644522926畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）軸類零件數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與編程

1、軸類零件數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與編程摘 要隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在企業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)數(shù)控加工的工藝特點(diǎn)、加工零件工藝性等進(jìn)行分析，選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過(guò)程，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)以數(shù)控車床車削軸類零件為例，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機(jī)床，制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等，編寫加工零件的程序。按照說(shuō)明書要求將加工出零件，并對(duì)零件自檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，說(shuō)明在加工過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。關(guān)鍵詞 工藝分析 刀具 切削用量 加工程序 零件自檢數(shù)據(jù) 加工注意事項(xiàng)目 錄第一章 引 言1第二章

2、 零件工藝分析22.1 零件圖的審查22.1.1零件圖的完整性與正確性22.1.2零件的技術(shù)要求分析22.1.3零件的材料分析22.1.4合理的標(biāo)注尺寸32.2 確定加工方法32.3 工藝設(shè)備的選擇32.3.1機(jī)床的選擇32.3.2量具及輔助用具的選擇32.4 零件的安裝42.5 選擇夾具42.6 刀具的選擇42.7 切削用量的選擇62.7.1主軸轉(zhuǎn)速的確定62.7.2進(jìn)給速度的確定62.7.3背吃刀量的確定72.8 對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定82.9 工序與工步的劃分82.10加工路線的確定9第三章 加工工序的設(shè)計(jì)113.1 工序一113.1.2 工件的裝夾方式113.1.4 切削用量計(jì)算113.

3、1.5 工藝路線123.1.6 加工程序133.1.7 加工工序卡片143.1.8 加工中的難點(diǎn)與解決方案153.2 工序二163.2.1 尺寸鏈的計(jì)算163.2.3 工件的裝夾方式163.2.4 刀具選擇163.2.5 切削用量計(jì)算173.2.6 工藝路線183.2.7 加工程序183.2.8 加工工序卡片203.2.9 加工中的難點(diǎn)與解決方案20第四章 注意事項(xiàng)224.1 數(shù)控車床操作注意事項(xiàng)22第五章 成品自檢數(shù)據(jù)2329軸類零件數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與編程第一章 引 言本設(shè)計(jì)論文是根據(jù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)規(guī)范要求編寫的。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加速，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代企

4、業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，使制造業(yè)朝著數(shù)字化的方向發(fā)展。本設(shè)計(jì)以熟練掌握數(shù)控車床加工為主要目的，在認(rèn)真分析零件工藝的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用公差、機(jī)械制造技術(shù)、數(shù)控加工與編程、數(shù)控加工工藝等專業(yè)知識(shí)，結(jié)合數(shù)控加工實(shí)際操作，按照機(jī)械加工工藝規(guī)程的內(nèi)容，制定出的軸類零件數(shù)控加工工藝說(shuō)明書。本設(shè)計(jì)包括零件的工藝分析、零件加工過(guò)程、加工注意事項(xiàng)、成品自檢數(shù)據(jù)等內(nèi)容。并詳細(xì)介紹零件工藝分析的內(nèi)容，重點(diǎn)闡述了零件的加工過(guò)程，認(rèn)真分析和解釋零件加工的程序的意義。本設(shè)計(jì)在編寫過(guò)程中得到許多老師和同學(xué)的支持與幫助，xx和xx老師對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行認(rèn)真的審閱，提出了許多寶貴的修改意見(jiàn)，在此一并表示衷心的感謝。由于編者水平有限，設(shè)計(jì)

5、中難免存在一些錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師和同學(xué)批評(píng)指正。 編 者 xxx2007年11月25日第二章 零件工藝分析2.1 零件圖的審查2.1.1零件圖的完整性與正確性零件屬于短軸類，零件長(zhǎng)度為145mm,從左到右依次為：長(zhǎng)23mm、公稱直徑為30mm、有2mm的45倒角的普通螺紋；長(zhǎng)22mm的20錐面；長(zhǎng)32mm直徑為47的圓柱面，并在其表面切出3個(gè)間隔5mm的3.5mm深3.5mm的槽；長(zhǎng)為13.77mm直徑為35的圓柱面；直徑為52mm的球面；直徑為36mm的圓柱面。該零件視圖正確，表達(dá)直觀、清楚，繪制符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差、表面粗糙度以及技術(shù)要求的標(biāo)注齊全、合理。2.1.2零件的技術(shù)要求分析分析零

6、件圖可知:20錐面、47mm圓柱面、35mm圓柱面和36mm圓柱面表面粗糙度ra為1.6m，其余表面粗糙度ra為3.2m。大端為47mm錐面的軸線對(duì)基準(zhǔn)a（軸線）的同軸度公差為0.025mm，外螺紋中徑、頂徑公差代號(hào)為6g，內(nèi)螺紋中徑、頂徑公差代號(hào)為6g。其余尺寸公差等級(jí)在it7it10之間。2.1.3零件的材料分析毛坯材料為45#，強(qiáng)度、硬度、塑性等力學(xué)性能好，切削性能、熱處理性能等加工工藝性能好，便于加工，能夠滿足使用性能。毛坯下料為60mm150mm。2.1.4合理的標(biāo)注尺寸零件圖上的重要尺寸直接標(biāo)注，在加工時(shí)使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，并符合尺寸鏈最短的原則。零件圖上標(biāo)注的尺寸便于用卡尺

7、或樣板測(cè)量。2.2 確定加工方法經(jīng)過(guò)分析零件的尺寸精度、幾何形狀精度、位置精度和表面粗糙度要求，確定如下加工方法：（1）外圓表面：粗車半精車精車（2）外螺紋：在精車的外圓表面分?jǐn)?shù)次進(jìn)給加工（3）內(nèi)螺紋：鉆孔粗鏜半精鏜精鏜在精鏜表面分?jǐn)?shù)次進(jìn)給加工。2.3 工藝設(shè)備的選擇2.3.1機(jī)床的選擇機(jī)床選擇的原則： 要保證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格的產(chǎn)品。有利于提高生產(chǎn)率。盡可能降低生產(chǎn)成本(加工費(fèi)用)。根據(jù)毛坯的材料和類型、零件輪廓形狀復(fù)雜程度、尺寸大小、加工精度、工件數(shù)量、生產(chǎn)條件等要求，選用cjk6132數(shù)控車床。2.3.2量具及輔助用具的選擇加工過(guò)程中所需量具有：游標(biāo)卡尺、千分尺、百分表、表面

8、粗糙度樣板。輔助用具有：銅片、銅錘等。2.4 零件的安裝在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，安裝零件要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，為提高數(shù)控機(jī)床效率，確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意：（1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一（基準(zhǔn)重合原則）；（2）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（基準(zhǔn)統(tǒng)一原則）；（3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。2.5 選擇夾具夾具用來(lái)裝夾被加工工件以完成加工過(guò)程，同時(shí)要保證被加工工件的定位精度，并使裝卸盡可能方便、快捷。數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求：一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要協(xié)調(diào)零件和機(jī)床坐標(biāo)

9、系的尺寸關(guān)系。根據(jù)零件的尺寸、精度要求和生產(chǎn)條件，選擇最常用的車床通用的三爪自定心卡盤。三爪自定心卡盤可以自動(dòng)定心，夾持范圍大，適用于截面為圓形、三角形、六邊形的軸類和盤類中小型零件。2.6 刀具的選擇數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)，能夠正確選擇刀刃具及切削用量。數(shù)控刀具有以下特點(diǎn)：剛性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及熱變形??；互換性好，便于快速換刀；壽命高，切削性能穩(wěn)定、可靠；刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時(shí)間；刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇?，以利于切屑的排除；系列化、?biāo)準(zhǔn)化，

10、以利于編程和刀具管理。 數(shù)控機(jī)床上用的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求。數(shù)控車床兼作粗精車削，粗車時(shí)吃刀深、進(jìn)給快，要求車刀有足夠的強(qiáng)度，能一次進(jìn)給車去較多的余量；精車時(shí)要達(dá)到圖樣要求的尺寸精度和較小的表面粗糙度，車去的余量較少，要求車刀鋒利，切削刃平直光潔，必要時(shí)還可磨出修光刃。為減少換刀時(shí)間、方便對(duì)刀、提高生產(chǎn)效率，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)化，在數(shù)控車削加工時(shí)，應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾片刀，機(jī)夾片刀常采用可轉(zhuǎn)位車刀。刀片材質(zhì)的選擇主要依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大小以及切削過(guò)程有無(wú)沖擊和振動(dòng)，故加工此零件選擇硬質(zhì)合金刀片。根據(jù)零件的外形

11、結(jié)構(gòu)，加工需要如下刀具：硬質(zhì)合金端面車刀、菱形外圓車刀、外切槽刀、外螺紋刀、內(nèi)孔鏜刀、30外圓尖刀、5mm中心鉆、22mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。表21數(shù)控加工刀具卡片序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?t0145硬質(zhì)合金端面車刀1平端面手動(dòng)2t0280菱形外圓車刀1粗車零件左端外輪廓自動(dòng)3t0355菱形外圓車刀1精車零件左端外輪廓自動(dòng)4t043mm外切槽刀1切槽自動(dòng)5t0560外螺紋刀1加工外螺紋自動(dòng)6t065mm中心鉆1鉆mm中心孔手動(dòng)7t0722mm鉆頭1鉆底孔手動(dòng)8t0845外圓車刀1粗車零件右端外輪廓自動(dòng)9t0930外圓尖刀1精車零件右端外輪廓自動(dòng)數(shù)控加工刀具卡片續(xù)表一10t1080內(nèi)鏜刀1

12、粗鏜內(nèi)孔表面自動(dòng)11t1155內(nèi)鏜刀1精鏜內(nèi)孔表面自動(dòng)12t1260內(nèi)螺紋刀1加工內(nèi)螺紋自動(dòng)2.7 切削用量的選擇數(shù)控編程時(shí)，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、進(jìn)給速度及背吃刀量等。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)揮刀具的切削性能，保證合理的刀具壽命，充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度的提高生產(chǎn)率，降低成本。2.7.1主軸轉(zhuǎn)速的確定（1）車外圓時(shí)主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來(lái)選擇。其計(jì)算公式為n=1000v/d其中v 切削速度（m/min），由刀具壽命決定； n 主軸轉(zhuǎn)速（r/min）； d 工件直徑或刀

13、具直徑（mm）。（2）車螺紋時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速在車削螺紋時(shí)，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距p（或?qū)С蹋┐笮?、?qū)動(dòng)電機(jī)的升降頻特性，以及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響，故對(duì)于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床推薦車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)為：n（1200/p）k式中p被加工螺紋螺距，；k保險(xiǎn)系數(shù)，一般取為80。主軸轉(zhuǎn)速n最后要根據(jù)上述計(jì)算值、機(jī)床說(shuō)明書而定，選取機(jī)床有的或較接近計(jì)算值的轉(zhuǎn)速。2.7.2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(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。

14、確定進(jìn)給速度的原則是：（1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100200mm/min范圍內(nèi)選取。（2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。（3）當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求較高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小一些，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。（4）當(dāng)?shù)毒呖招谐?，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。2.7.3背吃刀量的確定背吃刀量根據(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，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

15、面質(zhì)量，可以留少許加工余量，一般為0.20.5mm。切削用量的選擇是否合理，對(duì)于能否充分發(fā)揮機(jī)床潛力與刀具的切削性能，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本和安全操作具有很重要的作用。車削用量的具體選擇如下：粗車時(shí)，首先選擇一個(gè)盡可能大的背吃刀量，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量，最后確定一個(gè)合適的切削速度。精車時(shí)，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且均勻，因此選擇較小的背吃刀量和進(jìn)給量。如何確定加工時(shí)的切削速度，除了可參考數(shù)控加工技術(shù)表2-1列出的數(shù)值外，主要根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。表2-2 數(shù)控車削用量推薦表 工件材料工件材料切削深度/mm切削速度/（m.min-1）進(jìn)給量/（mm.r-1）刀具材料碳素 (

16、b 600mpa）粗加工5760800.20.4yt類粗加工23801200.20.4精加工0.20.31201500.10.2鉆中心孔500800w18cr4v鉆孔300.10.2切斷（寬度5mm）701100.10.2yt類鑄鐵（200hbs以下）粗加工50700.20.4yg類精加工701000.10.2切斷（寬度5mm）50700.10.2此外，在安排粗、精車削用量時(shí)，應(yīng)注意機(jī)床說(shuō)明書給定的允許切削用量范圍，對(duì)于主軸采用交流變頻調(diào)速的數(shù)控車床，由于主軸在低轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩降低，尤其應(yīng)注意此時(shí)的切削用量選擇。2.8 對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定工件裝夾方式確定后，即可通過(guò)確定工件原點(diǎn)來(lái)確定工件坐標(biāo)系。

17、如果要運(yùn)行這一程序來(lái)加工工件，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)一般通過(guò)對(duì)刀來(lái)確定，所以，該點(diǎn)又稱為對(duì)刀點(diǎn)。在編制程序時(shí)，要正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的位置。對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置原則是：（1）便于數(shù)值處理和簡(jiǎn)化程序編制；（2）易于找正并在加工過(guò)程中便于查找；（3）引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具或機(jī)床上，盡可能設(shè)在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。換刀點(diǎn)是指加工過(guò)程中需要換刀時(shí)刀具的相對(duì)位置點(diǎn)。換刀點(diǎn)往往設(shè)在工件的外部，以能順利的換刀、不碰撞工件和其他部件為準(zhǔn)。本零件將對(duì)刀點(diǎn)設(shè)在裝夾后右端面中心，換刀點(diǎn)設(shè)在離對(duì)刀點(diǎn)x、z方向分別為100，100的位置。2.9 工序與工

18、步的劃分在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序可以比較集中，一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工序。常用工序劃分原則有：（1）保證精度原則。數(shù)控加工要求工序應(yīng)盡可能集中，通常粗、精加工在一次裝夾下完成，為減少熱變形和切削力變形對(duì)工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。此時(shí)可用不同的機(jī)床或不同的刀具進(jìn)行加工，通常在一次安裝中，不允許將零件的某一部分表面加工完畢后，再加工零件的其他表面。對(duì)軸類或盤類零件，將待加工面先粗加工，留少量余量再精加工，以保證表面質(zhì)量要求。對(duì)軸上有孔、螺紋加工的工件，應(yīng)先加工表面而后加工孔、螺紋。（2）提高生產(chǎn)效率的原則。在數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時(shí)

19、間，應(yīng)在需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再換另一把刀來(lái)加工其他部位。同時(shí)應(yīng)盡量減少空行程，當(dāng)用同一把刀加工工件的多個(gè)部位時(shí)，應(yīng)以最短的路線到達(dá)各加工部位。按照上述劃分原則，綜合本零件的工藝性，裝夾一次為一個(gè)工序，換一次刀為一個(gè)工步。故加工此零件劃分兩個(gè)工序，加工左端為第一道工序，有5個(gè)工步；調(diào)頭后加工為第二道工序，有7個(gè)工步。2.10加工路線的確定在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對(duì)刀點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起，直至結(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引入、返回等非切削空行程。加工路線的確定原則主要有以下幾點(diǎn)：（1）應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙

20、度的要求，且效率高。（2）應(yīng)盡量縮短加工路線，既可以減少程序段，又可以減少刀具空程移動(dòng)時(shí)間。（3）應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，以減少編程工作量。此外，確定加工路線時(shí)，還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還是多次走刀完成加工。按照上述原則，確定如下加工路線：工序一： 夾60mm毛坯，平端面； 粗車30mm外圓柱面、20錐面、47mm圓柱面； 精加工上述輪廓； 切槽； 車m302螺紋。工序二： 調(diào)頭夾47mm圓柱面，打5mm中心孔； 粗車36mm圓柱面、r10mm圓弧面、52mm圓球面和35mm圓柱面； 精車上述輪廓； 鉆22mm孔； 粗鏜孔； 精鏜孔； 車m302內(nèi)螺紋。第三章

21、 加工工序的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)零件的工藝分析，確定加工零件時(shí)采用調(diào)頭加工，編程時(shí)尺寸公差取中間值。編程所用尺寸說(shuō)明：20錐面小端的直徑為39.2416mm，36圓柱面長(zhǎng)度為7.3726mm，r10圓弧面與s52圓球面相交處直徑為40.4444mm，此點(diǎn)距零件右端面距離為13.6580mm，s52圓球面與35圓柱面相交處距右端面距離為49.2289mm。3.1 工序一3.1.1 確定工件坐標(biāo)系裝夾毛坯60mm外圓，平端面，對(duì)刀，將工件原點(diǎn)設(shè)在右端面中心（此端面為精加工表面，以后不再加工）。換刀點(diǎn)選在離對(duì)刀點(diǎn)x、z方向分別為100，100的位置。3.1.2 工件的裝夾方式用三爪自定心卡盤夾毛坯60mm外圓，

22、探出100mm左右，車零件左端至47mm與35mm外圓相交處。3.1.3 加工刀具的選擇t010145端面車刀，車端面，刀尖圓弧半徑0.8mm。t020290菱形外圓右偏刀，粗車外圓，刀尖圓弧半徑0.8mm。t030380菱形外圓右偏刀，精車外圓，刀尖圓弧半徑0.8mm。t04043mm外切槽刀，車槽，刀尖圓弧半徑0.8mm。t050560外螺紋刀，車螺紋，刀尖圓弧半徑0.8mm。3.1.4 切削用量計(jì)算根據(jù)數(shù)控車削用量推薦表,選擇合適的切削用量。（1）車端面時(shí)選擇主軸轉(zhuǎn)速為500r/min；（2）粗車外圓時(shí)，選取vc=120m/min，f=0.2mm/r，ap=2mm，粗加工時(shí)直徑為60mm

23、。則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000vc/d =（1000120）/（3.1460）r/min=636r/min 進(jìn)給速度：f =fn =（0.2636）mm/min=127mm/min考慮刀具強(qiáng)度、機(jī)床剛度等實(shí)際情況，選擇n=600r/min，f=150mm/min，ap=2mm。（3） 精車外圓時(shí)，選取vc=150m/min，f=0.1mm/r，ap=0.2mm，精加工時(shí)取直徑40mm。則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000vc/d =（1000150）/（3.1440）r/min=1194r/min進(jìn)給速度：f =fn=0.11194mm/min=119.4mm/min考慮刀具強(qiáng)度、機(jī)床剛度等實(shí)際情況，

24、選取n=1200r/min，f=100r/min，ap=0.2mm。（4）車槽時(shí)，選擇vc=70m/min，f=0.1mm/r，車槽時(shí)直徑為47mm。則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000vc/d =（100070）/（3.1447）r/min=474r/min 進(jìn)給速度：f =fn=（0.1474）mm/min=47.4mm/min考慮刀具強(qiáng)度、機(jī)床剛度等實(shí)際情況，選取n=400r/min，f=30r/min。（5）車螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速n（1200/p）k，k為安全系數(shù)，一般取80。 則：n（1200/2）-80/r/min=520r/min 考慮刀具強(qiáng)度、機(jī)床剛度等實(shí)際加工情況，選取n=400r/mi

25、n.3.1.5 工藝路線（1）用1號(hào)端面車刀手動(dòng)平端面；（2）用2號(hào)80菱形外圓車刀使用g71外圓粗車復(fù)合循環(huán)粗車零件左端外輪廓：30mm圓柱面、20錐面、47mm圓柱面；（3）用3號(hào)55菱形外圓車刀精車上述輪廓；（4）用4號(hào)外切槽刀車47mm圓柱面上的三個(gè)槽；（5）用5號(hào)60外螺紋刀車m302螺紋；3.1.6 加工程序%0001 ；程序頭t0202 ；選擇2號(hào)80菱形外圓車刀，建立工件坐標(biāo)系m03s600m0；主軸以600r/min的速度正轉(zhuǎn)，切削液開(kāi)g00x65z5 ；將刀具定位在工件外表面g71u2r2p10q20x0.2z0.1f150；外輪廓粗車循環(huán)并指定精車路線n10n20g00x

26、100 ；刀具移動(dòng)到換刀點(diǎn)z100t0303 ；換3號(hào)55菱形外圓車刀精車外輪廓n10g42g00 ；定位刀具s1200 ；精車外輪廓時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min g01z0f100 ；精車外輪廓時(shí)合成進(jìn)給速度為100mm /minx30z-2 z-28 x39.2416x46.985w-22z-82n20x65g40x100 ；取消刀補(bǔ)，刀具移動(dòng)到換刀點(diǎn)z100t0404 ；選擇4號(hào)外切槽刀s400 ；主軸轉(zhuǎn)速為400r/ming00x55 ；定位刀具z-52m98p0002l3 ；調(diào)用切槽的子程序g00x100 ；刀具移動(dòng)到換刀點(diǎn)z100t0505 ；選擇5號(hào)60外螺紋刀s400 ；主軸

27、轉(zhuǎn)速為400r/ming00x35z5 ；定位刀具g82x29.1z-23r-3e1f2 ；車第一刀g82x28.5z-23r-3e1f2 ；車第二刀g82x27.9z-23r-3e1f2 ；車第三刀g82x27.5z-23r-3e1f2 ；車第四刀g82x27.4z-23r-3e1f2 ；車第五刀g82x27.4z-23r-3e1f2 ；光整goox100 ；退刀z100m09 ；切削液關(guān)m05 ；主軸停轉(zhuǎn)m30 ；主程序結(jié)束%0002 ；切槽子程序程序頭g91g00z-5.015 ；移動(dòng)刀具g90g01x40f30 ；切槽g04p4x55w-0.5x40g04p4x55m99 ；子程序結(jié)束

28、，返回主程序3.1.7 加工工序卡片工序號(hào)程序編號(hào)零件圖號(hào)零件名稱使用設(shè)備產(chǎn)品名稱夾具名稱夾具編號(hào)材料10001數(shù)控車床三爪卡盤145#加工內(nèi)容刀具號(hào)刀具名稱刀具規(guī)格/mm切削三要素加工余量/mm備注主軸轉(zhuǎn)速被吃刀量進(jìn)給 速度r/minmmmm/min車端面t0145端面車刀0.8500300手動(dòng)粗車外圓t0280菱形外圓車刀0.860021500.2自動(dòng)精車外圓t0355菱形外圓車刀0.812000.21000自動(dòng)切槽t04外切槽刀3400300自動(dòng)車螺紋t0560外螺紋刀0.84000自動(dòng)3.1.8 加工中的難點(diǎn)與解決方案（1）螺紋切削說(shuō)明：螺紋切削應(yīng)注意在兩端設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段和降速退

29、刀段，以剔除兩端因變速而出現(xiàn)的非標(biāo)準(zhǔn)螺距的螺紋段； 在螺紋切削過(guò)程中，進(jìn)給速度修調(diào)功能和進(jìn)給暫停功能無(wú)效； 在螺紋加工過(guò)程中，不應(yīng)該使用恒線速控制功能； 從粗加工到精加工，主軸轉(zhuǎn)速必須保持一致，否則螺距將發(fā)生變化。（2）螺紋加工，當(dāng)牙型較深，螺距較大時(shí)，可分?jǐn)?shù)次進(jìn)給，常用螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量參考數(shù)控加工與編程表2-2（3）外圓車刀刀尖為圓弧，可以提高加工表面粗糙度。加工時(shí)采用這樣的車刀車內(nèi)、外圓和端面時(shí)，刀尖圓弧不影響加工尺寸和形狀，但轉(zhuǎn)角處的刀尖無(wú)法車出，并且在切削錐面或圓弧面時(shí)，會(huì)造成過(guò)切或少切，因此，在加工時(shí)要采用刀尖半徑補(bǔ)償來(lái)消除誤差。3.2 工序二3.2.1 尺寸鏈的計(jì)算 封

30、閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)基本尺寸減所有減環(huán)的基本尺寸，封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)的上偏差減所有減環(huán)的下偏差，封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)的下偏差減所有減環(huán)的上偏差。通過(guò)尺寸鏈的計(jì)算，算出零件右端長(zhǎng)度為630.12mm。 3.2.2 確定工件坐標(biāo)系測(cè)量總長(zhǎng)，計(jì)算端面車削長(zhǎng)度，調(diào)頭夾47mm圓柱面，平端面，對(duì)刀，設(shè)置工件原點(diǎn)。換刀點(diǎn)選在離對(duì)刀點(diǎn)x、z方向分別為100，100的位置。3.2.3 工件的裝夾方式夾47mm圓柱面，加墊銅片，保護(hù)已加工表面，探出80mm左右，用百分表測(cè)量同軸度，并校正。3.2.4 刀具選擇t010145端面車刀，平端面，刀尖圓弧半徑0.8mm。t065mm中心鉆。t072

31、2mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。t080845外圓車刀，粗精車外輪廓，刀尖圓弧半徑0.8mm。t090930外圓尖刀，精車外輪廓，刀尖圓弧半徑0.8mm。t101080內(nèi)鏜刀，粗鏜內(nèi)輪廓，刀尖圓弧半徑0.8mm。t111155內(nèi)鏜刀，精車內(nèi)孔，刀尖圓弧半徑0.8mm。t121260內(nèi)螺紋刀，加工內(nèi)螺紋，刀尖圓弧半徑0.8mm。3.2.5 切削用量計(jì)算根據(jù)數(shù)控車削用量推薦表,選擇合適的切削用量。（1） 用端面車刀手動(dòng)車端面時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為500r/min；（2） 打中心孔時(shí)主軸轉(zhuǎn)速選取400r/min。（3） 粗、精車外輪廓時(shí)，切削用量的選擇與車左端時(shí)相同：粗車時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為600r/min，進(jìn)給速度為150m

32、m/min，背吃刀量為2mm；精車時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min，進(jìn)給速度為100mm/min,背吃刀量為0.2mm。（4） 鉆孔時(shí)主軸轉(zhuǎn)速選取400r/min。（5） 粗鏜孔時(shí)，選取vc =80m/min，f=0.2，ap=1mm，加工時(shí)直徑為22mm。則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000vc/d =（100080）/（3.1422）r/min=1158r/min 進(jìn)給速度：f=fn =（0.21158）mm/min=231mm/min。考慮刀具強(qiáng)度，機(jī)床剛度等實(shí)際加工情況，選擇n=600r/min，f=150mm/min, ap=1mm。（6） 精鏜孔時(shí)，選取vc=120m/min，f=0.1m

33、m/r，ap=0.2mm，精加工時(shí)取直徑27mm。則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000vc/d =（1000120）/（3.1427）r/min=1415r/min 進(jìn)給速度：f =fn =（0.11415）mm/min=141mm/min考慮刀具強(qiáng)度，機(jī)床剛度等實(shí)際情況，選擇n=1000r/min，f=80mm/min，ap=0.2mm。（7） 車內(nèi)螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速n（1200/p）k，k為安全系數(shù)，一般取80。 則：n（1200/2）-80/r/min=520r/min 考慮刀具強(qiáng)度，機(jī)床剛度等實(shí)際情況，選取n=400r/min。3.2.6 工藝路線（1）用1號(hào)45端面車刀手動(dòng)車端面；（2）用6號(hào)

34、5mm中心鉆打中心孔；（3）用8號(hào)45外圓車刀使用g71外圓粗車復(fù)合循環(huán)指令粗車外輪廓：36mm圓柱面、r10mm圓弧面、52mm圓球面和35mm圓柱面；（4）用9號(hào)30外圓尖刀精車上述輪廓；（5）用7號(hào)刀22mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆手動(dòng)鉆孔，孔深32mm；（6）用10號(hào)80內(nèi)鏜刀粗鏜孔；（7）用11號(hào)55內(nèi)鏜刀精鏜孔；（8）用12號(hào)60內(nèi)螺紋刀車m302內(nèi)螺紋；3.2.7 加工程序%0003 ；程序頭t0808 ；選擇8號(hào)45外圓車刀，建立工件坐標(biāo)系m03s600m07 ；主軸以600r/min的速度正轉(zhuǎn)，切削液開(kāi)g00x65z5 ；刀具定位g71u2r2p10q20e0.2f150 ；外輪廓粗車循環(huán)

35、指定精加工路線n10q20 g00x100 ；刀具移動(dòng)到換刀點(diǎn)z100t0909 ；換9號(hào)30外圓尖刀n10g42g00x35.985 ；刀具定位，并加刀補(bǔ)s1200 ；精加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為1200r/ming01z-7.3726f100 ；精加工合成進(jìn)給速度為100mm /min g02x40.4444z-13.6580r10g03x35z-49.2289r26g01z-63n20x65g40g00x100 ；取消刀補(bǔ)，并退刀z100m05 ；主軸停轉(zhuǎn)m30 ；程序結(jié)束%0004 ；程序頭t1010 ；選擇10號(hào)80內(nèi)鏜刀m03s600m07 ；粗鏜時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為600r/ming00x18z5

36、 ；刀具定位g71u2r2p30q40x-0.2z0.1f150 ；內(nèi)孔粗車循環(huán)指定精加工路線n10n20 g00x100 ；刀具移動(dòng)到換刀點(diǎn)z100t1111 ；換11號(hào)55內(nèi)鏜刀n30g41g00x31.402 ；刀具定位，加刀補(bǔ)s1000 ；精鏜時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為1000r/ming01z0f100 ；精鏜時(shí)合成進(jìn)給速度為100mm/minx27.402z-2z-32n40x18g40g00z100 ；取消刀補(bǔ)并退刀x100t1212 ；選擇12號(hào)60內(nèi)螺紋刀s400 ；主軸轉(zhuǎn)速為400r/ming00x23z5 ；刀具定位g82x28.302z-25r-3e-1f2 ；車第一刀g82x28.

37、902z-25r-3e-1f2 ；車第二刀g82x29.502z-25r-3e-1f2 ；車第三刀g82x29.902z-25r-3e-1f2 ；車第四刀g82x30z-25r-3e-1f2 ；車第五刀g82x30z-25r-3e-1f2 ；光整g00x100 ；退刀z100m09 ；切削液關(guān)m05 ；主軸停轉(zhuǎn)m30 ；程序結(jié)束3.2.8 加工工序卡片 工序號(hào)程序編號(hào)零件圖號(hào)零件名稱使用設(shè)備產(chǎn)品名稱夾具名稱夾具編號(hào)材料20003數(shù)控車床三爪卡盤145#加工內(nèi)容刀具號(hào)刀具名稱刀具規(guī)格/mm切削三要素加工余量/mm備注主軸轉(zhuǎn)速被吃刀量進(jìn)給速度r/minmmmm/min車端面t0145端面車刀0.8

38、500300手動(dòng)鉆中心孔t06中心鉆5400手動(dòng)粗車外圓t0845外圓車刀0.860021500.2自動(dòng)精車外圓t0930外圓尖刀0.812000.21000自動(dòng)鉆孔t07標(biāo)準(zhǔn) 麻花鉆224000手動(dòng)粗鏜孔t1080內(nèi)鏜刀0.860011500.2自動(dòng)精鏜孔t1155內(nèi)鏜刀0.810000.21000自動(dòng)車內(nèi)螺紋t1260內(nèi)螺紋刀0.84000自動(dòng)3.2.9 加工中的難點(diǎn)與解決方案（1）在左端加工之前，應(yīng)測(cè)量剩余毛坯的長(zhǎng)度，保證所需要的尺寸630.12mm。（2）用三爪卡盤夾已加工表面47mm外圓時(shí)，為保護(hù)已加工表面精度，應(yīng)加墊銅片。夾緊后應(yīng)用百分表測(cè)量同軸度，用銅錘輕輕敲打校正。（3）加工圓

39、弧面和圓球面時(shí)，為保證尺寸、形狀等技術(shù)要求，不產(chǎn)生過(guò)切或少切現(xiàn)象，在編程時(shí)，應(yīng)考慮刀具半徑補(bǔ)償。（4）鉆孔時(shí)，尺寸不易保證。在鉆孔時(shí)，當(dāng)鉆頭接觸工件時(shí)記下刻度值，計(jì)算出孔深所需刻度，根據(jù)計(jì)算值手動(dòng)進(jìn)給鉆孔。（5）加工螺紋時(shí)應(yīng)分?jǐn)?shù)次進(jìn)給，參考數(shù)控加工與編程表2-2選擇螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量。第四章 注意事項(xiàng)4.1 數(shù)控車床操作注意事項(xiàng)（1）程序輸入階段 程序輸入時(shí)應(yīng)正確，避免字母、數(shù)字和符號(hào)的輸入錯(cuò)誤。 程序輸入應(yīng)符合系統(tǒng)格式。（2）零件加工階段 檢查數(shù)控系統(tǒng)是否已回參考點(diǎn)。 安裝車刀，確認(rèn)車刀安裝的刀位和程序中編程所需的刀號(hào)一致。 對(duì)刀。 車刀對(duì)刀完畢后，應(yīng)確認(rèn)對(duì)刀的正確性，確認(rèn)精車刀對(duì)

40、刀的精確性。 加工前仔細(xì)檢查和確認(rèn)是否符合自動(dòng)加工運(yùn)行模式。在數(shù)控車間操作機(jī)床時(shí)要注意安全，嚴(yán)格按照數(shù)控機(jī)床設(shè)備安全操作規(guī)程要求操作。第五章 成品自檢數(shù)據(jù)零件的加工質(zhì)量包括加工精度和表面質(zhì)量。加工精度是指實(shí)際零件的形狀、尺寸和理想零件的形狀、尺寸相符合的程度。其中加工精度有尺寸精度、形狀精度和位置精度，尺寸精度是指實(shí)際零件的尺寸和理想零件的尺寸相符合的程度， 常用游標(biāo)卡尺、百分尺等來(lái)檢驗(yàn)。零件的形狀精度是指同一表面的實(shí)際形狀與理想形狀相符合的程度，形狀精度通常用直尺、百分表、輪廓測(cè)量?jī)x等來(lái)檢驗(yàn)。位置精度是指零件點(diǎn)、線、面的實(shí)際位置與理想位置相符合的程度，位置精度常用游標(biāo)卡尺、百分表、直角尺等來(lái)

41、檢驗(yàn)。表面質(zhì)量的指標(biāo)有表面粗糙度、表面加工硬化的程度、殘余應(yīng)力的性質(zhì)和大小，表面質(zhì)量的主要指標(biāo)是表面粗糙度。表面粗糙度用表面粗糙度樣板測(cè)量。經(jīng)測(cè)量，零件總長(zhǎng)為145.06mm，m302所在圓柱面長(zhǎng)度為28mm，實(shí)際槽寬為3.5mm，槽間距為5mm，35mm圓柱面實(shí)際測(cè)量為34.98mm，球面直徑為52mm，36mm圓柱面實(shí)際測(cè)量為36mm，同軸度誤差為0.02mm，尺寸均在公差允許范圍之內(nèi)，表面粗糙度符合技術(shù)要求，故此零件加工合格。致 謝本設(shè)計(jì)是在xxx和xxx老師悉心指導(dǎo)和大力支持下完成的。從本課題的選題到設(shè)計(jì)的全部完成，兩位老師多次詢問(wèn)設(shè)計(jì)進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，開(kāi)拓設(shè)計(jì)思路，精心點(diǎn)撥，熱忱

42、鼓勵(lì)。他們以其嚴(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(kāi)闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時(shí)在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我也進(jìn)一步的學(xué)到了數(shù)控加工多方面的知識(shí)，實(shí)際動(dòng)手操作技能有了很大的提高。感謝三年來(lái)對(duì)我教育培養(yǎng)的老師，感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、系領(lǐng)導(dǎo)、各位老師，為我提供了良好的設(shè)計(jì)條件，謹(jǐn)向所有老師表示最誠(chéng)摯的敬意和謝意。最后，再次對(duì)關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝！2010年5月6日參考文獻(xiàn)1詹華西編數(shù)控加工與編程西安電子科技大學(xué)出版社，2004年2余英良編數(shù)控加工編程及操作高等教育出版社，2005年3李華編機(jī)械制造技

43、術(shù)高等教育出版社，2006年4第一屆全國(guó)數(shù)控技能大賽組委會(huì)編決賽試題解析與點(diǎn)評(píng)中國(guó)科技技術(shù)出版社，2005年5朱淑萍編機(jī)械加工工藝及裝備機(jī)械工業(yè)出版社，2002年6陳子銀，徐鯤鵬編數(shù)控加工技術(shù)北京理工大學(xué)出版社，2006年7武漢華中數(shù)控股份有限公司數(shù)控車床編程與操作基礎(chǔ)8薛彥成編公差配合與技術(shù)測(cè)量機(jī)械工業(yè)出版社2005年附 錄附錄一 常用公制螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量（雙邊） mm螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深0.6940.9471.2991.6241.9492.2732.598背吃刀量和切削次數(shù)1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70

44、.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.2附錄二 數(shù)控機(jī)床設(shè)備安全操作規(guī)程（1）嚴(yán)禁穿背心、短褲和拖鞋進(jìn)入本實(shí)訓(xùn)中心，避免發(fā)生意外，女生戴帽，長(zhǎng)發(fā)盤發(fā)扎緊。（2）本實(shí)訓(xùn)中心的設(shè)備、儀器、工具等，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定放置，妥善保管。（3）在實(shí)訓(xùn)前，學(xué)生必須熟悉實(shí)訓(xùn)的目的和要求。（4）在實(shí)訓(xùn)中，未經(jīng)教師允許不得接通電源。（5）操作機(jī)床，必須穿工作服，嚴(yán)禁戴手套操作。（6）操作時(shí)應(yīng)按程序正確操作，工件夾緊后，必須取下卡盤扳手。（7）操

45、作過(guò)程中，遇到設(shè)備報(bào)警應(yīng)及時(shí)請(qǐng)教指導(dǎo)老師并按下急停按鈕。（8）清除切削時(shí)要用刷，不能用棉紗或用嘴吹。（9）嚴(yán)禁在實(shí)習(xí)車間內(nèi)打鬧，玩耍。（10）設(shè)備操作完畢后，切斷電源，認(rèn)真做好車間衛(wèi)生、機(jī)床保養(yǎng)工作。附錄三 指令字符 機(jī)能地址意義零件程序號(hào)%程序編號(hào)程序段號(hào)n程序段編號(hào)準(zhǔn)備機(jī)能g指令動(dòng)作方式尺寸字x、y、z、a、b、c、u、v、w坐標(biāo)軸的移動(dòng)命令r圓弧半徑i、j、k圓心相對(duì)起點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)給速度f(wàn)進(jìn)給速度的指定主軸機(jī)能s主軸轉(zhuǎn)速刀具機(jī)能t刀具編號(hào)的指定輔助機(jī)能m輔助功能補(bǔ)償號(hào)d刀具半徑補(bǔ)償號(hào)暫停p、x暫停時(shí)間指定（秒）程序段指令p子程序號(hào)指定參數(shù)p、q、r、u、w、i、k、c、a車削復(fù)合參數(shù)倒角控制c、r倒直角、圓角附錄四 常用g指令代碼 代碼意義代碼意義g00快速點(diǎn)定位g71車外圓復(fù)合循環(huán)g01直線插補(bǔ)g72車端面復(fù)合循環(huán)g02順圓插補(bǔ)g73車閉環(huán)復(fù)合循環(huán)g03逆