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山山 東東 省省 水水 利利 職職 工工 大大 學(xué)學(xué) 畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文 設(shè)計(jì)（論文）題目設(shè)計(jì)（論文）題目軸類零件加工工藝分析軸類零件加工工藝分析 系系 別別 及及 專專 業(yè)業(yè)機(jī)電系機(jī)電系數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù) 姓姓名名馮雪蓮馮雪蓮 指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師隋漢輝隋漢輝劉承信劉承信 完完成成日日期期2009 年年 1 月月 20 日日 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 I 摘要 在數(shù)字化制造技術(shù)中，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)是最重要的技術(shù)之一。本文 主要對(duì)軸類零件的加工工藝和常用工藝設(shè)備作以概述并簡單陳述軸類零件的功用與結(jié) 構(gòu)，軸類零件的技術(shù)要求及軸類零件的材料和毛坯選擇。 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(fù)雜的環(huán)節(jié),也是數(shù)控 加工工藝方案設(shè)計(jì)的核心工作,必須在數(shù)控加工方案制定前完成。 數(shù)控加工工藝是伴隨著 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生,不斷發(fā)展和逐步完善起來的一門應(yīng)用技術(shù),研究的對(duì)象是數(shù)控設(shè)備完成 數(shù)控加工全過程相關(guān)的集成化技術(shù),最直接的研究對(duì)象是與數(shù)控設(shè)備息息相關(guān)的數(shù)控裝 置、控制系統(tǒng)、數(shù)控程序及編制方法。 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。本文對(duì)軸類零件加工工藝分析軸類零件加工工藝分析首先是對(duì)工件進(jìn)行 加工工序的確定，并且進(jìn)行工藝分析，裝夾方式的選擇，切削用量的確定。再對(duì)刀具進(jìn) 行了選擇。然后就工藝路線進(jìn)行編程加工。 關(guān)鍵詞：加工工藝分析、手工編程、精度、定位、裝夾 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 II 目錄 第一章 概述 1 1. 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ) 1 2. 選擇設(shè)備 2 3. 定位與夾緊方案的確定2 4. 夾具的選擇 2 5. 走刀路線和工步順序的確定3 6. 刀具的選用 .3 7. 切削用量的選擇.4 8. 數(shù)控加工工藝文件的填寫. 4 9. 軸類零件的一般功用.5 10. 軸類零件單件小批生產(chǎn)一般的工藝過程.5 第二章典型軸類零件的加工工藝分析(一)6 1)零件各主要部分的功用和技術(shù)要求.6 2）零件圖工藝分析.7 3）確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方案.8 4）選擇設(shè)備.9 5）確定加工順序及進(jìn)及路線.10 6)刀具選擇.13 7)零件基本工藝過程.14 8)切削用量選擇 14 9)數(shù)控加工程序.16 10)校驗(yàn) 19 謝辭.20 參 考 文 獻(xiàn).21 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 1 第一章 概述 軸類零件工藝設(shè)計(jì)是對(duì)工件進(jìn)行數(shù)控加工的前期工藝準(zhǔn)備工作， 因?yàn)橹挥泄に嚊] 設(shè)計(jì)方案確定以后程序編制才有依據(jù)，所以它必須在程序編制工作以前完成。規(guī)定零 件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件，稱為工藝規(guī)程。工藝規(guī)程用于指導(dǎo)生產(chǎn)。 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，要把被加工的全部工藝過程；工藝參數(shù)等編制成程序，整 個(gè)加工過程是自動(dòng)進(jìn)行的， 因此程序編制前的工藝分析是一項(xiàng)十分重要的工作。工藝 設(shè)計(jì)方面考慮不周是造成數(shù)控加工差錯(cuò)的主要原因之一。 工藝設(shè)計(jì)搞不好往往要成倍 增加工作量。 在選擇并決定數(shù)控加工零件及加工內(nèi)容后，應(yīng)對(duì)零件的數(shù)控加工工藝進(jìn)行全面、 認(rèn)真、仔細(xì)的分析。 1.數(shù)控加工工藝基礎(chǔ) 對(duì)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析時(shí)分析零件圖是工藝制訂中的首要工作， 它主要 包括以下內(nèi)容： 結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件的結(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 工成性型。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。 零件輪廓幾何要素分析 在手工編程時(shí)，要計(jì)算每個(gè)基點(diǎn)坐標(biāo)，在自動(dòng)編程時(shí)，要對(duì)構(gòu)成零件輪廓的所有 幾何元素進(jìn)行定義，因此在分析零件圖時(shí)，要分析幾何元素的給定條件是否充分。由 于設(shè)計(jì)等多方面的原因， 可能在圖樣上出現(xiàn)構(gòu)成加工零件輪廓的條件不充分，尺寸模 糊不清且有缺陷，增加了編程工作的難度，有的甚至無法編程?？傊?，圖樣上給的尺 寸要完整，且不能自相矛盾，所確定的加工零件輪廓是唯一的。 精度及技術(shù)要求分析 對(duì)被加工零件的精度及技術(shù)要求進(jìn)行分析，是零件工藝性分析的重要內(nèi)容。只有 在分析零件尺寸精度和表面質(zhì)量的基礎(chǔ)上，才能對(duì)加工方法、裝夾方式、刀具及切削 用量進(jìn)行正確而合理的選擇。 精度及技術(shù)要求分析的主要內(nèi)容：一是 分析精度及 各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全、是 否合理；二是分析本工序的 數(shù)控車削加工精度能否達(dá)到圖樣要求，若達(dá)不到，需采 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 2 取其他措施彌補(bǔ)時(shí)，則應(yīng)給后續(xù)工序留有一定余量；三是 找圖樣上有位置精度要求 的表面。這些表面應(yīng)在一次裝夾下完成；四是 對(duì)表面粗糙要求較高的表面，應(yīng)確定 用恒線速度切削。 2選擇設(shè)備 數(shù)控車床是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床，也是使用數(shù)量最多的數(shù)控機(jī)床， 約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的 25%。它通主要用于精度要求高、表面粗糙度好、輪廓形狀復(fù)雜 的軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件的加工，并進(jìn)行切槽、鉆孔、擴(kuò)、絞孔的加工。 數(shù)控車床的基本構(gòu)成架、尾座、進(jìn)給機(jī)構(gòu)和床身等。 數(shù)控銑床一般指規(guī)格較小的升降臺(tái)數(shù)控銑床，其工作臺(tái)寬度多在 400 毫米以下， 規(guī)格較大的數(shù)控銑床（例如工作臺(tái)在 500、630 毫米以上的）多屬于床身式布局或龍 門式布局。數(shù)控銑床可進(jìn)行鉆孔、鏜孔、攻螺紋、外形輪廓銑削、平面銑削、平面型 腔銑削及三維復(fù)雜性面的銑削加工。加工中心、柔性加工單元是在數(shù)控銑床的加工基 礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來的，其主要加工也是銑削加工。 3.定位與夾緊方案的確定 除應(yīng)遵循普通機(jī)床加工有關(guān)定位基準(zhǔn)的選擇原則和有關(guān)工件夾緊的基本要求外， 數(shù)控加工中工件的定位基準(zhǔn)與夾緊方案的確定還應(yīng)該注意下列三點(diǎn)： 力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、 工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程 中的計(jì)算工作量。 設(shè)法減少裝夾次數(shù)， 盡可能做到一次定位裝夾后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(jī) 床的效率。 避免采用機(jī)人工調(diào)整式方案，以免占機(jī)時(shí)間太多，影響加工效率。 4.夾具的選擇 數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求： 一是保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的 坐標(biāo)方向相對(duì)固定，二是要能直協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。具體地來說，要重點(diǎn) 考慮以下幾點(diǎn)： 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 3 單件小批量生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)先選用組合夾具、可調(diào)夾具和其他通用夾具，以縮短生 產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間和節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。 在成批生產(chǎn)時(shí)，才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。 零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機(jī)床的停頓時(shí)間。 夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)零件各表面的加工，即夾具要敞開，其定位、 夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的走刀。 為了提高數(shù)控加工的效率， 批量較大的零件加工可以采用多工位、氣動(dòng)或液壓 夾具。 5.走刀路線和工步順序的確定 走刀路線是指刀具在整個(gè)加工工序中相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡， 它不但包括了工步 的內(nèi)容，也反映出工步的順序。走刀路線也是編程的主要依據(jù)之一，因此，在確定走 刀路線時(shí)最好畫一張工序簡圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫上去（包括進(jìn)退刀路線）。 工步順序是同一道工序中各個(gè)加工表面的先后次序。它對(duì)零件的加工質(zhì)量，加工效率 和數(shù)控加工中的走刀路線有直接影響， 應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工序的加工要求等合 理安排。工步的劃分與安排一般可隨走刀路線來進(jìn)行，在確定走刀路線時(shí)，主要考慮 以下幾點(diǎn)： 對(duì)點(diǎn)位加工的數(shù)控機(jī)床（如鉆、銑床），要考慮盡可能縮短走刀路線，以減少 空程時(shí)間，提高加工效率。 為了保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求， 最終輪廓應(yīng)安排最后一次走刀連 續(xù)加工。 刀具的進(jìn)退路線須認(rèn)真考慮， 要盡量避免在輪廓處停刀或垂直切入、 切入工件， 以免留下刀痕（切削力發(fā)生突然變化而造成彈性變形）。 銑削輪廓的加工路線要合理選擇，一般采用三種走刀方式：1)為 Z 字形雙方向 走刀方式，2）為單方向走刀方式，3)為環(huán)形走刀方式。 6.刀具的選用 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 4 數(shù)控加工用刀具的合理選擇是保證加工質(zhì)量和提高加工效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 使用不 合適的刀具會(huì)限制機(jī)床性能的發(fā)揮， 即使具有高性能的機(jī)床也不能取得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效 益。有統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，刀具僅占零件加工總成本的 3%，如果延長刀具壽命 50%，每個(gè) 零件總成本也僅降低 1%，但是切削效率如果提高 20%，零件加工成本將降價(jià)低 15%。 選用數(shù)控刀具時(shí)的一般原則時(shí)首先看，具體加工時(shí)刀具與機(jī)床性能、零件材質(zhì)、 毛坯余量、精度要求等因素，合理的選擇不僅可以提高加工質(zhì)量，還可以充分發(fā)揮數(shù) 控機(jī)床性能，提高加工效率，降低加工成本。就數(shù)控加工特點(diǎn)而言，在選用數(shù)控刀具 時(shí)一般遵循如下原則： 應(yīng)盡可能選用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位涂層刀具。 應(yīng)根據(jù)工件形狀選擇適當(dāng)?shù)牡毒咝问健?在大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡量采用各種高效刀具。 7.切削用量的選擇 數(shù)控車床加工中的切削用量可以在機(jī)床說明書中給定的允許范圍內(nèi)選取。 8.數(shù)控加工工藝文件的填寫 數(shù)控加工藝文件既是數(shù)控加工、產(chǎn)品驗(yàn)收的依據(jù)，也是需要操作者遵守、執(zhí)行的 規(guī)程； 有的則是加工程序的具體說明或附加說明，目的是讓操作者更加明確程序的內(nèi) 容、安裝與定位方式、各個(gè)加工部位所選用的刀具及其他問題。編寫數(shù)控加工專用技 術(shù)文件是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。 為了加強(qiáng)技術(shù)文件的管理， 數(shù)控加工專用技術(shù)文件應(yīng)該走標(biāo)準(zhǔn)化、 規(guī)范化的道路， 但目前還有較大困難， 只能先按部門或按單位局部統(tǒng)一。下面介紹幾種數(shù)控加工工藝 專用技術(shù)文件，以供參考。 數(shù)控加工工序卡片 數(shù)控加工工序卡片與普通加工工序卡片有許多相似之處，所不同的是：草圖中應(yīng) 注明編程原點(diǎn)（對(duì)刀點(diǎn)），要進(jìn)行編程簡要說明（所用控制型號(hào)、程序介質(zhì)、程序編 號(hào)、鏡像加工對(duì)稱方式、刀具半徑補(bǔ)償界限等）及切削參數(shù)（程序編入的主軸轉(zhuǎn)數(shù)、 進(jìn)給速度、最大切削深度或?qū)挾鹊龋┑倪x定。在工序加工內(nèi)容不十分復(fù)雜的情況下， 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 5 用數(shù)控加工工序卡的形式較好。可以把零件草圖、尺寸、技術(shù)要求、工序內(nèi)容及程序 要說明的問題集中反映在一張卡片上，做到一目了然。 數(shù)控加工程序說明卡片 實(shí)踐證明， 僅用加工程序單、工藝規(guī)程和控制帶來進(jìn)行實(shí)際加工還有許多不足之 處。由于操作者對(duì)程序的內(nèi)容不清楚，對(duì)編程人員的意圖理解不夠透徹，經(jīng)常需要編 程人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行口頭解釋、說明與指導(dǎo)，這種做法在程序僅使用一、二次就不用了 的場(chǎng)合還是可以的。但是，若程序是用于長期批量生產(chǎn)的，則編程人員很難隨時(shí)到現(xiàn) 場(chǎng)。還有，若編程人員臨時(shí)不在場(chǎng)或調(diào)離，已經(jīng)熟悉的操作工人不在場(chǎng)或調(diào)離，麻煩 就更多了，甚至?xí)斐少|(zhì)量事故或臨時(shí)停產(chǎn)。因此，對(duì)加程序進(jìn)行必要的詳細(xì)說明是 很有用的，特別是對(duì)于那些需要長期保存和使用的程序就顯得龍為重要。 9.軸類零件的一般功用： 軸是組成機(jī)械的重要零件，也是機(jī)械加工中常見的典型零件之一。它支撐著其它 轉(zhuǎn)動(dòng)件回轉(zhuǎn)并傳遞扭矩，同時(shí)又通過軸承與機(jī)器的機(jī)架連接。 軸類零件是在車床、磨床上加工的零件，重要作用是支撐軸上的零件（如軸承、 齒輪、 皮帶輪等； 套類零件與軸類零件的結(jié)構(gòu)相似， 但它多為空心的零件， 用來容納、 支撐軸類零件。 軸套類零件上常見的結(jié)構(gòu)有：倒角、螺紋、中心孔、花鍵、退刀槽、鍵槽、圓角 等。 10.軸類零件單件小批生產(chǎn)一般的工藝過程： 備料（棒料或鍛件）粗車（平端面齊全長、鉆中心孔、粗車各部分）調(diào)質(zhì) 精車劃線（鍵槽、孔線）銑（鉆）淬火（表淬）磨檢驗(yàn) 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 6 第二章 典型軸類零件的加工工藝分析 軸類零件的數(shù)控車削需要零件圖樣計(jì)算各幾何元素的交點(diǎn),然后按零件長度確定 裝夾方法.以上圖所示零件(小軸零件圖)為例,所用機(jī)床為 TND360 數(shù)控車床,其數(shù)控 車削加工工藝分析(本工藝分析以車床加工部分為主)如下： 1）零件各主要部分的功用和技術(shù)要求 （1） 為了傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力, 在軸段上分別銑有鍵槽.并且在帶鍵 槽軸段上安裝齒輪。 （2） 端面對(duì)基準(zhǔn) AB（軸線）的端面圓跳動(dòng)公差為 0.04mm。 （3） 端面對(duì)基準(zhǔn) AB（軸線）的端面圓跳動(dòng)公差為 0.04mm。 （4） 端面對(duì)基準(zhǔn) AB（軸線）的端面圓跳動(dòng)公差為 0.04mm。 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 7 （5） 在軸段上倒角。 （6） 淬火處理要求軸段上洛氏硬度 GHRC4042。 （7） 鍵槽的中心面對(duì)基準(zhǔn) C（軸線）的對(duì)稱度公差為 0.05mm。 （8） 在，軸向的表面粗糙度 Ra 值均為 0.8m。 （9） 在，（近基準(zhǔn) A） ，徑向的表面粗糙度 Ra 值均為 1.6m。 （10）（近基準(zhǔn) B）徑向的表面粗糙度 Ra 值為 3.2m。 （11） 其余表面粗糙度 Ra 值均為 6.3m。 （12） 工藝退刀槽均為 2mm。 （13） 工件材料選用 45 鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，布氏硬度 HBS235。 （14） 未注尺寸公差按 IT14 級(jí)。 （15） 未注形位公差的公差等級(jí)按 C 級(jí)。 2）零件圖工藝分析 軸類零件是旋轉(zhuǎn)零件，其長度大于直徑，由外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔、螺紋及相 應(yīng)端面所組成。加工表面通常除了內(nèi)外圓表面、圓錐面、螺紋、端面外，還有花鍵、 鍵槽、橫向孔、溝槽等。根據(jù)功用和結(jié)構(gòu)形狀，軸類有多種形式，如光軸、空心軸、 半軸、階梯軸、花鍵軸、偏心軸、曲軸、凸輪軸等。 結(jié)合零件圖紙分析，該零件表面由圓柱、螺紋等表面組成。其中多個(gè)直徑尺寸有 較嚴(yán)格的尺寸精度和表面粗糙度等要求。尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。 軸類零件材料的選取， 主要根據(jù)軸的強(qiáng)度、 剛度、 耐磨性以及制造工藝性而決定， 力求經(jīng)濟(jì)合理。 軸類零件的毛坯常見的有型材（圓棒料）和鍛件。大型的，外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸也 可采用鑄件。內(nèi)燃機(jī)中的曲軸一般均采用鑄件毛坯。 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 8 零件材料為 45 鋼，有熱處理和硬度要求。 軸上矩形花鍵的加工，通常采用銑削和磨削加工，產(chǎn)量大時(shí)常用花鍵滾刀在花鍵 銑床上加工。以外徑定心的花鍵軸，通常只磨削外徑，而內(nèi)徑銑出后不必進(jìn)行磨削， 但如經(jīng)過淬火而使花鍵扭曲變形過大時(shí)，也要對(duì)側(cè)面進(jìn)行磨削加工。以內(nèi)徑定心的花 鍵，其內(nèi)徑和鍵側(cè)均需進(jìn)行磨削加工。淬火處理、調(diào)質(zhì)（淬火、高溫回火）處理提高 表面硬度。 該軸需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。它應(yīng)放在粗加工后，半精加工前進(jìn)行。如采用鍛件毛坯， 必須首先安排退火或正火處理。該軸毛坯為熱軋鋼，可不必進(jìn)行正火處理。軸上的花 鍵、鍵槽等表面的加工應(yīng)在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。 軸上的螺紋一般有較高的精度，如安排在局部淬火之前進(jìn)行加工，則淬火后產(chǎn)生 的變形會(huì)影響螺紋的精度。因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后進(jìn)行。 通過上述分析，可采取以下幾點(diǎn)工藝措施： 圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸， 基本尺寸結(jié)合公差數(shù)值故編程時(shí)取平值編 程。 在加工輪廓曲線時(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。 為了便于裝夾配件左右端面應(yīng)先粗車出兵鉆好中心孔。 毛坯選=40mm 的棒料。 3）確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方案 軸類零件一般選用兩端中心孔作為粗、精加工的定位基準(zhǔn)。由于符合基準(zhǔn)同一原 則和基準(zhǔn)重合原則，保證了各軸段的位置精度，也有利于生產(chǎn)率的提高。因此為了保 證定位基準(zhǔn)的精度和粗糙度， 以及軸的各配合表面加工后的形狀精度和粗糙度，熱處 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 9 理后應(yīng)該修研中心孔，大型軸類零件需要磨削中心孔。 為了給車削時(shí)提供一個(gè)精基準(zhǔn)，先以右端面為粗基準(zhǔn)，粗車外圓和端面。這樣在 車削時(shí)保證了加工余量均勻。 然后掉頭卡住右端外圓， 以右端外圓和肩面為定位基準(zhǔn)， 再一次安裝中加工外圓及端面，以保證所要求的位置精度。 加工鍵槽時(shí)，可采用加裝兩個(gè) V 型塊來安裝工件。 零件裝夾方法的確與夾具選擇，數(shù)控機(jī)床上被加工零件的裝夾方法與一般機(jī)床上 一樣，也要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案。在選擇精基準(zhǔn)時(shí)，也要遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一” 和“基準(zhǔn)重合”等原則 由上結(jié)合小軸零件圖分析得到： (1) 定位基準(zhǔn)。 確定坯料軸線和左端大斷面(設(shè)計(jì)基準(zhǔn))為定位基準(zhǔn)。 (2) 裝夾方式。 左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊，右端采用活動(dòng)頂尖支撐的裝夾方式。 4）選擇設(shè)備 根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選用 TND360 數(shù)控車床。 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 10 5）確定加工順序及進(jìn)及路線 加工順序按由粗到精、 由近到遠(yuǎn) （由右到左） 的原則確定。 即先從右到左粗車 （留 0.25mm 精車余量） ，然后從右到左進(jìn)行精車，車出倒角，再掉頭裝夾，按標(biāo)注尺寸加 工出形狀，最后車削螺紋。 TND360 數(shù)控車床具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)功能，只要正確使用編程指令，機(jī)床 數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)自行確定其進(jìn)給路線。因此，該零件的粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人 為確定其進(jìn)給路線（但精車的進(jìn)給路線需要人為確定） 。 該零件從右到左沿零件表面輪廓精車進(jìn)給，如圖 1.11 所示。 數(shù)控加工時(shí)，結(jié)合零件長度尺寸及形狀要素，綜合考慮零件尺寸公差要求，采用 先加工零件圖紙的右側(cè)部分，即將螺紋段加工放在掉頭安裝之后。 該零件從右側(cè)零件表面輪廓進(jìn)行數(shù)控加工，如下圖 a 所示。 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 11 該零件從右側(cè)零件表面輪廓進(jìn)給路線，如下圖 a1所示。 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 12 按照零件圖紙，右側(cè)部分加工完以后，數(shù)控加工程序暫停（由模態(tài)指令 M05,M01 保證） ，此時(shí)零件掉頭裝夾，并重新進(jìn)行對(duì)刀。 該零件掉頭裝夾之后，零件表面輪廓進(jìn)行數(shù)控加工，如下圖 b 所示。 該零件掉頭裝夾之后，零件表面輪廓進(jìn)給路線，如下圖 b1所示。 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 13 6)刀具選擇 用5 中心鉆鉆削中心孔。 粗車及平端面選用 90硬質(zhì)合金右偏刀，為了防止副后刀面與工件輪廓干涉（可 用作圖法檢驗(yàn)） ，副偏角不宜太小，選 K=35。 為了減少刀具數(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(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取 K=0.150.2mm。 將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加工刀具卡片中（見表 1.12） ，以便于編程和操作 管理。 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 14 7）零件基本工藝過程 此零件單件小批生產(chǎn)的基本工藝過程如下： 備料（=40mm 的棒料）粗車（平端面齊全長、鉆中心孔、粗車各部分）調(diào)質(zhì) 精車劃線（鍵槽、孔線）銑鍵槽掉頭裝夾粗車（去除大余量毛坯）精車 車螺紋淬火（表淬）磨檢驗(yàn) 8)切削用量選擇 1背吃刀量的選擇 輪廓粗車循環(huán)時(shí),選 aP=3mm,精車 aP=0.25mm；螺紋粗車循環(huán)時(shí)，選 aP=0.4mm，精 車 aP=0.1mm。 （注：磨削時(shí)預(yù)留 0.1-0.2mm 的磨削余量） 主軸轉(zhuǎn)速的選擇 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 15 車直線和圓弧時(shí)，查表知，可選粗車車削速度 vC=90m/min,精車車削速度 vC=120m/min，然后利用公式 vC=dn/1000 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 n(粗車工件直徑 D=40mm， 精車工件直徑取平均值） ； 粗車 n=500r/min,精車 n=1200r/min。車螺紋時(shí)計(jì)算主軸轉(zhuǎn) 速 n=220r/min。 進(jìn)給速度的選擇 先查表選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量(粗車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.4r/min,精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 =0.15r/min),然后根據(jù)公式 V=n計(jì)算粗車、精車進(jìn)給速度（粗車進(jìn)給速度 =200mm/min,精車進(jìn)給速度=180mm/min） 。 綜合前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容，并將其填入表 1.13 所示的數(shù)控加工工藝卡片。此表 是編制加工程序的主要依據(jù)和操作人員配合數(shù)控程序進(jìn)行數(shù)控加工的指導(dǎo)性文件， 主 要內(nèi)容包括：工步順序、工步內(nèi)容、各工步所用的刀具及切削用量等。 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 16 9)數(shù)控加工程序 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 17 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 18 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 19 10）校驗(yàn) 零件加工完成后，需要利用測(cè)量工具測(cè)量其尺寸，用以保證零件尺寸在圖紙要求 的公差范圍內(nèi)。如果尺寸不合格，在零件尺寸與圖紙要求相差不大的情況下，合理修 正。最后應(yīng)進(jìn)行淬火出理，以達(dá)到零件圖紙的熱處理要求。 首件適切后，經(jīng)校驗(yàn)該零件達(dá)到圖紙要求。 山東水利職工大學(xué)設(shè)計(jì)用紙 20 謝辭謝辭 本文是在隋漢輝，劉承信老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。隋汗 輝，劉承信老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、 孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。他們淵 博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪，使我在學(xué)習(xí)和 生活的道路上更多了一份自信！在學(xué)習(xí)和生活期間，也始