典型軸類零件加工工藝與編程

四川科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）論文題目：典型軸類零件加工工藝分析與編程年級(jí):XXXX學(xué)號(hào):XXXXX剪團(tuán)隸姓捕急名篩:曬XX筐XX柱酷也專枕未業(yè)避:數(shù)?？丶紝捫g(shù)恨耕綿指導(dǎo)笑老師獻(xiàn):干XX趴XX斧X懲20碰10寒年0趣2月技婚院理系慘裕XX煩XX哀XX太專才業(yè)糞撿XX崗XX澇XX性年妙級(jí)茫艇XX維XX長(zhǎng)姓命名芬媽XX記X勁XX辟題羨目紡帖浩典純型軸閃類零拍件加悉工工恨藝分鵝析與卷編程糟柜楊油關(guān)川裳療真躬張卵貝勿油部旨慨指導(dǎo)歐教師知今唐昌舊建衡評(píng)頓湯語(yǔ)單衛(wèi)指導(dǎo)主教師肺螞冊(cè)朽舉(側(cè)簽章罵)晨評(píng)吊閱街人部評(píng)話裁語(yǔ)冬評(píng)覺閱攝人掘(簽堪章)箱成陵府績(jī)春答辯弊委員夕會(huì)主粘任分萬(wàn)奮容姥極律(第簽章盼)弄保續(xù)躺包筒劇掛曾呀逐波扔治鋒惡倆料屋豈荷盒拿附羽排適態(tài)年除蠟射月扭柴霸日謝畢業(yè)壯設(shè)計(jì)歌（論翁文）白任務(wù)搭書燈班裹無(wú)級(jí)奴XX參XX縣學(xué)生育姓名藥XX尋XX號(hào)學(xué)普錢號(hào)如XX餃XX雄XX臨XX坡XX固發(fā)題界日期國(guó)：士疼飽年塑畝月翠品日族拐猜顆隊(duì)筒亭朽客完否成日真期：繡陷2邊儀月依2膠8日萄題蠟懇目洗頁(yè)典谷型軸驢類零蟻件加潤(rùn)工工系藝分形析與輩編程海豬叼宣嚷辟渴并肺蘋您襲束1、忙本論賺文的朱目的辨、意茄義獸拒通過跡本論錘文的坦設(shè)計(jì)異，使蛋學(xué)生付更加族全面辰系統(tǒng)沒的掌海握大葉學(xué)三狼年頸所學(xué)倚習(xí)的產(chǎn)專業(yè)匯知識(shí)密，把疲各知遇識(shí)有尤機(jī)的猴結(jié)合礦起來失，更著加的件系統(tǒng)族化，俯更具節(jié)連貫剛性。裝同時(shí)乞，桐在設(shè)貌計(jì)過鋪程中推，學(xué)據(jù)生不咬斷查缺閱各糕種相溝關(guān)書凝籍、竟文獻(xiàn)挺或借蛋助網(wǎng)攔絡(luò)資盼源擴(kuò)查展自薯身專爆業(yè)知賭識(shí)刮體系見，達(dá)來到查貪漏補(bǔ)偽缺，染擴(kuò)展跑知識(shí)蘆結(jié)構(gòu)繁的目捐的。停在設(shè)填計(jì)中種學(xué)會(huì)摸應(yīng)用談各種育軟件恐以及俗同學(xué)課之掙間、鉤師生悼之間滲共同雹探討見共同眨完善雕。罷改斃芽作蔬桌爭(zhēng)增瞎記祖貢岸蛛患刷啟想渠球長(zhǎng)通過倚對(duì)軸敵類零勁件加畝工工怎藝分雹析與勒編程先，體紀(jì)現(xiàn)數(shù)鋪控技慨術(shù)的員現(xiàn)狀幫和發(fā)益展趨揮勢(shì)、冬數(shù)控墊加厲工的斗特點(diǎn)吐、工隨藝分穩(wěn)析、貿(mào)工藝純?cè)O(shè)計(jì)宴方法拼、編插程等模。紙靠娘弦然免盛琴庸旅休譽(yù)格羽為向2、輔學(xué)生皮應(yīng)完細(xì)成的殿任務(wù)叼緩挎針對(duì)拾題目朽內(nèi)容前，分納別完蔬成以蓄下內(nèi)盆容：逝柔獵蟻葵磨匪退劇摧黑察室蒙汽檢蛇吼孟詳遍匪1、妄數(shù)控嫩基礎(chǔ)映知識(shí)阻的介訪紹；恰愚壯殊條似字的竄底攤敘嚴(yán)憶藝身摩旬鬧討霸遞陸族告慘培2、境數(shù)控斥加工果工藝況設(shè)計(jì)疫：零測(cè)件圖牽的工狠藝分鐵析、恥工序威的劃既分、井加工鈴順序正和走搖刀路萄線暮的確習(xí)定、畫刀具唯的選叮擇、扇切削索用量象的選蠻擇等奧；確暫煙渾槳問梳棉蘇穩(wěn)喂鏈出參絡(luò)牲換島眼斷簽3叔、數(shù)博控加臉工程質(zhì)序的涉編制害：加渠工工璃藝分劉析、很數(shù)學(xué)凱處理對(duì)、加曲工程哥序清傲單等竿；友命蕉肆3、腰論文他各部仗分內(nèi)瑞容及瀉時(shí)間墻分配控：（送共鍬碎20掃張周）集第一丘部分海瞞選題馳柿勸騰翁福目呆各百糠賽尚泛端甘由靜氧汪弟詳鑰較罩懷(1她周)客尤第二測(cè)部分繁宵收集社整理砍資料鉗符囑務(wù)墻戶射慣相窗蝶餃子詢拐劑禍微掛冰必(3鋒周)搏旅第三好部分列墓寫出贏提綱淋煌桂啄唉欠誼魚玉魯搏章求鳳暮尼裝伯蘆儀姿狼茂(2抄周)仔第四杜部分灑躲初稿織逢者膜滴燥群鬧森想護(hù)賴藍(lán)至狠鍛孫租碎警貪丘穴物坊滔(7惹周)錯(cuò)箱第五逼部分贈(zèng)吳結(jié)論誠(chéng)島座擴(kuò)稠隨術(shù)植泊毒賭府繼鹿梁牧廣豈成克問(7以周)竿評(píng)閱浸及答哄辯分(窮周)疤備漿研注得指導(dǎo)分教師發(fā)：鼓肆年距土棄月獸奪日集審較批淚人：大娘絡(luò)年恰親月皇池胖日齒摘告慢競(jìng)要蹲隨著眾機(jī)電傲一體及化的傭加工覽技術(shù)和的迅像猛發(fā)檢展，疏數(shù)控霧機(jī)床畏的應(yīng)偷用已闖日趨暫普及源，機(jī)還械制受造業(yè)坑正在介越來花越多愿地采請(qǐng)用數(shù)予控技軌術(shù)來乞改善聞其生跪產(chǎn)加惡工方腹式，澡社會(huì)炊對(duì)其押相應(yīng)員技術(shù)至人才悟的需匯求也騎越來勵(lì)越高葡．為扯此，權(quán)我國(guó)嗓機(jī)電萄產(chǎn)品外呈現(xiàn)幟機(jī)電策一體增化發(fā)象展的慘趨勢(shì)確，在話機(jī)械狂設(shè)計(jì)悟中開筐始應(yīng)匠用可就靠性愿設(shè)計(jì)裁，優(yōu)侮化設(shè)串計(jì)和株計(jì)算飛機(jī)輔哲助設(shè)恢計(jì)等糊現(xiàn)代割設(shè)計(jì)測(cè)方法西，消庭化了浙引進(jìn)太先進(jìn)喉技術(shù)種和新堂材料長(zhǎng)，新憶工藝牲在產(chǎn)糕品設(shè)嘉計(jì)中膽的推煮廣采要用．曉技術(shù)殘標(biāo)準(zhǔn)姿向國(guó)委際標(biāo)伐準(zhǔn)靠植攏，猶標(biāo)準(zhǔn)沖化工禍作也雁有了仁新的狂發(fā)展榜，因兆而大瘦大提羊高了旦機(jī)械迎設(shè)計(jì)拍和產(chǎn)您品水守平。改數(shù)控枝加工復(fù)的目瓦的是見讓加張工精敵度更鉤高，沾效率境更高她，減霞少人竟為的傍加工焰失誤嗚．為蔽了滿彈足和滴適應(yīng)豬這個(gè)刺新的趣形勢(shì)虜．因啦此，朗本人穩(wěn)概述科了軸曠類典亞型零深件的文加工逃工藝菠及加盡工方匠案，洗通過裙自己炮所學(xué)蹤專業(yè)碗知識(shí)級(jí)和實(shí)聞際加鼓工經(jīng)勇驗(yàn)并企把數(shù)濱控機(jī)墨床與區(qū)普通午機(jī)床把合理鋪的結(jié)孤合在肆一起眾，更慈好的玻應(yīng)用零到實(shí)述際當(dāng)絞中．刺伏對(duì)柱于企做業(yè)來杏說，長(zhǎng)產(chǎn)品博的質(zhì)助量是鞠企業(yè)皺生存粱的基襯礎(chǔ)，滋那么版產(chǎn)品列工藝勁合理保性就距是根族本中梁的根匙本．灶本人仁經(jīng)過朱工藝塘編制貪，將烈普通財(cái)機(jī)床效與數(shù)畜控機(jī)也床合壇理的膠結(jié)合微，使農(nóng)現(xiàn)有皺資源疾合理畫化，邁從而妖實(shí)現(xiàn)晚低成柳本高規(guī)收益輛，首原先進(jìn)筆行軸好類加貌工方映案的決確定縫，然約后選厘擇滿否足圖瓦定尺活寸要紫求的犯機(jī)床引，從版而確奮定加趴工工虛藝。邀陽(yáng)本次惱畢業(yè)石設(shè)計(jì)脖主要冤的內(nèi)給容是劉軸類明零件玩的數(shù)襲控加未工工兩藝設(shè)煌計(jì)．狗采用外普通窗機(jī)械丑加工斷和數(shù)叮控加絕工相鄰結(jié)合催的方昏式，覆設(shè)計(jì)窮編制槐軸類軍零件悠的普長(zhǎng)通加果工工禿藝規(guī)慶程和倦數(shù)控胸加工籠工藝突規(guī)程漁，并背編制該精加孝工的素?cái)?shù)控住加工肯程序電。這陵次對(duì)縫于減啦速機(jī)澤輸出屬軸的院加工切采用葵數(shù)控獲車床泰C6鉗16境A進(jìn)電行加傍工，盡采用付線切朝割技混術(shù)把倡毛讀坯切棒好進(jìn)旋行熱早處理罷，再賠用熊車床店進(jìn)行儀粗加聞工，容先把芝軸的跳端面蛛車好是，留剩下一鑰定的醋余量薪，對(duì)厚加速害軸的鄉(xiāng)兩外手端進(jìn)蔑行倒搭角。求接著瘋對(duì)鍵賤槽用畢銑刀結(jié)進(jìn)行翠半精錫加工械，最軌后用剛C6娃16咳A數(shù)底控車悅床進(jìn)乳行精純加工拒磨砂六保證儲(chǔ)亮端便面的蘋平行窗度偏織差不匪超過墨0.謊1，互外圓賓的尺持寸保隆證在傲φ杯68坊。讓室各部身位尺忙寸都吼達(dá)到鉆標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)。下關(guān)鍵翻詞：厚機(jī)械菜加工域筆褲抗數(shù)控共加工急繡姜炊加工熊工藝慎Ab瀉st繼ra列ctWiththemechanicalandelectricalintegrationoftherapiddevelopmentofprocessingtechnology,CNCmachinetoolapplicationshavebecomeincreasinglypopular,machinerymanufacturingindustryisincreasinglyusingCNCtechnologytoimprovetheirproductionandprocessing,andsocialneedsofitscorrespondingtechnicalpersonnelhaveanincreasedhigher.Tothisend,China滑's刮m鐮ec讓ha畏ni昏ca封l兄an蹦d災(zāi)el到ec顧tr魂ic飾al礦i醬nt貴eg寫ra利ti爆on占o(jì)質(zhì)f拘me逗ch報(bào)an聞ic澇al械a孟nd行e福le雞ct證ri肅ca姨l警pr嘩od后uc刊ts筑s綠ho推we頭d恢th漂e夸tr拌en屢d都o(jì)f幻d粒ev森el乞op氧me帝nt周t帖o冒st刪ar惱t歡in觀t超he匆m焰ec泛ha豬ni慶ca否l歌de影si扮gn微a皂pp圓li黨ca趁ti接on幻s保re書li擺ab煎il設(shè)it位y竟de頓si專gn眠,輝de嘉si毒gn乳o醉pt業(yè)im稈iz冶at睛io報(bào)n干an餓d服co盛mp削ut禿er下-a疫id啊ed餓d扣es閉ig卵n,截m燙od秒er這n埋de丹si潛gn心m沈et幟ho素ds漫,脅di擾ge坊st注ed雷t殲he您i鞋nt黎ro器du喬ct姻io夸n點(diǎn)of縣a杠dv掌an辭ce脹d后te餡ch尿no煙lo圓gy巖a撒nd鉛n工ew循m汗at默er裂ia凳ls渡,寨ne俗w束pr奉oc鑰es豐se沃s摘in損p絡(luò)ro住du攜ct劫d決es文ig殖n吳Th佛e年pr狹om攪ot其io圈n相of盤t昌he伸u巾se想.派Cl渾os衫er泳t呢o遞in識(shí)te王rn見at吸io舉na能l須st脂an岸da玉rd叼s,忌t零ec個(gè)hn掀ic您al怨s形ta尚nd陽(yáng)ar夏ds晶,秀st叔an座da繪rd篇iz視at買io蜘n攔wo寨rk總h風(fēng)as書b顯ee僵n葬a詠ne榆w薯de愿ve勝lo甜pm石en翻t,御t慰hu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jī)的核心部件，故仍稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控。到了1990年，PC機(jī)（個(gè)人計(jì)算機(jī)，國(guó)內(nèi)習(xí)慣稱微機(jī)）的性能已發(fā)展到很高的階段，可以滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求。數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入了基于PC的階段。總之，計(jì)算機(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。即1970年的第四代--小型計(jì)算機(jī)；1974年的第五代--微處理器和1990年的第六代--基于PC（國(guó)外稱為PC-BASED）。還要指出的是，雖然國(guó)外早已改稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控（即CNC）了，而我國(guó)仍習(xí)慣稱數(shù)控（NC）。所以我們?nèi)粘Ｖv的"數(shù)控"，實(shí)質(zhì)上已是指"計(jì)算機(jī)數(shù)控"了。1.2國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床量的現(xiàn)狀近年來我國(guó)企業(yè)的數(shù)控機(jī)床占有率逐年上升，在大中企業(yè)已有較多的使用，在中小企業(yè)甚至個(gè)體企業(yè)中也普遍開始使用。在這些數(shù)控機(jī)床中，除少量機(jī)床以FMS模式集成使用外，大都處于單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，并且相當(dāng)部分處于使用效率不高，管理方式落后的狀態(tài)。2001年，我國(guó)機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值已進(jìn)入世界第5名，機(jī)床消費(fèi)額在世界排名上升到第3位，達(dá)47.39億美元，僅次于美國(guó)的53.67億美元，消費(fèi)額比上一年增長(zhǎng)25%。但由于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床不能滿足市場(chǎng)的需求，使我國(guó)機(jī)床的進(jìn)口額呈逐年上升態(tài)勢(shì)，2001年進(jìn)口機(jī)床躍升至世界第2位，達(dá)24.06億美元，比上年增長(zhǎng)27.3%。目前，中國(guó)機(jī)床工業(yè)廠多人眾。2000年，金切機(jī)床制造廠約358家(20.6萬(wàn)人)，成形機(jī)床制造廠191家(約6.5萬(wàn)人)，共計(jì)549家(27.1萬(wàn)人)。其中生產(chǎn)數(shù)控金切機(jī)床的約150家，生產(chǎn)數(shù)控成形機(jī)床的約30家，共計(jì)約180家，占廠家總數(shù)的1/3。2001年金切機(jī)床產(chǎn)量19.2萬(wàn)臺(tái)內(nèi)數(shù)控金切機(jī)床1.752萬(wàn)臺(tái)，約占9%。第二章數(shù)控加工工藝與分析所謂數(shù)控加工工藝，就是采用數(shù)控機(jī)床加工零件的一種方法。在數(shù)控機(jī)床上加工零件，首先要考慮的是工藝問題。數(shù)控機(jī)床加工工藝與普通機(jī)床加工工藝大體相同，只是數(shù)控機(jī)床加工的零件通常相對(duì)于普通機(jī)床加工的零件要復(fù)雜的多，而且數(shù)控機(jī)床具備一些普通機(jī)床所不可能實(shí)現(xiàn)的功能。為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢(shì)，必須熟悉其性能，掌握其特點(diǎn)及使用方法，并在編程前正確的制定加工工藝方案，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)并優(yōu)化后再進(jìn)行編程。2.1數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)和主要內(nèi)容1、數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床加工與普通機(jī)床加工在方法和內(nèi)容上有相似之處，也有許多不同，其主要區(qū)別在控制方式上。在普通機(jī)床上加工零件時(shí)，是用工藝規(guī)程或工藝卡片來規(guī)定每道工序的加工內(nèi)容，操作者按工藝卡上規(guī)定的加工內(nèi)容和加工要求加工零件。而在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，必須有編程人員把被加工零件的全部工藝過程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)等編制成數(shù)控加工程序，然后將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，用它控制數(shù)控機(jī)床，加工出要求的零件。由此可見，數(shù)控機(jī)床加工工藝與普通機(jī)床加工工藝在原則上基本相同，但數(shù)控加工的整個(gè)過程是自動(dòng)進(jìn)行的，因而又有其特點(diǎn)。2、數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容：①選擇在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工的零件，并確定加工的工序內(nèi)容。②分析被加工零件的加工部位形狀，明確加工內(nèi)容與加工要求，在此基礎(chǔ)上確定零件的加工方案，制定零件數(shù)控加工的工藝路線，如工序的劃分、加工順序的安排與普通加工工序的銜接等。③設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序。如工步的劃分、零件的定位和夾具的選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等。④數(shù)控加工中運(yùn)行軌跡各節(jié)點(diǎn)的計(jì)算。⑤調(diào)整數(shù)控加工工序的程序。如對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇、加工路線的確定、刀具的補(bǔ)償?shù)取＂藓侠矸峙鋽?shù)控加工中的容差。⑦處理數(shù)控機(jī)床上的部分工藝指令。2.2零件圖的數(shù)控加工工藝分析分析零件圖是工藝制訂中的首要工作，它主要包括以下內(nèi)容：1、零件結(jié)構(gòu)工藝性分析零件結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對(duì)加工方法的適應(yīng)性，即所分析的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型。在進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)分析時(shí)，若發(fā)現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu)不合理等問題應(yīng)向設(shè)計(jì)人員或有關(guān)部門提出修改意見。2、零件圖的完整性與正確性的分析零件輪廓是數(shù)控加工的最終軌跡，也是數(shù)控編程的依據(jù)。手工編程時(shí)，要依據(jù)這些條件計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)；自動(dòng)編程時(shí)，則要根據(jù)這些條件才能對(duì)構(gòu)成零件的所有幾何元素進(jìn)行定義，無(wú)論哪一條件不明確，變成都無(wú)法進(jìn)行。因此，在分析零件圖樣時(shí)，務(wù)必要分析幾何元素的給定條件是否充分，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與設(shè)計(jì)人員協(xié)商解決。3、零件技術(shù)要求零件的技術(shù)要求主要指尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱處理等。只有在分析這些要求的基礎(chǔ)上，才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。精度及技術(shù)要求分析的內(nèi)容：①分析精度及各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全、合理。②分析本工序的數(shù)控車削加工精度能否達(dá)到圖樣要求，若達(dá)不到，需采取其他措施（如磨削）彌補(bǔ)的話，則應(yīng)給后續(xù)工序留有加工余量。③找出圖樣上有位置精度要求的表面，這些表面應(yīng)盡量在一次安裝下完成。④對(duì)表面粗糙度要求較高的表面，應(yīng)采用圓周恒線速度切削。4、零件材料分析為滿足零件功能的前提下，應(yīng)選用廉價(jià)、切削性能好的材料。而且，材料選擇應(yīng)立足國(guó)內(nèi)，不要輕易選用貴重或緊缺的材料。5、零件的結(jié)構(gòu)工藝分析零件的結(jié)構(gòu)工藝是指所設(shè)定的零件在滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。良好的結(jié)構(gòu)工藝性，可使零件加工容易，節(jié)省工時(shí)和材料。而較差的結(jié)構(gòu)工藝性，會(huì)使零件加工困難，浪費(fèi)工時(shí)和材料，有的甚至?xí)沽慵o(wú)法加工。因此，零件各部位的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工特點(diǎn)。6、零件圖的數(shù)學(xué)處理零件圖的數(shù)學(xué)處理主要是計(jì)算零件加工軌跡的尺寸，即計(jì)算零件加工輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)或刀具中心輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，以便編制加工程序。①基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算內(nèi)容：刀具切削過程中每條運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)在選定的工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，刀具切削圓弧時(shí)的圓心坐標(biāo)值。基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算的方法比較簡(jiǎn)單，一般可根據(jù)零件圖樣所給的已知條件用人工完成。即依據(jù)零件圖樣上給定的尺寸運(yùn)用代數(shù)、三角、幾何或解析幾何的有關(guān)知識(shí)，直接計(jì)算出數(shù)值。在計(jì)算時(shí)，要注意小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)要留夠，以保證在數(shù)控加工后有足夠的精度。②節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算內(nèi)容：對(duì)于一些平面輪廓是非圓曲線方程Y=F（X）組成，如漸開線、阿基米德螺線等，只能用能夠加工的微小直線段和圓弧段去逼近它們。這時(shí)數(shù)值計(jì)算的任務(wù)就是計(jì)算節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算難度和工作量都較大，通常由計(jì)算機(jī)完成，必要時(shí)也可由人工計(jì)算,常用的有直線逼近法（等間距法、等步長(zhǎng)法、和等誤差法）和圓弧逼近法，求出所有節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值。有人用AutoCAD繪圖，然后捕獲節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值，在精度允許的范圍內(nèi)，這也是一個(gè)簡(jiǎn)易而有效的方法。2.3數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)數(shù)控加工工藝的一般過程（如圖）：零件表面數(shù)控加工方案的選擇一般應(yīng)根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和生產(chǎn)類型等因素來確定零件表面的車削加工方案。數(shù)控車削加工外圓回轉(zhuǎn)體零件與端面加工方案的選擇：加工精度為IT7～I(xiàn)T8級(jí)、表面粗糙度Ra1.6～3.2μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用普通型數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車的方案進(jìn)行加工；加工精度為IT5～I(xiàn)T6級(jí)、表面粗糙度Ra0.2～0.8μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用普通型數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車的方案進(jìn)行加工；加工精度高于IT5、表面粗糙度Ra＜0.08μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用高檔精密型數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車、精密車的方案進(jìn)行加工；對(duì)淬火鋼等難加工材料，在淬火前可以采用粗車、半精車的方法，淬火后安排磨削加工。數(shù)控車削加工內(nèi)圓回轉(zhuǎn)體零件加工方案的確定①加工精度為IT8～I(xiàn)T9級(jí)、表面粗糙度Ra1.6～3.2μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用普通型數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車的方案進(jìn)行加工；②加工精度為IT5～I(xiàn)T6級(jí)、表面粗糙度Ra0.2～0.8μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用精密型數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車的方案進(jìn)行加工；③加工精度高于IT5、表面粗糙度Ra＜0.08μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用高檔精密型數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車的方案進(jìn)行加工；④對(duì)淬火鋼等難加工材料，在淬火前可以采用粗車、半精車的方法，淬火后安排磨削加工。工序的劃分工序的劃分可以采用兩種不同的原則，即工序集中原則和工序分散原則。①工序集中原則每道工序包括盡可能多的加工內(nèi)容，從而使工序的總數(shù)減少。其優(yōu)點(diǎn)是：有利于采用高效的專用設(shè)備和數(shù)控機(jī)床，提高生產(chǎn)效率；減少工序數(shù)目、縮短工藝路線，簡(jiǎn)化生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作；減少機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)和占地面積；減少工件裝夾次數(shù)，不僅保證了各加工表面的相互位置精度，而且減少了夾具數(shù)量和裝夾工件的輔助時(shí)間。但專用夾具設(shè)備和工藝裝備投資大、調(diào)整維修比較麻煩、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期較長(zhǎng)，不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。②工序分散原則將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容很少。其優(yōu)點(diǎn)：加工設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整和維修方便，操作就愛你但，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易；有利于選擇合理的切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。但工藝路線較長(zhǎng)，所需設(shè)備及工人人數(shù)多，占地面積大工序劃分方法①按所用刀具劃分。以一次安裝完成的那一部分工藝過程為一道工序，這種方法適用于工件的待加工表面較多，機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，加工程序的編制和檢查難度較大等情況。②按安裝次數(shù)劃分。以一次安裝完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種方法適用于工件的加工內(nèi)容不多的工件，加工完成后就能達(dá)到待檢狀態(tài)。③按粗、精加工劃分。即粗加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種劃分方法適用于加工后變形較大，需粗、精加工分開的零件，如毛坯為鑄件、焊件或鍛件。④按加工部位劃分。即以完成相同型面的那一部分工藝過程為一道工序，對(duì)于加工表面多而復(fù)雜的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)劃分多道工序。定位與夾緊方式的確定正確、合理地選擇工件的定位與夾緊方式，是保證加工精度的必要條件。工件定位基準(zhǔn)的選擇與夾緊方案的確定，應(yīng)注意下列三點(diǎn)。①力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重和誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算工作量。②設(shè)法減少裝夾次數(shù)，盡可能做到一次定位裝夾后能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效率。③避免采用占機(jī)人工調(diào)整式方案，以免占機(jī)時(shí)間太多，影響加工效率。加工順序的安排在選定加工方法、劃分工序后，接下來要做的主要內(nèi)容就是合理安排這些加工方法和加工順序。零件的加工工序通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔助工序（表面熱處理、清洗和檢驗(yàn)等），這些工序的順序直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。切削加工工序的安排：①基面先行原則②先粗后精原則按照粗加工→半精加工→精加工的順序進(jìn)行，逐步提高加工精度。③先主后次原則零件的主要工作表面、裝配基面應(yīng)先加工，次要表面可穿插進(jìn)行。④先面后孔原則⑤先近后遠(yuǎn)原則一般情況下，離對(duì)刀點(diǎn)近的部位先加工，離對(duì)刀點(diǎn)遠(yuǎn)的后加工，以便縮短刀具移動(dòng)距離，減少空行程。還利于保持坯件或半成品的剛性，改善其切削條件。確定走刀路線和工步順序走刀路線是刀具刀位點(diǎn)在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但包含了工步的內(nèi)容，也反映了工步的順序。走刀路線的確定非常重要，因?yàn)樗c零件的加工精度和表面質(zhì)量密切相關(guān)。走刀路線確定原則：應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求。應(yīng)使走刀路線最短，減少刀具空行程時(shí)間或切削進(jìn)給時(shí)間，提高加工效率。對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則：①便于數(shù)字處理和簡(jiǎn)化編程。②容易找正、便于檢查。③引起的加工誤差小。換刀點(diǎn)選擇原則：換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，刀架轉(zhuǎn)位時(shí)刀具不與其他部位干涉為原則。第三章刀具的選擇機(jī)械加工自動(dòng)化生產(chǎn)可分為以自動(dòng)生產(chǎn)線為代表的剛性專用化自動(dòng)生產(chǎn)和以數(shù)控機(jī)床為主的柔性通用化自動(dòng)生產(chǎn)。就刀具而言，在剛性專用化自動(dòng)生產(chǎn)中，是以提高刀具專用復(fù)合化程度來獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益的。而在柔性自動(dòng)化生產(chǎn)中，為適應(yīng)隨機(jī)多變加工零件的需求，盡可能通過提高刀具及其工具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和模塊化程度來獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。本章簡(jiǎn)述對(duì)數(shù)控刀具的特殊要求：車削類、鏜銑類數(shù)控刀具系統(tǒng)；刀具預(yù)調(diào)、磨損與破損的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。3.1對(duì)數(shù)控刀具的要求刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加上效率，而是直接影響加上質(zhì)量。編程時(shí)，選擇刀具通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等多方面的因素。以數(shù)控機(jī)床為主的柔性自動(dòng)化加工是按預(yù)先編好的程序指令自動(dòng)地進(jìn)行加工。應(yīng)適應(yīng)加工品種多、批量小的要求，刀具除應(yīng)具備普通機(jī)床用刀具應(yīng)有的性能外，還應(yīng)滿足下列要求：①刀具切削性能應(yīng)穩(wěn)定可靠，避免刀具過早地?fù)p壞，而造成頻繁地停機(jī)。由于刀具和工件材料性能的分散性，以及刀具制造工藝和工作條件控制不言，有相當(dāng)一部分刀具的切削性能遠(yuǎn)低于平均性能，使刀具切削性能穩(wěn)定可靠性差。因此必須嚴(yán)格控制刀具材料的質(zhì)量，嚴(yán)格貫徹刀具制造工藝，特別是熱處理和刃磨工序。嚴(yán)格檢查刀具質(zhì)量，確保刀具切削性能穩(wěn)定可靠。②刀具壽命應(yīng)有較高的壽命。應(yīng)選用切削性能好、耐磨性高的涂層刀片以及合理地選擇切削用量。③保證可靠地?cái)嘈?、卷屑和排屑。加工時(shí)，應(yīng)不產(chǎn)生紊亂的帶狀切屑，纏繞在刀具、工件上；不易斷屑的刀具應(yīng)保證切屑順利的卷曲和排出；避免形成細(xì)碎的切屑；精加工是切屑不劃傷已加工表面；切屑流出時(shí)不妨礙切削液澆注。為了確?？煽康?cái)嘈肌⒕硇己团判?，可采取一下措施：合理選用可轉(zhuǎn)位刀片的斷屑槽槽形；合理地調(diào)整切削用量；在刀體中設(shè)置切削液通道，將切削液直接輸送至切削區(qū)，有助于清除切屑；利用高壓切削液強(qiáng)迫斷屑。④能快速地?fù)Q刀或自動(dòng)換刀。⑤能迅速、精確地調(diào)整刀具尺寸。⑥必須從數(shù)控加工特點(diǎn)出發(fā)來制定數(shù)控刀具的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化結(jié)構(gòu)體系。數(shù)控工具系統(tǒng)應(yīng)是一種模塊式、層次化可分級(jí)更換、組合的體系。⑦對(duì)于刀具及其工具系統(tǒng)的信息，應(yīng)建立完整的數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)。⑧應(yīng)有完善的刀具組裝、預(yù)調(diào)、編碼標(biāo)識(shí)與識(shí)別系統(tǒng)。⑨應(yīng)建立切削數(shù)據(jù)庫(kù)，以便合理利用機(jī)床與刀具。3.2刀具快換、自動(dòng)更換和尺寸預(yù)調(diào)刀具快換或自動(dòng)更換①刀片轉(zhuǎn)位或更換刀片為了減少換刀時(shí)間，數(shù)控機(jī)床加工時(shí)一般都使用可轉(zhuǎn)位刀具。刀具磨損后只需將刀片轉(zhuǎn)位或更換新刀片就可繼續(xù)切削。它的換刀精度決定與刀片精度和定位精度。目前中等精度刀片適用于粗加工，精密級(jí)刀片只適用于半精加工。在精加工時(shí)仍需尺寸調(diào)整。②更換刀頭模塊生產(chǎn)中正在推廣使用模塊式車削類工具系統(tǒng)。它具有能完成車、鏜、切斷、攻螺紋和檢測(cè)等刀頭模塊。刀頭模塊通過中心拉桿來實(shí)現(xiàn)快速夾緊或松開。在拉緊時(shí)，能使拉緊孔產(chǎn)生微小彈性變形而獲得很高的精度和剛度，其徑向、軸向精度分別為2um和5um，自動(dòng)換刀時(shí)間為2s。更換刀夾刀具與刀夾一起從數(shù)控車床上取下。刀片轉(zhuǎn)位或更換后，在調(diào)刀儀上進(jìn)行調(diào)刀。它的特點(diǎn)是可使用較低精度的刀片和刀桿，但刀夾精度要求較高。手動(dòng)更換刀柄在數(shù)控銑床上需連續(xù)對(duì)工件進(jìn)行鉆、鉸、鏜、銑、攻螺紋等加工。此時(shí)，將各種刀具分別裝在刀柄上，并在調(diào)刀儀上調(diào)整相應(yīng)尺寸。加工時(shí)根據(jù)加工順序連續(xù)手動(dòng)更換刀柄。調(diào)刀時(shí)的安裝基準(zhǔn)和刀具在機(jī)床上的安裝基準(zhǔn)一致，均為7：24錐柄，可減少安裝誤差。自動(dòng)換刀圖為帶轉(zhuǎn)塔刀架的加工中心。轉(zhuǎn)塔刀架上配制了加工零件所需的刀具。加工時(shí)按加工指令轉(zhuǎn)塔刀架轉(zhuǎn)過一個(gè)或幾個(gè)位置來進(jìn)行自動(dòng)換刀。換刀動(dòng)作減少，換刀速度較快。如圖所示，在加工中心的刀庫(kù)中存儲(chǔ)著加工所需的刀具。按指令，使機(jī)床和刀庫(kù)的運(yùn)動(dòng)互相配合來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，也可通過機(jī)械手實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，其過程如圖所示，在生產(chǎn)批量大的柔性制造系統(tǒng)（FMS）中，為了提高生產(chǎn)率，還可采用更換機(jī)床主軸箱來自動(dòng)換刀。數(shù)控刀具尺寸預(yù)調(diào)為了確保刀具快換后不經(jīng)試切切就可獲得合格的工件尺寸，數(shù)控刀具都在機(jī)外預(yù)先調(diào)整到預(yù)定的尺寸。數(shù)控刀具尺寸的預(yù)調(diào)方法：刀具的軸向和徑向尺寸的調(diào)整方法可根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)及其所配置工具系統(tǒng)。數(shù)控刀具尺寸預(yù)調(diào)儀數(shù)控刀具尺寸預(yù)調(diào)包括：軸向和徑向尺寸、角度等調(diào)整和測(cè)量。以前用通用量具和夾具組成的預(yù)調(diào)裝置來預(yù)調(diào)，其精度差又費(fèi)時(shí)，目前已被性能完善的專用預(yù)調(diào)儀所取代。它具有下列特點(diǎn)：①能對(duì)靜止和回轉(zhuǎn)的刀具自動(dòng)檢測(cè)。②對(duì)長(zhǎng)度、角度和半徑尺寸的測(cè)量精度高。分辨率為0.5um;重復(fù)精度為2um；分度臺(tái)定位精度為0.01。③能確定回轉(zhuǎn)型刀具的偏心和跳動(dòng)誤差。④能自動(dòng)對(duì)焦、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)標(biāo)定循環(huán)。⑤配有刀具信息編碼的集成讀數(shù)頭。數(shù)控刀具的工具系統(tǒng)數(shù)控刀具的工具系統(tǒng)是指用來聯(lián)接機(jī)床主軸與刀具之間的輔助系統(tǒng)。它除了刀具本身之外，還包括實(shí)現(xiàn)刀具快換所必須的定位、夾持、拉緊、動(dòng)力傳遞和刀具保護(hù)等部分。在柔性自動(dòng)化生產(chǎn)中，使用刀具種類多，要求換刀迅速。為此，通過標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和模塊化來提高其通用化程度，且也便于刀具組裝、預(yù)調(diào)、使用、管理以及數(shù)據(jù)管理。因此研究用較少種類的刀具滿足多種工件的加工需求，建立包括刀具、刀夾、刀桿和刀座等工具結(jié)構(gòu)體系，是數(shù)控加工基礎(chǔ)。為此不少國(guó)家和公司都已制定出自己的標(biāo)準(zhǔn)和體系。數(shù)控刀具的工具系統(tǒng)按使用范圍可分為鏜銑類數(shù)控工具系統(tǒng)和車削類數(shù)控工具系統(tǒng)；按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為整體式工具系統(tǒng)和模塊式工具系統(tǒng)。車削類數(shù)控工具系統(tǒng)：車削類數(shù)控工具系統(tǒng)的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)一般與下列因素有關(guān)。機(jī)床刀架的形式：由于機(jī)床刀架形式不同，刀具與機(jī)床刀架之間刀夾、刀座也就不同。刀具類型：刀具類型不同，所需的刀夾就不同。例如定尺寸的鉆頭和鉸刀與非定尺寸的車刀等的刀夾就不同。工具系統(tǒng)中動(dòng)力驅(qū)動(dòng)：有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)刀夾與無(wú)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)刀夾的結(jié)構(gòu)顯然不同，例如圖所示為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的鉆夾頭。我國(guó)大多數(shù)數(shù)控車床上所使用車刀，除采用可轉(zhuǎn)位車刀的比率和可轉(zhuǎn)位車刀刀體、刀片的精度略高外，與臥式車床上使用的車刀區(qū)別不大。因此至今未能形成我國(guó)的車削類工具系統(tǒng)?，F(xiàn)介紹目前在我國(guó)已較為普及、在國(guó)際上被廣泛采用的一種整體式車削工具系統(tǒng)。按照國(guó)內(nèi)行業(yè)命名方法，可稱為CZG車削工具系統(tǒng)，它等同于德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN69880。CZG車削工具系統(tǒng)與數(shù)控車床刀架聯(lián)結(jié)的柄部是由一個(gè)有與其軸線垂直的齒條的圓柱和法蘭組成。在數(shù)控車床的刀架上，安裝刀夾柄部圓柱孔的側(cè)面，設(shè)有一個(gè)有螺栓帶動(dòng)的可移動(dòng)楔形齒條，該齒條與刀夾柄部上的齒條相嚙合，并有一定錯(cuò)位，由于存在這個(gè)錯(cuò)位，當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺栓，楔形齒條徑向壓緊刀夾柄部的同時(shí)，使柄部的法蘭緊密的貼緊在刀架的定位面上，并產(chǎn)生足夠的拉緊力。數(shù)控車刀的類型與選擇車床主要用于回轉(zhuǎn)表面的加工，如內(nèi)外圓柱面、圓錐棉、圓弧面、螺紋等切削加工。如圖所示為常用車刀的種類、形狀和用途。圖2-1車刀的分類與用途1-45o端面車刀；2-90o外圓車刀；外螺紋車刀；4-70o外圓車刀；5-成型車刀；6-90o左切外圓車刀；7-切斷、車槽車刀；8內(nèi)孔車槽車刀；9-內(nèi)螺紋車刀10o-95o內(nèi)孔車刀；11o-95o內(nèi)孔車刀；①尖形車刀、圓弧形車刀合成行車刀數(shù)控車削常用的車刀一般分為3類，即尖形車刀、圓弧形車刀和成形車刀。尖形車刀A、尖形車刀的特征以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。這類車刀的刀尖（同時(shí)也稱其為刀位點(diǎn)）由直線形的主、副切削刃構(gòu)成，如90內(nèi)、外圓車刀，左、右端面車刀，切斷（車槽）車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。用這類車刀加工零件時(shí)，其零件的輪廓形狀主要由一個(gè)獨(dú)立的刀尖或一條直線形主切削刃位移后得到。B、尖形車刀的幾何參數(shù)選擇尖形車刀的幾何參數(shù)主要指車刀的幾何角度，可根據(jù)不同的加工對(duì)象進(jìn)行選擇。在數(shù)控車削加工中，總希望能按照輪廓一刀連續(xù)車削出所需要的外形，這時(shí)就要對(duì)刀具進(jìn)給路線及加工過程中可能出現(xiàn)的刀具干涉等進(jìn)行全面考慮，工件形面與車刀的工作主偏角、副偏角應(yīng)該認(rèn)真核算圓弧形車刀A、圓弧形車刀的特征圓弧形車刀是較為特殊的數(shù)控加工使用車刀（如圖所示）其特征是：構(gòu)成主切削刃的刀刃形狀為一段圓度誤差或輪廓度誤差很小的圓??；該圓弧刃每一點(diǎn)都是圓弧形車刀的刀尖。因此，刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)、外表面，特別適宜于車削各種光滑連接（凹形）的成形面。對(duì)于某些精度要求較高的凹去面的車削或大外圓弧面的批量車削，以及尖形車刀所不能完成加工的過象限的圓弧面，宜選用圓弧形車刀進(jìn)行加工，圓弧形車刀具有寬刃切削性能，能使精車余量保持均勻而改善切削性能，還能一刀車出跨多個(gè)象限的圓弧面。第四章軸類零件加工4.1軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求1、軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動(dòng)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(zhǎng)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(zhǎng)徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細(xì)長(zhǎng)軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。2、技術(shù)要求軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項(xiàng)：(一)尺寸精度起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對(duì)其尺寸精度要求較高（IT5～I(xiàn)T7）。裝配傳動(dòng)件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6～I(xiàn)T9）。(二)幾何形狀精度軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對(duì)精度要求較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。(三)相互位置精度軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動(dòng)件的軸頸對(duì)支承軸頸的同軸度要求，否則會(huì)影響傳動(dòng)件（齒輪等）的傳動(dòng)精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對(duì)支承軸頸的徑向跳動(dòng)一般為0.01～0.03mm，高精度軸（如主軸）通常為0.001～0.005mm。(四)表面粗糙度一般與傳動(dòng)件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5～0.63μm，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63～0.16μm。第五章軸類零件的毛坯，材料及熱處理5.1軸類零件的毛坯和材料軸類零件的毛坯軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對(duì)于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對(duì)于外圓直徑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(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。軸類零件的材料軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。45鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)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(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45～52HRC。40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機(jī)械性能。軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達(dá)50～58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。精密機(jī)床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。5.2軸類零件的熱處理軸的性能除與所選鋼材種類有關(guān)外，還與熱處理方法有關(guān)。軸的鍛造毛坯在機(jī)械加工之前，均需進(jìn)行正火或退火處理，使鋼材的晶粒細(xì)化，以消除鍛造后的殘余力，降低毛坯硬度，改善切削加工性能。凡要求局部表面淬火以提高表面磨性的軸，須在淬火前安排調(diào)質(zhì)處理。當(dāng)毛坯加工余量較大時(shí)，調(diào)質(zhì)放在粗車之后、半精車之前，使粗加工產(chǎn)生的殘余力能在調(diào)質(zhì)時(shí)消除；當(dāng)毛坯余量較小時(shí)，調(diào)質(zhì)可安排在粗車之前進(jìn)行。表面淬火一般放在精加工之前，可保證淬火引起的局部變形在精加工中糾正。對(duì)于精度要求較高的軸，在局部淬火和粗磨之后，還需安排低溫時(shí)效處理，以消除淬火及磨削中產(chǎn)生的殘余奧氏體和殘余應(yīng)力，控制尺寸穩(wěn)定；對(duì)于整體淬火的精密軸，在淬火粗磨后，要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的低溫時(shí)效處理；對(duì)于精度更高的軸，在淬火之后，還要進(jìn)行定性處理，定性處理一般采用液氮深冷處理方法，以進(jìn)一步消除加工應(yīng)力，保持軸的精度。第六章軸的加工工藝6.1軸類零件典型工藝路線對(duì)于7級(jí)精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm的一般傳動(dòng)軸，其典型工藝路線是：正火－車端面鉆中心孔－粗車各表面－精車各表面－銑花鍵、鍵槽－熱處理－修研中心孔－粗磨外圓－精磨外圓－檢驗(yàn)。軸類零件一般采用中心孔作為定位基準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一的方案。在單件小批生產(chǎn)中鉆中心孔工序常在普通車床上進(jìn)行。在大批量生產(chǎn)中常在銑端面鉆中心孔專用機(jī)床上進(jìn)行。中心孔是軸類零件加工全過程中使用的定位基準(zhǔn)，其質(zhì)量對(duì)加工精度有著重大影響。所以必須安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在車床上用金剛石或硬質(zhì)合金頂尖加壓進(jìn)行。對(duì)于空心軸（如機(jī)床主軸），為了能使用頂尖孔定位，一般均采用帶頂尖孔的錐套心軸或錐堵。若外圓和錐孔需反復(fù)多次、互為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，則在重裝錐堵或心軸時(shí)，必須按外圓找正或重新修磨中心孔。軸上的花鍵、鍵槽等次要表面的加工，一般安排在外圓精車之后，磨削之前進(jìn)行。因?yàn)槿绻诰囍熬豌姵鲦I槽，在精車時(shí)由于斷續(xù)切削而易產(chǎn)生振動(dòng)，影響加工質(zhì)量，又容易損壞刀具，也難以控制鍵槽的尺寸。但也不應(yīng)安排在外圓精磨之后進(jìn)行，以免破壞外圓表面的加工精度和表面質(zhì)量。在軸類零件的加工過程中，應(yīng)當(dāng)安排必要的熱處理工序，以保證其機(jī)械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯鍛造后安排正火工序，而調(diào)質(zhì)則安排在粗加工后進(jìn)行，以便消除粗加工后產(chǎn)生的應(yīng)力及獲得良好的綜合機(jī)械性能。淬火工序則安排在磨削工序之前。6.2軸類零件機(jī)械加工工藝文件的制訂（對(duì)傳動(dòng)軸的分析）零件的工藝分析傳動(dòng)軸零件圖圖示零件是減速器中的傳動(dòng)軸，該零件小批生產(chǎn)。它屬于臺(tái)階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時(shí)有一個(gè)正確的位置，并使加工中磨削外圓或車螺紋時(shí)退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩；螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調(diào)整螺母。根據(jù)工作性能與條件，該傳動(dòng)軸圖樣規(guī)定了主要軸頸M，N，外圓P、Q以及軸肩G、H、I有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動(dòng)軸的關(guān)鍵工序是軸頸M、N和外圓P、Q的加工。毛坯的選擇該傳動(dòng)軸材料為45鋼，因其屬于一般傳動(dòng)軸，故選45鋼可滿足其要求。本例傳動(dòng)軸屬于中、小傳動(dòng)軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇φ60mm的熱軋圓鋼作毛坯。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。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。工藝路線的擬定1．各表面加工方法的選擇傳動(dòng)軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動(dòng)軸的主要表面M、N、P、Q的公差等級(jí)(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8um)較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為：粗車→半精車→磨削。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。該傳動(dòng)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)，粗、精磨(粗、精磨各處外圓)。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)于傳動(dòng)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，傳動(dòng)軸的工藝路線如下：下料→車兩端面，鉆中心孔→粗車各外圓→調(diào)質(zhì)→修研中心孔→半精車各外圓，車槽，倒角→車螺紋→劃鍵槽加工線→銑鍵槽→修研中心孔→磨削→檢驗(yàn)。定位精基準(zhǔn)面中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準(zhǔn)面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。擬定傳動(dòng)軸的工藝過程時(shí)，在考慮主要表面加工的同時(shí)，還要考慮次要表面的加工。在半精加工φ52mm、φ44mm及M24mm外圓時(shí)，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時(shí)加工出各退刀槽、倒角和螺紋；三個(gè)鍵槽應(yīng)在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時(shí)有較精確的定位基準(zhǔn)，又可避免在精磨后銑鍵槽時(shí)破壞已精加工的外圓表面。在擬定工藝過程時(shí)，應(yīng)考慮檢驗(yàn)工序的安排、檢查項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法的確定。綜上所述，所確定的該傳動(dòng)軸加工工藝過程如下：傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝過程卡第七章切削用量選擇數(shù)控車削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉(zhuǎn)速n或切削速度vc（用于恒線速度切削）、進(jìn)給速度vf或進(jìn)給量f。這些參數(shù)均應(yīng)在機(jī)床給定的允許范圍內(nèi)選取。7.1切削用量的選用原則粗車時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。選擇切削用量時(shí)應(yīng)首先選取盡可能大的背吃刀量ap，其次根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件，選取盡可能大的進(jìn)給量f，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定合適的切削速度vc。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。精車時(shí)，對(duì)加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻。選擇精車的切削用量時(shí)，應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)土盡量提高生產(chǎn)率。因此，精車時(shí)應(yīng)選用較?。ǖ荒芴。┑谋吵缘读亢瓦M(jìn)給量，并選用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。7.2切削用量的選取方法1）背吃刀量的選擇

粗加工時(shí)，除留下精加工余量外，一次走刀盡可能切除全部余量。也可分多次走刀。精加工的加工余量一般較小，可一次切除。在中等功率機(jī)床上，粗加工的背吃刀量可達(dá)8～10mm；半精加工的背吃刀量取0.5～5mm；精加工的背吃刀量取0.2～1.5mm。2）進(jìn)給速度（進(jìn)給量）的確定

粗加工時(shí)，由于對(duì)工件的表面質(zhì)量沒有太高的要求，這時(shí)主要根據(jù)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和剛性、刀桿的強(qiáng)度和剛性、刀具材料、刀桿和工件尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來選取進(jìn)給速度。精加工時(shí)，則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來選取進(jìn)給速度。進(jìn)給速度νf可以按公式νf=f×n計(jì)算，式中f表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，粗車時(shí)一般取0.3～0.8mm/r；精車時(shí)常取0.1～0.3mm/r；切斷時(shí)常取0.05～0.2mm/r。3）切削速度的確定

切削速度vc可根據(jù)己經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度進(jìn)行選取。實(shí)際加工過程中，也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和查表的方法來選取。粗加工或工件材料的加工性能較差時(shí)，宜選用較低的切削速度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能較好時(shí)，宜選用較高的切削速度。切削速度vc確定后，可根據(jù)刀具或工件直徑（D）按公式n=l000vc/πD來確定主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）。表1硬質(zhì)合金刀具切削用量推薦表刀具材料工件材料粗

加

工精

加

工切削速度（m／min進(jìn)給量（mm／r）背吃刀量mm切削速度（m／min進(jìn)給量（mm／r）背吃刀量mm硬質(zhì)合金或涂層硬質(zhì)合金碳鋼2200.232600.l0.4低合金剛1800.232200.l0.4高合金鋼1200.231600.l0.4鑄鐵800.231200.l0.4不銹鋼800.22600.l0.4鈦合金400.21.51500.l0.4灰鑄鐵1200.221200.150.5球墨鑄鐵1000.20.321200.150.5鋁合金16000.21.516000.l0.5表2常用切削用量推薦表工件材料加工內(nèi)容背吃刀ap／mm切削速度vc／m·min-1進(jìn)給量f/mm·r-l刀具材料碳素鋼σb>600MPa粗加工5-760～800.2～0.4YT類粗加工2-380～1200.2～0.4精加工2-6120～1500.1～0.2碳素鋼σb>600MPa鉆中心孔

500～800r·min-1鉆中心孔W18Cr4V鉆孔

25～30鉆孔切斷（寬度<5mm）70～1100.1～0.2切斷（寬度<5mm）YT類鑄鐵HBS<200粗加工

50～700.2～0.4YG類精加工

70～1000.1～0.2切斷（寬度<5mm）50～700.1～0.2

切斷（寬度<5mm）50～700.1～0.2切斷（寬度<5m第八章軸的實(shí)例加工與編程零件圖1．加工工藝分析1）制定加工方案與加工路線本例采用兩次裝夾后完成粗、精加工的加工方案，先加工左端內(nèi)、外形，完成粗、精加工后，調(diào)頭加工另外一端。進(jìn)行數(shù)控車削加工時(shí)，加工的起始點(diǎn)頂在離工件毛坯2mm的位置。盡可能采用沿軸向切削的方式進(jìn)行加工，以提高加工過程中工件與刀具的剛性。工件的定位及裝夾工件采用三爪卡盤進(jìn)行定位與裝夾。當(dāng)調(diào)頭加工另一端時(shí)，采用一夾一頂?shù)难b夾方式。工件裝夾過程中，應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行找正，以保證工件軸線與主軸軸線同軸。刀具的選用T01、T02為90°外圓車刀；T03為外切槽刀；T04為普通螺紋車刀；T05為盲孔車刀。2．制定加工工藝卡如表1-6所示。表1-6數(shù)控加工工藝卡3．編寫加工程序1）車削工件左端輪廓的加工程序O0001；M03S500；T0505；轉(zhuǎn)內(nèi)孔車刀，取5號(hào)刀補(bǔ)G00X21.0Z2.0；G71U1.0R0.3；粗加工循環(huán)G71P30Q40U-0.3W0.05F0.25；N30G01X26.0F0.1S1000；精加工循環(huán)起始程序段Z0.0；X24.0Z-1.0；Z-20.0；N40X21.0；G70P30Q40；精加工G00X100.0Z100.0；T0101；轉(zhuǎn)1號(hào)刀，取1號(hào)刀補(bǔ)M03S600；G00X52.0Z2.0；快速點(diǎn)定位至循環(huán)起點(diǎn)G71U1.5R0.3；G71P50Q60U0.3W0.05F200；N50G01X34.0F0.1S1200；Z0.0；X36.0Z-1.0；Z-20.05；X48.0；Z-40.0；N60X52.0；G00X100.0Z100.0；T0202；轉(zhuǎn)外圓精車刀，?。蔡?hào)刀補(bǔ)G00X52.0Z2.0；G70P50Q60；精加工循環(huán)G00X100.0Z100.0；M302）車削工件右端輪廓的加工程序O0002；T0101；G00X100.0Z100.0；M03S600；G00X52.0Z2.0；快速點(diǎn)定位至循環(huán)起點(diǎn)G71U1.5R0.3；G71P10Q20U0.3W0.05F0.2；N10G01X19.8F80S1200；Z0；X23.8Z-2.0；Z-25.0；X24.0；X28.16Z-45.8；G