畢業(yè)論文---數(shù)控車床典型軸類零件的加工分析

1、<p>　　數(shù)控車床典型軸類零件的加工分析</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門迫切需要各種各樣質(zhì)量?jī)?yōu)、性能好、效率高、能耗低、價(jià)格廉的機(jī)械產(chǎn)品。其中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是決定產(chǎn)品性能、質(zhì)量水平、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。因此，采用數(shù)控加工就成了最好的選擇，因?yàn)樗庸ば矢摺①|(zhì)量好、加

2、工精度高。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床的自動(dòng)控制密切結(jié)合而發(fā)展起來的，如今數(shù)控技術(shù)已廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)、石油精煉、造紙、鋼鐵生產(chǎn)等工藝流程控制及其他各個(gè)方面。近代大工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械加工工藝過程的自動(dòng)化是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要措施。數(shù)控機(jī)床的誕生，較好解決了精密復(fù)雜多品種單件或小批量機(jī)械零件加工自動(dòng)化的問題</p><p>　　能通過運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到實(shí)踐知識(shí)，正確的解決一個(gè)零件在加工過

3、程中的定位.夾緊以及工藝路線安排.工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量學(xué)會(huì)使用圖表資料以及手冊(cè)，掌握與本本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練運(yùn)用。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計(jì)當(dāng)中可能會(huì)有不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正。</p>

4、<p><b>　　目 錄 </b></p><p>　　前言……………………………………………………………....4</p><p>　　第一章 、零件加工工藝分析.......................…...6</p><p>　　第一節(jié)、零件圖紙工藝分析........................…....

5、6</p><p>　　第二節(jié)、零件技術(shù)要求分析..........................…..7</p><p>　　第三節(jié)、零件毛坯、材料的分析..........................8</p><p>　　第四節(jié)、零件設(shè)備的選擇................................9</p><p>　　

6、第五節(jié)、確定工件的定位與夾具方案…....................10</p><p>　　5.1定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………..10</p><p>　　5.2定位基準(zhǔn)選擇的原則………………………………………..10</p><p>　　5.3確定零件的定位基準(zhǔn)………………………………………..10</p><p&g

7、t;　　5.4裝夾方式的選擇……………………………………………..10</p><p>　　5.5數(shù)控車床常用裝夾方式……………………………………..11</p><p>　　第二章 典型軸類零件加工……………………………………..11</p><p>　　第一節(jié)、軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)……………………….…. 11</p><p>　　第

8、二節(jié)、 軸類零件加工的工藝分析………………………….…13</p><p>　　第三節(jié)、 典型軸類零件加工工藝…………………………..….16</p><p>　　第三章 數(shù)控刀具與數(shù)控基礎(chǔ)……………………………….….21</p><p>　　第一節(jié)、零件加工所用刀具…………………………………....21</p><p>　　第二節(jié)、編程基

9、礎(chǔ)…………………………………………….….22</p><p>　　結(jié)論....................................……..….....27</p><p>　　參考文獻(xiàn)...................................……......27</p><p><b>　　前言 </b></

10、p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　數(shù)控編程設(shè)計(jì)是在完成了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《數(shù)控加工工藝》、《數(shù)控編程》等課程的學(xué)習(xí)并進(jìn)行實(shí)習(xí)后，進(jìn)行的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。 通過設(shè)計(jì)，一方面能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行工藝分析的基本能力，另一方面，也是對(duì)數(shù)控加工過程進(jìn)行的一次綜合訓(xùn)練。通過此次設(shè)計(jì)，學(xué)生可以在以下各方面得到鍛煉： </p>&l

11、t;p>　　1、能熟練地運(yùn)用已學(xué)過的基本理論知識(shí)，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到相應(yīng)的實(shí)踐知識(shí)，掌握從零件圖開始到正確地編制加工程序的整個(gè)步驟、方法。 </p><p>　　2、提高編程能力。根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，選擇合理的工藝，編制出既經(jīng)濟(jì)又合理，又能保證加工質(zhì)量的數(shù)控程序。 </p><p>　　3、學(xué)會(huì)使用各類設(shè)計(jì)手冊(cè)及圖表資料。</p><p>　　二、

12、 設(shè)計(jì)任務(wù) </p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要是通過對(duì)零件圖工藝特點(diǎn)，工藝安排，機(jī)械加工工藝過程幾個(gè)方面對(duì)零件加工工藝進(jìn)行分析，然后對(duì)零件的程序進(jìn)行編制，最后用仿真加工以達(dá)到完成對(duì)零件的加工程序進(jìn)行檢驗(yàn)。</p><p><b>　　零件圖如下：</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)意義</b></p>

13、<p>　　數(shù)控加工技術(shù)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展具有重要的意義。當(dāng)前我國(guó)企業(yè)的生產(chǎn)正逐步從原來的粗放型轉(zhuǎn)向內(nèi)涵型，產(chǎn)品生產(chǎn)也從原來的“粗制”轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬啤?。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，提高生產(chǎn)效率，企業(yè)在未來的生產(chǎn)中自動(dòng)化程度將大大的提高，一線的生產(chǎn)將向機(jī)電一體化，程控化，數(shù)字化方向發(fā)展，形成迫使我們?cè)跈C(jī)械加工方面不僅要會(huì)操作普通機(jī)床而且要會(huì)操作數(shù)控機(jī)床，此外，還要求我們具有分析、判斷、處理生產(chǎn)過程中的突發(fā)事件的能力；具有開拓創(chuàng)新

14、能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和交際能力。通過本課題的完成，我們能夠加強(qiáng)自己對(duì)數(shù)控知識(shí)的掌握。</p><p>　　第一章 零件加工工藝分析</p><p>　　第一節(jié)、 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(jì)的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性，即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于成形，并且成本低，效率高。</p><p&g

15、t;　　1.零件圖紙的工藝分析</p><p><b>　　如圖所示</b></p><p><b>　　2.結(jié)構(gòu)分析</b></p><p>　　由圖我們可知，本零件上由圓柱面、內(nèi)孔、內(nèi)圓錐面、圓弧面、溝槽、和螺紋等部分組成。零件車削加工成形輪廓的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜、需兩頭加工，零件的加工精度和表面質(zhì)量要求都很高</p

16、><p>　　該零件重要的徑向加工部位有mm圓柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6µm）、圓柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6µm）、R6mm圓弧與R20mm圓弧相切過渡區(qū)、的內(nèi)孔（表面粗糙度Rɑ=1.6µm）、長(zhǎng)徑比為1：2的內(nèi)錐（小端直徑為、M20x2-6g三角形外螺紋，其余表面粗糙度均為Rɑ=3.2µm）。零件符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45鋼，毛胚為ф50m

17、m*130mm</p><p>　　第二節(jié)、零件技術(shù)要求分析</p><p>　　小批量生產(chǎn)條件編程，不準(zhǔn)用砂布和銼刀修飾平面，這是對(duì)平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，熱處理，調(diào)質(zhì)處理，HRC25-35，未注粗糙度部分光潔度按Ra6.3，毛胚尺寸ф50mmx130mm。</p><p><b>　　加工難點(diǎn)及處理方案</b>&l

18、t;/p><p>　　分析圖紙可知，此零件對(duì)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，采用以下加工方案：</p><p>　　1. 對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸，編程時(shí)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(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。</p><p&g

19、t;　　3.零圖紙中含有圓柱度，為保證其形位公差，應(yīng)盡量一次裝夾完成左端面的加工以保證其數(shù)值。</p><p>　　4.本設(shè)計(jì)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(shí)候?qū)⑦M(jìn)給量調(diào)小些，主軸轉(zhuǎn)速提高。</p><p>　　5.螺紋加工時(shí)，為保證其精度，在精車時(shí)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(shí)利用螺紋千分尺或螺

20、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</p><p>　　第三節(jié). 零件毛坯、材料的分析 </p><p><b>　　1）.材料的分析</b></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(qiáng)度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機(jī)械

21、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(xué)成分中含C0.42%～0.50%，Si0.17%～0.37%，Mn0.50～0.80%，P ≤0.035%，S≤0.035%，Cr≤0.25%，N≤0.25%,Cu≤0.25%.45鋼在進(jìn)行冷加工時(shí)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(jī)械性能：δs≥335Mpa，δb≥600M

22、pa，∮≥40％，Ak≥47J。45鋼相對(duì)切削性硬質(zhì)合金刀具1.0，高速鋼刀具1.0，45鋼經(jīng)濟(jì)合理對(duì)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(jī)、壓縮機(jī)，泵的運(yùn)動(dòng)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><b>　　2）.毛坯的分析</b></p><p>　　軸類零件的毛坯有棒料、鍛件和鑄件三種。</p>

23、<p>　　鍛件：適用與零件強(qiáng)度較高,形狀較簡(jiǎn)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(fù)雜的剛質(zhì)零件不宜用自由鍛。</p><p>　　鑄件：適用于形狀復(fù)雜的毛坯。</p><p>　　鋼質(zhì)零件的鍛造毛坯，其力學(xué)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

24、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(xué)性能，同時(shí)也提高零件與毛坯的比重，減少材料消耗</p><p>　　第四節(jié)、 零件設(shè)備的選擇</p><p>　　數(shù)控車床能對(duì)軸類或盤類等回轉(zhuǎn)體零件自動(dòng)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(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)等的工作。根據(jù)零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，一般采用

25、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格相對(duì)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(zhǎng)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，能做直線和圓弧插補(bǔ)，數(shù)控車床剛性良好，制造和對(duì)刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)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(fù)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

26、高生產(chǎn)效率。所以對(duì)加工時(shí)非常有利的。</p><p>　　第五節(jié)、確定工件的定位與夾具方案</p><p>　　5.1定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　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的基準(zhǔn)有著十分中的意義。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)零件個(gè)表面的加工順序也有很大的影響。合理的選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提，還能簡(jiǎn)化

27、加工工序，提高加工效率。</p><p>　　5.2定位基準(zhǔn)選擇的原則</p><p>　　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)選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，盡量使用工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)三者統(tǒng)一。</p><p>　　2）便于裝夾的原則。所選的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位夾緊簡(jiǎn)單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。</p&

28、gt;<p>　　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。</p><p>　　5.3確定零件的定位基準(zhǔn)</p><p>　　以左右端大端面為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　5.4裝夾方式的選擇</p><p>　　為了工件不至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的

29、位置，需將工件壓緊壓牢。合理的選擇加緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對(duì)生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。</p><p>　　5.5數(shù)控車床常用裝夾方式</p><p>　　1）在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個(gè)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。</p><

30、p>　　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。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。</p><p>　　3）用卡盤和頂尖裝夾。當(dāng)車削質(zhì)量較大的工件時(shí)要一端用卡盤夾住，另一端用后頂尖支撐。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。</p><p>　　4）用心軸裝夾。當(dāng)裝夾面為螺紋時(shí)再做個(gè)與

31、之配合的螺紋進(jìn)行裝夾，叫心軸裝夾。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)。</p><p>　　第二章 典型軸類零件加工</p><p>　　第一節(jié)、軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　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、

32、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。</p><p>　　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。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)：</p><p><b>　　

33、(1)尺寸精度</b></p><p>　　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）。</p><p><b>　　(2)幾何形狀精度</b></p><p>　　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)

34、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。 </p><p><b>　　(3)相互位置精度</b></p><p>　　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

35、般為0.01～0.03mm，高精度軸（如主軸）通常為0.001～0.005mm。</p><p><b>　　(4)表面粗糙度</b></p><p>　　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。</p><p>　　第二節(jié)、軸類零件加工的工藝分析</p

36、><p>　?。?）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。軸頸的直徑公差的等級(jí)通常為IT6-IT8，幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求是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)；保證配合軸頸對(duì)于支承軸頸的同軸度，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粗糙度要求較高。</p><p>　?。?

37、） 毛坯選擇 軸類零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸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鑄件比較多。如圖典型軸類直徑相差不大，采用直徑為65mm，材料為45鋼在鋸床上按130mm長(zhǎng)度下料。</p><p>　　（3） 定位基準(zhǔn)的選擇 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)軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目，而這些表面的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸中心線。用兩中

38、心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則，并且能夠最大限度的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)。</p><p>　　當(dāng)不能采用中心孔時(shí)或粗加工是為了工作裝夾剛性，可采用軸的外圓表面作定位基準(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。</p><p>　　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)頭加工軸向尺寸的精確性，或

39、為了端面余量均勻，工件軸向需要定位。采用中心孔定位時(shí)，中心孔尺寸及兩端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未支承，以工件端面或臺(tái)階面或臺(tái)階面兒作為軸向定位基準(zhǔn)。</p><p>　　（4） 軸類零件預(yù)備加工 車削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工，內(nèi)容通常有：直—毛坯出廠時(shí)或在運(yùn)輸、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)造成加工余量不足或裝夾不可靠。因此在車

40、削前需增加校直工序。</p><p>　　切斷—用棒料切得所需長(zhǎng)度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤鋸床和帶鋸上進(jìn)行，也可以在普通車床上切斷或在沖床上涌沖模沖切。</p><p>　　（5） 熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求正火或退火處理，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)安排調(diào)質(zhì)處理，一提高零件的綜合機(jī)械性能；對(duì)于硬度和耐磨性要求不

41、高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。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，以提高耐磨性。</p><p>　?。?） 加工工序劃分一般可按下類方法進(jìn)行：</p><p>　?、俚毒呒蟹中蚍?就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成部位。再用第二把刀、第三把完成他們可以完成的其他部位。這樣可以減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。

42、</p><p>　?、谝约庸げ课环中蚍?對(duì)于加工類容很多的零件，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(jiǎn)單幾何形狀，在加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度較高的部位。</p><p>　?、垡源帧⒕庸し中蚍?對(duì)于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形，故一般來說凡要進(jìn)行粗、

43、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，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(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)際情況來確定，但一定力求合理。</p><p>　?。?）在加工時(shí)，加工順序的安排應(yīng)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)是零件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行：</p>

44、<p>　?、偕系拦ば虻募庸げ荒苡绊懴碌拦ば虻亩ㄎ挥诩泳o，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也要綜合考慮。</p><p>　?、谙冗M(jìn)行內(nèi)形、內(nèi)腔加工工序，后進(jìn)行外形加工工序。</p><p>　?、垡韵嗤ㄎ弧A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)。</p><p>　?、茉谕淮伟惭b中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)

45、工件剛性破壞小的工序。</p><p>　　在數(shù)控床上粗車、半精車分別用一個(gè)加工程序控制。工件調(diào)頭裝夾由程序中的M00或M01指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動(dòng)”繼續(xù)加工。</p><p>　?。?）走刀路線和對(duì)刀點(diǎn)的選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運(yùn)動(dòng)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)等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，所以

46、確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。</p><p>　　第三節(jié)、 典型軸類零件加工工藝</p><p>　　（1）確定加工順序及進(jìn)給路線</p><p>　　加工順序按粗到精、由遠(yuǎn)到近（由左到右）的原則確定。工件左端加工：即從左到右進(jìn)行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車）,然后左到右進(jìn)行外輪廓精車，然后鉆孔，鏜內(nèi)退刀槽，鏜內(nèi)螺紋。工件調(diào)頭，工件右端加

47、工：粗車外輪廓，精車外輪廓，切退刀槽，最后螺紋粗加工，螺紋精加工。</p><p><b>　?。?）選擇刀具</b></p><p>　?、佘嚩嗣妫哼x用硬質(zhì)合金45度車刀，粗、精車一把刀完成。</p><p>　?、诖?、精車外圓：（因?yàn)槌绦蜻x用G71循環(huán)，所以粗、精選用同一把刀）硬質(zhì)合金90度放型車刀，Kr=90度，Kr’=60度；E=30度

48、，（因?yàn)橛袌A弧輪廓）以防于零件輪廓發(fā)生干涉，如果有必要就用圖形來檢驗(yàn)。</p><p>　?、坫@孔：選用Ф16的硬質(zhì)合金鉆頭。</p><p>　　④鏜孔：選用90度硬質(zhì)合金鏜刀。</p><p>　?、輧?nèi)槽刀：硬質(zhì)合金內(nèi)槽刀。</p><p>　?、迌?nèi)螺紋刀：選用60度硬質(zhì)合金鏜刀。</p><p>　　⑦槽刀：選用

49、硬質(zhì)合金車槽刀（刀長(zhǎng)12mm，刀寬4mm）。</p><p>　　⑧螺紋刀：選用60度硬質(zhì)合金外螺紋車刀。</p><p><b>　?。?）選擇切削用量</b></p><p>　　表3-5切削用量選擇</p><p><b>　　數(shù)控刀具卡片</b></p><p>　　

50、表3-1左端刀具卡片</p><p>　　表3-2右端刀具卡片</p><p>　　用以上數(shù)據(jù)編制工藝卡如下：</p><p>　　表3-3 數(shù)控加工工藝卡</p><p>　　第三章 數(shù)控刀具表/數(shù)控編程基礎(chǔ)</p><p>　　第一節(jié)、零件加工所用刀具：</p><p>　　外圓車刀（T

51、0101）、切槽刀（T0202）、尖刀（T0303）、螺紋刀（T0404）、 鏜刀（T0105）車刀按用途分為外圓車刀、端面車刀、內(nèi)孔車刀、切斷刀、切槽 刀等多種形式。 外圓車刀用于加工外圓柱面和外圓錐面， 它分為直頭和彎頭兩種。 彎頭車刀通用性較好，可以車削外圓、端面和倒棱。外圓車刀又可分為粗車刀、 精車刀和寬刃光刀，精車刀刀尖圓弧半徑較大，可獲得較小的殘留面積，以減小 表面粗糙度；寬刃光刀用于低速精車；當(dāng)外圓車刀的主偏角為 90 度

52、時(shí)，可用于 車削階梯軸、凸肩。端面及剛度較低的細(xì)長(zhǎng)軸。外圓車刀按進(jìn)給方向又分為左偏 刀和右偏刀。 </p><p>　　車刀在結(jié)構(gòu)上可分為整體車刀、焊接車刀和機(jī)械夾固式車刀。整體車刀主要 是整體高速鋼車刀，截面為正方形或矩形，使用時(shí)可根據(jù)不同用途進(jìn)行刃磨；整 體車刀耗用刀具材料較多，一般只用作切槽。切斷刀使用。焊接車刀是將硬質(zhì)合 金刀片用焊接的方法固定在普通碳鋼刀體上。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、剛性 好、使用靈活

53、、制造方便，缺點(diǎn)是由于焊接產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)降低硬質(zhì)合金刀片的使 用性能，有的甚至?xí)a(chǎn)生裂紋。機(jī)械夾固車刀簡(jiǎn)稱機(jī)夾車刀，根據(jù)使用情況不同 又分為機(jī)夾重磨車刀和機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀。</p><p><b>　　第二節(jié)、編程基礎(chǔ)</b></p><p>　　1.直徑編程和半徑編程 </p><p>　　數(shù)控車床加：工件是回轉(zhuǎn)體類零件，其橫截面為圓形，所以尺寸

54、有直徑指定 和半徑指定兩種方法。當(dāng)用直徑值編程時(shí)，稱為直徑編程法：用半徑值編程時(shí)， 稱為半徑編程法。用半徑、直徑編程法編輯其程序如下：</p><p>　　半徑編程： G90G01 X**Z** （絕對(duì)指令編程） </p><p>　　G91 G01 X**Z** （增量指令編程）</p><p>　　直徑編程： G90G01X**Z** （絕對(duì)指令編程） <

55、/p><p>　　G91G01X**Z**（增量指令編程）</p><p>　　數(shù)控車床出廠時(shí)一般設(shè)定為直徑編程。如需用半徑編程，要改變系統(tǒng)中相關(guān) 參數(shù)，使系統(tǒng)處于半徑編程狀態(tài)；本章以后，若非特殊說明，各例均為直徑編程。 </p><p>　　注：當(dāng)用半徑或直徑編程法時(shí)，系統(tǒng)參數(shù)中（機(jī)床參數(shù)）“直徑編程 ／半徑編程”，要設(shè)為“ 1 " 或“0”了。</p

56、><p>　　2. 控機(jī)床常用編程指令（功能字）</p><p><b>　　◆F 功能</b></p><p>　　F 功能指令用于控制切削進(jìn)給量。在程序中表示每分鐘進(jìn)給量 </p><p>　　編程格式 G94 F~</p><p>　　F 后面的數(shù)字表示的是每分鐘進(jìn)給量，單位為 mm/min。

57、</p><p>　　例：G94 F100 表示進(jìn)給量為 100mm/min。 </p><p><b>　　S 功能 </b></p><p>　　S 功能指令用于控制主軸轉(zhuǎn)速。 </p><p><b>　　編程格式 S～ </b></p><p>　　S 后面的數(shù)字表示

58、主軸轉(zhuǎn)速，單位為 r/min。在具有恒線速功能的機(jī)床上，S 功能指令還有如下作用。 </p><p><b>　　最高轉(zhuǎn)速限制 </b></p><p>　　編程格式 G50 S～</p><p>　　S 后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速：r/min。</p><p>　　例：G50 S3000 表示最高轉(zhuǎn)速限制為 3000r

59、/min。</p><p><b>　　恒線速取消</b></p><p>　　編程格式 G97 S～ </p><p>　　S 后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速， S 未指定， 如 將保留 G96 的最終值。</p><p>　　例：G97 S3000 表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速 3000 r/min。&l

60、t;/p><p><b>　　◆T 功能</b></p><p>　　T 功能指令用于選擇加工所用刀具。</p><p><b>　　編程格式 T～ </b></p><p>　　T 后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號(hào)碼。但也有 T 后面用四位數(shù)字，前 兩位是刀具號(hào)，后兩位是刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)，又是刀尖圓弧

61、半徑補(bǔ)償號(hào)。</p><p>　　例：T0303 表示選用 3 號(hào)刀及 3 號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值和刀尖圓弧半徑補(bǔ)償值。 T0300 表示取消刀具補(bǔ)償。</p><p><b>　　M 功能</b></p><p>　　M00： 程序暫停，可用 NC 啟動(dòng)命令（CYCLE START）使程序繼續(xù)運(yùn)行；</p><p>　　M0

62、3：主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)； M05：主軸旋轉(zhuǎn)停止；</p><p>　　M08：冷卻液開；M30：程序停止，程序復(fù)位到起始位置。 </p><p><b>　　◆G 指令 </b></p><p><b>　　1）快速定位指令 </b></p><p>　　G00 G00 指令命令機(jī)床以最快速度運(yùn)動(dòng)到下一

63、個(gè)目標(biāo)位置，運(yùn)動(dòng)過程中有加速和 減速，該指令對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡沒有要求。其指令格式：</p><p>　　G00 X(U)____ Z(W)____；</p><p>　　當(dāng)用絕對(duì)值編程時(shí)，X、Z 后面的數(shù)值是目標(biāo)位置在工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)。當(dāng) 用相對(duì)值編程時(shí)，U、W 后面的數(shù)值則是現(xiàn)在點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)之間的距離與方向。</p><p>　　2）直線插補(bǔ)指令 G01</p>

64、;<p>　　G01 指令命令機(jī)床刀具以一定的進(jìn)給速度從當(dāng)前所在位置沿直線移動(dòng)到指令 給出的目標(biāo)位置。 </p><p>　　指令格式：G01 X(U)____Z(W)____F ；</p><p>　　其中 F 是切削進(jìn)給率或進(jìn)給速度，單位為 mm/r 或 mm/min，取決于該指令前 面程序段的設(shè)置。使用 G01 指令時(shí)可以采用絕對(duì)坐標(biāo)編程，也可采用相對(duì)坐標(biāo)編 程。 當(dāng)采

65、用絕對(duì)坐編程時(shí)， 數(shù)控系統(tǒng)在接受 G01 指令后， 刀具將移至坐標(biāo)值為 X、 Z 的點(diǎn)上；當(dāng)采用相對(duì)坐編程時(shí)，刀具移至距當(dāng)前點(diǎn)的距離為 U、W 值的點(diǎn)上。 </p><p>　　3）圓弧插補(bǔ)指令 G02、G03</p><p>　　圓弧插補(bǔ)指令命令刀具在指定平面內(nèi)按給定的 F 進(jìn)給速度作圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)， 用于加工圓弧輪廓。 圓弧插補(bǔ)命令分為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令 G02 和逆時(shí)針圓弧插 補(bǔ)指令

66、G03 兩種。其指令格式如下： </p><p>　　順時(shí)針圓弧插補(bǔ)的指令格式：</p><p>　　G02 X(U)____Z(W)____I____K____F____； </p><p>　　G02 X(U)____Z(W)___R___ F____； </p><p>　　逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)的指令格式：</p><p&

67、gt;　　G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____；</p><p>　　G03 X(U)____Z(W)___R___ F____；</p><p>　　使用圓弧插補(bǔ)指令，可以用絕對(duì)坐標(biāo)編程，也可以用相對(duì)坐標(biāo)編程。絕對(duì)坐 標(biāo)編程時(shí)，X、Z 是圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值；增量編程時(shí)，U、W 是終點(diǎn)相對(duì)始點(diǎn)的距離。 圓心位置的指定可以用 R，也可以用 I、K，R 為圓弧半

68、徑值；I、K 為圓心在 X 軸 和 Z 軸上相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量; F 為沿圓弧切線方向的進(jìn)給率或進(jìn)給速度。</p><p>　　當(dāng)用半徑 R 來指定圓心位置時(shí)，由于在同一半徑 R 的情況下，從圓弧的起點(diǎn) 到終點(diǎn)有兩種圓弧的可能性，大于 180°和小于 180°兩個(gè)圓弧。為區(qū)分起見， 特規(guī)定圓心角α≤180°時(shí)，用“+R”表示；α>180°時(shí)，用“-R”。注意：R

69、 編程只適于非整圓的圓弧插補(bǔ)的情況，不適于整圓加工。 </p><p>　　4）外圓粗車固定循環(huán) G71 </p><p>　　格式 G71U(△d)R(e)G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△ w)F(f)S(s)T(t)N(ns)…………….F__從序號(hào) ns 至 nf 的程序段,指定 A 及 B 間的 移動(dòng)指令。.S__.T__N(nf)……△d:切削深度(半徑指定)不指定正負(fù)

70、符號(hào)。切削 方向依照 AA’的方向決定，在另一個(gè)值指定前不會(huì)改變。FANUC 系統(tǒng)參數(shù) （NO.0717）指定。e:退刀行程本指定是狀態(tài)指定，在另一個(gè)值指定前不會(huì)改變。 FANUC 系統(tǒng)參數(shù)（NO.0718）指定。ns:精加工形狀程序的第一個(gè)段號(hào)。nf:精加 工形狀程序的最后一個(gè)段號(hào)。△u：X 方向精加工預(yù)留量的距離及方向。（直徑/ 半徑）△w: Z 方向精加工預(yù)留量的距離及方向。 </p><p>　　5）螺紋

71、切削循環(huán) G82 指令 </p><p>　　直螺紋切削循環(huán)：82 X__Z__R__E__C__P__F__</p><p>　　其中 X、 在絕對(duì)指令時(shí)為螺紋終點(diǎn) C 的坐標(biāo)位： Z： 增量指令時(shí)為螺紋終點(diǎn) C 相 對(duì)循環(huán)起點(diǎn) A 的移動(dòng)距離。R、E：螺紋收尾長(zhǎng)度在 Z、X 軸方向上的回退量，其 為增量。省略時(shí)，表示不收尾。C： P： 0); 程. 螺紋頭數(shù)，取 0.1 或省略時(shí)，為單

72、頭螺紋。 單頭螺紋時(shí)，為主軸基脈沖處距離切削起點(diǎn)的主軸轉(zhuǎn)角（缺省值為 多頭螺紋時(shí)為相鄰螺紋頭的切削起改之間對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)角。F：為螺紋導(dǎo)</p><p><b>　　結(jié)論 </b></p><p>　　在大學(xué)的最后一個(gè)學(xué)期，我過得既充實(shí)又繁忙.從選題的那天起，我就開始了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我有很多的感觸，它帶給我的價(jià)值是巨大的，這將對(duì)我的 以后工作產(chǎn)

73、生重要的影響。通過這次的設(shè)計(jì)，對(duì)辦公自動(dòng)化、CAD2004 等軟件的基本運(yùn)用有 了更深刻的了解， 基本掌握了軸類零件的加工工藝規(guī)程及確定加工路線的方法， 通過對(duì)零件 深刻的分析，使得加工出的零件與之技術(shù)要求十分紊合，達(dá)到了設(shè)計(jì)所規(guī)定的要求。更重要 的是對(duì)我們所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)有了更清楚的認(rèn)識(shí)， 是我不知不覺的喜歡上了我們的專業(yè)。 在 這里我也深刻的知道，我在實(shí)踐方面是很不夠的，這將在以后的工作中慢慢去領(lǐng)悟、學(xué)習(xí)。</p>&

74、lt;p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]夏鳳芳. 數(shù)控機(jī)床. 江西：高等教育出版社，2002</p><p>　　[2] 任玉田主編.機(jī)床計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù). 北京：北京理工大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[3]余英良. 數(shù)控加工編程與操作.江西: 高等教育出版社，2003</p><p