數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)--軸套類零件的數(shù)控車削加工

1、<p>　　數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p>　　題 目： 軸套類零件的數(shù)控車削加工 </p><p>　　英文題目：__________________________</p><p>　　作者姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師：

2、 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 緒論……………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)研究背景…………………………………………………………3</p><p>　　1.1.1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展概況…………………………………………

3、…………3</p><p>　　1.1.2 數(shù)控車削/銑削加工的特點(diǎn)……………………………………………11</p><p>　　1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)和具體要求……………………………………………12</p><p>　　1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容…………………………………………………………13</p><p>　　1.4 本章小結(jié)……………………

4、……………………………………………13</p><p>　　2 軸套類零件的加工工藝分析………………………………………………13</p><p>　　2.1 零件圖樣分析……………………………………………………………13</p><p>　　2.2 加工方式的選擇…………………………………………………………16</p><p>　　2.3 夾

5、具的選擇………………………………………………………………16</p><p>　　2.4 數(shù)控加工順序的確定……………………………………………………18</p><p>　　2.5 數(shù)控加工工藝參數(shù)的確定………………………………………………18</p><p>　　2.5.1 刀具工藝參數(shù)的確定…………………………………………………19</p><

6、;p>　　2.5.2 切削參數(shù)的確定………………………………………………………21</p><p>　　2.6 軸類配合件的加工工藝規(guī)程……………………………………………22</p><p>　　2.7軸套類配合件的數(shù)控加工工序…………………………………………25</p><p>　　3軸承零件的數(shù)控加工程序的編寫(xiě)…………………………………………28</

7、p><p>　　3.1 手工編程要點(diǎn)……………………………………………………………28</p><p>　　3.2 自動(dòng)編程的實(shí)現(xiàn)…………………………………………………………34</p><p>　　總結(jié)與展望……………………………………………………………………37</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………

8、…39</p><p>　　致謝……………………………………………………………………………40</p><p><b>　　作者簡(jiǎn)介</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字優(yōu)化的代碼將零件加工過(guò)程所需各種操作和步驟以及刀具與工件這間的相對(duì)位置，再記錄在

9、程序介質(zhì)上，送入計(jì)算機(jī)或數(shù)控系統(tǒng)譯碼。其數(shù)控程序能保證加工出符合零件圖樣要求的合格零件。還應(yīng)充分利用數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字優(yōu)化的代碼將零件加工過(guò)程中所需的各種操作和步驟以數(shù)控機(jī)床的各種功能使數(shù)控機(jī)床能安全、可靠、高效地工作。</p><p>　　一.數(shù)控加工的工作原理：</p><p>　　數(shù)控加工是根據(jù)零件圖樣及工藝要求編制零件加工程序，再輸入到機(jī)床，機(jī)床的控制系統(tǒng)對(duì)輸入信息進(jìn)行處理與運(yùn)算。并

10、不斷地向直接指揮機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能部件機(jī)床的伺服機(jī)構(gòu)發(fā)送信號(hào)，伺服系統(tǒng)把來(lái)自說(shuō)控裝置的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)床移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)。然后由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床，機(jī)床以按給定的程序?qū)C(jī)械零件進(jìn)行加工。</p><p>　　二.數(shù)控編程及其發(fā)展</p><p><b>　　1.數(shù)控加工的發(fā)展</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床不同，數(shù)控機(jī)床其加工過(guò)程不需要

11、人工操作，而是由給定的程序進(jìn)行控制。在數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，首先要分析零件圖樣，確定工件在機(jī)床上的加工方式，加工順序，加工路線及刀具，家具和切削用量的選擇，然后把全部工藝過(guò)程以及其他輔助功能（主軸正反轉(zhuǎn)，切削液的開(kāi)與關(guān)。變速換刀等）。按運(yùn)動(dòng)順序用規(guī)定的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，記錄在控制介質(zhì)（或程序載體上），最后輸入到數(shù)控裝置中，從而控制數(shù)控機(jī)床完成工件的全部加工過(guò)程。這種從零件圖樣到編織成控制介質(zhì)的過(guò)程為數(shù)控加工程

12、序編制。</p><p>　　2.數(shù)控編程有手動(dòng)編程和計(jì)算機(jī)編自動(dòng)程</p><p>　　1）手工編程：是指程序編制的，整個(gè)步驟幾乎全部由人工來(lái)完成的，對(duì)于幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需的加工程序太長(zhǎng)，計(jì)算比較簡(jiǎn)單，出錯(cuò)的機(jī)會(huì)比較小，可用手工編程，既及時(shí)有經(jīng)濟(jì)，因而手工編程被廣泛應(yīng)用于形狀簡(jiǎn)單的點(diǎn)位加工，非圓弧、曲線、曲面等表面?；蚣庸こ绦蜉^長(zhǎng)時(shí)，使用手工編程將十分繁瑣費(fèi)時(shí)，而且容易出錯(cuò)，常

13、會(huì)出現(xiàn)手工編程工作跟不上，數(shù)控機(jī)床加工的情況影響機(jī)床的開(kāi)動(dòng)率，此時(shí)必須用自動(dòng)編程方法編制程序，以提高效率。</p><p>　　2）計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程：自動(dòng)編程需要編程人員根據(jù)零件圖樣用數(shù)控語(yǔ)言編制一個(gè)簡(jiǎn)短的零件源程序，然后輸入到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)翻譯處理和刀具刀具運(yùn)動(dòng)軌跡處理生成刀具位置數(shù)據(jù)，再經(jīng)后置處理，即可生成零件的加工程序。目前是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存儲(chǔ)的控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)個(gè)

14、設(shè)備的控制功能，由于采用計(jì)算機(jī)代替原先用的邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入的存儲(chǔ)、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成。</p><p>　　三.數(shù)控加工的特點(diǎn)：</p><p>　　同常規(guī)加工相比，數(shù)控加工具有如下特點(diǎn)：</p><p><b>　　1.自動(dòng)化程度高</b></p><p>　　

15、在數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，除了手工裝卸工件外，全部加工過(guò)程都由機(jī)床自動(dòng)完成。在柔性制造系統(tǒng)上、下料、檢測(cè)、診斷、對(duì)刀、傳輸、管理等也都由機(jī)床自動(dòng)完成，這樣減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件。</p><p>　　2.加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定</p><p>　　數(shù)控加工的尺寸精度通常在0.005mm --- 0.1mm之間，目前最高的尺寸精度可達(dá)+0.0015mm，不受零件形狀復(fù)雜度的影響，

16、加工消除了操作者的人為誤差。提高了同批零件尺寸的一致性。</p><p>　　3.加工對(duì)象的適用性強(qiáng)</p><p>　　當(dāng)加工對(duì)象改變時(shí)，除了相應(yīng)的更換刀具和解決工件的裝夾方式，只要重新編程并輸入該零件的加工程序，便可自動(dòng)加工出新的零件，不必對(duì)任何復(fù)雜的調(diào)整。</p><p><b>　　4.生產(chǎn)效率高</b></p><

17、p>　　一方面是自動(dòng)化程序高，在一次裝夾中能完成，較多表面的加工、省去了畫(huà)線、多次裝夾、檢測(cè)等工序；另一方面是運(yùn)動(dòng)速度快、空間時(shí)間短、數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到5000-7000r/min。</p><p>　　5.易于建立計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　由于數(shù)控機(jī)床是使用數(shù)字信息，易于與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）系統(tǒng)聯(lián)接。形成與數(shù)控機(jī)床緊密結(jié)合的一體化系統(tǒng)。<

18、/p><p>　　當(dāng)然，數(shù)控加工在某方面也有不足之處，就是數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴、加工成本高、技術(shù)復(fù)雜、對(duì)工藝和編程要求較高、加工中難以調(diào)整、維修困難。</p><p>　　1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)研究背景</p><p>　　1.1.1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展概況</p><p>　　20世紀(jì)人類社會(huì)最偉大的科技成果是計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用，計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)

19、備中的應(yīng)用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術(shù)進(jìn)步。自從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今已經(jīng)歷了50個(gè)年頭。數(shù)控設(shè)備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專機(jī)，形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族，每年全世界的產(chǎn)量有10～20萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)值上百億美元。 </p><p>　　世界制造業(yè)在20世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù)，曾一度幾乎快成為夕陽(yáng)工業(yè)，所以美國(guó)人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。90年代的全世界數(shù)控機(jī)床制造

20、業(yè)都經(jīng)過(guò)重大改組。如美國(guó)、德國(guó)等幾大制造商都經(jīng)過(guò)較大變動(dòng)，從90年代初開(kāi)始已出現(xiàn)明顯的回升，在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮。如德國(guó)機(jī)床行業(yè)從2000年至今已接受3個(gè)月以后的訂貨合同，生產(chǎn)任務(wù)飽滿。 </p><p>　　我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過(guò)高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來(lái)說(shuō)，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在90年代初期面臨國(guó)家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，

21、經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時(shí)期，那時(shí)生產(chǎn)能力降到50%，庫(kù)存超過(guò)4個(gè)月。從1995年“九五”以后國(guó)家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動(dòng)機(jī)床市場(chǎng)，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對(duì)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用，尤其是在1999年以后，國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門(mén)投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。從2000年8月份的上海數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)和2001年4月北京國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上，也可以看到多品種產(chǎn)品的繁榮景象。但也

22、反映了下列問(wèn)題. </p><p>　?。?）低技術(shù)水平的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈，互相靠壓價(jià)促銷； </p><p>　?。?）高技術(shù)水平、全功能產(chǎn)品主要靠進(jìn)口； </p><p>　　（3）配套的高質(zhì)量功能部件、數(shù)控系統(tǒng)附件主要靠進(jìn)口； </p><p>　?。?）應(yīng)用技術(shù)水平較低，聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒(méi)有完全推廣使用； </p><p>

23、;　?。?）自行開(kāi)發(fā)能力較差，相對(duì)有較高技術(shù)水平的產(chǎn)品主要靠引進(jìn)圖紙、合資生產(chǎn)或進(jìn)口件組裝。</p><p>　　數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò)50年的2個(gè)階段和6代的發(fā)展： </p><p>　　第1階段：硬件數(shù)控(NC) </p><p>　　第1代：1952年的電子管 </p><p>　　第2代：1959年晶體管分離元件 </p><

24、;p>　　第3代：1965年的小規(guī)模集成電路 </p><p>　　第2階段：軟件數(shù)控(CNC) </p><p>　　第4代：1970年的小型計(jì)算機(jī) </p><p>　　第5代：1974年的微處理器 </p><p>　　第6代：1990年基于個(gè)人PC機(jī)(PC-BASEO) </p><p>　　第6代的系統(tǒng)

25、優(yōu)點(diǎn)主要有： </p><p>　?。?）元器件集成度高，可靠性好，性能高，可靠性已可達(dá)到5萬(wàn)小時(shí)以上； </p><p>　?。?）基于PC平臺(tái)，技術(shù)進(jìn)步快，升級(jí)換代容易； </p><p>　?。?）提供了開(kāi)放式基礎(chǔ)，可供利用的軟、硬件資源豐富，使數(shù)控功能擴(kuò)展到很寬的領(lǐng)域（如CAD、CAM、CAPP，連接網(wǎng)卡、聲卡、打印機(jī)、攝影機(jī)等）； </p>

26、<p>　?。?）對(duì)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠來(lái)說(shuō)，提供了優(yōu)良的開(kāi)發(fā)環(huán)境，簡(jiǎn)化了硬件。</p><p>　　目前，國(guó)際上最大的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠是日本FANUC公司，1年生產(chǎn)5萬(wàn)套以上系統(tǒng)，占世界市場(chǎng)約40%左右，其次是德國(guó)的西門(mén)子公司約占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(guó)的NUM，日本的三菱、安川。 </p><p>　　國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)廠家主要有華中數(shù)控、北京航天機(jī)床數(shù)

27、控集團(tuán)、北京凱恩帝、北京凱奇、沈陽(yáng)藝天、廣州數(shù)控、南京新方達(dá)、成都廣泰等，國(guó)產(chǎn)數(shù)控生產(chǎn)廠家規(guī)模都較小，年產(chǎn)都還沒(méi)有超過(guò)300～400套。 </p><p>　　近10年數(shù)控機(jī)床為適應(yīng)加工技術(shù)發(fā)展，在以下幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域都有巨大進(jìn)步。 </p><p><b>　?。?）高速化 </b></p><p>　　由于高速加工技術(shù)普及，機(jī)床普遍提高各方面速

28、度，車床主軸轉(zhuǎn)速由3000～4000ｒ/min提高到8000～10000ｒ/min，銑床和加工中心主軸轉(zhuǎn)速由4000～8000ｒ/min提高到12000ｒ/min、24000ｒ/min、40000ｒ/min以上快速移動(dòng)速度由過(guò)去的10～20ｍ/min提高到48ｍ/min、60ｍ/min、80ｍ/min、120ｍ/min在提高速度的同時(shí)要求提高運(yùn)動(dòng)部件起動(dòng)的加速度，其已由過(guò)去一般機(jī)床的0.5g重力加速度）提高到1.5～2Ｇ，最高可達(dá)15Ｇ

29、，直線電機(jī)在機(jī)床上開(kāi)始使用，主軸上大量采用內(nèi)裝式主軸電機(jī)。 </p><p><b>　?。?）高精度化 </b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的定位精度已由一般的0.01～0.02ｍｍ提高到0.008ｍｍ左右，亞微米級(jí)機(jī)床達(dá)到0.0005ｍｍ左右，納米級(jí)機(jī)床達(dá)到0.005～0.01μｍ，最小分辨率為1ｎｍ（0.000001ｍｍ）的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床已有產(chǎn)品。 </

30、p><p>　　數(shù)控中兩軸以上插補(bǔ)技術(shù)大大提高，納米級(jí)插補(bǔ)使兩軸聯(lián)動(dòng)出的圓弧都可以達(dá)到1μ的圓度，插補(bǔ)前多程序段預(yù)讀，大大提高插補(bǔ)質(zhì)量，并可進(jìn)行自動(dòng)拐角處理等。 </p><p>　?。?）復(fù)合加工、新結(jié)構(gòu)機(jī)床大量出現(xiàn) </p><p>　　如5軸5面體復(fù)合加工機(jī)床，5軸5聯(lián)動(dòng)加工各類異形零件。也派生出各新穎的機(jī)床結(jié)構(gòu)，包括6軸虛擬軸機(jī)床，串并聯(lián)鉸鏈機(jī)床等。采用特殊機(jī)械

31、結(jié)構(gòu)，數(shù)控的特殊運(yùn)算方式，特殊編程要求。 </p><p>　?。?）使用各種高效特殊功能的刀具使數(shù)控機(jī)床“如虎添翼”。如內(nèi)冷鉆頭由于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(shí)大大提高效率。加工鋼件切削速度能達(dá)1000ｍ/min，加工鋁件能達(dá)5000ｍ/min。 </p><p>　?。?）數(shù)控機(jī)床的開(kāi)放性和聯(lián)網(wǎng)管理，已是使用數(shù)控機(jī)床的基本要求，它不僅是提高數(shù)控機(jī)床開(kāi)動(dòng)率、生產(chǎn)率

32、的必要手段，而且是企業(yè)合理化、最佳化利用這些制造手段的方法。因此，計(jì)算機(jī)集成制造、網(wǎng)絡(luò)制造、異地診斷、虛擬制造、異行工程等等各種新技術(shù)都在數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，這必然成為21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要潮流。 </p><p>　　1.3：數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) </p><p>　　數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革

33、命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)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(lái)越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。 </p><p>　　1.高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì) </p><p>　　效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造

34、技術(shù)的主體。高速、高精加工技 </p><p><b>　　數(shù)控機(jī)床工程流程圖</b></p><p>　　術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。 </p><p>　　在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)3

35、0萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的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的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來(lái)采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來(lái)制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件通過(guò)眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。 </p

36、><p>　　從EMO2001展會(huì)情況來(lái)看，高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá)80m/min，甚至更高，空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國(guó)的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國(guó)CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá)60m/min，快速為100m/min，加速度達(dá)2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用30min

37、，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國(guó)DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá)12*!000r/mm和1g。 </p><p>　　在加工精度方面，近10年來(lái)，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級(jí)加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)(0.01μm)。 </p><p>　　在可靠性方面，國(guó)外數(shù)

38、控裝置的MTBF值已達(dá)6 000h以上 伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。 </p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。</p><p>　　1、4數(shù)控技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)</p><p>　　1.廣泛地應(yīng)用微機(jī)資源</p><p>　　近年來(lái)

39、被稱為個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）的微型計(jì)算機(jī)發(fā)展很快，大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的高速發(fā)速，使得PC的硬件結(jié)構(gòu)做得很小。主CPU的運(yùn)行速度越來(lái)越高。IPC386的主頻是33MHz，IPC486、586的主頻可達(dá)50～120MHz，新近Intel奔騰處理器（Pentium），主頻已達(dá)450MHz。存儲(chǔ)器容量也很大，體積很小，由于是大批量生產(chǎn)，使成本下降，可靠性提高。在軟件方面，操作系統(tǒng)的發(fā)展，特別是Windows的應(yīng)用，使得PC的操作更為簡(jiǎn)便直觀。C

40、AD/CAM的軟件大量地由小型機(jī)、工作站向PC移植，三維圖顯示及工藝數(shù)據(jù)庫(kù)在PC上建立。再加上PC的開(kāi)放性，吸引大量技術(shù)人員投入了軟件的開(kāi)發(fā)，使得PC的軟件資源極為豐富。因此，更好地利用PC的軟、硬件資源，就成為各國(guó)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠發(fā)展CNC系統(tǒng)十分重要的一種方法。1992～1993年，首先是在美國(guó)及歐洲的一些小型的數(shù)控設(shè)備廠推出，例如美國(guó)的ANILAN公司推出的1100、1200、1400系列，意大利FIDIA公司的10/20/30系列

41、，都采用了PC作為基板來(lái)開(kāi)發(fā)自己的數(shù)控系統(tǒng)?，F(xiàn)在連日本FANUC、三菱公司，德國(guó)的SIEMENS公司這些以生產(chǎn)專用</p><p>　　2．小型化以滿足機(jī)電一體化的要求。</p><p>　　隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模集成電路的集成度越來(lái)越高，體積越來(lái)越小。數(shù)控設(shè)備廠采用超大規(guī)模集成電路并采用表面安裝工藝（SMT），實(shí)現(xiàn)了三維立體裝配，將整個(gè)CNC裝置做得很小，以適應(yīng)機(jī)械制造業(yè)機(jī)電一體化

42、的要求。日本三菱電機(jī)株式會(huì)社，最近推出的普及型CNC MELDAS 50系列及實(shí)用型CNC MELDAS 520A系列，這兩個(gè)系列都采用了32位RISC微處理器，實(shí)現(xiàn)超小型化的CNC裝置，較原來(lái)的M310及L3、L3A，體積大為減?。℉168mm×W76mm×D135mm），安裝面積減小了一半，功能還有所提高。采用了超薄型顯示器（9.5in的EL及10.4in的彩色LCD）。這個(gè)系統(tǒng)的微小線段加工能力提升至64m/m

43、in，最大快速進(jìn)給速度為240m/min，其同步攻螺紋精度較M310提高了3倍，主軸定位時(shí)間縮短了30%。</p><p>　　3．改善人機(jī)接口，方便用戶使用</p><p>　　為了使操作者能很容易地掌握數(shù)控機(jī)床的操作，數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠努力地改善人機(jī)接口，簡(jiǎn)化編程，盡量采用對(duì)話方式，使用戶使用方便，如西班牙FAGOR公司生產(chǎn)的FAGOR 8050系列，采用交互式編輯程序指導(dǎo)系統(tǒng)，簡(jiǎn)化程序的

44、編輯，用簡(jiǎn)要的表格編輯程序，利用藍(lán)圖建立程序。其8050TC型數(shù)控系統(tǒng)，被稱為高檔傻瓜式數(shù)控系統(tǒng)（FAGOR800系列CNC系統(tǒng)），其操作面板使用了符號(hào)鍵，用戶可以根據(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(shí)現(xiàn)半自動(dòng)或全自動(dòng)加工。如果面板上的各種自動(dòng)操作都沒(méi)有被選上，則該CNC系統(tǒng)只顯示坐標(biāo)軸的位置值和主軸轉(zhuǎn)速，操作者可以用搖柄或電子手輪對(duì)機(jī)床的各個(gè)軸進(jìn)行手動(dòng)操作，使用極為方便。</p><p>　　4

45、．提高數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品的成套性</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)包括CNC裝置、主軸及進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，以及主軸電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)和與其相關(guān)的檢測(cè)反饋元件。一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)性能的好壞是與上述各個(gè)環(huán)節(jié)的性能密切相關(guān)的。為了滿足機(jī)床用戶廠的需要，數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠都非常重視數(shù)控產(chǎn)品的成套性，使系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都能很好地匹配，使用戶獲得最好的使用效果。</p><p>　　5．研究開(kāi)發(fā)智能型數(shù)控系統(tǒng)</p&

46、gt;<p>　　所謂智能型的數(shù)控系統(tǒng)，早在80年代初期已經(jīng)開(kāi)始研究。當(dāng)時(shí)FANUC公司推出的FS15系列，就稱之為AI（人工智能）CNC系統(tǒng)，主要是在故障診斷方面采用了專家系統(tǒng)。系統(tǒng)利用所謂的推理軟件，根據(jù)存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的知識(shí)庫(kù)的經(jīng)驗(yàn)，分析及查找故障原因。最近FANUC公司又在開(kāi)展被稱為面向21世紀(jì)的課題—IMS（Intelligent Manufacturing Systems），將無(wú)縫地（Seamless）把世界范圍熟

47、練工人的技術(shù)竅門(mén)（Know how）組合進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)中去。</p><p>　　隨著工業(yè)技術(shù)發(fā)展，要求制造過(guò)程更快、更容易，以適應(yīng)生產(chǎn)需要，一種被稱為智能閉環(huán)加工（Intelligent Closed-Loop Processes ICLP）技術(shù)被采用。這種技術(shù)是利用傳感器獲得適時(shí)的信息，以增強(qiáng)制造者取得最佳產(chǎn)品的能力。</p><p>　　6．根據(jù)市場(chǎng)需要，開(kāi)發(fā)適銷對(duì)路的數(shù)控產(chǎn)品<

48、/p><p>　　高新技術(shù)是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)方向，另一方面開(kāi)發(fā)適銷對(duì)路的數(shù)控產(chǎn)品也是適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需要。我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)在我國(guó)有著廣闊的市場(chǎng)。因此，開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良、價(jià)錢(qián)便宜的數(shù)控系統(tǒng)，滿足我國(guó)市場(chǎng)需要是很有意義的。目前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床每年需要量約為8000～10000臺(tái)。雖然有幾十個(gè)廠家在生產(chǎn)，價(jià)格也很便宜，但是多年來(lái)技術(shù)發(fā)展不快，性能及可靠性方面還存在一些問(wèn)題，不能滿足市場(chǎng)的需求。</p

49、><p>　　德國(guó)SIEMENS公司在我國(guó)建立的合資企業(yè)—西門(mén)子數(shù)控（南京）有限公司，在1997年推出了SINUMERIK 802S。這種系統(tǒng)除采用G代碼編程外，還有圖形循環(huán)支持功能，通過(guò)軟件鍵來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。采用15.24cm（6in）彩色液晶顯示，并采用兩臺(tái)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)力矩為3.5～12N.m，價(jià)格在3萬(wàn)元左右。這是西門(mén)子公司為占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)所做的努力。</p><p>　　7．

50、開(kāi)發(fā)新的數(shù)控產(chǎn)品</p><p>　　隨著機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)數(shù)控機(jī)床的性能要求越來(lái)越高，迫切地需要開(kāi)發(fā)一些新的機(jī)電一體化數(shù)控產(chǎn)品來(lái)適應(yīng)及滿足這些要求。</p><p>　　例如，鋁合金材料的大量采用，要求進(jìn)行高速切削，以實(shí)現(xiàn)高的精度及低的表面粗糙度的要求，數(shù)控車床及加工中心主軸轉(zhuǎn)速要求提高到10000～20000r/min，這對(duì)采用傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)是很難實(shí)現(xiàn)的。因此，將電動(dòng)機(jī)的電樞直接與

51、機(jī)床的主軸做成一體的“電動(dòng)主軸”，就成為生產(chǎn)中急需的產(chǎn)品。目前，日本的FANUC公司、NSK公司，瑞士的IBAG公司，意大利的GANFIOR公司都在開(kāi)發(fā)生產(chǎn)這種新產(chǎn)品。</p><p>　　同樣，為了實(shí)現(xiàn)高速移動(dòng)，要求開(kāi)發(fā)“直線電動(dòng)機(jī)”，用以直接帶同樣，為了實(shí)現(xiàn)高速移動(dòng)，要求開(kāi)發(fā)“直線電動(dòng)機(jī)”，用以直接帶動(dòng)工作臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)。日本FANUC公司生產(chǎn)的直線電動(dòng)機(jī)，移動(dòng)速度可以達(dá)到100m/min。日本的THK公司，德國(guó)

52、的INDRAMAT公司、SIEMENS公司都在開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)這類產(chǎn)品。</p><p>　　綜上所述，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展是與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)發(fā)展同步的，同時(shí)也是根據(jù)生產(chǎn)發(fā)展的需要而發(fā)展的。現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成熟，發(fā)展將更深更廣更快。未來(lái)的CNC系統(tǒng)將會(huì)使機(jī)械更好用，更便宜。</p><p>　　1.1.2 數(shù)控車削/銑削加工的特點(diǎn)</p><p>　　適合數(shù)控車床加工

53、的零件或工序內(nèi)容選定后，首要工作是分析零件結(jié)構(gòu)工藝性、輪廓幾何要素和技術(shù)要求?！×慵慕Y(jié)構(gòu)工藝性是指零件對(duì)加工方法的適應(yīng)性，即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型，且成本低，效率高。在數(shù)控車床上加工零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)數(shù)控車削的特點(diǎn)，認(rèn)真審視零件結(jié)構(gòu)的合理性。在結(jié)構(gòu)分析時(shí)，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，一般應(yīng)通過(guò)設(shè)計(jì)人員或有關(guān)部門(mén)請(qǐng)示并提出修改意見(jiàn)。 數(shù)控車床車削零件時(shí)，刀具僅作平面運(yùn)動(dòng)，其成型運(yùn)動(dòng)形式比較簡(jiǎn)單，刀具軌跡不會(huì)太復(fù)雜。結(jié)構(gòu)工藝性分析過(guò)程中對(duì)于

54、像小深孔、薄壁件、窄深槽等允許刀具運(yùn)動(dòng)的空間狹小、結(jié)構(gòu)剛性差的零件，安排工序時(shí)要特殊考慮刀具路徑、刀具類型、刀具角度、切削用量、裝夾方式等因素，以降低刀具損耗，提高加工精度、表面質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。 數(shù)控車床加工的工藝與普通車床的加工工藝類似，但由于數(shù)控車床是一次裝夾，連續(xù)自動(dòng)加工完成所有車削工序。數(shù)控車床加工的工藝與普通車床的加工工藝類似，但由于數(shù)控車床是一次裝夾，連續(xù)自動(dòng)加工完成所有車削工序，因而應(yīng)注意以下幾個(gè)方面： 1、合理

55、選擇切削用量；2、合理選擇刀具；3、合理選擇夾具。</p><p>　　2)　數(shù)控銑削加工作為一種成形加工手段，主要有面成型和線成型兩種成型方法。面成型法以銑刀的全部側(cè)刃作為切削刃，適用于加工斜面、柱面、錐面、環(huán)面等曲面。線成型法的成型原理則是將成型面視為型線的集合，以銑刀刀刃上的某一點(diǎn)作為切削刃，通過(guò)加工出一條條型線來(lái)形成型面，因此適用于加工任何復(fù)雜曲面。線成型曲面加工有以下特點(diǎn):</p><

56、;p>　　(1)復(fù)雜曲面的成型加工多采用球頭銑刀，有時(shí)為了增加刀具剛性，也可采用錐體球頭立銑刀;數(shù)控銑刀的切削性能將直接影響工件的幾何精度、表面質(zhì)量和加工效率數(shù)控銑削具有加工零件精度高，生產(chǎn)效率高，柔性好，特別適合加工復(fù)雜的輪廓表面等特點(diǎn)。要想彰顯數(shù)控銑削在復(fù)雜模具加工的特點(diǎn)，就必須能夠正確的選用刀具，合理的安排加工工藝。數(shù)控銑削為了提高加工的效率,降低加工成本,一般首先用大刀快速開(kāi)粗。為了獲得零件準(zhǔn)確形狀，精確的尺寸，好的表面粗

57、糙度，往往要用合適的刀具進(jìn)行精加工。高效率的粗加工之后，要獲得高精度的精加工，合理的安排半精加工</p><p>　　1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)和具體要求</p><p>　　著重介紹了零件的生產(chǎn)工藝過(guò)程,工藝的分析,工藝路線的確定,加工設(shè)備的</p><p>　　選擇,定位基準(zhǔn)和夾具的選擇,加工方法選擇,填寫(xiě)工藝文件等。整份設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求內(nèi)容豐富，簡(jiǎn)明扼要，清晰易懂，

58、并附有圖紙說(shuō)明。</p><p>　　因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)考慮要全面,經(jīng)查閱相關(guān)書(shū)籍與資料根據(jù)實(shí)際的具體情況,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做到：</p><p>　　鞏固和深化所學(xué)知識(shí),通過(guò)課程設(shè)計(jì),要求我們運(yùn)用機(jī)械工藝及其它主修課程的基本知識(shí)和方法,來(lái)解決工程實(shí)際中的具體設(shè)計(jì)問(wèn)題,以進(jìn)一步鞏固和深化所學(xué)的知識(shí)。</p><p>　　培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)的能力,通過(guò)加工方案的擬定.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),查閱有

59、關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思路,在設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)會(huì)結(jié)合當(dāng)前國(guó)家有關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,講究它的可行性和經(jīng)濟(jì)性去選擇材料、刀具、夾具能比較全面而辯證地分析和處理設(shè)計(jì)的問(wèn)題,從而逐步樹(shù)立正確的思想。</p><p>　　運(yùn)用所學(xué)的數(shù)控機(jī)床工藝學(xué),結(jié)合實(shí)訓(xùn)和生產(chǎn)過(guò)程中所積累的經(jīng)驗(yàn)以及編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等各個(gè)環(huán)節(jié),來(lái)要求我們掌握怎樣確定加工工藝路線,選擇加工設(shè)備,工藝設(shè)備及各種加工方式的切

60、削用量等,并在設(shè)計(jì)過(guò)程中使設(shè)計(jì)技能得到相應(yīng)的煅煉.對(duì)刀具、夾緊,定位基準(zhǔn)的選擇等。</p><p>　　由于能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多問(wèn)題和不足之處，請(qǐng)老師給予批評(píng)指正。分析,加工精度,表面粗糙分析,結(jié)構(gòu)工藝分析,加工工序過(guò)程卡片,刀具卡片的填寫(xiě),毛坯圖,零件圖的繪制以及數(shù)控加工工序卡片,刀具卡片的填寫(xiě)等,最終完成零件加工的所有需考慮及計(jì)算方面的內(nèi)容</p><p>　　1.3 畢

61、業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容為軸套零件的工藝分析。通過(guò)對(duì)該零件的工藝分析，制定了工藝規(guī)程，使我認(rèn)識(shí)該零件必須具備怎樣的結(jié)構(gòu)要求和技術(shù)要求。要滿足其結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求，我們?cè)谏a(chǎn)中又應(yīng)該怎樣生產(chǎn)和加工以保證該要求。這就是本部分的內(nèi)容，通過(guò)工藝規(guī)程使我們認(rèn)識(shí)到怎樣才能生產(chǎn)出合格的零件。</p><p><b>　　1.4 本章小結(jié)</b></p>

62、;<p>　　鞏固和深化所學(xué)知識(shí),通過(guò)課程設(shè)計(jì),要求我們運(yùn)用機(jī)械工藝及其它主修課程的基本知識(shí)和方法,來(lái)解決工程實(shí)際中的具體設(shè)計(jì)問(wèn)題,以進(jìn)一步鞏固和深化所學(xué)的知識(shí)</p><p>　　2 軸套類零件的數(shù)控車削加工工藝分析</p><p>　　2.1 零件圖樣分析</p><p><b>　　2.1毛坯分析</b></p>

63、<p>　　毛坯外形尺寸為50mm×100mm 50mm×52mm除上表面以外的其他表面均已加工，并符合尺寸與表面粗糙度值、要求材料為45號(hào)鋼</p><p><b>　　2.2完整性分析</b></p><p>　　軸套是機(jī)床的主要零件，它的頭端裝有夾具，工件或刀具。零件餓完整性用于保證加工零件的正確性，零件在工作時(shí)用承擔(dān)扭曲和彎

64、曲力，承擔(dān)來(lái)自各方面的力，所以要求有足夠的剛性、耐磨、抗震等。</p><p><b>　　2.3正確性分析</b></p><p>　　零件加工到成品時(shí)其要達(dá)到預(yù)期效果。而往往因?yàn)楦鞣矫娴脑?，零件的精度受到影響，所以零件的正確性在各因素條件都達(dá)到的時(shí)候才能做到。通過(guò)工藝調(diào)整使零件達(dá)到工藝要求是設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要部分。</p><p><b

65、>　　一、結(jié)構(gòu)工藝分析</b></p><p>　　從圖1結(jié)構(gòu)上看，該軸類零件由外圓柱面、平面、圓弧、外螺紋等表面所組成，該套筒零件由外圓柱面、圓弧、內(nèi)螺紋及內(nèi)圓錐面等所組成，軸套零件較復(fù)雜，都適合車削加工。另外，該零件的尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚，且尺寸標(biāo)注都有利于定位基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)的統(tǒng)一，符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注的要求。</p><p>　　二.精度及技術(shù)要求分析<

66、/p><p><b>　　1.尺寸精度</b></p><p>　　從尺寸上看，軸承零件ø48mm、ø24mm、ø23mm、三處加工精度較高，套筒零件ø48mm、ø30mm兩處加工精度較高，其軸與套筒有較高的配合精度要求，都需仔細(xì)對(duì)刀和認(rèn)真調(diào)整機(jī)床。</p><p><b>　　2.外置精

67、度</b></p><p>　　1）該軸類零件右定向和定位要求，裝配定向用的是ø48外圓相對(duì)于孔軸心線（或基準(zhǔn)A）的同軸度要求。定向是左端面相對(duì)于基準(zhǔn)A垂直度要求，其公差0.03mm，槽左端面相對(duì)于基準(zhǔn)A的垂直度要求，公差0.025mm。</p><p>　　2）該軸套右定向要求，左端面相對(duì)于基準(zhǔn)Bø48外圓的垂直度要求公差為0.025mm。</p&g

68、t;<p><b>　　3）表面粗糙度</b></p><p>　　軸套零件都有較高的表面粗糙度要求，表面粗糙度值為1.6um，公差等級(jí)在IT8-IT7之間，其余為3.2um。</p><p><b>　　三.毛坯的確定</b></p><p>　　由于該零件精度較高，各臺(tái)階直徑相差不大，故零件材料為45號(hào)鋼

69、，毛坯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料的加工性能較好。其軸承毛坯外形尺寸為ø50mm×ø100mm的圓棒料。由于切削加工性較好，該配和無(wú)熱處理和加工硬度要求。</p><p>　　綜上所述采取以下幾點(diǎn)工藝措施：</p><p>　　1.零件圖樣上帶公差的尺寸因公差值較小，故編程時(shí)不必要采用平均值，而全部取基本尺寸即可。</p><p>　　2.在軸套配合

70、加工時(shí)，為保證零件不產(chǎn)生變形，需設(shè)計(jì)一輔助心軸。</p><p>　　3.為便于裝夾，提高定位精度，可可預(yù)先光一外圓刀，并鉆好中心孔。</p><p>　　除表面外的其他表面均已加工，并符合尺寸與表面粗糙度值的要求，材料為45號(hào)鋼。包含了平面、圓弧表面、圓柱面、切槽、鉆孔、鏜孔。</p><p>　　2.2 加工方式的選擇</p><p>　

71、　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、尺寸大小和形位公差要求等全面考慮。</p><p>　　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(méi)有取平均值，而取其基本尺寸。</p><p>　　通過(guò)以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟(jì)性，最理想的加工方式為車削，考慮該

72、零件為大批量加工，故加工設(shè)備采用數(shù)控車床。</p><p>　　根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用CJK6032數(shù)控機(jī)床。</p><p><b>　　2.3 夾具的選擇</b></p><p>　　1）在三爪自定心卡盤(pán)上裝夾。三爪自定心卡盤(pán)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(pán)裝夾工件方便、省時(shí)，但夾緊力小，適用于裝夾外

73、形規(guī)則的中、小型工件。</p><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，可用兩頂尖裝夾。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。</p><p>　　3）用卡盤(pán)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(pán)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，軸向定位準(zhǔn)確，應(yīng)用較廣泛。</p>&l

74、t;p>　　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，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確。</p><p>　　根據(jù)上述分析夾具模型如：圖2</p><p><b>　　一.軸承零件的裝夾</b></p><p>　　本零件以粗車一刀后的外圓定位，用三爪自定心卡盤(pán)夾緊加工出左端面

75、內(nèi)外輪廓，由于該軸表面有較高的位置精度，故需再一次安裝下加工出左端面的全部?jī)?nèi)外輪廓以避免多次安裝誤差影響位置精度，此外該零件加工要求較高，應(yīng)粗車和精車分開(kāi)。</p><p><b>　　二.套筒零件的裝夾</b></p><p>　　該配合件由軸的左端ø40的外圓定位夾緊，將其設(shè)計(jì)的圓錐心軸與套筒配合，并用尾座頂尖頂住，以提高工藝系統(tǒng)的剛性。裝夾方式如：圖3

76、</p><p>　　2.4 數(shù)控加工順序的確定</p><p>　　數(shù)控加工中，進(jìn)給路線對(duì)零件的加工精度，表面質(zhì)量以及加工效率有著直接影響。因此，確定好的進(jìn)給路線是保證車削加工精度、表面質(zhì)量、提高效率的工藝措施之一，其確定與工件表面狀況要求的零件表面質(zhì)量、機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)間隙，刀具耐用度以及零件輪廓形狀有關(guān)。</p><p>　　由于該零件較復(fù)雜，加工部位較多，因而需

77、采用多把刀具才能完成切削加工，制定零件車削加工順序時(shí)可按有粗到精，由近到遠(yuǎn)，內(nèi)外交叉，刀具集中的原則確定，盡可能在一次裝夾中加工出較多的工件表面，由于該零件為單件小批量生產(chǎn)，故確定走到路線時(shí)可不必考慮最近走刀路線可沿零件輪廓順序進(jìn)行加工。</p><p>　　根據(jù)軸承零件外圓表面加工方案，選取粗車—半精車—精車，可達(dá)到加工要求，套筒零件由于內(nèi)孔是重要表面的加工，故可采用：1.先主后次。 2. 先面后孔，先銑后鉆。

78、 3. 先粗后精。 4. 先做內(nèi)腔加工后做外形加工。 5. 按工序的順序，刀具直徑由大到小。 6. 上道工序的加工不能影響下道工序的裝夾與定位。 7. 用相同的工裝和夾具應(yīng)安排在一起做完，減少重復(fù)裝夾與 定位。 8. 數(shù)控工序要集中。 9. 不要把削弱零件剛性的工序排在前面。</p><p>　　2.5 數(shù)控加工工藝參數(shù)的確定</p><p>　　2.5.1 刀具工藝參數(shù)的確定</p

79、><p>　　刀具的選擇是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一，刀具選擇合理與否不僅影響機(jī)床的加工效率，而且還直接影響加工質(zhì)量。</p><p><b>　　1.鉆孔的刀具</b></p><p>　　鉆孔的刀具較多，有普通麻花鉆，可轉(zhuǎn)位淺孔鉆及扁鉆。應(yīng)根據(jù)工件材料，加工尺寸及加工質(zhì)量要求等合理選用。在數(shù)控車床上鉆孔，大多采用麻花鉆，麻花鉆有高速鋼和硬

80、質(zhì)合金鋼兩種。這里選用：中心鉆 直徑ø5mm的中心鉆。鉆頭ø18mm， ø25mm麻花鉆。</p><p><b>　　2.粗車外圓刀</b></p><p>　　90º硬質(zhì)合金外圓車刀，刀尖圓弧半徑0.2mm。</p><p>　　3.切刀 寬5mm 。</p>&

81、lt;p><b>　　4.鏜刀</b></p><p>　　鏜刀的種類很多。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(shí)易引起振動(dòng)，所以鏜刀的主偏角選得較大，以減小徑向力。粗鏜鋼件孔時(shí)Kr=60º—75º，以提高刀具的耐用度。單刃鏜刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)較廣，粗精加工都適用。故選用單刃鏜刀，粗精鏜內(nèi)孔表面。 刀片：55º帶R0.2mm圓弧刃的菱形

82、刀片，如：圖9</p><p>　　5.外螺紋車刀 60º硬質(zhì)合金螺紋刀，刀尖圓弧0.1mm。</p><p>　　6.內(nèi)螺紋車刀 60º硬質(zhì)合金螺紋刀，刀尖圓弧0.1mm。</p><p>　　上圖是加工是所用的所有刀具</p><p>　　2.5.2 切削參數(shù)的確定</p><p>

83、　　數(shù)控車床加工中的切削用量包括：背吃刀量，切削速度（主軸轉(zhuǎn)速），進(jìn)給速度或進(jìn)給量。切削用量的大小對(duì)切削力，切削功率，刀具磨損，加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響，對(duì)不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并編入程序中。</p><p>　　切削用量的選擇原則：粗加工時(shí)一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也考慮經(jīng)濟(jì)型和加工成本，半精加工和精加工時(shí)應(yīng)在保證該加工質(zhì)量的前提下兼顧切削效率，經(jīng)濟(jì)型和加工成本具體參數(shù)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)和切削

84、用量手冊(cè)。</p><p><b>　　一.背吃刀量</b></p><p>　　背吃刀量的選擇主要由于對(duì)表面質(zhì)量的要求來(lái)決定。在工藝系統(tǒng)剛性及機(jī)床允許的條件下，進(jìn)可能選取較大的背吃刀量，由于該零件精度要求較高，則應(yīng)適當(dāng)留出精車余量，常取0.1―0.5mm 。</p><p>　　背吃刀量的選取參數(shù)如下：</p><p>

85、;　　1.粗車外圓時(shí)取1.2mm 。</p><p>　　2.精車鏜內(nèi)外表面時(shí)取0.5mm 。</p><p>　　3.粗鏜內(nèi)孔取1mm 。</p><p>　　4.鉆中心孔取2.5mm 。</p><p>　　5.鉆孔時(shí)取10mm 。</p><p>　　6.粗精內(nèi)外螺紋時(shí)取分別取0.8mm 0.6mm 0.4m

86、m 0.16mm 。</p><p><b>　　二.切削速度</b></p><p>　　切削速度根據(jù)零件上被加工部位的直徑值，并按連接和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來(lái)確定。選取數(shù)值如下：</p><p>　　1.粗車鏜內(nèi)外表面時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 S=600r/min f=0.2mm/r 。</p><p&

87、gt;　　2.鉆中心孔時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 S=600r/min 。</p><p>　　3.鉆孔時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速 S=300r/min 。</p><p>　　4.精車外圓時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速 S=1100r/min f=0.1mm/r 。</p><p>　　5.精鏜內(nèi)孔時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速 S=800r/min f=0.1mm/r 。</p>&l

88、t;p>　　6.切槽時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速 S=500r/min f=1.5mm/r 。</p><p>　　7.內(nèi)外螺紋車削時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速 由公式：n<=1200/p-k得：n<=1200/1.5-80=720r/min </p><p>　　考慮到機(jī)床剛性及其他原因取n=500r/min，即s=500r/min f=1.5 。</p>&l

89、t;p><b>　　三.進(jìn)給速度</b></p><p>　　進(jìn)給速度的原則是當(dāng)工件的質(zhì)量要求能得到保證時(shí)，可選擇較高的進(jìn)給速度，切斷加工深孔和精車時(shí)選擇較低的進(jìn)給速度，進(jìn)給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速及背吃刀量相適應(yīng)，根據(jù)以上主軸轉(zhuǎn)速與背吃刀量相適應(yīng)，根據(jù)以上主軸轉(zhuǎn)速與背吃刀量的選擇，可確定進(jìn)給速度。</p><p>　　進(jìn)給速度Vf是切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的

90、瞬時(shí)速度，它與轉(zhuǎn)速n，進(jìn)給量f之間的關(guān)系為：</p><p><b>　　Vf=f*n</b></p><p><b>　　由上式可得出：</b></p><p>　　1.粗車鏜內(nèi)外圓表面是的進(jìn)給速度 Vf=600r/min×0.2mm/r=120mm/min 。</p><p>　　2

91、.精車外圓時(shí)的進(jìn)給速度 Vf=1100r/min×0.1mm/r=110mm/min 。</p><p>　　3.精鏜內(nèi)孔時(shí)的進(jìn)給速度 Vf=800r/min×0.1mm/r=80mm/min 。</p><p>　　4.粗精車內(nèi)外螺紋的進(jìn)給速度 Vf=500r/min×1.5mm/r=750mm/min</p><p>　

92、　2.6 軸類配合件的加工工藝規(guī)程</p><p>　?。?） 技術(shù)要求 軸類零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸和配合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)通常為IT6-IT8，幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，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精度要求較高

93、。</p><p>　?。?）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鑄件比較多。如圖典型軸類直徑相差不大，采用直徑為60mm，材料45#鋼，在鋸床上按150mm長(zhǎng)度下料。</p><p>　　（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)軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目

94、，而這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸中心線。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格外圓表面和端面，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)或粗加工是為了提高工作裝夾剛性，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

95、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)榱硕嗣嬗嗔烤鶆颍ぜS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(pán)反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺(tái)階兒面作為軸向定位基準(zhǔn)。</p><p>　?。?）軸類零件的預(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(guò)程中，或熱處理時(shí)常會(huì)發(fā)生彎曲變形。過(guò)量彎

96、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(pán)鋸床和帶鋸上進(jìn)行，也可以在普通車床切斷或在沖床上用沖模沖切。</p><p>　　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。</p><p>　?。?） 熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)

97、和技術(shù)要求安排正火火退火處理，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，以提高零件的綜合機(jī)械性能；對(duì)于硬度和耐磨性要求不高的零件，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，以提高其耐磨性。</p><p>　　（6） 加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行：</p><p>　?、俚毒呒蟹中蚍?就是

98、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的部位。再用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數(shù),壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。</p><p>　?、谝约庸げ课环中蚍?對(duì)于加工內(nèi)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)單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要

99、求較高的部位。</p><p>　?、垡源?、精加工分序法 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(lái)說(shuō)凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開(kāi)。</p><p>　　綜上所述，在劃分工序時(shí)，一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性，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(lái)確定

100、，但一定力求合理。</p><p>　?。?）工時(shí)在加,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(lái)考慮，重點(diǎn)是工件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行：</p><p>　?、偕系拦ば虻募庸げ荒苡绊懴碌拦ば虻亩ㄎ慌c夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也要綜合考慮。</p><p>　　②先進(jìn)行內(nèi)形內(nèi)腔加工序，后進(jìn)行外形加工工序。</p&g

101、t;<p>　　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)。</p><p>　?、茉谕淮伟惭b中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序。</p><p>　　在數(shù)控車床上粗車、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>

102、<p>　?。?）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。合理確定對(duì)刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件上，但注意對(duì)刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已精加工過(guò)的部位，有時(shí)在第一道工序后對(duì)刀點(diǎn)被加工毀壞，會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對(duì)刀點(diǎn)無(wú)從查找，因此

103、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)對(duì)刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上</p><p>　　2.7 軸套類配合件的數(shù)控加工工序</p><p>　　一.套筒零件的加工順序及進(jìn)給路線</p><p>　　1.先采用手動(dòng)方式平左端面，粗車外圓ø48.<

104、/p><p>　　2.鉆中心孔后緒工作鉆孔做準(zhǔn)備，以提高鉆頭的對(duì)中性。</p><p>　　3.鉆通孔，并粗精車內(nèi)孔ø28.14，走刀路線如：圖4</p><p>　　4.調(diào)頭校正加緊，手動(dòng)平端面，保證軸向尺寸ø50mm。</p><p>　　5.粗加工C1、C1.5倒角ø36mm的內(nèi)圓錐面。</p>

105、<p>　　6.粗車外圓表面C1.5倒角，ø48mm外圓。</p><p>　　7.精加工內(nèi)孔C1、C1.5倒角ø36mm內(nèi)圓錐面及ø28.14mm內(nèi)表面，走刀路線如：圖5</p><p>　　8.粗精車內(nèi)螺紋M50×1.5mm</p><p>　　二.軸類零件的加工順序及進(jìn)給路線</p><p&

106、gt;　　1.手動(dòng)平端面，并光一刀外圓。</p><p>　　2.調(diào)頭校正夾緊，鉆中心孔。</p><p>　　3.鉆30mm長(zhǎng)的孔。</p><p>　　4.手動(dòng)平端面，保證其軸向尺寸97mm</p><p>　　5.粗車外圓表面ø48mm、ø40mm，C1、C2倒角。如圖6</p><p>　　

107、6.精車各外圓表面。</p><p>　　7.粗鏜內(nèi)孔ø24mm，ø20mm內(nèi)孔，R5圓弧。加工路線如：圖7</p><p>　　8.切5×ø26mm的槽。</p><p>　　9.調(diào)頭校正夾緊，粗車R10圓弧，ø23mm外圓，M30×1.5mm螺紋。其走刀路線如：圖8</p><p&g

108、t;　　10.精車R10圓弧，ø23mm外圓，M30×1.5mm的螺紋。</p><p>　　11.把軸與套裝配上，并將輔助心軸裝入套筒。</p><p>　　12.粗加工圓弧R50。</p><p>　　13.精加工圓弧及ø 48mm的外圓。</p><p>　　3 軸承零件的數(shù)控加工程序的編寫(xiě)</p&g

109、t;<p>　　3.1 手工編程要點(diǎn)</p><p>　　編制數(shù)控程序時(shí)，首先要建立一個(gè)工件坐標(biāo)系，程序中的坐標(biāo)值均以此坐標(biāo)為依據(jù)。工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)，建立一個(gè)新的坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系（也稱變成坐標(biāo)系）。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的坐標(biāo)系所取代。</p><p>　　坐標(biāo)原點(diǎn)選擇盡量滿足編程簡(jiǎn)單，尺寸換算少，

110、引起的加工誤差小等條件，為了編程方便一般將工件坐標(biāo)系設(shè)在工件上，并將坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在圖樣的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)處，其坐標(biāo)原點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)（或加工遠(yuǎn)點(diǎn)）。</p><p>　　工件原點(diǎn)是人為設(shè)定的從理論上講工件原點(diǎn)選在任何位置都是可以的，但實(shí)際為編程方便以及各尺寸較為直觀，數(shù)控車床原點(diǎn)一般設(shè)在主軸中心線與工件左端面或右端面交點(diǎn)處。</p><p>　　本設(shè)計(jì)在加工中，根據(jù)加工順序選擇工件兩端面分別

111、作為坐標(biāo)原點(diǎn)。</p><p><b>　　一.套筒零件的加工</b></p><p><b>　　左端：</b></p><p>　　O1111； G0 G41 X24 Z3;</p><p>　　M03 S600;