軸類零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計[含槽]

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軸類零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 xx學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 題 目 軸類零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 系 別 機電工程系 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 年 月 日 數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 學(xué)　　號 課題名稱 軸類零件的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 指導(dǎo)教師及職稱 一、課題介紹 1、目的 本課題是以實踐為主，理論與實踐相結(jié)合的，通過對該軸類零件的設(shè)計與分析。如材料毛坯、刀具、夾具、量具的選擇?？梢蕴岣呶覀儗α慵D的分析能力，選擇經(jīng)濟高效的加工設(shè)備，制定符合工藝規(guī)程的設(shè)計方案。通過本次設(shè)計，可以提升自己對數(shù)控加工原理及電氣控制等理論水平。數(shù)控加工與編程畢業(yè)設(shè)計是數(shù)控專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，是運用數(shù)控原理、數(shù)控工藝、數(shù)控編程、專業(yè)軟件等專業(yè)知識和數(shù)控機床實際操作的一次綜合練習(xí)。通過設(shè)計鞏固自己對知識的掌握。 2、任務(wù) （1）、分析零件圖， （2）、確定加工工藝和毛坯材料 （3）、確定加工設(shè)備和工藝設(shè)備 （4）、確定加工方案及裝夾方案 （5）、刀具、夾具以及車床的選擇 （6）、切削用量的選擇與計算 （7）、數(shù)據(jù)處理 （8）、對刀點和換刀點的確定 （9）、加工程序的編輯 （10）、加工時的實際操作 （11）、加工后的檢驗工作 3、擬重點解決的問題 （1）、如何進行加工工藝分析； （2）、如何進行工件夾具的設(shè)計； （3）、如何正確在加工過程中進行準(zhǔn)確測量； （4）、如何進行刀具的正確選擇； （5）、如何保證加工精度及表面粗糙度； 二、主要內(nèi)容 1、主要技術(shù)指標(biāo) 零件的表面的粗糙度，尺寸精度，螺紋牙型，錐度，零件的裝夾，零件的加工以及工件精度的測量。 設(shè)計方案一：先用三爪卡盤夾住工件的左邊，對工件右邊進行粗加工和精加工，加工完成后調(diào)頭，用三爪卡盤夾住已加工完的工件右邊外圓Ф44處，對工件左邊進行粗加工和精加工。 設(shè)計方案二：先用三爪卡盤夾住工件的右邊，對工件左邊進行粗加工和精加工，加工完成后調(diào)頭，用三爪卡盤夾住已加工完的工件左邊外圓Ф53處，對工件右邊進行粗加工和精加工。 設(shè)計方法： （1）分析表達方案 分析零件圖。根據(jù)剖視、斷面的剖切方法、位置，分析剖視、斷面的表達目的和作用。 （2）分析形體、想出零件的結(jié)構(gòu)形狀，這一步是看零件圖的重要環(huán)節(jié)。先從主視圖出發(fā)，聯(lián)系其他視圖、利用投影關(guān)系進行分析，弄清零件各部分的結(jié)構(gòu)形狀，想象出整個零件的結(jié)構(gòu)形狀 （3）分析尺寸 先找出零件長度、外圓直徑的尺寸基準(zhǔn)，然后從基準(zhǔn)出發(fā)，搞清楚哪些是主要尺寸。再用形體分析法找出各部分的定形尺寸和定位尺寸。在分析中要注意檢查是否有多余的尺寸和遺漏的尺寸，并檢查尺寸是否符合設(shè)計和工藝要求。 （4）分析技術(shù)要求 分析零件的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和其他技術(shù)要求，弄清楚零件的哪些尺寸要求高，哪些尺寸要求低，哪些表面要求高，哪些表面要求低，哪些表面不加工，以便進一步考慮相應(yīng)的加工方法 （5）此外，確定加工路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還是多次走刀來完成加工零件。 2、設(shè)計手段 左端有一錐形深28的孔，零件右端有長度為22的Ｍ３０Ｘ２的螺紋，分析零件圖可知該零件為一調(diào)頭零件，以外圓直徑為53的面為分界面，可先將零件的右半部分加工出一個直徑為Φ５４的圓柱面。用頂尖頂住零件的右端，加工出零件的右端。先以零件左半部分為精基準(zhǔn)加工零件的右半部分。再用三爪卡盤夾住包有套筒的Φ44的圓柱面上，從而加工出零件的左端。 3、主要工作程序 首先要分析零件圖，確定生產(chǎn)類型和毛坯，確定加工設(shè)備和工藝設(shè)備以及確定加工方案以及裝夾方案。再選擇刀具，選擇與計算加工的切削用量，處理數(shù)據(jù)，確定對刀點和換刀點，然后編輯加工的程序，實際操作加工。最后檢驗加工后的工件。 三、主要儀器設(shè)備 1、數(shù)控車床：華中數(shù)控系統(tǒng)（HNC-21），機床型號為華中世紀(jì)星21TCK1640 2、機床夾具：四爪卡盤、頂尖，輔助工具：尾座 3、量具：鋼尺、內(nèi)徑千分尺、外徑千分尺、游標(biāo)卡尺、螺紋量規(guī) 4、刀具：主偏角分別為75o、30o的外圓車刀，寬度為3.5mm的切槽刀，標(biāo)準(zhǔn)的60o螺紋車刀。標(biāo)準(zhǔn)直徑為Φ24的麻花鉆，內(nèi)圓車刀，中心鉆，鉆頭。 5、其它工具：毛刷、刀具緊固扳手、橡膠錘、 四、主要資料及參考文獻 1、詹華西編　《數(shù)控加工與編程》　西安電子科技大學(xué)出版社　2004年 2、余英良編　《數(shù)控加工編程與操作》　高等教育出版社 2005年 3、李華編　《機械制造技術(shù)》　高等教育出版社 2006年 4、第一界數(shù)控技能大賽組委會編《決賽試題解析與點評》　中國科學(xué)出版社　2005年 5、朱淑萍編　《機械加工工藝與設(shè)備》　機械出版社出版 2002年 6、武漢華中數(shù)控股份有限公司編　《數(shù)控車床編程與操作基礎(chǔ)》 7、袁鋒編 《數(shù)控車床培訓(xùn)教程》 機械工業(yè)出版社 2004年 8、李澄等主編 《機械制圖》　高等教育出版社 2003年 9、薛諺成編 　《公差配合與技術(shù)測量》 10、《數(shù)控技師手冊》 　機械工業(yè)出版社 2005年 11、馮師顏編 《誤差理論與實踐數(shù)據(jù)處理》 1980年 12、范德良編 《公差技術(shù)測量》 遼寧技術(shù)出版社 1983年第二版 西安電子科技大學(xué)出版社出版 五、預(yù)期設(shè)計成果 經(jīng)過一個月的設(shè)計，我將交上一份滿意的答卷，通過此次設(shè)計鞏固了我所學(xué)的理論與專業(yè)知識，使我對操作的掌握程度又提高到一個層次，也使我的加工技術(shù)得以提高，能使我對數(shù)控車床中的常用指令和整體結(jié)構(gòu)有了更強的認(rèn)識與了解。掌握設(shè)計生產(chǎn)的工藝流程及加工工藝過程，最終完成設(shè)計加工出了零件 任務(wù)下達時間 畢業(yè)設(shè)計開始 與完成時間 預(yù)計畢業(yè)答辯時間 畢 業(yè) 設(shè) 計 進 度 安 排 周　　次 工　作　內(nèi)　容 檢 查 方 式 借閱資料、收集資料、編寫開題報告 編寫說明書 加工及檢驗 定稿 教師評閱 畢業(yè)答辯 專業(yè)教研室負責(zé)人意見 簽名：　　　　　 年　月　日 系審核意見 （系 公 章）　 年　月　日 任務(wù)下達人簽　字 年　月　日 任務(wù)接受人簽　字 年　月　日 誠 信 聲 明 本人鄭重聲明： 本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計《軸類零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計》是在 xx等教師的指導(dǎo)下，根據(jù)任務(wù)書的要求，獨立撰寫的。 本設(shè)計中所引用的其他個人或集體已發(fā)表的文字和研究成果，或為獲得教育機構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料，均已明確注明。 凡為本文的撰寫所提供的各種形式的幫助，本人在致謝中已經(jīng)明確表達了謝意。 本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果。 畢業(yè)論文作者簽名: 目 錄 題目 ……………………………………………………………………………………1 摘要 ……………………………………………………………………………………2 關(guān)鍵詞 …………………………………………………………………………………2 前言 ……………………………………………………………………………………3 設(shè)計說明書 ……………………………………………………………………………4 1.零件圖的分析 ………………………………………………………………………4 2.零件的工藝分析 ……………………………………………………………………4 2.1毛坯的尺寸大小、材料的熱處理狀態(tài)……………………………………………4 2.2加工精度及加工方案分析…………………………………………………………5 2.3刀具的選擇…………………………………………………………………………5 2.4機床的選用…………………………………………………………………………5 2.5夾具的選擇…………………………………………………………………………6 2.6加工工序分析………………………………………………………………………7 2.6.1第一次裝夾………………………………………………………………………7 2.6.2第二次裝夾………………………………………………………………………7 2.7零件的安裝…………………………………………………………………………8 2.8切削用量的分析……………………………………………………………………9 2.8.1切削用量的選擇與計算…………………………………………………………9 2.8.2工件右端加工編程程序 ………………………………………………………10 工序卡一………………………………………………………………………………12 2.8.3工件左端加工編程程序 ………………………………………………………13 工序卡二………………………………………………………………………………15 工藝過程卡……………………………………………………………………………15 3、數(shù)控機床加工與自檢數(shù)據(jù)分析 …………………………………………………16 3.1零件自檢數(shù)據(jù)分析 ………………………………………………………………16 3.1.1 操作中影響加工尺寸的因素…………………………………………………16 3.1.2 對刀數(shù)據(jù)的處理及加工方法…………………………………………………16 3.1.3 影響表面粗糙度的因素………………………………………………………16 3.2工件刀具的裝夾及對到操作 ……………………………………………………18 3.3數(shù)控車床操作注意事項 …………………………………………………………18 主要參考文獻…………………………………………………………………………19 畢業(yè)設(shè)計小結(jié)…………………………………………………………………………20 致謝……………………………………………………………………………………22 附錄……………………………………………………………………………………23 附件清單………………………………………………………………………………25 ? xx學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 ? ? ? 題 目： 軸類零件機械加工 工藝規(guī)程設(shè)計 系　　別： 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 20 　年　 　月　 　日 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 學(xué)　　號 指導(dǎo)教師 黃順喜 開題時間 　 畢業(yè)設(shè)計題目 軸類零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 一、選題的依據(jù) 本課題是以實踐為主，理論與實踐相結(jié)合的，通過對該軸類零件的設(shè)計與分析。如材料毛坯、刀具、夾具、量具的選擇。可以提高我們對零件圖的分析能力，選擇經(jīng)濟高效的加工設(shè)備，制定符合工藝規(guī)程的設(shè)計方案。通過本次設(shè)計，可以提升自己對數(shù)控加工原理及電氣控制等理論水平。提高動手及工程繪圖的能力，以及對AUTOCAD、PRO/E等制圖軟件的熟練掌握。? 1.選題的目的，本課題的理論意義和實踐意義： 目的：數(shù)控加工與編程畢業(yè)設(shè)計是數(shù)控專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，是運用數(shù)控原理、數(shù)控工藝、數(shù)控編程、專業(yè)軟件等專業(yè)知識和數(shù)控機床實際操作的一次綜合練習(xí)。通過設(shè)計鞏固自己對知識的掌握。 理論意義:如何保證各軸類零件加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和主要表面之間的相互位置精度。 軸類零件加工的典型工藝路線如下： 毛坯及其熱處理→預(yù)加工→車削外圓→銑鍵槽等→熱處理→磨削 實踐意義:根據(jù)所給零件圖進行數(shù)控加工工藝零件分析，編制零件的數(shù)控加工程序，利用數(shù)控機床進行零件加工并進行零件精度自檢。 2.本課題國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及生產(chǎn)需求狀況： 數(shù)控機床的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀：數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機床是制造業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，是一個國家綜合國力的重要體現(xiàn)。近幾年來，在引進消化國外數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)上，我國已生產(chǎn)出自主版權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床，但是中、高檔以上的數(shù)控系統(tǒng)仍然是以進口產(chǎn)品為主。研究數(shù)控系統(tǒng)及技術(shù)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展方向，將對開發(fā)中高檔的數(shù)控產(chǎn)品，擴大數(shù)控機床市場份額起到重要作用。 生產(chǎn)需求狀況：目前，我國數(shù)控機床操作技術(shù)工人缺少達60萬人，一些企業(yè)開出月薪6000元都找不到會操作數(shù)控機床的人才。具有數(shù)控知識的技工年薪更是高達30萬元。 有關(guān)人士指出，我國現(xiàn)在急缺兩類人才，一類是國際型的高級人才，一類是身懷絕技的技術(shù)工人，前一類已引起社會的廣泛關(guān)注，而后一類卻還沒有引起應(yīng)有的重視。 3、本課題的發(fā)展趨勢及存在的主要問題 發(fā)展趨勢：2007年4月19日從第七屆中國國際機床展獲悉，隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，數(shù)控機床的發(fā)展也越來越快，數(shù)控機床也正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。 （1）高性能：隨著數(shù)控系統(tǒng)集成度的增強，數(shù)控機床也實現(xiàn)多臺集中控制，甚至遠距離遙控。（2）高精度：數(shù)控機床本身的精度和加工件的精度越來越高，而精度的保持性要好。（3）高速度：數(shù)控機床各軸運行的速度將大大加快。（4）高柔性：數(shù)控機床的柔性化將向自動化程度更高的方向發(fā)展，將管理、物流及各相應(yīng)輔機集成柔性制造系統(tǒng)。（5）模塊化：數(shù)控機床要縮短周期和降低成本，就必然向模塊化方向發(fā)展，這既有利于制造商又有利于客戶。我國近幾年數(shù)控機床雖然發(fā)展較快，但與國際先進水平還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在：可靠性差，外觀質(zhì)量差，產(chǎn)品開發(fā)周期長，應(yīng)變能力差。 為了縮小與世界先進水平的差距，有關(guān)專家建議機床企業(yè)應(yīng)在以下6個方面著力研究： 1．加大力度實施質(zhì)量工程，提高數(shù)控機床的無故障礙。 2．跟蹤國際水平，使數(shù)控機床向高效高精度方面發(fā)展。 3．加大成套設(shè)計開發(fā)能力上求突破。 4．發(fā)揮服務(wù)優(yōu)勢，擴大市場占有率。 5．多品種制造，滿足不同層次的用戶。 6．模塊化設(shè)計，縮短 開發(fā)周期，快速響應(yīng)市場。 數(shù)控機床使用范圍越來越大，國內(nèi)國際市場容量也越來越大，但競爭也會加劇，我們只有緊跟先進技術(shù)進步的大方向，并不斷創(chuàng)新，才能趕超世界先進水平。 存在的主要問題：缺乏像日本“機電法和機信法”那樣的指導(dǎo)；嚴(yán)重缺乏各方面專家人才和熟練技術(shù)工人；缺少深入系統(tǒng)的科研工作；元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套；企業(yè)和專業(yè)間缺乏合作，基本上孤軍作戰(zhàn)，雖然廠多人眾，但形成不了合力。 二、文獻綜述 1.詹華西主編《數(shù)控加工與編程》 第二版 西安電子科技大學(xué)出版社出版36頁 1）機床坐標(biāo)系、程序原點：工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點為原點，建立一個新的坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一旦成立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。工件坐標(biāo)系的原點選擇要盡量滿足編程簡單，尺寸換算少，引起的加工誤差少等特點。一般情況下，程序原點應(yīng)選在尺寸標(biāo)注的基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)上。對車床編程而言，工件坐標(biāo)系的原點一般應(yīng)選在工件軸線與工件的前端、后端面、卡爪前端面的交點上?？梢酝ㄟ^CNC將相對于程序原點的任意點的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為相對于機床零點的坐標(biāo)。加工開始時要設(shè)置工件坐標(biāo)系，用G92指令可建立工件坐標(biāo)系；用G54—G59及刀具指令可選擇工件坐標(biāo)系。 編程時需要用到的G代碼指令 代碼 組 意義 代碼 組 意義 代碼 組 意義 G00 ? ? ? aa 快速點定位 G20 b 英制單位 G80 e 固定循環(huán)取消 G01 直線插補 G21 公制單位 G81-G89 固定循環(huán) G02 順圓插補 G27 00 回參考點檢查 G90 I 絕對坐標(biāo)編程 G03 逆圓插補 G28 回參考點 G91 增量坐標(biāo)編程 G32-G33 螺紋切削 G29 回參考點返回 G92 00 預(yù)置寄存 G04 00 暫停延時 G40 d 刀補取消 ? ? ? G17 ? C Xy平面選擇 G41 左刀補 ? ? ? G18 ZX平面選擇 G42 右刀補 ? ? ? G19 YZ平面選擇 G54-G59 f 零點偏置 ? ? ? 第69頁 表2-2 常用公制螺紋切削的進給次數(shù)與背吃刀量（雙邊） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 查得M30×2的螺紋加工要經(jīng)過5次車削，每次的背吃刀量分別為0.9，0.6，0.6，0.4，0.1。 ? 2. 李華主編 《機械制造技術(shù)》 第一版 北京 高等教育出版社2005年3月23頁-24頁 切削用量 在切削加工過程中，針對不同的工件材料。工件結(jié)構(gòu)，加工精度，刀具材料和其他技術(shù)的經(jīng)濟要求，所需的成形運動的量值也不相同，根據(jù)加工要求選定適宜的成形運動量值，就是切削要素的選擇，主運動速度、進給運動速度或進給量，還有切入運動的切入量等切削要素，成為切削用量。 1） 切削速度Vc，切削速度是主運動的線速度 Vc=∏dn/1000 d — 作主運動的回轉(zhuǎn)體上某一點的回轉(zhuǎn)直徑 mm n — 作主運動的回轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速 r/min或r/s 2）進給速度Vf，進給量f1和每齒進給量方f2 Vf=nf1=nf2 3） 背吃刀量Ap 主運動是回轉(zhuǎn)運動時：Ap=1/2(dw-dm) 主運動是直線運動時：Ap=Hw-Hm 式中：dw：工件待加工表面直徑。 Dm：工件已加工表面直徑。 Hw：工件待加工表面厚度。 Hm：工件已加工表面厚度。 3 .李華主編《機械制造技術(shù)》　第二版　北京　高等教育出版社　2005年3月 215頁-216頁 1) 加工方法的選擇 加工方法的選擇原則是在保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顧生產(chǎn)效率和加工成本。車削加工是加工軸類、盤套類零件的主要方法。應(yīng)用車削加工方法可以加工各種回轉(zhuǎn)體內(nèi)外表面。采用特殊的裝置或技術(shù)后，在車床上還可以車削非圓零件表面，如凸輪、端面螺紋等。 75頁 2) 零件的安裝與夾具的選擇 力求設(shè)計、工藝與編程計算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，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，在零件的加工過程中盡可能地采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。避免采用占機人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機床的效能，夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，零件的裝卸要迅速、方便，以縮短機床的停頓時間。 4. 李澄 主編《機械制圖》 第二版 北京 高等教育出版社 零件圖的分析 了解零件圖，從零件圖的位置尺寸，形位尺寸去分析，弄清楚零件的實體形狀，測量孔的內(nèi)徑和軸的外徑，分別用到百分表和游標(biāo)卡尺，測量圓角用圓角規(guī)測量，測量角度用游標(biāo)量角器，在加工過程要保證零件的精度就要邊加工邊測量。為了使零件圖表達得清楚，會用到剖視圖，局部放大圖等。螺紋的形成與測量，螺紋的形成與測量，螺紋的牙型高，齒高，螺距，螺紋線數(shù)，繞向。 5. 薛彥成 主編《公差配合與技術(shù)測量》 第二版 北京 機械出版社216頁 先要進行公差的計算 這其中有孔和軸的尺寸偏差與公差 尺寸偏差:孔上偏ES=Dmax-D 孔下偏差:EI=Dmin-D 軸上偏差:es=dmax-d 軸下偏差:ei=dmin-d 尺寸公差:孔公差TD=Dmax-Dmin=︱ES-EI︱ 軸公差:Td=dmax-dmin=︱es-ei︱ 根據(jù)計算的尺寸，及零件本身的所要求的尺寸可查表2-4，表2-6，表2-7得公差值及軸孔的基本偏差值。 根據(jù)零件圖的公差要求查表4-1形位公差項目，位置公差可分為定向、定位和跳動三類公差，定向公差有平行度，垂直度和傾斜度三個項目。同軸度：同軸度公差是限制被測要素軸線對基準(zhǔn)要素、軸z線的同軸位置誤差。 測量方法：將零件的基準(zhǔn)輪廓要素架在兩個刃口狀的V形塊上，并調(diào)整公共基準(zhǔn)軸線使二端等高。沿被測圓柱的軸剖面移動兩指示器，測量各對應(yīng)點讀數(shù)值，即︱M1-M2 ︳,取其中最大值作為該剖面內(nèi)的同軸位置誤差,轉(zhuǎn)動被測零件,按上述方法測量若干剖面,取各個剖面測得的讀數(shù)中的最大(絕對值)作為該零件的同軸度誤差. 表面粗糙度:經(jīng)機械加工之后的零件表面,總是要出現(xiàn)宏觀和微觀的幾何形狀誤差,我們把微觀幾何誤差即微小的峰谷高低程度稱為表面粗糙度. 表面粗糙度的選擇、測量、標(biāo)注 三、本課題主要研究內(nèi)容 1、本課題擬解決的主要問題 （1）、如何進行加工工藝分析； （2）、如何進行工件夾具的設(shè)計； （3）、如何正確在加工過程中進行準(zhǔn)確測量； （4）、如何進行刀具的正確選擇； （5）、如何保證加工精度及表面粗糙度； 2、設(shè)計方案、實驗方案、論證方案的比較和選擇等 設(shè)計方案 （1） 分析表達方案 分析零件圖的視圖布局，找出主視圖、其它基本視圖和輔助視圖所在的位置。根據(jù)剖視、斷面的剖切方法、位置，分析剖視、斷面的表達目的和作用。 （2） 分析形體、想出零件的結(jié)構(gòu)形狀這一步是看零件圖的重要環(huán)節(jié)。先從主視圖出發(fā)，聯(lián)系其他視圖、利用投影關(guān)系進行分析，弄清零件各部分的結(jié)構(gòu)形狀，想象出整個零件的結(jié)構(gòu)形狀 （3） 分析尺寸 先找出零件長、寬、高三個方向的尺寸基準(zhǔn)，然后從基準(zhǔn)出發(fā)，搞清楚哪些是主要尺寸。再用形體分析法找出各部分的定形尺寸和定位尺寸。在分析中要注意檢查是否有多余的尺寸和遺漏的尺寸，并檢查尺寸是否符合設(shè)計和工藝要求。 （4） 分析技術(shù)要求 分析零件的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和其他技術(shù)要求，弄清楚零件的哪些尺寸要求高，哪些尺寸要求低，哪些表面要求高，哪些表面要求低，哪些表面不加工，以便進一步考慮相應(yīng)的加工方法。 實驗方案：計算機輔助設(shè)計(CAD，PRO/E)繪制零件圖；提供 CAD／CAM自動機床加工軟盤或普通機床加工用的樣板或刀具。 論證方案: 對軸類件進行匝力分析，計算出可用的流線形線型；人機對話，選擇符合設(shè)計要求的最佳線型，并對新設(shè)計軸類件計算疲勞壽命及進行可靠性分析；計算機輔助設(shè)計(CAD)，繪制工程圖；提供 CAD／CAM自動機床加工軟盤或普通機床加工用的樣板或刀具。 3、預(yù)期結(jié)果 分析零件圖知所加工的零件屬于細長軸零件，所以加工時容易晃動，故工件裝夾時可以采用一端用頂尖裝夾，加工時先加工零件右表面，第一次裝夾時，毛坯伸出長度為110∽120mm。右端用頂尖頂住，以便保證零件的同軸度，首先加工出端面與外圓，接著加工出切槽和螺紋，第一次裝夾是加工到外圓直徑為Φ53mm軸長為105mm處，并保證加工精度。 第二次裝夾，卡盤夾于外圓直徑為Φ44mm處，為保證零件表面質(zhì)量裝夾是零件表面應(yīng)用套筒裝夾，準(zhǔn)確計算出零件各加工點的坐標(biāo)。最終加工出標(biāo)準(zhǔn)的零件. 4、設(shè)計編程 通過編程，并在數(shù)控機床上進行調(diào)試，使自己熟悉數(shù)控車床和數(shù)控銑床的操作和編程流程； 5、熟悉數(shù)控機床的基本操作 四、本課題的主要工作方法 1.分析零件的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和其他技術(shù)要求，弄清楚零件的哪些尺寸要求高，哪些尺寸要求低，哪些表面要求高，哪些表面要求低，哪些表面不加工，以便進一步考慮相應(yīng)的加工方法。 2.計算機輔助設(shè)計(CAD，PRO/E)繪制零件圖；提供 CAD／CAM自動機床加工軟盤或普通機床加工用的樣板或刀具。 3.利用數(shù)控機床加工出零件模型. 4.在畢業(yè)設(shè)計期間，聽從指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，按照題目和任務(wù)的具體要求，制定出畢業(yè)設(shè)計時間安排。經(jīng)指導(dǎo)老師批準(zhǔn)后，在規(guī)定的時間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計的全部工作。 5.要求自己樹立嚴(yán)肅、嚴(yán)密、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，虛心聽取教師指導(dǎo)，獨立完成設(shè)計任務(wù)。 6.所做的畢業(yè)設(shè)計要結(jié)合工程實際的課題進行犯案論證。論證時應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟分析，其內(nèi)容包括三個部分：技術(shù)可行性分析、經(jīng)濟合理性分析以及綜合評價與比較、擇優(yōu)。 7.繪制的工程圖紙應(yīng)貫徹《技術(shù)制圖與機械制圖》的國家標(biāo)準(zhǔn)。 8.設(shè)計類的繪圖（A4）圖紙最少一張，并且用計算機進行設(shè)計、計算和繪圖并且打印圖紙 五、本課題存在的主要困難及解決方法 本課題存在的問題： 1、如何進行加工工藝分析； 2、如何進行工件夾具的設(shè)計； 3、如何正確在加工過程中進行準(zhǔn)確測量； 4、如何進行刀具的正確選擇； 5、如何保證加工精度及表面粗糙度； 解決的方法： 1、通過仔細閱讀研究設(shè)計任務(wù)書，通過圖紙研究加工工藝及零件形狀設(shè)計加工夾具 2、采用正確的測量方法保證測量的準(zhǔn)確； 3、根據(jù)所設(shè)計的工件的加工要求選擇刀具； 4、采用先里后外的銑削方式保證加工精度； 5、嚴(yán)格按設(shè)計任務(wù)書完成設(shè)計任務(wù)； 六、畢業(yè)設(shè)計（論文）的總體安排與進度計劃 該課題計劃于20 年 月完成，具體時間安排如下： 指導(dǎo)教師評閱意見及建議： ? ? ? ? ? ? 指導(dǎo)教師簽字： 年　月　日 專業(yè)教研室畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告檢查小組審核意見 難　度 □ 偏大 □ 適中 □ 偏小 分　量 □ 偏多 □ 適中 □ 偏少 綜合訓(xùn)練程度 □ 很　好 □ 一　般 □ 不合格 □　同意開題　　□　不合格，需重新開題 教研室主任簽字： 年　月　日 摘要 本設(shè)計所選的題目是有關(guān)軸類零件的設(shè)計與加工，通過設(shè)計編程，最終用數(shù)控機床加工出零件，數(shù)控加工與編程畢業(yè)設(shè)計是數(shù)控專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，它是運用數(shù)控原理，數(shù)控工藝，數(shù)控編程，制圖軟件和數(shù)控機床實際操作等專業(yè)知識對零件進行設(shè)計，是對所學(xué)專業(yè)知識的一次全面訓(xùn)練。熟悉設(shè)計的過程有利于對加工與編程的具體掌握，通過設(shè)計會使我們學(xué)會相關(guān)學(xué)科的基本理論，基本知識，進行綜合的運用，同時還會對本專業(yè)有較完善的系統(tǒng)的認(rèn)識，從而達到鞏固，擴大，深化知識的目的。 此次設(shè)計也是我們走出校園之前學(xué)校對我們的最后一次全面的檢驗以及提高我們的素質(zhì)和能力。畢業(yè)設(shè)計和完成畢業(yè)論文也是我們獲得畢業(yè)資格的必要條件。 設(shè)計是以實踐為主，理論與實踐相結(jié)合的，通過對零件的分析與加工工藝的設(shè)計，提高我們對零件圖的分析能力和設(shè)計能力。達到一個畢業(yè)生應(yīng)有的能力，使我們在學(xué)校所學(xué)的各項知識得以鞏固，以更好的面對今后的各種挑戰(zhàn)。 此次設(shè)計主要是圍繞設(shè)計零件圖七的加工工藝及操作加工零件來展開的，我們在現(xiàn)有的條件下保證質(zhì)量，加工精度及以及生產(chǎn)的經(jīng)濟成本來完成，對我們來說具有一定的挑戰(zhàn)性。其主要內(nèi)容有：分析零件圖，確定生產(chǎn)類型和毛坯，確定加工設(shè)備和工藝設(shè)備，確定加工方案及裝夾方案，刀具選擇，切削用量的選擇與計算，數(shù)據(jù)處理，對刀點和換刀點的確定，加工程序的編輯，加工時的實際操作，加工后的檢驗工作。撰寫參考文獻，組織附錄等等。 關(guān)鍵詞 加工工藝、工序、工步、切削用量：切削速度（m/min）、 切削深度（mm）、進給量（mm/n、mm/r）。 前言 本設(shè)計書是根據(jù)數(shù)控加工與編程綜合設(shè)計的，數(shù)控機床已成為國家先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)備，并關(guān)系到國家發(fā)展的戰(zhàn)略地位，從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來。數(shù)控機床給機械制造帶來了革命性的變化，數(shù)控加工具有自動化，高效率，適應(yīng)性強，精度高等特點?，F(xiàn)代數(shù)控加工正向高速化，高精度化，高柔性化，高一體化和智能化方向發(fā)展。 本畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容主要是詳敘如何以數(shù)控加工相配件。（選題為任務(wù)書第七題）大致包含了數(shù)控加工過程、工藝分析過程、機床操作與零件自檢過程等，另外還分了設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計說明書、畢業(yè)設(shè)計小結(jié)、致謝、附錄、參考文獻等版塊。 數(shù)控加工和編程畢業(yè)設(shè)計是數(shù)控專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，通過畢業(yè)設(shè)計使我們更深了解了相關(guān)學(xué)科中的基本理論、基本知識，以及理論實踐相結(jié)合，同時對本專業(yè)有了較完整的、系統(tǒng)的認(rèn)識，從而達到鞏固、擴大、深化所學(xué)知識的目的，培養(yǎng)和提高了綜合分析問題和解決問題的能力，以及培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)造能力。 本畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容主要是如何設(shè)計加工軸類零件，包適了工藝分析過程、數(shù)控編程、機床操作與零件自檢過程等，基本含概了我們所學(xué)到的所有專業(yè)知識，完成畢業(yè)設(shè)計對于我們來說是一種挑戰(zhàn)。 我們以嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的認(rèn)真態(tài)度進行了此次設(shè)計的編寫，但由于知識水平與實際經(jīng)驗有限，時間又較為緊迫。在設(shè)計中難免會出現(xiàn)一些錯誤、缺點和疏漏，誠請位評審老師能給于批評和指正。 　　　　　　 設(shè)計說明書 1.零件圖的分析 由零件圖可知，該零件屬于軸類回轉(zhuǎn)體零件，零件表面有圓弧，切槽，倒角，簡單螺紋，錐體，錐孔部分，是一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的細長軸零件，零件的主體尺寸長度為145mm，最大位置直徑為Φ53mm，最右端有一段長22mm公稱直徑為Φ33mm的普通螺紋，并有2×45o倒角，但零件中沒有退刀槽，這就給零件的加工增加了一定的難度，再是一段由直徑為Φ35mm和Φ44mm之間連接的半徑為R24mm的圓弧，要計算出交點尺寸才可以編程，左端的孔加工也有一定的難度，最小直徑部分要計算出尺寸，加工時要保證孔的錐度和表面粗糙度，中間要有大量的計算。給整個設(shè)計帶來了一定的挑戰(zhàn)。 2.零件的工藝分析 無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的零件進行工分析：如零件毛坯的確定，零件的精度分析、選擇加工方法、擬定加工方案、選擇合適的刀具、確定切削用量。在編程中，對一些工藝問題（如對刀點、加工路線等）也需做一些處理。因此程序編制中的零件的工藝分析是一項十分重要的工作。 2.1 毛坯的尺寸大小、材料的熱處理狀態(tài) 從零件圖分析，并考慮到加工效率和生產(chǎn)用料，在滿足零件最大尺寸基礎(chǔ)上再留些加工余量，湊整最接近零件尺寸的棒料，根據(jù)此原則選擇加工零件的毛坯為：Φ60×150，在選擇毛坯材料上，首先考慮使用范圍要廣，綜合性能較好的45#鋼，查閱資料可知，45#鋼為中碳鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)過后，其硬度為170～240HBS，該硬度適中，是機加工的最佳切削范圍，而且，經(jīng)過調(diào)質(zhì)后的45#鋼具有良好的綜合機械性能，完全能達到生產(chǎn)要求，故毛坯材料選擇45#調(diào)質(zhì)鋼。 2.2 加工精度及加工方案分析 影響該零件裝配精度的主要尺寸有Φ53-0.030、Φ44，在調(diào)頭時，要保證長度方向總尺寸145、在加工中應(yīng)著重給予考慮。 在數(shù)控加工中，裝夾時一定要考慮到：上道工序的加工不能影響下道工序的定位，在車床上加工則具體體現(xiàn)在：調(diào)頭加工時要保證已加工端有足夠的夾持面（圓柱面），以便于加工和不影響加工精度，數(shù)控加工適應(yīng)于單件和中小批量生產(chǎn)，單個加工是應(yīng)盡可能采取工序集中原則，即：盡量減少裝夾次數(shù)，并盡可能用同一把刀加工出所有部位，然后再換其它刀具加工，這樣即能提高加工效率和加工精度，同時也避免了重復(fù)定位所帶來的定位誤差，另一方面還可減少輔助時間。 2.3刀具的選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時，選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。 與傳統(tǒng)的加工方法相比，數(shù)控加工對刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度高、紅硬性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便，能適應(yīng)高速和大切削用量切削。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具幾何參數(shù)。 選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。根據(jù)零件的分析所選擇的刀具有：主偏角分別為75o、30o的外圓車刀，寬度為3.5mm的切槽刀，刀片材料為標(biāo)準(zhǔn)的60o螺紋車刀。標(biāo)準(zhǔn)直徑為Φ24的麻花鉆，內(nèi)圓車刀。刀片材料為YT15或YT30。 2.4 機床的選用 根據(jù)現(xiàn)有數(shù)控機床和零件的加工工藝可選用。華中數(shù)控系統(tǒng)（HNC-21），機床型號為華中世紀(jì)星21TCK1640數(shù)控車床，功率：4KW，可選用的加工的工件毛坯為Φ60×150,高速檔為：250～2500r/min,低速檔為：75～790r/min。機床精度為0.001,機床輔住夾具有頂尖、尾座。 2.5 夾具的選擇 （1）車削夾具分為：通用夾具、專用夾具和組合夾具。一般的通用夾具有三爪卡盤、四爪卡盤、頂尖、中心架等。通用夾具的適應(yīng)性強，應(yīng)用范圍廣,操作也比較簡單，但效率和精度較低，一般用于單件小批量生產(chǎn)。 （2）專用夾具是針對某一種工件的某一道工序加工要求而專門設(shè)計制造的夾具，設(shè)計的要結(jié)構(gòu)緊湊，操作也比較簡單，但是夾具無通用性，成本較高，多用于大批量生產(chǎn)和必須采用專用夾具的工件。 （3）組合夾具采用預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)夾具元件，根據(jù)設(shè)計好的定位夾緊方案組裝而成的專用夾具。此類夾具既有專用夾具的優(yōu)點，又具有標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的優(yōu)點。適用于新產(chǎn)品的試制和多品種小批量零件的生產(chǎn)。 根據(jù)夾具選擇的原則，因該零件是單件生產(chǎn)，因此應(yīng)盡量采用組合夾具，可調(diào)式夾具及其它通用夾具，對于軸類零件的加工，三爪卡盤即可滿足加工的要求。專用夾具成本高，組合夾具需定位組裝比較麻煩, 沒有三爪卡盤、頂尖方便。頂尖還可保證Φ47與Φ35的同軸度，且三爪卡盤與頂尖是現(xiàn)有夾具。為了保證已加工面的表面質(zhì)量，掉頭加工時還用到銅皮。以保證表面粗糙度。 夾具列表： 夾具號 夾具名稱 01 三爪卡盤 02 頂尖 　　　　三爪卡盤　　　　　　　　　　 　頂尖 2.6 加工工序分析 分析零件圖知所加工的零件屬于細長軸零件，所以加工時容易晃動，工件裝夾時可以采用一端用頂尖裝夾，加工時先加工零件右表面。 2.6.1 零件第一次裝夾 第一次裝夾時，毛坯伸出長度為110∽120mm。右端用頂尖頂住，以便保證零件的同軸度，首先加工出端面與外圓，接著加工出切槽和螺紋，第一次裝夾是加工到外圓直徑為Φ53mm軸長為105mm處，并保證加工精度。 2.6.2 零件第二次裝夾 第二次裝夾時，卡盤夾于外圓直徑為Φ44mm處，為保證零件表面質(zhì)量裝夾是零件表面應(yīng)用套筒裝夾，準(zhǔn)確計算出零件各加工點的坐標(biāo)。 加工時考慮到加工順序的選擇，根據(jù)先面后孔，先主后次的原則，應(yīng)先加工外圓柱面，切槽，螺紋，圓弧等等，再對左端進行鉆孔，之后用鏜刀進行精鏜，對是先加工左端還是右端的問題，若先加工左端，則第二次裝夾時不易裝夾甚至是無法裝夾，而先加工右端再調(diào)頭的時候可以裝夾在Φ44外圓柱面上，因此選擇先加工右端再調(diào)頭加工左邊的方法進行加工零件。 結(jié)合上敘加工順序擬訂如下加工路線： （1）?加工零件右端：車2mm的端面→用G71循環(huán)指令加工各段軸徑及圓弧→切斷刀切槽→車M30×2-6g螺紋。 （2） 加工零件左端：車3mm的端面→用G71循環(huán)指令加工錐面R15的圓弧以及Φ47的外圓→鉆孔→鏜孔。 2.7 零件的安裝 定位和夾緊的基本原則 在數(shù)控機床上加工零件時，定位和夾緊的基本原則與普通機床相同，也要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案。為了提高數(shù)控機床的加工效率，確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時應(yīng)注意以下三點： （1）力求設(shè)計、工藝與編程計算的基準(zhǔn)統(tǒng)一；（基準(zhǔn)重合原則） （2）減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工的表面（基準(zhǔn)統(tǒng)一原則） （3）避免采用占機人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機床的效能。 2.8 切削用量的分析 2.8.1 切削用量的選擇與計算 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、背吃刀量、進給速度等。對于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并相應(yīng)編入程序單內(nèi)。 合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。 切削用量的選擇與計算： 因選取YT類硬質(zhì)合金車刀的硬度為125～175HBS經(jīng)查閱《數(shù)控加工與編程》（第二版）表1-2 數(shù)控車削用量推薦表 其部分如下： 工件材料 加工方式 背吃刀量（mm） 切削速度（m/min） 進給量(mm/r) 碳 素 鋼 粗加工 5~7 60~80 0.2~0.4 粗加工 2~3 80~120 0.2~0.4 精加工 0.2~0.3 120~150 0.1~0.2 車螺紋 70~100 導(dǎo)程 鉆中孔 500~800r/min 鉆孔 ~30 0.1~0.2 根據(jù)零件分析與刀具的選擇以及查閱資料所計算的切削用量如下： （1）粗車外圓時，選取VC=110m/min ap=3mm f=0.3mm. 加工時選取加工直徑為：d=Φ60, 因： VC=∏dn/1000 F= f×n 故主軸轉(zhuǎn)速：n=（1000×110）/（3.14×60）=584r/min 進給速度：F= f×n=0.3×584=175 mm/min 考慮到刀具強度、機床剛度等實際情況，選擇 n=600r/min F=200 mm/min ap=3mm； （2）精車外圓時，選取VC=130m/min ap=0.2mm f=0.1mm. 加工時選取加工直徑為:d=Φ44, 故主軸轉(zhuǎn)速：n=（1000×130）/（3.14×44）=941r/min 進給速度：F= f×n=0.1×941=94mm/min 根據(jù)實際情況，選擇 n=900r/min F=90 mm/min ap=0.2mm； （3）車槽時，選取VC=100m/min f=0.1mm. 加工直徑為:d=Φ36mm 故主軸轉(zhuǎn)速：n=（1000×100）/（3.14×36）=106r/min 進給速度：F= f×n=0.1×106=10mm/min 根據(jù)實際情況，選擇 n=100r/min F=20 mm/min； （4）車螺紋時，選取VC=80m/min f為導(dǎo)程 加工直徑為：d=Φ30mm 故主軸轉(zhuǎn)速：n=（1000×80）/（3.14×30）=849r/min 根據(jù)實際情況，選擇 n=800r/min （5）鉆孔時，選取VC=30m/min f=0.1mm 加工直徑：d=Φ24mm 故主軸轉(zhuǎn)速：n=（1000×30）/（3.14×24）=400r/min 進給速度：F= f×n=0.1×400=40mm/min 根據(jù)實際情況，選擇 n=400r/min F=40 mm/min； 2.8.2 零件右端加工步驟 （1）、準(zhǔn)備好所須的工具和毛坯材料，打開機床，機床回零點; （2）、裝夾刀具，01號刀裝在T001號刀位上; （3）、使用手動三爪盤裝夾工件毛坯，使工件露出約110mm; （4）、MDI，調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速為S400，對好刀具; （5）、將中心鉆裝在尾座上，手動加工工藝孔，加工完后取出鉆頭; （6）、編輯工序一的程序，進行程序校驗; （7）、確定程序無誤后既可進行加工; （8）、加工完后,主軸停轉(zhuǎn)瑣住機床,卸下工件，零件右端加工完成。 第一次裝夾零件加工時編程程序 零件右端程序 %0001 ；程序名 T0101 ；70o外圓車刀 M03S600 ；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min M07 ；切削液開 G00X65Z3 ；快速定位到切削起點 G01Z-2F200 ；直線插補到切削起點 X0 ；切削零件右端面 G00X65Z0 ；快速定位到循環(huán)起點 G71U3R2P1Q2X0.2Z0.2F200 ；G71復(fù)合車削循環(huán)，循環(huán)N1∽N2段之間， ；粗車零件右端外輪廓，精加工余量為 ； X：0.2㎜ Z：0.2㎜ N1G01X26F100 ；精加工程序起始段 Z-2S1000 ；精加工轉(zhuǎn)速1000r/min G42G01X30Z-4D01 ；引入刀具右補償，刀具接近工件 Z-29 ；倒角，工藝考慮，螺紋軸少車0.1mm X35 ；加工端面 Z-45 ；車Ф35的軸外圓表面 G02X44Z-59R24 ；加工端面圓弧 G01Z-91 ；車Ф44的軸外圓表面 X53 ；車端面 N2Z-105 ；精加工程序結(jié)束段 G40G00X100Z100 ；取消刀具半徑補償，并快退到換刀點 T0202 ；換第2號刀，切槽刀，刀寬3.5 mm S100 ；轉(zhuǎn)速100 r/min G00X48Z-67.5 ；快速定位到切槽起點處 G01X36F10 ；車槽進給量10mm/min G04P3 ；暫停3 S G00X48 ；刀具退出槽底 Z-72.5 ；快速定位到第二個切槽起點處 G01X36 ；車槽 G04P3 ；暫停3 S G00X48 ；刀具退出槽底 Z-77.5 ；快速定位帶第三個切槽起點處 G01X36 ；車槽 G04P3 ；暫停3 S G00X100Z100 ；快速退刀到換刀點 T0303 ；換第3號刀，螺紋車刀 G00X33Z1 ；定位到螺紋起點 G82X29.1Z-24F2 ；車長22㎜，導(dǎo)程為2㎜螺紋第一刀 G82X28.5Z-24F2 ；第二刀 G82X27.9Z-24F2 ；第三刀 G82X27.5Z-24F2 ；第四刀 G82X27.4Z-24F2 ；第五刀 G82X27.4Z-24F2 ；光整加工 M09 ；切削液關(guān) G00X100 ；快速退刀 Z100 M05 ；主軸停止 M30 ；程序結(jié)束，并復(fù)位 工序卡一 工序號 程序編號 零件圖號 零件名稱 使用設(shè)備 產(chǎn)品名稱 夾具名稱 夾具編號 材料 一 0001 1-1 軸類零件 CK1640 手動四爪卡盤,備用頂尖 01 45鋼 加工內(nèi)容 刀具號 刀具名稱 刀具規(guī)格/mm 切削三要素 加工余量/mm 備注 主軸轉(zhuǎn)速 被吃刀量 進給速度 r/min mm mm/min 車端面 01 主偏角為75°的外圓車刀 0.15 600 2 200 0.5 續(xù)表一 加工內(nèi)容 刀具號 刀具名稱 刀具規(guī)格/mm 切削三要素 加工余量/mm 備注 主軸轉(zhuǎn)速 被吃刀量 進給速度 r/min mm mm/min 車外圓 01 機夾式70°菱形外圓車刀 0.15 600 3 200 0.3 車槽 02 刀寬為3.5的切斷刀 100 20 加工螺紋 03 標(biāo)準(zhǔn)60o螺紋車刀 800 0.1 2.8.3 零件左端加工步驟 （1）、準(zhǔn)備好所須的工具和毛坯材料，打開機床，機床回零點; （2）、裝夾刀具，01號刀裝在T001號刀位上; （3）、使用手動三爪盤裝夾工件外圓直徑為44，并用套筒套??； （4）、MDI，調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速為S400，對好刀具; （5）、編輯工序二的程序，進行程序校驗; （6）、確定程序無誤后既可進行加工; （7）、加工完后,主軸停轉(zhuǎn)瑣住機床,卸下工件，零件左端加工完成。 加工零件左端時,首先用Φ24的標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆加工深度為(29+3)mm的孔,左端加工左端程序編程如下: %0001 ；程序名 T0101 ；70o外圓車刀 M03S600 ；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min M07 ；切削液開 G00X65Z3 ；快速定位到切削起點 G01Z-3F200 ；直線插補到切削起點 X0 ；切削零件右端面 G00X65Z0 ；快速定位到循環(huán)起點 G71U3R2P1Q2X0.2Z0.2F200 ；G71復(fù)合車削循環(huán)，循環(huán)N1∽N2段之間， ；粗車零件右端外輪廓，精加工余量為 ； X：0.2㎜ Z：0.2㎜ N1G01X40F100 ；精加工程序起始段 Z-3S1000 ；精加工轉(zhuǎn)速1000r/min G42G01X47Z-43D01 ；引入刀具左補償，刀具接近工件 Z-48 ；倒角，工藝考慮，螺紋軸少車0.1mm X53 ；加工端面 G00X69Z-13 ；刀具快速退到圓弧切削起點 N2G02X69Z-43R15 ；加工R15的圓弧 G40 ；取消刀補 G00X100Z100 ；快退到換刀點 T0202 ；換2號刀，鏜刀 S400 ；鏜孔轉(zhuǎn)速400 r/min G00X24Z0 ；快速定位到鏜孔起點處 G71U2R1P1Q2X-0.2Z0.2F40 ；G71復(fù)合車削循環(huán)，循環(huán)N1∽N2段之間， ；粗車零件右端外輪廓，精加工余量為 ； X：-0.2㎜ Z：0.2㎜ N1G01X30Z-3 ；精加工程序起始段 Z-11 ；精加工轉(zhuǎn)速1000r/min X24.3575Z-27 ；鏜內(nèi)孔錐面 N2Z-32 ；鏜孔 G00X69Z-13 ；刀具快速退到圓弧切削起點 M09 ；切削液關(guān) G00X10 ；快速退刀 Z100 M05 ；主軸停止 M30 ；程序結(jié)束，并復(fù)位 工序卡二 工序號 程序編號 零件圖號 零件名稱 使用設(shè)備 產(chǎn)品名稱 夾具名稱 夾具編號 材料 二 0002 1-1 軸類零件圖六 CK1640 四爪卡盤 01 45鋼 加工內(nèi)容 刀具號 刀具名稱 刀具規(guī)格/mm 切削三要素 加工余量/mm 備注 主軸轉(zhuǎn)速 被吃刀量 進給速度 r/min mm mm/min 車端面 01 主偏角為75°的外圓車刀 0.15 600 3 200 0.1 車外圓 01 主偏角為75°的外圓車刀 0.15 500 3 200 0.3 加工工藝孔 05 標(biāo)準(zhǔn)Φ24麻花鉆 5 400 40 粗車內(nèi)孔 04 內(nèi)孔鏜刀 0.15 600 1 40 0.2 精車內(nèi)孔 04 內(nèi)孔鏜刀 0.15 400 0.2 40 0.2 . 工藝過程卡 序號 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 1 粗加工零件右端，打工藝孔 零件毛坯外圓柱面 2 粗、精加工零件右半部分 毛坯外圓柱面 3 粗、精加工零件左半部分 零件右端已加工外圓柱面Φ44處 4 檢驗 3. 數(shù)控機床加工與自檢數(shù)據(jù)分析： 3.1零件自檢數(shù)據(jù)分析 3.1.1 操作中影響加工尺寸的因素 在實際操作中影響加工尺寸的因素主要有：①是否正確選擇刀位點，在進行對刀操作時，必須要選擇一對刀點，對刀點可以在工件表面，也可以在工件外面（如：選在夾具或機床上）但必須與零件的定位基準(zhǔn)喲明確的尺寸關(guān)系，這樣才能確定機床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的位置，但為了提高加工精度和關(guān)鍵點的方便計算，對刀點應(yīng)盡可能選在工件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，如：軸類零件可選在軸線上，加工完后用外徑千分尺和內(nèi)徑百分尺檢測零件的徑向尺寸，零件的總長度尺寸要求145±0.08MM，由公差尺寸精度表可知該長度尺寸精度要求不高，在掉頭加工時用試切端面的方法保證其精度。 3.1.2 對刀數(shù)據(jù)的處理及加工方法 對刀數(shù)據(jù)的處理及加工方法，數(shù)控車床對刀的目的是為了調(diào)整每把刀的刀位點，這樣在刀架轉(zhuǎn)位后雖然各刀具的刀尖不在同一點上，但通過刀具補償，將使每把刀的刀位點都重合在某一理想位置上，編程者只按工件的輪廓編制加工程序而不考慮不同刀具長度和刀尖半徑的影響，數(shù)控車床對刀的方法較多，通常在單件小批量生產(chǎn)中以試切法對刀應(yīng)用居多，其具體操作方法如下： （1）試切端面后，保證Z軸方向不移動，將刀偏表中對應(yīng)的刀具號后的“試切長度”欄設(shè)置為零。 （2）試切直徑（外圓，內(nèi)孔）用游標(biāo)卡尺或刃徑百分表量出試切值。 注意：在加工過程中必須澆注切削液，以免因加工時切削熱升高造成工件熱變形，最終導(dǎo)致測量有誤差，并將測量值輸入到刀偏表相應(yīng)的刀具欄中。 （3） 刀具補償，在刀偏表磨損欄中給定休整值，一般情況下外輪廓加工：+0.3～0.5MM內(nèi)孔加工：-0.2～0.4MM。 （4） 在粗加工后，再次測量，將實際測量值與圖紙上相應(yīng)的數(shù)據(jù)值進行比較，將差值填入到磨損值欄中，并注明+、-號。 （5）重新休整直到達到圖紙尺寸精度的要求。 3.1.3 影響表面粗糙度的因素 零件內(nèi)、外表面粗糙度均要求為R1.6UM。影響其主要因素有： （1）工件材料的影響 （2）切削用量選擇過小 （3）刀具的選擇不合理 加工完成后檢測時可能需要用到的量具 表1-1 量具清單 序號 量具名稱 規(guī)格 量 備注 01 杠桿千分尺 0.01mm 1 ? 02 游標(biāo)卡尺 200mm 1 03 外徑千分尺 0-25mm 1 04 外徑千分尺 25-50mm 1 05 外徑千分尺 50-75mm 1 06 外徑千分尺 75-100mm 1 07 外徑千分尺 100-125mm 1 08 深度千分尺 0-100mm 1 09 螺紋環(huán)規(guī) M20×2 1 10 塊規(guī) 4-2級 1 11 塊規(guī) 6-2級 1 12 塊規(guī) 8-2級 1 13 塊規(guī) 10-2級 1 14 塊規(guī) 12-2級 1 15 鋼板尺 300mm 1 3.2 工件刀具的裝夾及對刀操作 （1）三爪卡盤加緊工件時，應(yīng)留有可靠的夾持長度，工件的伸出長度應(yīng)考慮到零件的加工長度和必要的安全距離等，工件中心盡可能與主軸軸線重合。如裝夾外圓時，已經(jīng)精車的工件，必須在工件外圓上包上一層銅皮，以防損傷外圓表面。 （2）刀具的安裝應(yīng)注意以下幾項： ① 車刀不能伸出過長 ② 刀尖應(yīng)與主軸軸線等高 ③ 螺紋車刀安裝時，應(yīng)用螺紋樣板進行校正。同時要保證刀尖中心線與主軸線垂直。 ④ 安裝切槽刀時要裝正，以保證兩副偏角相等。 3.3 數(shù)控車床操作注意事項 （1）正常開機后，首先應(yīng)該進行返回參考點操作。因為華中數(shù)控系統(tǒng)機床一般都是采用增量型的檢測裝置，在斷電后就失去了對各坐標(biāo)位置的記憶，所以在接通電源后，必須讓各坐標(biāo)值回零。 （2）在選擇“回零”方式后手動按下+X、+Z”可以完成各軸回參考點。機床回零完成后，相應(yīng)“方向鍵”指示燈亮，表明機床已返回參考點，不得按任何鍵以免回位不準(zhǔn)確。 （3）在回參考點過程中，若出現(xiàn)超程，可按住控制面版上的“超程解除”，向相反的方向手動移動該軸使其退出超程狀態(tài)。 （4）在機床運行過程中，在危險或緊急情況下，按下控制面板上的“急?！卑磁ぃ獬凹蓖！睆?fù)位后，應(yīng)重新執(zhí)行回參考點操作，以確保各軸坐標(biāo)位置的正確性。 （5）關(guān)機時，首先要參考點回零，再按下“急?！卑磁ぃ詳嚅_伺服電源，減少設(shè)備電沖擊，然后斷開數(shù)控機床總電源（機床開關(guān)）。 主要參考文獻： 1、詹華西。數(shù)控加工與編程[M]。第二版。西安電子科技大學(xué)出版社， 2、余英良。數(shù)控加工編程與操作[M]。北京：高等教育出版社 3、李 華。機械制造技術(shù)[M]。第二版。北京：高等教育出版社， 4、第一界數(shù)控技能大賽組委會。決賽試題解析與點評。中國科學(xué)出版社， 5、朱淑萍。機械加工工藝與設(shè)備。機械出版社出版， 。 6、袁 鋒。數(shù)控車床培訓(xùn)教程。機械工業(yè)出版社， 7、李 澄。機械制圖。北京：高等教育出版社， 8、薛彥成。公差配合與技術(shù)測量[M]。第二版。北京：機械工業(yè)出版社， 9、數(shù)控技師手冊[M]。北京：機械工業(yè)出版社， 10、馮師顏。誤差理論與實踐數(shù)據(jù)處理， 11、范德良。公差技術(shù)測量[M]。遼寧技術(shù)出版社， 畢 業(yè) 設(shè) 計 小 節(jié) 轉(zhuǎn)眼間，歷經(jīng)一個多月的畢業(yè)設(shè)計就要結(jié)束了，這是我們大學(xué)之中最后一個也是最重要的一個設(shè)計、一個階段。畢業(yè)設(shè)計是考驗我們大學(xué)三年來的所學(xué)，它要求我們能將這三年來所學(xué)到的知識融會貫通、熟練應(yīng)用，并要求我們能夠理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)我們的綜合運用能力以及解決實際問題的能力。 作為一名數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)的大學(xué)生，在這三年的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中，系統(tǒng)并認(rèn)真的學(xué)習(xí)了數(shù)控以及其相關(guān)專業(yè)的課程。為了更深入的理解并掌握大學(xué)所學(xué)到的專業(yè)知識，加強專業(yè)技能。我選擇的畢業(yè)設(shè)計課題是：軸類零件的機械加工工藝設(shè)計。 加工前首先我們要對零件的工藝進行分析，如零件圖的分析，零件的精度分析以及加工工藝的分析，選擇加工方法，擬訂加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量等。在編程時更要考慮一些工藝問題，如對刀點，加工路線等。我們在對零件的精度進行分析時，首先要看配合尺寸，哪些尺寸比較關(guān)鍵，以及它的公差為多少。 加工方法的選擇原則是在保證零件表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顧生產(chǎn)效率和加工成本。我們選擇加工方法時要全面考慮零件的形狀，尺寸大小，熱處理要求和現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。擬訂加工方案時，我們要考慮零件的裝夾。在加工過程中，如果零件需要掉頭，我們必須考慮到掉頭以后零件是否有合適的裝夾位置。在加工時，我們要結(jié)合零件圖紙選擇合適的刀具進行加工，在選擇刀具時，我們要考慮到所選刀具在加工過程中是否會與工件發(fā)生干涉。數(shù)控機車加工工藝與普通機床加工工藝在原則上基本相同，但數(shù)控加工的整個過程是自動的，在加工上有其獨特的優(yōu)點。本著嚴(yán)謹(jǐn)，務(wù)實，求真的優(yōu)良作風(fēng)，從設(shè)計的第一步到最后一步，我都以最飽滿的熱情投入到設(shè)計中去。通過此次的設(shè)計，使我對數(shù)控的加工與編程有了更深層次的認(rèn)知，對以后從事的數(shù)控這一行業(yè)，將產(chǎn)生積極而深遠的影響。 通過這次設(shè)計分析，需要對刀具的切削參數(shù)進行計算等方面的問題給予考慮，這些方面的知識都需要我們?nèi)?fù)習(xí)在大一、大二時所學(xué)的機械制圖、機械設(shè)計、機械制造、 ＣＡＤ繪圖、公差測量與配合等專業(yè)課程，在對以前學(xué)的知識進行全面系統(tǒng)的回顧后，大腦里已形成一個初步印象。也對各科專業(yè)知識之間的聯(lián)系有了很好的理解。 此次設(shè)計，帶給我的最大體會就是對知識以及手工操作有了更進一步的掌握與理解，設(shè)計中，讓我對編程的速度更快了一些，除了對編程與操作熟練了一些外，還對在設(shè)計之前必須對工件的工藝進行分析，對夾具、刀具以及機床的選擇有了初步的了解，我想這在我以后的工作中定會有很大的幫助，平時上課時的練習(xí)我們只能學(xué)到機床最基本的操作，但是在設(shè)計中對機床各部件卻能得心應(yīng)手。因此，可以說：理論是實踐的基礎(chǔ)，只有不斷在實踐中總結(jié)經(jīng)驗，并對以前學(xué)過的理論進行消化和創(chuàng)新，自己的水平就會有很大的提高。 本次設(shè)計的時間比較短，也很緊迫，在設(shè)計的過程中得到了老師與同學(xué)的很多指導(dǎo)和幫助，經(jīng)過和同學(xué)們一起努力奮斗的日日夜夜，回顧整個大學(xué)生活，此時，自己有一種要認(rèn)真獨立完成一種學(xué)問的的沖動，通過設(shè)計，從而也真正體會到了學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的樂趣，設(shè)計就要結(jié)束，但我們的學(xué)習(xí)仍在繼續(xù)，在以后的工作中定會更加的努力把理論和實踐有效的結(jié)合，讓自己的能力更加充實。 與此同時，在設(shè)計中也存在著很多的不足，做為一名數(shù)控專業(yè)的學(xué)生對機床操作及相關(guān)的理論知識并沒有全面的掌握，其中存在諸多的問題有待去探討與解決，由于實際工作經(jīng)驗不足，一些問題只能通過查閱資料以及網(wǎng)上收尋來進行解決，因此，在設(shè)計加工中很可能會出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，加工精度不達標(biāo)等問題，這些都要請教老師以及車間師傅的幫助以便解決。 致謝 本畢業(yè)設(shè)計的選題,設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計的形成是在老師的指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)設(shè)計的整個過程中，我因得到了各位老師的的指導(dǎo)下，才能如此順利的在規(guī)定的時間內(nèi)有條不紊的完成了這次設(shè)計。在論文即將完成之際，特向我尊敬的老師表示衷心的感謝。 在我畢業(yè)設(shè)計完成過程中、老師給我講解了設(shè)計中的一些工藝上的問題和要注意的事項，讓我在寫論文時思路更加清晰，同時也非常感謝老師，是她帶領(lǐng)我們認(rèn)識了數(shù)控加工與編程。此外，在設(shè)計過程中我還得到了數(shù)控車間的各位老師的悉心指導(dǎo)，在內(nèi)心也非常的感謝他們。在我設(shè)計的一開始因不熟而無從下手，正當(dāng)迷惑之際得到了老師的指點和幫助，使我對設(shè)計有了一定的思路，為以后的設(shè)計工作打下了基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)搅思庸ろ樞蚝脱b夾方案時因沒有多少實際加工經(jīng)驗又碰到了一此工藝上的問題，不知如何是好，在此時我又請教指導(dǎo)老師，在凌老師的一步步講解下使我的疑惑一個個解開，對老師的指導(dǎo)表示感謝。 同時，在設(shè)計期間我要感謝與我同組的幾位同學(xué)，在設(shè)計過程中有很多不太懂的知識點都是通過與他們討論翻資料過程中才弄明白的。在設(shè)計中他們給了我很大的幫助，在這里我向他們表示感謝。另外我還要感謝我班的同學(xué)。在設(shè)計時大家的相互鼓勵與支持，一起討論在設(shè)計中遇到的難題，使我更加感覺到集體的溫暖。 借此我還要感謝我的父母，以及所有幫助過我和關(guān)心過我的朋友們，正是在他們的關(guān)心和支持下我才能始終以飽滿的熱情，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度完成了此次設(shè)計，從而完成了三年的學(xué)業(yè)，在此期間使我得到了不少保貴的東西。最后感謝我的母校，以后的工作中我定會更加努力，不會讓大家失望。 ? 附錄 編程時常用G代碼功能指令 G代碼 組 功能 參數(shù)（后續(xù)地址字） *G00 01 快速定位 X,Z G01 直線插補 同上 G02 順圓插補 X,Z,I,K,R G03 逆圓插補 同上 G04 00 暫停 P G20 08 英寸輸入 X,Z *G21 毫米輸入 同上 G27 00 回參考點檢查 G28 返回刀參考點 G29 由參考點返回 G32 01 螺紋切削 X,Z,R,E,P,F G36 17 直徑編程 G37 半徑編程 G40 09 刀尖半徑補償 G41 左補刀 T G42 右補刀 T G71 06 外徑/內(nèi)徑車削復(fù)合循環(huán) G72 端面車削復(fù)合循環(huán) G73 閉車車削復(fù)合循環(huán) G76 螺紋車削復(fù)合循環(huán) X,Z,U,W,C,P,Q,R,E G80 外徑/內(nèi)徑車削固定循環(huán) G81 端面車削固定循環(huán) G82 螺紋車削簡單固定循環(huán) X,Z,I,K,C,P,R,E *G90 03 絕對坐標(biāo)編程 X|、Z G91 相對坐標(biāo)編程 X、Z 注：表內(nèi)00組為非模態(tài)，其余為模態(tài)。 標(biāo)有*的G代碼為數(shù)控系統(tǒng)通電啟動后的默認(rèn)狀態(tài)。 常用M指令代碼 代碼 作用時間 組別 意義 M00 ★ 00 程序暫停 M01 ★ 00 條件暫停 M02 ★ 00 程序結(jié)束 M03 ＃ a 主軸正轉(zhuǎn) M04 ＃ 主軸反轉(zhuǎn) M05 ★ 主軸停轉(zhuǎn) M06 00 自動換刀 M07 ＃ b 開切削液 M08 ＃ 開切削液 M09 ★ 關(guān)切削液 M10 c 夾緊 M11 松開 M19 ★ 主軸準(zhǔn)停 M30 ★ 00 程序結(jié)束并返回 M60 ★ 00 更換工件 M98 00 子程序調(diào)用 M99 00 子程序返回 注：① 組別為“00”的屬非模態(tài)代碼：其余為模態(tài)代碼，同組可相互取代。 ② 作用時間為“★”號者，表示該指令功能在程序段指令運動完成后開始作用；為“＃”號者，則表示該指令功能與程序指令運動同時開始。 常用公制螺紋切削的進給次數(shù)與背吃刀量（雙邊） 螺 距 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 牙 深 0.649 0.974 1.299 1.624 1.949 2.273 2.598 背 吃 刀 量 和 切 削 次 數(shù) 1 次 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.5 2 次 0.4 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8 3 次 0.2 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 4 次 0.16 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 5 次 0.1 0.4 0.4 0.4 0.4 6 次 0.15 0.4 0.4 0.4 7 次 0.2 0.2 0.4 8 次 0.15 0.3 9 次 0.2 附件清單 序號 附件名稱 數(shù)量 備注 01 活扳手 1 02 刀具緊固螺釘外四方扳手6mm 1 03 刀具緊固螺釘外四方扳手4mm 1 04 毛刷 1 05 棉布 1 06 銅皮 1 07 長扳手 1 08 橡膠錘 1 09 毛坯45#調(diào)質(zhì)（Φ60×150） 1 10 切削液 25