傳動(dòng)器主要部件的數(shù)控加工畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床不僅在宇航、造船、軍工等領(lǐng)域廣泛使用，而且也進(jìn)入了汽車、機(jī)床等民用機(jī)械制造行業(yè)。目前，在機(jī)械行業(yè)中，單件、小批量的生產(chǎn)所占有的比例越來(lái)越大，機(jī)械產(chǎn)品的精度和質(zhì)量也在不斷地提高。所以，普通機(jī)床越來(lái)越難以滿足加工精密零件的需要。同時(shí)，由于生產(chǎn)水平的提高，數(shù)控機(jī)床的價(jià)格在不斷下降，因此，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械行

2、業(yè)中的使用已很普遍。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 數(shù)控機(jī)床 加工工藝 刀具</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　目 錄II</b></p><p>

3、<b>　　1 緒 論1</b></p><p>　　1.1 數(shù)控機(jī)床1</p><p>　　1.1.1 數(shù)控機(jī)床的概述1</p><p>　　1.1.2 數(shù)控機(jī)床的組成1</p><p>　　1.1.3 數(shù)控機(jī)床的基本工作原理3</p><p>　　1.1.4 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及用途

4、4</p><p>　　1.2 數(shù)控加工技術(shù)5</p><p>　　1.2.1數(shù)控加工技術(shù)簡(jiǎn)介5</p><p>　　1.2.2 數(shù)控加工的特點(diǎn)5</p><p>　　1.2.3 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展6</p><p>　　1.3 數(shù)控加工工藝7</p><p>　　1.4本課題設(shè)計(jì)的

5、主要內(nèi)容7</p><p>　　2 各部分零件的工藝分析8</p><p>　　2.1 金屬材料的分析8</p><p>　　2.2 各零部件的材料選擇及工藝分析10</p><p>　　3. 主要零件的參數(shù)設(shè)置及加工路徑分析12</p><p><b>　　3.1概述12</b>&l

6、t;/p><p>　　3.2軸類零件的材料、毛坯及熱處理12</p><p>　　3.3 工藝裝備的選擇13</p><p>　　3.4 切削用量的選擇14</p><p>　　3.5 進(jìn)給路線的確定15</p><p>　　3.6 加工順序的確定22</p><p>　　3.7 加工余量

7、的確定22</p><p>　　3.8 程序的確定23</p><p>　　4 結(jié)論與展望24</p><p>　　4.1 本文總結(jié)24</p><p><b>　　致 謝26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p>&

8、lt;p><b>　　1 緒 論</b></p><p><b>　　1.1 數(shù)控機(jī)床</b></p><p>　　1.1.1 數(shù)控機(jī)床的概述</p><p>　　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

9、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)基礎(chǔ)之一，是機(jī)電一體化高新科技的重要組成部分。</p><p>　　1.1.2 數(shù)控機(jī)床的組成</p><p>　　數(shù)控技術(shù)可以應(yīng)用于各種加工機(jī)床，例如數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、數(shù)控

10、沖床、數(shù)控電火花、線切割、激光加工機(jī)床等等。雖然數(shù)控機(jī)床的種類繁多，但它們的組成部分基本相同，主要包括以下幾個(gè)方面。</p><p><b>　　(一)機(jī)床的主體</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的主體即數(shù)控機(jī)床的主要機(jī)械結(jié)構(gòu)部分。包括數(shù)控機(jī)床的床身、主軸以及進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。與傳統(tǒng)的機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的外部造型、整體部局、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)以及操作機(jī)構(gòu)等方面部已發(fā)生了

11、很大的變化，這些變化的目的是為了滿足數(shù)控技術(shù)的要求，從而使數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)得以充分發(fā)揮。</p><p><b>　　(二)控制裝置</b></p><p>　　控制裝置是數(shù)控機(jī)床的中心環(huán)節(jié)，也叫做計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）裝置。CNC裝置實(shí)際上就是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)加工程序的運(yùn)行處理，發(fā)出控制信號(hào)。實(shí)現(xiàn)對(duì)加工過(guò)程的自動(dòng)控制。</p><p>　　

12、典型CNC裝置的構(gòu)成如圖1-1所示。圖1-1 CNC裝置的構(gòu)成</p><p>　　由圖可知，CNC裝置包含以下幾個(gè)部分：</p><p><b>　　微處理器及其總線</b></p><p>　　微處理器(CPU)及其總線(BUS)是CNC裝置的核心。CPU由運(yùn)算器和控制器組成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算以及指令的操作控制．CPU最基本的運(yùn)

13、算處理就是插補(bǔ)運(yùn)算。所謂插補(bǔ)就是求取零件加工路徑的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，用以控制數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)?？偩€是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間傳遞信號(hào)的渠道，一般由數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等組成。</p><p><b>　　輸入裝置</b></p><p>　　輸入裝置是把加工程序輸人至計(jì)算機(jī)的裝置，通常可以采用以下三種方式：</p><p>　　(1)紙帶輸

14、入 紙帶輸人方式就是在特制的紙帶上穿孔．用孔的不同位置的組合．構(gòu)成不同的數(shù)控代碼，通過(guò)紙帶閱讀機(jī)，把紙帶上的代碼轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別和處理的電信號(hào)。</p><p>　　(2)手動(dòng)輸人 手動(dòng)輸入方式就是使用數(shù)控機(jī)床上的鍵盤輸入加工程序。輸入方法有兩種．一是MDI(手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入)，這種方法適用于比較短的程序，只能使用一次，機(jī)床動(dòng)作后程序就消失；二是在控制裝置的EDIT(編輯)狀態(tài)下輸入加工程序，存放在控制裝置的

15、內(nèi)存中，用這種方法可以對(duì)程序進(jìn)行修改，并且可以重復(fù)使用。</p><p>　　(3)直接輸入存儲(chǔ)器 直接輸入方式是采用CNC裝置的串行通信接口等，通過(guò)對(duì)有關(guān)參數(shù)的設(shè)定，直接讀入由自動(dòng)編程機(jī)或者其它計(jì)算機(jī)編制的程序。</p><p><b>　　存儲(chǔ)器</b></p><p>　　存儲(chǔ)器是用來(lái)存放CNC裝置的數(shù)據(jù)、參數(shù)及程序的。存儲(chǔ)器一般由存放

16、系統(tǒng)程序的只讀存儲(chǔ)器ROM、存放運(yùn)算的中間結(jié)果的隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM以及存放加工零件程序、數(shù)據(jù)和參數(shù)的RAM等組成。</p><p><b>　　位置控制單元</b></p><p>　　位置控制單元是把插補(bǔ)運(yùn)算求取的坐標(biāo)給定值與位置檢測(cè)裝置測(cè)得的實(shí)際值進(jìn)行比較，然后將結(jié)果送入速度控制單元，對(duì)進(jìn)結(jié)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。</p><p><b&g

17、t;　　可編程序控制器</b></p><p>　　可編程序控制器(PLC)是用來(lái)替代傳統(tǒng)的機(jī)床強(qiáng)電控制線路，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的切削液供給、停止、刀具的自動(dòng)交換、工作臺(tái)的自動(dòng)交換等的自動(dòng)控制功能。</p><p><b>　　通信接口</b></p><p>　　現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床往往都帶有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信接口，以便與編程機(jī)及上級(jí)計(jì)算機(jī)聯(lián)接，實(shí)

18、現(xiàn)通信功能。隨著柔性制造系統(tǒng)FMS、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS的發(fā)展，CNC裝置的通信功能將發(fā)揮更加重要的作用。CNC與上級(jí)計(jì)算機(jī)等的網(wǎng)絡(luò)通信功能主要是通過(guò)串行數(shù)據(jù)通信接口來(lái)實(shí)現(xiàn)的。</p><p><b>　　(三)伺服系統(tǒng)</b></p><p>　　伺服系統(tǒng)接收來(lái)自CNC裝置的指令信息，嚴(yán)格按照指令信息的要求，拖動(dòng)機(jī)床的移動(dòng)部件，完成零件的加工。伺服系統(tǒng)直接決定

19、了刀具與零件的相對(duì)位置，因而伺服系統(tǒng)的性能是決定數(shù)控機(jī)床的加工精度的主要因素。伺服系統(tǒng)主要由伺服控制電路、功率放大電路、檢測(cè)裝置以及伺服電動(dòng)機(jī)等部分組成。</p><p><b>　　(四)附加裝置</b></p><p>　　為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)率、提高加工精度和提高自動(dòng)化程度，數(shù)控機(jī)床還具有許多附加裝置，例如自動(dòng)換刀裝置、自動(dòng)交換工作臺(tái)及切屑處理裝置等等。</

20、p><p>　　1.1.3 數(shù)控機(jī)床的基本工作原理</p><p>　　在數(shù)控機(jī)床上加工一個(gè)零件，一般包含以下幾個(gè)步驟：</p><p>　　1.根據(jù)加工零件的圖紙和工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序格式來(lái)編寫加工程序；</p><p>　　2.將加工程序制作成穿孔帶；</p><p>　　3.通過(guò)紙帶閱讀機(jī)將穿孔帶上的程序輸入

21、CNC裝置。也可以來(lái)用手動(dòng)輸入方式將程序輸入CNC裝置；</p><p>　　4.CNC裝置對(duì)程序代碼進(jìn)行譯碼、寄存和運(yùn)算，然后為伺服系統(tǒng)提供控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具與零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的控制；</p><p>　　5.與此同時(shí)，CNC裝置提供的信號(hào)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床其它各運(yùn)動(dòng)部件的控制與操作，包括主軸變速、工件松夾、刀具轉(zhuǎn)位以及開關(guān)冷卻液等。</p><p>　　通過(guò)以上步

22、驟，數(shù)控機(jī)床最終便可以加工出合格的零件了。</p><p>　　1.1.4 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及用途</p><p>　　進(jìn)入 80 年代的機(jī)械制造業(yè)，其產(chǎn)品面臨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)的挑戰(zhàn)，促使越來(lái)越多的企業(yè)走上小批量、多品種、不斷更新產(chǎn)品的道路。隨著以航天、精密儀器制造業(yè)為主的高技術(shù)產(chǎn)品不斷的出現(xiàn)，復(fù)雜零件越來(lái)越多，精度要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的剛性自動(dòng)化生產(chǎn)模式難以滿足要求，柔性自動(dòng)化生產(chǎn)則應(yīng)運(yùn)而生。

23、數(shù)控機(jī)床就是在這種形勢(shì)下產(chǎn)生的自動(dòng)化設(shè)備，它是發(fā)展柔性生產(chǎn)的基礎(chǔ)裝備。</p><p>　　與其他類型的自動(dòng)化機(jī)床型比較，數(shù)控機(jī)床主要有如下一些優(yōu)點(diǎn):</p><p>　　(1) 具有較大柔性</p><p>　　由前述可知，數(shù)控機(jī)床是按照記錄在穿孔帶等信息載體上的指令信息自動(dòng)加工進(jìn)行加工的。加工對(duì)象改變時(shí)，只需重新編制程序或更換一條穿孔帶、磁帶或其他形式的信息載體

24、，即不需要對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)重新進(jìn)行調(diào)整，也不需要制造凸輪、靠模一類的輔助裝置。這樣，便非常迅速地從一種零件的加工過(guò)渡到另一種零件的加工，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期大為縮短。</p><p>　　(2) 能獲得較高的加工精度</p><p>　　機(jī)床加工精度在很大程度上取決于進(jìn)給傳動(dòng)的位置精度。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)為數(shù)字式伺服傳動(dòng)，它能保證運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如位移、速度的準(zhǔn)確性。此外，傳動(dòng)鏈短、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)精密、高效，也極大

25、地提高了傳動(dòng)精度。因此，數(shù)控機(jī)床具有較高的加工精度。</p><p>　　(3) 便于加工復(fù)雜形狀的零件</p><p>　　數(shù)控機(jī)床能同時(shí)控制多個(gè)坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，可加工其他機(jī)床很難加工甚至不可能加工的復(fù)雜曲面。對(duì)于以函數(shù)形式或列表值表示的曲面，加工更為方便。</p><p>　　(4) 機(jī)床的使用、維護(hù)技術(shù)要求高</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是多

26、學(xué)科、高新技術(shù)的產(chǎn)物，相應(yīng)地，這就對(duì)機(jī)床的操作和維護(hù)提出了較高的要求。此外，機(jī)床價(jià)格高，設(shè)備一次性投資大，為保證數(shù)控加工的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，同樣要求機(jī)床的使用者和維修人員應(yīng)具有較高的專業(yè)素質(zhì)。</p><p>　　按照以上特點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床最適合在單件、小批生產(chǎn)條件下，加工下列類型的零件：</p><p>　?、倨胀C(jī)床難以加工，或雖能加工，但需要復(fù)雜、昂貴的工藝設(shè)備</p>&

27、lt;p>　?、诓牧习嘿F、不允許報(bào)廢的零件</p><p>　?、劢Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要多工序加工的零件</p><p>　?、苌a(chǎn)周期要求短的急缺零件</p><p>　　1.2 數(shù)控加工技術(shù)</p><p>　　1.2.1數(shù)控加工技術(shù)簡(jiǎn)介</p><p>　　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

28、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。</p><p>　　1.2.2 數(shù)控加工的特點(diǎn)</p>

29、;<p>　　1) 自動(dòng)化程度高 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，除了手工裝卸工件外，全部加工過(guò)程都有機(jī)床自動(dòng)完成.在柔性制造系統(tǒng)上，上下料、檢測(cè)、診斷對(duì)到、傳輸、調(diào)度、管理等也都有機(jī)床自動(dòng)完成，這樣減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件。</p><p>　　2) 加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定 數(shù)控加工的尺寸精度通常在0.005 ～0.lm 之間，日前最高的尺寸精度可達(dá)士0.0015mm，不受零件形狀復(fù)雜

30、程度的影響，加工中消除了操作者的人為誤差，提高了同批零件尺寸的一致性，是產(chǎn)品質(zhì)量保持穩(wěn)定。</p><p>　　3) 加工對(duì)象適應(yīng)性強(qiáng) 數(shù)控機(jī)床上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工的控制信息是加工程序。當(dāng)加工對(duì)象改變時(shí)，除了相應(yīng)更換刀具和解決工件裝夾方式外，只要重新編寫并輸入該零件的加工程序，便可自動(dòng)加工出新的零件，不必對(duì)機(jī)床作任何復(fù)雜的調(diào)整，這樣縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，給新產(chǎn)品的研制開發(fā)以及產(chǎn)品的改進(jìn)、改型提供了捷徑。</p&g

31、t;<p>　　4) 生產(chǎn)效率高 數(shù)控機(jī)床的加工效率高，一方面是自動(dòng)化程度高，在一次裝夾中能完成較多表面的加工，省去了劃線、多次裝夾、檢測(cè)等工序;另一方面是數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)速度高，空行程時(shí)間短。</p><p>　　5) 易于建立計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò) 由于數(shù)控機(jī)床是使用數(shù)字信息，易于與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造(CAD/CAM)系統(tǒng)連接，形成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造與數(shù)控機(jī)床緊密結(jié)合的一體化系統(tǒng)。</p&g

32、t;<p>　　1.2.3 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　1.高速化 數(shù)控系統(tǒng)采用高速的32位以上的微處理器，使其輸人、譯碼、計(jì)算、輸出等環(huán)節(jié)都在高速下完成，并可提高數(shù)控系統(tǒng)的分辨率及實(shí)現(xiàn)連續(xù)小程序段的高速加工。</p><p>　　目前采用64位微處理器的新型數(shù)控系統(tǒng)，更增強(qiáng)了插補(bǔ)運(yùn)算功能、快速進(jìn)給功能，可進(jìn)行更高速的加工，并實(shí)現(xiàn)了多軸控制功能，一般控制軸數(shù)為3

33、～15軸，最多24軸，同時(shí)控制軸數(shù)可達(dá)3～6軸。</p><p>　　2.高精度化 以加工中心為例．其主要精度指標(biāo)——直線坐標(biāo)的定位精度和重復(fù)定位精度都有了明顯的提高：定位精度由土5um／m提高到土(0.15～3)um／m，重復(fù)定位精度由土2um提高到土1um。為了提高加工精度，對(duì)數(shù)控機(jī)床本身除了在結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)、主軸箱、進(jìn)給系統(tǒng)中采用低熱脹系數(shù)材料、通人恒溫油等措施外，還在控制方面采取了一系列措施。</p

34、><p>　　3.多功能 新型數(shù)控機(jī)床具有多種監(jiān)控、檢測(cè)及補(bǔ)償功能，具有更強(qiáng)的通信功能、圖像編程和顯示功能，比如刀具磨損的檢測(cè)、系統(tǒng)的精度及熱變形的檢測(cè)等，還具有刀具壽命管理、刀具長(zhǎng)度偏置、刀具半徑補(bǔ)償、刀尖補(bǔ)償、螺距補(bǔ)償?shù)裙δ堋８冗M(jìn)的數(shù)控機(jī)床有自動(dòng)編程能力，通過(guò)鍵盤和圖像顯示可進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，可根據(jù)圖樣自動(dòng)編程并通過(guò)遠(yuǎn)距離串行接口輸入給機(jī)床，使之實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工。</p><p>　　4.智能

35、化 在現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中，引進(jìn)了自適應(yīng)控制這種智能化技術(shù)。自適應(yīng)控制(Adaptive Control簡(jiǎn)稱AC)技術(shù)是能調(diào)節(jié)在加工過(guò)程中所測(cè)得的工作狀態(tài)特征，且能使切削加工過(guò)程達(dá)到并維持最佳狀態(tài)的技術(shù)。在工藝系統(tǒng)中，大約有30余種變量直接或間接影響加工效果，如工件毛坯余量不均、材料硬度不一致、刀具磨損、工件變形、機(jī)床熱變形、切削液的粘度、刀具與工件材料化學(xué)親和力的大小等因素。這些變量一般事先難以預(yù)知，編制加工程序時(shí)常依據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)際加

36、工中，很難選擇最佳參數(shù)進(jìn)行切削。而自適應(yīng)控制技術(shù)則能根據(jù)切削條件的實(shí)時(shí)變化，自動(dòng)調(diào)整并保持最佳工作狀態(tài)，從而得到高的加工精度、較小的表面粗糙度值，并提高刀具的使用壽命和設(shè)備的生產(chǎn)效率。</p><p>　　5.高可靠性 為了提高數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床的可靠性，人們采取了以下一些措施：</p><p>　　(1)提高數(shù)控系統(tǒng)的硬件質(zhì)量 選用高質(zhì)量的集成電路芯片、印制電路板和其它元器件，建立并

37、實(shí)施從元器件篩選、穩(wěn)定產(chǎn)品的制造和裝配工藝到性能測(cè)試等一系列完整的質(zhì)量保證體系。</p><p>　　(2)實(shí)現(xiàn)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化 性能越來(lái)越完善，功能愈來(lái)愈豐富的現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)有利地促進(jìn)了其硬件、軟件實(shí)現(xiàn)“三化”：模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，包括數(shù)控機(jī)床的主軸部件，變速箱立柱、工作臺(tái)、刀架、刀庫(kù)等都可模塊化生產(chǎn)?！叭钡膶?shí)現(xiàn)，不僅便于組織開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，而且也提高了機(jī)床的質(zhì)量和運(yùn)行的可靠性，并便于用戶的維修

38、和保養(yǎng)。</p><p>　　(3)配備先進(jìn)的檢測(cè)、監(jiān)控裝置、紅外線、聲發(fā)射、溫度測(cè)量、功率測(cè)量、激光檢測(cè)等</p><p>　　1.3 數(shù)控加工工藝</p><p>　　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)

39、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。可見，實(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：</p><p>

40、;　　1)選擇并確定需要進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容。</p><p>　　2)進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)。</p><p>　　3)對(duì)零件圖形進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)處理。</p><p>　　4)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)。</p><p>　　5)按程序單制作控制介質(zhì)。</p><p>

41、　　6)對(duì)程序進(jìn)行校驗(yàn)與修改。</p><p>　　7)首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理。</p><p>　　8)數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的編寫與歸檔。</p><p>　　1.4本課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p><b>　　傳動(dòng)器是一種常見的</b></p><p>　　中間傳遞機(jī)構(gòu),其構(gòu)成的主要&l

42、t;/p><p><b>　　零部件,如圖所示：</b></p><p>　　由圖可知，該傳動(dòng)器主</p><p>　　要有以下幾部分組成：中間</p><p>　　是箱體,內(nèi)部是軸,其左側(cè)是</p><p>　　端蓋,右側(cè)分別是端蓋、調(diào)</p><p><b>　　

43、整環(huán)和齒輪。</b></p><p>　　傳動(dòng)器是動(dòng)力的中間傳遞機(jī)構(gòu)。當(dāng)動(dòng)力通過(guò)齒輪輸入時(shí)，通過(guò)鍵聯(lián)接，帶動(dòng)軸傳動(dòng)，只要在軸的左端安上齒輪、帶輪等零件，就可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。</p><p>　　2 各部分零件的工藝分析</p><p>　　2.1 金屬材料的分析</p><p><b>　　一、材料</b>&

44、lt;/p><p>　　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。</p><p>　　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。</p><p><b>　　1鑄鐵</b></p>

45、<p>　　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?；诣T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。</p>

46、<p><b>　　2鋼</b></p><p>　　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。</p><p>　　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

47、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)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

48、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。合金結(jié)構(gòu)鋼是在碳鋼中加入某些合金元素冶煉而</p>

49、;<p>　　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10ｍｍ，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。</p><p>　　表1-1 常用鋼鐵材料的機(jī)械性能</p><p><b>　　二、材料選用的原則</b>

50、</p><p>　　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：</p><p>　　載荷的大小和性質(zhì)，應(yīng)力的大小、性質(zhì)及其分布狀況</p><p>　　對(duì)于承受拉伸載荷為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。</p>&l

51、t;p><b>　　零件的工作條件</b></p><p>　　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

52、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。</p><p><b>　　零件的尺寸及質(zhì)量</b></p><p>　　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)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

53、性。</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)性</b></p><p>　　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。</p><p>　

54、　2.2 各零部件的材料選擇及工藝分析</p><p><b>　　1.齒輪</b></p><p>　　齒輪的材料及熱處理對(duì)齒輪</p><p>　　的使用性能和壽命有很大的影響。</p><p>　　考慮材料的綜合性能及經(jīng)濟(jì)性，</p><p>　　本課題所設(shè)計(jì)的齒輪的材料選用</p&g

55、t;<p>　　45鋼，齒面硬度220～250HBS。</p><p>　　因其加工精度并不高，因此采用：</p><p>　　滾齒—齒端加工-齒面熱處理-修正內(nèi)孔的加工方案。</p><p><b>　　2.端蓋</b></p><p>　　本課題所設(shè)計(jì)的端蓋采用鑄鐵HT200，</p>&

56、lt;p>　　因?yàn)殍T鐵具有良好的耐磨性和減振性，而</p><p>　　且價(jià)格低廉。加工工藝路線：</p><p>　　車削其外形—銑削內(nèi)形—鉆孔。</p><p><b>　　3.調(diào)整環(huán)</b></p><p>　　非合金結(jié)構(gòu)鋼Q235碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)</p><p>　　低，具有良好的塑性和

57、焊接性能，但強(qiáng)</p><p>　　度較低，在機(jī)械制造中主要用于制造受</p><p>　　力不大的普通機(jī)械零件，因此本課題所</p><p>　　設(shè)計(jì)的調(diào)整環(huán)，選用Q235-A。因其結(jié)</p><p>　　構(gòu)簡(jiǎn)單，故只需先鉆孔后車削即可。</p><p><b>　　4. 箱體</b></

58、p><p>　　箱體零件是機(jī)器的基礎(chǔ)零件之一。</p><p>　　由它將機(jī)器和部件中的軸、套、齒輪</p><p>　　等有關(guān)零件集合成一個(gè)整體，使它們</p><p>　　之間保持正確的相互位置關(guān)系，并按</p><p>　　一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)的傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)</p><p>　　力。因此，箱體的

59、加工質(zhì)量對(duì)機(jī)器的</p><p>　　精度、性能和壽命都有直接的影響。</p><p>　　本課題所設(shè)計(jì)的箱體采用鑄鐵HT200，</p><p>　　因?yàn)殍T鐵具有較好的耐磨性、鑄造性、</p><p>　　切削性和減振性，且成本低廉。加工</p><p>　　方法多采用鑄造，毛坯在鑄造時(shí)應(yīng)防</p>&

60、lt;p>　　止砂眼和氣孔產(chǎn)生。為了減少殘余應(yīng)</p><p>　　力，箱體鑄造后應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理。</p><p><b>　　5. 軸</b></p><p>　　通過(guò)對(duì)材料的綜合性能及經(jīng)濟(jì)性</p><p>　　的分析，本課題所設(shè)計(jì)的軸采用45</p><p>　　鋼，因其在機(jī)構(gòu)中起傳遞

61、作用，則</p><p>　　需要有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。</p><p>　　因此，采用淬火35-45HRC。其加工</p><p>　　工藝路徑為：車削其外圓輪廓—銑削鍵槽—攻螺紋—熱處理—精磨。</p><p>　　3. 主要零件的參數(shù)設(shè)置及加工路徑分析</p><p><b>　　3.1概述<

62、;/b></p><p>　　軸是機(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。</p><p>　　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：</

63、p><p>　?。?）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 5～I(xiàn)T7；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IT6～I(xiàn)T9。</p><p>　?。?）幾何形狀精度 主要指軸頸表面、外圓錐面、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

64、，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。</p><p>　?。?）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。</p><p>　　（4）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0.2～1.6μm，傳動(dòng)件配合軸頸為0.4～3.2μm。</p><p>

65、　?。?）其他 熱處理、倒角、倒棱及外觀修飾等要求。</p><p>　　3.2軸類零件的材料、毛坯及熱處理</p><p><b>　　1．軸類零件的材料</b></p><p>　?。?）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20CrMnTi、20

66、Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl氮化鋼。</p><p>　?。?）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。</p><p>　　2．軸類零件的熱處理</p><p>　　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)

67、力，降低材料硬度，改善切削加工性能。</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p><p>　　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，則需要有較高的強(qiáng)

68、度、硬度和耐磨性。因此，采用淬火35-45HRC。</p><p>　　3.3 工藝裝備的選擇 </p><p>　　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。</p><p><b>　　一、夾具的選擇 </b></p><

69、p>　　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。</p><p>　　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。</p><p><b>　　二、刀具的選擇 </b></p>&l

70、t;p>　　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。刀具的類型、規(guī)格和精度等級(jí)應(yīng)符合加工要求。</p><p>　　其次在選用刀具時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　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

71、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。</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p>

72、<p>　　4）鑲硬質(zhì)合金的立銑刀可用于加工凹槽、窗口面、凸臺(tái)面和毛坯表面。</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p><p>　　

73、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。</p><p><b>　　三、量具的選擇 </b></p><p>　　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；

74、大批、大量生產(chǎn)應(yīng)采用極限量塊和高效的專用檢驗(yàn)夾具和量?jī)x等。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。</p><p>　　因本零件屬于小批量生產(chǎn)，因此，選用通用量具即可。</p><p>　　3.4 切削用量的選擇</p><p>　　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

75、，要求必須合理地選擇切削條件。</p><p>　　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。 </p><p>　　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余量

76、，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。</p><p>　　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。</p><p>　　表2.1為車削加工時(shí)的選擇切削條件的參考數(shù)據(jù)。 </p><p>

77、　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇，一般粗車切削深度為2～3mm,半精車切削深度為0.5～2mm，精車切削深度為0.2～0.5mm。本課題所加工的為45鋼，由表可知：切削速度應(yīng)在70～220mm/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)n=500r/min;精車時(shí)n=1200r/min.</p><p>　　3.5 進(jìn)給路線的確定 <

78、/p><p>　　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。</p><p>　　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。<

79、;/p><p>　　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。其基本原則是：</p><p>　　① 力求空行程路線最短?？赏ㄟ^(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

80、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。</p><p>　　② 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。</p><p>　　矩形進(jìn)給路線，適用于棒料毛坯，進(jìn)給路線較短。</p><p>　　三角形進(jìn)給路線，適用于棒料毛坯，進(jìn)給路線較長(zhǎng)。</p><p>　　仿形進(jìn)

81、給路線，用于鑄、鍛件毛坯時(shí)進(jìn)給路線較短。</p><p>　　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。</p><p>　　2）數(shù)控銑削進(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。</p><

82、p>　　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。</p><p>　　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。</p><p>　　

83、3.6 加工順序的確定</p><p>　　主軸加工順序安排如下：</p><p>　　外圓表面左右兩端的粗加工（以頂尖孔定位）→外圓表面左右兩端的精加工（以頂尖孔定位）→攻螺紋→軸上鍵槽的銑削→淬火→精磨。</p><p>　　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)主軸來(lái)說(shuō)非主要表面指的是螺孔、鍵槽、螺紋等。這些表面加工一般不易出現(xiàn)廢品，所

84、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。</p><p>　　對(duì)凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、鍵槽等，都應(yīng)安排在淬火前加工。非淬硬表面上螺孔、鍵槽等一般在外圓精車之后，精磨之前進(jìn)行加工。</p><p>　　3.7 加工余量的確定</p

85、><p>　　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。</p><p>　　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。</p><p>　　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。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

86、。</p><p>　　3）應(yīng)考慮到熱處理引起的變形，否則可能產(chǎn)生廢品。</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p><p><b>　　3.

87、8 程序的確定</b></p><p><b>　　一、數(shù)控指令的介紹</b></p><p>　　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。</p><p><b>　　表 1-1 </

88、b></p><p>　　二、程序編制方法的確定</p><p>　　程序編制分為：手工編程和自動(dòng)編程兩種。</p><p>　　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。</p><p>　　2.自動(dòng)編程

89、：編程人員只要根據(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）。</p><p>　　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：由于軸的

90、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。</p><p>　　數(shù)控加工程序見附錄。</p><p><b>　　4 結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　4.1 本文總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)

91、，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。</p><p>　　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</p><p>　　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

92、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

93、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</p><p>　　近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是機(jī)械制造業(yè)中，普通機(jī)械正逐漸被高效率、高精度、高自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)械所代替。目前國(guó)外機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化率已達(dá)到85%以上，而我國(guó)的機(jī)

94、械設(shè)備的數(shù)控化率不足20%，隨著我國(guó)機(jī)制行業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用，我國(guó)世界制造業(yè)加工中心地位形成，數(shù)控機(jī)床的使用、維修、維護(hù)人員在全國(guó)各工業(yè)城市都非常緊缺，再加上數(shù)控加工人員從業(yè)面非常廣，可在現(xiàn)代制造業(yè)的模具、鐘表業(yè)、五金行業(yè)、中小制造業(yè)、從事相應(yīng)公司企業(yè)的電腦繪圖、數(shù)控編程設(shè)計(jì)、加工中心操作、模具設(shè)計(jì)與制造、 電火花及線切割工作，所以目前現(xiàn)有的數(shù)控技術(shù)人才無(wú)法滿足制造業(yè)的需求，而且人才市場(chǎng)上的這類人才儲(chǔ)備并不大，企業(yè)要在人才市場(chǎng)上尋覓合適的人

95、才顯得比較困難，以至于導(dǎo)致模具設(shè)計(jì)、CAD/CAM工程師、數(shù)控編程、數(shù)控加工等已成為我國(guó)各人才市場(chǎng)招聘頻率最高的職位之一。在各種招聘會(huì)上，數(shù)控專業(yè)人才更是企業(yè)熱衷于標(biāo)注“急聘”、“高薪誠(chéng)聘”等字樣的少數(shù)職位之一，以致出現(xiàn)了“月薪6000元難聘數(shù)控技工”，“年薪16萬(wàn)元招不到數(shù)控技工”的現(xiàn)象。據(jù)報(bào)載，我國(guó)高級(jí)技工正面臨著“青黃不接”的嚴(yán)重局面，原有技工</p><p><b>　　致 謝</b&

96、gt;</p><p>　　本文是在尊敬的導(dǎo)師zz老師的精心指導(dǎo)下完成的，導(dǎo)師高尚的品德，淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和高度的責(zé)人心深深地影響著我。導(dǎo)師的教誨是寶貴的精神財(cái)富，并將使我受益終生。在此，謹(jǐn)向兩位尊敬的導(dǎo)師表示真誠(chéng)的感謝和崇高的敬意！</p><p>　　在此還要感謝學(xué)校對(duì)我的教育與培養(yǎng)，感謝數(shù)控中心的各位老師對(duì)我的支持和幫助，謝謝你們！</p><p>　　

97、在課題的研究過(guò)程中，我的同學(xué)xx等均給予了很大的幫助。對(duì)此，我表示深深的感謝！</p><p>　　最后，我還要深深地感謝默默支持本人完成學(xué)業(yè)的父母及親友，感謝他們?yōu)槲宜龀龅臒o(wú)私奉獻(xiàn)和巨大支持！</p><p>　　謹(jǐn)向所有在本文的完成中給予過(guò)我關(guān)懷和幫助而在此無(wú)法一一提及的老師、同學(xué)和朋友致以誠(chéng)摯的謝意！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</

98、b></p><p>　　[1]余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)等. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 重慶:重慶大學(xué)出版社，1994.</p><p>　　[2]殷育平，趙學(xué)東，婁銳. 數(shù)控機(jī)床. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 1995.</p><p>　　[3]中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)組編. 數(shù)控加工工藝及編程. 2001年07月第1版 </p><p>　　

99、[4]畢毓杰主編．機(jī)床數(shù)控技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996</p><p>　　[5]李善術(shù)等．?dāng)?shù)控機(jī)床及其應(yīng)用．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996．</p><p>　　[6]張俊生等．金屬切削機(jī)床與數(shù)控機(jī)床．北京：機(jī)械工業(yè)出版杜，1994</p><p>　　[7]任玉田等．機(jī)床計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)．北京：北京理工大學(xué)出版社，1996．</p><

100、p>　　[8]范俊廣主編．?dāng)?shù)控機(jī)床及其應(yīng)用．北京；機(jī)械工業(yè)出版社，1993．</p><p>　　[9]范炳炎主編．?dāng)?shù)控加工程序編制. 北京：航空工業(yè)出版社，1995．</p><p>　　[10]畢承恩主編．現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991．</p><p>　　[11]林潔主編. 數(shù)控加工程序編制．北京；航空工業(yè)出版社，1993．</p&

101、gt;<p>　　[12]唐健主編．?dāng)?shù)控加工及程序編制基礎(chǔ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社．1996．</p><p>　　[13]曹琰主編．?dāng)?shù)控機(jī)床應(yīng)用與維修．北京：電子工業(yè)出版社，1994．445-449</p><p>　　[14]金大鷹主編. 機(jī)械制圖. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2001.7</p><p><b>　　附錄</b>

102、;</p><p><b>　　軸的加工程序</b></p><p>　　軸的加工尺寸如圖所示：</p><p><b>　　]</b></p><p>　　一、軸外圓表面的加工程序如下：</p><p><b>　　1、粗車 </b></p&g

103、t;<p><b>　　右端面程序：</b></p><p><b>　　O1000 </b></p><p>　　N10 G92 X50 Z100 N20 M03 S500 </p><p>　　N30 T0101

104、 </p><p>　　N40 G00 X28.4 Z5 </p><p>　　N50 G01 X35.2 Z-1.6 F0.5 </p><p>　　N60 Z-25.5 </p>&l

105、t;p>　　N70 X35.8 </p><p>　　N80 Z-54 </p><p>　　N90 X36 </p><p>　　N100 Z-70.5</p><p>　　N110 G00 X45</p><p><b>

106、;　　N120 Z5</b></p><p>　　N130 G01 X45</p><p><b>　　N140 Z5</b></p><p>　　N150 G01 X22.7</p><p>　　N160 X31.2 Z-0.8</p><p>　　N170 Z-2

107、5.5</p><p>　　N180 X31.8</p><p>　　N190 Z-45</p><p>　　N200 X32 </p><p>　　N210 Z-70.5 </p><p>　　

108、N220 X35 </p><p>　　N230 Z-131 </p><p>　　N240 G00 X45 </p><p>　　N250 Z5

109、 </p><p>　　N260 01 X27 Z0 </p><p>　　N270 Z-24.7 </p><p>　　N280 X27.8 </p><p&g

110、t;　　N290 Z-54 </p><p>　　N300 X28 </p><p>　　N310 Z-70.5 </p><p>　　N320 G00 X50

111、 </p><p>　　N330 Z5 </p><p>　　N340 X11.4 </p><p>　　N350 X23.2Z-0.8 </p>

112、<p>　　N360 Z-25.5 </p><p>　　N370 X35 </p><p>　　N380 G00 Z5 </p><p>　　N390 X100 Z100

113、 T0100 </p><p>　　N400 M05 </p><p>　　N410 M30 </p><p>　　左端面程序： </

114、p><p>　　N10 G92 X100 Z200 </p><p>　　N20 M03 S500 </p><p>　　N30 T0101 </p><p>　　N40 G00 X3

115、2.4 </p><p>　　N50 G01 X38 Z2 </p><p>　　N60 Z-38 </p><p>　　N70 G00 X42</p><p><b&g