典型零件畢業(yè)設(shè)計(jì)-典型零件的數(shù)控加工工藝分析

畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文系（部）機(jī)電工程系專業(yè)數(shù)控技術(shù)班級(jí)09機(jī)械三班指導(dǎo)教師典型零件的數(shù)控加工工藝分析摘要數(shù)控加工技術(shù)體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)化生產(chǎn)能力，是制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是一種對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作過程進(jìn)行自動(dòng)控制的新興技術(shù)。隨著微電子技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)迅速普及并廣泛應(yīng)用于需要運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作控制的各個(gè)領(lǐng)域。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)應(yīng)用的直接表現(xiàn)，它依靠數(shù)控系統(tǒng)控制數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作過程。在工作中，數(shù)控系統(tǒng)按照預(yù)定工作程序?qū)C(jī)床主軸、坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)和位置以及加工過程中的各個(gè)輔助動(dòng)作進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，使其成為高效、自動(dòng)化的加工工具。本次設(shè)計(jì)是進(jìn)行一個(gè)直徑是80MM長(zhǎng)120MM的圓柱臺(tái)階軸進(jìn)行設(shè)計(jì)，這個(gè)軸上有圓弧、工藝退刀槽、螺紋退刀槽、螺紋及球面構(gòu)成，材料為45#鋼。軸，支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。本文所設(shè)計(jì)的軸，既承受彎矩有承受扭矩。在設(shè)計(jì)過程中我通過Autocad輔助設(shè)計(jì)軟件繪制出零件二維圖，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)作出加工工藝分析，制定加工路線并編制出數(shù)控加工程序，然后用用數(shù)控仿真軟件加工出零件實(shí)體。關(guān)鍵詞：數(shù)控加工臺(tái)階軸Autocad輔助設(shè)計(jì)數(shù)控仿真目錄第一章緒論 11.1數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的地位和作用 11.2數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn) 11.3數(shù)控加工的內(nèi)容 11.4數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 2第二章數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)和內(nèi)容 52．1數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn) 52.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 6第三章零件圖的分析 73.1零件圖的繪制 73.2尺寸的分析 73.3圖樣工藝分析 8第四章數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì) 94.1毛坯材料的選擇 94.2選擇機(jī)床 94.3定位基準(zhǔn)的選擇 104.4工藝路線的擬定 104.5刀具的選擇和切削參數(shù) 134.5.1車削用量的選擇原則 134.5.2刀具的選擇 144.6夾具的選擇與類型 154.6.1夾具的選擇 154.6.2夾具的類型 164.6.3零件的安裝 16第五章零件的加工工序及編程 185.1數(shù)控加工工序 185.2數(shù)控加工程序的編寫 18總結(jié) 21參考文獻(xiàn) 22致謝 23附圖一 24附圖二 25附圖三 26PAGE18第一章緒論1.1數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的地位和作用隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，制造業(yè)起著重要的作用，數(shù)控加工技術(shù)體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)化生產(chǎn)能力，是制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。數(shù)控加工是機(jī)械加工的精加工的一種，是機(jī)械加工的發(fā)展方向，數(shù)控加工的加工范圍更廣，加工精度更高，未來的機(jī)械加工將普遍使用數(shù)控加工。1.2數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)數(shù)控加工柔性好，自動(dòng)化程度高，特別適宜加工輪廓形狀復(fù)雜的曲線，曲面零件，以及具有大量孔、槽加工的復(fù)雜箱體，棱體零件，在多品種、小批量生產(chǎn)情況下，使用數(shù)控機(jī)床加工能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。其具體特點(diǎn)如下：(1)自動(dòng)化程度高，具有很高的生產(chǎn)效率。(2)對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)。(3)加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。(4)易于建立與計(jì)算機(jī)間的通信聯(lián)絡(luò)，容易實(shí)現(xiàn)群控。1.3數(shù)控加工的內(nèi)容對(duì)于一個(gè)零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成,而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對(duì)零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在考慮選擇內(nèi)容時(shí)，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實(shí)際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵問題和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢(shì)。1、適于數(shù)控加工的內(nèi)容

在選擇時(shí)，一般可按下列順序考慮：（1）通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容；（2）通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容；（3）通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時(shí)選擇。2、不適于數(shù)控加工的內(nèi)容一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會(huì)得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工：（1）占機(jī)調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個(gè)精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容；（2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床補(bǔ)加工；（3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。1.4數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，隨著國(guó)際上計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正不斷采用計(jì)算機(jī)、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，使其朝著高速化、高精化、復(fù)合化、智能化、高柔性化及信息網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。整體數(shù)控加工技術(shù)向CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）方向發(fā)展。1.高速切削受高生產(chǎn)率的驅(qū)使，高速化已是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。機(jī)床高速化既表現(xiàn)在主軸轉(zhuǎn)速上，也表現(xiàn)在工作臺(tái)快速移動(dòng)和進(jìn)給速度的提高，以及刀具交換、托盤交換時(shí)間的縮短上，并且具有高加（減）速率。高速切削機(jī)床主軸的高轉(zhuǎn)速減少了切削力，也減小了切削深度，有利于克服機(jī)床振動(dòng)，排屑率大大提高，熱量被切屑帶走，傳人零件中的熱量減低，熱變形大大減小，提高了加工精度，也改善了加工面粗糙度。因此，經(jīng)過高速加工的工件一般不需要精加工。2.高精度加工高精度加工實(shí)際上是高速加工技術(shù)和數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用的必然結(jié)果。以前汽車零件的加工精度要求在0.01mm數(shù)量級(jí)上，但隨著計(jì)算機(jī)硬盤、高精度液壓軸承等精密零件的增多，精整加工所需精度已提高到0.1μm，加工精度進(jìn)入了亞微米世界。提高數(shù)控設(shè)備的加工精度，除通過提高機(jī)械設(shè)備的制造精度和裝配精度外，還可通過減小數(shù)控系統(tǒng)的控制誤差和采用補(bǔ)償技術(shù)來達(dá)到。在減小CNC系統(tǒng)控制誤差方面，通常采用提高數(shù)控系統(tǒng)的分辨率、以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給、使CNC控制單位精細(xì)化、提高位置檢測(cè)精度以及位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制等方法。在采用補(bǔ)償技術(shù)方面，除采用齒隙補(bǔ)償、絲桿螺距誤差補(bǔ)償和刀具誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)外，近年來設(shè)備的熱變形誤差補(bǔ)償和空間誤差綜合補(bǔ)償技術(shù)的研究已成為世界范圍的研究熱點(diǎn)。3.復(fù)合化加工機(jī)床高速化主要是從提高機(jī)床的運(yùn)行速度來提高機(jī)床的加工生產(chǎn)率，而機(jī)床的復(fù)合化加工則是通過增加機(jī)床的功能，減少工件加工過程中的多次裝夾、重新定位、對(duì)刀等輔助工藝時(shí)間，來提高機(jī)床利用率的，因此復(fù)合化加工是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)發(fā)展的另一重要方面。4.控制智能化隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，并為滿足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動(dòng)化的發(fā)展需求，數(shù)控技術(shù)智能化程度不斷提高，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)（2）加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇（3）故障自診斷功能（4）智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置5.互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化隨著信息技術(shù)和數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，世界正在經(jīng)歷著一場(chǎng)深刻的“革命”。在以網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化為基本特征的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化以及新的制造哲理深刻地影響新世紀(jì)的制造模式和制造觀念。6.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)計(jì)算機(jī)集成制造反映了制造系統(tǒng)的這一新發(fā)展。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)則是技術(shù)上的具體實(shí)現(xiàn)，它能為現(xiàn)代制造企業(yè)追求在激烈變化中、動(dòng)態(tài)市場(chǎng)條件下，具有快速、靈活響應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)提供所要求的戰(zhàn)略性系統(tǒng)技術(shù)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械制造廠的全盤自動(dòng)化，成為自動(dòng)化工廠或無人化工廠，是自動(dòng)化制造技術(shù)的發(fā)展方向。第二章數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)和內(nèi)容數(shù)控加工工藝是以數(shù)控加工機(jī)床加工中的工藝為研究對(duì)象的一門加工技術(shù)。它以機(jī)械制造業(yè)中的工藝的基本理論知識(shí)為基準(zhǔn)，結(jié)合數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，綜合運(yùn)用了多方面的知識(shí)解決面臨數(shù)控加工中的工藝問題。數(shù)控加工工藝的內(nèi)容包括了機(jī)械加工工藝和數(shù)控加工程序編制的基本知識(shí)和基本理論、典型零件加工工藝分析的方法。無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，擬訂工藝方案，選擇合適的刀具，確定切削用量。在編程中，對(duì)一些工藝問題（如對(duì)刀點(diǎn)，加工路線等）也需要做一些處理。因此，數(shù)控編程的工藝處理是一項(xiàng)十分重要的工作。2．1數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)（1）數(shù)控加工的工藝內(nèi)容十分明確而具體。進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，數(shù)控機(jī)床受數(shù)控系統(tǒng)的指令，完成各種運(yùn)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)各種加工要求。因此在編程加工之前，需要對(duì)影響加工過程的各種加工工藝因素，如：切削用量、進(jìn)給路線、刀具的幾何形狀，甚至工步的劃分與安排等一一工作做出定量描述。（2）數(shù)控加工的工藝要求相當(dāng)準(zhǔn)確和嚴(yán)密。數(shù)控加工不能像通用機(jī)床那樣加工，可以對(duì)加工過程中出現(xiàn)的問題由操作工人依據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣自行調(diào)整的。在數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)中必須注意加工過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，做到萬無一失。在實(shí)際中一個(gè)字符、一個(gè)小數(shù)點(diǎn)或一個(gè)逗號(hào)的差錯(cuò)都可能釀成重大的機(jī)床事故和質(zhì)量事故。因此，要求編程人員除必須具備較扎實(shí)的工藝基本知識(shí)和較豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)外，還要必須具備耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。（3）數(shù)控加工的工序相對(duì)集中。一般來說，在普通機(jī)床上是根據(jù)機(jī)床的種類進(jìn)行單工序加工，而在數(shù)控機(jī)床上往往是在一次裝夾中完成鉆、擴(kuò)、鉸、銑、鏜攻螺紋等多工序加工。這種“多序和一”的現(xiàn)象也屬于“工序集中”的范疇，極端情況下，在一臺(tái)加工中心上可以完成加工的全部加工內(nèi)容。2.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容一般來說數(shù)控加工工藝主要包括的內(nèi)容如下：

(1)選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容；

(2)對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析；

(3)數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)；

(4)對(duì)零件圖紙的數(shù)學(xué)處理；

(5)編寫加工程序單；

(6)按程序單制作控制介質(zhì)；

(7)程序的校驗(yàn)與修改；

(8)首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問題處理；

(9)數(shù)控加工工藝文件的定型與歸檔。第三章零件圖的分析3.1零件圖的繪制本次設(shè)計(jì)是進(jìn)行一個(gè)直徑是80MM長(zhǎng)120MM的圓柱臺(tái)階軸進(jìn)行設(shè)計(jì)，這個(gè)軸上有圓弧、工藝退刀槽、螺紋退刀槽、螺紋及球面構(gòu)成，材料為45#鋼。軸，支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。本文所設(shè)計(jì)的軸，既承受彎矩有承受扭矩。圖3-1零件圖3.2尺寸的分析尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。因此，零件圖樣上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)上引注尺寸。在本設(shè)計(jì)零件圖，寬度方向以中心軸線為基準(zhǔn)，主零件長(zhǎng)度方向是以R10的半圓球右端面為基準(zhǔn)。幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確。在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及幾何要素之間的關(guān)系。因?yàn)樵谧詣?dòng)編程時(shí)要對(duì)零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義，手動(dòng)編程時(shí)要計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，無論哪一點(diǎn)不明確或不確定，編程都無法進(jìn)行。所以我在尺寸標(biāo)注時(shí)都非常仔細(xì)，以主要基準(zhǔn)為準(zhǔn)對(duì)零件各個(gè)部位的尺寸逐一進(jìn)行標(biāo)注，確保每個(gè)尺寸都標(biāo)注完整，便于以后的編程。3.3圖樣工藝分析如圖1所示，根據(jù)圖樣零件的數(shù)據(jù)顯示選擇毛坯為：直徑85MM*125MM的棒料。此零件外型規(guī)則，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值及凹凸配合等要求較高。零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包含了圓弧，外輪廓，螺紋，切槽以及三維曲面的加工，且大部分的尺寸均達(dá)到IT8--IT7級(jí)精度。工件選用三爪自定心卡盤裝夾，由于該零件形狀復(fù)雜所以把零件分為兩步驟完成：先車基準(zhǔn)（零件左端面）→鉆中心孔→車零件最大外圓?80→車?70及臺(tái)階面然后調(diào)頭裝夾車?65臺(tái)階軸→車圓錐面→車?24圓柱→車?20圓柱以及R10半圓球切M24x2螺紋，第四章數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)與通用機(jī)床加工工藝路線的設(shè)計(jì)的主要區(qū)別，在于它往往不是指從毛坯到成品的整個(gè)工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述。因此在工藝路線設(shè)計(jì)中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工中的整個(gè)工藝過程中，因而要與其他加工工藝銜接好。4.1毛坯材料的選擇材料為45#鋼。因本次設(shè)計(jì)的零件為一般階梯軸，所受扭矩不大，所以45#鋼即可滿足使用要求。此零件外型規(guī)則，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值及凹凸配合等要求較高。毛坯料選為85*125的棒料，如圖4-1所示。圖4-1毛坯圖4.2選擇機(jī)床CK7525數(shù)控車床具有粗車循環(huán)及螺紋加工循環(huán)，故選用CK7525數(shù)控車床。4.3定位基準(zhǔn)的選擇合理地選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動(dòng)軸的幾個(gè)主要配合表面(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對(duì)基準(zhǔn)軸線A-B均有徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)的要求，它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。定位基準(zhǔn)包括粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。

粗基準(zhǔn)：用未加工過的毛坯表面做基準(zhǔn)。

精基準(zhǔn)：用已加工過的表面做基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個(gè)端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾(有時(shí)在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。4.4工藝路線的擬定1．各表面加工方法的選擇加工方法的選擇應(yīng)以滿足加工精度和表面粗糙度的要求為原則。由于獲得同一級(jí)加工精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸和熱處理要求等全面考慮。傳動(dòng)軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該臺(tái)階軸的主要表面的公差等級(jí)(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=1.6um)較小，故車削時(shí)對(duì)切削用量要求較高。外圓表面的加工方案可為：粗車→半精車→精車。2．加工順序的確定對(duì)精度要求較高的零件，其粗、精加工應(yīng)分開，以保證零件的質(zhì)量。該軸加工劃分為三個(gè)階段：粗車(粗車外圓、鉆中心孔等)，半精車(半精車各處外圓、臺(tái)階和修研中心孔及次要表面等)，精車（各外圓面、螺紋）。各階段劃分大致以熱處理為界。軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對(duì)于階梯軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。綜合上述分析，該軸的工藝路線如：下料→車基準(zhǔn)（零件左端面）→車零件最大外圓?80→車?70及臺(tái)階面然后調(diào)頭裝夾車?65臺(tái)階軸→車圓錐面→車?24圓柱→車?20圓柱以及R10半圓球、車螺紋→檢驗(yàn)。工序如圖示。圖4-2工序圖數(shù)控加工工藝卡片見附圖一。4.5刀具的選擇和切削參數(shù)4.5.1車削用量的選擇原則（1）粗車時(shí)，首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的背吃刀量ap，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量f,最后確定一個(gè)合適的切削進(jìn)度v。增大背吃刀量ap可使走刀次數(shù)減少，增大進(jìn)給量f有利于斷屑，因此根據(jù)以上原則選擇粗車切削用量對(duì)于提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是有利的。（2）精車時(shí)，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且均勻，因此選擇較?。ǖ惶。┑谋吵缘读縜p和進(jìn)給量f，并選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度v。（3）零件的加工高度H≤（1/4-1/6）RD，以保證刀具有足夠的剛度。切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能，相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用模擬方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。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。

1、主軸轉(zhuǎn)速的確定

主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。根據(jù)本例中零件的加工要求，考慮工件材料為鋁件，刀具材料為高建工具鋼，粗加工選擇轉(zhuǎn)速600r/min,精加工選擇800r/min車削外圓，考慮細(xì)牙螺紋切削力不大，采用400r/min來車螺紋，而內(nèi)孔由于剛性較差，采用粗車400r/min，比較容易達(dá)到加工要求，切槽的切削刀較大，采用200r/min更穩(wěn)妥。

2、進(jìn)給速度的確定

進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工進(jìn)度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。一般粗車選用較高的進(jìn)給速度，以便較快去除毛坯余量，精車以考慮表面粗糙和零件精度為原則，應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度，得出下表表4.1進(jìn)給速度

粗精外圓0.15min/r0.08min/r內(nèi)孔0.05min/r0.04min/r槽0.04min/r3、背吃刀量確定

背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精車量)，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0.2-0.4mm。本設(shè)計(jì)中中，背吃刀量的選擇如表所示：表4.2背吃刀量

粗精外圓1.5-2(mm)0.2-0.4(mm)螺紋隨進(jìn)刀次數(shù)依次減少槽根據(jù)刀寬，分兩次進(jìn)行總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。4.5.2刀具的選擇由于數(shù)控機(jī)床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零件裝夾次數(shù)少的特點(diǎn)，對(duì)所使用的數(shù)控刀具提出了更高的要求。從刀具性能上講，數(shù)控刀具應(yīng)高于普通機(jī)床所使用的刀具。選擇數(shù)控刀具時(shí)，首先要應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)才可選用各種高效率的復(fù)合刀具及特殊的專用刀具。在選擇標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控刀具時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，盡可能選用各種先進(jìn)刀具，如可轉(zhuǎn)位刀具、整體硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具等。本設(shè)計(jì)中的零件加工刀具主要是用硬質(zhì)合金刀，刀具選擇的結(jié)果如表4.3所示，刀具卡片見附圖二。表4.3刀具選擇加工步驟刀具切削參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速序號(hào)加工內(nèi)容刀具規(guī)格n/r.min進(jìn)給速度v/mm.min類型材料1粗加工外輪廓（T01）93°外圓偏刀硬質(zhì)合金7002002精加工外輪廓（T01）93°外圓偏刀6301603切螺紋退刀槽（T02）切槽刀500804車M24螺紋（T03）60°普通螺紋車5008004.6夾具的選擇與類型4.6.1夾具的選擇數(shù)控加工對(duì)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(zhǔn)。選用夾具時(shí)，通?？紤]以下幾點(diǎn)：（1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。（2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。（3）裝卸工件要迅速方便，以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。（4）夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。本次設(shè)計(jì)采用普通的三爪自動(dòng)定心卡盤，其工作效率高，使用方便、準(zhǔn)確度高。如圖4-2所示。4.6.2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(dòng)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(dòng)卡盤傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)。4.6.3數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，注意以下兩點(diǎn)：（1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣有利于編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡(jiǎn)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，加工出全部待加工表面。由于本次設(shè)計(jì)的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4-2所示：圖4-2零件裝夾圖第五章零件的加工工序及編程5.1數(shù)控加工工序數(shù)控加工車削分十三次切削進(jìn)行加工：1.然后車削端面作為基準(zhǔn)。2.首先進(jìn)行車削最大外圓?80。3.車?70軸臺(tái)階軸4.車削臺(tái)階平面。5.調(diào)頭裝夾。6.車削?65軸。7.車削椎面。8.車削?24圓柱。9.車削?20圓柱。10.車削球面。11.切螺紋退刀槽。12.車削工藝槽。13.加工螺紋M24。5.2數(shù)控加工程序的編寫PAGE26O0001;N0010MN0020GN0030GN0040GN0050G71P0060Q0100U1.0W0FN0060G00X64.0N0070G01N0080Z-10.0F50.0;N0090X78.0;N0100X80.0Z-11.0;N0110Z-24.0;N0120X85.0;N0130S800;N0140G70P0060N015N016O0002;N001MN002GN003X85.0Z2.0;N004GN005G71P006Q018U1.0W0FN006GN007G01Z0.0FN008GN009GN010X22.0;N011X23.8Z-19.0;N012Z-53.0;N013X30.0;N014X44.992Z-75.0;N015Z-78.0;N016G03N017GN018X78.0;N019X82.0Z-100.0;N020S800;N021G70P006N022N023T0202S500;N024N025N026N027Z-53.0;N028X30.0;N029N030X25.0;N031Z-51.0;N032X20.0;N033N034X100.0Z50.0;N035T0303S500;N036N037GN038X22.6;N039X22.2;N040X21.8;N041X21.4;N042N043總結(jié)以上就是本次設(shè)計(jì)的全過程。這次設(shè)計(jì)不僅使我對(duì)所設(shè)計(jì)的零件有了更深的了解，還使我學(xué)到了許多在書本上學(xué)不到的東西，這對(duì)我以后走上社會(huì)，走向工作崗位都有十分重要的意義。畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐的環(huán)節(jié)，為對(duì)我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)際中進(jìn)行調(diào)查研究的能力、觀察問題、分析問題能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛煉，我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力、解決問題的能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力都得到了很好的鍛煉和加強(qiáng)。首先，讓我了解到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。以前在學(xué)習(xí)理論課、基礎(chǔ)課的時(shí)候，自己不十分注意理論聯(lián)系實(shí)際，眼高手底，忽略了很多問題。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到只有把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去才能發(fā)揮知識(shí)的最大魅力。畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用到了以前所學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，使得我們對(duì)自己所欠缺的部分得到了補(bǔ)充，因此畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的總結(jié)。其次，團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。我們組每個(gè)人的設(shè)計(jì)任務(wù)是不相同的，但是所運(yùn)用到的知識(shí)還是有共同之處的。我們?cè)谝黄鸬臅r(shí)候經(jīng)常交流自己設(shè)計(jì)部分的進(jìn)展情況，互相提供有用的資料。在相互幫助中，我們也解決了許多難題，可以說每個(gè)人的設(shè)計(jì)部分都和其他人的幫助使分不開的。我在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，從方案的論證到具體的設(shè)計(jì)，查閱了很多的資料，豐富了自己的知識(shí)面。同時(shí)通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我掌握做好一個(gè)設(shè)備的流程和所需考慮的主要問題，為以后的工作奠定了基礎(chǔ)。在那上面。畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我從傳統(tǒng)的被動(dòng)性學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)性學(xué)習(xí)；從閉門讀書、死記硬背模式學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯啃?、合作性學(xué)習(xí)；使工作、學(xué)習(xí)、生活步入系統(tǒng)化流程等，我認(rèn)為這種改變是質(zhì)的飛躍。參考文獻(xiàn)張耀宸主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè),北京：航空工業(yè)出版社,1993.張紀(jì)真主編.機(jī)械制造工藝標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2009柴鵬飛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，1999劉傳紹，鄭建新主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，中國(guó)電力出版社，2009陳文亮主編.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2005閆紅主編.金屬工藝學(xué)，重慶大學(xué)出版社，2004馮濤、王宏斌、劉志杰主編機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，西北農(nóng)林科技大學(xué)出版社，2006段明揚(yáng)主編.現(xiàn)代制造工藝設(shè)計(jì)方法，廣西師范大學(xué)出版社，2007孫本緒、熊萬武主編.機(jī)械加工余量手冊(cè)，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999楊溥泉主編.機(jī)械工人切削手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，1999張超英.數(shù)控機(jī)床加工工藝編程及操作實(shí)訓(xùn).北京高等教育出版社,2003余英良.數(shù)控加工編程及操作.北京高等教育出版社,2003楊偉群.數(shù)控工藝培訓(xùn)教