀和寬刃光刀，精車刀刀尖圓弧半徑較大，可獲得較小的殘留面積，以減小外表粗糙

41、度；寬刃光刀用于低速精車；當(dāng)外圓車刀的主偏角為90度時，可用于車削階梯軸、凸肩。端面及剛度較低的細長軸。外圓車刀按進給方向又分為左偏刀和右偏刀。車刀在結(jié)構(gòu)上可分為整體車刀、焊接車刀和機械夾固式車刀。整體車刀主要是整體高速鋼車刀，截面為正方形或矩形，使用時可根據(jù)不同用途進行刃磨；整體車刀耗用刀具材料較多，一般只用作切槽。切斷刀使用。焊接車刀是將硬質(zhì)合金刀片用焊接的方法固定在普通碳鋼刀體上。它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、剛性好、使用靈活、制造方便，缺點是由于焊接產(chǎn)生的應(yīng)力會降低硬質(zhì)合金刀片的使用性能，有的甚至?xí)a(chǎn)生裂紋。機械夾固車刀簡稱機夾車刀，根據(jù)使用情況不同又分為機夾重磨車刀和機夾可轉(zhuǎn)位車刀。序號名稱刀具號1外圓車刀T01012螺紋刀T02023切槽刀T03034尖刀T04045鏜刀T01053.4 編程根底3.4.1 直徑編程和半徑編程數(shù)控車床加：工的是回轉(zhuǎn)體類零件，其橫截面為圓形，所以尺寸有直徑指定和半徑指定兩種方法。當(dāng)用直徑值編程時，稱為直徑編程法：用半徑值編程時，稱為半徑編程法。用半徑、直徑編程法編輯其程序如下： 半徑編程：G90G01 X*Z* 絕對指令編程G91G01 X*Z* 增量指令編程直徑編程：G90G01X*Z*