典型零件畢業(yè)設(shè)計(jì)---典型零件的數(shù)控加工工藝分析

1、<p><b>　　畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文</b></p><p>　　系（部） 機(jī) 電 工 程 系 </p><p>　　專 業(yè) 數(shù) 控 技 術(shù) </p><p>　　班 級(jí) 09機(jī)械三班 </p><p&

2、gt;　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　典型零件的數(shù)控加工工藝分析</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　數(shù)控加工技術(shù)體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)化生產(chǎn)能力，是制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是一種對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制的新興技術(shù)。隨著微電子技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展，數(shù)

3、控技術(shù)迅速普及并廣泛應(yīng)用于需要運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作控制的各個(gè)領(lǐng)域。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)應(yīng)用的直接表現(xiàn)，它依靠數(shù)控系統(tǒng)控制數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作過(guò)程。在工作中，數(shù)控系統(tǒng)按照預(yù)定工作程序?qū)C(jī)床主軸、坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)和位置以及加工過(guò)程中的各個(gè)輔助動(dòng)作進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，使其成為高效、自動(dòng)化的加工工具。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是進(jìn)行一個(gè)直徑是80MM長(zhǎng)120MM的圓柱臺(tái)階軸進(jìn)行設(shè)計(jì)，這個(gè)軸上有圓弧、工藝退刀槽、螺紋退刀槽、

4、螺紋及球面構(gòu)成，材料為45#鋼。軸，支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。</p><p>　　本文所設(shè)計(jì)的軸，既承受彎矩有承受扭矩。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我通過(guò)Autocad輔助設(shè)計(jì)軟件繪制出零件二維圖，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)作出加工工藝分析，制定加工路線并編制出數(shù)控加工程序，然后用用數(shù)控仿真軟件加工出零件實(shí)體。</p>

5、<p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控加工 臺(tái)階軸 Autocad輔助設(shè)計(jì) 數(shù)控仿真 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒 論1</b></p><p>　　1.1 數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的地位和作用1</p><p>　　1.2數(shù)控加

6、工技術(shù)的特點(diǎn)1</p><p>　　1.3數(shù)控加工的內(nèi)容1</p><p>　　1.4數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)2</p><p>　　第二章 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)和內(nèi)容5</p><p>　　2．1 數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)5</p><p>　　2. 2 數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容6</p><

7、p>　　第三章 零件圖的分析7</p><p>　　3.1 零件圖的繪制7</p><p>　　3.2尺寸的分析7</p><p>　　3.3圖樣工藝分析8</p><p>　　第四章 數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.1毛坯材料的選擇9</p><p><

8、;b>　　4.2選擇機(jī)床9</b></p><p>　　4.3定位基準(zhǔn)的選擇10</p><p>　　4.4工藝路線的擬定10</p><p>　　4.5刀具的選擇和切削參數(shù)13</p><p>　　4.5.1車削用量的選擇原則13</p><p>　　4.5.2刀具的選擇14</p

9、><p>　　4.6夾具的選擇與類型15</p><p>　　4.6.1 夾具的選擇15</p><p>　　4.6.2夾具的類型16</p><p>　　4.6.3零件的安裝16</p><p>　　第五章 零件的加工工序及編程18</p><p>　　5.1數(shù)控加工工序18</

10、p><p>　　5.2數(shù)控加工程序的編寫(xiě)18</p><p><b>　　總 結(jié)21</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)22</b></p><p><b>　　致 謝23</b></p><p><b>　　附圖一24<

11、/b></p><p><b>　　附圖二25</b></p><p><b>　　附圖三26</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1 數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的地位和作用</p><p>　　隨著

12、國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，制造業(yè)起著重要的作用，數(shù)控加工技術(shù)體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)化生產(chǎn)能力，是制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。數(shù)控加工是機(jī)械加工的精加工的一種，是機(jī)械加工的發(fā)展方向，數(shù)控加工的加工范圍更廣，加工精度更高，未來(lái)的機(jī)械加工將普遍使用數(shù)控加工。</p><p>　　1.2數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)</p><p>　　數(shù)控加工柔性好，自動(dòng)化程度高，特別適宜加工輪廓形狀復(fù)雜的曲線，曲面零件，以及具有大量孔、槽加工

13、的復(fù)雜箱體，棱體零件，在多品種、小批量生產(chǎn)情況下，使用數(shù)控機(jī)床加工能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。其具體特點(diǎn)如下：</p><p>　　(1) 自動(dòng)化程度高，具有很高的生產(chǎn)效率。</p><p>　　(2) 對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)。</p><p>　　(3)加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。</p><p>　　(4) 易于建立與計(jì)算機(jī)間的通信聯(lián)絡(luò)，容易實(shí)現(xiàn)群控。

14、</p><p>　　1.3數(shù)控加工的內(nèi)容</p><p>　　對(duì)于一個(gè)零件來(lái)說(shuō)，并非全部加工工藝過(guò)程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成,而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對(duì)零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在考慮選擇內(nèi)容時(shí)，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實(shí)際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵問(wèn)題和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢(shì)。</p>&

15、lt;p>　　1、適于數(shù)控加工的內(nèi)容    在選擇時(shí)，一般可按下列順序考慮：</p><p>　　（1）通用機(jī)床無(wú)法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； </p><p>　　（2）通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容；</p><p>　?。?）通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富

16、裕加工能力時(shí)選擇。</p><p>　　2、不適于數(shù)控加工的內(nèi)容</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會(huì)得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工：</p><p>　?。?）占機(jī)調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個(gè)精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容；</p><p&

17、gt;　?。?）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床補(bǔ)加工；</p><p>　?。?）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。</p><p>　　1.4數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　進(jìn)入20世紀(jì)90 年代以來(lái)，隨著國(guó)際

18、上計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正不斷采用計(jì)算機(jī)、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，使其朝著高速化、高精化、復(fù)合化、智能化、 高柔性化及信息網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。整體數(shù)控加工技術(shù)向CIMS（ 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）方向發(fā)展。 </p><p><b>　　1. 高速切削 </b></p><p>　　受高生產(chǎn)率的驅(qū)使，高速化已是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。機(jī)床高速化

19、既表現(xiàn)在主軸轉(zhuǎn)速上，也表現(xiàn)在工作臺(tái)快速移動(dòng)和進(jìn)給速度的提高，以及刀具交換、托盤(pán)交換時(shí)間的縮短上，并且具有高加（減）速率。 </p><p>　　高速切削機(jī)床主軸的高轉(zhuǎn)速減少了切削力，也減小了切削深度，有利于克服機(jī)床振動(dòng)，排屑率大大提高，熱量被切屑帶走，傳人零件中的熱量減低，熱變形大大減小，提高了加工精度，也改善了加工面粗糙度。因此，經(jīng)過(guò)高速加工的工件一般不需要精加工。</p><p>　

20、　2. 高精度加工 </p><p>　　高精度加工實(shí)際上是高速加工技術(shù)和數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用的必然結(jié)果。以前汽車零件的加工精度要求在0.01mm數(shù)量級(jí)上，但隨著計(jì)算機(jī)硬盤(pán)、高精度液壓軸承等精密零件的增多，精整加工所需精度已提高到0.1μm，加工精度進(jìn)入了亞微米世界。提高數(shù)控設(shè)備的加工精度，除通過(guò)提高機(jī)械設(shè)備的制造精度和裝配精度外，還可通過(guò) 減小數(shù)控系統(tǒng)的控制誤差和采用補(bǔ)償技術(shù)來(lái)達(dá)到。在減小CNC系統(tǒng)控制誤差方面

21、，通常采用提高數(shù)控系統(tǒng)的分辨率、以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給、使CNC控制單位精細(xì)化、提高位置檢測(cè)精度以及位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制等方法。在采用補(bǔ)償技術(shù)方面，除采用齒隙補(bǔ)償、絲桿螺距誤差補(bǔ)償和刀具誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)外，近年來(lái)設(shè)備的熱變形誤差補(bǔ)償和空間誤差綜合補(bǔ)償技術(shù)的研究已成為世界范圍的研究熱點(diǎn)。</p><p><b>　　3. 復(fù)合化加工</b></p><p&g

22、t;　　機(jī)床高速化主要是從提高機(jī)床的運(yùn)行速度來(lái)提高機(jī)床的加工生產(chǎn)率，而機(jī)床的復(fù)合化加工則是通過(guò)增加機(jī)床的功能，減少工件加工過(guò)程中的多次裝夾、重新定位、對(duì)刀等輔 助工藝時(shí)間，來(lái)提高機(jī)床利用率的，因此復(fù)合化加工是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)發(fā)展的另一重要方面。</p><p><b>　　4. 控制智能化</b></p><p>　　隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，并為滿足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、

23、制造自動(dòng)化的發(fā)展需求，數(shù)控技術(shù)智能化程度不斷提高，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：</p><p>　　（1）加工過(guò)程自適應(yīng)控制技術(shù)</p><p>　?。?）加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇 </p><p>　　（3）故障自診斷功能</p><p>　?。?）智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置</p><p><b>　　5. 互聯(lián)

24、網(wǎng)絡(luò)化</b></p><p>　　隨著信息技術(shù)和數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，世界正在經(jīng)歷著一場(chǎng)深刻的“革命”。在以網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化為基本特征的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化以及新的制造哲理深刻地影響新世紀(jì)的制造模式和制造觀念。</p><p>　　6. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)</p><p>　　計(jì)算機(jī)集成制造反映了制造系統(tǒng)的這一新發(fā)展。計(jì)算機(jī)集成制

25、造系統(tǒng)則是技術(shù)上的具體實(shí)現(xiàn)，它能為現(xiàn)代制造企業(yè)追求在激烈變化中、動(dòng)態(tài)市場(chǎng)條件下，具有快速、靈活響應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)提供所要求的戰(zhàn)略性系統(tǒng)技術(shù)。</p><p>　　計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械制造廠的全盤(pán)自動(dòng)化，成為自動(dòng)化工廠或無(wú)人化工廠，是自動(dòng)化制造技術(shù)的發(fā)展方向。</p><p>　　第二章 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)和內(nèi)容</p><p>　　數(shù)控加工工藝是以數(shù)

26、控加工機(jī)床加工中的工藝為研究對(duì)象的一門(mén)加工技術(shù)。它以機(jī)械制造業(yè)中的工藝的基本理論知識(shí)為基準(zhǔn)，結(jié)合數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，綜合運(yùn)用了多方面的知識(shí)解決面臨數(shù)控加工中的工藝問(wèn)題。數(shù)控加工工藝的內(nèi)容包括了機(jī)械加工工藝和數(shù)控加工程序編制的基本知識(shí)和基本理論、典型零件加工工藝分析的方法。無(wú)論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對(duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬訂工藝方案，選擇合適的刀具，確定切削用量。在編程中，對(duì)一些工藝問(wèn)題（如對(duì)刀點(diǎn)，加工路線等）也需要做一些

27、處理。因此，數(shù)控編程的工藝處理是一項(xiàng)十分重要的工作。</p><p>　　2．1 數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)</p><p>　?。?）數(shù)控加工的工藝內(nèi)容十分明確而具體。進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，數(shù)控機(jī)床受數(shù)控系統(tǒng)的指令，完成各種運(yùn)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)各種加工要求。因此在編程加工之前，需要對(duì)影響加工過(guò)程的各種加工工藝因素，如：切削用量、進(jìn)給路線、刀具的幾何形狀，甚至工步的劃分與安排等一一工作做出定量描述。</

28、p><p>　?。?）數(shù)控加工的工藝要求相當(dāng)準(zhǔn)確和嚴(yán)密。數(shù)控加工不能像通用機(jī)床那樣加工，可以對(duì)加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題由操作工人依據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣自行調(diào)整的。在數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)中必須注意加工過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，做到萬(wàn)無(wú)一失。在實(shí)際中一個(gè)字符、一個(gè)小數(shù)點(diǎn)或一個(gè)逗號(hào)的差錯(cuò)都可能釀成重大的機(jī)床事故和質(zhì)量事故。因此，要求編程人員除必須具備較扎實(shí)的工藝基本知識(shí)和較豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)外，還要必須具備耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。&l

29、t;/p><p>　　（3）數(shù)控加工的工序相對(duì)集中。一般來(lái)說(shuō)，在普通機(jī)床上是根據(jù)機(jī)床的種類進(jìn)行單工序加工，而在數(shù)控機(jī)床上往往是在一次裝夾中完成鉆、擴(kuò)、鉸、銑、鏜攻螺紋等多工序加工。這種“多序和一”的現(xiàn)象也屬于“工序集中”的范疇，極端情況下，在一臺(tái)加工中心上可以完成加工的全部加工內(nèi)容。</p><p>　　2. 2 數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)數(shù)控

30、加工工藝主要包括的內(nèi)容如下：(1)選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容；(2)對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析；(3)數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)；(4)對(duì)零件圖紙的數(shù)學(xué)處理；(5)編寫(xiě)加工程序單；(6)按程序單制作控制介質(zhì)；(7)程序的校驗(yàn)與修改；(8)首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理；(9)數(shù)控加工工藝文件的定型與歸檔。</p><p>　　第三章 零件圖的分析</p><p>　　3.

31、1 零件圖的繪制</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是進(jìn)行一個(gè)直徑是80MM長(zhǎng)120MM的圓柱臺(tái)階軸進(jìn)行設(shè)計(jì)，這個(gè)軸上有圓弧、工藝退刀槽、螺紋退刀槽、螺紋及球面構(gòu)成，材料為45#鋼。軸，支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。</p><p>　　本文所設(shè)計(jì)的軸，既承受彎矩有承受扭矩。</p>

32、;<p><b>　　圖3-1 零件圖</b></p><p><b>　　3.2尺寸的分析</b></p><p>　　尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)</p><p>　　在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。因此，零件圖樣上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)上引注尺寸。在本設(shè)計(jì)

33、零件圖，寬度方向以中心軸線為基準(zhǔn)，主零件長(zhǎng)度方向是以R10的半圓球右端面為基準(zhǔn)。幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確。</p><p>　　在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及幾何要素之間的關(guān)系。因?yàn)樵谧詣?dòng)編程時(shí)要對(duì)零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義，手動(dòng)編程時(shí)要計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，無(wú)論哪一點(diǎn)不明確或不確定，編程都無(wú)法進(jìn)行。所以我在尺寸標(biāo)注時(shí)都非常仔細(xì)，以主要基準(zhǔn)為準(zhǔn)對(duì)零件各個(gè)部位的尺寸逐一進(jìn)行標(biāo)注

34、，確保每個(gè)尺寸都標(biāo)注完整，便于以后的編程。</p><p><b>　　3.3圖樣工藝分析</b></p><p>　　如圖1所示，根據(jù)圖樣零件的數(shù)據(jù)顯示選擇毛坯為：直徑85MM*125MM的棒料。此零件外型規(guī)則，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值及凹凸配合等要求較高。零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包含了圓弧，外輪廓，螺紋，切槽以及三維曲面的加工，且大部分的尺寸均達(dá)到IT8-

35、-IT7級(jí)精度。工件選用三爪自定心卡盤(pán)裝夾，由于該零件形狀復(fù)雜所以把零件分為兩步驟完成：先車基準(zhǔn)（零件左端面）→鉆中心孔→車零件最大外圓ø 80 →車ø70及臺(tái)階面 然后調(diào)頭裝夾車ø65臺(tái)階軸→車圓錐面→ 車ø24圓柱→ 車ø20圓柱以及R10半圓球切M24x2螺紋，以零件右端半圓球的端點(diǎn)做工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)（也是編程原點(diǎn)）。</p><p>　　第四章 數(shù)控加工工

36、藝路線的設(shè)計(jì)</p><p>　　數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)與通用機(jī)床加工工藝路線的設(shè)計(jì)的主要區(qū)別，在于它往往不是指從毛坯到成品的整個(gè)工藝過(guò)程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過(guò)程的具體描述。因此在工藝路線設(shè)計(jì)中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工中的整個(gè)工藝過(guò)程中，因而要與其他加工工藝銜接好。</p><p>　　4.1毛坯材料的選擇</p><p>　　材料

37、為45#鋼。因本次設(shè)計(jì)的零件為一般階梯軸，所受扭矩不大，所以45#鋼即可滿足使用要求。此零件外型規(guī)則，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值及凹凸配合等要求較高。毛坯料選為85*125的棒料，如圖4-1所示。</p><p><b>　　圖4-1毛坯圖</b></p><p><b>　　4.2選擇機(jī)床</b></p><p&

38、gt;　　CK7525數(shù)控車床具有粗車循環(huán)及螺紋加工循環(huán)，故選用CK7525數(shù)控車床。</p><p>　　4.3定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　合理地選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動(dòng)軸的幾個(gè)主要配合表面(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對(duì)基準(zhǔn)軸線A-B均有徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)的要求，它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法

39、，以保證零件的技術(shù)要求。</p><p>　　定位基準(zhǔn)包括粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。    粗基準(zhǔn)：用未加工過(guò)的毛坯表面做基準(zhǔn)。    精基準(zhǔn)：用已加工過(guò)的表面做基準(zhǔn)。</p><p>　　粗基準(zhǔn)采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤(pán)裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心

40、孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個(gè)端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過(guò)的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤(pán)裝夾(有時(shí)在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。</p><p>　　4.4工藝路線的擬定</p><p>　　1．各表面加工方法的選擇 加工方法的選擇應(yīng)以滿足加工精度和表面粗糙度的要求為原則。由于獲得同一級(jí)加工精度及表面粗糙

41、度的加工方法一般有許多，在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸和熱處理要求等全面考慮。傳動(dòng)軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該臺(tái)階軸的主要表面的公差等級(jí)(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=1.6 um)較小，故車削時(shí)對(duì)切削用量要求較高。外圓表面的加工方案可為：粗車→半精車→精車。</p><p>　　2．加工順序的確定 對(duì)精度要求較高的零件，其粗、精加工應(yīng)分開(kāi)，以保證零件的質(zhì)量。該軸加工劃分為

42、三個(gè)階段：粗車(粗車外圓、鉆中心孔等)，半精車(半精車各處外圓、臺(tái)階和修研中心孔及次要表面等)，精車（各外圓面、螺紋）。各階段劃分大致以熱處理為界。軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對(duì)于階梯軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。</p><p>　　綜合上述分析，該軸的工藝路線如：下料→車基準(zhǔn)（零件左端面）→車零件最大外圓ø 80 →車

43、8;70及臺(tái)階面 然后調(diào)頭裝夾車ø65臺(tái)階軸→車圓錐面→ 車ø24圓柱→ 車ø20圓柱以及R10半圓球、車螺紋→檢驗(yàn)。工序如圖示。</p><p><b>　　圖4-2 工序圖</b></p><p>　　數(shù)控加工工藝卡片見(jiàn)附圖一。</p><p>　　4.5刀具的選擇和切削參數(shù)</p><p&

44、gt;　　4.5.1車削用量的選擇原則</p><p>　　（1）粗車時(shí)，首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的背吃刀量ap，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量f,最后確定一個(gè)合適的切削進(jìn)度v 。增大背吃刀量ap 可使走刀次數(shù)減少，增大進(jìn)給量f有利于斷屑，因此根據(jù)以上原則選擇粗車切削用量對(duì)于提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是有利的。</p><p>　?。?）精車時(shí)，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余

45、量不大且均勻，因此選擇較?。ǖ惶。┑谋吵缘读縜p和進(jìn)給量f ，并選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度v。</p><p>　?。?）零件的加工高度H≤（1/4-1/6）RD，以保證刀具有足夠的剛度。</p><p>　　切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能，相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用模擬方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用

46、量。</p><p>　　數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫(xiě)入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。 1、主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來(lái)

47、選擇。根據(jù)本例中零件的加工要求，考慮工件材料為鋁件，刀具材料為高建工具鋼，粗加工選擇轉(zhuǎn)速600r/min,精加工選擇800r/min車削外圓，考慮細(xì)牙螺紋切削力不大，采用400r/min來(lái)車螺紋，而內(nèi)孔由于剛性較差，采用粗車400 r/min，比較容易達(dá)到加工要求，切槽的切削刀較大，采用200 r/min更穩(wěn)妥。 2、進(jìn)給速度的確定進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工進(jìn)度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材

48、料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。一般粗車選用較高的進(jìn)給速度，以便較快去除毛坯余量，精車以考慮表面粗糙和零件精度為原則，應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度，得出下</p><p><b>　　表4.1進(jìn)給速度</b></p><p>　　3、背吃刀量確定 背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去

49、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，一般0.2-0.4mm。本設(shè)計(jì)中中，背吃刀量的選擇如表所示： </p><p><b>　　表4.2背吃刀量</b></p><p>　　總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切

50、削用量。</p><p>　　4.5.2刀具的選擇</p><p>　　由于數(shù)控機(jī)床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零件裝夾次數(shù)少的特點(diǎn)，對(duì)所使用的數(shù)控刀具提出了更高的要求。從刀具性能上講，數(shù)控刀具應(yīng)高于普通機(jī)床所使用的刀具。 </p><p>　　選擇數(shù)控刀具時(shí)，首先要應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)才可選用各種高效率的復(fù)合刀具及特殊的專用刀具。在選擇標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控

51、刀具時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，盡可能選用各種先進(jìn)刀具，如可轉(zhuǎn)位刀具、整體硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具等。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的零件加工刀具主要是用硬質(zhì)合金刀，刀具選擇的結(jié)果如表4.3所示，刀具卡片見(jiàn)附圖二。</p><p><b>　　表4.3 刀具選擇</b></p><p>　　4.6夾具的選擇與類型</p><p>

52、　　4.6.1 夾具的選擇</p><p>　　數(shù)控加工對(duì)夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時(shí)，通?？紤]以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。</p><p>　　（2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。</p&

53、gt;<p>　?。?）裝卸工件要迅速方便，以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。</p><p>　?。?）夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用普通的三爪自動(dòng)定心卡盤(pán)，其工作效率高，使用方便、準(zhǔn)確度高。如圖4-2所示。</p><p>　　4.6.2夾具的類型</p><p>　　數(shù)控車

54、床上的夾具主要有兩類：一類用于盤(pán)類或短軸類零件，工件毛坯裝夾在帶可調(diào)卡爪的卡盤(pán)（三爪、四爪）中，由卡盤(pán)傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動(dòng)卡盤(pán)傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　4.6.3零件的安裝</p><p>　　數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，注意以下兩點(diǎn)：</p><p>　?。?

55、）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣有利于編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡(jiǎn)便性和精確性。</p><p>　?。?）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)的零件屬于短軸類零件，故采用三爪自定心卡盤(pán)裝夾。其安裝方便、安裝精度較高，圖4-2所示：</p><p>　　圖4-2 零件裝夾圖</p><

56、p>　　第五章 零件的加工工序及編程</p><p><b>　　5.1數(shù)控加工工序</b></p><p>　　數(shù)控加工車削分十三次切削進(jìn)行加工：</p><p>　　1.然后車削端面作為基準(zhǔn)。</p><p>　　2.首先進(jìn)行車削最大外圓ø80。</p><p>　　3.車&#

57、248;70軸臺(tái)階軸</p><p><b>　　4.車削臺(tái)階平面。</b></p><p><b>　　5.調(diào)頭裝夾。</b></p><p><b>　　6.車削ø65軸。</b></p><p><b>　　7.車削椎面。</b></

58、p><p>　　8.車削ø24圓柱。</p><p>　　9.車削ø20圓柱。</p><p><b>　　10.車削球面。</b></p><p>　　11.切螺紋退刀槽。</p><p><b>　　12.車削工藝槽。</b></p><

59、;p>　　13.加工螺紋M24。</p><p>　　5.2數(shù)控加工程序的編寫(xiě) </p><p><b>　　O0001;</b></p><p>　　N0010 M03 T0101 S500;</p><p>　　N0020 G00 X100.0 Z100.0;</p><p>　　N00

60、30 G00 X85.0 Z2.0;</p><p>　　N0040 G71 U2.0 R1.0;</p><p>　　N0050 G71 P0060 Q0100 U1.0 W0 F100.0;</p><p>　　N0060 G00 X64.0;</p><p>　　N0070 G01 X70.0 Z-1.0;</p><

61、;p>　　N0080 Z-10.0 F50.0;</p><p>　　N0090 X78.0;</p><p>　　N0100 X80.0 Z-11.0;</p><p>　　N0110 Z-24.0;</p><p>　　N0120 X85.0;</p><p>　　N0130 G00 X100.0 Z100.

62、0;</p><p><b>　　S800;</b></p><p>　　N0140 G70 P0060 Q0100;</p><p>　　N0150 G00 X100.0 Z100.0 </p><p>　　N0160 M30;</p><p><b>　　O0002;</b&g

63、t;</p><p>　　N001 M03 T0101 S500;</p><p>　　N002 G00 X100.0 Z100.0;</p><p>　　N003 X85.0 Z2.0;</p><p>　　N004 G71 U2.0 R1.0;</p><p>　　N005 G71 P006 Q018 U1.0 W

64、0 F100.0;</p><p>　　N006 G00 X0.0;</p><p>　　N007 G01 Z0.0 F50.0;</p><p>　　N008 G03 X20.0 Z-10.0 R10.0;</p><p>　　N009 G01 Z-18.0;</p><p>　　N010 X22.0;</p&

65、gt;<p>　　N011X23.8 Z-19.0;</p><p>　　N012 Z-53.0;</p><p>　　N013 X30.0;</p><p>　　N014 X44.992 Z-75.0;</p><p>　　N015 Z-78.0;</p><p>　　N016 G03 X65.0 Z-

66、88.0 R10.0;</p><p>　　N017 G01 Z-98.0;</p><p>　　N018 X78.0;</p><p>　　N019 X82.0 Z-100.0;</p><p>　　N020 S800;</p><p>　　N021 G70 P006 Q019;</p><p&g

67、t;　　N022 G00 X100.0 Z100.0</p><p>　　N023 T0202 S500;</p><p>　　N024 G00 X50.0 Z-78.0;</p><p>　　N025 G01 X40.0;</p><p>　　N026 G00 X50.0;</p><p>　　N027 Z-53.0

68、;</p><p>　　N028 X30.0;</p><p>　　N029 G01 X20.0;</p><p>　　N030 X25.0;</p><p>　　N031 Z-51.0;</p><p>　　N032 X20.0;</p><p>　　N033 G00 X30.0;</p

69、><p>　　N034 X100.0 Z50.0;</p><p>　　N035 T0303 S500;</p><p>　　N036 G00 X23.2 Z-16.0;</p><p>　　N037 G92 Z-50.0 F2.0;</p><p>　　N038 X22.6;</p><p>　　

70、N039 X22.2;</p><p>　　N040 X21.8;</p><p>　　N041 X21.4;</p><p>　　N042 G00 X100.0 Z100.0;</p><p><b>　　N043 M30;</b></p><p><b>　　總 結(jié)</b>

71、;</p><p>　　以上就是本次設(shè)計(jì)的全過(guò)程。這次設(shè)計(jì)不僅使我對(duì)所設(shè)計(jì)的零件有了更深的了解，還使我學(xué)到了許多在書(shū)本上學(xué)不到的東西，這對(duì)我以后走上社會(huì)，走向工作崗位都有十分重要的意義。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐的環(huán)節(jié)，為對(duì)我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)際中進(jìn)行調(diào)查研究的能力、觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛煉，我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力、解決問(wèn)題的能力、

72、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力都得到了很好的鍛煉和加強(qiáng)。</p><p>　　首先，讓我了解到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。以前在學(xué)習(xí)理論課、基礎(chǔ)課的時(shí)候，自己不十分注意理論聯(lián)系實(shí)際，眼高手底，忽略了很多問(wèn)題。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到只有把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去才能發(fā)揮知識(shí)的最大魅力。畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用到了以前所學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，使得我們對(duì)自己所欠缺的部分得到了補(bǔ)充，因此畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的總結(jié)。</p>&l

73、t;p>　　其次，團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。我們組每個(gè)人的設(shè)計(jì)任務(wù)是不相同的，但是所運(yùn)用到的知識(shí)還是有共同之處的。我們?cè)谝黄鸬臅r(shí)候經(jīng)常交流自己設(shè)計(jì)部分的進(jìn)展情況，互相提供有用的資料。在相互幫助中，我們也解決了許多難題，可以說(shuō)每個(gè)人的設(shè)計(jì)部分都和其他人的幫助使分不開(kāi)的。</p><p>　　我在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，從方案的論證到具體的設(shè)計(jì)，查閱了很多的資料，豐富了自己的知識(shí)面。同時(shí)通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使我掌握做好一個(gè)設(shè)備的流程和所需

74、考慮的主要問(wèn)題，為以后的工作奠定了基礎(chǔ)。在那上面。畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我從傳統(tǒng)的被動(dòng)性學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)性學(xué)習(xí)；從閉門(mén)讀書(shū)、死記硬背模式學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯啃?、合作性學(xué)習(xí)；使工作、學(xué)習(xí)、生活步入系統(tǒng)化流程等，我認(rèn)為這種改變是質(zhì)的飛躍。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　張耀宸主編. 機(jī)械加工工藝手冊(cè), 北京：航空工業(yè)出版社, 1993.</p&g

75、t;<p>　　張紀(jì)真主編. 機(jī)械制造工藝標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　柴鵬飛主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　李益民主編. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)， 機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　劉傳紹，鄭建新主編. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，中國(guó)電力出版社，2009</p>

76、<p>　　陳文亮主編. 機(jī)械加工工藝師手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　閆紅主編. 金屬工藝學(xué)，重慶大學(xué)出版社，2004</p><p>　　馮濤、王宏斌、劉志杰主編機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，西北農(nóng)林科技大學(xué)出版社，2006</p><p>　　段明揚(yáng)主編. 現(xiàn)代制造工藝設(shè)計(jì)方法，廣西師范大學(xué)出版社，2007</p>

77、;<p>　　孫本緒、熊萬(wàn)武主編. 機(jī)械加工余量手冊(cè)，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999</p><p>　　楊溥泉主編. 機(jī)械工人切削手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　張超英.數(shù)控機(jī)床加工工藝編程及操作實(shí)訓(xùn). 北京高等教育出版社,2003</p><p>　　余英良.數(shù)控加工編程及操作. 北京高等教育出版社,2003</p>

78、<p>　　楊偉群.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程（數(shù)控車部分）.清華大學(xué)出版社,2002</p><p>　　顧京.數(shù)控加工編程及操作.北京高等教育出版社，2003</p><p>　　宋放之.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程.北京清華大學(xué)出版社，2003</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　三年的學(xué)習(xí)生活

79、轉(zhuǎn)瞬即逝,讓人有些措手不及的感覺(jué)。時(shí)間的流逝其過(guò)程中經(jīng)歷的坎坷使一個(gè)人慢慢成熟，因而我對(duì)過(guò)去的日子和給過(guò)我鼓勵(lì)、幫助的人們總是心懷感激，并讓我倍加珍惜未來(lái)的生活。</p><p>　　在最后的一段時(shí)間里是最考驗(yàn)我們的時(shí)候.畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)里的最后一課,任務(wù)非常艱巨,要求也很嚴(yán)格.通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使對(duì)以前所學(xué)知識(shí)進(jìn)行的一次系統(tǒng)而全面的鞏固和復(fù)習(xí)。在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我遇到了許多的困難。在學(xué)校各個(gè)部門(mén)及老師同學(xué)

80、的幫助下我完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，因此我真誠(chéng)的向那些給我?guī)椭椭笇?dǎo)的部門(mén)和個(gè)人致意我的謝意。</p><p>　　首先要感謝學(xué)院和機(jī)電工程系,為我們能較好進(jìn)行設(shè)計(jì)提供了很多的幫助，為我們能順利進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了前提。其次,要感謝我們的設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：xx老師。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在她的悉心指導(dǎo)下展開(kāi)的。從設(shè)計(jì)題目的提出到論文的完成，xx老師都在關(guān)注我們的進(jìn)度，沒(méi)有xx老師的精心指導(dǎo)，我的設(shè)計(jì)論文也不會(huì)在這么短的時(shí)間內(nèi)完成。在此論

81、文完成之際，謹(jǐn)向xx老師以最衷心的感謝。</p><p>　　經(jīng)過(guò)2個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，作為一個(gè)?？粕降漠厴I(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的,在這里對(duì)他們說(shuō)一聲“謝謝”了! 正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向xx汽車工程職業(yè)學(xué)院，機(jī)電工程系的全體老師表示由衷的謝

82、意。感謝他們?nèi)陙?lái)的辛勤栽培。</p><p><b>　　附圖一</b></p><p><b>　　數(shù)控加工工藝卡片</b></p><p><b>　　附圖二</b></p><p><b>　　數(shù)控加工刀具卡片</b></p><