組合件2的數(shù)控車削加工工藝及程序設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：組合件2的數(shù)控車削加工工藝及程序設(shè)計(jì)</p><p>　　系 別：_________________________</p><p>　　班 級(jí)：_________________________</p><p&g

2、t;　　姓　 　名：_____ _________</p><p>　　指 導(dǎo) 教 師：_________________________</p><p><b>　　2013年6月 日</b></p><p>　　組合件2的數(shù)控車削加工工藝及程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b&

3、gt;</p><p>　　數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用于整個(gè)數(shù)控加工工藝過程。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應(yīng)用技術(shù)，它是人們大量數(shù)控加工實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。</p><p>　　此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要解決的問題是零件的裝夾、刀具的對(duì)刀、工藝路線的制訂、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(jī)床

4、的熟練操作。主要困難的是裝夾中的水平Z向長度難以保證、切削用量的參數(shù)設(shè)定 、對(duì)刀的精度 、工藝路線的制訂?！　”疚膬?nèi)容包括以下幾個(gè)部分：加工工藝的設(shè)計(jì)、定位基準(zhǔn)選擇、刀具參數(shù)選擇、程序的編制。</p><p>　　關(guān)鍵詞　數(shù)控加工 機(jī)械工藝設(shè)計(jì) 定位基準(zhǔn) 程序編制 刀具參數(shù) 加工工藝</p><p>　　Wind the processing</p><p>　　

5、（ CNC ） processing procedures designed</p><p><b>　　Pick to</b></p><p>　　CNC processing process is CNC machining parts of the use of various methods and technologies the application i

6、n the processing procedures. CNC processing process is accompanied by CNC machine tools, development and gradually improve the application of technology, it is a practice of the experience of machining CNC.</p>&l

7、t;p>　　Is this subject is because it can show me to learn the extent and standardized the use of the knowledge we can master the skill and CNC processing process is of a synergy of skills to our CNC a test.</p>

8、<p>　　This includes the following section ： processing process is designed, location reference tool parameter selection, choice, the application program.</p><p>　　key word: numerical control processi

9、ng mechanical process design positioning base programming cutting tool parameter processing technology</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p&

10、gt;<p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1選題背景與目的1</p><p>　　1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用1</p><p>　　1.3我國機(jī)械制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇1</p><p>　　1.4課題研究的內(nèi)容和方法2</p><p&g

11、t;　　第2章 組合件的加工工藝規(guī)程4</p><p>　　2.1設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備4</p><p>　　2.2零件圖的分析4</p><p>　　2.2.1零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析5</p><p>　　2.2.2基本尺寸分析8</p><p>　　2.2.3表面精度分析8</p><p>

12、;　　2.2.4形位公差分析9</p><p>　　2.2.5組合件2的零件的技術(shù)要求9</p><p>　　2.3毛坯的選定9</p><p>　　2.3.1組合件2的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)9</p><p>　　2.3.3組合件2 的毛坯選擇10</p><p>　　2.4零件的加工工藝分析10</p&g

13、t;<p>　　2.4.1工藝分析11</p><p>　　2.4.2工序順序的安排11</p><p>　　2.5設(shè)備的選擇11</p><p>　　2.5.1根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇機(jī)床的類型11</p><p>　　2.5.2根據(jù)零件的外形尺寸選測機(jī)床的規(guī)格11</p><p>　　2.5.

14、3根據(jù)零件加工精度及表面粗糙度選擇機(jī)床的精度等級(jí)12</p><p>　　2.6零件定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定12</p><p>　　2.6.1定位基準(zhǔn)的選擇12</p><p>　　2.6.2定位原件的選用12</p><p>　　2.7選擇刀具及對(duì)刀14</p><p>　　2.7.1刀具的分類14&l

15、t;/p><p>　　2.7.2刀具的選擇及切削參數(shù)的選擇15</p><p>　　2.7.3確定對(duì)刀方式16</p><p>　　2.7.4選擇合理的對(duì)刀點(diǎn)及換刀點(diǎn)17</p><p>　　2.8制定合理的數(shù)控車削加工方案17</p><p>　　2.8.1數(shù)控車削加工順序的安排17</p>&l

16、t;p>　　2.8.2編寫數(shù)控車削加工工序卡片18</p><p>　　2.9切削用量的選擇27</p><p>　　2.9.1合理選擇切削用量的原則27</p><p>　　2.9.2選擇切削用量27</p><p>　　2.9.3切削用量的計(jì)算28</p><p>　　第3章 編制數(shù)控加工程序31

17、</p><p>　　3.1程序格式31</p><p>　　3.2數(shù)控加工的工藝分析32</p><p>　　3.2.1數(shù)控加工的工藝性分析32</p><p>　　3.2.2數(shù)控加工工藝與數(shù)控編程的關(guān)系32</p><p>　　3.3程序設(shè)計(jì)說明32</p><p>　　第4章 數(shù)

18、控車床圖形模擬35</p><p>　　4.1數(shù)控車床程序輸入的編輯/修改/刪除35</p><p>　　4.1.1程序的檢索:35</p><p>　　4.1.2程序的創(chuàng)建和刪除35</p><p>　　4.1.3程序的輸入、編輯和修改36</p><p>　　4.2程序的試運(yùn)行和自動(dòng)加工36</p

19、><p>　　4.2.1程序運(yùn)行前的檢查36</p><p>　　4.2.2程序的試運(yùn)行 (方式)36</p><p>　　4.3圖形模擬36</p><p>　　4.4程序的自動(dòng)加工：MEM或AUTO37</p><p>　　第五章 設(shè)計(jì)小結(jié)38</p><p>　　第六章 參考文獻(xiàn)

20、39</p><p><b>　　外文摘要41</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1選題背景與目的</p><p>　　隨數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化最典型的產(chǎn)品，利用數(shù)字化控制機(jī)械加工過程，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，同時(shí)也可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度。數(shù)控技術(shù)發(fā)展

21、迅猛，數(shù)控機(jī)床應(yīng)用越來越普及，國家將數(shù)控人才列為目前四大緊缺人才之一，學(xué)習(xí)和掌握數(shù)控加工技術(shù)已成為一種新的趨勢。</p><p>　　數(shù)控既是數(shù)字控制。數(shù)控技術(shù)即NC技術(shù)，是指用數(shù)字化信息發(fā)出指令并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的技術(shù)。在加工設(shè)備中應(yīng)用廣泛的數(shù)字控制（數(shù)控）技術(shù)，是一種采用計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)械加工過程中各種控制信息進(jìn)行數(shù)字化運(yùn)算、處理，并通過驅(qū)動(dòng)單元對(duì)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)化控制的技術(shù)?，F(xiàn)在已有大量機(jī)械設(shè)備采用了數(shù)控技術(shù)，

22、其中應(yīng)用面最廣的就是數(shù)控加工設(shè)備（即數(shù)控機(jī)床）。</p><p>　　如今，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)在機(jī)械加工行業(yè)中占據(jù)了非常重要的地位，其應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大到汽車、輪船、機(jī)床等機(jī)械制造行業(yè)。數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度高，并具有數(shù)據(jù)通信功能，它可以與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、自動(dòng)檢驗(yàn)CAT及生產(chǎn)管理等進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，組成生產(chǎn)過程自動(dòng)化的現(xiàn)代制造生產(chǎn)系統(tǒng)。</p><p>　　通過這次設(shè)計(jì)我們在工程材料主要成型加工方法上

23、，將具有初步的獨(dú)立操作技能。掌握機(jī)械加工方法，夾具的設(shè)計(jì)及使用。使我們更熟練地運(yùn)用數(shù)控機(jī)床，提高和加強(qiáng)了我們的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。</p><p>　　1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用</p><p>　　機(jī)械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)最重要的部門之一。它不僅能直接提供人民生活所需的消費(fèi)品，而且為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供技術(shù)裝備，因此，是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展規(guī)模和水平對(duì)國

24、民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有很大的制約和直接的影響，是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，因而世界各國均把發(fā)展機(jī)械制造業(yè)作為振興和發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。</p><p>　　而機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，又在很大程度上取決于機(jī)械制造技術(shù)的水平和發(fā)展。在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，現(xiàn)代工業(yè)對(duì)機(jī)械制造技術(shù)提出了越來越高的要求，推動(dòng)機(jī)械制造技術(shù)向前不斷發(fā)展，而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也為機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展提供了機(jī)遇和條件。特別是計(jì)算

25、機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得常規(guī)機(jī)械制造技術(shù)與精密檢測技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、傳感技術(shù)等有機(jī)結(jié)合更易于進(jìn)行，給機(jī)械制造領(lǐng)域帶來許多新技術(shù)、新概念，使產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高。而機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展又為其他高新技術(shù)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。提供了可靠地保證，兩者相互促進(jìn)、共同提高，為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)。</p><p>　　1.3我國機(jī)械制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇</p><p>　　我國機(jī)械制造業(yè)

26、正在面臨龐大的內(nèi)需市場和更為開放的國際市場，正在成為全球的機(jī)械制造基地。依靠資源消耗低勞動(dòng)力成本的機(jī)械制造業(yè)是難于維持可持續(xù)發(fā)展。因此缺乏自主創(chuàng)新技術(shù)與品牌的機(jī)械制造企業(yè)，迫切需要改善自我的競爭環(huán)境，才有坑能使我國從機(jī)械制造大國逐步發(fā)展成為制造強(qiáng)國。我國機(jī)械制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)主要來自國際市場競爭提出的挑戰(zhàn)：</p><p>　　一是快速方面，國際國內(nèi)消費(fèi)者的需求日益?zhèn)€性化，龍頭企業(yè)紛紛實(shí)行“零庫存管理”以降低庫存風(fēng)

27、險(xiǎn)，而這些庫存風(fēng)險(xiǎn)在一定程度上往往向配套廠家轉(zhuǎn)嫁，這也就對(duì)制造企業(yè)提出了更加苛刻的條件：訂單交貨期短，數(shù)量更少，品種更多，市場對(duì)制造業(yè)提出了新產(chǎn)品推出速度和訂單交貨速度“更快”的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。</p><p>　　二是高品質(zhì)方面，許多機(jī)械機(jī)械制造企業(yè)紛紛致力于ISO9000質(zhì)量體系認(rèn)證，對(duì)品質(zhì)的重視程度越來越高，但常常形式多于實(shí)質(zhì)尤其在許多細(xì)節(jié)方面做得不夠科學(xué)合理。比如面對(duì)產(chǎn)品價(jià)格不斷下降的壓力，制造企業(yè)往往采取盡可

28、能降低產(chǎn)品制造成本，這往往帶來產(chǎn)品質(zhì)量的下降，增加產(chǎn)品的維修和服務(wù)成本，隨著客戶對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的要求越來越高，則影響客戶滿意度。</p><p>　　三是成本控制方面，我國機(jī)械制造業(yè)依靠低的勞動(dòng)力成本優(yōu)勢成為制造大國，但這種優(yōu)勢屬于相對(duì)優(yōu)勢和短期優(yōu)勢，因此如何通過成本控制和提高生產(chǎn)效率建立機(jī)械制造企業(yè)持續(xù)的價(jià)格競爭優(yōu)勢，就成了制造企業(yè)必須解決的問題。</p><p>　　四是優(yōu)質(zhì)服務(wù)方面大多數(shù)

29、機(jī)械制造企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)的觀念還停留在重銷售產(chǎn)品，輕銷售服務(wù)。這就像不進(jìn)行診斷就亂吃藥一樣，是十分可怕的。因此必須通過市場調(diào)查，根據(jù)市場需要決策新產(chǎn)品研制與開發(fā)通過售后技術(shù)培訓(xùn)、維修服務(wù)來診斷產(chǎn)品存在的問題并加以改進(jìn)。通過提高企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，以增強(qiáng)企業(yè)的誠信度。</p><p>　　1.4課題研究的內(nèi)容和方法</p><p>　　一份完美的設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備是離不開的，首先我們要熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書，

30、明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，了解零件的形狀，尺寸精度和表面粗糙度，材料的工藝特性等技術(shù)要求和生產(chǎn)批量特點(diǎn)，此題的設(shè)計(jì)受到刀具、量具、輔具、機(jī)床的限制，加工特點(diǎn)適合車床的特性，如加工工序集中、加工精度高、自動(dòng)化程度高、加工效率高、能進(jìn)行各種平面、曲面的混合加工，對(duì)各種孔能進(jìn)行鉆、擴(kuò)、車、鏜的加工，被加工零件的內(nèi)容與相關(guān)知識(shí)結(jié)合起來，具體的相關(guān)知識(shí)有機(jī)床操作、程序編制、裝夾、零件的加工標(biāo)準(zhǔn)、加工基準(zhǔn)的選擇、公差配合、加工工藝分析與編制、加工工藝種類

31、的選擇、切削參數(shù)的選擇、零件的檢測等，通過實(shí)際加工來考核我們的綜合能力。</p><p>　?。?）將加工零件圖內(nèi)容分解成零件的加工工藝圖。</p><p>　?。?）進(jìn)行加工工藝編制和工藝分析。</p><p>　?。?）正確選擇零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，工藝基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)，盡量符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，根據(jù)加工需要建立加工工藝基準(zhǔn)。</p><p>　?。?/p>

32、4）合理選擇使用刀具，合理選擇切削參數(shù)。</p><p>　?。?）編制合理的加工工序，提高加工效率。</p><p>　?。?）快速的編制程序。</p><p>　　（7）熟練加工具有代表性的平面、曲面、孔、槽等幾何形狀的加工要素。</p><p>　?。?）使用變量編制程序。</p><p>　　（9）使用多種方式

33、的刀具半徑補(bǔ)償功能。</p><p>　　（10）對(duì)公差配合的考核，這里包括尺寸公差，形狀公差以及尺寸的分析。</p><p>　　第2章 組合件的加工工藝規(guī)程</p><p><b>　　2.1設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備</b></p><p>　?。?）培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的正確設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用已學(xué)過的理論和生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)去分析和

34、解決實(shí)際問題的能力。</p><p>　　（2）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，了解和掌握常用的機(jī)械的零件的設(shè)計(jì)過程。</p><p>　?。?）進(jìn)行基本技能訓(xùn)練。如計(jì)算、繪圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、手冊。</p><p><b>　　2.2零件圖的分析</b></p><p>　　零件圖是制定工藝規(guī)程最主要的原始資料，零件圖的分析是機(jī)

35、械設(shè)計(jì)及其加工前一項(xiàng)重要且必不可少的工作。對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，主要包括以下內(nèi)容：通過認(rèn)真分析與研究產(chǎn)品的零件圖與裝配圖，熟悉產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的位置和功用，找出主要技術(shù)要求與技術(shù)關(guān)鍵，以便在制訂工藝規(guī)程時(shí)，采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。在對(duì)零件工作圖進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)主要從下面三個(gè)方面進(jìn)行。</p><p>　?。?）零件圖的完整性與正確性  </p><p>　

36、　零件圖是60X117mm和60X60mm的零件它是由內(nèi)孔、內(nèi)螺紋、外螺紋、橢圓面、特殊曲面、外圓梯形槽組成的、是一個(gè)頗為復(fù)雜的零件。其尺寸齊全，要求公差的在零件圖上都有標(biāo)注，其粗糙度件1要求的都是Ra=1.6，件2的外圓弧面和內(nèi)孔面是Ra=1.6其余的都是Ra=3.2，都正確這些數(shù)據(jù)。</p><p>　?。?）零件技術(shù)要求的合理性 </p><p>　　零件的尺寸精度件1的直徑方面為5

37、80 -0.021、440 -0.021、240 -0.021520 -0.021，長度方面240 -0.04、60 -0.04、1150.05 -0.05、90.04 0、500.04 0。件2直徑方面57.480 -0.021、24+0.021 0，長度方面32+0.02 -0.02、43+0.02 -0.02、58+0.05 -0.05.形狀精度和位置精度都合理，能夠加工出來。</p><p>　?。?）零

38、件的選材是否恰當(dāng) </p><p>　　零件的選材要立足國內(nèi)，在能滿足使用要求的前提下盡量選用我國豐富的材料。選材用45鋼，45#鋼為中碳鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)后，其硬度為240-280 HBS左右，該硬度是機(jī)加工的最佳切削硬度，經(jīng)調(diào)質(zhì)后的45#鋼具有良好的綜合機(jī)械性能</p><p>　?。?）零件工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工特點(diǎn) </p><p>　　該零件為一個(gè)組合的加

39、工零件，包括橢圓、圓弧、螺紋還有內(nèi)孔等，螺紋分別30*1.5-6g和30*1.5-7h，圓弧分別為R50和R21與R10 銜接的圓弧。符合數(shù)控車床的加工特點(diǎn)。</p><p>　?。?）零件尺寸標(biāo)注是否符合數(shù)控加工特點(diǎn)</p><p>　　該零件尺寸在零件圖上均有標(biāo)注，且標(biāo)注清晰合理，標(biāo)注完整，封閉環(huán)等特殊環(huán)均可表現(xiàn)清楚，嚴(yán)格按照國標(biāo)標(biāo)注。粗細(xì)實(shí)線，虛線，中心線均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。</p

40、><p>　?。?）零件圖構(gòu)成的幾何元素、條件是否正確</p><p>　　該零件是由特殊曲面、外圓和內(nèi)孔組成直線與直線相交合理，曲線與曲線相切合理，工藝性好，符合數(shù)控加工要求</p><p>　?。?）在數(shù)控機(jī)床上加工時(shí)零件結(jié)構(gòu)是否符合數(shù)控加工</p><p>　　1) 零件的毛坯為117×60mm和60×60mm的，切削加

41、工量小，減少加工時(shí)間，降低零件成本。</p><p>　　2）零件加工使用刀具盡可能用一種刀加工，減少換刀時(shí)間，以防刀架位置不夠。</p><p>　　3）組合件件尺寸是標(biāo)準(zhǔn)化，能使用標(biāo)準(zhǔn)刀具。</p><p>　　4）零件加工表面能加工和加工比較方便。</p><p>　　5）零件結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠剛性，以減少加緊變形和切削變形。</p&

42、gt;<p>　　本零件符合上述要求，適于數(shù)控加工。</p><p>　　2.2.1零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p>　　此次我們設(shè)計(jì)的零件圖如下所示</p><p><b>　　圖1 件1零件圖</b></p><p><b>　　圖2 件2零件圖</b></p>

43、<p>　　件1是由φ24內(nèi)孔、M30X15-7H的內(nèi)螺紋、臺(tái)階面、R50成型面、寬3mm的形槽，40度的梯形槽，橢圓、R8.5的成型面、ψ24的外圓面。</p><p>　　件2是由M30X1.5-6g的螺紋、5X3的槽、R10、R21、R10的成型面，φ24mm的內(nèi)孔。</p><p>　　2.2.2基本尺寸分析</p><p>　　件1為一復(fù)雜零件

44、的加工，零件總長為115mm，右端是一直徑24mm的外圓，半徑8mm的圓弧使外圓和半徑分別為20mm和10mm的橢圓相連，然后是40度的梯形槽。左端為一直徑24mm內(nèi)孔和M30X1.5-7H的內(nèi)螺紋，表面是R50的圓弧和一個(gè)臺(tái)階。</p><p>　　件2右端為一M30X1.5-6g的外螺紋，然后是一個(gè)5X3的槽。左端是一直徑為24mm的內(nèi)孔，外面是一個(gè)特殊曲面，由半徑21mm和兩個(gè)半徑10mm的外圓弧相切而成。

45、</p><p>　　2.2.3表面精度分析</p><p>　　對(duì)被加工零件的精度及技術(shù)要求進(jìn)行分析，可以幫助我們選擇合理的加工方法、裝夾方法、進(jìn)給路線、切削用量、刀具類型和角度等工藝內(nèi)容。精度及技術(shù)要求的分析主要包括：</p><p>　　（1）分析精度及各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全合理。</p><p>　?。?）分析本工序的數(shù)控車削加工精度能

46、否達(dá)到圖樣要求。若達(dá)不到，需要采取其他措施（如磨削）彌補(bǔ)的話，則應(yīng)給后續(xù)工序留有余量。</p><p>　?。?）找出圖樣上有位置精度要求的表面，這些表面應(yīng)盡可能在一次裝夾下完成加工。</p><p>　?。?）對(duì)表面粗糙度要求較高的表面，應(yīng)確定采用機(jī)床提供的恒線速度功能加工。我們知道，經(jīng)機(jī)械加工之后的零件表面，總是要出現(xiàn)宏觀和微觀的幾何形狀誤差，這種微觀幾何形狀誤差即微小的峰谷高低程度稱

47、為表面粗糙度。零件表面粗糙度不僅影響美觀，而且對(duì)接觸面的摩擦、運(yùn)動(dòng)面的磨損、貼合面的密封、配合面的可靠、旋轉(zhuǎn)面的疲勞強(qiáng)度以及抗腐蝕性能等都有影響。</p><p>　　零件的表面粗糙度進(jìn)行分析：件1的外圓、橢圓面、外圓弧面的表面粗糙度均為1.6μm，件2的內(nèi)孔和外圓的特殊曲面為1.6μm，其余的為3.2μm。由以上分析可得，零件表面粗糙度要求較高，這就要求在進(jìn)行零件表面精加工時(shí)合理選擇刀具，在設(shè)置機(jī)床轉(zhuǎn)速時(shí)采用大

48、轉(zhuǎn)速，小進(jìn)給量來加工，并且要選潤滑性好、散熱快的切削液。特殊表面的粗糙度值要求為1.6μm，在精加工后需進(jìn)行鍍鉻拋光。鍍鉻層具有多方面的優(yōu)異性能在工業(yè)上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，大體上可分為電鍍鉻和真空鍍鉻兩種。 </p><p>　　2.2.4形位公差分析</p><p>　　經(jīng)機(jī)械加工之的零件在加工過程中由于機(jī)床夾具，刀具以及工藝操作等因素的影響，不僅有尺寸誤差，而且還會(huì)

49、產(chǎn)生形狀和位置誤差（簡稱形位誤差），形狀誤差指零件加工完畢，形狀出現(xiàn)了歪曲，與理想形狀之間的誤差；位置誤差是指零件加工完畢，組成零件的若干個(gè)幾何形狀，彼此偏離了理論位置零件的誤差。形位誤差對(duì)機(jī)械產(chǎn)品工作性能的影響不容忽視。例如，圓柱形零件的圓度、圓柱度誤差會(huì)使配合間隙不均，加劇磨損，或各部分過盈不一致，影響連接強(qiáng)度；機(jī)床導(dǎo)軌的直線度誤差會(huì)使移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)精度降低，影響加工質(zhì)量齒輪箱上各軸承孔的位置誤差，將影響齒輪傳動(dòng)的齒面接觸精度和齒側(cè)間

50、隙；軸承蓋上各螺釘孔的位置不正確，則會(huì)影響其自由精度等。因此，為保證機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和零件的互換性，必需合理選擇機(jī)床、刀具、夾具以及加工方法對(duì)形位誤差加以控制，規(guī)定性狀和位置公差。 </p><p>　　件1內(nèi)螺紋和孔的外壁，件2的外螺紋和內(nèi)孔的外壁需要保證形位公差。對(duì)于外壁我們可以減小背吃刀量來避免，而外螺紋則用通規(guī)、止規(guī)來保證，內(nèi)螺紋用塞規(guī)來檢測，保證形位公差。</p><p>

51、　　2.2.5組合件2的零件的技術(shù)要求</p><p>　　尺寸精度：件1精度外圓尺寸 、、、公差值為0.021mm，七級(jí)精度，內(nèi)孔尺寸橢圓表面長度尺寸內(nèi)螺紋M30X1.5-7H.件2尺寸精度內(nèi)孔輪廓表面，長度從上到下是、、。</p><p>　　形狀精度：保證螺紋的形狀及外圓和特殊曲面和圓弧的形狀。</p><p>　　相互位置精度：盡可能一次裝夾就加工完這部分工

52、序，主要表面分幾次加工的要先加工內(nèi)孔至零件圖尺寸，然后以孔為精基準(zhǔn)加工外圓，可以保證較高的相互位置精度。</p><p><b>　　2.3毛坯的選定</b></p><p>　　根據(jù)零件所要求的形狀、尺寸等而制成的供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對(duì)象稱為毛坯。在制定工藝規(guī)程時(shí)，合理選擇毛坯不僅影響到毛坯本身的制造工藝和費(fèi)用，而對(duì)零件機(jī)械加工工藝、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性也有很大的影響。因

53、此，選擇毛坯時(shí)應(yīng)從毛坯制造和機(jī)械加工兩方面綜合考慮，以求得到最佳效果。</p><p>　　2.3.1組合件2的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　組合件2是一個(gè)技師職業(yè)技能鑒定樣例，它包括了幾乎全部的數(shù)控車床上的各種技能，能很好的考驗(yàn)技師們的掌握情況。</p><p>　　件1的右端是一個(gè)直徑24mm的外圓和一個(gè)半徑為20mm和10mm的橢圓弧。中間是夾角40度的

54、梯形槽，左端是一個(gè)圓弧還有兩個(gè)直徑24mm的內(nèi)孔和M30X1.5-7H的內(nèi)螺紋。件2右端是M30X1.5-6g的外螺紋和一個(gè)5X3的槽，而左端外圓是一個(gè)特殊曲面還有一個(gè)直徑24的內(nèi)孔。</p><p>　　2.3.2組合件2的材料及選材方法 </p><p>　　材料：經(jīng)鍛造或軋制的低、中碳鋼或合金鋼制造（兼顧強(qiáng)度和韌性，同時(shí)考慮疲勞抗力）；一般軸類零件使用碳鋼（便宜，有一定綜合機(jī)械性能、

55、對(duì)應(yīng)力集中敏感性較?。?，如35、40、45、50鋼，經(jīng)正火、調(diào)質(zhì)或表面淬火熱處理改善性能。</p><p>　　載荷較大并要限制軸的外形、尺寸和重量，或軸頸的耐磨性等要求高時(shí)采用合金鋼，如20Cr、40Cr、40CrNi、20CrMnTi、40MnB等。</p><p>　　對(duì)在高轉(zhuǎn)速、重載荷等條件下工作的軸類零件，可選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低合金鋼，經(jīng)滲碳淬火處理后

56、，具有很高的表面硬度，心部則獲得較高的強(qiáng)度和韌性。</p><p>　　對(duì)高精度和高轉(zhuǎn)速的軸，可選用38CrMoAl鋼，其熱處理變形較小，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面滲氮處理，達(dá)到很高的心部強(qiáng)度和表面硬度，從而獲得優(yōu)良的耐磨性和耐疲勞性。</p><p>　　采用球墨鑄鐵和高強(qiáng)度灰鑄鐵作曲軸的材料。 選材原則：根據(jù)載荷大小、類型等決定：主要受扭轉(zhuǎn)、彎曲的軸，可不用淬透性高的鋼種；受軸向載荷軸，因心部受力

57、較大，應(yīng)具有較高淬透性。</p><p><b>　　毛坯材料性能分析</b></p><p>　　由本課題的設(shè)計(jì)指導(dǎo)書知該零件材料為綜合性能較好的45#鋼，45#鋼為中碳鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)后，其硬度為240-280 HBS左右，該硬度是機(jī)加工的最佳切削硬度，經(jīng)調(diào)質(zhì)后的45#鋼具有良好的綜合機(jī)械性能。同時(shí)碳素結(jié)構(gòu)鋼在工程中應(yīng)用最多，用于各種機(jī)器零件及各種工程結(jié)構(gòu)。軸類零件必須

58、具有足夠強(qiáng)度、硬度、耐磨性，故在下料以后采用正火處理提高強(qiáng)度、硬度，消除應(yīng)力，提高切削性能。</p><p>　　2.3.3組合件2 的毛坯選擇</p><p>　　綜上所述，組合件需承受交變載荷，故采用45#鋼作為毛坯材質(zhì)，再經(jīng)正火處理使毛坯內(nèi)部組織細(xì)密增加毛坯的強(qiáng)度。</p><p>　　手搖柄的材料和熱處理</p><p>　　45鋼，

59、技師考試的常用材料，淬透性比合金鋼差，淬火后變形較大，加工后尺寸穩(wěn)定性也較差，但組合件的尺寸要求不太高。</p><p><b>　　毛坯熱處理</b></p><p>　　采用正火，細(xì)化晶粒，并使金屬組織均勻。</p><p>　　2.4零件的加工工藝分析</p><p><b>　　2.4.1工藝分析<

60、;/b></p><p>　　工藝分析即擬定加工方案。它是程序編制首要解決的問題，也是編制程序的工藝依據(jù)。工藝分析直接影響數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及加工成本，因此，在充分分析研究的基礎(chǔ)上，提出多種方案分析比較，然后選擇一種符合數(shù)控機(jī)床加工原則（優(yōu)質(zhì)、高效、低成本）的加工路線來加工該零件。</p><p>　　2.4.2工序順序的安排</p><p>　　加

61、工路線的確定原則:</p><p>　?。?）保證被加工工件的精度和表面粗糙度原則</p><p>　　（2）加工路線最短，減少空行程原則</p><p>　　（3）盡量簡化數(shù)值計(jì)算工作量原則</p><p>　?。?）充分使用指令功能，簡化加工程序原則</p><p>　　綜合考慮裝夾方便以及加工容易實(shí)現(xiàn)，制定以下工

62、序順序：</p><p>　　加工件1左端——用專用夾具加工件1右端——加工件2右端——專用夾具加工件2左端。</p><p>　　在安排工序順序時(shí)，還應(yīng)注意下面幾點(diǎn)：</p><p>　　①.外圓加工順序安排要照顧主軸本身的剛度，應(yīng)先加工大直徑后加工小直徑，以免一開始就降低主軸鋼度。</p><p>　?、?就基準(zhǔn)統(tǒng)一而言，希望始終以頂尖孔

63、定位，避免使用錐堵，則深孔加工應(yīng)安排在最后。但深孔加工是粗加工工序，要切除大量金屬，加工過程中會(huì)引起主軸變形，所以最好在粗車外圓之后就把深孔加工出來。</p><p>　?、?花鍵和鍵槽加工應(yīng)安排在精車之后，粗磨之前。如在精車之前就銑出鍵槽，將會(huì)造成斷續(xù)車削，既影響質(zhì)量又易損壞刀具，而且也難以控制鍵槽的尺寸精度。</p><p>　?、?因主軸的螺紋對(duì)支承軸頸有一定的同軸度要求，故放在淬火

64、之后的精加工階段進(jìn)行，以免受半精加工所產(chǎn)生的應(yīng)力以及熱處理變形的影響。</p><p>　?、?主軸系加工要求很高的零件，需安排多次檢驗(yàn)工序。檢驗(yàn)工序一般安排在各加工階段前后，以及重要工序前后和花費(fèi)工時(shí)較多的工序前后，總檢驗(yàn)則放在最后。</p><p><b>　　2.5設(shè)備的選擇</b></p><p>　　2.5.1根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇機(jī)

65、床的類型</p><p>　　一般根據(jù)零件的加工精度，表面粗糙度，工件材料的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)形狀，尺寸，生產(chǎn)條件及特殊要求來正確選擇數(shù)控加工機(jī)床，本零件為一典型特殊曲面零件，因此本零件選擇數(shù)控車床進(jìn)行加工。</p><p>　　2.5.2根據(jù)零件的外形尺寸選測機(jī)床的規(guī)格</p><p>　　本零件為一特殊零件，由外圓、特殊曲面、內(nèi)外螺紋、槽、橢圓、圓弧及內(nèi)孔構(gòu)成，其表面粗

66、糙度要求較高。毛坯尺寸為φ117×60mm和φ60×60mm，故選用車床型號(hào)為FANUC CK6150。</p><p>　　2.5.3根據(jù)零件加工精度及表面粗糙度選擇機(jī)床的精度等級(jí)</p><p>　　從經(jīng)濟(jì)型考慮在工件精度及表面粗糙度要求可以保證的情況下，應(yīng)選擇相對(duì)便宜的設(shè)備。</p><p>　　1）件1的要求粗糙度均為</p>

67、<p>　　2）件2特殊曲面和內(nèi)孔尺寸粗糙度要求為，其余為Ra=3.2</p><p><b>　　加工完畢去毛刺。</b></p><p>　　因?yàn)楣ぜ庸け砻婢纫筝^高，綜合上述條件機(jī)床型號(hào)定為：FANUC CK6150。</p><p>　　2.6零件定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定</p><p>　　2

68、.6.1定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　在制訂工藝規(guī)程時(shí)，定位基準(zhǔn)選擇的正確與否，對(duì)能否保證零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及對(duì)零件各表面的加工順序安排都有很大影響，因此選擇定位基準(zhǔn)是制定工藝規(guī)程的一個(gè)十分重要的問題。在第一道工序中，只能使用工件上未加工的毛坯表面來定位，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。在以后的工序中，可以采用經(jīng)過加工的表面來定位，這種定位基準(zhǔn)成為精基準(zhǔn)。</p><p>

69、　　綜上所述選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，是從保證工件加工精度要求出發(fā)的，因此，定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)先選擇精基準(zhǔn)，再選擇粗基準(zhǔn)。</p><p><b>　　1)精基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　選擇精基準(zhǔn)應(yīng)考慮的主要問題是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置度，以實(shí)現(xiàn)裝夾方便、可靠、準(zhǔn)確。</p><p>　　根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)采用同一基準(zhǔn)定位加

70、工零件盡可能多的表面。所以以夾具的外表面為精基準(zhǔn)。</p><p><b>　　2）、粗基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　要保證用粗基準(zhǔn)定位所加工出的精基準(zhǔn)有較高的精度，通過精基準(zhǔn)的定位使后續(xù)各被加工表面具有均勻的加工余量，并與非加工表面保持應(yīng)有的相對(duì)位置度。根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則，對(duì)于零件的分析如下：</p><p>　　(1)作為粗基準(zhǔn)

71、的表面，應(yīng)盡量平整光潔，有一定的面積，以使工件定位可靠、夾緊方便。</p><p>　　(2)粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次。</p><p>　　所以該零件應(yīng)首先選擇以外圓為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　2.6.2定位原件的選用</p><p>　　加工件1時(shí)，先加工零件的左端，所以左端加工完后，無法被三爪卡盤夾住，無法定位，由于是小批

72、量生產(chǎn)，所以準(zhǔn)備專用夾具。</p><p><b>　　件1的夾具</b></p><p>　　加工件2時(shí)也是先加工右面然后用專用夾具裝夾右面加工左端。</p><p><b>　　件2的夾具</b></p><p>　　夾具應(yīng)具備以下幾個(gè)要求：</p><p>　?、賷A具的

73、坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；</p><p>　?、趭A具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)零件各個(gè)表面的加工，確保刀具有足夠的運(yùn)行空間；</p><p>　?、塾凶銐虻匿撔?，避免震動(dòng)與夾壓變形；</p><p><b>　?、芊奖闩判?。</b></p><p>　　根據(jù)上敘夾具的選擇原則，結(jié)合本零件實(shí)際情況特殊曲面加工故采用

74、三爪卡盤和專用夾具裝夾。</p><p>　　工件的定位是通過工件表面上的定位表面與夾具上的定位元件的配合或接觸實(shí)現(xiàn)。對(duì)定位元件有以下要求：</p><p><b>　　①足夠的精度；</b></p><p>　　②足夠的強(qiáng)度和鋼度；</p><p><b>　?、勰湍バ院茫?lt;/b></p&g

75、t;<p><b>　?、芄に囆院?。  </b></p><p>　　綜上所述此零件加工選擇主軸軸線定位基準(zhǔn)。</p><p>　　2.7選擇刀具及對(duì)刀</p><p>　　2.7.1刀具的分類</p><p>　　數(shù)控加工刀具可分為常規(guī)刀具和模塊化刀具兩大類。模塊化刀具是發(fā)展方向。發(fā)展模塊化刀具

76、的主要優(yōu)點(diǎn)：減少換刀停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)加工時(shí)間；加快換刀及安裝時(shí)間，提高小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性；提高刀具的標(biāo)準(zhǔn)化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；擴(kuò)大刀具的利用率，充分發(fā)揮刀具的性能；有效地消除刀具測量工作的中斷現(xiàn)象，可采用線外預(yù)調(diào)。事實(shí)上，由于模塊刀具的發(fā)展，數(shù)控刀具已形成了三大系統(tǒng)，即車削刀具系統(tǒng)、鉆削刀具系統(tǒng)和鏜銑刀具系統(tǒng)。 （1）從結(jié)構(gòu)上可分為 ①整體式 ②鑲嵌式 可分為焊接式和機(jī)夾式。機(jī)夾式根據(jù)刀體結(jié)構(gòu)不同，分為可

77、轉(zhuǎn)位和不轉(zhuǎn)位； ③減振式 當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L與直徑之比較大時(shí)，為了減少刀具的振動(dòng)，提高加工精度，多采用此類刀具； ④內(nèi)冷式 切削液通過刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部； ⑤特殊型式 如復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等。 （2）從制造所采用的材料上可分為 ①高速鋼刀具 高速鋼通常是型坯材料，韌性較硬質(zhì)合金好，硬度、耐磨性和紅硬性較硬質(zhì)合金差，不適于切削硬度較高的材料，也不適于進(jìn)行高速切削。高速鋼刀具使用前需生產(chǎn)者自行刃磨，且刃磨方便，適于各種

78、特殊需要的非標(biāo)準(zhǔn)刀具。 ②硬質(zhì)合金刀具</p><p>　　2.7.2刀具的選擇及切削參數(shù)的選擇</p><p>　　選擇刀具通常要考慮工件材質(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等因素。數(shù)控加工不僅要求刀具的精度 高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。</p><p>　　車刀是完成車削加工所必需的工具。它直接參與從工件上切除余

79、量的車削加工過程。刀具選擇是數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。</p><p>　　刀具選擇合理與否不僅影響到機(jī)床的加工效率，而且還直接影響到加工質(zhì)量。選擇刀具通常考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。選擇刀具主要考慮如下幾方面的因素：</p><p>　　（1） 一次連續(xù)加工的表面盡可能多；</p><p>　?。?） 在切削加工過程中，刀具不能與工件輪廓

80、發(fā)生干涉；</p><p>　?。?） 有利于提高加工效率和加工表面質(zhì)量；</p><p>　?。?） 有合理的刀具強(qiáng)度和壽命</p><p>　　根據(jù)本課題的需要，加工過程中應(yīng)選擇的車刀分別是：90度刀、0度外圓車刀、麻花鉆、5mm的切槽刀和4mm的內(nèi)切槽刀、螺紋刀、內(nèi)車刀、35度菱形車刀</p><p>　　粗車大端特殊曲面和外螺紋時(shí)用6

81、0°尖刀，刀具半徑取1.2mm，精車特殊曲面時(shí)用35°刀，刀具半徑取0.4mm，車外圓時(shí)用90°外圓車刀，粗車刀具半徑取1.2mm，精車時(shí)取0.4mm，切斷時(shí)用刀寬為5mm的切斷刀。鉆孔時(shí)選用直徑為23mm的高速鋼直柄麻花鉆，標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為GB/T6135.3-1996，擴(kuò)孔時(shí)選用直徑為24mm的高速鋼直柄麻花鉆，標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為GB/T6135.3-1996。確定數(shù)控刀具卡如下表：</p><p

82、>　　組合件2的數(shù)控刀具卡片</p><p>　　2.7.3確定對(duì)刀方式</p><p><b>　　試切法對(duì)刀</b></p><p>　　試切法對(duì)刀是實(shí)際中應(yīng)用的最多的一種對(duì)刀方法。</p><p><b>　　具體操作方法如下：</b></p><p>　　工件和

83、刀具裝夾完畢，驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)刀架至工件試切一段外圓。然后保持X坐標(biāo)不變移動(dòng)Z軸刀具離開工件，測量出該段外圓的直徑。將其輸入到相應(yīng)的刀具參數(shù)中的刀長中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)用刀具當(dāng)前X坐標(biāo)減去試切出的那段外圓直徑，即得到工件坐標(biāo)系X原點(diǎn)的位置。再移動(dòng)刀具試切工件一端端面，在相應(yīng)</p><p>　　刀具參數(shù)中的刀寬中輸入Z0，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將此時(shí)刀具的Z坐標(biāo)減去剛才輸入的數(shù)值，即得工件坐標(biāo)系Z原點(diǎn)的位置。 </p>

84、;<p>　　事實(shí)上，找工件原點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置并不是求該點(diǎn)的實(shí)際位置，而是找刀尖點(diǎn)到達(dá)(0，0)時(shí)刀架的位置。采用這種方法對(duì)刀一般不使用標(biāo)準(zhǔn)刀，在加工之前需要將所要用刀的刀具全部都對(duì)好。 </p><p>　　由上述知識(shí)可知我的零件屬于單件小批生產(chǎn)，根據(jù)加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及選用的刀具為非標(biāo)準(zhǔn)刀，因此我選擇的對(duì)刀方式為手動(dòng)試切對(duì)刀法。</p><p><b>　

85、　操作如下：</b></p><p>　　1）令刀架回?fù)Q刀點(diǎn)，將需要對(duì)的刀選好，使主軸正轉(zhuǎn)。</p><p>　　2）手動(dòng)移動(dòng)刀具使其置于x方向大于毛坯直徑z負(fù)方向距對(duì)刀點(diǎn)1mm的位置。</p><p>　　3）手動(dòng)x負(fù)方向移動(dòng)刀具切毛坯端面，在刀偏表對(duì)應(yīng)刀具號(hào)和z的位置上輸入0。</p><p>　　4）x正方向移動(dòng)刀具確定吃刀

86、量約1mm，z正方向移動(dòng)刀具，切毛坯表面，z負(fù)方向退出刀具，主軸停轉(zhuǎn)，鎖住機(jī)床，用千分尺測已切表面徑向尺寸，將數(shù)值輸入刀偏表中對(duì)應(yīng)刀具號(hào)和x的位置</p><p><b>　　5）對(duì)刀完畢。</b></p><p>　　2.7.4選擇合理的對(duì)刀點(diǎn)及換刀點(diǎn)</p><p>　　對(duì)刀點(diǎn)是用來確定刀具與工件的相對(duì)位置關(guān)系的點(diǎn)，是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐

87、標(biāo)系的關(guān)系的點(diǎn)。對(duì)刀就是將刀具的刀位點(diǎn)置于對(duì)刀點(diǎn)上，以便于建立工件坐標(biāo)系。選擇合理的對(duì)刀點(diǎn)可以減少誤差，使工件尺寸更加精確。</p><p>　　換刀點(diǎn)是數(shù)程序中指定換刀的位置點(diǎn)。在數(shù)控車床上加工零件時(shí)，需要經(jīng)常換刀，在編程時(shí)就要設(shè)換刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)位置應(yīng)避免與工件、夾具和機(jī)床干涉。普通數(shù)控車床換刀點(diǎn)由編程人員確定，不能將換刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)混為一談。</p><p>　　對(duì)刀點(diǎn)可以采用試切法確定，

88、對(duì)刀點(diǎn)誤差可以通過試切加工的結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　該零件毛坯尺寸為φ60×117mm和φ60×60,為防止撞刀，換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)定在工件坐標(biāo)系X100Z100位置上，避免與工件發(fā)生碰撞，而且利于換刀快速進(jìn)刀。同時(shí)如果將換刀點(diǎn)設(shè)置在遠(yuǎn)離毛坯的位置，當(dāng)換第二把刀后，進(jìn)行精車時(shí)的空行程路線必然較長，如果近離工件且不發(fā)生任何干擾，將縮短走刀行程，利于快速加工零件，所以我選擇工件坐標(biāo)系X100Z

89、100該點(diǎn)為換刀位置。</p><p>　　2.8制定合理的數(shù)控車削加工方案</p><p>　　2.8.1數(shù)控車削加工順序的安排</p><p>　　順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位、安裝與夾緊的需要來考慮：</p><p>　?。?）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也應(yīng)綜合考慮。（2

90、）先內(nèi)腔加工，后外形加工。（3）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。</p><p>　　1.加工路線的確定原則:</p><p>　　（1）保證被加工工件的精度和表面粗糙度原則</p><p>　?。?）加工路線最短，減少空行程原則</p><p>　?。?）盡量簡化

91、數(shù)值計(jì)算工作量原則</p><p>　　（4）充分使用指令功能，簡化加工程序原則</p><p>　　. 數(shù)控車削加工工序的劃分：</p><p>　?。?）以一次安裝進(jìn)行的加工作為一道工序</p><p>　?。?）以一個(gè)完整數(shù)控程序連續(xù)加工的內(nèi)容為一道工序</p><p>　?。?）以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合用一把刀具

92、加工為一道工序</p><p>　　（4）以粗、精加工劃分工序</p><p>　　該零件是根據(jù)以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容按每次安裝所進(jìn)行的加工作為一道工序，一共有4工序：</p><p>　?。?）車削件1左端；</p><p>　?。?）掉頭，用專用夾具裝夾件1，加工右端；</p><p>　　（3）加工件2右端；<

93、/p><p>　?。?）掉頭，用專用夾具加工件2左端。</p><p>　　2.8.2編寫數(shù)控車削加工工序卡片</p><p>　　(1)鉆、擴(kuò)內(nèi)孔，并加工內(nèi)表面</p><p>　　選用φ22mm的麻花鉆進(jìn)行鉆孔，然后再用內(nèi)孔刀切削孔，使形成φ24mm和φ30mm的內(nèi)孔并加工出內(nèi)表面。開始時(shí)還必須對(duì)刀，對(duì)刀時(shí)用試切法，先切削斷面和一點(diǎn)外表面對(duì)刀

94、。 </p><p>　　與內(nèi)孔車刀相比，鉆頭的切削效率較高，切屑的排除也比較容易，但孔口一段因遠(yuǎn)離工件的夾持部位，鉆削不宜過大、過長，安排一個(gè)車削工步可減小切削變形，因?yàn)檐囅髁Ρ茹@削力小，因此前面安排孔口端部車削工步。鉆削時(shí)注意主軸的旋轉(zhuǎn)方向。</p><p><b>　　（2）切削內(nèi)螺紋</b></p><p>　　這里把φ30mm的內(nèi)孔加

95、工成M30X1.5-7H的螺紋，這里應(yīng)先用4mm寬的內(nèi)切槽刀切削一個(gè)4X2的退刀槽，以方便退刀，然后選用螺紋刀用數(shù)控指令G92對(duì)內(nèi)螺紋進(jìn)行加工加工。</p><p>　?。?）車削件1左端外成型面</p><p>　　件1外表面由一個(gè)臺(tái)階面、R50的一個(gè)圓弧、一個(gè)寬3mm的槽和一個(gè)R20的圓弧組成。這里由于有圓弧，為了防止碰刀，我們不能用90度車刀，而選用60度車刀進(jìn)行加工。</p&

96、gt;<p>　　（4）精車件1的外圓表面</p><p>　　還是選用60度車刀進(jìn)行加工，因?yàn)榱舻挠嗔渴?.5mm,所以一次加工就可以出來，然后檢測表面的粗糙度和精度。</p><p>　　（5）粗加工件1右端的外圓</p><p>　　件1右端是一個(gè)φ24mm的外圓和R8mm的成型面，還有一個(gè)半徑分別為20mm和10mm的橢圓，外圓和成型面我們可以

97、用90度車刀加工，而橢圓應(yīng)避免撞刀而選用60度的車刀進(jìn)行。此時(shí)應(yīng)該測量件的長度然后用試切法對(duì)刀，并車削斷面到件1的要求的尺寸。</p><p><b>　　（6）精車件1外圓</b></p><p>　　用90度車刀精車外圓，60度車刀精車橢圓，在精車前應(yīng)該測量一下尺寸，然后根據(jù)尺寸做出一定的調(diào)整。</p><p><b>　?。?）

98、車削梯形槽</b></p><p>　　車削件1中間的梯形槽，因?yàn)槭遣郏砸话愕能嚨恫荒軌蜍囅?，我們就選擇菱形車刀，因?yàn)槭?0度，所以選擇35度的菱形車刀，以免碰刀。</p><p><b>　?。?）車件2的螺紋</b></p><p>　　車削件2右端的螺紋M30X1.5-6g和切削一個(gè)5X3的退刀槽，這里應(yīng)螺紋刀切削，用件1

99、的內(nèi)螺紋與其旋合檢查車削的螺紋是否合格。</p><p>　　（9）件2的內(nèi)孔的加工</p><p>　　孔的直徑是φ24mm所以選用φ22mm的麻花鉆，然后用內(nèi)孔刀車削至φ24mm并且車削R8mm的內(nèi)成型面。用件1右端檢查是否合格。</p><p>　?。?0）件2左端外圓的車削</p><p>　　件2的外圓是由兩個(gè)R10的外圓和一個(gè)R2

100、1的圓弧組成的一個(gè)特殊曲面，應(yīng)該連續(xù)的車削把他們，使他們連貫。這里選擇的也應(yīng)該是60度車刀。</p><p>　?。?1）精車件2的左端成型面</p><p>　　用60度車刀精車成型面精車余量是0.5一次車削就可以加工到制定尺寸，要使主軸的轉(zhuǎn)速快來保證粗糙度。</p><p>　　2.9切削用量的選擇</p><p>　　2.9.1合理選擇

101、切削用量的原則</p><p>　　合理選擇切削用量的原則是：</p><p>　?。?）粗加工時(shí)，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。一般以提高生產(chǎn)率為主，但也考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本。</p><p>　?。?）半精加工和精加工時(shí)，首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已

102、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。應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。</p><p>　　2.9.2選擇切削用量</p><p>　　切削用量是切削加工過程中主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、進(jìn)給量、背吃刀量的總稱。</p><p>&l

103、t;b>　?。?）切削速度Vc</b></p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)來選取。</p><p>　　n=1000Vc/πD</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Vc——切削速度，由刀具的耐用度決定；</p>

104、<p>　　D ——工件或刀具直徑。</p><p>　　當(dāng)轉(zhuǎn)速值n一定時(shí)，選定點(diǎn)不同，其切削速度也不同，計(jì)算時(shí)取最大直徑，如車外圓時(shí)計(jì)算待加工表面速度，鉆削時(shí)計(jì)算鉆頭外徑處的速度。</p><p>　?。?）進(jìn)給量f(mm/r)和進(jìn)給速度F(mm/min)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、工件材料性質(zhì)選取。</p>&

105、lt;p><b>　　F=f*n</b></p><p>　　當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度（進(jìn)給量）應(yīng)選小些，一般在20-50mm/min范圍內(nèi)選取。粗加工時(shí)，為縮短切削時(shí)間，一般進(jìn)給量就取大些。工件材料較軟時(shí)，可選用較大的進(jìn)給量；反之，應(yīng)選取較小的進(jìn)給量。</p><p><b>　?。?）背吃刀量ap</b></p&g

106、t;<p>　　背吃刀量是在與主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向所組成的平面相互垂直的方向上測量的工件上已加工表面和待加工表面間的距離。</p><p>　　車外圓：        ap=1/2（dw-dm）</p><p>　　鉆孔：       &

107、#160;    Ap=1/2dm</p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　dw——工件待加工表面直徑</p><p>　　dm——工件已加工表面直徑</p><p>　?。?）車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　根據(jù)車削螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)

108、，刀具進(jìn)給1個(gè)導(dǎo)程的機(jī)理，數(shù)控車床車削螺紋時(shí)的進(jìn)給速度是由選定的主軸轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的。螺紋加工程序段中指令的螺紋導(dǎo)程（單頭螺紋時(shí)即為螺距），相當(dāng)于以進(jìn)給量f（mm/r）表示的進(jìn)給速度vf</p><p>　　vf=n*f            (2-1)</p><p

109、>　　從式2-1可以看出，進(jìn)給速度vf 與進(jìn)給量f成正比關(guān)系，如果將機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速選擇過高，換算后的進(jìn)給速度則必定大大超過機(jī)床額定進(jìn)給速度。所以選擇車削螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速要考慮進(jìn)給系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置情況和機(jī)床電氣配置情況，避免螺紋“亂牙”或起/終點(diǎn)附近螺距不符合要求等現(xiàn)象的發(fā)生。</p><p>　　另外，值得注意的是，一旦開始進(jìn)行螺紋加工，其主軸轉(zhuǎn)速值一般是不能進(jìn)行更改的，包括精加工在內(nèi)的主軸轉(zhuǎn)速都必須沿用第一

110、次進(jìn)刀加工時(shí)的選定值。否則，數(shù)控系統(tǒng)會(huì)因?yàn)槊}沖編碼器基準(zhǔn)脈沖信號(hào)的“過沖”量而導(dǎo)致螺紋“亂牙”。因此車螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速的確定應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：</p><p>　?、僭诒ＷC生產(chǎn)效率和正常切削的情況下，宜選擇較低的主軸轉(zhuǎn)速；</p><p>　　②當(dāng)螺紋加工程序段中的導(dǎo)入長度和切出長度考慮比較充裕，即螺紋進(jìn)給距離超過圖樣上規(guī)定螺紋的長度較大時(shí)，可選擇適當(dāng)高一些的主軸轉(zhuǎn)速；</p>

111、;<p>　?、郛?dāng)編碼器所規(guī)定的允許工作轉(zhuǎn)速超過機(jī)床所規(guī)定主軸的最大轉(zhuǎn)速時(shí)，則可選擇盡量高一些的主軸轉(zhuǎn)速；</p><p>　?、芡ǔＧ闆r下，車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速(n螺)應(yīng)按其機(jī)床或數(shù)控系統(tǒng)說明書中規(guī)定的計(jì)算式進(jìn)行確定。</p><p>　　2.9.3切削用量的計(jì)算</p><p><b>　?。?）件1的加工</b></p&

112、gt;<p><b>　?、俅旨庸ね鈭A時(shí)：</b></p><p>　　選取Vc=100m/min    ap=2mm（雙邊）  f=0.15 mm/r</p><p>　　加工時(shí)最大直徑為毛坯直徑即：d=φ60 mm</p><p>　　Vc=πd n/1000</p>&l

113、t;p>　　主軸轉(zhuǎn)速    n=1000Vc/πd=（1000*100）/（3.14*60）=530.79 r/min</p><p>　　進(jìn)給速度    F= f * n =0.15 * 530.79=79.62mm/min</p><p>　　加工大端圓弧面時(shí)：   </p><p

114、>　　選取n=500 r/min    F= 75mm/min</p><p>　　加工小端外圓及圓弧時(shí)：</p><p>　　選取n=500 r/min    F= 75mm/min</p><p><b>　　加工內(nèi)孔時(shí)：</b></p><p>　　

115、選取n=500 r/min F= 75mm/min</p><p>　　加工梯形槽時(shí)： </p><p>　　選取n=300 r/min F=45 mm/min</p><p><b>　　加工內(nèi)螺紋時(shí)：</b></p><p>　　選取n=300 r/min F=45 mm/

116、min</p><p><b>　　加工橢圓時(shí)：</b></p><p>　　選取n=500 r/min    F= 75mm/min</p><p><b>　?、诰庸ね鈭A時(shí)：</b></p><p>　　選取Vc=200m/min   

117、; ap=0.5mm（雙邊）  f=0.08 mm/r</p><p>　　加工時(shí)最大直徑為：d=φ60mm</p><p>　　Vc=πd n/1000</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速    n=1000Vc/πd=（1000*200）/（3.14*60）=1061.57r/min</p><p>