軸套類零件加工基本工藝畢業(yè)設計方案

XXX職業(yè)技術學院畢業(yè)論文題目軸套類零件數(shù)控加工機械系機械設計及自動化專業(yè)學生姓名XXX指導教師XX起迄日期.5—-.6設計地點XX職業(yè)技術學院XX職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計（論文）開題匯報書姓名XXX專業(yè)機械設計及自動化學制X年畢業(yè)設計(論文)題目軸套類零件數(shù)控加工畢業(yè)論文課題綜述軸套類零件數(shù)控車削加工，在中國歷史上有了很長歷史了，現(xiàn)在研究相關軸套類零件加工仍然有很關鍵價值。中國現(xiàn)在處于發(fā)展中，發(fā)展工業(yè)，離不開軸套類應用和加工工藝。所以現(xiàn)階段研究軸套類零件數(shù)控車削加工工藝對中國工業(yè)發(fā)展有著很關鍵貢獻，還有著很高實用價值。對以后就業(yè)有著很大幫助。軸套類零件在現(xiàn)在市場上用處是最多也是要求較高，研究軸套類零件數(shù)控車削加工。中國在合金加工方面仍然存在著一定不足之處，加工工藝相對發(fā)達國家仍然有一定差距，在研究合金加工加工過程中我們應盡可能大膽創(chuàng)新，沖破傳統(tǒng)工藝束縛對中國合金加工工藝進行創(chuàng)新。發(fā)展有中國特色合金加工工藝，促進中國合金技術加工發(fā)展，主動推進中國工業(yè)發(fā)展，伴隨機械性能成數(shù)量級提升，其價格成倍地下降；伴隨網(wǎng)絡通訊普及化、信息處理智能化、多媒體技術實用化；數(shù)控技術普及應用越來越廣泛，越來越深入，數(shù)控技術正向著開放、集成、智能和標準化方向發(fā)展前言畢業(yè)設計是在學完了機械設計、機械制造工藝和夾具、機械加工工藝、計算機基礎、CAD制圖、等課程后，是學生全方面利用所學基礎理論、專業(yè)知識和基礎技能，對實際問題進行研究（或設計）綜合訓練，意在培養(yǎng)學生專業(yè)研究素養(yǎng)，提升分析結局問題能力，使學生創(chuàng)新意識和專業(yè)素質(zhì)得到提升，使學生發(fā)明性得以發(fā)揮。裝備工業(yè)技術水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經(jīng)濟水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)最基礎裝備。馬克思曾說過“多種經(jīng)濟時代區(qū)分，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎么生產(chǎn)，用什么勞動資料生產(chǎn)”。制造技術和裝備就是人類生產(chǎn)活動最基礎資料，而數(shù)控技術又是當今優(yōu)異制造技術和裝備最關鍵技術。當今世界各國制造業(yè)廣泛采取數(shù)控技術，以提升制造能力和水平，提升對動態(tài)多變市場適應能力和競爭能力。另外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控裝備列為國家戰(zhàn)略物資，不僅采取重大方法來發(fā)展自己數(shù)控技術及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關鍵技術和裝備方向對中國實施封鎖和限制政策?？偠灾?，大力發(fā)展以數(shù)控技術為關鍵優(yōu)異制造已成為世界個發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提升綜合國力和國家地位關鍵路徑。數(shù)控技術使用數(shù)字信息對機械運動和工作過程中進行控制技術，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術代表新技術對傳統(tǒng)制造和新興制造業(yè)滲透形成機電一體化產(chǎn)品，所謂數(shù)字化裝備，其技術范圍付給很多領域：（1）機械制造技術（2）信息處理、加工、傳輸技術（3）自動控制（4）伺服驅動技術（5）傳感技術（6）軟件技術等。目錄序言………………3摘要………………5畢業(yè)設計說明書…………………6第一章數(shù)控技術概述………71.1數(shù)控技術基礎情況…………………71.2數(shù)控技術發(fā)展情況…………………81.3數(shù)控技術發(fā)展趨勢………………111.4數(shù)控技術發(fā)展特點…………………12第二章結構及毛坯分析………………142.1毛坯分析………………142.2完整性分析………………142.3正確性分析………………14第三章軸套類零件數(shù)控加工工藝…………………153.1零件圖工藝分析………………153.2裝夾方案確定………………173.3確定加工順序及走刀路線………………183.4夾具及量具選擇…………213.5刀具選擇………223．6削用量選擇………………243.7切削加工工藝和刀具卡片………………25第四章加工程序編制………………29設計總結…………………34致謝………………35參考文件…………36緒論數(shù)控機床是用數(shù)字優(yōu)化代碼將零件加工過程所需多種操作和步驟和刀具和工件這間相對位置，再統(tǒng)計在程序介質(zhì)上，送入計算機或數(shù)控系統(tǒng)譯碼。其數(shù)控程序能確保加工出符合零件圖樣要求合格零件。還應充足利用數(shù)控機床是用數(shù)字優(yōu)化代碼將零件加工過程中所需多種操作和步驟以數(shù)控機床多種功效使數(shù)控機床能安全、可靠、高效地工作。一.數(shù)控加工工作原理：數(shù)控加工是依據(jù)零件圖樣及工藝要求編制零件加工程序，再輸入到機床，機床控制系統(tǒng)對輸入信息進行處理和運算。并不停地向直接指揮機床運動功效部件機床伺服機構發(fā)送信號，伺服系統(tǒng)把來自數(shù)控裝置脈沖信號轉換為機床移動部件運動。然后由傳動機構驅動數(shù)控機床，機床以按給定程序對機械零件進行加工。二.數(shù)控編程及其發(fā)展1.數(shù)控加工發(fā)展數(shù)控機床和一般機床不一樣，數(shù)控機床其加工過程不需要人工操作，而是由給定程序進行控制。在數(shù)控機床加工零件時，首先要分析零件圖樣，確定工件在機床上加工方法，加工次序，加工路線及刀具，夾具和切削用量選擇，然后把全部工藝過程和其它輔助功效（主軸正反轉，切削液開和關，變速，換刀等）。按運動次序用要求指令代碼及程序格式編制成數(shù)控加工程序，經(jīng)調(diào)試后，統(tǒng)計在控制介質(zhì)（或程序載體上），最終輸入到數(shù)控裝置中，從而控制數(shù)控機床完成工件全部加工過程。這種從零件圖樣到編織成控制介質(zhì)過程為數(shù)控加工程序編制。2.數(shù)控編程有手動編程和計算機編自動程1）手工編程：是指程序編制，整個步驟幾乎全部由人工來完成，對于幾何形狀不太復雜零件，所需加工程序太長，計算比較簡單，犯錯機會比較小，可用手工編程，既立即有經(jīng)濟，所以手工編程被廣泛應用于形狀簡單點位加工，非圓弧、曲線、曲面等表面?；蚣庸こ绦蜉^長時，使用手工編程將十分繁瑣費時，而且輕易犯錯，常會出現(xiàn)手工編程工作跟不上，數(shù)控機床加工情況影響機床開動率，此時必需用自動編程方法編制程序，以提升效率。2）計算機自動編程：自動編程需要編程人員依據(jù)零件圖樣用數(shù)控語言編制一個簡短零件源程序，然后輸入到計算機，計算機經(jīng)過翻譯處理和刀具刀具運動軌跡處理生成刀具位置數(shù)據(jù)，再經(jīng)后置處理，即可生成零件加工程序。現(xiàn)在是采取計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制技術。這種技術用計算機按事先存放控制程序來實施對個設備控制功效，因為采取計算機替換原先用邏輯電路組成數(shù)控裝置，使輸入存放、處理、運算、邏輯判定等多種控制機能實現(xiàn)，均用計算機軟件來完成。三.數(shù)控加工特點：同常規(guī)加工相比，數(shù)控加工含有以下特點：1.自動化程度高在數(shù)控機床加工零件時，除了手工裝卸工件外，全部加工過程全部由機床自動完成。在柔性制造系統(tǒng)上、下料、檢測、診療、對刀、傳輸、管理等也全部由機床自動完成，這么減輕操作者勞動強度，改善了勞動條件。2.加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定數(shù)控加工尺寸精度通常在0.005mm---0.1mm之間，現(xiàn)在最高尺寸精度可達+0.0015mm，不受零件形狀復雜度影響，加工消除了操作者人為誤差。提升了同批零件尺寸一致性。3.加工對象適用性強當加工對象改變時，除了對應更換刀具和處理工件裝夾方法，只要重新編程并輸入該零件加工程序，便可自動加工出新零件，無須對任何復雜調(diào)整。4.生產(chǎn)效率高首先是自動化程序高，在一次裝夾中能完成，較多表面加工、省去了畫線、數(shù)次裝夾、檢測等工序；其次是運動速度快、空間時間短、數(shù)控車床主軸轉速已經(jīng)達成5000-7000r/min。5.易于建立計算機通訊網(wǎng)絡因為數(shù)控機床是使用數(shù)字信息，易于和計算機輔助設計和制造（CAD/CAM）系統(tǒng)聯(lián)接。形成和數(shù)控機床緊密結合一體化系統(tǒng)。當然，數(shù)控加工在某方面也有不足之處，就是數(shù)控機床價格昂貴、加工成本高、技術復雜、對工藝和編程要求較高、加工中難以調(diào)整、維修困難。摘要數(shù)控技術是以數(shù)字量編程實現(xiàn)控制機械或其它設備自動工作

技術。世界經(jīng)濟發(fā)展趨勢表明，制造業(yè)是一個國家經(jīng)濟發(fā)展基石而機械制造技術是現(xiàn)代化經(jīng)濟關鍵保障。在當今世界上，高度發(fā)展制造業(yè)和優(yōu)異制造技術已經(jīng)成為衡量一個國家綜合經(jīng)濟實力和科技水平關鍵標志，成為一個國家在競爭猛烈國際市場上獲勝關鍵原因。在經(jīng)濟全球化過程中，伴隨勞動和資源密集型產(chǎn)業(yè)向發(fā)展中國家轉移，中國真在逐步成為世界關鍵基地。不過，因為中國工業(yè)進程起步較晚，和國際優(yōu)異水平相比，制造業(yè)和制造技術還存在著階段性差跕，所以我們必需加強對制造技術研究，大膽進?技術革新，同時主動引進和消化外來技術和理念，立即形成中國自主創(chuàng)新和跨越式發(fā)展優(yōu)異技術體系。使我過制造業(yè)立?不敗之地。機械加工技術在中國在中國現(xiàn)代形式下還?連續(xù)一段時間。機械犠緥工藝是現(xiàn)代加工技術核?部分。所以研究機械加工工藝含有一定實用性?多年來，因為在機械制造領域采取了微電子、傳感技術、機電一體化技?等，使機械制造技術取得了長足發(fā)展。精密和超精?加工、柔性化和自動化制造、高速高效切削、智能化控制是機械制造技術發(fā)展關鍵方向【關鍵詞】軸套

工藝設計

加工畢業(yè)設計說明一、任務零件圖：用數(shù)控車床完成如零件圖所表示零件加工，毛坯鑄造件，并符合要求材料為HT200，按圖樣要求完成零件節(jié)點、基點、計算、設定工件坐標系，制訂正確工藝方案選擇合理刀具和切削工藝參數(shù)，編寫數(shù)控加工程序。此次設計選擇機床為FANUC-0i系統(tǒng)數(shù)控車床。二、方案：零件加工方案:數(shù)車—數(shù)銑—插削—磨削—鉗工三、刀具選擇及工藝路線：（一）.工藝分析：圖所表示零件，被加工部分各尺寸、位置、表面粗糙度等要求較高，零件較復雜，包含了平面、槽、孔、螺紋、鍵槽、等要素。部分表面表面粗糙度要求較高Ra1.6，需數(shù)控車粗車-半精車-精車才能達成圖紙要求，若用一般設備加工就需要上磨床。Ra1.6孔加工則需鉆-擴-鉸工藝；通槽兩壁孔位有同軸度要求，最好在開通槽前進行孔加工，若采取四軸加工中心則可分兩次加工，其次有位置度、對稱度、平行度、垂直度等形位公差要求較多。故這類零件很適合數(shù)控加工。選擇三爪自定心卡盤(通用夾具)裝夾工件，1號刀為標準刀，其它各刀全部按標準刀來設置刀具賠償。（二）.刀具選擇：選擇適宜刀具和加工參數(shù)，對于金屬切削加工能取到事半功倍效果。反之，在加工中刀具選擇不合理，事倍功半。第一章數(shù)控技術概況1.1：數(shù)控機床基礎概念數(shù)控技術是數(shù)字控制（NumericalControl）技術簡稱。它采取數(shù)字化信號對被控制設備進行控制，使其產(chǎn)生多種要求運動和動作。利用數(shù)控技術能夠把生產(chǎn)過程用某中語言編寫程序來描述，將程序以數(shù)字形式送入計算機或專用數(shù)字計算裝置進行處理輸出，并控制生產(chǎn)過程中對應實施程序，從而使生產(chǎn)過程能在無人干預情況下自動進行，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。采取數(shù)控技術控制系統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)（NumericalControlSystem）。依據(jù)被控對象不一樣，存在多個數(shù)控系統(tǒng)，其中產(chǎn)生最早應用最廣泛是機械加工行業(yè)中多種機床數(shù)控系統(tǒng)。所謂機床數(shù)控系統(tǒng)就是以加工機床為控制對象數(shù)字控制系統(tǒng)。中國數(shù)控技術起步于1958年，在近50年發(fā)展歷程大致可分為3個階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，因為國外技術封鎖和中國基礎條件限制，數(shù)控技術發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國家“六五”、“七五”期間和“八五”前期，即引進技術，消化吸收，初步建立起國產(chǎn)化體系階段。在此階段因為改革開放、國家重視、研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境改善，中國數(shù)控技術研究、開發(fā)和在產(chǎn)品國產(chǎn)化方面全部取得了長足進步。第三階段是在國家“八五”后期和“九五”期間，即實施產(chǎn)業(yè)化研究，進入市場競爭階段，在此階段中國國產(chǎn)數(shù)控裝備產(chǎn)業(yè)化取得了實質(zhì)性進步。1.取得成績縱觀中國數(shù)控技術近50年發(fā)展歷程，尤其是經(jīng)過四個五年計劃攻關，總體來看取得了以下成績：——奠定了數(shù)控技術發(fā)展基礎，基礎掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術：中國現(xiàn)在已基礎掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動、數(shù)控主機、專機及其配套件基礎技術，其中大部分技術已含有進行商品化開發(fā)基礎，部分技術已商品化和產(chǎn)業(yè)化?！醪叫纬闪藬?shù)控產(chǎn)業(yè)基地在攻關結果和部分技術商品化基礎上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等含有批量生產(chǎn)能力數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠、蘭州電機廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機生產(chǎn)廠和北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數(shù)控主機生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基礎形成了中國數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地?！⒘艘恢?shù)控研究、開發(fā)、管理人才基礎隊伍。2.存在差距即使在數(shù)控技術研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面取得了長足進步，但也要清醒認識到，中國高端數(shù)控技術研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面技術水平和中國現(xiàn)實需求還有較大差距。即使從縱向看中國發(fā)展速度很快，但橫向比(和國外對比)不僅技術水平有差距，在一些方面發(fā)展速度也有差距，即部分高精尖技術水平差距有擴大趨勢。和國外水平相比時，中國數(shù)控技術水平和產(chǎn)業(yè)化水平大致估量以下：1)技術水平比國外優(yōu)異水平大約落后10～，在高精尖技術方面則更大；2)產(chǎn)業(yè)化水平市場擁有率低，品種覆蓋面小，還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)；功效部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低；外觀質(zhì)量相對較差；可靠性不高，商品化程度不足；數(shù)控系統(tǒng)還未建立自己品牌效應，用戶信心不足。3)可連續(xù)發(fā)展能力對競爭前數(shù)控技術研究開發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控技術應用領域拓展力度不強；相關標準規(guī)范研究、制訂滯后。3.關鍵原因分析1)認識方面對國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進程艱巨性、復雜性和長久性特點認識不足；對中國數(shù)控技術應用水平及能力分析不夠。2)體系方面從技術角度關注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題較多，從系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)鏈角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題較少；沒有建立完整高質(zhì)量配套體系，完善培訓、服務網(wǎng)絡等支撐體系。3)機制方面人才流失，制約了技術及技術路線創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新，也制約了計劃有效實施。4)技術方面企業(yè)在技術方面自主創(chuàng)新能力不強，關鍵技術工程化能力不強。機床標準落后，水平較低，數(shù)控系統(tǒng)新標準研究不夠。1.2：數(shù)控技術發(fā)展現(xiàn)實狀況20世紀人類社會最偉大科技結果是計算機發(fā)明和應用，計算機及控制技術在機械制造設備中應用是世紀內(nèi)制造業(yè)發(fā)展最重大技術進步。自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已經(jīng)歷了50個年頭。數(shù)控設備包含：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工和各類專機，形成龐大數(shù)控制造設備家族，每十二個月全世界產(chǎn)量有10～20萬臺，產(chǎn)值上百億美元。世界制造業(yè)在20世紀末十幾年中經(jīng)歷了幾次反復，曾一度幾乎快成為夕陽工業(yè)，所以美國人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。90年代全世界數(shù)控機床制造業(yè)全部經(jīng)過重大改組。如美國、德國等幾大制造商全部經(jīng)過較大變動，從90年代初開始已出現(xiàn)顯著回升，在全世界制造業(yè)形成新技術更新浪潮。如德國機床行業(yè)從至今已接收3個月以后訂貨協(xié)議，生產(chǎn)任務飽滿。中國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，很多機床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品轉型。但總來說，技術水平不高，質(zhì)量不佳，所以在90年代早期面臨國家經(jīng)濟由計劃性經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難蕭條時期，那時生產(chǎn)能力降到50%，庫存超出4個月。從1995年“九五”以后國家從擴大內(nèi)需開啟機床市場，加強限制進口數(shù)控設備審批，投資關鍵支持關鍵數(shù)控系統(tǒng)、設備、技術攻關，對數(shù)控設備生產(chǎn)起到了很大促進作用，尤其是在1999年以后，國家向國防工業(yè)及關鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設備制造市場一派繁榮。從8月份上海數(shù)控機床展覽會和4月北京國際機床展覽會上，也能夠看到多品種產(chǎn)品繁榮景象。但也反應了下列問題.（1）低技術水平產(chǎn)品競爭猛烈，相互靠壓價促銷；（2）高技術水平、全功效產(chǎn)品關鍵靠進口；（3）配套高質(zhì)量功效部件、數(shù)控系統(tǒng)附件關鍵靠進口；（4）應用技術水平較低，聯(lián)網(wǎng)技術沒有完全推廣使用；（5）自行開發(fā)能力較差，相對有較高技術水平產(chǎn)品關鍵靠引進圖紙、合資生產(chǎn)或進口件組裝。數(shù)控技術經(jīng)過50年2個階段和6代發(fā)展：第1階段：硬件數(shù)控(NC)第1代：1952年電子管第2代：1959年晶體管分離元件第3代：1965年小規(guī)模集成電路第2階段：軟件數(shù)控(CNC)第4代：1970年小型計算機第5代：1974年微處理器第6代：1990年基于個人PC機(PC-BASEO)第6代系統(tǒng)優(yōu)點關鍵有：（1）元器件集成度高，可靠性好，性能高，可靠性已可達成5萬小時以上；（2）基于PC平臺，技術進步快，升級換代輕易；（3）提供了開放式基礎，可供利用軟、硬件資源豐富，使數(shù)控功效擴展到很寬領域（如CAD、CAM、CAPP，連接網(wǎng)卡、聲卡、打印機、攝影機等）；（4）對數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠來說，提供了優(yōu)良開發(fā)環(huán)境，簡化了硬件?，F(xiàn)在，國際上最大數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠是日本FANUC企業(yè)，1年生產(chǎn)5萬套以上系統(tǒng)，占世界市場約40%左右，其次是德國西門子企業(yè)約占15%以上，再次是德海德漢爾，西班牙發(fā)格，意大利菲地亞，法國NUM，日本三菱、安川。國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)廠家關鍵有華中數(shù)控、北京航天機床數(shù)控集團、北京凱恩帝、北京凱奇、沈陽藝天、廣州數(shù)控、南京新方達、成全部廣泰等，國產(chǎn)數(shù)控生產(chǎn)廠家規(guī)模全部較小，年產(chǎn)全部還沒有超出300～400套。近數(shù)控機床為適應加工技術發(fā)展，在以下多個技術領域全部有巨大進步。（1）高速化因為高速加工技術普及，機床普遍提升各方面速度，車床主軸轉速由3000～4000ｒ/min提升到8000～10000ｒ/min，銑床和加工中心主軸轉速由4000～8000ｒ/min提升到1ｒ/min、24000ｒ/min、40000ｒ/min以上快速移動速度由過去10～20ｍ/min提升到48ｍ/min、60ｍ/min、80ｍ/min、120ｍ/min在提升速度同時要求提升運動部件起動加速度，其已由過去通常機床0.5g重力加速度）提升到1.5～2Ｇ，最高可達15Ｇ，直線電機在機床上開始使用，主軸上大量采取內(nèi)裝式主軸電機。（2）高精度化數(shù)控機床定位精度已由通常0.01～0.02ｍｍ提升到0.008ｍｍ左右，亞微米級機床達成0.0005ｍｍ左右，納米級機床達成0.005～0.01μｍ，最小分辨率為1ｎｍ（0.000001ｍｍ）數(shù)控系統(tǒng)和機床已經(jīng)有產(chǎn)品。數(shù)控中兩軸以上插補技術大大提升，納米級插補使兩軸聯(lián)動出圓弧全部能夠達成1μ圓度，插補前多程序段預讀，大大提升插補質(zhì)量，并可進行自動拐角處理等。（3）復合加工、新結構機床大量出現(xiàn)如5軸5面體復合加工機床，5軸5聯(lián)動加工各類異形零件。也派生出各新奇機床結構，包含6軸虛擬軸機床，串并聯(lián)鉸鏈機床等。采取特殊機械結構，數(shù)控特殊運算方法，特殊編程要求。（4）使用多種高效特殊功效刀具使數(shù)控機床“如虎添翼”。如內(nèi)冷鉆頭因為使高壓冷卻液直接冷卻鉆頭切削刃和排除切屑，在鉆深孔時大大提升效率。加工鋼件切削速度能達1000ｍ/min，加工鋁件能達5000ｍ/min。（5）數(shù)控機床開放性和聯(lián)網(wǎng)管理，已是使用數(shù)控機床基礎要求，它不僅是提升數(shù)控機床開動率、生產(chǎn)率必需手段，而且是企業(yè)合理化、最好化利用這些制造手段方法。所以，計算機集成制造、網(wǎng)絡制造、異地診療、虛擬制造、異行工程等等多種新技術全部在數(shù)控機床基礎上發(fā)展起來，這肯定成為二十一世紀制造業(yè)發(fā)展一個關鍵時尚。1.3：數(shù)控技術發(fā)展趨勢數(shù)控技術應用不僅給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性改變，使制造業(yè)成為工業(yè)化象征，而且伴隨數(shù)控技術不停發(fā)展和應用領域擴大，她對國計民生部分關鍵行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）發(fā)展起著越來越關鍵作用，因為這些行業(yè)所需裝備數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展大趨勢。從現(xiàn)在世界上數(shù)控技術及其裝備發(fā)展趨勢來看，其關鍵研究熱點有以下多個方面。1.高速、高精加工技術及裝備新趨勢效率、質(zhì)量是優(yōu)異制造技術主體。高速、高精加工技加工準備機床調(diào)試程序調(diào)試試切加工正式加工檢測結束數(shù)控機床工程步驟圖術可極大地提升效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提升市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術之一，國際生產(chǎn)工程學會（CIRP）將其確定為二十一世紀中心研究方向之一。在轎車工業(yè)領域，年產(chǎn)30萬輛生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必需處理關鍵問題之一；在航空和宇航工業(yè)領域，其加工零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小情況下，才能對這些筋、壁進行加工。最近采取大型整體鋁合金坯料“掏空”方法來制造機翼、機身等大型零件來替換多個零件經(jīng)過眾多鉚釘、螺釘和其它聯(lián)結方法拼裝，使構件強度、剛度和可靠性得到提升。這些全部對加工裝備提出了高速、高精和高柔性要求。從EMO展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右?，F(xiàn)在世界上很多汽車廠，包含中國上海通用汽車企業(yè)，已經(jīng)采取以高速加工中心組成生產(chǎn)線部分替換組合機床。美國CINCINNATI企業(yè)HyperMach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加速度達2g，主軸轉速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件，只用30min，而一樣零件在通常高速銑床加工需3h，在一般銑床加工需8h；德國DMG企業(yè)雙主軸車床主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。在加工精度方面，最近，一般級數(shù)控機床加工精度已由10μm提升到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提升到1～1.5μm，而且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。在可靠性方面，國外數(shù)控裝置MTBF值已達6000h以上伺服系統(tǒng)MTBF值達成30000h以上，表現(xiàn)出很高可靠性。為了實現(xiàn)高速、高精加工，和之配套功效部件如電主軸、直線電機得到了快速發(fā)展，應用領域深入擴大。1、4數(shù)控技術發(fā)展特點1.廣泛地應用微機資源多年來被稱為個人計算機（PC）微型計算機發(fā)展很快，大規(guī)模集成電路制造技術高速發(fā)速，使得PC硬件結構做得很小。主CPU運行速度越來越高。IPC386主頻是33MHz，IPC486、586主頻可達50～120MHz，新近Intel飛躍處理器（Pentium），主頻已達450MHz。存放器容量也很大，體積很小，因為是大批量生產(chǎn)，使成本下降，可靠性提升。在軟件方面，操作系統(tǒng)發(fā)展，尤其是Windows應用，使得PC操作更為簡便直觀。CAD/CAM軟件大量地由小型機、工作站向PC移植，三維圖顯示及工藝數(shù)據(jù)庫在PC上建立。再加上PC開放性，吸引大量技術人員投入了軟件開發(fā)，使得PC軟件資源極為豐富。所以，愈加好地利用PC軟、硬件資源，就成為各國數(shù)控設備生產(chǎn)廠發(fā)展CNC系統(tǒng)十分關鍵一個方法。1992～1993年，首先是在美國及歐洲部分小型數(shù)控設備廠推出，比如美國ANILAN企業(yè)推出1100、1200、1400系列，意大利FIDIA企業(yè)10/20/30系列，全部采取了PC作為基板來開發(fā)自己數(shù)控系統(tǒng)?，F(xiàn)在連日本FANUC、三菱企業(yè)，德國SIEMENS企業(yè)這些以生產(chǎn)專用CNC設備著稱企業(yè)，也全部把采取PC資源，作為其發(fā)展一個關鍵方向。她們?nèi)繌娬{(diào)自己系統(tǒng)“開放”。日本FANUC企業(yè)把采取PCCNC系統(tǒng)稱之為開放型CNC系統(tǒng)，有150、160、180及210等系列，并正發(fā)展一個將FANUC智能終端（一個和IBMPC兼容平板式計算機）經(jīng)過高速光纜和CNC裝置連接模式。中國中國珠峰數(shù)控企業(yè)“八五”攻關結果“中華Ⅰ型（CME988）”也采取PC作為主控板，使該系統(tǒng)能充足利用PC資源，跟隨PC發(fā)展而升級。2．小型化以滿足機電一體化要求。伴隨微電子技術發(fā)展，大規(guī)模集成電路集成度越來越高，體積越來越小。數(shù)控設備廠采取超大規(guī)模集成電路并采取表面安裝工藝（SMT），實現(xiàn)了三維立體裝配，將整個CNC裝置做得很小，以適應機械制造業(yè)機電一體化要求。日本三菱電機株式會社，最近推出普及型CNCMELDAS50系列及實用型CNCMELDAS520A系列，這兩個系列全部采取了32位RISC微處理器，實現(xiàn)超小型化CNC裝置，較原來M310及L3、L3A，體積大為減?。℉168mm×W76mm×D135mm），安裝面積減小了二分之一，功效還有所提升。采取了超薄型顯示器（9.5inEL及10.4in彩色LCD）。這個系統(tǒng)微小線段加工能力提升至64m/min，最大快速進給速度為240m/min，其同時攻螺紋精度較M310提升了3倍，主軸定位時間縮短了30%。3．改善人機接口，方便用戶使用為了使操作者能很輕易地掌握數(shù)控機床操作，數(shù)控設備生產(chǎn)廠努力地改善人機接口，簡化編程，盡可能采取對話方法，使用戶使用方便，如西班牙FAGOR企業(yè)生產(chǎn)FAGOR8050系列，采取交互式編輯程序指導系統(tǒng)，簡化程序編輯，用簡明表格編輯程序，利用藍圖建立程序。其8050TC型數(shù)控系統(tǒng)，被稱為高級傻瓜式數(shù)控系統(tǒng)（FAGOR800系列CNC系統(tǒng)），其操作面板使用了符號鍵，用戶能夠依據(jù)所需加工零件，選擇加工程序，輸入圖形數(shù)據(jù)后，即可實現(xiàn)半自動或全自動加工。假如面板上多種自動操作全部沒有被選上，則該CNC系統(tǒng)只顯示坐標軸位置值和主軸轉速，操作者能夠用搖柄或電子手輪對機床各個軸進行手動操作，使用極為方便。4．提升數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品成套性數(shù)控系統(tǒng)包含CNC裝置、主軸及進給伺服驅動裝置，和主軸電動機、進給電動機和和其相關檢測反饋元件。一個數(shù)控系統(tǒng)性能好壞是和上述各個步驟性能親密相關。為了滿足機床用戶廠需要，數(shù)控設備生產(chǎn)廠全部很重視數(shù)控產(chǎn)品成套性，使系統(tǒng)各個步驟全部能很好地匹配，使用戶取得最好使用效果。5．研究開發(fā)智能型數(shù)控系統(tǒng)所謂智能型數(shù)控系統(tǒng)，早在80年代早期已經(jīng)開始研究。當初FANUC企業(yè)推出FS15系列，就稱之為AI（人工智能）CNC系統(tǒng)，關鍵是在故障診療方面采取了教授系統(tǒng)。系統(tǒng)利用所謂推理軟件，依據(jù)存放在系統(tǒng)中知識庫經(jīng)驗，分析及查找故障原因。最近FANUC企業(yè)又在開展被稱為面向二十一世紀課題—IMS（IntelligentManufacturingSystems），將無縫地（Seamless）把世界范圍熟練工人技術竅門（Knowhow）組合進行生產(chǎn)系統(tǒng)中去。伴隨工業(yè)技術發(fā)展，要求制造過程愈加快、更輕易，以適應生產(chǎn)需要，一個被稱為智能閉環(huán)加工（IntelligentClosed-LoopProcessesICLP）技術被采取。這種技術是利用傳感器取得適時信息，以增強制造者取得最好產(chǎn)品能力。6．依據(jù)市場需要，開發(fā)適銷對路數(shù)控產(chǎn)品高新技術是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展一個方向，其次開發(fā)適銷對路數(shù)控產(chǎn)品也是適應市場發(fā)展需要。中國是發(fā)展中國家，經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)在中國有著寬廣市場。所以，開發(fā)性能優(yōu)良、價錢廉價數(shù)控系統(tǒng)，滿足中國市場需要是很有意義?，F(xiàn)在，中國經(jīng)濟型數(shù)控機床每十二個月需要量約為8000～10000臺。即使有幾十個廠家在生產(chǎn)，價格也很廉價，不過多年來技術發(fā)展不快，性能及可靠性方面還存在部分問題，不能滿足市場需求。德國SIEMENS企業(yè)在中國建立合資企業(yè)—西門子數(shù)控（南京），在1997年推出了SINUMERIK802S。這種系統(tǒng)除采取G代碼編程外，還有圖形循環(huán)支持功效，經(jīng)過軟件鍵來進行轉換。采取15.24cm（6in）彩色液晶顯示，并采取兩臺步進電動機作為驅動單元，驅動力矩為3.5～12N.m，價格在3萬元左右。這是西門子企業(yè)為占領中國市場所做努力。7．開發(fā)新數(shù)控產(chǎn)品伴隨機械加工技術發(fā)展，對數(shù)控機床性能要求越來越高，迫切地需要開發(fā)部分新機電一體化數(shù)控產(chǎn)品來適應及滿足這些要求。比如，鋁合金材料大量采取，要求進行高速切削，以實現(xiàn)高精度及低表面粗糙度要求，數(shù)控車床及加工中心主軸轉速要求提升到10000～0r/min，這對采取傳統(tǒng)機械傳動是極難實現(xiàn)。所以，將電動機電樞直接和機床主軸做成一體“電動主軸”，就成為生產(chǎn)中急需產(chǎn)品?，F(xiàn)在，日本FANUC企業(yè)、NSK企業(yè)，瑞士IBAG企業(yè)，意大利GANFIOR企業(yè)全部在開發(fā)生產(chǎn)這種新產(chǎn)品。一樣，為了實現(xiàn)高速移動，要求開發(fā)“直線電動機”，用以直接帶一樣，為了實現(xiàn)高速移動，要求開發(fā)“直線電動機”，用以直接帶動工作臺直線運動。日本FANUC企業(yè)生產(chǎn)直線電動機，移動速度能夠達成100m/min。日本THK企業(yè)，德國INDRAMAT企業(yè)、SIEMENS企業(yè)全部在開發(fā)及生產(chǎn)這類產(chǎn)品。總而言之，數(shù)控技術發(fā)展是和現(xiàn)代計算機技術、電子技術發(fā)展同時，同時也是依據(jù)生產(chǎn)發(fā)展需要而發(fā)展?，F(xiàn)在數(shù)控技術已經(jīng)成熟，發(fā)展將更深更廣愈加快。未來CNC系統(tǒng)將會使機械愈加好用，更廉價。第二章結構及毛坯分析2.1毛坯分析毛坯外形尺寸符合要求，且材料為鑄造件，并符合尺寸和表面粗糙度值要求材料為HT200.2.2完整性分析軸套類零件比軸類零件復雜，不是緊用車床就能加工，加工難度較大，且零件形位公差要求較多，裝夾方法均可采取三抓卡盤進行裝夾定位，因為零件形狀復雜通常采取鑄造件。是數(shù)控加工中經(jīng)典類別。用于負擔扭曲和彎曲力，負擔來自各方面力，所以要求有足夠剛性、耐磨、抗震等。就本設計中軸套零件而言，零件完整性是能夠肯定，包含了零件材料及完整零件圖（完整零件尺寸和技術要求），表面粗糙度要求，形位公差要求等。有了完整零件圖及要求，我們才能采取適宜設備加工出完整可用零件。不然我們加工就沒有意義了。2.3正確性分析零件加工到成品時其要達成預期效果。而往往因為各方面原因，零件精度受到影響，所以零件正確性在各原因條件全部達成時候才能做到。經(jīng)過工藝調(diào)整使零件達成工藝要求是設計內(nèi)容關鍵組成部分。關鍵分析了零件尺寸是否適宜，能否在我們現(xiàn)有設備行程內(nèi)加工；其次是分析零件材料正確性，零件材料決定了我們選擇設備功率，設備剛性和我們所使用刀具和工藝參數(shù)等；在此我們分析了零件技術要求及行為公差、尺寸公差要求，以方便我們工藝方案確實定，和工藝參數(shù)選擇。最終零件表面粗糙度也要分析，這么我們才能正確選擇刀具及工藝參數(shù)和工藝方案。第三章軸套類零件數(shù)控加工工藝3.1零件圖工藝分析結構工藝分析從零件結構上看，該零件由外圓柱面、平面、圓弧、螺紋、鍵槽等表面所組成，軸套類零件較復雜，全部適合車削加工。另外，該零件尺寸標注完整，輪廓描述清楚，且尺寸標注全部有利于定位基準和編程原點統(tǒng)一，符合數(shù)控加工尺寸標注要求。二.精度及技術要求分析1.尺寸精度從尺寸上看，此零件?85mm、?80mm、2-?10H7、?10、通槽20H8等五處加工精度要求較高，其軸、孔2.外置精度該零件外置精度要求較多，分別有1、20H8中心要素相關?70中心要素對稱度要求為0.05mm2、2-?55H10中心要素同軸度要求0.02mm切相對于20H8通槽壁垂直度要求0.1mm3、鍵槽尺寸8兩壁面平行度要求0.05mm4、?85mm、?80mm外圓面相對于?70中心要素跳動量小于0.02mm5、?3孔相對于基準DCK位置度小于0.1mm6、尺寸39處端面相對于基準C跳動量小于0.02mm，上端面相對于H0.02mm，?70相對于B0.05mm。3）表面粗糙度兩處配合外圓和幾處配合孔表面粗糙度要求較高Ra1.6，需注意選擇刀具及適宜工藝參數(shù)。其它有五處Ra3.2粗糙度要求，Ra3.2可直接用銑達成要求。其它要求為Ra6.3，對于數(shù)控加工來說算是要求較低，沒有挑戰(zhàn)，隨便確保。三.毛坯確實定因為該零件精度較高，零件外形較為復雜，且零件材料為HT200故采取鑄造件，，毛坯結構復雜，材料加工性能很好。其毛坯外形尺寸為143mm×124mm鑄件。因為零件毛坯是鑄造件，故改零件在機械加工前應有時效熱處理，去除材料在鑄造過程中內(nèi)應力，降低零件總而言之采取以下幾點工藝方法：1.零件圖樣上有幾處配合尺寸其公差值較小，故編程時不能要采取平均值，而全部需尺寸換算按實際尺寸中值進行編程加工，刀具半徑賠償值必需用對刀儀測量好。3.3裝夾方案確定銑鍵槽夾具模型圖：次工序可在一般銑床上完成，此夾具設計初衷是因為鍵槽加工必需放在車-數(shù)銑工序以后，等有了精基準以后才能完成，不過鍵槽銑削過程并不復雜，和鍵槽要求也不是太高，所以設計出一套夾具在一般銑床上就能完成其加工，這么既經(jīng)濟也提升了工作效率。擋板為軸向定位，V形塊為徑向定位，通槽定位塊為角度定位。這么在一般設備上就能方便快捷進行鍵槽加工了。對刀能在中間小方塊上完成。一.零件裝夾本零件毛坯為鑄造件，用三爪自定心卡盤夾緊加工出右端面內(nèi)外輪廓，左端外圓表面不加工，且零件右端外圓表面有較高尺寸精度，故在第一次裝夾中應打表找正，盡可能確保零件外圓跳動能在0.1mm以內(nèi)。第一次裝夾掉頭后裝夾，數(shù)銑加工螺紋孔和10mm配合孔氏也采取這種裝夾方法銑通槽及臺階孔裝夾方案以下圖銑鍵槽裝夾方案插花鍵槽裝夾方案3.4確定加工順序及走刀路線數(shù)控加工中，進給路線對零件加工精度，表面質(zhì)量和加工效率有著直接影響。所以，確定好進給路線是確保數(shù)控加工精度、表面質(zhì)量、提升效率工藝方法之一，其確定和工件表面情況要求零件表面質(zhì)量、機床進給機構間隙，刀具耐用度和零件輪廓形狀相關。因為該零件較復雜，加工部位較多，所以需采取多把刀具才能完成切削加工，制訂零件數(shù)控加工次序時可按有粗到精，由近到遠，內(nèi)外交叉，刀具集中標正確定，盡可能在一次裝夾中加工出較多工件表面。零件具體加工次序和進給路線確定以下：一.套筒零件加工次序及進給路線說明：在接下來加工次序及進給線路確實定中相同顏色代表一把刀具完成，且刀具號從一號開始依次遞增，如用黃色標識面表示全部是用4號刀具和四號刀具賠償完成加工。且加工次序分別從一號刀開始遞增。1、2、3、4、5、銑鍵槽6、插花槽3.5夾具及量具選擇1）夾具選擇在零件工藝分析中，已確定零件機床加工部分和加工時用定位基準只需適合夾具即可，這里選擇三爪自定心卡盤（以下圖）。2）量具選擇量具選擇應考慮和被測工件外形，位置，被測尺寸大小，尺寸公差相適應，每份量具一把（或一套）其選擇以下：游標卡尺（0－150mm）測量具輪廓基礎尺寸。外徑千分尺（75―100mm，）測量凸臺基礎尺寸。內(nèi)徑千分尺（25－50mm，50-75mm）測量孔直徑。3.6刀具選擇刀具選擇是數(shù)控加工工藝設計中關鍵內(nèi)容之一，刀具選擇合理是否不僅影響機床加工效率，而且還直接影響加工質(zhì)量。1.鉆孔刀具鉆孔刀具較多，有一般麻花鉆，可轉位淺孔鉆及扁鉆。應依據(jù)工件材料，加工尺寸及加工質(zhì)量要求等合理選擇。在數(shù)控車床上鉆孔，大多采取麻花鉆，麻花鉆有高速鋼和硬質(zhì)合金鋼兩種。這里選擇：中心鉆直徑?5mm中心鉆。鉆頭?9.5mm，?5mm，?3mm，?10.2mm2.粗車外圓刀90o硬質(zhì)合金外圓車刀，刀尖圓弧半徑0.2mm。3.切刀寬3mm寬5mm內(nèi)切槽刀鏜刀種類很多。按切削刃數(shù)量可分為単刃鏜刀和雙刃鏜刀。單刃鏜刀剛性差，切削時易引發(fā)振動，所以鏜刀主偏角選得較大，以減小徑向力。粗鏜鋼件孔時Kr=60o—75o，以提升刀具耐用度。單刃鏜刀結構簡單，適應較廣，粗精加工全部適用。故選擇單刃鏜刀，粗精鏜內(nèi)孔表面。刀片：55o帶R0.2mm圓弧刃菱形刀片，如：圖95.銑刀?16mm硬質(zhì)合金銑刀，?8mm鍵槽銑刀6.插刀3.7切削用量選擇數(shù)控加工中切削用量包含：背吃刀量，切削速度（主軸轉速），進給速度或進給量。切削用量大小對切削力，切削功率，刀具磨損，加工質(zhì)量和加工成本全部有顯著影響，對不一樣加工方法，需選擇不一樣切削用量，并編入程序中。切削用量選擇標準：粗加工時通常以提升生產(chǎn)效率為主，但也考慮經(jīng)濟型和加工成本，半精加工和精加工時應在確保該加工質(zhì)量前提下兼顧切削效率，經(jīng)濟型和加工成本具體參數(shù)依據(jù)機床說明書和切削用量手冊。一.背吃刀量背吃刀量選擇關鍵因為對表面質(zhì)量要求來決定。在工藝系統(tǒng)剛性及機床許可條件下，進可能選擇較大背吃刀量，因為該零件精度要求較高，則應合適留出精車余量，常取0.1―0.5mm。背吃刀量選擇參數(shù)以下：1.粗車外圓時取1.2mm。2.精車鏜內(nèi)外表面時取0.5mm。3.粗鏜內(nèi)孔取1mm。4.鉆中心孔取2.5mm。5.鉆孔時取10mm。6.銑刀粗加工3mm精加工留0.5mm7.鍵槽銑刀1.0mm二.切削速度切削速度依據(jù)零件上被加工部位直徑值，并按連接和刀具材料及加工性質(zhì)等條件所許可切削速度來確定。選擇數(shù)值以下：1.粗車鏜內(nèi)外表面時主軸轉速S=600r/minf=0.2mm/r。2.鉆中心孔時主軸轉速S=600r/min。3.鉆孔時主軸轉速S=300r/min。4.精車外圓時主軸轉速S=1100r/minf=0.1mm/r。5.精鏜內(nèi)孔時主軸轉速S=800r/minf=0.1mm/r。6.切槽時主軸轉速S=500r/minf=1.5mm/r。7.內(nèi)外螺紋車削時主軸轉速由公式：n<=1200/p-k得：n<=1200/1.5-80=720r/min8.銑通槽時粗加S=1300r/minf=500mm/min精加工S=r/minf=400mm9.銑鍵槽見一般設備上變速手柄適宜調(diào)整考慮到機床剛性及其它原因取n=500r/min，即s=500r/minf=1.5。三.進給速度進給速度標準是當工件質(zhì)量要求能得到確保時，可選擇較高進給速度，切斷加工深孔和精車時選擇較低進給速度，進給速度應和主軸轉速及背吃刀量相適應，依據(jù)以上主軸轉速和背吃刀量相適應，依據(jù)以上主軸轉速和背吃刀量選擇，可確定進給速度。進給速度Vf是切削刃上選定點相對于工件進給運動瞬時速度，它和轉速n，進給量f之間關系為：Vf=f*n由上式可得出：1.粗車鏜內(nèi)外圓表面是進給速度Vf=600r/min×0.2mm/r=120mm/min。2.精車外圓時進給速度Vf=1100r/min×0.1mm/r=110mm/min。3.精鏜內(nèi)孔時