【精品】畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì) 數(shù)控專業(yè) 數(shù)控車削加工工藝及零件加工程序編制

1、數(shù)控車削加工工藝及零件加工程序編制 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 數(shù)控車削加工工藝及 零件加工程序編制 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 08數(shù) 控 一 班 學(xué) 號(hào) 所 在 系 機(jī) 械 工 程 系 指導(dǎo)教師 完成時(shí)間 2010年 3月15日 ii數(shù)控車削加工工藝及零件加工程序編制摘 要數(shù)控加工是機(jī)械制造中的先進(jìn)加工技術(shù)，是一種高效率、高精度與高柔性特點(diǎn)的自動(dòng)化加工方法，數(shù)控加工技術(shù)可有效解決那些形狀復(fù)雜、精密和批量小的零件。充分適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，大力發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)已成為各國(guó)技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高綜合國(guó)力的重要途徑。本畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)零件的數(shù)控加工工藝分析，零件的數(shù)控加工都做了詳細(xì)的介紹和分析 ，通過本設(shè)計(jì)了解到了數(shù)

2、控加工在社會(huì)生產(chǎn)行業(yè)中發(fā)展?fàn)顩r及其重要性，通過數(shù)控加工工藝分析方面的內(nèi)容，可以了解到在生產(chǎn)過程中如何編制數(shù)控加工工藝，以及數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的基本要求等，本設(shè)計(jì)從實(shí)際出發(fā)，詳細(xì)介紹了數(shù)控基本知識(shí)、數(shù)控指令的生成及功能指令的應(yīng)用，通過詳細(xì)的過程說明讓讀者清楚明白地了解數(shù)控加工的各項(xiàng)功能及相關(guān)的數(shù)控加工。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要部分是數(shù)控編程的應(yīng)用和加工中走刀路線及實(shí)現(xiàn)加工，著重說明零件加工工藝的分析。本畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)零件的數(shù)控加工工藝分析，零件的數(shù)控加工都做了詳細(xì)的介紹和分析 ，通過本設(shè)計(jì)了解到了數(shù)控加工在社會(huì)生產(chǎn)行業(yè)中發(fā)展?fàn)顩r及其重要性，通過數(shù)控加工工藝分析方面的內(nèi)容，可以了解到在生產(chǎn)過程中如何編制數(shù)控加工工

3、藝，以及數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的基本要求等，本設(shè)計(jì)從實(shí)際出發(fā)，詳細(xì)介紹了數(shù)控基本知識(shí)、數(shù)控指令的生成及功能指令的應(yīng)用，通過詳細(xì)的過程說明讓讀者清楚明白地了解數(shù)控加工的各項(xiàng)功能及相關(guān)的數(shù)控加工。本畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)工藝與程序的設(shè)計(jì)的具體要求和零件圖的技術(shù)要求擬定工藝流程簡(jiǎn)卡、編制數(shù)控加工工序卡，數(shù)控程序的編制及零件的裝夾。關(guān)鍵詞: 數(shù)控加工工藝；數(shù)控編程；自動(dòng)化加工；數(shù)控功能指令the numerical control turning processing technology and parts processing programmingabstractcnc machining is a mecha

4、nical manufacturing of advanced processing is a high efficiency, high precision and high flexibility characteristics of automatic processing methods, numerical control machining technology can be an effective solution to these complex shape, precision and batch small parts. fully adapted to modern p

5、roduction needs, to develop cnc machining technology has become a technological and economic development in an important way to enhance the comprehensive national strength.the graduation project is the main part of the application of numerical control programming and processing route and take the kn

6、ife to achieve processing, highlighting the parts modeling and numerical control machining process analysis.the graduation of the nc machining process analysis components, spare parts cnc machining have done a detailed introduction and analysis learned through the design of cnc machining industry in

7、 the development of social production and its importance, through the respect of nc machining process analysis content, you can understand how in the production process of the preparation of cnc machining technology, as well as cnc machining process design of the basic requirements, the design of pr

8、oceeding from reality, detailing the basic knowledge of numerical control, cnc instruction generation and function of theapplication instructions, through detailed description of the process so that the reader clear understanding of the various functions of cnc machining and related cnc machining.th

9、e graduation project process and procedures are designed according to specific requirements and parts of the technical requirements of the development process flow diagram simple card, the preparation of cnc machining processes card, detailed mapping of parts and nc program preparation and parts of

10、the fixture.key words: nc plus process;nc programming;automatic processing;nc function instruction目 錄摘 要iabstractii前 言1第1章 零件圖紙分析31.1 零件圖的內(nèi)容31.2 零件的視圖選擇41.2.1 主視圖的選擇原則和選擇方法41.3 零件圖的尺寸標(biāo)注41.3.1 尺寸標(biāo)注的基本要求41.3.2 標(biāo)注尺寸的步驟51.3.3 合理選擇尺寸基準(zhǔn)51.3.4 尺寸標(biāo)注的注意事項(xiàng)51.4 讀零件圖61.4.1 讀零件圖的目的61.4.2 讀零件圖的步驟61.5 零件圖的概述71.5.1

11、 零件圖分析71.5.2 零件圖的尺寸與組成71.6 零件圖上的技術(shù)要求81.6.1 零件圖粗糙度81.6.2 極限與配合91.6.3 形狀和位置公差101.7 零件圖的重點(diǎn)和難點(diǎn)10第2章 機(jī)床的選擇112.1 數(shù)控車床簡(jiǎn)介112.2 數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)組成112.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)所選數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)布局及功能特點(diǎn)112.4 選擇cak6140型臥式數(shù)控車床的原因122.5 刀具選擇122.5.1 數(shù)控刀具的種類132.5.2 數(shù)控刀具的特點(diǎn)132.5.3 數(shù)控刀具材料142.5.4 數(shù)控刀具的選擇15第3章 工藝流程設(shè)計(jì)163.1 數(shù)控車床加工工藝概述163.1.1 數(shù)控車床加工的主要對(duì)象163.1

12、.2 數(shù)控車床加工工藝的基本特點(diǎn)163.1.3 數(shù)控車床加工工藝的主要內(nèi)容163.2 數(shù)控車床加工零件的工藝性分析173.2.1 零件圖分析173.2.2 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析173.3 數(shù)控車床夾具介紹183.3.1 機(jī)床夾具的分類183.3.2 夾具的組成183.3.3 機(jī)床夾具的作用193.3.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)夾具的選用203.4 數(shù)控車床加工工序的設(shè)計(jì)203.4.1 確定走刀路線和工步順序203.4.2 刀具的選擇203.4.3 切削用量的選擇213.4.4 對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定223.5 設(shè)計(jì)零件數(shù)控車床加工工藝分析223.5.1 零件圖工藝性分析223.5.2 確定裝卡方案233.5.

13、3 確定加工順序及走刀路線233.5.4 刀具的選擇233.5.5 車削用量的選擇233.5.6 兩工件的加工方案24第4章 加工程序的編制28致 謝37參考文獻(xiàn)38附錄139附錄240前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等職業(yè)教育教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分，是加強(qiáng)理論與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是各專業(yè)的必修課程，在學(xué)生完成所有專業(yè)課程學(xué)習(xí)、結(jié)合畢業(yè)實(shí)習(xí)進(jìn)行。數(shù)控加工是機(jī)械制造中的先進(jìn)加工技術(shù)，是一種高效率、高精度與高柔性特點(diǎn)的自動(dòng)化加工方法，數(shù)控加工技術(shù)可有效解決那些形狀復(fù)雜、精密和批量小的零件。充分適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，大力發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)已成為各國(guó)技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高綜合國(guó)力的重要途徑，目前，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床

14、使用越來越普遍，如何提高數(shù)控加工技術(shù)水平已成為當(dāng)務(wù)之急，數(shù)控加工工藝的水平是制約數(shù)控加工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，而正確合理的數(shù)控加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工高精度高質(zhì)量、高效率的有效保障。本畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：1.零件圖紙的分析，其中主要介紹零件圖的公差，加工內(nèi)容，零件的重點(diǎn)、難點(diǎn)，配合件配合出加工方案，加工工藝的選擇及加工路線的確定，數(shù)控車削的加工工藝的參數(shù)的確定，工件輪廓加工實(shí)例，以及車削的加工指令的應(yīng)用，數(shù)控車削的編程和操作等；2.機(jī)床的選擇，其中主要介紹機(jī)床的特點(diǎn)，工藝加工方法，機(jī)床配置，及為何選擇此機(jī)床的說明，選用工件材料的選擇，根據(jù)選擇工件材料和形狀選擇刀具的，選擇夾具，切削速度，選擇主軸轉(zhuǎn)速

15、，選擇切削液等；3.夾具的設(shè)計(jì)，主要介紹夾具設(shè)計(jì)所應(yīng)注意的問題，定位誤差，夾具的尺寸和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)等；4.工藝流程設(shè)計(jì)，主要介紹工藝方案應(yīng)注意的問題，工藝方案確定的原則，工藝的制定等。本畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)零件的數(shù)控加工工藝分析，零件的數(shù)控加工都做了詳細(xì)的介紹和分析 ，通過本設(shè)計(jì)了解到了數(shù)控加工在社會(huì)生產(chǎn)行業(yè)中發(fā)展?fàn)顩r及其重要性，通過數(shù)控加工工藝分析方面的內(nèi)容，可以了解到在生產(chǎn)過程中如何編制數(shù)控加工工藝，以及數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的基本要求等。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我真正認(rèn)識(shí)到理論和實(shí)踐相結(jié)合的重要性，并培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)際操作知識(shí)去理性的分析問題和解決實(shí)際工作中的一般技術(shù)工程問題的能力，使我建立了正確的設(shè)

16、計(jì)思想，掌握了工藝設(shè)計(jì)的一般程序、規(guī)范和方法，并進(jìn)一步鞏固、深化地吸收和運(yùn)用了所學(xué)的基本理論知識(shí)和基本操作技能。還有，它提高了我設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、編寫技術(shù)文件、編寫數(shù)控程序、數(shù)控機(jī)床操作、實(shí)際加工零件和正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)等工具書的獨(dú)立工作能力，能根據(jù)被加工零件圖紙和技術(shù)要求，解決加工中的工藝分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算，更培養(yǎng)了我勇于創(chuàng)新的精神及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)及工作作風(fēng)。培養(yǎng)解決工藝生產(chǎn)問題的能力，為即將進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)和去工廠從事數(shù)控加工、數(shù)控工藝打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。能夠提高實(shí)際動(dòng)手操作的能力，使我們所學(xué)的理論知識(shí)得到升華；培養(yǎng)綜合運(yùn)用數(shù)控工藝學(xué)及相關(guān)專業(yè)課程（數(shù)控加工工藝學(xué)、數(shù)控原理與系統(tǒng)、

17、數(shù)控加工編程及程序教程、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等）的理論知識(shí)結(jié)合金工實(shí)習(xí)，數(shù)控仿真加工與實(shí)際操作實(shí)訓(xùn)中所學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決數(shù)控加工工藝問題，初步具有加工一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的能力。由于本人能力有限，缺少設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中漏誤在所難免，敬請(qǐng)各位老師指正批評(píng)，以使我對(duì)自己的不足得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并修改，也使我在今后的工作中避免再次出現(xiàn)。第1章 零件圖紙分析機(jī)械圖樣是用來表達(dá)和交流設(shè)計(jì)思想的語(yǔ)言，是設(shè)計(jì)、機(jī)械制造的技術(shù)資料，而零件圖是指導(dǎo)進(jìn)行零件生產(chǎn)和檢驗(yàn)的技術(shù)文件，是完整地表達(dá)零件結(jié)構(gòu)形狀，大小和技術(shù)要求的圖樣。在生產(chǎn)過程中，要根據(jù)零件圖進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，加工制造和檢驗(yàn)。零件圖紙分析，就是要根據(jù)零件圖樣

18、想象出零件的結(jié)構(gòu)形狀，同時(shí)弄清零件的自然概況、尺寸類別、尺寸標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求等，以便在制造零件時(shí)，采用合理的加工方法。1.1 零件圖的內(nèi)容圖1-1為本畢業(yè)設(shè)計(jì)的零件圖，從該圖中可以看出一張零件圖應(yīng)包含以下內(nèi)容：圖1-1 零件圖（1）一組圖形 用適當(dāng)?shù)囊晥D、剖視圖等各種表達(dá)方法，正確、完整、清晰、簡(jiǎn)便地表示出零件的內(nèi)外結(jié)構(gòu)形狀。（2）尺寸 應(yīng)正確、完整、清晰、合理地標(biāo)注出制造和檢驗(yàn)該零件所需的全部尺寸。（3）技術(shù)要求 用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的符號(hào)、數(shù)字、或文字等，說明零件在制造、檢驗(yàn)、材質(zhì)處理等過程中應(yīng)達(dá)到的各項(xiàng)技術(shù)要求，如表面粗糙度、極限與配合，形位公差及熱處理等。（4）標(biāo)題欄 填寫零件的名稱、數(shù)量、

19、材料、圖樣代號(hào)、繪圖比例、以及責(zé)任人簽名和日期等。1.2 零件的視圖選擇繪制零件圖之前，首先要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀、加工方法和在機(jī)器中的位置確定零件合理的表達(dá)方案。內(nèi)容包括主視圖的選擇、其他視圖和表達(dá)方法的確定。1.2.1 主視圖的選擇原則和選擇方法主視圖時(shí)一組視圖的核心。無論是繪圖還是識(shí)圖，都應(yīng)從主視圖入手。在選擇零件的主視圖時(shí)，應(yīng)考慮以下三個(gè)原則。（1） 結(jié)構(gòu)形狀特征原則主視圖的選擇應(yīng)盡可能多地反映各組成部分的結(jié)構(gòu)形狀特征和位置特征，大小及層次位子關(guān)系。（2） 加工位置原則主視圖投射方向，應(yīng)盡量與零件主要加工位置一致。（3）工作位置原則主視圖投射方向，應(yīng)符合零件在機(jī)器中的工作位置，對(duì)支架、箱

20、體等加工方法和加工位置多變的零件，主視圖應(yīng)選擇工作位置，以便與裝配圖直接對(duì)照以上是零件主視圖的選擇原則，在運(yùn)用時(shí)必須靈活掌握。三項(xiàng)原則中，在表達(dá)清楚結(jié)構(gòu)形狀特征的前提下，先考慮加工位置原則。但有些零件形狀比較復(fù)雜，在加工過程中裝卡位置經(jīng)常發(fā)生變化，加工位置難分主次，則主視圖應(yīng)考慮選擇其工作位置。還有一些零件無明顯的主要加工位置，有無固定的工作位置，或者工作位置傾斜則可將它們主要部分放正，以便于布圖和尺寸標(biāo)注。1.3 零件圖的尺寸標(biāo)注1.3.1 尺寸標(biāo)注的基本要求（1）正確尺寸標(biāo)注包括尺寸數(shù)字書寫、尺寸線、尺寸界線以及箭頭的畫法，應(yīng)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定才能保證尺寸標(biāo)注正確。（2）完整所標(biāo)注的尺寸，

21、應(yīng)能完全確定物體形狀大小及相對(duì)位置，且不允許有遺漏和重復(fù)，用形體分析法去標(biāo)注尺寸，可以達(dá)到完整的要求。（3）清晰為了保證所標(biāo)注尺寸布置整齊、清晰醒目應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 尺寸應(yīng)盡量標(biāo)注在視圖外，與兩視圖有關(guān)的尺寸，最好注在兩視圖之間。 定形、定位尺寸要盡量集中，并要集中注在反應(yīng)形狀特征和位置特征明顯的視圖上。 直徑尺寸應(yīng)盡量注在非圓的視圖上，圓弧半徑的尺寸要注在有圓弧投影的視圖上，且細(xì)虛線上盡量不要標(biāo)注尺寸。 尺寸線與尺寸界線盡量不要相交。1.3.2 標(biāo)注尺寸的步驟（1）形體分析。（2）選擇尺寸標(biāo)準(zhǔn)。（3）按形體分析法標(biāo)注每個(gè)組成部分的定形尺寸。（4）由尺寸基準(zhǔn)出發(fā)標(biāo)注確定個(gè)組成部分之間相對(duì)位置的

22、尺寸。（5）標(biāo)注總體尺寸。（6）依次檢查三類尺寸，保證正確、完整、清晰，注意尺寸間的協(xié)調(diào)。1.3.3 合理選擇尺寸基準(zhǔn)尺寸基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求而確定的基準(zhǔn)叫設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，任何零件的長(zhǎng)、寬、高的方向尺寸，每個(gè)方向只能選擇一個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；零件在加工過程中，為滿足加工和測(cè)量要求而確定的基準(zhǔn)叫工藝基準(zhǔn)。為了減小誤差，保證零件的設(shè)計(jì)要求，在選擇基準(zhǔn)時(shí)最好使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合。1.3.4 尺寸標(biāo)注的注意事項(xiàng)（1）直接標(biāo)出功能尺寸 零件的功能尺寸又稱主要尺寸，是指影響機(jī)器規(guī)格性能、工作精度和零件在部件中的準(zhǔn)確位置及有配合要求的尺寸，這些尺寸應(yīng)該直接標(biāo)出，而不應(yīng)有計(jì)算機(jī)得出。（2

23、）避免標(biāo)注成封閉的尺寸鏈。（3）標(biāo)注尺寸要盡量適應(yīng)加工方法及加工過程。（4）標(biāo)注尺寸應(yīng)符合使用的工具。（5）標(biāo)注尺寸應(yīng)考慮加工的可能性。（6）應(yīng)可能不標(biāo)注不便于測(cè)量的尺寸。（7）同一個(gè)工序的尺寸要集中。1.4 讀零件圖1.4.1 讀零件圖的目的讀零件圖，就是根據(jù)零件圖想象零件的結(jié)構(gòu)，弄清零件的基本概況，為制造零件做好準(zhǔn)備工作，有時(shí)可以通過讀零件圖搞清楚零件在機(jī)器和部件中的作用。1.4.2 讀零件圖的步驟（1）讀標(biāo)題欄從標(biāo)題欄中可以了解到零件的名稱，繪圖比例等零件的一般情況，結(jié)合對(duì)全圖的瀏覽，可對(duì)零件有個(gè)初步的了解。明確這個(gè)零件屬于哪一類零件，在機(jī)器中大致起什么作用。從零件標(biāo)題欄中可以看出，該零

24、件是數(shù)控車削加工配合類零件，繪圖比例1:1。（2）讀各視圖讀圖時(shí)，不應(yīng)急于求成，將眼睛放在一個(gè)視圖上。要首先分析表達(dá)方案，弄清各視圖的關(guān)系，首先縱觀全圖，想象零件整體形狀, 零件圖有兩個(gè)視圖，即主視圖。一個(gè)主視圖采用全剖視圖用平行于正面、通過m241.5螺紋內(nèi)孔的軸線的單一剖切平面剖開；另一個(gè)則直接給出主視全圖。（3）讀尺寸標(biāo)注讀尺寸標(biāo)注，確定各部位結(jié)構(gòu)尺寸的大小和位置。讀尺寸時(shí)，應(yīng)首先找出三個(gè)坐標(biāo)方位的尺寸標(biāo)準(zhǔn)，然后，從基準(zhǔn)出發(fā)，按形體分析法，找出組成各部分的定位尺寸、定位尺寸和總體尺寸；深入了解尺寸基準(zhǔn)之間、尺寸和尺寸之間的關(guān)系。通過分析可以看出，零件長(zhǎng)度方向的尺寸基準(zhǔn)，是通過零件主體軸線

25、的正平面，零件寬度方向的尺寸基準(zhǔn)，是通過零件主體的側(cè)平面。然后再用形體分析法分析三類尺寸。（4）讀技術(shù)要求讀技術(shù)要求時(shí)，全面掌握零件的質(zhì)量指標(biāo)。分析零件圖上所標(biāo)注的表面粗糙度、極限配合與配合、形位公差、熱處理及表面等技術(shù)要求。1.5 零件圖的概述1.5.1 零件圖分析（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 本零件圖是為內(nèi)、外螺紋配合零件，零件上有孔、槽、橢圓、螺紋、錐面等結(jié)構(gòu)。（2） 尺寸標(biāo)注回轉(zhuǎn)形零件主要有兩個(gè)方向的尺寸，即長(zhǎng)、寬尺寸，以下分析它的尺寸基準(zhǔn)、軸孔的定位尺寸和主要尺寸。（3）尺寸基準(zhǔn)本零件為配合零件，根據(jù)螺紋的旋和關(guān)系來進(jìn)行配合，零件在機(jī)械加工時(shí)可以先加工尺寸較大的那一件，然后以此件為基準(zhǔn)配合較小件的

26、加工。（4）軸孔的位置尺寸該零件的尺寸標(biāo)注應(yīng)特別注意各軸孔的位置尺寸以及軸孔之間的位置尺寸，因?yàn)檫@些尺寸的正確與否，將直接影響傳動(dòng)軸的位置和傳動(dòng)的準(zhǔn)確性。（5）技術(shù)要求本設(shè)計(jì)零件為配合件，其表面粗糙度值要小，有配合要求的尺寸應(yīng)給出恰當(dāng)?shù)某叽绻睢?.5.2 零件圖的尺寸與組成本畢業(yè)設(shè)計(jì)的零件為配合件，如圖11所示。毛坯尺寸為長(zhǎng)100mm，直徑60mm和長(zhǎng)55mm,直徑為45mm的回轉(zhuǎn)零件，長(zhǎng)100mm,直徑為60mm的回轉(zhuǎn)零件它主要有圓弧、錐面、槽、內(nèi)螺紋、及橢圓等組成。m241.5的孔為細(xì)牙普通內(nèi)螺紋孔，公稱直徑為24mm,螺距為1.5,螺紋孔深度為18mm，橢圓大徑為40mm，小徑為26

27、mm,并且橢圓的中心與錐面相接處偏移1mm。長(zhǎng)為55mm,直徑為45mm的回轉(zhuǎn)零件主要有圓柱面、圓弧面、槽以及外螺紋組成。1.6 零件圖上的技術(shù)要求1.6.1 零件圖粗糙度（1）表面粗糙度的基本概念零件經(jīng)過機(jī)械加工后的表面看似光滑平坦，但如果在顯微鏡下觀察，會(huì)發(fā)現(xiàn)許多不平的凸峰和凹谷。零件表面具有這種較小間距的峰和谷所組成的微觀幾何形狀特征，稱為表面粗糙度，表面粗糙度與加工方法、所用刀具以及材料等因素都有密切關(guān)系。（2）表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)有輪廓算術(shù)平均參數(shù)ra和輪廓最大高度rz等，常用的主要評(píng)定參數(shù)是ra。一般來說，凡是零件上有配合要求或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面，ra值要小，ra

28、值越小，表面質(zhì)量要求越高，加工成本也越高。因此，在滿足使用要求前提下，盡可能選用較大的ra值。（3） 表面粗糙度的標(biāo)注方法 一般標(biāo)注法 表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)一般應(yīng)標(biāo)注在可見輪廓線、尺寸界線、指引線或他們的延長(zhǎng)線上，符號(hào)的尖端必須從材料外指向表面。 大部分表面要求相同標(biāo)注法當(dāng)大部分表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，對(duì)其中使用最多的一種符號(hào)統(tǒng)一注在圖樣的右上角，并加注“其余”兩字。當(dāng)所有表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，其符合可在圖樣的右上方統(tǒng)一標(biāo)注，其大小是圖中標(biāo)注大小的1.4倍。 簡(jiǎn)化標(biāo)注法為了簡(jiǎn)化標(biāo)注方法，或者標(biāo)注位置受到限制時(shí)，可以標(biāo)注簡(jiǎn)化代號(hào)，也可采用省略的注法，但必須在標(biāo)題欄附近說明這些簡(jiǎn)

29、化代號(hào)及省略標(biāo)注的意義。如中心孔、鍵槽、圓角、倒角的表面粗糙的可以采用簡(jiǎn)化標(biāo)注法。（4）畢業(yè)設(shè)計(jì)零件圖的表面粗糙度長(zhǎng)97mm，直徑為46mm零件圓柱表面粗糙度值為1.6m，其余表面粗糙度為3.2m；長(zhǎng)52mm，直徑為24mm零件圓柱表面粗糙度值為1.6m，其余表面粗糙度為3.2m，兩個(gè)零件加工精度都較高。1.6.2 極限與配合（1）基本概念 在成批貨大量成產(chǎn)中，要求零件具有互換性，互換性是指從加工完的一批規(guī)格相同零件中任取一件，不經(jīng)修配就能立即裝配到機(jī)器或部件上，并能保證使用要求。零件的這種性質(zhì)成為互換性。零件具有互換性，不僅給機(jī)器的裝配、維修帶來方便，而且滿足生產(chǎn)各部門廣泛的協(xié)作要求，為大量

30、生產(chǎn)、流水作業(yè)提供條件，從而縮短生產(chǎn)周期，提高勞動(dòng)效率和經(jīng)濟(jì)效益。 尺寸公差零件在制造的過程中，由于加工或測(cè)量等因素的影響，加工后一批零件的實(shí)際尺寸總存在一定的誤差。為了保證零件的互換性，必須將零件的實(shí)際尺寸控制在允許的變動(dòng)范圍內(nèi)，這個(gè)允許的尺寸變動(dòng)范圍稱為尺寸公差。極限偏差：允許尺寸變化的兩個(gè)極限。實(shí)際尺寸應(yīng)位于其中，也可達(dá)到極限尺寸。允許的最大尺寸稱為最大極限尺寸；允許的最小尺寸稱為最小極限尺寸。偏差是某一尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。最大極限尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差稱為上偏差，最小極限尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差稱為下偏差。上下偏差統(tǒng)稱為極限偏差。實(shí)際尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差稱為

31、實(shí)際偏差。偏差可以為正、負(fù)或零值。 配合基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系稱為配合。常見的配合制度有：a 基孔制 基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度?；字频目追Q為基準(zhǔn)孔，gb/t1800.1規(guī)定孔的下偏差為零，基本偏差代號(hào)為h。b 基軸制 基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度?；S制的軸稱為基準(zhǔn)軸，gb/t1800.1規(guī)定孔的下偏差為零，基本偏差代號(hào)為h。（2）零件圖中的極限與配合本設(shè)計(jì)零件外形尺寸有極限偏差的要求，對(duì)配合也有一定的要求，采用的是基軸制。1.6.3 形狀和位置公差（1）形狀和位置公

32、差的基本概念在實(shí)際加工中，經(jīng)過加工的零件，不但會(huì)產(chǎn)生尺寸誤差，而且會(huì)產(chǎn)生形狀和位置誤差。由于零件的表面形狀和相對(duì)位置的誤差過大會(huì)影響機(jī)器的性能，因此對(duì)精度要求高的零件，除了尺寸精度外，還應(yīng)控制形狀和位置的誤差。對(duì)形狀和位置誤差的控制是通過形狀和位置公差來實(shí)現(xiàn)的。（2）形位公差和尺寸公差的關(guān)系同一個(gè)被測(cè)要素上，既有尺寸公差又有形位公差時(shí)，確定尺寸公差和形位公差之間相互關(guān)系的原則，稱為公差原則。分為獨(dú)立原則和相關(guān)要求。 獨(dú)立原則獨(dú)立原則是指圖樣中給定的尺寸公差和形位公差相互無關(guān)，各自獨(dú)立，分別滿足要求的公差原則，在標(biāo)注時(shí)不需要附加任何表示相互關(guān)系的符號(hào)。 相關(guān)要求相關(guān)要求是指圖樣中給定的尺寸公差和

33、形位公差相互關(guān)系，包括包容要求，最大實(shí)體要求，最小實(shí)體要求和可逆要求。1.7 零件圖的重點(diǎn)和難點(diǎn)本設(shè)計(jì)零件圖重點(diǎn)在于零件圖中橢圓，內(nèi)外螺紋配合的的加工，對(duì)于橢圓應(yīng)采用宏程序進(jìn)行編程，兩工件之間的配合和尺寸公差的要求也是零件的難點(diǎn)之一。本設(shè)計(jì)零件圖的難點(diǎn)在于如何把握好車削螺紋的粗加工尺寸以及宏程序的正確編制。第2章 機(jī)床的選擇2.1 數(shù)控車床簡(jiǎn)介數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一，能夠加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體類零件。目前已迅速發(fā)展起來的數(shù)控車削中心、可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高了加工精度和生產(chǎn)效率。2.2 數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)組成數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)除車床基礎(chǔ)部件外，有下列部分組成:（1） 主傳

34、動(dòng)系統(tǒng)。（2） 進(jìn)給系統(tǒng)。（3） 實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位的裝置和附件。（4） 實(shí)現(xiàn)某些部件功能和輔助功能的系統(tǒng)和裝置，如液壓、氣動(dòng)、潤(rùn)滑、冷卻等系統(tǒng)和排屑、防護(hù)等裝置。（5） 刀架。（6） 特殊功能裝置 如刀具破損監(jiān)控、精度檢測(cè)和監(jiān)控裝置。（7） 為完成自動(dòng)化控制功能的各種反饋信號(hào)裝置及元件?；A(chǔ)元件指床身、底座、主軸、滑座、工作臺(tái)等，它是整臺(tái)車床的基礎(chǔ)和框架。2.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)所選數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)布局及功能特點(diǎn)畢業(yè)設(shè)計(jì)所選機(jī)床為cak6140型臥式數(shù)控車床，主要技術(shù)參數(shù)見表2-3所示。該機(jī)床配置fanuc-0i-mc數(shù)控系統(tǒng)，具有兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)功能。機(jī)床有機(jī)身、主軸箱及主傳動(dòng)系統(tǒng)、工作臺(tái)及進(jìn)給系統(tǒng)，以及

35、電柜、冷卻、潤(rùn)滑、操作等輔助裝置組成。該機(jī)床具有良好的剛性；主軸的變速范圍廣，低轉(zhuǎn)矩較大，可進(jìn)行強(qiáng)力高速切削；各軸的伺服電機(jī)經(jīng)彈性聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)滾絲絲杠，可實(shí)現(xiàn)無間隙傳動(dòng)。表2-3 cak6140型臥式數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)名稱規(guī)格名稱規(guī)格工作臺(tái)尺寸/mm480x1000主軸電機(jī)功率/kw7.5x向行程/mm220主軸轉(zhuǎn)速范圍/r/min20-2000z向行程/mm1000快速進(jìn)給速度mm/min15000床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑/mm400定位精度/mm0.01工作臺(tái)最大承受量/kg500重復(fù)定位精度/mm0.0052.4 選擇cak6140型臥式數(shù)控車床的原因（1）進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單 數(shù)控機(jī)床

36、的進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是滾珠絲杠副，伺服電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠直接連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。滾珠絲杠副通過預(yù)緊可消除反向間隙，傳動(dòng)精度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。（2）具有高度的柔性，適用性強(qiáng)。（3）加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。（4）生產(chǎn)效率高。（5）零件的加工尺寸在機(jī)床加工參數(shù)范圍內(nèi)。2.5 刀具選擇刀具的選擇是數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。另外，數(shù)控機(jī)床的主軸比普通機(jī)床高1到2倍，且主軸輸出功率大，因此，與傳統(tǒng)加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具的要求更高，不僅要求精度高、強(qiáng)度大、剛度好、耐用性高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便，這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并合理選擇刀具結(jié)

37、構(gòu)、幾何參數(shù)。刀具的選擇應(yīng)考慮工件材質(zhì)，加工輪廓類型，機(jī)床允許的切削用量和剛性以及刀具耐用性等因素。一般情況下應(yīng)優(yōu)先選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)也可采用各種高生產(chǎn)效率的復(fù)合刀具及其他一些專用刀具。刀具的類型、規(guī)格和精度等級(jí)應(yīng)符合加工要求。2.5.1 數(shù)控刀具的種類數(shù)控機(jī)床加工時(shí)都必須采用數(shù)控刀具，數(shù)控刀具主要是指數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等機(jī)床上使用的刀具。隨著數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)、功能的發(fā)展，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上所使用的刀具，不是普通機(jī)床所采用的那種“一機(jī)一刀”的模式，而是多種不同類型的刀具同時(shí)在數(shù)控機(jī)床的主軸上。數(shù)控刀具按不同的分類方式分為以下幾類:（1）數(shù)控刀具從結(jié)構(gòu)上可分為： 整體式，既有整塊材料磨制而成

38、，使用時(shí)可根據(jù)不同用途將切削部分修磨成所需的形狀。 鑲嵌式，分為焊接式和機(jī)夾式，機(jī)夾式又根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)的不同，可分為不轉(zhuǎn)位和轉(zhuǎn)位兩種。 減振式，當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L(zhǎng)度與直徑比大于4時(shí)，為了減少刀具的振動(dòng)，提高加工精度，所采用的一種特殊結(jié)構(gòu)的刀具，主要用于鏜孔。 內(nèi)冷式，即刀具的切削冷卻液通過機(jī)床主軸或刀盤傳遞到刀的內(nèi)部由孔噴射到切削刃部位。 特殊形式，包括強(qiáng)力加緊、可逆攻絲、復(fù)合刀具等。（2）數(shù)控刀具從制造所用材料上可分為： 高速鋼刀具。 硬質(zhì)合金刀具。 陶瓷刀具。 立方氮化硼刀具。 聚晶金剛石刀具。（3）數(shù)控刀具從切削工藝上分： 車削刀具，其有外圓切刀、端面切刀和成形車刀。 鉆削刀具，其有普通麻花

39、鉆、可轉(zhuǎn)位淺孔擴(kuò)孔鉆。 鏜削刀具，其有單刃鏜刀、雙刃鏜刀、多刃組合鏜刀。 銑削刀具，分面銑刀、立銑刀、鍵槽銑刀、模具銑刀、成形銑刀等刀具。2.5.2 數(shù)控刀具的特點(diǎn)近幾年來，數(shù)控機(jī)床的制造及使用已有很大發(fā)展。為適應(yīng)數(shù)控機(jī)床加工精度高、加工效率高、加工工序集中及零件裝夾次數(shù)減少等要求，數(shù)控機(jī)床對(duì)所用的刀具有許多性能上的要求，只有達(dá)到這些要求才能使數(shù)控機(jī)床真正發(fā)揮效率。在數(shù)控機(jī)床上所使用的刀具應(yīng)有以下特點(diǎn)：（1）刀片和刀具幾何參數(shù)和切削參數(shù)的規(guī)范化、典型化。（2）刀片和刀具材料及切削參數(shù)與被加工工件的材料之間匹配的選用原則。（3）刀片和刀具的耐用性及其經(jīng)濟(jì)壽命指標(biāo)的合理化。（4）刀片及刀柄的定位基

40、準(zhǔn)的優(yōu)化。（5）刀片及刀柄對(duì)機(jī)床主軸的相對(duì)位置的要求高。（6）對(duì)刀柄的強(qiáng)度、剛度及耐磨性的要求高。（7）刀柄或工具系統(tǒng)的裝機(jī)重量限制的要求。（8）對(duì)刀柄的轉(zhuǎn)位，裝拆和重復(fù)精度的要求。（9）刀片及刀柄切入的位置和方向的要求。（10）刀片及刀柄高度的通用化、規(guī)則化、系統(tǒng)化。（11）整個(gè)數(shù)控工具系統(tǒng)自動(dòng)換刀系統(tǒng)的優(yōu)化。2.5.3 數(shù)控刀具材料在金屬切削中，刀具材料的切削性能直接影響著加工效率、工件的加工精度和已加工表面的質(zhì)量、刀具的消耗和加工成本。選擇合適的刀具材料對(duì)于切削加工尤為重要。先進(jìn)所采用的刀具材料，大致分為五大類：高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和聚晶金剛石。（1）高速鋼高速鋼指的是加入

41、了較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼，由于高速鋼刀具熱處理技術(shù)的進(jìn)步以及成形金切工藝的更新，使得高速鋼刀具的紅硬性、耐磨性和表面質(zhì)量都得到了很大的提高和改善。因此高速鋼是數(shù)控機(jī)床刀具的選擇對(duì)象之一。（2）硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金指的是將鎢鈷類、鎢鈦類等硬質(zhì)碳化物以co為結(jié)合劑燒結(jié)而成的物質(zhì)。硬質(zhì)合金刀具是在較好的工具表面涂上一層耐磨、耐熱、耐腐蝕的物質(zhì)，使得刀具在切削過程中不易破損，保證加工精度。2.5.4 數(shù)控刀具的選擇數(shù)控機(jī)床刀具的選擇和確定是數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。另外，數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具的要求更高，不僅要求精

42、度高、強(qiáng)度大、剛度好、耐用性高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便，這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并合理選擇刀具結(jié)構(gòu)、幾何參數(shù)。數(shù)控刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的，應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素正確選擇刀具和刀柄，刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。第3章 工藝流程設(shè)計(jì)3.1 數(shù)控車床加工工藝概述數(shù)控車床加工工藝是以普通車床的加工工藝為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)控車床的特點(diǎn)，綜合運(yùn)用多方面的知識(shí)解決數(shù)控車床加工過程中面臨的工藝問題，其內(nèi)容包括金屬切削原理與刀具

43、、加工工藝、典型零件加工及工藝性分析等方面的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論。本章從工程實(shí)際操作應(yīng)用方面，介紹數(shù)控車床加工工藝的基本知識(shí)和基本原則，以便合理設(shè)計(jì)加工工藝，充分發(fā)揮數(shù)控銑床的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工中的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗。3.1.1 數(shù)控車床加工的主要對(duì)象數(shù)控車削是機(jī)械加工中最常用和最主要的數(shù)控加工加工方法之一，它除了能車削普通車床所能銑削的各種零件表面外，還能車削普通銑床不能車削的需要2-5坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的復(fù)雜回轉(zhuǎn)面的加工。根據(jù)數(shù)控車床的特點(diǎn)，從車削加工角度考慮，適合數(shù)控車削的主要加工對(duì)象有以下幾類：（1）軸類零件。（2）盤類零件。3.1.2 數(shù)控車床加工工藝的基本特點(diǎn)工藝規(guī)程是加工時(shí)的指導(dǎo)性文件。數(shù)控車

44、床加工的程序和加工工藝的編寫是否合理是正確操作數(shù)控車床的前提。數(shù)控車床受控于程序指令，加工的全過程都是按程序指令進(jìn)行的。因此，數(shù)控車床加工程序與普通機(jī)床工藝規(guī)程有較大差別，涉及的內(nèi)容也較多。數(shù)控車床加工程序不僅要包括零件的工藝過程，而且還要包括切削用量、走刀路線、刀具尺寸以及車床的運(yùn)動(dòng)過程等。因此對(duì)數(shù)控車床的性能、特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)方式、刀具系統(tǒng)、切削規(guī)范都要非常熟悉。工藝方案的好壞不僅會(huì)影響車床效率的發(fā)揮，而且將直接影響到零件的加工質(zhì)量。3.1.3 數(shù)控車床加工工藝的主要內(nèi)容（1）選擇合適在數(shù)控車床上加工的零件，確定加工內(nèi)容。（2）分析被加工零件的圖紙，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求。（3）確定零件的加工方

45、案，制定數(shù)控加工工藝路線，如劃分工序、安排加工順序、處理與非數(shù)控加工工序的銜接等。（4）加工工序的設(shè)計(jì)，如工步劃分、刀具選擇和確定切削用量等。（5）數(shù)控加工程序的調(diào)整，如選取對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)、確定刀具補(bǔ)償及確定加工路線等。3.2 數(shù)控車床加工零件的工藝性分析在選擇并決定數(shù)控車床加工零件及其加工內(nèi)容后，應(yīng)對(duì)零件的數(shù)控車床加工工藝性進(jìn)行全面、認(rèn)真、仔細(xì)的分析。主要內(nèi)容包括產(chǎn)品的零件圖分析、零件結(jié)構(gòu)工藝性分析。3.2.1 零件圖分析首先應(yīng)熟悉零件在產(chǎn)品中的作用、位置、裝配關(guān)系和工作條件，搞清各項(xiàng)技術(shù)要求對(duì)零件裝配質(zhì)量和使用性能的影響，找出主要的和關(guān)鍵的技術(shù)要求，然后對(duì)零件圖樣進(jìn)行分析。（1）尺寸標(biāo)注方

46、法分析（2）零件的完整性與正確性分析（3）零件技術(shù)要求分析（4）零件材料分析3.2.2 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。良好的結(jié)構(gòu)工藝性，可以使零件加工容易，節(jié)省工時(shí)和材料。而較差的零件結(jié)構(gòu)工藝性，會(huì)使加工苦難，浪費(fèi)工時(shí)和材料，有時(shí)甚至無法加工，因此，零件各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)。（1）零件的內(nèi)外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸，這樣可以減少刀具規(guī)格和換刀次數(shù)，使編程簡(jiǎn)單，提高生產(chǎn)率。（2）應(yīng)采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。此外，還應(yīng)分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保證，有沒有引起矛盾的多余尺寸或影響加工安排的

47、封閉尺寸等。3.3 數(shù)控車床夾具介紹3.3.1 機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具的種類較多，按使用機(jī)床類型分類，可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、加工中心夾具和其他機(jī)床夾具等；按驅(qū)動(dòng)夾具工作的動(dòng)力源分類，可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具和自?shī)A緊夾具等；按其通用化程度，一般分為通用夾具、專用夾具、成組夾具以及組合夾具等。（1）通用夾具 通用夾具的結(jié)構(gòu)、尺寸已經(jīng)規(guī)格化，且具有很大的通用性，無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可用于裝夾不同的工件。采用這種夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少夾具種類，從而降低生產(chǎn)成本。其缺點(diǎn)就是定位于夾緊費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)率低，適用于單件，小批量生產(chǎn)。（2）專用夾

48、具 專用夾具是針對(duì)某一工件的某一工序而專門設(shè)計(jì)和制造的。因?yàn)椴恍枰紤]其通用性，所以?shī)A具可設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。由于這種夾具設(shè)計(jì)和制造周期較長(zhǎng)，產(chǎn)品變更后無法使用，因此適用于大批量生產(chǎn)。（3）成組夾具 成組夾具是針對(duì)通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的，它是在加工加工某種工件后，經(jīng)過調(diào)整或更換個(gè)別元件，即可加工另外一種工件的夾具。它按成組原理設(shè)計(jì)，用于加工形狀相似和尺寸相近的一組工件。（4）組合夾具 組合夾具是一種有一套標(biāo)準(zhǔn)元件組裝而成的夾具，這類夾具用后可拆卸存放，當(dāng)重新組裝時(shí)又可循環(huán)重復(fù)使用。3.3.2 夾具的組成數(shù)控夾具按其作用和功能通?？捎啥ㄎ辉A緊裝置、安裝連接元件和夾具體等

49、幾個(gè)部分：（1）定位元件 由于工件在夾具中的位置，使工件在加工時(shí)相對(duì)刀具及運(yùn)動(dòng)軌跡有一個(gè)正確的位置。定位元件是夾具的主要功能元件之一，其定位精度將直接影響工件的加工精度，常用的定位元件有v形塊、定位銷、定位塊等，定位裝置是由定位元件及其組合而構(gòu)成的，用于確定工件在夾具中的正確位置。（2）夾緊裝置夾緊裝置也是夾具的主要功能元件之一，用于保持工件在夾具中的既定位置，使工件不致因加工時(shí)受到切削力、重力、離心力、振動(dòng)等外力而改變?cè)ǖ奈恢?。它通常包括夾緊元件、增力裝置和動(dòng)力源等組成。（3）安裝連接元件用于確定夾具在機(jī)床上的位置，從而保證工件與機(jī)床之間的正確加工位置。（4）夾具體夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，用

50、于連接夾具上各個(gè)元件與裝置，使之成為一個(gè)整體，以保證家具的精度和剛度。（5）其他元件與裝置根據(jù)加工需要，有些夾具上還可有定位鍵、操作件和分度裝置，以及標(biāo)準(zhǔn)化連接元件等。3.3.3 機(jī)床夾具的作用（1）易于保證工件的加工精度。使用夾具的作用之一就是保證加工工件表面的尺寸與位置精度。（2）使用夾具可改變和擴(kuò)大原機(jī)床的功能，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。（3）使用夾具后，不僅省去畫線找正等輔助時(shí)間，而且有時(shí)還可采用多效率的多件、多機(jī)、機(jī)床夾緊裝置，縮短輔助時(shí)間，從而大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。（4）用夾具裝夾工件方便、省力、安全。當(dāng)采用氣動(dòng)、液壓等夾緊裝置時(shí)，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。（5）在批量生產(chǎn)中使用夾具時(shí)

51、，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和允許實(shí)用技術(shù)等級(jí)較低的工人操作，故而明顯降低生產(chǎn)成本。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；二是要能協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。除此之外，還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn): 單件小批量生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)先選擇組合夾具，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。 在批量生產(chǎn)時(shí)，才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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，夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的走刀。3.3.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)夾具的選用本畢業(yè)設(shè)計(jì)零件為回轉(zhuǎn)體形零件，機(jī)用三爪卡盤就能滿足其裝夾

52、要求，故用三爪卡盤作為本次零件加工的夾具。3.4 數(shù)控車床加工工序的設(shè)計(jì)當(dāng)數(shù)控車床加工工藝路線確定之后，各道工序的加工內(nèi)容以基本確定，接下來便可以著手?jǐn)?shù)控車床加工工序的設(shè)計(jì)。數(shù)控車床加工工序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是為每一道工序選擇車床、刀具及量具，確定定位夾緊方案、走刀路線與工步順序、加工余量、工序尺寸及其公差，切削用量和工時(shí)定額等，為編制加工程序做好充分準(zhǔn)備。3.4.1 確定走刀路線和工步順序走刀路線是刀具在整個(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，而且也反映了工步的順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一，因此，在確定走刀路線時(shí)最好畫一張工序簡(jiǎn)圖，將已經(jīng)擬定的走刀路線畫上去，這樣可為編

53、程帶來不少方便。（1）應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求為提高工件表面的精度和減小粗糙度，可以采用多次走刀的方法，精加工余量一般為0.2-0.5mm為宜，而且精加工宜采用較大的主軸轉(zhuǎn)速及較小的進(jìn)給速度以減少零件被加工表面粗糙度的值。（2）應(yīng)使走刀路線最短，減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率。（3）設(shè)法減少裝卡次數(shù)，盡可能做到一次定位裝卡后能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以減少裝卡誤差，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。3.4.2 刀具的選擇選用數(shù)控車床刀具應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）在數(shù)控車床上車削外表面時(shí)，應(yīng)采用機(jī)夾式硬質(zhì)合金刀具，一般采用兩次走刀，一次粗車、一次精車

54、。（2）加工余量較小，并且要求表面粗糙度較低時(shí)，應(yīng)采用立方氮化硼或陶瓷車刀。（3）外輪廓的加工要充分考率刀具的角度關(guān)系。（4）在數(shù)控車床上加工工件要重視刀尖中心與工件回轉(zhuǎn)中心的關(guān)系。3.4.3 切削用量的選擇（1）切削用量的選擇原則車削加工切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進(jìn)給速度。切削用量的大小對(duì)切削力、切削功率、刀具磨損、加工質(zhì)量都有顯著影響。數(shù)控加工中選擇切削用量時(shí)，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率最高。粗、精加工時(shí)切削用量的選擇原則如下： 粗加工是切削用量的選擇原則 首先選取盡可能大的背吃刀量，其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選

55、取盡可能大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。 精加工時(shí)切削用量的選擇原則 首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量，其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量，最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。（2）切削速度的選擇根據(jù)已選定的吃刀量、進(jìn)給量和刀具耐用度選擇切削速度?？捎媒?jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)選取。實(shí)際編程中，切削速度vt確定后，還可計(jì)算出車床主軸轉(zhuǎn)速nn=1000vt/d 相關(guān)車削速度的參考值如下表3-4所示：表3-4車削速度參考值工件材料硬度（hbs）車削速度m/min高速鋼硬質(zhì)合金鋼小于22518-4260-150225-32512-3654-120325-4256-2136-75鑄鐵小于10021-3640-100100-2003-1640-60200-30045-1020-60在選擇切削速度時(shí)，還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：a) 應(yīng)盡量避開積屑瘤產(chǎn)生的區(qū)域。b) 斷續(xù)切削時(shí)，為減小沖擊和熱效應(yīng)，要適當(dāng)降低切削速度。c) 在易發(fā)生震動(dòng)的情況下，切削速度應(yīng)避開自激振動(dòng)的臨界速度。d) 加工大件、細(xì)長(zhǎng)件和薄壁件時(shí)，應(yīng)選用較低的切削速度。e) 加工帶外皮的工件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。3.4.4 對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定在編程時(shí)，應(yīng)正確的選擇對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的位置，對(duì)刀點(diǎn)就是在數(shù)控機(jī)床