畢業(yè)設(shè)計(jì)正文75780

1、河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文題目：微型調(diào)節(jié)支承主要部件的數(shù)控加工班 級(jí)：0703姓 名：陳金山專 業(yè)：數(shù)控技術(shù)指導(dǎo)教師：張成光答辯日期：2010年5月24日4河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 摘 要微型調(diào)節(jié)支承是一種常見的用來(lái)支承不太重的工件，并根據(jù)需要調(diào)節(jié)其支承高度的機(jī)構(gòu)。其構(gòu)成的主要零部件有底座、套筒、螺釘、調(diào)節(jié)螺母和支承桿。通過(guò)對(duì)微型調(diào)節(jié)支承的原理及主要零部件-支承桿的加工工藝進(jìn)行分析，選出支承桿所用的材料，加工所用的刀具、夾具、機(jī)床，并且編寫出一套工藝規(guī)程和工藝卡片。同時(shí)用AutoCAD繪出工程圖和裝配圖，用

2、SolidWorks進(jìn)行實(shí)體造型，用MasterCAM進(jìn)行模擬加工并生成程序。關(guān)鍵詞： 微型調(diào)節(jié)支承工藝分析 數(shù)控加工 程序 目 錄摘 要()1 緒 論1.1數(shù)控機(jī)床概述(1)1.2數(shù)控加工技術(shù)(1)1.3數(shù)控加工工藝 (1)1.4 CAD/CAM技術(shù) (2)1.5本課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容(3)2 各部分零件的工藝分析2.1 金屬材料的分析(4)2.2 各零部件的材料選擇及工藝分析(7)3 主要零件的參數(shù)設(shè)置及加工路徑分析3.1 概述(10)3.2 軸類零件的材料、毛坯及熱處理(9)3.3 工藝裝備的選擇(11)3.4 切削用量的選擇(12)3.5 進(jìn)給路線的確定(15)3.6 加工順序的確定(1

3、6)3.7 加工余量的確定(17)3.8 程序的確定(17)3.9 支承桿的加工程序(18)4 結(jié)論與展望4.1 本文總結(jié)(22)4.2 將來(lái)展望(22)致 謝(24)參考文獻(xiàn)(25)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(26)III1 緒 論1.1 數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床和數(shù)控技術(shù)是微電子技術(shù)同傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種技術(shù)密集型的產(chǎn)品和技術(shù)。它是根據(jù)機(jī)械加工工藝的要求，使電子計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)加工過(guò)程進(jìn)行信息處理與控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。較好地解決了復(fù)雜、精密、多品種、中小批量機(jī)械零件加工問(wèn)題，是一種通用、靈活、高效能的自動(dòng)化機(jī)床。同時(shí)，數(shù)控技術(shù)又是柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的技術(shù)基

4、礎(chǔ)之一，是機(jī)電一體化高新科技的重要組成部分。1.2 數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的一門新型的發(fā)展十分迅速的高新技術(shù)，它將制造技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、微電子技術(shù)、監(jiān)控檢測(cè)技術(shù)等多種高新建設(shè)傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)有效地結(jié)合起來(lái)，成為制造自動(dòng)化領(lǐng)域最重要的基礎(chǔ)技術(shù)。數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展十分迅速，從第一代的電子管元件數(shù)控裝置，經(jīng)歷了晶體管電路、小中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路控制系統(tǒng)，發(fā)展到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。數(shù)控裝置體積越來(lái)越小，精度越來(lái)越高，在工業(yè)生產(chǎn)中日益發(fā)揮著重要作用。1.3 數(shù)控加工工藝 所謂數(shù)控加工工藝，就是用數(shù)控機(jī)床加工零件的一種方法。在數(shù)控機(jī)床上加工時(shí)，將記錄在控制介質(zhì)上、描述加工過(guò)程所

5、需的全部工藝信息，即原先在通用機(jī)床上加工時(shí)需要操作者考慮和決定的內(nèi)容及動(dòng)作的數(shù)碼信息輸人數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置，對(duì)輸入信息進(jìn)行運(yùn)算和控制，并不斷向伺服機(jī)構(gòu)使機(jī)床實(shí)現(xiàn)加工運(yùn)動(dòng)的機(jī)電功能轉(zhuǎn)換部件發(fā)送脈沖信號(hào)，伺服機(jī)構(gòu)對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換與放大處理，然后由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)床按所編程序進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，便可加工出我們所需要的零件?？梢姡瑢?shí)現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關(guān)鍵。但必須有編程前的數(shù)控工藝做必要準(zhǔn)備工作和編程后的善后處理工作。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，數(shù)控編程也屬于數(shù)控工藝的范疇。因此，數(shù)控加工工藝主要包括以下幾方面的內(nèi)容： 1)選擇并確定需要進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容。 2)進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)。 3)對(duì)零件圖形進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)處理。 4

6、)編寫加工程序(自動(dòng)編程時(shí)為源程序，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成目標(biāo)程序加工程序)。 5)按程序單制作控制介質(zhì)。 6)對(duì)程序進(jìn)行校驗(yàn)與修改。 7)首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理。 8)數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的編寫與歸檔。1.4 CADCAM技術(shù) 1963年，美國(guó)麻省理工學(xué)院首次提出CAD(Computer Aided Design計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))的概念。MIT小組初步設(shè)想了采用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、分析，并開發(fā)了交互式圖形處理系統(tǒng)、繪制出了工程圖，從而使CAD由試驗(yàn)階段過(guò)渡到了實(shí)施階段。 CAM(Computer Aided Manufacturing計(jì)算機(jī)輔助制造)是從APT開始的。它是20世紀(jì)50年代MIT設(shè)計(jì)的一種專

7、門用于零件NC加工的自動(dòng)編程語(yǔ)言，到1967年APT系統(tǒng)己實(shí)用化。從l974年開始，人們把CAD系統(tǒng)和生產(chǎn)計(jì)劃管理及力學(xué)計(jì)算相結(jié)合，發(fā)展成為CADCAM綜合系統(tǒng)。70年代后期，CADCAM進(jìn)人初期實(shí)用階段。 CADCAM技術(shù)推動(dòng)了幾乎一切領(lǐng)域的設(shè)計(jì)革命，CAD技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家科技現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。CADCAM技術(shù)從根本上改變了過(guò)去的手工繪圖、發(fā)圖、憑圖樣組織整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的技術(shù)管理方式，將它變?yōu)樵趫D形工作站上交互設(shè)計(jì)、用數(shù)據(jù)文件發(fā)送產(chǎn)品定義、在統(tǒng)一的數(shù)字化產(chǎn)品模型下進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)打樣、分析計(jì)算、工藝計(jì)劃、工藝裝備設(shè)計(jì)、數(shù)控加工、質(zhì)量控制、編印產(chǎn)品維護(hù)手冊(cè)

8、、組織備件訂貨供應(yīng)等等。1.5本課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容微型調(diào)節(jié)支承是一種常見的用來(lái)支承不太重的工件，并根據(jù)需要調(diào)節(jié)其支承高度的機(jī)構(gòu)，其構(gòu)成的主要零部件，如圖所示：由圖可知，該傳動(dòng)器主要有以下幾部分組成：1、底座 2、套筒 3、螺釘 4、調(diào)節(jié)螺母 5、支承桿。套筒2與底座1用細(xì)牙螺紋連接，帶有螺紋的支承桿5插入套筒2的圓孔中，轉(zhuǎn)動(dòng)帶有螺紋孔的調(diào)節(jié)螺母4可以使支承桿上升或下降，以支承工件。螺釘3旋進(jìn)支承桿的導(dǎo)向槽內(nèi)，使支承桿只能升降而不能旋轉(zhuǎn)；同時(shí)螺釘還可以用來(lái)控制支承桿升降的極限位置。調(diào)節(jié)螺母4下端凸緣與套筒2上端的凹槽配合，以增強(qiáng)調(diào)節(jié)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)性。下面就對(duì)本課題所設(shè)計(jì)的主要零部件的加工工藝進(jìn)

9、行分析。2 各部分零件的工藝分析2.1 金屬材料的分析一、材料機(jī)械制造中最常用的材料是鋼和鑄鐵，其次是有色金屬合金，非金屬材料如塑料、橡膠等，在機(jī)械制造中也得到廣泛的應(yīng)用。金屬材料主要指鑄鐵和鋼，它們都是鐵碳合金，它們的區(qū)別主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的鐵碳合金稱為鋼，含碳量大于2%的稱為鐵。1鑄鐵常用的鑄鐵有灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中灰鑄鐵和球墨鑄鐵屬脆性材料，不能輾壓和鍛造，不易焊接，但具有適當(dāng)?shù)囊兹坌院土己玫囊簯B(tài)流動(dòng)性，因而可鑄成形狀復(fù)雜的零件。灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度高，耐磨性、減振性好，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性小，價(jià)格便宜，但其抗拉強(qiáng)度較鋼差?；诣T鐵常用作機(jī)架或殼座。球墨

10、鑄鐵強(qiáng)度較灰鑄鐵高且具有一定的塑性，球墨鑄鐵可代替鑄鋼和鍛鋼用來(lái)制造曲軸、凸輪軸、油泵齒輪、閥體等。2鋼鋼的強(qiáng)度較高，塑性較好，可通過(guò)軋制、鍛造、沖壓、焊接和鑄造方法加工各種機(jī)械零件，并且可以用熱處理和表面處理方法提高機(jī)械性能，因此其應(yīng)用極為廣泛。鋼的類型很多，按用途分，鋼可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊用途鋼。結(jié)構(gòu)鋼可用于加工機(jī)械零件和各種工程結(jié)構(gòu)。工具鋼可用于制造各種刀具、模具等。特殊用途鋼（不銹鋼、耐熱鋼、耐腐蝕鋼）主要用于特殊的工況條件下。按化學(xué)成分鋼可分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼的性能主要取決于含碳量，含碳量越多，其強(qiáng)度越高，但塑性越低。碳素鋼包括普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。普通碳素結(jié)構(gòu)

11、鋼（如Q215、Q235）一般只保證機(jī)械強(qiáng)度而不保證化學(xué)成分，不宜進(jìn)行熱處理，通常用于不太重要的零件和機(jī)械結(jié)構(gòu)中。碳素鋼的性能主要取決于其含碳量。低碳鋼的含碳量低于0.25%，其強(qiáng)度極限和屈服極限較低，塑性很高，可焊性好，通常用于制作螺釘、螺母、墊圈和焊接件等。含碳量在0.1%0.2%的低碳鋼零件可通過(guò)滲碳淬火使其表面硬而心部韌，一般用于制造齒輪、鏈輪等要求表面耐磨而且耐沖擊的零件。中碳鋼的含碳量在0.3%0.5%之間，它的綜合力學(xué)性能較好，因此可用于制造受力較大的螺栓、螺母、鍵、齒輪和軸等零件。含碳量在0.55%0.7%的高碳鋼具有高的強(qiáng)度和剛性，通常用于制作普通的板彈簧、螺旋彈簧和鋼絲繩。

12、合金結(jié)構(gòu)鋼是在碳鋼中加入某些合金元素冶煉而成。每一種合金元素低于2%或合金元素總量低于5%的稱為低合金鋼。每一種合金元素含量為2%5%或合金元素總含量為5%10%的稱為中合金鋼。每一種合金元素含量高于5%或合金元素總含量高于10%的稱為高合金鋼。加入不同的合金元素可改變鋼的機(jī)械性能并具有各種特殊性質(zhì)。例如鉻能提高鋼的硬度，并在高溫時(shí)防銹耐酸；鎳使鋼具有良好的淬透性和耐磨性。但合金鋼零件一般都需經(jīng)過(guò)熱處理才能提高其機(jī)械性能；此外，合金鋼較碳素鋼價(jià)格高，對(duì)應(yīng)力集中亦較敏感，因此只用于碳素鋼難于勝任工作時(shí)才考慮采用。用碳素鋼和合金鋼澆鑄而成的鑄件稱為鑄鋼，通常用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大的零件，但鑄鋼

13、的液態(tài)流動(dòng)性比鑄鐵差，且其收縮率的鑄鐵件大，故鑄鋼的壁厚常大于10，其圓角和不同壁厚的過(guò)渡部分應(yīng)比鑄鐵件大。表1-1是常用的金屬材料的機(jī)械性能。表1-1 常用鋼鐵材料的機(jī)械性能材料機(jī)械性能名稱牌號(hào)抗拉強(qiáng)度sb(N/mm2)屈服強(qiáng)度ss(N/mm2)硬度(HBS)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q215Q235Q255Q275335410375460410510490610215235255275優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼203545410530600245315355156197220合金結(jié)構(gòu)鋼18Cr2Ni4W35SiMn40Cr40CrNiMo20CrMnTi65Mn11878598198010797358355107

14、85835834430260229247269217285鑄鋼ZG230-450ZG270-500ZG310-570450550570230270310130143153灰鑄鐵HT150HT200HT250145195240150200170220190240球墨鑄鐵QT450-10QT500-7QT600-3QT700-2450500600700310320370420160210170230190270225305二、材料選用的原則從各種各樣的材料中選擇出合用的材料是一項(xiàng)受到多方面因素制約的工作，通常應(yīng)考慮下面的原則：（1） 載荷的大小和性質(zhì)，應(yīng)力的大小、性質(zhì)及其分布狀況對(duì)于承受拉伸載荷為

15、主的零件宜選用鋼材，承受壓縮載荷的零件應(yīng)選鑄鐵。脆性材料原則上只適用于制造承受靜載荷的零件，承受沖擊載荷時(shí)應(yīng)選擇塑性材料。（2） 零件的工作條件在腐蝕介質(zhì)中工作的零件應(yīng)選用耐腐蝕材料，在高溫下工作的零件應(yīng)選耐熱材料，在濕熱環(huán)境下工作的零件，應(yīng)選防銹能力好的材料，如不銹鋼、銅合金等。零件在工作中有可能發(fā)生磨損之處，要提高其表面硬度，以增強(qiáng)耐磨性，應(yīng)選擇適于進(jìn)行表面處理的淬火鋼、滲碳鋼、氮化鋼。金屬材料的性能可通過(guò)熱處理和表面強(qiáng)化（如噴丸、滾壓等）來(lái)提高和改善，因此要充分利用熱處理和表面處理的手段來(lái)發(fā)揮材料的潛力。（3） 零件的尺寸及質(zhì)量零件尺寸的大小及質(zhì)量的好壞與材料的品種及毛坯制取方法有關(guān)，對(duì)

16、外形復(fù)雜、尺寸較大的零件，若考慮用鑄造毛坯，則應(yīng)選用適合鑄造的材料；若考慮用焊接毛坯，則應(yīng)選用焊接性能較好的材料；尺寸小、外形簡(jiǎn)單、批量大的零件，適于沖壓和模鍛，所選材料就應(yīng)具有較好的塑性。（4） 經(jīng)濟(jì)性選擇零件材料時(shí)，當(dāng)用價(jià)格低廉的材料能滿足使用要求時(shí)，就不應(yīng)選擇價(jià)格高的材料，這對(duì)于大批量制造的零件尤為重要。此外還應(yīng)考慮加工成本及維修費(fèi)用。為了簡(jiǎn)化供應(yīng)和儲(chǔ)存的材料品種，對(duì)于小批制造的零件，應(yīng)盡可能減少同一部設(shè)備上使用材料的品種和規(guī)格，使綜合經(jīng)濟(jì)效益最高。2.2 各零部件的材料選擇及工藝分析1.底座齒輪的材料及熱處理對(duì)齒輪的使用性能和壽命有很大的影響?？紤]材料的綜合性能及經(jīng)濟(jì)性，本課題所設(shè)計(jì)的

17、底座的材料選用ZG230-450。因其加工精度并不高，因此采用：鉆車擴(kuò)鉸的加工方案。2.套筒 本課題所設(shè)計(jì)的套筒采用45鋼，因其綜合力學(xué)性能和切削加工性均較好，可以用于制造受力較大的零件。加工工藝路線：車削外形鉆內(nèi)孔精車內(nèi)孔車螺紋鉆徑向孔鉸孔攻絲。3.支承桿通過(guò)對(duì)材料的綜合性能及經(jīng)濟(jì)性的分析，本課題所設(shè)計(jì)的支承桿采用45鋼，其在機(jī)構(gòu)中起支承作用，則需要有較高的強(qiáng)度、硬度，因此要表面發(fā)藍(lán)。其加工工藝路徑為：車削外輪廓銑削鍵槽車螺紋熱處理。4. 調(diào)節(jié)螺母本課題設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)螺母同樣也采用45鋼，其加工路線為：車圓柱面及內(nèi)孔銑六邊形精車內(nèi)孔車螺紋。3. 主要零件的參數(shù)設(shè)置及加工路徑分析3.1概述支承桿屬

18、于軸類零件，是機(jī)械加工中常見的典型零件之一。它在機(jī)械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動(dòng)件，以傳遞扭矩。按結(jié)構(gòu)形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等，其中階梯傳動(dòng)軸應(yīng)用較廣，其加工工藝能較全面地反映軸類零件的加工規(guī)律和共性。根據(jù)軸類零件的功用和工作條件，其技術(shù)要求主要在以下方面： 尺寸精度 軸類零件的主要表面常為兩類：一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT 5IT7；另一類為與各類傳動(dòng)件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，常為IT6IT9。 幾何形狀精度 主要指軸頸表面、外圓錐面

19、、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對(duì)于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。 相互位置精度 包括內(nèi)、外表面、重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動(dòng)、重要端面對(duì)軸心線的垂直度、端面間的平行度等。 表面粗糙度 軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性來(lái)確定。支承軸頸常為0.21.6m，傳動(dòng)件配合軸頸為0.43.2m。 其他 熱處理、倒角、倒棱及外觀修飾等要求。3.2軸類零件的材料、毛坯及熱處理1軸類零件的材料 軸類零件材料 常用45鋼，精度較高的軸可選用40Cr、軸承鋼GCr15、彈簧鋼65Mn，也可選用球墨鑄鐵；對(duì)高速、重載的軸，選用20CrMnT

20、i、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl氮化鋼。 軸類毛坯 常用圓棒料和鍛件；大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件。毛坯經(jīng)過(guò)加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強(qiáng)度。2軸類零件的熱處理鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi)部晶粒細(xì)化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進(jìn)行低溫時(shí)效處理。經(jīng)綜合考慮，本課題所設(shè)計(jì)的軸采用45鋼，因其在機(jī)構(gòu)中起傳遞作用，則需要有較高

21、的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。因此，采用淬火33-38HRC。3.3 工藝裝備的選擇 工藝裝備選擇的合理與否，將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)根據(jù)地生產(chǎn)類型、具體加工條件、工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等選擇工藝裝備。 一、夾具的選擇 單件、小批生產(chǎn)應(yīng)首先采用各種通用夾具和機(jī)床附件，如卡盤、機(jī)床用平口虎鉗、分度頭等；對(duì)于大批和大量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率應(yīng)采用專用高效夾具；多品種中、小批量生產(chǎn)可采用可調(diào)夾具或成組夾具。因?yàn)楸菊n題所要加工的軸形狀較簡(jiǎn)單，采用通用夾具即可，因此選用三角卡盤。二、 刀具的選擇 一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。若采用機(jī)械集中，則可采用各種高效的專用刀具、復(fù)合刀具和多刃刀具等。刀具的類

22、型、規(guī)格和精度等級(jí)應(yīng)符合加工要求。其次在選用刀具時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）在數(shù)控機(jī)床上銑削平面時(shí)，應(yīng)采用鑲裝可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片的銑刀。一般采用兩次走刀，一次粗銑，一次精銑。當(dāng)連續(xù)切削時(shí)，粗銑刀直徑要小一些，精銑刀直徑要大一些，最好能包容待加工面的整個(gè)寬度。加工余量大，且加工面又不均勻時(shí)，刀具直徑要選得小些，否則當(dāng)粗加工時(shí)會(huì)因接刀刀痕過(guò)深而影響加工質(zhì)量。2）高速鋼立銑刀多用于加工凸臺(tái)和凹槽，最好不要用于加工毛坯面，因?yàn)槊髅嬗杏不瘜雍蛫A砂現(xiàn)象，刀具會(huì)很快被磨損。3）加工余量較小，并且要求表面粗糙度值較低時(shí)，應(yīng)采用鑲立方氮化硼刀片的端銑刀或鑲陶瓷刀片的端銑刀。 4）鑲硬質(zhì)合金的立銑刀可用于加工凹槽、

23、窗口面、凸臺(tái)面和毛坯表面。 5）鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀可以進(jìn)行強(qiáng)力切削，銑削毛坯表面和用于孔的粗加工。 6）精度要求較高的凹槽加工時(shí)，可以采用直徑比槽寬小一些的立銑刀，先銑槽的中間部分，然后利用刀具半徑補(bǔ)償功能銑削槽的兩邊，直到達(dá)到精度要求為止。7）在數(shù)控銑床上鉆孔，一般不采用鉆模，鉆孔深度為直徑的5倍左右的深孔加工容易折斷鉆頭，應(yīng)注意冷卻和排屑。鉆孔前最好先用中心鉆鉆一個(gè)中心孔或用一個(gè)剛性好的短鉆頭锪窩引正。锪窩除了可以解決毛坯表面鉆孔引正問(wèn)題外，還可以代替孔口倒角。三、量具的選擇 單件、小批生產(chǎn)應(yīng)廣泛采用通用量具，如游標(biāo)卡尺、百分尺和千分表等；大批、大量生產(chǎn)應(yīng)采用極限量塊和高效的專用檢驗(yàn)夾具

24、和量?jī)x等。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。因本零件屬于小批量生產(chǎn)，因此，選用通用量具即可。3.4 切削用量的選擇對(duì)于高效率的金屬切削機(jī)床加工來(lái)說(shuō)，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。這些條件決定著加工時(shí)間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟(jì)的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。 在確定每道工序的切削用量時(shí)，應(yīng)根據(jù)刀具的耐用度和機(jī)床說(shuō)明書中的規(guī)定去選擇。也可以結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比法確定切削用量。在選擇切削用量時(shí)要充分保證刀具能加工完一個(gè)零件，或保證刀具耐用度不低于一個(gè)工作班，最少不低于半個(gè)工作班的工作時(shí)間。 背吃刀量主要受機(jī)床剛度的限制，在機(jī)床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于工序的加工

25、余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。對(duì)于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可比通用機(jī)床加工的余量小一些。在確定切削用量時(shí)，要根據(jù)被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、背吃刀量、進(jìn)給量，刀具耐用度，最后選擇合適的切削速度。表2.1為車削加工時(shí)的選擇切削條件的參考數(shù)據(jù)。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇，一般粗車切削深度為23mm,半精車切削深度為0.52mm，精車切削深度為0.20.5mm。本課題所加工的為45鋼，由表可知：切削速度應(yīng)在70220mm/min,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),我們選擇Vc=120mm/min.由公式n=1000v/dw (dw-未加工工件的直徑)可以計(jì)算出,粗車時(shí)

26、n=500r/min;精車時(shí)n=1200r/min.刀具及切削參數(shù)如下： 3.5 進(jìn)給路線的確定 在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，進(jìn)給路線的確定是非常重要的，它與工件的加工精度和粗糙度直接相關(guān)。所謂進(jìn)給路線就是數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中刀具中心的移動(dòng)路線。確定進(jìn)給路線，就是確定刀具的移動(dòng)路線。 1）數(shù)控車削進(jìn)給路線的確定 確定數(shù)控車削進(jìn)給路線的工作重點(diǎn)，主要在于確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線，精加工切削過(guò)程的進(jìn)給路線基本上都是沿其零件設(shè)計(jì)圖確定的輪廓順序進(jìn)行的。 車削進(jìn)給路線泛指刀具從對(duì)刀點(diǎn)（或機(jī)床固定原點(diǎn)）開始運(yùn)動(dòng)起，直至返回該點(diǎn)并結(jié)束加工程序所經(jīng)過(guò)的路徑，包括切削加工的路徑及刀具切入、切出等非切削空行程。其

27、基本原則是： 力求空行程路線最短。可通過(guò)巧用起刀點(diǎn)、將起刀點(diǎn)與其對(duì)刀點(diǎn)重合在一起；巧設(shè)換（轉(zhuǎn)）刀點(diǎn)，如果將第二把刀的換刀點(diǎn)也設(shè)置在合適點(diǎn)位置上，則可縮短空行程距離，在合理安排“回零”路線時(shí)，應(yīng)使其前一刀終點(diǎn)與后一刀起點(diǎn)間的距離盡量減短，或者為零，即可滿足進(jìn)給路線為最短的要求。 力求切削進(jìn)給路線最短。切削進(jìn)給路線為最短，可有效地提高生產(chǎn)效率，降低刀具的損耗等。16矩形進(jìn)給路線，適用于棒料毛坯，進(jìn)給路線較短。三角形進(jìn)給路線，適用于棒料毛坯，進(jìn)給路線較長(zhǎng)。仿形進(jìn)給路線，用于鑄、鍛件毛坯時(shí)進(jìn)給路線較短。因毛坯形狀為圓棒料，排除第三種進(jìn)給路線，根據(jù)力求進(jìn)給路線最短原則，第一種走刀路線較適合。 2）數(shù)控銑

28、削進(jìn)給路線的確定 數(shù)控銑削加工中進(jìn)給路線對(duì)零件的加工精度和表面質(zhì)量有直接的影響，因此，確定好進(jìn)給路線是保證銑削加工精度和表面質(zhì)量的工藝措施之一。下面是銑削中幾種常見的走刀路線。 在圖中，左圖和中圖分別為用行切法加工和環(huán)切法加工凹槽的走刀路線，而右圖是先用行切法，最后環(huán)切一刀光整輪廓表面。三種方案中，左圖方案的加工表面質(zhì)量最差，在周邊留有大量的殘余；中圖方案和右圖方案加工后的能保證精度，但中圖方案采用環(huán)切的方案，走刀路線稍長(zhǎng)，而且編程計(jì)算工作量大。根據(jù)以上分析，本課題所加工的軸上的鍵槽采用右圖所示的走刀方案。3.6 加工順序的確定支承桿加工順序安排如下：外圓輪廓的粗加工外輪廓的精加工銑鍵槽攻螺紋

29、熱處理。當(dāng)主要表面加工順序確定后，就要合理地插入非主要表面加工工序。對(duì)支承桿來(lái)說(shuō)非主要表面指的是鍵槽、螺紋等。這些表面加工一般不易出現(xiàn)廢品，所以盡量安排在后面工序進(jìn)行，主要表面加工一旦出了廢品，非主要表面就不需加工了，這樣可以避免浪費(fèi)工時(shí)。但這些表面也不能放在主要表面精加工后，以防在加工非主要表面過(guò)程中損傷已精加工過(guò)的主要表面。3.7 加工余量的確定 加工余量的大小等于每個(gè)中間工序加工余量的總和。工序間的加工余量的選擇應(yīng)根據(jù)下列條件進(jìn)行。 1）應(yīng)有足夠的加工余量，特別是最后的工序，加工余量應(yīng)能保證達(dá)到圖樣上所規(guī)定的精度和表面粗糙度值要求。 2）應(yīng)考慮加工方法和設(shè)備的剛性，以及工件可能發(fā)生的變形

30、。過(guò)大的加工余量反而會(huì)由于切削抗力的增加而引起工件變形加大，影響加工精度。 3）應(yīng)考慮到熱處理引起的變形，否則可能產(chǎn)生廢品。 4）應(yīng)考慮工件的大小。工件越大，由切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形亦會(huì)越大，加工余量也要相應(yīng)地大一些。 5）在保證加工精度的前提下，應(yīng)盡量采用最小的加工余量總和，以求縮短加工時(shí)間，降低加工費(fèi)用。3.8 程序的確定一、數(shù)控指令的介紹數(shù)控程序的指令由一系列的程序字組成，而程序字通常由地址（address）和數(shù)值（number）兩部分組成，地址通常是某個(gè)大寫字母。數(shù)控程序中的地址代碼意義如表1-1所示。表 1-1 功 能地 址意 義程序號(hào)：(ISO)，O (EIA)程序序號(hào)順序號(hào)N順

31、序號(hào)準(zhǔn)備功能G動(dòng)作模式（直線、圓弧等）尺寸字X、Y、Z坐標(biāo)移動(dòng)指令A(yù)、B、C、U、V、W附加軸移動(dòng)指令R圓弧半徑I、J、K圓弧中心坐標(biāo)進(jìn)給功能F進(jìn)給速率主軸旋轉(zhuǎn)功能S主軸轉(zhuǎn)速刀具功能T刀具號(hào)、刀具補(bǔ)償號(hào)輔助功能M輔助裝置的接通和斷開補(bǔ)償號(hào)H、D補(bǔ)償序號(hào)暫停P、X暫停時(shí)間子程序號(hào)指定P子程序序號(hào)子程序重復(fù)次數(shù)L重復(fù)次數(shù)參數(shù)P、Q、R固定循環(huán)二、程序編制方法的確定程序編制分為：手工編程和自動(dòng)編程兩種。1.手動(dòng)編程：整個(gè)編程過(guò)程由人工完成。對(duì)編程人員的要求高（不僅要熟悉數(shù)控代碼和編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力）手工編程適用于：幾何形狀不太復(fù)雜的零件。2.自動(dòng)編程：編程人員只要

32、根據(jù)零件圖紙的要求，按照某個(gè)自動(dòng)編程系統(tǒng)的規(guī)定， 將零件的加工信息用較簡(jiǎn)便的方式送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行程序的編制，編程系統(tǒng)能自動(dòng)打印出程序單和制備控制介質(zhì)。自動(dòng)編程適用于：形狀復(fù)雜的零件、雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個(gè)孔的零件）、雖不復(fù)雜但計(jì)算工作量大的零件（如輪廓加工時(shí)，非圓曲線的計(jì)算）。根據(jù)以上各種程序編制的特點(diǎn)，對(duì)軸的加工程序的編制進(jìn)行以下選擇：由于支承桿的幾何形狀不太復(fù)雜，因此對(duì)其外圓表面的加工，應(yīng)選擇手工編程；其軸上的鍵槽雖不復(fù)雜但計(jì)算工作量大，因此選擇自動(dòng)編程。3.9 支承桿的加工程序支承桿的加工尺寸如圖所示： 一、軸外圓表面的加工程序如下：211、粗車O1111

33、N005 G50 X60 Z20N010 G00 X45 Z0 S500 T0101 M03N015 G01 X0 F1N020 Z2N025 G00 X36N030 G01 Z-116N035 X38N040 G00 Z2N045 G01 X31N050 Z-116N055 X32N060 G00 X100 Z100N070 M05N080 M30調(diào)頭裝夾O2222N005 G50 X60 Z20N010 G00 X0 Z5 S500 T0101 M03N015 G01 Z-1 F1N020 G02 X39 Z-5 CR=40N025 G01 Z-19N030 G00 100 Z100N03

34、5 T0202N040 G00 X40 Z-23N045 G01 X24 F1N050 G00 X40N055 Z-25N060 G01 X24N065 Z-23N070 G00 X40 Z-24N075 X100 Z100N080 M05N085 M302、精車O3333N005 G50 X60 Z20N010 G00 X20 Z2 S500 T0101 M03N015 G01 X30 Z-3 F0.5N020 Z-118N025 G00 X100 Z100N030 M05N035 M30調(diào)頭裝夾O4444N005 G50 X60 Z20N010 G00 X0 Z-1 S500 T0101

35、M03N015 G02 X38 Z-4 CR=39N020 G01 Z-19N025 G00 X100 Z100N030 M05N035 M30二 、軸上鍵槽的銑削路徑如圖所示：N100 G0 G17 G40 G49 G80 G90N102 G91G28 Z0.N104 S0 M5N106 G0 G90 G54 X0. Y-1.N108 Z50.N110 Z10.N112 G1 Z-1.95 F1.5N114 X70.N116 G3 Y1. R1.N118 G1 X0.N120 G3 Y-1. R1.N122 G1 Z-3.9N124 X70.N126 G3 Y1. R1.N128 G1 X0

36、.N130 G3 Y-1. R1.N132 G1 Z-4.N134 X70.N136 G3 Y1. R1.N138 G1 X0.N140 G3 Y-1. R1.N142 G1 Z6.N144 G0 Z50.N146 G91 G28 Z0.N148 M05N150 M30%三、螺紋的加工O6666N005 G50 X60 Z20N010 G00 X30 Z5 S500 T0303 M03N015 G01 25.5 F0.5N020 G76 X25.5 Z-118 I0 K2.25 D0.5 F2 A60 P1N025 G00 X100N030 Z100N035 M05N040 M304 結(jié)論與展

37、望4.1 本文總結(jié)通過(guò)做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)大學(xué)三年的學(xué)習(xí)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，也更加系統(tǒng)的考核了我對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的掌握程度及運(yùn)用能力。機(jī)床的發(fā)展趨向是高速化、高精度化、高可靠性、多功能、復(fù)合化、智能化和開放式結(jié)構(gòu)。主要發(fā)展動(dòng)向是研制開發(fā)軟、硬件都具有開放式結(jié)構(gòu)的智能化全功能通用數(shù)控裝置。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)，其水平高低關(guān)系到國(guó)家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國(guó)家綜合實(shí)力的水平. 它隨著信息技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。數(shù)控加工中心是一種帶有刀庫(kù)并能自動(dòng)更換刀具，對(duì)工件能夠在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行多種加工操作的數(shù)控機(jī)床。在加工中心上加工零件的特點(diǎn)是：被加工零件經(jīng)過(guò)一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同的工序自動(dòng)選擇和更換刀具；自動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其它輔助功能，連續(xù)地對(duì)工件各加工面自動(dòng)地進(jìn)行鉆孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自動(dòng)地完成多種工序，避免了人為的操作誤差、減少了工件裝夾、測(cè)量和機(jī)床的調(diào)整時(shí)間及工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和存放時(shí)間，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。4.2 將來(lái)展望我國(guó)制造企業(yè)已開始廣泛使用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，但掌握數(shù)控技術(shù)的機(jī)電