數(shù)控技術(shù)畢業(yè)設(shè)計-連接軸加工工藝設(shè)計

1、<p>　　平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計 （論文） 任 務(wù) 書</p><p>　　姓名 崔明廣 </p><p>　　專業(yè) 數(shù)控技術(shù) </p><p>　　任 務(wù) 下 達 日 期

2、 年 月 日</p><p>　　設(shè)計（論文）開始日期 年 月 日</p><p>　　設(shè)計（論文）完成日期 年 月 日</p><p>

3、　　設(shè)計（論文）題目： 連接軸加工工藝設(shè)計 </p><p>　　A·編制設(shè)計 </p><p>　　B·設(shè)計專題（畢業(yè)論文）

4、 </p><p>　　指 導 教 師 </p><p>　　系（部）主 任 </p><p>　　年 月 日</p><p>　　

5、平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會記錄</p><p>　　機械工程 系 數(shù)控技術(shù) 專業(yè)，學生 崔明廣 于 年 月 日</p><p>　　進行了畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯。</p><p>　　設(shè)計題目： 連接軸加工工藝設(shè)計

6、 </p><p>　　專題（論文）題目： </p><p>　　指導老師： </p><p>　　答辯委員會根據(jù)學生提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）材料，根據(jù)學生答辯情況，經(jīng)答辯委員會討論評定，給予

7、學生 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績?yōu)?。</p><p>　　答辯委員會 人，出席 人</p><p>　　答辯委員會主任（簽字）： </p><

8、p>　　答辯委員會副主任（簽字）： </p><p>　　答辯委員會委員： ， ， ，</p><p>　　， ， ， &l

9、t;/p><p>　　平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）評語</p><p>　　第 頁</p><p>　　共 頁</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）及答辯評語： </p><

10、p><b>　　摘要</b></p><p>　　機械制造技術(shù)是當代科學技術(shù)發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域,是產(chǎn)品更新、生產(chǎn)發(fā)展、國際間競爭的重要手段。制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是各種產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有力支持。然而，機械加工工藝的優(yōu)良與否對機械零件的精度與加工效率有著至關(guān)重要的影響。 </p><p>　　機械加工工藝是規(guī)定零件加工過程和操作方法的工藝文件。它是在具體的

11、生產(chǎn)條件下，將合理或較合理的工藝過程與操作方法，按規(guī)定的形式制成工藝文本，用來指導生產(chǎn)的技術(shù)文件。制定工藝的總體原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)和降低成本。同時，還應在充分利用本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)外先進工藝技術(shù)和檢測技術(shù)，在規(guī)定的生產(chǎn)批量下采用最經(jīng)濟并能取得最好經(jīng)濟效益的加工方法，此外，還應保證工人具有良好而安全的勞動條件。</p><p>　　另外工藝規(guī)程

12、還必須正確、完整、統(tǒng)一、清晰，所用的術(shù)語、符號、計量單位和編號都要符合相應的標準。</p><p>　　關(guān)鍵詞：加工工藝 工藝規(guī)程 零件加工</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　引言3</b></p><p><b>　　第一章 概述4</b

13、></p><p>　　1.1數(shù)控車床的機械結(jié)構(gòu)組成4</p><p>　　1.2編程的基本原理4</p><p>　　1.2.1機床坐標系5</p><p>　　1.2.2參考點、參考坐標系6</p><p>　　1.2.3工作坐標系6</p><p>　　1.2.4附加運動坐

14、標系6</p><p>　　第二章 數(shù)控加工工序的設(shè)計7</p><p>　　2.1數(shù)控加工工序的概述7</p><p>　　2.2加工零件的零件圖8</p><p>　　2.2加工零件的實物圖9</p><p>　　2.3確定定位基準與夾緊方案9</p><p>　　2.4夾具的選

15、擇10</p><p>　　2.4.1車床夾具的分類10</p><p>　　2.5刀具材料的選擇10</p><p>　　2.6刀具切削用量的選擇12</p><p>　　2.6.2刀具切削參數(shù)與長度補償值14</p><p>　　第三章 零件編程與加工15</p><p>　　3

16、.1零件的數(shù)控加工工藝分析15</p><p>　　3.1.1數(shù)控加工工藝路線制定所需的原始資料15</p><p>　　3.1.2零件材料分析16</p><p>　　3.1.3毛坯的分析16</p><p>　　3.1.4零件圖技術(shù)要求分析16</p><p>　　3.1.5零件圖的工藝性分析17<

17、;/p><p>　　3.2零件設(shè)備的選擇18</p><p>　　3.3確定工件的定位與夾具方案18</p><p>　　3.4選擇合理的加工順序和走刀路線18</p><p>　　3.5數(shù)控加工工序過程的選擇19</p><p>　　3.6數(shù)控加工刀具的選擇20</p><p>　　3.

18、7數(shù)控加工工序卡的制作21</p><p>　　第三章；零件編程與加工27</p><p>　　3.1零件編程與加工27</p><p>　　3.2加工程序的編制28</p><p>　　3.3 加工零件31</p><p><b>　　總結(jié)32</b></p><

19、;p><b>　　參考文獻34</b></p><p><b>　　致謝35</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　機械零件的優(yōu)良加工方法就是我們所說的工藝，一個零件的加工方法有很多種，一個人有一個人的方案，但是其中必定有優(yōu)良之分，優(yōu)良的加工方法無論對零件還是

20、對加工者而言都是至關(guān)重要的，它對零件的精度有著不可忽視的影響，好的加工方法可以簡化加工工步、提高經(jīng)濟效益，做到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗，這是企業(yè)所期望的；對加工工人而言，優(yōu)良的加工方法可以減輕勞動者的勞動強度，保證工人安全作業(yè)，這是對生命負責。</p><p>　　一個零件的工藝的優(yōu)良與否，必須依據(jù)工廠的具體生產(chǎn)條件，或許一個零件的工藝過程在一個工廠中是最合理的，但是不能說這就是該零件的正確的加工工藝，或許，在另一個加

21、工地點該工藝過程根本行不通，也就是說工藝過程沒有一個固定的答案，只要該過程能夠?qū)嵤?、符合基準的選擇、符合基本的工藝方法、使工人能夠輕松的加工該零件，那么，你的加工工藝就是合理的、就是正確的。只要一切行之有效的加工方法都可以稱為零件的加工工藝。</p><p>　　本設(shè)計主要就是說明了一個汽車萬向節(jié)滑動撥叉零件的加工工藝方法，該另加看是簡單，但加工起來實之不易，零件的加工精度要求較高，有車、有銑、有鉆、，加工實之不

22、易，由于本人水平有限，其中難免有不足之處還望多多包涵。</p><p><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　1.1數(shù)控車床的機械結(jié)構(gòu)組成</p><p>　　數(shù)控車床是機械和電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的機械結(jié)構(gòu)隨著電子控制技術(shù)在加工中心的普及應用，以及對車床性能提出的技術(shù)要求，而逐步發(fā)展變化。</p><p&

23、gt;　　數(shù)控車床的機械結(jié)構(gòu)，除車床基礎(chǔ)部件外，由下列個部分組成：主傳動系統(tǒng)；進給系統(tǒng)；實現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位裝置和附件；實現(xiàn)某些部件動作和輔助功能的系統(tǒng)和裝置，如液壓、氣動、潤滑、冷卻等系統(tǒng)和排屑、防護等裝置；刀架或自動換刀裝置；自動托盤交換裝置；特殊功能裝置；為完成自動化控制功能的各種反饋信號裝置及元件?？梢酝ㄟ^程序控制機床的運行。即使是一些加工前的設(shè)定調(diào)整操作，也可以通過操作面板上各類相應的按鈕、開關(guān)方便的進行。</p>

24、<p>　　數(shù)控車床基礎(chǔ)件稱為數(shù)控車床大件，通常是指床身、底座、滑座、工作臺、刀庫等。它是整臺數(shù)控車床的基礎(chǔ)和框架。數(shù)控車床的其他零部件，或者固定在基礎(chǔ)件上，或者工作時在它的導軌上運動，其他機械結(jié)構(gòu)的組成則按數(shù)控車床的功能需要選用。</p><p>　　1.2編程的基本原理</p><p>　　數(shù)控機床的坐標系規(guī)定已標準化，按右手直角坐標系確定，假定工件靜止，通過刀具相對工件的

25、移動來確定機床各坐標軸的方向。</p><p>　　右手笛卡爾坐標系：標準的機床坐標系是一個右手笛卡爾坐標系，用右手螺旋法則判定，如圖2.2所示。右手的拇指、食指、中指互相垂直，并分別代表+X、+Y、+Z軸。圍繞+X、+Y、+Z軸的回轉(zhuǎn)運動分別用+A、+B、+C表示，其正向用右手螺旋定則確定。與+X、+Y、+Z、+A、+B、+C相反的方向用帶“＇”的+X＇、+Y＇、+Z＇、+A＇、+B＇、+C＇表示。</p

26、><p><b>　　難點理解：</b></p><p>　　1、機床坐標系是針對刀具而言的，假定工件不動，刀具運動；</p><p>　　2、機床坐標系符合右手定則；</p><p>　　3、按下操作面板上的 ，則刀具相對于工件向＋X方向運動。</p><p>　　1.2.1機床坐標系

27、</p><p><b>　　a、機床原點：</b></p><p>　　機床坐標系的原點也稱為機床原點,又稱機械原點，或者機床零點，在機床經(jīng)過設(shè)計制造和調(diào)整后這個原點便被確定下來,是由機床生產(chǎn)廠家設(shè)置的一個固定不變的基準點，在機床說明書上有說明，一般地對于銑床來說，機械原點的位置是各坐標軸的正向最大極限處。數(shù)控裝置通電后通常要進行回參考點操作，以建立機床坐標系。參考

28、點可以與機床零點重合，也可以不重合，通過參數(shù)來指定機床參考點到機床零點的距離。機床回到了參考點位置也就知道了該坐標軸的零點位置，找到所有坐標軸的參考點，CNC就建立起了機床坐標系。參考點可以通過調(diào)整擋塊被改變。</p><p><b>　　b、機床坐標系</b></p><p>　　先確定Z軸：在標準中，規(guī)定平行于機床主軸的刀具運動坐標軸為Z軸，取刀具遠離工件的方向為

29、正方向（＋Z）。當機床有多個主軸時，選一個垂直于工件裝夾面的主軸為Z軸。</p><p>　　再確定X軸：X軸為水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。對于工件做旋轉(zhuǎn)運動的機床，取平行于橫向滑座的方向為刀具運動的X軸坐標，同樣，取刀具遠離工件的方向為X的正方向；對于刀具做旋轉(zhuǎn)運動的機床，當Z軸為水平方向時，沿刀具主軸后端向工件方向看，向右為X軸的正方向；如Z軸是垂直的，則從主軸向立柱看時，對于單立柱機床，X軸

30、的正方向指向右邊；對于雙立柱機床，當從主軸向立柱看時，X軸向的正方向指向右邊。上述的正方向都是刀具相對于工件運動而言。</p><p>　　最后確定Y軸：在確定了X、Z正方向后，可以按照右手直角笛卡兒坐標系確定Y軸的正方向。</p><p>　　1.2.2參考點、參考坐標系</p><p>　　數(shù)控裝置上電時并不知道機床原點，為了正確地在機床工作時建立機床坐標系，通

31、常在每個坐標軸的移動范圍內(nèi)設(shè)置一個機床參考點（測量起點），機床起動時，通常要進行機動或手動回參考點，以建立機床坐標系。通過參數(shù)指定機床參考點到機床原點的距離。以參考點為原點，坐標方向與機床坐標方向相同建立的坐標系叫做參考坐標系，在實際使用中通常以參考坐標系計算坐標值。(一般的，參考坐標系與機床坐標系之間偏移一定的距離，或者二者重合)</p><p>　　1.2.3工作坐標系</p><p>

32、;<b>　　a、編程原點：</b></p><p>　　也稱工件原點，由編程人員在工件上根據(jù)編程方便性自行設(shè)定的編制加工程序的原點。</p><p>　　它只與工件有關(guān)，而與機床坐標系無關(guān)。但考慮到編程的方便性，工件坐標系中各軸的方向應該與所使用的數(shù)控機床的坐標軸方向一致。工件原點的設(shè)置一般應遵循下列原則：</p><p>　?。?）工件原點

33、與設(shè)計基準或裝配基準重合，以利于編程；</p><p>　?。?）工件原點盡量選在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表面上；</p><p>　?。?）工件原點最好選在工件的對稱中心上；</p><p>　?。?）要便于測量和檢驗。</p><p><b>　　b、編程坐標系</b></p><p>

34、;　　假定工件固定不動，用刀具運動的坐標系來編程。工件坐標系時編程人員在編程和加工時使用的坐標系。在加工時，工件隨夾具安裝在機床上，這時測量工件原點與機床原點間的距離，稱作工件原點偏置。該偏置值預存入數(shù)控系統(tǒng)中（G92，G54－G59），加工時，工件原點偏置便能自動加到工件坐標系上，使數(shù)控系統(tǒng)可按機床坐標系確定加工時的絕對坐標值。因此，編程人員可以不考慮工件在機床上的實際安裝位置和安裝精度，而利用原點偏置功能，補償工件在工作臺上的位置偏

35、差。</p><p>　　1.2.4附加運動坐標系</p><p>　　一般稱XYZ為主坐標或第一座標，如有平行于第一座標的第二組和第三組坐標，則分別指定為U、V、W和P、Q、R。</p><p>　　第二章 數(shù)控加工工序的設(shè)計</p><p>　　2.1數(shù)控加工工序的概述</p><p>　　數(shù)控加工工序設(shè)計的主要任

36、務(wù)是為每一道工序選擇機床、夾具、刀具及量具，確定定位夾緊方案、走刀路線、工步順序、加工余量、工序尺寸及其公差、切削用量和工時定額等，為編制加工程序做好充分準備。</p><p>　　1、 確定走刀路線和工步順序</p><p>　　走刀路線是刀具在整個加工工序中相對于工件的運動軌跡，不但包括了工步的內(nèi)容，而且也反映出工步的順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。在確定走刀路線時，主要遵循以下原

37、則：</p><p>　　﹙1﹚保證零件的加工精度和表面粗糙度</p><p>　　例如在加工中心上進行加工時，因刀具的運動軌跡和方向不同，可能是順銑或逆銑，其不同的加工路線所得到的零件表面的質(zhì)量就不同。究竟采用哪種加工方式，應視零件的加工要求、工件材料的特點以及機床刀具等具體條件綜合考慮，確定原則與普通機械加工相同。數(shù)控機床一般采用滾珠絲杠傳動，其運動間隙很小，并且順銑優(yōu)點多于逆銑，所以

38、應盡可能采用順銑。在精銑內(nèi)外輪廓時，為了改善表面粗糙度，應采用順銑的走刀路線加工方案。</p><p>　　對于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料，建議也采用順銑加工，這對于降低表面粗糙度值和提高刀具耐用度都有利。但如果零件毛坯為黑色金屬鍛件或鑄件，表皮硬而且余量較大，這時采用逆銑較為有利。</p><p>　　加工位置精度要求較高的孔系時，應特別注意安排孔的加工順序。若安排不當，就可能將坐

39、標軸的反向間隙帶入，直接影響位置精度。</p><p>　　刀具的進退刀路線要盡量避免在輪廓處停刀或垂直切入切出工件，以免留下刀痕。</p><p>　　﹙2﹚.使走刀路線最短，減少刀具空行程時間，提高加工效率。</p><p>　　2.2加工零件的零件圖</p><p>　　2.2加工零件的實物圖</p><p>　

40、　2.3確定定位基準與夾緊方案</p><p>　　定位基準與夾緊方案的確定，應遵循有關(guān)定位基準的選擇原則與工件夾緊的基本要求：</p><p><b>　　1、基面先行原則</b></p><p>　　用作精基準的表面應優(yōu)先加工出來。</p><p><b>　　2、先粗后精原則</b></

41、p><p>　　各個表面的加工順序按照粗加工→半精加工→精加工→光整加工的順序依次進行，逐步提高表面的加工精度和減小表面粗糙度。</p><p><b>　　3、先主后次原則</b></p><p>　　零件的主要工作表面、裝配基面應先加工，從而能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能出現(xiàn)的缺陷。次要表面可穿插進行，放在主要加工表面加工到一定程度后、最終精加工

42、之前進行。</p><p><b>　　4、先面后孔原則</b></p><p>　　對平面輪廓尺寸較大的零件，一般先加工平面，再加工孔和其他尺寸，這樣安排加工順序，一方面用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠；另一方面在加工過的平面上加工孔，孔加工的編程數(shù)據(jù)比較容易確定，并能提高孔的加工精度，特別是鉆孔時的軸線不易歪斜。</p><p>　　此外，還應

43、該注意下列三點：</p><p>　　(1)力求設(shè)計基準、工藝基準與編程原點統(tǒng)一，以減少基準不重合誤差和數(shù)控編程中的計算工作量。</p><p>　　(2)設(shè)法減少裝夾次數(shù)，盡可能做到在一次定位裝夾中，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)控機床的效率。</p><p>　　(3)避免采用占機人工調(diào)整方案，以

44、免占機時間太多，影響加工效率。</p><p><b>　　2.4夾具的選擇</b></p><p>　　2.4.1車床夾具的分類</p><p>　　數(shù)控車床夾具按使用范圍，可分為通用普通夾具、專用夾具和組合夾具三類。還可按自動化程度和夾緊動力源的不同（如氣動、電動、液壓）以及裝夾工件數(shù)量的多少（如單件、雙件、多件）等進行分類。其中，最常用的

45、分類方法是按通用、專用和組合進行分類。</p><p>　　1、數(shù)控車床通用夾具的結(jié)構(gòu)</p><p>　　數(shù)控車床常用的通用夾具主要有三爪卡盤，它主要用于裝夾回轉(zhuǎn)類工件。</p><p>　　2、數(shù)控車床專用夾具的結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.5刀具材料的選擇</p><p>　　刀具材料的切削性能關(guān)系著刀具的耐用度

46、和生產(chǎn)率，刀具材料的工藝性影響著刀具本身的制造與刃磨質(zhì)量。</p><p>　　對刀具切削部分材料的選取原則是具有較高的耐磨性，并能在較高的溫度下保持其切削性能。目前常用的材料有:高速鋼和硬質(zhì)合金。由于高速鋼只能在600℃以下保持其切削性能，而不銹鋼切削時產(chǎn)生的高溫往往高于60090，而硬質(zhì)合金比高速鋼具有更好的耐熱性和耐磨性，因此用硬質(zhì)合金材料制成的刀具更適合不銹鋼的切削加工。在切削參數(shù)相同的條件下，對幾種合金

47、材料的刀具進行了車削對比試驗，見表2。</p><p>　　從表2中可看出，采用TiC-TiCN-TiN復合涂層刀片的外圓車刀，耐用度比較高，工件表面質(zhì)量好，生產(chǎn)率高。這是因為這種涂層硬質(zhì)合金材料的刀片，具有更好的強度和韌性，又因其表面具有更高的硬度和耐磨性，更小的摩擦因數(shù)和更高的耐熱性，而成為車削不銹鋼的良好刀具材料。限于不具備這種材料的切斷刀片，通過表2的對比試驗可知，YW2硬質(zhì)合金的切削性能也較好，因此可選

48、用YW2材料的刀片作為切斷刀。加工不銹鋼時，由于切削力較大，故刀桿必須具備足夠的強度和剛度，以免在切削過程中發(fā)生顫振和變形。這就要求選用適當?shù)牡稐U截面積，同時還應采用強度較高的材料來制造刀桿，如采用調(diào)質(zhì)處理的45鋼或50鋼。</p><p>　　表2-1 不同刀具材料的對比試驗</p><p>　　2.6刀具切削用量的選擇</p><p><b>　　刀具

49、的選擇</b></p><p>　　數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛

50、性。 </p><p>　　在經(jīng)濟型數(shù)控機床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量；②一把刀具裝夾后，應完成其所能進行的所有加工步驟；③粗精加工的刀具應分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；④先銑后鉆 ；⑤先進行曲面精加工，后進行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下，應盡可能利用數(shù)控機床的自動換刀功能，以提高生

51、產(chǎn)效率等。</p><p>　　綜上所述：本零件的加工，(1) 選用φ5mm中心鉆鉆削中心孔。用ф20mm的鉆頭加工左端的孔，(2) 粗車及平端面選用35°硬質(zhì)合金左偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選Kr´=35°。（3）為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車和車螺紋選用硬質(zhì)合金60°外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小于輪廓最小圓角半徑，取re=0.15～0.2mm

52、。</p><p>　　刀具的選擇是數(shù)控加工工藝設(shè)計中的重要內(nèi)容之一。刀具選擇合理與否不僅影響機床的加工效率、而且還影響加工質(zhì)量。選擇刀具通?？紤]機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等。與傳統(tǒng)的車削方法相比，數(shù)控車削對刀具的要求較高。不僅要求精度高、鋼度好、耐用度高、而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。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)選刀具參數(shù)。</p><p><b>

53、　　切削用量的選擇</b></p><p>　　數(shù)控編程時，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、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。</p><p>&l

54、t;b>　　1、主軸轉(zhuǎn)速的確定</b></p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速應根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。根據(jù)本例中零件的加工要求，考慮工件材料為45鋼，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，粗加工選擇轉(zhuǎn)速500r/min,精加工選擇1000r/min車削外圓，考慮細牙螺紋切削力不大，采用400r/min來車螺紋，而內(nèi)孔由于剛性較差，采用粗車600 r/min，比較容易達到加工要求，切槽的切削刀較大，

55、采用350 r/min更穩(wěn)妥。</p><p>　　2、進給速度（進給量）F(mm/r，mm/min)的選擇 </p><p>　　進給速度（進給量）F(mm/r，mm/min)是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工進度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。一般粗車選用較高的進給速度，以便較快去除毛坯余量，精車以考慮表面粗糙和

56、零件精度為原則，粗加工時，由于對工件的表面質(zhì)量沒有太高的要求，這時主要根據(jù)機床進給機構(gòu)的強度和剛性、刀桿的強度和剛性、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給速度。精加工時，則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來選取進給速度。進給速度Vf可以按公式Vf =f×n計算，式中f表示每轉(zhuǎn)進給量，粗車時一般取0.3～0.8mm/r；精車時常取0.1～0.3mm/r；切斷時常取0.05～0.2mm/r。</

57、p><p>　　應選擇較低的進給速度，得出下表</p><p><b>　　3）背吃刀量確定</b></p><p>　　背吃刀量根據(jù)機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精車量)，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量。本例中，背吃刀量的選擇大致為<

58、/p><p>　　總之，切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)機床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗用類比方法確定。同時，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給速度三者能相互適應，以形成最佳切削用量。切削用量對于不同的加工方法，需選用不同的切削用量。合理的選擇切削用量，對零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。</p><p>　　2.6.2刀具切削參數(shù)與長度補償值</p><p>　　表2-2 刀

59、具切削參數(shù)與長度補償選用表</p><p>　　第三章 零件編程與加工</p><p>　　3.1零件的數(shù)控加工工藝分析</p><p>　　零件的數(shù)控加工工藝分析是編制數(shù)控程序中最重要而又極其復雜的環(huán)節(jié)，也是數(shù)控加工工藝方案設(shè)計的核心工作，必須在數(shù)控加工方案制定前完成。一個合格的編程人員對數(shù)控機床及其控制系統(tǒng)的功能及特點，以及影響數(shù)控加工的每個環(huán)節(jié)都要有一個清晰、

60、全面的了解，這樣才能避免由于工藝方案考慮不周而可能出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問題，造成無謂的人力、物力等資源的浪費。全面合理的數(shù)控加工工藝分析是提高數(shù)控編程質(zhì)量的重要保障。</p><p>　　在數(shù)控加工中，從零件的設(shè)計圖紙到零件成品合格交付，不僅要考慮到數(shù)控程序的編制，還要考慮到諸如零件加工工藝路線的安排、加工機床的選擇、切削刀具的選擇、零件加工中的定位裝夾等一系列因素的影響，在開始編程前，必須要對零件設(shè)計圖紙和技術(shù)要求進

61、行詳細的數(shù)控加工工藝分析，以最終確定哪些是零件的技術(shù)關(guān)鍵，哪些是數(shù)控加工的難點，以及數(shù)控程序編制的難易程度。</p><p>　　零件工藝性分析也是數(shù)控規(guī)劃的第一步，在此基礎(chǔ)上，方可確定零件數(shù)控加工所需的數(shù)控機床、加工刀具、工藝裝備、切削用量、數(shù)控加工工藝路線，從而獲得最佳的加工工藝方案，最終滿足零件工程圖紙和有關(guān)技術(shù)文件的要求。</p><p>　　3.1.1數(shù)控加工工藝路線制定所需的原

62、始資料</p><p>　?。?）零件設(shè)計圖紙、技術(shù)資料，以及產(chǎn)品的裝配圖紙。</p><p>　?。?）零件的生產(chǎn)批量。</p><p>　?。?）零件數(shù)控加工所需的相關(guān)技術(shù)標準如企業(yè)標準和工藝文件。</p><p>　?。?）產(chǎn)品驗收的質(zhì)量標準。</p><p>　?。?）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料。工藝裝備及專用設(shè)備的

63、制造能力、加工設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格及性能、工人的技術(shù)水平。</p><p>　　3.1.2零件材料分析</p><p>　　該軸零件加工中，刀具與工件之間的切削力較大。工件材料的可切削性能。強度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機械性能都跟工件的材料有關(guān)。所以選擇45鋼為該軸類零件的材料。45鋼的化學成分中含C0.42%～0.50%，Si0.17%～0.37%，Mn0.50～0.80%，P ≤

64、0.035%，S≤0.035%，Cr≤0.25%，N≤0.25%,Cu≤0.25%.45鋼在進行冷加工時硬度要求，熱軋鋼，壓痕直徑不小于3.9，布氏硬度不小于241HB，退火鋼壓痕直徑不小于4.4，布氏硬度不小于187HB，45鋼的機械性能：δs≥335Mpa，δb≥600Mpa，∮≥40％，Ak≥47J。45鋼相對切削性硬質(zhì)合金刀具1.0，高速鋼刀具1.0，45鋼經(jīng)濟合理對加工刀具的要求也合理，45鋼用途廣泛，主要是用來制造汽輪機、壓

65、縮機，泵的運動零件制造齒輪、軸活塞銷等零件。根據(jù)以上數(shù)據(jù)適合該軸的加工。</p><p>　　3.1.3毛坯的分析</p><p>　　軸類零件的毛坯有棒料、鍛件和鑄件三種。</p><p>　　鍛件：適用與零件強度較高,形狀較簡單的零件。尺寸大的零件因受設(shè)備限制，故一般用自由鍛；中、小型零件可選模鍛；形狀復雜的剛質(zhì)零件不宜用自由鍛。</p><

66、p>　　鑄件：適用于形狀復雜的毛坯。</p><p>　　鋼質(zhì)零件的鍛造毛坯，其力學性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。根據(jù)該軸零件的結(jié)構(gòu)形狀和外輪廓尺寸，所以采用鍛件。</p><p>　　本零件的毛坯宜采用鍛件，由棒料鋸割，模鍛毛坯至Φ40X425mm,使鋼材經(jīng)過鍛壓，獲得均勻的纖維組織，提高其力學性能，同時也提高零件與毛坯的比重，減少材料消耗。</p><p>　

67、　3.1.4零件圖技術(shù)要求分析</p><p>　　對于裝配圖的分析和研究，主要是熟悉產(chǎn)品的性能、用途和工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的相互裝配位置及作用，了解零件圖上各項技術(shù)條件制定的依據(jù)，找出其主要技術(shù)關(guān)鍵問題，為制定正確的加工方案奠定基礎(chǔ)。當然普通零件進行工藝分析時，可以不進行裝配圖的分析研究。</p><p>　　分析圖紙可知，此零件對平面度的要求高，左端更有內(nèi)輪廓加工，為提高零件質(zhì)量

68、，采用以下加工方案：</p><p>　　1. 對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，編程時采用中間值。</p><p>　　2.在輪廓曲線上，有一處既過象限又改變進給方向的輪廓曲線，因此在加工時應進行機械間隙補償，以保證輪廓曲線的準確性。</p><p>　　3.零圖紙中含有圓柱度，為保證其形位公差，應盡量一次裝夾完成左端面的加工以保證其數(shù)值。</p>

69、<p>　　4.本設(shè)計圖紙中的各平面和外輪廓表面的粗糙度要求可采用粗加工---精加工加工方案，并且在精加工的時候?qū)⑦M給量調(diào)小些，主軸轉(zhuǎn)速提高。</p><p>　　5.螺紋加工時，為保證其精度，在精車時選擇改程序的方法，將螺紋的大徑值減小0.18-0.2mm，加工螺紋時利用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度要求。</p><p>　　選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度。

70、</p><p>　　3.1.5零件圖的工藝性分析</p><p>　　對零件圖的分析和研究主要是對零件進行工藝審查，如檢查設(shè)計圖紙的視圖、尺寸標注、技術(shù)要求是否有錯誤、遺漏之處，尤其對結(jié)構(gòu)工藝性較差的零件，如果可能應和設(shè)計人員進行溝通或提出修改意見，由設(shè)計人員決定是否進行必要的修改和完善。</p><p>　?、?零件圖的完整性和正確性分析</p>

71、<p>　　零件的視圖應符合國家標準的要求，位置準確，表達清楚；幾何元素（點、線、面）之間的關(guān)系（如相切、相交、平行）應準確；尺寸標注應完整、清晰。</p><p>　　② 零件技術(shù)要求分析</p><p>　　零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱表處理要求等，這些技術(shù)要求應當是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些

72、技術(shù)要求的合理性以及實現(xiàn)的可能性，重點分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準備。同時通過分析以確定技術(shù)要求是否過于嚴格，因為過高的精度和過小的表面粗糙度要求會使工藝過程變得復雜，加工難度加大，增加不必要的成本。</p><p>　?、?尺寸標注方法分析</p><p>　　零件圖的尺寸標注方法有局部分散標注法、集中標注法和坐標標注法等。對在數(shù)控機床上加工的零件，

73、零件圖上的尺寸在能夠保證使用性能的前提下，應盡量采取集中標注或以同一基準標注（即標注坐標尺寸）的方式，這樣既方便了數(shù)控程序編制，又有利于設(shè)計基準、工藝基準與編程原點的統(tǒng)一。</p><p><b>　?、?零件材料分析</b></p><p>　　在滿足零件功能的前提下，應選用廉價的材料，選擇材料時應立足于國內(nèi)，不要輕易選擇貴重和緊缺的材料。</p>&

74、lt;p>　?、?零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p>　　零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計的零件，在能夠滿足使用性能要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟性。好的結(jié)構(gòu)工藝性會使零件加工容易，節(jié)省成本，節(jié)省材料；而較差的結(jié)構(gòu)工藝性會使加工困難，加大成本，浪費材料，甚至無法加工。通過對零件的結(jié)構(gòu)特點、精度要求和復雜程度進行分析的過程，可以確定零件所需的加工方法和數(shù)控機床的類型和規(guī)格</p><p>

75、　　3.2零件設(shè)備的選擇</p><p>　　數(shù)控車床能對軸類或盤類等回轉(zhuǎn)體零件自動地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進行切槽、鉆、擴等的工作。根據(jù)零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟型數(shù)控車床，一般采用步進電動機形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車床機構(gòu)簡單，價格相對較低，這類車床設(shè)置三爪自定心卡盤、普通尾座或數(shù)控液壓尾座，適合車削較長的軸類零件。根據(jù)主軸的配置的要求選擇臥式數(shù)控車床。數(shù)控車床具有加工精度高

76、，能做直線和圓弧插補，數(shù)控車床剛性良好，制造和對刀精度高，能方便和精確地進行人工補償和自動補償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀特別復雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體，而且能比較方便的車削錐面和內(nèi)外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產(chǎn)效率。所以對加工時非常有利的。</p><p>　　3.3確定工件的定位與夾具方案</p><p><b>　　確定裝夾方案</

77、b></p><p>　　在數(shù)控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發(fā)揮數(shù)控機床的工作特點，在裝夾工件時，應考慮以下幾種因素：</p><p>　　1.盡可能采用通用夾具，必須時才設(shè)計制造專用夾具；</p><p>　　2.結(jié)構(gòu)設(shè)計要滿足精度要求；</p><p>　　3.易于定位

78、和裝夾；</p><p>　　4.易于切削的清理；</p><p>　　5.抵抗切削力由足夠的剛度；</p><p>　　使用三爪自定心卡盤夾持零件的毛坯外圓，確定零件伸出合適的長度（應將機床的限位距離考慮進去）。零件需要加工兩端，因此需要考慮兩次裝夾的位置，考慮到左端的外圓可以用來裝夾，因此先加工左端，然后調(diào)頭夾住左端外圓加工右端。 </p><

79、;p><b>　　定位基準</b></p><p>　　工件的定位基準應與設(shè)計基準保持一致，應防止過定位，對與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準，定位基準在數(shù)控機床上要仔細找正。由于這個工件是個實心軸，，軸的長度不是很長，所以采用工件的右端面和Ø的外圓作定位基準，使用普通三爪卡盤夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標的原點，換刀點在（100.100）處。</p&g

80、t;<p>　　由于此零件全部表面都需加工，應選用外圓及一端面為粗基準，然后通過“互為基準的原則”進行加工。遵循“基準重合”的原則。加工左端時選擇在毛坯外圓柱段的右端外圓表面，加工右端時選擇在Φmm外圓柱段的表面，以體現(xiàn)定位基準是軸的中心線</p><p>　　3.4選擇合理的加工順序和走刀路線</p><p>　　在數(shù)控加工中，刀具(嚴格說是刀位點)相對于工件的運動軌跡和方

81、向稱為加工路線。即刀具從對刀點開始運動起，直至結(jié)束加工所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路線的確定首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計算簡單，走刀路線盡量短，效率較高等。一般遵循以下幾個原則：</p><p>　?、傧却趾缶?先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。</p><p>　?、谙戎骱蟠?先安排零件的裝

82、配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊 固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進行。</p><p>　?、巯让婧罂?對于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時也給孔加工帶來方便。&l

83、t;/p><p>　?、芑嫦刃?用作精基準的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進行定位面的粗加工和半精加工(有時包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，軸類零件頂尖孔的加工。</p><p>　　3.5數(shù)控加工工序過程的選擇 </p><p>　　3.6數(shù)控加工刀具的選擇</p><p>　　3.7數(shù)控加工工序卡的制作&

84、lt;/p><p><b>　　數(shù)控加工工序卡片</b></p><p><b>　　數(shù)控加工工序卡片</b></p><p><b>　　數(shù)控加工工序卡片</b></p><p><b>　　數(shù)控加工工序卡片</b></p><p>

85、<b>　　數(shù)控加工工序卡片</b></p><p><b>　　數(shù)控加工工序卡片</b></p><p><b>　　數(shù)控加工工序卡片</b></p><p><b>　　數(shù)控加工工序卡片</b></p><p><b>　　數(shù)控加工工序卡片&

86、lt;/b></p><p>　　第三章；零件編程與加工</p><p>　　3.1零件編程與加工</p><p><b>　　數(shù)控加工的特點：</b></p><p>　　1.采用數(shù)控機床加工零件可以提高加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。</p><p>　　2.數(shù)控機床可以完成普通機床難以完成，

87、或根本不能加工的復雜曲面的零件加工。</p><p>　　3.采用數(shù)控機床在生產(chǎn)效率上，可以比普通機床提高2～3倍，尤其對某些復雜零件的加工，生產(chǎn)效率可提高十倍甚至幾十倍。</p><p>　　4.可以實現(xiàn)一機多用。</p><p>　　5.采用數(shù)控機床有利于向計算機控制與管理方面發(fā)展，為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化創(chuàng)造條件。</p><p><

88、b>　　數(shù)控編程的分類：</b></p><p>　　數(shù)控編程一般分為兩種：一種是手工編程，另一種是自動編程。</p><p>　　手工編程是由分析零件圖，確定工藝過程，數(shù)值計算，編寫零件加工程序單，程序的輸入和檢驗都是由工人完成的。特點：對于加工形狀簡單的零件，計算比較簡單，程序不是很多，采用手工編程（仍被廣泛應用）較容易完成，而且經(jīng)濟，及時，因此在點位加工及直線與圓弧

89、組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應用，但對于形狀復雜的零件，特別是具有非圓曲線，列表曲線的零件，用手工編程就有一定的困難，出錯的機率增大，有的無法編程序。</p><p>　　自動編程：用計算機編制數(shù)控加工程序的過程。特點：計算機自動識圖編程，編程準確，不易出錯，安排走刀路線合理，從而使加工準確。</p><p>　　確定編程坐標系及編程原點</p><p>　　數(shù)

90、控機床采用右手笛卡兒直角坐標系，其基本坐標軸為X、Y、Z直角坐標系，相對于每個坐標軸的旋轉(zhuǎn)運動坐標為A、B、C。</p><p>　　編程原點也稱工件原點，一般用G92或G54-G59（對于數(shù)控鏜銑床）和G50（對于數(shù)控車床）設(shè)置。</p><p>　　根據(jù)以上可以知道，編程坐標系及編程原點的選擇要滿足以下幾個方面的要求：</p><p>　　1.所選的編程原點及坐

91、標系要使程序編制簡單。</p><p>　　2.編程原點應選在容易找正，并在加工過程中便于檢查的位置。</p><p>　　3.引起的加工誤差小。</p><p>　　4.一般回轉(zhuǎn)體零件的編程零點選在其加工面的回轉(zhuǎn)軸線與端面交點處。</p><p>　　3.2加工程序的編制</p><p><b>　　左端內(nèi)

92、圓:</b></p><p><b>　　左端外圓</b></p><p><b>　　右端外圓</b></p><p><b>　　3.3 加工零件</b></p><p>　　加工零件的步驟和方法：</p><p>　　1. 裝夾工件，

93、裝夾刀具</p><p>　　2.輸入程序并檢查有無錯誤</p><p>　　3. 對程序進行圖形模擬確認正確</p><p>　　4. 機床回零，建立機床坐標系</p><p>　　5. 對刀，建立中心鉆、鉆頭、鉸刀、內(nèi)孔鏜刀的工件坐標系和長度補償</p><p>　　6. 將刀具調(diào)至工作位置</p>

94、<p>　　7. 關(guān)上防護門，按單步按鍵，→ 自動按鍵，→ 循環(huán)啟動按鈕 → 程序自動運行開始加工零件</p><p>　　8. 完成后，拉開防護門，卸下工件 </p><p>　　9. 卸刀，清理衛(wèi)生，關(guān)閉電源，擺放工具，歸還量具</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　2011年5月

95、，我開始了我的畢業(yè)論文工作，時至今日，論文基本完成。從最初的茫然，到慢慢的進入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個寫作過程難以用語言來表達。歷經(jīng)了幾個月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實的畢業(yè)設(shè)計終于落下了帷幕?；叵脒@段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬千，在這次畢業(yè)設(shè)計的過程中，我擁有了無數(shù)難忘的回憶和收獲。 3月初，在與導師的交流討論中我的題目定了下來，是典型工件加工工藝分析。當主題定下來的時候，我當時便立刻著手資料的收集工作中，面對浩瀚的書海真是有些

96、茫然，不知如何下手。我將這一困難告訴了導師，在導師細心的指導下，終于使我對自己現(xiàn)在的工作方向和方法有了掌握。 在搜集資料的過程中，我認真準備了一個筆記本。我在學校圖書館搜集資料，還在網(wǎng)上查找各類相關(guān)資料，將這些寶貴的資料全部記在筆記本上，盡量使我的資料完整、精確、數(shù)量多，這有利于論文的撰寫。然后我將收集到的資料仔細整理分類，及時拿給導師進行溝通?！　?月初，資料已經(jīng)查找完畢了，我開始著手論文的寫作。在寫作過程中遇到困難我就及時

97、和導師聯(lián)系，并和同學互相交流，請教專業(yè)課老師。在大家的幫助下，困難一個一個解決掉，論文也慢慢成型。 　</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　(1) 袁廣主編，機械制造工藝與夾具，人民郵電出版社 2010</p><p>　　(2) 孟少農(nóng)主編，機械加工工藝手冊，機械工業(yè)出版社 1991</p>&

98、lt;p>　　(3) 張耀宸主編,機械加工工藝設(shè)計實用手冊，航空工業(yè)出版社 1993</p><p>　　(4) 艾興 肖詩綱 ,切削用量簡明手冊 ,北京 ,機械工業(yè)出版社 1994</p><p>　　(5) 張君 公差配合與測量技術(shù), 北京, 化學工業(yè)出版社 2010</p><p>　?。?）潭嶺主編，數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)，重慶大學出版社 1992</

99、p><p>　?。?）杜國成主編，數(shù)空機床編程，北京 機械工業(yè)出版社 2008</p><p>　?。?）陳錫渠主編，現(xiàn)代機械制造工藝，北京 清華大學出版社 2010</p><p>　?。?）華茂發(fā)主編，數(shù)控機床加工工藝，北京 機械工業(yè)出版社 2001</p><p>　?。?）姚云英主編，公差配合與測量技術(shù)，北京 機械工業(yè)出版社 1994&l

100、t;/p><p>　?。?）胡家秀主編，機械設(shè)計基礎(chǔ)，北京 機械工業(yè)出版社 1991</p><p>　?。?）萬德金主編，金屬工藝學，北京 機械工業(yè)出版社 2010</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　首先衷心感謝趙老師和閆老師兩位老師，論文的選題、研究的方向和設(shè)計內(nèi)容都得到兩位老師的精心指導與熱