畢業(yè)設計（論文）-配合件的數(shù)控加工工藝的分析及程序編制

1、<p>　　陜西工業(yè)職業(yè)技術學院</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　設計（論文）題目：配合件的數(shù)控加工工藝的分析及程序編制</p><p><b>　　班級：</b></p><p><b>　　姓名：</b></p><p><

2、b>　　指導老師：</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術為代表的新技術對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備。數(shù)控技術的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，是制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術的發(fā)展和

3、應用領域的擴大對歸計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、醫(yī)療、輕工等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需要裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢，在我國加入WTO和對外開放進一步深化的新環(huán)境下，發(fā)展我國數(shù)控技術及裝備是提高我國制造業(yè)信息化水平和國際競爭能力的重要性保證，數(shù)控加工與編程畢業(yè)設計是數(shù)控技術專業(yè)教學體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，通過畢業(yè)設計使我們學會了對相關學科中的基本理論基本知識進行綜合運用，同時使

4、對本專業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認識，從而達到鞏固、擴大、深化所學知識的目的，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)了科學的研究和創(chuàng)新能力。</p><p>　　此次的畢業(yè)設計主要解決的問題是零件的裝夾、刀具的對刀、工藝路線的制定、工序與工步的劃分、刀具的選擇、切削用量的確定、車削加工程序的編寫、機床的熟練操作。主要困難的是兩次裝夾中的水平Z向長度難以保證、切削用量的參數(shù)設定、對刀的精度、工藝路線的制定。<

5、;/p><p>　　關鍵詞：數(shù)控加工 工藝分析 編程</p><p>　　Abstract Numerical control technology is the mechanical movement and process control of the use of digital information technology, numerical control equip

6、ment is a new technology of numerical control technology as the representative of the traditional manufacturing industries and emerging manufacturing form the infiltration of electromechanical integration products, the s

7、o-called the digital equipment. Numerical control technology application has brought the revolutionary change for the tradi</p><p>　　research and innovation ability. This graduation design mainly solves t

8、he problem that the clamping, tool presetting, process development, working procedures and steps of partitioning, tool selection, cutting the amount determined, turning programming, machine tool operation. The main diffi

9、culty is the two clamping level Z length is difficult to guarantee, cutting parameters are set, the accuracy of the knife, the process of making. Keywords: CNC machining process analysis program</p><p>&l

10、t;b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　第一章 數(shù)控技術概述</p><p>　　1.1 數(shù)控加工簡介</p><p>　　1.2 數(shù)控加工必須遵循的一般原則</

11、p><p>　　1.3 數(shù)控加工工藝特點與內(nèi)容</p><p>　　1.4 數(shù)控加工的步驟</p><p>　　刀具和切削用量的選擇</p><p>　　2.1 數(shù)控機床對刀具的要求</p><p>　　2.2 數(shù)控加工刀具材料的選擇</p><p>　　2.3 切削用量的選擇原則</p>

12、;<p><b>　　夾具的選擇</b></p><p>　　3.1 夾具的基本概念</p><p><b>　　3.2 夾具的選擇</b></p><p><b>　　3.3 夾具的作用</b></p><p><b>　　3.4 夾具的類型</

13、b></p><p><b>　　零件圖工藝分析</b></p><p><b>　　4.1 設備選擇</b></p><p>　　4.2 確定零件的定位基準和裝夾方式</p><p>　　4.2.1 粗基準選擇原則</p><p>　　4.2.2 精基準選擇原則<

14、;/p><p>　　4.2.3 定位基準</p><p>　　4.2.4 裝夾方式</p><p>　　4.3 加工方法的選擇和加工方案的確定</p><p>　　4.3.1 加工方法的選擇</p><p>　　4.3.2 加工方案的確定</p><p>　　4.4 工序與工步的劃分</p&g

15、t;<p>　　4.4.1 按工序劃分</p><p>　　4.4.2 工步的劃分</p><p>　　4.5 確定加工順序及進給路線</p><p>　　4.5.1 零件加工必須遵循的安排原則</p><p>　　4.5.2 進給路線</p><p><b>　　4.6 刀具的選擇</b

16、></p><p>　　4.7 切削用量選擇</p><p>　　4.7.1 被吃刀量的選擇</p><p>　　4.7.2 主軸轉(zhuǎn)速的選擇</p><p>　　4.7.3 進給速度的選擇</p><p>　　數(shù)控編程指令及編程誤差與控制</p><p>　　5.1 編程中工藝指令的處理&

17、lt;/p><p>　　5.1.1 常用G指令代碼功能表</p><p>　　5.1.2 常用M指令代碼功能表</p><p>　　5.2編程誤差與控制</p><p>　　5.2.1 編程誤差</p><p>　　5.2.2 誤差控制</p><p><b>　　第六章</b>

18、;</p><p><b>　　6.1 程序編程</b></p><p><b>　　6.2 模擬運行</b></p><p><b>　　6.3 零件加工</b></p><p><b>　　6.4 精度自檢</b></p><p&g

19、t;<b>　　致謝</b></p><p><b>　　設計小結(jié)</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　第一章 數(shù)控技術概述</p><p><b>　　1.1數(shù)控加工簡介</b></p><p>

20、;　　數(shù)控加工是指在數(shù)控機床上進行零件加工的一種工藝方法，數(shù)控機床加工與傳統(tǒng)機床加工的工藝規(guī)程從總體上說是一致的，但也發(fā)生了明顯的變化。用數(shù)字信息控制零件和刀具位移的機械加工方法。它是解決零件品種多變、批量小、形狀復雜、精度高等問題和實現(xiàn)高效化和自動化加工的有效途徑。</p><p>　　1.2數(shù)控加工必須遵守的一般原則</p><p>　　制定加工方案的一般原則為：先粗后精，先近后遠，先

21、內(nèi)后外，程序段最少，走刀路線最短，特殊情況特殊處理。</p><p>　　1.3數(shù)控加工工藝特點與內(nèi)容</p><p>　　1.3.1數(shù)控加工工藝特點</p><p>　　由于數(shù)控加工采用了計算機控制系統(tǒng)和數(shù)控機床，使得數(shù)控加工與普通加工相比較有以下特點：</p><p>　　1.具有高度柔性：在數(shù)控機床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普

22、通機床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經(jīng)常調(diào)整機床。因此，數(shù)控機床適用于零件頻繁更換的場合。也就是適合單件、小批生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā)，縮短了生產(chǎn)準備周期，節(jié)省了大量工藝設備的費用。</p><p>　　2.加工精度高：數(shù)控機床的加工，一般可達到0.005～0.1mm，數(shù)控機床是按數(shù)字信號形式控制的，數(shù)控裝置每輸出一個脈沖信號，則機床移動部件移動一個脈沖當量（一般為0.001mm），而且機床進給傳動鏈的反向

23、間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進行補償，因此，數(shù)控機床定位精度比較高。</p><p>　　3.加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠：加工同一批量零件，在同一機床，在相同加工條件下，使用相同道具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。</p><p>　　4.生產(chǎn)率高：數(shù)控機床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間，數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速和進給量的范圍大，允許機床進行大切銷量的強力切削，

24、數(shù)控機床目前正進入高速加工時代，數(shù)控機床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率。</p><p>　　5.改善勞動條件：數(shù)控機床加工前經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動，機床就能自動連續(xù)進行加工，直至加工結(jié)束。操作者主要是程序的輸入、編輯、裝卸零件、刀具準備、加工狀態(tài)的觀測，零件的檢測等工作，勞動強度極大降低，機床操作者的勞動趨于智力型工作。另外，機床一般是封閉式加工，即清潔

25、，有安全。</p><p>　　1.3.2數(shù)控加工工藝內(nèi)容</p><p>　　數(shù)控加工工藝過程是利用切削在數(shù)控機床上直接改變加工對象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝過程的主要內(nèi)容如下：</p><p>　　選擇并確定進行數(shù)控加工的內(nèi)容；</p><p>　　對零件圖紙進行數(shù)控加工的工

26、藝分析；</p><p>　　零件圖形的數(shù)學處理及編程尺寸設定的確定；</p><p>　　數(shù)控加工工藝方案的制定；</p><p>　　工步、進給路線的確定；</p><p>　　選擇數(shù)控機床的類型；</p><p>　　刀具、夾具、量具的選擇和設計；</p><p><b>　　切

27、削參數(shù)的確定；</b></p><p>　　加工程序的編寫、校驗與修改；</p><p>　　首件試加工與現(xiàn)場問題處理；</p><p>　　數(shù)控加工工藝技術文件的定型與歸檔；</p><p>　　1.4數(shù)控加工的步驟</p><p>　　必須利用設計前一到二周的時間研究設計計劃和任務書，了解產(chǎn)品的工藝性和

28、公差等級，在初步明確設計要求的基礎上，可以步驟進行設計方案的論證。</p><p><b>　?。?）分析零件圖樣</b></p><p>　　根據(jù)任務書，畫出零件圖，并對工件的形狀、尺寸、精度等級、表面粗糙度、刀具及等技術進行分析。</p><p>　?。?）確定加工工藝方案</p><p>　　根據(jù)上述的分析，選擇加

29、工方案，確定加工順序，加工路線、裝夾方式、切削用量材料等，要求有詳細的設計過程和合理的參數(shù)。</p><p><b>　?。?）數(shù)值計算</b></p><p>　　根據(jù)零件圖的尺寸，確定工藝路線及設計的坐標系，計算運動軌跡，得到刀位數(shù)據(jù)</p><p>　?。?）編寫零件加工程序</p><p>　　根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的功能

30、指令及程序格式，逐步編寫加工程序單，寫出有關的工藝文件如工序卡、數(shù)控刀具卡、刀具明細表、加工工序單等。</p><p><b>　?。?）程序校驗</b></p><p>　　程序編完后，對程序進行校驗，一般采用機床空運轉(zhuǎn)方式，來檢查機床的動作和運行軌跡的正確性，以校驗程序。</p><p>　?。?）對工件進行加工（好的過程控制能很好的節(jié)約時

31、間和提高加工質(zhì)量）</p><p>　?。?）工件驗收和質(zhì)量誤差分析（對工件進行檢驗，合格流入下一道。不合格則通過質(zhì)量分析找出產(chǎn)生誤差原因和糾正方</p><p>　　刀具和切削用量的選擇</p><p>　　2.1數(shù)控機床對刀具的要求</p><p>　　為了保證數(shù)控機床的加工精度，提高生產(chǎn)率及降低刀具的消耗，在選用刀具時對刀具提出了很高的

32、要求，如能可靠的斷屑，有高的耐用度，可快速調(diào)整和更換等。</p><p>　　因此數(shù)控機床對刀具的選擇應滿足以下要求：</p><p>　　1.刀具材料應有一定的堅硬性、耐磨性和良好的切削性能，能適應數(shù)控機床高速切削</p><p>　　為提高生產(chǎn)率和加工高硬度材料的要求，數(shù)控機床向著高速度、大進給、高剛性和大功率發(fā)展。中工作進給由0m/min—5m/min提高到0

33、m/min—15m/min。等規(guī)格的數(shù)控車床，其主軸最高轉(zhuǎn)速一般為3000r/min—5000r/min ,</p><p>　　2．刀具工作可靠性高，刀具材料有足夠的強度和韌性，能承受較高的沖擊載荷，刀具材料導熱性好，能降低切削溫度，提高刀具耐用度，保證數(shù)控機床的加工精度</p><p>　　3.較高的刀具耐用度</p><p>　　4.刀具的尺寸和定位精度高，滿

34、足數(shù)控機床的加工精度</p><p>　　5.刀具具有良好的斷屑功能，使得切削加工過程平穩(wěn)</p><p>　　6.刀具能夠適應數(shù)控機床的快速換刀，減少換刀輔助時間</p><p>　　7.數(shù)控刀具設計制造要求標準化，模塊化</p><p>　　2.2 數(shù)控加工刀具材料的選擇</p><p>　　機械加工中常用的刀具材

35、料主要有高速鋼、硬質(zhì)合金、立方氮化硼(CBN)、陶瓷等。由于重型切削的特點(切削深度大，余量不均，表面有硬化層)，刀具在粗加工階段的磨損形式主要是磨粒磨損。由于切削溫度高，盡管切削速度處于積屑瘤發(fā)生區(qū)，但高溫可以使切屑與前刀面的接觸部位處于液態(tài)，減小了摩擦力，抑制了積屑瘤的生成，所以刀具材料的選擇應要求耐磨損、抗沖擊，刀具涂層后硬度可達80HRC，具有高的抗氧化性能和抗粘結(jié)性能，因而有較高的耐磨性和抗月牙洼磨損能力。硬質(zhì)合金涂層具有較低

36、的摩擦系數(shù)，可降低切削時的切削力及切削溫度，可以大大提高刀具耐用度(涂層硬質(zhì)合金刀片的耐用度至少可提高1倍)等優(yōu)點，但由于涂層刀片的鋒利性、韌性、抗剝落和抗崩刃性能均不及未涂層刀片，故不適用高硬度材料和重載切削的粗加工。只有硬質(zhì)合金刀具適合于重型切削的粗加工。硬質(zhì)合金分為鎢鈷類(YG)、鎢鈷鈦類(YT)和碳化鎢類(YW)。加工鋼料時，由于金屬塑性變形大，摩擦劇烈，切削溫度高，YG類硬質(zhì)合金雖然強度和韌性較好，但高溫硬度和高溫韌性較差，因

37、此在重型切削中很少應用。與之相比，YT類硬質(zhì)合金刀具適于加工鋼料，由于YT類合金具有較高的硬度和耐</p><p>　　根據(jù)加工要求選用四把刀具，T01為粗加工車刀，故選用90°硬質(zhì)合金機夾偏刀；T02為硬質(zhì)合金機夾偏刀，其副偏角應較大，用于加工圓弧和精加工；T03為硬質(zhì)合金機夾切斷刀，其刀片寬度為3mm，用于切槽、切斷等車削加工；T04為60°硬質(zhì)合金機夾螺紋刀，用于螺紋車削加工。</

38、p><p>　　同時把四把到在自動換刀刀架上安裝好，且都對好刀，把它們的刀偏值輸入相應的刀具參數(shù)中。</p><p>　　本設計中加工的工件材料為45號鋼，因此選擇的刀具材料為YT類硬質(zhì)合金。</p><p>　　2.3 切削用量的選擇原則</p><p>　　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，但也應考慮經(jīng)濟性和加工成本；

39、半精加工和精加工時，應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。</p><p>　　切削深度ap。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應留一定的余量進行精加工。數(shù)控機床的精加工余量可略小于普通機床。</p><p>　　切削寬度a

40、e。一般ae與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。經(jīng)濟型數(shù)控加工中，一般ae的取值范圍為：ae=（0.6～0.9）Dc。 </p><p>　　切削速度Vc。提高Vc也是提高生產(chǎn)率的一個措施，但Vc與刀具耐用度的關系比較密切。隨著Vc的增大，刀具耐用度急劇下降，故Vc的選擇主要取 決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很大關系，例如車削合金剛30CrNi2MoVA時，Vc可采用8m/min左右；而用同樣車削

41、鋁合金時，Vc可選200m/min以上。</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。從刀具的壽命（耐用度）出發(fā)，切削用量的選擇方

42、法是：先選取被吃刀量，其次確定進給速度，最后確定主軸轉(zhuǎn)速。</p><p>　　2．3．1背吃刀量確定</p><p>　　背吃刀量ap（切削深度）指：垂直于進給速度方向的切削層最大尺寸。 一般指工件上已加工表面和待加工表面間的垂直距離。</p><p>　　在工藝系統(tǒng)剛性和機床功率允許的條件下，盡可能選取較大的切削深度，以減少進給次數(shù)。當工件的精度要求較高時，則應

43、考慮留有精加工余量，一般為0.1～0.5mm。</p><p>　　切削深度ap計算公式：ap=</p><p>　　式中：  dw—待加工表面外圓直徑，單位mm</p><p>　　dm—已加工表面外圓直徑，單位mm.</p><p>　　2．3．2進給速度的確定</p><p>　　進給速度是數(shù)

44、控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精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。</p><p>　　進給速度是指單位時間內(nèi)，刀具沿進給方向移動的距離，單位為mm/min，也可表示為主軸旋轉(zhuǎn)一周刀具的進給量，單位為mm/r。</p><p>　　確定進給速度的原則:</p><p>　　1）當工件的質(zhì)量要求

45、能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進給速度。一般在100～200mm/min范圍內(nèi)選取。</p><p>　　2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。</p><p>　　3）當加工精度，表面粗糙度要求高時，進給速度應選小些，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。</p><p>　　4）刀

46、具空行程時，特別是遠距離“回零”時，可以設定該機床數(shù)控系統(tǒng)設定的最高進給速度。</p><p>　　5）由于本設計的加工屬于半精加工，因此，選用介于兩者之間的進給速度，即50mm/min—100mm/min。</p><p>　　進給速度Vf的計算Vf = n f</p><p>　　式中： n—車床主軸的轉(zhuǎn)速，單位r/min

47、 。</p><p>　　f—刀具的進給量，單位mm/r 。</p><p>　　2．3.3 主軸轉(zhuǎn)速的確定 </p><p>　　1） 光車外圓時主軸轉(zhuǎn)速。 光車外圓時主軸轉(zhuǎn)速應根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具材料以及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。</p><p>　　切削速度除了計算和查表選取以外，還

48、可以根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。需要注意的是，交流變頻調(diào)速的數(shù)控車床低速輸出力矩小，因而切削速度不能太低。</p><p>　　切削速度確定后，用公式n=1000v/πD計算主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。式中</p><p>　　v----切削速度，單位為m/min，由刀具的耐用度決定；</p><p>　　n----主軸轉(zhuǎn)速，單位為 r/min；</p><

49、p>　　D----工件直徑或刀具直徑，單位為mm。</p><p>　　計算的主軸轉(zhuǎn)速n最后要根據(jù)機床說明書選取機床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考值</p><p>　　注：切削鋼及灰鑄鐵時刀具耐用度約為60min </p><p>　　2）車螺紋時主軸的轉(zhuǎn)速。在車削螺紋時，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到

50、螺紋的螺距P（或?qū)С蹋┐笮?、?qū)動電機的升降頻特性，以及螺紋插補運算速度等多種因素影響，故對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。</p><p>　　大多數(shù)經(jīng)濟型數(shù)控車推薦車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)為：n≤–k</p><p>　　式中：P----被加工螺紋螺距（mm）；</p><p>　　k----保險系數(shù)，一般取為80。</p>

51、<p>　　此外，在安排粗、精車削用量時，應注意機床說明書給定的允許切削用量范圍，對于主軸采用交流變頻調(diào)速的數(shù)控車床，由于主軸在低速時扭矩降低，尤其應注意此時的切削用量的選擇。</p><p>　　總之，切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)機床性能、相關的手冊并結(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。</p><p>　　第三章

52、夾具的選擇</p><p>　　3.1 夾具的基本概念</p><p>　　1) 什么是夾具:是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用在機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。如在車床上廣泛使用的三爪卡盤，頂尖和銑床上用的平口虎鉗等都屬于夾具。在機床---刀具---工件---夾具組成的工藝系統(tǒng)中，夾具是一個重要的環(huán)節(jié) 。</p><p>　　在現(xiàn)

53、代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本。</p><p><b>　　3.2 夾具的選擇</b></p><p>　　數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求：一是夾具應具有足夠的精度和剛度；二是夾具應有可靠的定位基準。選用夾具時，通?？紤]以下幾點：</p><p>　　1）盡量選用可調(diào)整夾具、組

54、合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間。 </p><p>　　2）在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。 </p><p>　　3）裝卸工件要迅速方便，以減少機床的停機時間。 </p><p>　　4）夾具在機床上安裝要準確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。 </p><p><b>　　3.3 夾

55、具的作用</b></p><p>　　1）保證加工精度 用機床夾具裝夾工件，能準確確定工件與刀具、機床之間的相對位置關系，可以保證加工精度。</p><p>　　2）提高生產(chǎn)效率 機床夾具能快速地將工件定位和夾緊，可以減少輔助時間，提高生</p><p><b>　　產(chǎn)效率。</b></p><p>　　3）

56、減輕勞動強度 機床夾具采用機械、氣動、液動夾緊裝置，可以減輕工人的勞動強度。</p><p>　　4）擴大機床的工藝范圍 利用機床夾具，能擴大機床的加工范圍，例如，在車床或鉆床上使用鏜?？梢源骁M床鏜孔，使車床、鉆床具有鏜床的功能。</p><p><b>　　3.4 夾具的類型</b></p><p>　　數(shù)控車床上的夾具主要有兩類：一類用于

57、盤類或短軸類零件，工件毛坯裝夾在帶可調(diào)卡爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動旋轉(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卡盤傳動旋轉(zhuǎn)。在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。 L{:e_@  </p><p>　　J7RkbLo  機床夾具的種類繁多

58、，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。常用的類型有以下幾種。 2/OOq  E>`e G  1、按夾具的使用特點分類 .#c|qP-  nh7W~fbp</p><p>　　根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，機床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和拼裝夾具五大類。 t@  專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用。除大批大量生產(chǎn)之外，中小批量生

59、產(chǎn)中也需要采用一些專用夾具，但在結(jié)構(gòu)設計時要進行具體的技術經(jīng)濟分析。 } })T!x;W8  u5"1 g/7  （3）可調(diào)夾具  某些元件可調(diào)整或更換，以適應多種工件加工的夾具，稱為可調(diào)夾具?？烧{(diào)夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用。它一般又可分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種。前

60、者的通用范圍比通用夾具更大；后者則是一種專用可調(diào)夾具，它按成組原理設計并能加工一族相似的工件，故在多品種，中、小批量生產(chǎn)中使用有較好的經(jīng)濟效果。 Fl"x<D~  O|M{FTFo3  （4）組合夾具  采用標準的組合元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標準的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸

61、，清洗后留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短</p><p>　　2、按使用機床分類 xPC%XSZ-  OkuR$z+?M1  </p><p>　　eX' {AM@  </p><p>　　本設計加工的是小型零件，因此采用三爪卡盤。</p><p>　　第四章 零件圖工藝分析&

62、lt;/p><p><b>　　4.1設備選擇</b></p><p>　　對于一個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機床上完成，而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進行仔細的工藝分析，選擇那些是最適合、最需要進行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。再考慮選擇內(nèi)容時應結(jié)合本企業(yè)設備的實際，立足與解決難題、攻克關鍵問題和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)

63、勢。</p><p>　　一、適于數(shù)控加工的內(nèi)容</p><p>　　在選擇時，一般可按下列順序考慮：</p><p>　?。?）通用機床無法加工的內(nèi)容應做為優(yōu)先選擇內(nèi)容；</p><p>　?。?）通用機床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應作為重點選擇內(nèi)容；</p><p>　?。?）通用機床加工效率低、工人手工操作勞動

64、強度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機床尚存在富裕加工能力時選擇。</p><p>　　二、不適于數(shù)控加工的內(nèi)容</p><p>　　一般來說，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)效率與綜合效益方面會得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工：</p><p>　?。?）占機調(diào)整時間長</p><p>　?。?）加工部位分散，需要

65、多次安裝、設置原點。</p><p>　?。?）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。</p><p>　　此外，再選擇和決定加工內(nèi)容時，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等?？傊M量做到合理，達到多、好、省的目的。要防止把數(shù)控機床當普通機床使用。</p><p>　　根據(jù)零件可選用華中數(shù)控CK6140。</p><p>

66、;　　4.2確定零件的定位基準和裝夾方式</p><p>　　在零件的加工過程中，每一道工序都有定位工序的選擇問題。定位基準選擇的好壞，對保證零件的加工精度，合理安排加工順序都有著決定性的影響。</p><p>　　基準的概念：基準是指用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素的幾何關系所依據(jù)的那些店、線、面。</p><p>　　4.2.1粗基準選擇原則</p>&

67、lt;p><b>　　粗基準的選用原則</b></p><p>　　1、保證不加工表面與加工表面相互位置要求原則。當有些不加工表面與加工表面之間有相互位置要求時，一般不選擇加工表面作為粗基準。</p><p>　　2、保證各加工表面的加工余量合理分配的原則。應選擇重要加工表面為粗基準。</p><p>　　3、粗基準不重復使用的原則。粗基

68、準的精度低，粗糙度數(shù)值大，重復使用會造成較大的定位誤差，因此，同一尺寸方向的粗基準，通常只允許使用一次。</p><p>　　4.2.2精基準的選擇原則</p><p><b>　　精基準的選用原則</b></p><p>　　1、基準重合原則。盡可能使設計基準和定位基準重合，以減少定位誤差。</p><p>　　2、基

69、準統(tǒng)一原則。盡可能使用同一定位基準加工個表面，以保證各表面的位置精度。如軸類零件常用兩端頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準。</p><p>　　3、互為基準原則。當兩個加工表面間的位置精度要求比較高的時候，可用互為基準的原則反復加工。</p><p>　　4、自為基準的原則。當要求加工余量小而均勻時，可選擇加工表面作為自身的定位基準。</p><p><b>　　

70、4.2.3定位基準</b></p><p>　　在加工時，用以確定工件在機床上或夾具中正確位置所采用的基準，稱為定位基準。</p><p>　　以未加工過的毛坯表面作定位基準時稱粗基準; 以加工過的表面作定位基準時稱精基準。...即盡可能選擇設計基準為定位基準、測量基準和工序基準，這樣，可以避免由于基準不重合而造成的累積誤差，保證加工精度。</p><p&g

71、t;<b>　　4.2.4裝夾方式</b></p><p>　　在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個卡爪是同步運動的，能自動定心，一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。 2）在兩頂尖之間裝夾。對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。 

72、3）用卡盤和頂尖裝夾。當車削質(zhì)量較大的工件時要一段用卡盤夾住，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，軸向定位準確，應用較廣泛。 4）用心軸裝夾。當裝夾面為螺紋時再做個與之配合的螺紋進行裝夾，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，軸向定位準確。</p><p>　　4.3加工方法的選擇和加工方案的確定</p><p>　　4

73、.3.1加工方法的選擇</p><p>　　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。在實際選擇中，要結(jié)合零件形狀、尺寸大小、熱處理要求和現(xiàn)有生產(chǎn)條件等全面考慮。因為該零件是軸類零 件，比較適合在車床上加工，又經(jīng)過對零件圖尺寸分析，尺寸精度比較高。如ф53±0.02mm，ф35mm等，在普通車床是難以保證其尺寸精度、表面粗糙度，所以應該選擇在數(shù)控

74、車床上加工。</p><p>　　4.3.2加工方案的確定</p><p>　　零件上精度比較高度表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。該零件有兩種加工方案：①直接用三抓卡盤裝夾、調(diào)頭加工。②用三抓卡盤裝夾夾緊和自由端活動頂尖，經(jīng)試驗論證第二種方案裝夾困難，對刀、退刀及換刀相當困難，所以在這里選擇第一種方案加工，能夠保證其技術要求。</p><p>

75、;　　4.4工序與工步的劃分</p><p>　　4.4.1按工序劃分</p><p>　　工序劃分有三種方法 ①按零件的裝夾定位方式劃分 ②按粗、精加工劃分工序 ③按所用的刀具劃分工序。</p><p>　　由于零件需要調(diào)頭加工，如果按粗、精加工劃分工序。在調(diào)頭加工前后各有一次粗加工和精加工，顯得比較繁瑣，所以不可?。蝗绻此玫牡毒?/p>

76、劃分工序，刀具有四把，雖然不多，但是在調(diào)頭加工前后至少要重復使用三把刀，而同一把刀的兩次粗、精加工分別在調(diào)頭加工前后，加工內(nèi)容不連續(xù)，所以也不合理，不易劃分工序；只有按零件的裝夾定位方式劃分工序比較符合該零件的加工工序，且能保證兩次裝夾的位置精度，每一次裝夾為一道工序。該零件只需調(diào)頭前、后加工兩道工序即可完成所有的加工表面，且能保證各尺寸精度及表面粗糙度。</p><p>　　4.4.2工步的劃分</p&g

77、t;<p>　　因為每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易劃分工歩；這里選用加工不同的表面來劃分工序就比較容易：</p><p><b>　　零件1工序卡：</b></p><p><b>　　零件2工序卡：</b></p><p><b>　　零件3工序卡：</b>

78、;</p><p>　　4.5確定加工順序及進給路線</p><p>　　4.5.1零件加工必須遵守的安排原則</p><p>　?。?）基面先行 先加工基準面為后面的加工提供精基準面，所以我應將右端面作為基準面。</p><p>　?。?）先主后次 由于所加工的表面均為重要表面，所以應按照順序從右到左依次加工。</p>

79、;<p>　?。?）先粗后精   先車削去大部分的金屬余量，再進行成形切削保證零件的尺寸要求和質(zhì)量要求。</p><p>　?。?）先面后孔 先加工好平面后，就能以平面 定位加工孔，定位穩(wěn)定、可靠，保證平面和孔的位置精度。</p><p>　?。?）先內(nèi)后外、內(nèi)外交叉 控制內(nèi)表面的精度較困難，刀具剛性較差，加工中清除切屑較困難，并且以內(nèi)孔定位

80、不易變形。</p><p><b>　　4.5.2進給路線</b></p><p>　　在數(shù)控加工中，刀具好刀位點相對于工件運動軌跡稱為加工路線。編程時，加工路線的確定原則主要有以下幾點：</p><p>　?。?）加工路線應保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；</p><p>　?。?）使數(shù)值計算簡單，以減少編

81、程工作量；</p><p>　?。?）應使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空行程時間。</p><p>　?。?）確定加路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定一次走刀，還是多次走刀來完成所有加工表面，具體綜合上面進給線的特點再根據(jù)具體零件具體分析，我確定該零件的進給路線如下圖所示：</p><p><b>　　4.6刀具的選

82、擇</b></p><p>　　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)的加工方法相經(jīng)，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，能適應高速和大切削用量切削。選刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應。接合

83、零件輪廓相對還是較復雜，所以具體選刀如下：</p><p>　　1、平端面可選用90°WC-Co的硬質(zhì)合金外圓車刀，粗車、精車及在這里我選擇一把硬質(zhì)合金右端面外圓車刀，為防止在進行圓弧切削時刀具的副后刀面與工件輪廓表面發(fā)生干涉（可用作圖法檢驗），副偏角應選擇Kr′大一點的，取Kr′=40°右端面外圓車刀的材料選擇及Kr′值這里分別參照《金屬切削與刀具實用技術》一書表1-1，表1-17。<

84、/p><p>　　2、切槽時由于零件中槽寬5±0.04mm，一般都選刀寬4mm,刀桿25×25mm材料為高速鋼W18CrV4R的切斷刀，切槽時選用4mm 刀寬即可。切槽刀的選擇及型號這里分別參照《《金屬切削與刀具實用技術》一書表1-3，表2-2。</p><p>　　3、切螺紋時為了保證其螺紋刀的強度這里選用W18CrV4R高速金60°外螺紋車刀，為</p&

85、gt;<p>　　了保證螺紋牙深，刀尖應小于輪廓最小圓弧半徑Rε，Rε=0.15～0.2mm。刀具選材料參照《《金屬切削與刀具實用技術》一書表1-3即。</p><p><b>　　零件1刀具卡如下：</b></p><p><b>　　零件2刀具卡如下：</b></p><p><b>　　零件3

86、刀具卡如下：</b></p><p><b>　　4.7切削用量選擇</b></p><p>　　切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、切削深度或?qū)挾?、進給速度（進給量）等。對于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應編入程序單內(nèi)。</p><p>　　合理選擇切削用量的原則是：粗加工是，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也考慮經(jīng)濟性和加工成本

87、；精加工進，應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性加工成本。具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。</p><p>　　4.7.1背吃刀量的選擇</p><p>　　零件輪廓粗車循環(huán)時選ap=2mm，精加工時選ap=0.2mm，螺紋粗車時選ap=0.4mm，逐刀減少粗車4次后，精車時選ap=0.1mm。這里粗車ap值、精車ap值都是《金屬切削與刀具實用技術》一書。

88、</p><p>　　4.7.2主軸轉(zhuǎn)速的選擇</p><p>　　粗車直線和圓弧時n=800r/min，精車時n=1500r/min，切槽時n=600r/min，切螺紋時n=300r/min，精車時選n=300r/min。粗車和精車的主軸轉(zhuǎn)速的選取都是根據(jù)平時上課所講的及前人的實踐經(jīng)驗所給定的。</p><p>　　4.7.3進給速度的選擇</p>

89、<p>　　粗車直線、圓弧時選F=150mm/min，精車時選F=50mm/min，切槽時選F=8mm/min，粗車螺紋時選F=100mm/min，精車時選F=50mm/min。參照《數(shù)控加工與編程》一書表1-2選取。</p><p>　　綜上所述，零件的數(shù)控車削工藝分析的內(nèi)容，并將其填入數(shù)控工藝卡上。工藝卡片上其主要內(nèi)容有：工步分析、工步內(nèi)容、各工步所用的主軸轉(zhuǎn)速、刀具及進給速度。</p>

90、<p><b>　　零件1工藝卡如下：</b></p><p><b>　　零件2工藝卡如下：</b></p><p><b>　　零件3工藝卡如下：</b></p><p>　　第五章 數(shù)控編程指令及編程誤差與控制</p><p>　　5.1編程中工藝指令的處

91、理</p><p>　　5.1.1常用G指令代碼功能表</p><p>　　注：①表內(nèi)00組為非模態(tài)代碼；只在本程序內(nèi)有效。其他組為模態(tài)指令，一次制定后持續(xù)有效，直到被其他組其他代碼所取代。</p><p>　?、跇擞?的G代碼為數(shù)控系統(tǒng)通電啟動后的默認狀態(tài)。</p><p>　　5.1.2常用M指令代碼功能表</p><

92、p>　　注：①表內(nèi)00組為非模態(tài)代碼；其余為模態(tài)代碼，同駔可相互取代。</p><p>　?、谧饔脮r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段指令運動同時開始。</p><p>　　5.2編程誤差與控制</p><p><b>　　5.2.1編程誤差</b></p>

93、<p>　　編程階段的誤差是不可避免的，誤差來源主要有三種形式：近似計算誤差、插補誤差、尺寸圓整誤差，直接影響加工尺寸精度，本次加工主要誤差是計算誤差與圓弧相切的切點坐標及未知交點坐標值。我們是經(jīng)過筆算的數(shù)值，存在著較大的誤差。</p><p><b>　　5.2.2誤差控制</b></p><p>　　第六章 程序編制及模擬運行,零件加工或</p&

94、gt;<p><b>　　精度自檢</b></p><p><b>　　6.1程序編制</b></p><p><b>　　6.2零件加工</b></p><p>　　裝夾好毛坯，調(diào)出編制好的程序，直接進行自動加工直至程序結(jié)束</p><p><b>

95、　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過這次的畢業(yè)設計，讓我深刻的體會到什么叫做作真正的學以置用，這正是我們做學問真正的目的，也正是大多數(shù)學者難以做到的一點。</p><p>　　在課堂上學到的都是以理論為主，實踐為輔，而現(xiàn)實生活中不論是做什么事情都是以理論為辦事依據(jù)，實際行動為主。比如：我們的畢業(yè)設計就是要以理論知識為原則來設計自已的數(shù)控車削加工過程，然后再根據(jù)你的設計

96、步驟來進行實踐驗正，看實踐操作是否滿足工藝過程和技術要求，若不行則要進行多次修改直到合格為止。在這里我學到了做任何事情要細心、認真、有耐心，考慮每一個細節(jié)問題要全面周到。</p><p>　　在設計期間，我們以小組為單位，遇到問題一起分析，找出關鍵地方，使我們能在較短的時間內(nèi)找到解決方案，讓我們在零件的加工實踐操作中和工藝方面的分析得到進一步的認識，也看到了互相學習鉆研和拼搏的精神，我的畢業(yè)是經(jīng)過一次又一次的修改

97、和反復的驗正，最后在老師的批準下，畢業(yè)設計終于合格了。我的畢業(yè)設計之所以能圓滿的完成是在得到指導老師蘇老師精心指導下和我們組的其他成員同學的互相幫助下完成的，在這里我要忠心的感謝我們的指導老師蘇老師的精心指導以及我們組其他成員的幫助。我還要真誠的祝福各老師在以后的歲月里身體健康、步步高升；祝福同學們在今后的人生道路上工作順利、事業(yè)有成。</p><p><b>　　設計小結(jié)</b></

98、p><p>　　開始做畢業(yè)設計前，我認真閱讀了畢業(yè)設計指導書，對零件圖進行仔細的分析，從而在設計前有一個清晰的思路，也為我的設計打下了基礎，使我的開題報告能順利的完成。開題報告完成后，接著開始進行正文的撰寫，設計也就正式開始了，首先我們對零件進行了工藝分析，如毛坯尺寸大小的確定和材料的確定，選擇合適的加工方案法，擬定加工方案，選擇合適的夾具、刀具與切削用量的確定等。在工藝分析上，讓我們鞏固了在大一大二時學的機械制造、

99、機械制圖、機械設計、公差與配合、金屬工藝Pro/E繪圖等專業(yè)課程，是我更好把各專業(yè)課相結(jié)合起來去完成畢業(yè)設計。隨著畢業(yè)設計做完，也將意味我的大學生活即將結(jié)束，但在這段時間里面我覺得自己是努力并快樂的。在繁忙的的日子里面，曾經(jīng)為解決技術上的問題，而去翻我所學專業(yè)的書籍。經(jīng)過這段時間我真正體會了很多，也感到了很多。</p><p>　　在兩年的大學生活里，我覺得大多數(shù)人對本專業(yè)的認識還是不夠,在大二期間學院曾為我們組

100、織了兩個月的實習，為了更深入的理解并掌握大學的專業(yè)知識，加強專業(yè)技能。老師選擇的畢業(yè)設計課程是：軸類零件加工。通過次此的分析，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)土曇郧暗闹R，在對以前學的知識進行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦形成一初步的印象。各專業(yè)課之間相關聯(lián)的知識也能很好的理解。</p><p>　　在這次畢業(yè)設計中，給我最大的體會就是熟練的操作技能來源我們平時對專業(yè)知識的掌

101、握程度。比如，我們想加快編程速度，除了對各編程指令的熟練掌握外，還得需要你必須掌握零件的工藝方面的知識，對夾具刀具切削用量參數(shù)的設定我們必須清楚。</p><p>　　在設計中得到了老師和小組同學的指導與幫忙，非常謝謝！回顧設計歷程，太多的感想和心得是無法用文字來表達的。每次在遇到難點問題并通過自己的不斷努力克服難關時，那份成就感，那種喜悅之情是別人無法體會到的?？吹缴磉叺耐瑢W都是那么認真投入，相互支持和鼓勵的奮