數(shù)控加工工藝畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （格式） 課題名稱 系 別 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師

2、 第 32 頁 摘 要 隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，數(shù)控加工技術(shù)對(duì)國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)樾屎唾|(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。而對(duì)于數(shù)控加工，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，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切屑用量，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，并在加工過程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的產(chǎn)品。 本文根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

3、。針對(duì)具體的零件，進(jìn)行了工藝方案的分析，工裝方案的確定，刀具和切屑用量的選擇，確定加工順序和加工路線，數(shù)控加工程序編制。通過整個(gè)工藝的過程的制定，充分體現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備在保證加工精度、加工效率、簡化工序等方面的優(yōu)勢(shì)。 關(guān)鍵詞 工藝分析 加工方案 進(jìn)給路線 控制尺寸 目 錄 第1章 前言-----------------------------------第5頁 第2章 工藝方案的分析-------------------------第6頁 2.1 零件圖---------------------------第6頁 2.2

4、零件圖分析-----------------------第6頁 2.3 零件技術(shù)要求分析-----------------第6頁 2.4 確定加工方法---------------------第7頁 2.5 確定加工方案---------------------第7頁 第3章 工件的裝夾-----------------------------第8頁 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇-----------------------第8頁 3.2 定位基準(zhǔn)選擇的原則-------------------第8頁

5、3.3 確定零件的定位基準(zhǔn)-------------------第8頁 3.4 裝夾方式的選擇-----------------------第8頁 3.5 數(shù)控車床常用的裝夾方式---------------第9頁 3.6 確定合理裝夾方式---------------------第9頁 第4章 刀具及切削用量-------------------------第10頁 4.1 選擇數(shù)控刀具的原則-------------------第10頁 4.2 選擇數(shù)控車削刀具---------------------第10頁 4.

6、3 設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)---------------------第11頁 4.4 確定切削用量-------------------------第12頁 第5章 軸類零件的加工-------------------------第12頁 5.1 軸類零件加工工藝分析-----------------第13頁 5.2 軸類零件加工工藝---------------------第17頁 5.3 加工坐標(biāo)系設(shè)置-----------------------第21頁 5.4 保證加工精度方法---------------------第22頁

7、第6章 數(shù)控加工程序---------------------------第23頁 第7章 設(shè)計(jì)總結(jié)-------------------------------第26頁 致謝詞------------------------------------第28頁 參考文獻(xiàn) ---------------------------------第29頁 第1章 前 言 數(shù)控加工是機(jī)械制造中的先進(jìn)的加工技術(shù)，也是一種高效率、高精度與高柔性特點(diǎn)的自動(dòng)加工方法，數(shù)控加工技術(shù)可有效解決復(fù)雜、精密、小批多變零件的加工問題，充分適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，制造自動(dòng)化是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部

8、分，其核心技術(shù)是數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)是綜合計(jì)算機(jī)、自動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)及所帶來的巨大利益，已經(jīng)引起了世界各國技術(shù)與工業(yè)界的普遍重視，目前，國內(nèi)數(shù)控機(jī)床使用越來越普及，如何提高數(shù)控加工技術(shù)水平已成為當(dāng)務(wù)之急，隨著數(shù)控加工的日益普及，越來越多的數(shù)控機(jī)床用戶感到，數(shù)控加工工藝掌握的水平是制約的手工編程與CAD/CAM集成化自動(dòng)編程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。 第2章 工藝方案分析 2.1 零件圖 2.2 零件圖分析 該零件表面有圓柱、順圓弧、圓錐、槽、螺紋等表面組成。尺寸完整，選用毛坯為45#鋼，￠37mmⅹ120mm,無熱處理和硬度要求。 2.3

9、零件技術(shù)要求分析 中批量生產(chǎn)條件編程，不準(zhǔn)用砂布及銼刀等修飾表面，這是對(duì)平面高精度的要求，未注公差尺寸按 GB1804-M，調(diào)質(zhì)處理HRC 26~36，未注粗糙度部分光潔度按Ra6.3,毛坯尺寸￠37mmⅹ120mm。 2.4 確定加工方法 加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級(jí)精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和行為公差要求等全面考慮。 圖上幾個(gè)精度要求較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時(shí)沒有取平均值，而取其基本尺寸。 通過上圖數(shù)據(jù)分析，考慮加工效率和加工的經(jīng)濟(jì)性，最理想的加工方式為車削

10、，考慮該零件為中批量加工，故加工設(shè)備采用數(shù)控車床。 根據(jù)加工零件的外形和材料以及環(huán)境條件，故選用CA6140數(shù)控機(jī)床。 2.5 確定加工方案 零件上比較精密的表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對(duì)這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定從毛坯到最終成形的加工方案。 毛坯先夾持右端，車至左端輪廓50mm處，左端加工￠16mm、倒角C1.5mm、螺紋M24mmⅹ2mm、￠32mm。調(diào)頭加工裝夾已加工￠32mm外圓，右端加工R9mm、￠15mm、倒角C2mm、R7mm、錐度為10度的外圓、切退刀槽、螺紋M24mmⅹ2mm。 該軸的加

11、工順序?yàn)椋? 預(yù)備加工---車端面---粗車左端輪廓---精車左端輪廓---粗精車螺紋---工件調(diào)頭---車端面---粗車右邊輪廓---精車右邊輪廓---切退刀槽---粗精螺紋。 第3章 工件的裝夾 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 在制定零件加工的工藝規(guī)程時(shí)，正確的選擇工件的定位基準(zhǔn)有著十分重要的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對(duì)零件各表面的加工順序也有很大的影響。合理選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。 3.2 定位基準(zhǔn)選擇的原則 1）基準(zhǔn)重合原則。 為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序

12、基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，盡量使工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)三者統(tǒng)一。 2）便于裝夾原則。 所選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位的準(zhǔn)確、可靠，定位夾緊機(jī)構(gòu)簡單、易操作、敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。 3）便于對(duì)刀的原則。 批量加工時(shí)在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下，保證對(duì)刀的可能性和方便性。 3.3 確定零件的定位基準(zhǔn) 以左右端大端面為定位基準(zhǔn)。 3.4 裝夾方式的選擇 為了工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確位置，需將工件壓緊夾牢。合理的選擇夾緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對(duì)生產(chǎn)率、加工成本及操作安都有直接影響。 3.5 數(shù)控車床常用的裝夾方式

13、 1) 在三爪自定心卡盤上裝夾。 三爪自定心卡盤的三個(gè)卡爪是同步運(yùn)動(dòng)的，能自動(dòng)定心，一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便，省時(shí)，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。 2）在兩頂尖之間裝夾。 對(duì)于尺寸較大或加工工序較多的軸類工件， 為了保證每次裝夾時(shí)的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。 3）用卡盤和頂尖裝夾。 當(dāng)車削質(zhì)量較大的工件時(shí)，要一段用卡盤夾住，另一段用后頂尖支撐。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位基準(zhǔn)，應(yīng)用較廣泛。 4）用心軸裝夾。 當(dāng)裝夾面為螺紋時(shí)再做個(gè)與之配合的螺紋進(jìn)行裝夾，叫心軸裝夾。這種方式比較安全

14、，能承受較大的切削力，安裝剛性好軸向定位準(zhǔn)確。 3.6 確定合理的裝夾方式 裝夾方法：先用三爪自定心卡盤毛坯右端，加工左端達(dá)到工件精度要求，再工件調(diào)頭加工，用三爪自定心卡盤卡住毛坯左端￠32，再加工左端達(dá)到工件精度要求。 第4章 刀具及切削用量 4.1 選擇數(shù)控刀具的原則 刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。 選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)，根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復(fù)雜和精度高的

15、刀具壽命應(yīng)選的比單刃刀具高些。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀時(shí)間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)率，刀具壽命可選的低些，一般取15—30min。對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選的高些，應(yīng)保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車間的生產(chǎn)率的提高時(shí)，該工序的刀具壽命要選的低些，當(dāng)某些工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支較大時(shí)，刀具壽命應(yīng)選的低些。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來確定。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅需要?jiǎng)傂院?、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度

16、高，同時(shí)要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適用高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。 4.2數(shù)控車削用的工具 數(shù)控車床車刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀等三類。成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，常見的成形車刀有小小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數(shù)控加工中，盡量少用或不用成型車刀。尖形車刀是以直線型切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖是由直線型的主副切削刃組成。尖形車刀幾何參數(shù)的選擇方法與普通車削時(shí)基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)（如加工路線、加

17、工干涉等）進(jìn)行全面的考慮。并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。 圓弧形車刀;圓弧形車刀是以一圓度或輪廓誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃每一點(diǎn)都是圓弧形車刀的刀尖。因此,刀位點(diǎn)不在圓弧上,而在該圓的圓心上圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面,特別適合于車削各種光滑連接(凹形)的成型面.選擇車刀圓弧半徑時(shí)應(yīng)考慮兩點(diǎn)，車刀切削刃的圓弧半徑小于或等于零件凹型輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干涉。該半徑不宜選 擇太小，否則不但造 成困難，還會(huì)因?yàn)榈都馓趸虻扼w散熱能力差而導(dǎo)致車刀損壞。 4.3設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn) 刀具究競從什么位置開始移動(dòng)到指定的位置呢？所以在程序執(zhí)行的一開始，心須確定刀具在工件坐標(biāo)

18、系下開始運(yùn)動(dòng)的位置 ，這一位置即為程序執(zhí)行時(shí)刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，所以稱程序起點(diǎn)或起刀點(diǎn)，此起始點(diǎn)一般通過對(duì)刀來確定，所以，該 點(diǎn)又稱為起刀點(diǎn)。在編制程序時(shí)，要正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的位置，對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置原則是：便于數(shù)值處理的簡化和簡化程序編制，易于找正并在加工過程中便于檢查，引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在零件上，也可以設(shè)置在夾具上或機(jī)床上，為了提高零件的加工精度，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝機(jī)床上，實(shí)際操作機(jī)床時(shí)，可通過手工對(duì)刀操作把刀具的刀位點(diǎn)放在對(duì)刀點(diǎn)上，即“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”重合。所謂刀位點(diǎn)是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)，車刀的刀位點(diǎn)是刀尖或刀尖的圓弧中心。平底立銑刀是是刀具軸線與刀具底面的

19、交點(diǎn)。球頭銑刀是球的中心。鉆頭是鉆尖。用于手動(dòng)對(duì)刀操作，對(duì)刀精度較低。且效率低。有些工廠采用光學(xué)對(duì)刀鏡、對(duì)刀儀、自動(dòng)對(duì)刀裝置等。以減少對(duì)刀時(shí)間。提高對(duì)刀精度。加工過程中需要換刀時(shí)應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)。所謂換刀點(diǎn)是指刀架轉(zhuǎn)動(dòng)換刀時(shí)的位置，換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時(shí)不碰工件以及其他部件為準(zhǔn)。 4.4 確定切削用量 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)揮刀具的切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性

20、能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。 第5章 典型軸類零件的加工 5.1軸類零件加工工藝分析 （1）技術(shù)要求 軸類零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸的徑向尺寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。軸頸的直徑公差等級(jí)通常IT7—IT8.幾何形狀精度主要圓度和圓柱度。一般要求限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動(dòng)；保證配合軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一，圖為特殊零件，徑向和軸向公差和表面精度要求較高。 （2）毛坯選擇 軸類零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸采用熱軋或冷拉圓棒料外，一般采用鍛件；發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵件比較多，如圖典型軸類直徑

21、相差不大，采用直徑為37mm，材料45#鋼，在鋸床上按120mm下料 （3）定位基準(zhǔn)選擇: 軸類零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度，以及端面對(duì)軸中心線，用兩中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則，并且能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多個(gè)外圓表面和端面，因此，常用中心孔作為軸加工的定位基準(zhǔn)。 當(dāng)不能采用中心孔時(shí)或粗加工時(shí)為了提高工作裝夾剛性，可以采用軸的外圓表面作為定位基準(zhǔn)，或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準(zhǔn)，能承受較大的切削力，但重復(fù)定位精度并不太高。 數(shù)控車削時(shí)，為了能用同一程序重復(fù)加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的準(zhǔn)確性。或?yàn)榱硕嗣嬗嗔烤鶆?，工件軸向需要定為。采用中心孔定位時(shí)，中心孔尺寸及兩端

22、中心孔間的距離要保持一致。以外圓定位時(shí)，則應(yīng)采用三爪自定心卡盤反爪裝夾或采用限末支撐，以工件端面或臺(tái)階面作為軸向定位基準(zhǔn)。 （4）軸類零件的預(yù)備加工。車削之前常需要根據(jù)情況的具體安排預(yù)備加工，內(nèi)容通常有：直—毛坯出廠時(shí)或在運(yùn)輸和保管過程中，或熱處理時(shí)常會(huì)發(fā)生彎曲變形。過量彎曲變形會(huì)造成加工余量不足及裝夾不可靠。因此，在車削前需要增加校直工序。 切斷——用棒料刀切得所需長度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤鋸床等上面進(jìn)行，也可以再普通車床上切斷或在沖床上用沖模沖切。 車端面和鉆中心孔---對(duì)數(shù)控車削而言，通常將他們作為預(yù)備加工工序安排。 （5）熱處理工序： 鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技

23、術(shù)要求安排正火淬火和退火處理，以消除應(yīng)力，改善組織和切削性能，性能要求較高的毛坯在粗加工后，精加工前應(yīng)安排跳質(zhì)處理， 以提高零件的綜合機(jī)械性能；對(duì)于硬度和耐磨要求不高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終的熱處理。相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面需在精加工前或后進(jìn)行表面淬火處理或進(jìn)行化學(xué)熱處理，以提高其耐磨性。 (6) 加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行 1) 刀具集中分序法。 就是按照所用的刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部分。再用第二把刀、第三把完成它們可以完成的所有部位。這樣，可以減少換到次數(shù)，壓縮空行程的時(shí)間，減少不必要的定位誤差。 2) 以加工部位分序法。 對(duì)于加工內(nèi)容很多的零件，

24、可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部分分成幾個(gè)部分，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，再加工復(fù)雜的幾何形狀，先加工精度要求比較低的部位，后加工精度要求比較高的部位。 3) 以粗、精加工分序法。 對(duì)易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要要進(jìn)行校形，故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開。綜上所述，在劃分工序時(shí)，一定要視零件的結(jié)構(gòu)和工藝性。機(jī)床的功能，零件的數(shù)控加工內(nèi)容有多少，安裝的次數(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則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實(shí)際情況來定，但一定要合理。 （7）工時(shí)安排。 加工順序的安排應(yīng)

25、根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來考慮。重點(diǎn)是工件的剛性不被破壞。順序一般按照下列原則進(jìn)行； 1) 上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊。中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也要綜合考慮。 2) 先進(jìn)行內(nèi)形內(nèi)腔加工工序，后進(jìn)行外形加工的工序。 3) 以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。 4） 在同一安裝中進(jìn)行多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序。在數(shù)控車床上粗車、半精車分別用同一加工程序控制 （8）走刀路線和對(duì)刀點(diǎn)選擇。 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運(yùn)動(dòng)到切削起始點(diǎn)、刀具切入、切出并返回切削起始點(diǎn)或?qū)Φ饵c(diǎn)等

26、非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是其零件輪廓進(jìn)行的，所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程路線。合理確定對(duì)刀點(diǎn)，對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)立在被加工零件上，但注意對(duì)刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已精加工部位，有時(shí)在第一道工序后對(duì)刀點(diǎn)被加工損壞，會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對(duì)刀點(diǎn)無從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對(duì)固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置，這樣可以根據(jù)它們之間的相對(duì)位置關(guān)系找回原對(duì)刀點(diǎn)。這個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。通過對(duì)走刀路線以及數(shù)控加工工藝的分析，現(xiàn)確定工件左邊加工部分走刀路線，如下圖所示 圖5.1—1 工件加工路線 工件左

27、邊加工部分走刀路線，如下圖所示 圖5.1—2 5.2 軸類零件加工工藝 （1）確定加工順序及進(jìn)給路線 加工順序按粗到精、由近到遠(yuǎn)的原則確定。工件左端加工：即先從左到右進(jìn)行外輪廓粗車（0.5mm余量精車），然后從左到右進(jìn)行外輪廓精車，最后加工螺紋。工件調(diào)頭，工件右端加工：粗加工外輪廓、精加工外輪廓、切退刀槽、最后精加工螺紋。 （2）選擇刀具 1）車端面。 選用硬質(zhì)合金45端度車刀，粗、精車用一把刀完成。

28、2）粗、精車外圓。 （因?yàn)槌绦蜻x用G71循環(huán)，所以粗、精車選用同一把刀）硬質(zhì)合金90度車刀，Kr=90度，Kr＇=60度；E=30度，（因?yàn)橛袌A弧輪廓）以防與工件輪廓發(fā)生干涉，如果有必要就用圖形來檢驗(yàn)。 3）車槽。 選用硬質(zhì)合金車槽刀（刀長12mm,刀寬3mm）。 4）車螺紋。 選用60度硬質(zhì)合金外螺紋車刀。 （3） 選擇切削用量及計(jì)算 切削速度、進(jìn)給量和切削深度三者稱為切削用量。它們是影響工件加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。車削時(shí)，工件加工表面最大直徑的線速度稱為切削速度，以v（m/min）表示，其計(jì)算公式

29、 v=pdn/1000（m/min） 式中： d——工件待加工表面的直徑（mm） n—車床主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速（r/min） 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，外輪廓采用90度硬質(zhì)合金外圓車刀，輪廓粗加工留0.5mm的精車余量，一般粗加工時(shí)選主軸轉(zhuǎn)速為s=800r/mim，精加工選擇主軸轉(zhuǎn)速為s=1000r/min。綜合如表5.2—1. 表5.2—1切削用量選擇 主軸轉(zhuǎn)速 s（r/min） 進(jìn)給量 f（mm/r） 背吃刀量 ap/mm 粗車外圓輪廓 800 0.1 2.5 精車外圓輪廓 1000 0

30、.05 0.5 粗、紋 300 1.5 0.4 切槽 500 1.5 0.1 數(shù)控加工刀具卡片如下表5.2—2 表5.2—2 刀具卡片 產(chǎn)品零件或代號(hào) 零件 名稱 軸 圖號(hào) 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 備注 1 T01 硬質(zhì)合金端面45度車刀 1 粗、精車端面 2 T02 硬質(zhì)合金90度外圓車刀 1 粗、精外輪廓面 3 T03 硬質(zhì)合金車槽刀 1 切槽 4 4 60度合金外螺紋車刀

31、 1 粗、精車螺紋 5.3加工坐標(biāo)系設(shè)置 （1）建立工件坐標(biāo)系如圖5.3—1 圖5.3—1 坐標(biāo)系設(shè)定 （2）試切法對(duì)刀 在數(shù)控加工中，工件坐標(biāo)系確定后，還要確定刀尖點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置，即通常所說的對(duì)刀問題。在數(shù)控車床上，目前常用的對(duì)刀方法為試切對(duì)刀法。將工件安裝好后，先用MDI方式操作機(jī)床，用已選好的刀具將工件的端面車一刀，然后保持刀具在縱向（Z）尺寸不變，沿橫向（X）退刀。當(dāng)取工件右端面0為工件原點(diǎn)時(shí)，對(duì)刀輸入為Z0，如圖2所示，用同樣的方法，再將工件的表面車一刀，然后保持刀具在橫向上的尺

32、寸不變，從縱向退刀，停止主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，再量出工件車削后的直徑如圖5.3—2，根據(jù)長度和直徑，即可確定刀具在工件坐標(biāo)系中的位置，其它各到都需要進(jìn)行以上操作，從而確定每把刀具在工件坐標(biāo)系中的位置。 圖5.3—2 5.4 保證加工精度方法 為了保證和提高加工精度，必須根據(jù)生產(chǎn)加工誤差的重要原因，采取相應(yīng)的誤差預(yù)防或誤差補(bǔ)償?shù)扔行У墓に囃緩酱胧﹣碇苯涌刂圃颊`差或控制原始誤差對(duì)精簡加工精度的影響。 1) 刀具半徑的選定 a 刀具的半徑R比工件轉(zhuǎn)角處半徑大時(shí)不能加工。 b

33、刀具較小時(shí)不能用較大的切削量加工 （刀具剛性好）。 2）采用合適的切削液 a 切削液主要用來減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液，對(duì)提高刀具耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度起重要作用。 b 非水溶性切削液：切削油、固體潤滑劑，非溶性切削液主要起潤滑作用。 c 水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷卻作用和清洗作用。 故本設(shè)計(jì)加工時(shí)采用水溶液進(jìn)行冷卻 第 6 章 數(shù)控加工程序 先加工左端至Ф32圓柱面右端 %0001 T 0202 (硬質(zhì)合金90度外圓車刀)

34、 調(diào)用2號(hào)刀 M03 S800 主軸以800r/min正轉(zhuǎn) G00 X40 Z2 循環(huán)加工起點(diǎn) G71 U1 R1 P1 Q2 X0.5 Z0.2 F 200 粗加工循環(huán) N1 G00 Z0 S1000 精加工起點(diǎn)，主軸1000r/min G01 X16 F150 精車加工輪廓開始 Z -7

35、 加工φ16外圓 X 21 開始C2倒角加工 X 24 Z -8.5 倒角加工結(jié)束 Z -30 φ24外圓加工 X 32 開始φ32外圓加工 N2 Z -50 精車加工結(jié)束 G00 X 100

36、 退刀 Z 100 回?fù)Q刀點(diǎn) T 0404 (60度硬質(zhì)合金外螺紋刀) 換刀 S300 主軸以300r/min正轉(zhuǎn) G00 26 Z-2 到循環(huán)加工起點(diǎn) G82 X 23.3 Z -25 R-4 E1.3 F2 螺紋循環(huán)加工 G82 X 22.5 Z -25 R-4 E1.3 F

37、2 G82 X21.9 Z -25 R - E1.3 F2 G82 X21.4 Z -25 R - E1.3 F2 螺紋加工結(jié)束 G00 X100 退刀回?fù)Q刀點(diǎn) Z100 M05 主軸停止 M30 程序結(jié)束 調(diào)頭加工右端 以直徑Ф32外圓為基準(zhǔn)進(jìn)行裝夾，加工右端至圓錐面終點(diǎn) %0001 T0202 （硬質(zhì)合金90度

38、外圓車刀） 調(diào)用2號(hào)刀 M03 S8OO 主軸以800r/min正轉(zhuǎn) G00 X40 Z2 刀具起始的安全點(diǎn) G71 U1 R1 P3 Q4 X0.5 Z 0.2 F200 粗車循環(huán)開始 N3 G00 Z0 S1000 精加工起點(diǎn)，主軸1000r/min G01 X0 F150 精加工起點(diǎn) G03 X15 Z -4 R9

39、 圓弧加工 G01 Z -12 φ15外圓加工 X20 倒角起點(diǎn) X24 Z14 倒角結(jié)束 Z-32 φ24外圓加工 GO2 X23.06 Z-39 R7 順圓R7加工 N4 G01 X32 Z-65

40、 圓錐面加工精車結(jié)束 GOO X100 退刀 Z100 T0303(切槽刀，刀寬為3mm) 換3號(hào)刀 S500 主軸以500/min正轉(zhuǎn) G00 X40Z-60 刀具起始的安全點(diǎn) G01 X20 F30 切槽 G04 P3

41、 刀具暫停3秒 G00 X40 切槽退刀 Z-53 切槽切入點(diǎn) GO1X20 F30 切槽 G04 P3 暫停3秒 GOO X40 切槽退刀 Z-46

42、 切槽切入點(diǎn) G01 X20 F30 切槽 G04 P3 暫停3秒 GOO X100 退刀 Z100 回?fù)Q刀點(diǎn) T0404 (60度硬質(zhì)合金外螺紋刀) 調(diào)用2號(hào)刀具 S300

43、 主軸以300r/min正轉(zhuǎn) G00 X26 Z-10 R-4 E1.3 F2 到循環(huán)加工起點(diǎn) G82 X23.1 Z-32 R-4 E1.3 F2 螺紋循環(huán)加工 G82 X22.5 Z-32 R-4 E1.3 F2 G82 X21.9 Z-32 R-4 E1.3 F2 G82

44、 X21.5 Z-32 R-4 E1.3 F2 G82 X21.4 Z-32 R-4 E1.3F2 螺紋加工結(jié)束 GOO X100 退刀 Z100 回?fù)Q刀點(diǎn) M05 主軸停止 M30 程序結(jié)束 第七章 設(shè)計(jì)總結(jié) 時(shí)至今日，一個(gè)半月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于畫

45、上了圓滿的句號(hào)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，有苦也有甜，不過樂趣也盡在其中！ 通過編寫軸類零件數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)說明書，我掌握了編寫零件加工工藝規(guī)程的步驟。從課題分析開始，再進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì),最后到加工出符合技術(shù)要求的零件。每一步都讓我將理論學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，使我掌握了一整套規(guī)范的設(shè)計(jì)操作流程。首先從零件工藝分析入手，審查零件圖，明確零件各部分的尺寸和精度要求，根據(jù)數(shù)控加工工藝性，正確選擇加工方法、加工路線，合理選擇刀具和切削用量，按照加工工藝步驟編寫數(shù)控加工程序。 在設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段，我總結(jié)學(xué)過的專業(yè)知識(shí)，到圖書館、上網(wǎng)查找資料，搜集各種能輔助設(shè)計(jì)的知識(shí)。設(shè)計(jì)過程中，運(yùn)用綜合知識(shí)進(jìn)行考慮

46、，遇到不懂的問題及時(shí)向老師請(qǐng)教，或與同學(xué)討論。從開題報(bào)告的格式，到加工過程中應(yīng)正確分析零件的裝夾定位、劃分加工工序，從選擇合理的刀具，到切削用量的確定，從編寫加工程序到數(shù)控車床上切削加工，方波老師都細(xì)心的講解，設(shè)計(jì)中遇到的每個(gè)細(xì)節(jié)問題都和同學(xué)認(rèn)真討論。在方波老師、熊霞麗老師和周成松老師的悉心指導(dǎo)下，我從開題報(bào)告做起，進(jìn)行零件工藝分析、裝夾方案的確定、加工工序劃分、選擇合理的刀具、確定切削用量、擬訂數(shù)控加工工序卡片、編寫加工程序、加工零件并自檢、編寫整理設(shè)計(jì)說明書等過程。通過小組討論、老師指導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)最終得以順利完成。 在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)月里，我不斷的學(xué)習(xí)、不斷的積累，專業(yè)技能和綜合技

47、能不斷的提高。尤其是數(shù)控車床操作熟練度大大提高，熟練掌握了操作面板各功能鍵的作用、對(duì)刀的技巧。在設(shè)計(jì)過程中我收獲最大的除了鞏固專業(yè)技能外，計(jì)算機(jī)水平也有大步提升。從Office辦公軟件到AutoCAD、Pro/E繪圖軟件的應(yīng)用能力，我都有進(jìn)一步的提高。在設(shè)計(jì)說明書的整體排版時(shí)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)指導(dǎo)書的要求選擇字體、大小，設(shè)置合適的段落、間距等格式，利用AutoCAD繪制零件圖、工序簡圖，利用Pro/E繪制零件立體圖形。遇到不明白的格式設(shè)置、尺寸標(biāo)注等問題，及時(shí)查閱相關(guān)書籍，請(qǐng)教同學(xué)，增強(qiáng)了我的自學(xué)能力。通過學(xué)習(xí)我加深了對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的了解，還學(xué)會(huì)了創(chuàng)建各種格式的頁眉、頁腳，插入目錄等重要的實(shí)用格式，

48、學(xué)會(huì)了圖形文件在Word、AutoCAD與Pro/E之間的轉(zhuǎn)換。 通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)我收獲很多：首先，畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我三年來所學(xué)專業(yè)知識(shí)是否踏實(shí)的檢驗(yàn)，讓我對(duì)三年所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了綜合，也讓我溫習(xí)了一些已經(jīng)快要淡忘的專業(yè)知識(shí)；其次,它提高了我們的自學(xué)能力，讓我們通過查閱資料,參考別人的優(yōu)秀作品,學(xué)到了許多書本上根本就沒有的知識(shí),也進(jìn)一步提高了我們對(duì)機(jī)械行業(yè)的了解, 增強(qiáng)了我們對(duì)專業(yè)的熱愛，以及對(duì)數(shù)控機(jī)床操作的熟練度,為以后的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；最重要的是,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，眾人劃槳開大船，只有在同學(xué)的幫助與支持下才能在這么短的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。同時(shí)我也充分認(rèn)識(shí)到自身的不足

49、：知識(shí)面窄，知識(shí)的綜合應(yīng)用能力不熟練。 科技的高速發(fā)展，信息的不斷進(jìn)步，數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)在工業(yè)發(fā)展中起著越來越重要的作用，我們只有不斷的學(xué)習(xí)，才能適應(yīng)科技的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步，成為既具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，又有過硬的實(shí)踐操作能力的復(fù)合型技術(shù)人才。 2012年4月15日 致謝 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，雖然時(shí)間不是太長，但卻讓我在作論文的這個(gè)過程中學(xué)到了很多的知識(shí)。通過此次設(shè)計(jì)使我感悟到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性和必要性，為我們能夠更好地邁入工作崗位做了充分的準(zhǔn)備，是我從學(xué)生到技術(shù)人員轉(zhuǎn)變的重要過渡，因此我十分重視學(xué)校給我提供的這次學(xué)習(xí)和鍛煉的機(jī)會(huì)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，我做了大量的咨詢和總結(jié)，收

50、集了較大的技術(shù)資料。閱讀了大量的專業(yè)文獻(xiàn)，并將它們應(yīng)用到了畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，并在設(shè)計(jì)中進(jìn)行了分析，研究。同時(shí)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，得到了指導(dǎo)教師的專業(yè)知識(shí)及其它知識(shí)的講授，這將使我在以后的工作中有很大。感謝所有老師的幫助，讓我們的設(shè)計(jì)更加完美。在此，也非常感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和系領(lǐng)導(dǎo)給予了我這次機(jī)會(huì)，讓我得以施展自己所學(xué)，達(dá)到學(xué)以致用的目的。由于經(jīng)驗(yàn)欠缺，不妥之處，懇請(qǐng)各位老師海涵并與予指正，以便于我以后更好的學(xué)習(xí)和工作，感謝老師給予我的指導(dǎo)。 非常感謝各位指導(dǎo)老師，沒有你們交給我們知識(shí)，我們是不可能完成這項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計(jì)，非常感謝你們這幾年對(duì)我們的辛勤教導(dǎo)，你們不僅僅是傳授給我們了知識(shí)，更是教會(huì)我們技能，從而讓

51、我們?cè)谶@個(gè)社會(huì)上更好的立足，讓我們的人生更加豐富多彩，在這里我們?nèi)M成員（曹陽，趙志城，雷露，郭川）向你們致敬?。?！ 參考文獻(xiàn) （1）<<數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)>>，主編：潭嶺 ，重慶大學(xué)出版社； （2）<<數(shù)空機(jī)床編程>>，主編：杜國成，北京 機(jī)械工業(yè)出版社； （3）<<現(xiàn)代機(jī)械制造工藝>>，主編：陳錫渠，北京 清華大學(xué)出版社； （4）<<數(shù)控機(jī)床加工工藝>>，主編： 華茂發(fā)，北京 機(jī)械工業(yè)出版社； （5）<<公差配合與測(cè)量技術(shù)>>，主編： 姚云英，北京 機(jī)械工業(yè)出版社； （6）<<機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)>>，主編： 胡家秀，北京 機(jī)械工業(yè)出版社； （7）<<金屬工藝學(xué)>>，主編： 萬德金，北京 機(jī)械工業(yè)出版社；