數(shù)控軸類零件畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</b></p><p>　　題目: 軸類零件加工工藝設(shè)計(jì) </p><p>　　姓 名________ ___ _______</p><p>　　系 別 機(jī)電工程系 </p><p>　　專 業(yè)

2、 數(shù)控技術(shù) </p><p>　　年 級(jí) 2010級(jí) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2013年5月20日</p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定表</p><p><b

3、>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　前 言2</b></p><p>　　第一章 緒論3</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控技術(shù)的概念及理論3</p><p>　　第二節(jié) 數(shù)控技術(shù)

4、的發(fā)展方向4</p><p>　　第二章 工藝方案分析5</p><p><b>　　第一節(jié) 零件圖5</b></p><p>　　第二節(jié) 零件圖分析5</p><p>　　第三節(jié) 確定加工方法5</p><p>　　第四節(jié) 確定加工方案6</p><p>　　

5、第三章 工件的裝夾7</p><p>　　第一節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇7</p><p>　　第二節(jié)　定位基準(zhǔn)選擇的原則7</p><p>　　第三節(jié)　確定零件的定位基準(zhǔn)7</p><p>　　第四節(jié)　裝夾方式的選擇7</p><p>　　第五節(jié)　數(shù)控車床常用的裝夾方式7</p><p>

6、;　　第六節(jié) 確定合理的裝夾方式8</p><p>　　第四章 刀具及切削用量9</p><p>　　第一節(jié) 選擇數(shù)控刀具的原則9</p><p>　　第二節(jié) 選擇數(shù)控車削用刀具9</p><p>　　第三節(jié) 設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)10</p><p>　　第四節(jié) 確定切削用量10</p><

7、p>　　第五章 典型軸類零件的加工12</p><p>　　第一節(jié) 軸類零件加工工藝分析12</p><p>　　第二節(jié) 典型軸類零件加工工藝14</p><p>　　第三節(jié) 加工坐標(biāo)系設(shè)置16</p><p>　　第四節(jié) 手工編程18</p><p>　　第六章 編寫工藝前的注意事項(xiàng)21</p

8、><p>　　第一節(jié) 編制誤差21</p><p>　　第二節(jié) 誤差編制21</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)24</b></p><p><b>　　致謝詞25</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><

9、;p>　　數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù),數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品,即所謂的數(shù)字化裝備,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不但發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大他對(duì)歸計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、醫(yī)療、輕工等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因?yàn)檫@些行業(yè)所需要裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì).選這個(gè)題目

10、的目的是它能體現(xiàn)出我對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度和靈活規(guī)范的運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在我認(rèn)為要成為一名合格的在學(xué)生，以自己的的思路用所學(xué)的知識(shí)來完成一份成功的畢業(yè)設(shè)計(jì)是必不可少的。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)主要是介紹運(yùn)用數(shù)控機(jī)床來加工軸類零件的整個(gè)工藝過程及其工藝分析，即從毛坯到所加工零件這一過程中的工藝及其相應(yīng)的工藝分析，故此設(shè)計(jì)便以這一過程而展開設(shè)計(jì)，從而完成此次設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　關(guān)鍵詞

11、：數(shù)控技術(shù) 車削加工 數(shù)控加工工藝 數(shù)控編程</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　在機(jī)械加工工藝教學(xué)中，機(jī)械制造專業(yè)學(xué)生及數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生都要學(xué)習(xí)數(shù)控車床操作技術(shù)。讓學(xué)生了解相關(guān)工種的先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)培養(yǎng)工作崗位的前瞻性；在講授數(shù)控知識(shí)的同時(shí)，必須要求學(xué)生掌握基本的機(jī)械加工工藝，增強(qiáng)系統(tǒng)意識(shí)，理解手動(dòng)操作與自動(dòng)操作之間的聯(lián)系，真正把學(xué)

12、生培養(yǎng)成為適應(yīng)各種工作環(huán)境和崗位的多面手。數(shù)控車工基礎(chǔ)工藝?yán)碚摷凹寄苡袡C(jī)融合，包括夾具的使用、量具的識(shí)讀和使用、刃具的刃磨及使用、基準(zhǔn)定位等，分類敘述了車床操作、數(shù)控車床自動(dòng)編程仿真操作、數(shù)控車床編程與操作的初、中級(jí)內(nèi)容。以機(jī)械加工中車工工藝學(xué)與數(shù)控車床技能訓(xùn)練密切結(jié)合為主線，常用量具識(shí)讀及工件測(cè)量、刀具及安裝、工件定位與安裝、金屬切削過程及精加工，較清晰地展示了數(shù)控車工必須掌握的知識(shí)和技能的訓(xùn)練途徑。對(duì)涉及與數(shù)控專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)、專

13、業(yè)計(jì)算，都進(jìn)行了有針對(duì)性的論述，目的在于塑造理論充實(shí)、技能扎實(shí)的專業(yè)技能型人才。</p><p>　　本文以與切削用量的選擇，工件的定位裝夾，加工順序和典型零件為例，結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)，分別進(jìn)行工藝方案分析，機(jī)床的選擇，刀具加工路線的確定，數(shù)控程序的編制，最終形成可以指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件。在整個(gè)工藝過程的設(shè)計(jì)過程中，要通過分析，確定最佳的工藝方案，使得零件的加工成本最低，合理的選用定位夾緊方式，使得零件加工方便、定

14、位精準(zhǔn)、剛性好，合理選用刀具和切削參數(shù)，使得零件的加工在保證零件精度的情況下，加工效率最高、刀具消耗最低。最終形成的工藝文件要完整，并能指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　傳統(tǒng)的機(jī)械加工都是用手工操作普通機(jī)床作業(yè)的，加工時(shí)用手搖動(dòng)機(jī)械刀具切削金屬，靠眼睛用卡尺等工具測(cè)量產(chǎn)品的精度的?，F(xiàn)代工業(yè)早已使用電腦數(shù)字化控制的

15、機(jī)床進(jìn)行作業(yè)了，數(shù)控機(jī)床可以按照技術(shù)人員事先編好的程序自動(dòng)對(duì)任何產(chǎn)品和零部件直接進(jìn)行加工了。這就是我們說的“數(shù)控加工”。數(shù)控加工廣泛應(yīng)用在所有機(jī)械加工的任何領(lǐng)域，更是模具加工的發(fā)展趨勢(shì)和重要和必要的技術(shù)手段。</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)控技術(shù)的概念及理論</p><p><b>　　一、數(shù)控技術(shù)的概念</b></p><p>　　數(shù)控（英

16、文名字：Numerical Control 簡(jiǎn)稱:NC）技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。也可以說成是數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)。數(shù)控一般是采用通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制，因此數(shù)控也稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控(Computer Numerical Control )，簡(jiǎn)稱CNC，國(guó)外一般都稱為CNC。它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。

17、</p><p>　　二、數(shù)控技術(shù)的基本理論</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是按照事先編制好的加工程序，自動(dòng)地對(duì)被加工零件進(jìn)行加工。我們把零件的加工工藝路線、工藝參數(shù)、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量、切削參數(shù)(主軸轉(zhuǎn)數(shù)、進(jìn)給量、背吃刀量等)以及輔助功能(換刀、主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、切削液開、關(guān)等)，按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單，再把這程序單中的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上(如穿孔紙帶、磁帶

18、、磁盤、磁泡存儲(chǔ)器)，然后輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置中，從而指揮機(jī)床加工零件。</p><p>　　第二節(jié) 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)

19、字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)。世界先進(jìn)制造技術(shù)的興起和不斷成熟，對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求，超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)數(shù)控機(jī)床的各個(gè)組成部分提出了更高的性能指標(biāo)當(dāng)今的數(shù)控機(jī)床正在不斷采用最新技術(shù)成就，朝著高速化、高精度化、多功能化、智能化、系統(tǒng)化與高可靠性等方向發(fā)展。</p><p>　　第二章 工藝方案分析</p><p><b>　　第一節(jié) 零件圖</b&g

20、t;</p><p>　　圖1-1 典型軸類零件圖</p><p><b>　　第二節(jié) 零件圖分析</b></p><p>　　該零件表面由圓柱、順圓弧、逆圓弧、圓錐、槽、螺紋等表面組成。尺寸標(biāo)注完整，選用毛坯為45#鋼，Φ55mm×150mm，無熱處理和硬度要求。</p><p>　　第三節(jié) 確定加工方法&l

21、t;/p><p>　　加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級(jí)精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差要求等全面考慮。</p><p>　　圖上幾個(gè)精度要求較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時(shí)沒有取平均值，而取其基本尺寸。</p><p>　　在輪廓線上，有個(gè)錐度10度坐標(biāo)P1、

22、和一處圓弧切點(diǎn)P2，在編程時(shí)要求出其坐標(biāo)，P1（45.29 ，75） P2（35，56.46）。</p><p>　　通過以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟(jì)性，最理想的加工方式為車削，考慮該零件為大批量加工，故加工設(shè)備采用數(shù)控車床。</p><p>　　根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用CJK6032數(shù)控機(jī)床。</p><p>　　第四節(jié) 確定加工方案<

23、;/p><p>　　零件上比較精密表面的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對(duì)這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。</p><p>　　毛坯先夾持左端，車右端輪廓113mm處，右端加工Φ39mm、SΦ42mm、 R9mm、Φ35mm、錐度為10度的外圓，Φ52mm.調(diào)頭裝夾已加工Φ52mm外圓，左端加工Φ25mm&#

24、215;33mm、切退刀槽、加工螺紋M25mm×1.5mm.</p><p>　　該典型軸加工順序?yàn)椋?lt;/p><p>　　預(yù)備加工---車端面---粗車右端輪廓---精車右端輪廓---切槽---工件調(diào)頭 ---車端面---粗車左端輪廓---精車左端輪廓---切退刀槽---粗車螺紋---精車螺紋。</p><p><b>　　第三章 工件的裝夾&

25、lt;/b></p><p>　　第一節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　在制定零件加工的工藝規(guī)程時(shí)，正確地選擇工件的定位基準(zhǔn)有著十分重要的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對(duì)零件各表面的加工順序也有很大的影響。合理選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提，還能簡(jiǎn)化加工工序，提高加工效率。</p><p>　　第二節(jié)　定位基準(zhǔn)選擇的原

26、則</p><p>　　1、基準(zhǔn)重合原則。為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，盡量使工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)三者統(tǒng)一。</p><p>　　2、便于裝夾的原則。所選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位、夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。</p><p>　　3、便于對(duì)刀的原則。批量加工時(shí)在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情

27、況下，保證對(duì)刀的可能性和方便性。</p><p>　　第三節(jié)　確定零件的定位基準(zhǔn)</p><p>　　以左右端大端面為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　第四節(jié)　裝夾方式的選擇</p><p>　　為了工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確的位置，需將工件壓緊夾牢。合理的選擇夾緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而

28、且對(duì)生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。</p><p>　　第五節(jié)　數(shù)控車床常用的裝夾方式</p><p>　　1、在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個(gè)卡爪是同步運(yùn)動(dòng)的，能自動(dòng)定心，一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時(shí)，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。</p><p>　　2、在兩頂尖之間裝夾。對(duì)于尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為

29、了保證每次裝夾時(shí)的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。</p><p>　　3、用卡盤和頂尖裝夾。當(dāng)車削質(zhì)量較大的工件時(shí)要一段用卡盤夾住，另一段用后頂尖支撐。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確，應(yīng)用較廣泛。</p><p>　　4、用心軸裝夾。當(dāng)裝夾面為螺紋時(shí)再做個(gè)與之配合的螺紋進(jìn)行裝夾，叫心軸裝夾。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，

30、安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確。</p><p>　　第六節(jié) 確定合理的裝夾方式</p><p>　　裝夾方法：先用三爪自定心卡盤毛坯左端，加工右端達(dá)到工件精度要求；再工件調(diào)頭，用三爪自定心卡盤毛坯右端Φ52，再加工左端達(dá)到工件精度要求。</p><p>　　第四章 刀具及切削用量</p><p>　　第一節(jié) 選擇數(shù)控刀具的原則</p>

31、<p>　　刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。 </p><p>　　選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀

32、時(shí)間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些，一般取15-30min。對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選得高些，尤應(yīng)保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車間的生產(chǎn)率的提高時(shí)，該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支M較大時(shí)，刀具壽命也應(yīng)選得低些。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來確定

33、。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇同時(shí)要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金)并使用可轉(zhuǎn)位刀片。</p><p>　　第二節(jié) 選擇數(shù)控車削用刀具</p><p>　　數(shù)控車削車刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧

34、形車刀以及三類。成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形伏和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車刀。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構(gòu)成，如90°內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽(切斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。尖形車刀幾何參數(shù)(主要是幾何角度)的選擇方法與普通車削時(shí)基本相同

35、，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)(如加工路線、加工干涉等)進(jìn)行全面的考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。</p><p>　　二是圓弧形車刀。圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃每一點(diǎn)都是圓弧形車刀的刀尖，應(yīng)此，刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面，特別適合于車削各種光滑連接(凹形)的成型面。選擇車刀圓弧半徑時(shí)應(yīng)考慮兩點(diǎn)車刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于或等于零

36、件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干淺該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，還會(huì)因刀尖強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車刀損壞。</p><p>　　第三節(jié) 設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)</p><p>　　刀具究竟從什么位置開始移動(dòng)到指定的位置呢?所以在程序執(zhí)行的一開始，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運(yùn)動(dòng)的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時(shí)刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，所以稱程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)。此起始點(diǎn)一

37、般通過對(duì)刀來確定，所以，該點(diǎn)又稱對(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:便于數(shù)值處理和簡(jiǎn)化程序編制。易于找正并在加工過程中便于檢查，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)置在夾具上或機(jī)床上，為了提高零件的加工精度，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基誰(shuí)上。實(shí)際操作機(jī)床時(shí)，可通過手工對(duì)刀操作把刀具的刀位點(diǎn)放到對(duì)刀點(diǎn)上，即“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”的重合。所謂“刀位點(diǎn)”是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)，車刀的刀位

38、點(diǎn)為刀尖或刀尖圓弧中心。平底立銑刀是刀具軸線與刀具底面的交點(diǎn)。球頭銑刀是球頭的球心，鉆頭是鉆尖等。用手動(dòng)對(duì)刀操作，對(duì)刀精度較低，且效率低。而有些工廠采用光學(xué)對(duì)刀鏡、對(duì)刀儀、自動(dòng)對(duì)刀裝置等，以減少對(duì)刀時(shí)間，提高對(duì)刀精度。加工過程中需要換刀時(shí)，應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)。所謂“換刀點(diǎn)”是指刀架轉(zhuǎn)動(dòng)換刀時(shí)的位置，換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時(shí)不碰工件及其它部件為準(zhǔn)。 </p><p>　　第四節(jié) 確定切削用量</p&g

39、t;<p>　　數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫人程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。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)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。</p><p>　　第五章 典型軸類零件的加工</p>&l

40、t;p>　　第一節(jié) 軸類零件加工工藝分析</p><p>　　1、技術(shù)要求 軸類零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸和配合軸頸的徑向尺寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。軸頸的直徑公差等級(jí)通常為IT6-IT8，幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動(dòng)；保證配合軸頸對(duì)于支承軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一。圖為特殊零件，徑向和軸向公差和表面精度要

41、求較高。</p><p>　　2、毛坯選擇 軸類零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸采用熱軋或冷拉圓棒料外，一般采用鍛件；發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。如圖典型軸類直徑相差不大，采用直徑為60mm，材料45#鋼，在鋸床上按150mm長(zhǎng)度下料。</p><p>　　3、定位基準(zhǔn)選擇 軸類零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度，以及端面對(duì)軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)

42、目，而這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸中心線。用兩中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則，并且能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多格外圓表面和端面，因此常用中心孔作為軸加工的定位基準(zhǔn)。</p><p>　　當(dāng)不能采用中心孔時(shí)或粗加工是為了提高工作裝夾剛性，可采用軸的外圓表面作定位基準(zhǔn)，或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準(zhǔn)，能承受較大的切削力，但重復(fù)定位精度并不太高。</p><p>　　數(shù)控車削時(shí)，為了能

43、用同一程序重復(fù)加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的準(zhǔn)確性，或?yàn)榱硕嗣嬗嗔烤鶆?，工件軸向需要定位。采用中心孔定位時(shí)，中心孔尺寸及兩端中心孔間的距離要保持一致。以外圓定位時(shí)，則應(yīng)采用三爪自定心卡盤反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺(tái)階兒面作為軸向定位基準(zhǔn)。</p><p>　　4、軸類零件的預(yù)備加工 車削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工，內(nèi)容通常有:直--毛坯出廠時(shí)或在運(yùn)輸、保管過程中，或熱處理時(shí)常會(huì)發(fā)生彎曲變形。過量彎

44、曲變形會(huì)造成加工余量不足及裝夾不可靠。因此在車削前需增加校直工序。切斷---用棒料切得所需長(zhǎng)度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤鋸床和帶鋸上進(jìn)行，也可以在普通車床切斷或在沖床上用沖模沖切。車端面和鉆中心孔—對(duì)數(shù)控車削而言，通常將他們作為預(yù)備加工工序安排。</p><p>　　5、熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求安排正火火退火處理，以消除應(yīng)力，改善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加工后、精加

45、工前應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理，以提高零件的綜合機(jī)械性能；對(duì)于硬度和耐磨性要求不高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面需在精加工前或后進(jìn)行表面淬火處理或進(jìn)行化學(xué)熱處理，以提高其耐磨性。</p><p>　　6、加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行：</p><p>　?、俚毒呒蟹中蚍?就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把完成它們可以完成

46、的其它部位。這樣可減少換刀次數(shù),壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。</p><p>　?、谝约庸げ课环中蚍?對(duì)于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部分分成幾個(gè)部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡(jiǎn)單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。</p><p>　?、垡源?、精加工分序法 對(duì)于易發(fā)生加工

47、變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形，故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開。</p><p>　　綜上所述，在劃分工序時(shí)，一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性，機(jī)床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實(shí)際情況來確定，但一定力求合理。</p><p>　　7、工時(shí)在加,加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零

48、件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來考慮，重點(diǎn)是工件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行：</p><p>　　①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)床加工工序的也要綜合考慮。</p><p>　?、谙冗M(jìn)行內(nèi)形內(nèi)腔加工序，后進(jìn)行外形加工工序。</p><p>　　③以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次

49、數(shù)，換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。</p><p>　?、茉谕淮伟惭b中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序。</p><p>　　在數(shù)控車床上粗車、半精車分別用一個(gè)加工程序控制。工件調(diào)頭裝夾由程序中的M00或M01指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動(dòng)”繼續(xù)加工。</p><p>　　8、走刀路線和對(duì)刀點(diǎn)選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運(yùn)動(dòng)到切削起始點(diǎn)、刀

50、具切入、切出并返回切削起始點(diǎn)或?qū)Φ饵c(diǎn)等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理確定對(duì)刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件上，但注意對(duì)刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已精加工過的部位，有時(shí)在第一道工序后對(duì)刀點(diǎn)被加工毀壞，會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對(duì)刀點(diǎn)無從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對(duì)固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置，這樣可以根據(jù)它們之間的

51、相對(duì)位置關(guān)系找回原對(duì)刀點(diǎn)。這個(gè)相對(duì)對(duì)對(duì)刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。</p><p>　　第二節(jié) 典型軸類零件加工工藝</p><p>　　1、確定加工順序及進(jìn)給路線</p><p>　　加工順序按粗到精、由近到遠(yuǎn)（由右到左）的原則確定。工件右端加工：既先從右到左進(jìn)行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車），然后從右到左進(jìn)行外輪廓精車，最后切槽；工件調(diào)頭，工件左端加工

52、：粗加工外輪廓、精加工外輪廓，切退刀槽，最后螺紋粗加工、螺紋精加工。</p><p><b>　　2、選擇刀具</b></p><p>　　1）車端面：選用硬質(zhì)合金45度車刀，粗、精車用一把刀完成。</p><p>　　2) 粗、精車外圓：（因?yàn)槌绦蜻x用 G71循環(huán)所以粗、精車選用同一把刀）硬質(zhì)合金90度放型車刀，Kr=90度,Kr＇=60度;

53、E=30度,（因?yàn)橛袌A弧輪廓）以防與工件輪廓發(fā)生干涉,如果有必要就用圖形來檢驗(yàn).</p><p>　　3)車槽: 選用硬質(zhì)合金車槽刀（刀長(zhǎng)12mm，刀寬3mm）</p><p>　　4)車螺紋:選用60度硬質(zhì)合金外螺紋車刀.</p><p><b>　　3、選擇切削用量</b></p><p>　　表5-1切削用量選擇&

54、lt;/p><p><b>　　數(shù)控加工刀具卡片</b></p><p><b>　　表5-2 刀具卡片</b></p><p>　　用以上數(shù)據(jù)編制工藝卡如下：</p><p>　　表5-3 數(shù)控加工工藝卡 </p><p>　　第三節(jié) 加工坐標(biāo)系設(shè)置</p>&

55、lt;p><b>　　1、建立工件坐標(biāo)系</b></p><p><b>　　圖5-1坐標(biāo)系設(shè)定</b></p><p><b>　　2、試切法對(duì)刀</b></p><p>　　在數(shù)控加工中，工件坐標(biāo)系確定后，還要確定刀尖點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置，即通常所說的對(duì)刀問題。在數(shù)控車床上，目前常用的對(duì)刀

56、方法為試切對(duì)刀法。</p><p>　　將工件安裝好之后，先用MDI方式操作機(jī)床，用已選好的刀具將工件端面車一刀，然后保持刀具在縱向（Z）尺寸不變，沿橫向（x）退刀。當(dāng)取工件右端面O為工件原點(diǎn)時(shí)，對(duì)刀輸入為Z0，如圖3-4（a）用同樣的方法，再將工件的表面車一刀，然后保持刀具在橫向上的尺寸不變，從縱向退刀，停止主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，再量出工件車削后的直徑如圖3-4（b）根據(jù)長(zhǎng)度和直徑，既可確定刀具在工件坐標(biāo)系中的位置。其他各

57、刀都需要進(jìn)行以上操作，從而確定每把刀具在工件坐標(biāo)系中的位置。</p><p>　　圖5-2（a） Z軸方向?qū)Φ?lt;/p><p>　　圖5-2（b） X軸方向?qū)Φ?lt;/p><p><b>　　3、選擇切削用量 </b></p><p>　　表5-4切削用量選擇</p><p>　　為了螺紋容易配合，

58、螺紋M25×1.5在車削大徑時(shí)，加工到直徑Φ24.7mm，總背吃刀量去0.65P=（0.65×1.5）mm=0.975mm. </p><p><b>　　第四節(jié) 手工編程</b></p><p><b>　　工件右端加工</b></p><p>　　O1111；

59、 </p><p>　　M06 X200 Z100； 建立工件坐標(biāo)系</p><p>　　T0202; 調(diào)用2號(hào)刀</p><p>　　M03 S800;

60、 主軸以800r/min正轉(zhuǎn)</p><p>　　G00 X60 Z5; 到循環(huán)加工起點(diǎn) </p><p>　　G71 U.1.5 R1 P01 Q02 X0.2 Z0.08 F80; 粗加工循環(huán)</p>

61、;<p>　　N01 G00 X39 Z2； 到精加工起點(diǎn)</p><p>　　G01 X39 Z0 F40; 精加工輪廓開始</p><p>　　G01 X39 Z0 C2 倒角C2<

62、;/p><p>　　Z-26; 加工Φ39</p><p>　　G03 X35 Z-56.46 R24; 加工SΦ48圓弧</p><p>　　G02 X35 Z-70 R9;

63、加工R9圓弧</p><p>　　G01 Z-75; 加工Φ35</p><p>　　X45.29; 加工Φ35外徑左端面至斜線部分</p><p>　　X52 Z-94;

64、 加工斜線部分</p><p>　　N02 Z-113; 精車循環(huán)結(jié)束</p><p>　　G00 X55 Z100; 到換刀點(diǎn)</p><p>　　M06 T0303 M03 S115 M08；

65、 3號(hào)切槽刀,打開切削液</p><p>　　G00 X55 Z2； 刀具起切的安全點(diǎn)</p><p>　　G00 X55 Z-89； 切槽切入點(diǎn)</p><p>　　G01 X39 F5；

66、 切槽</p><p>　　G01 X55 F20； 切槽退刀</p><p>　　G01 Z-82； 切槽切入點(diǎn)</p><p>　　G01 X39 F5；

67、 切槽</p><p>　　G01 X55 F20； 切槽退刀</p><p>　　G00 Z-18； 切槽切入點(diǎn)</p><p>　　G01 X35 F5；

68、 切槽切入點(diǎn)</p><p>　　G01 X50 F20； 切槽退刀</p><p>　　G00 X55 Z100 M09； 回?fù)Q刀點(diǎn),關(guān)閉切削液</p><p>　　M05；

69、 主軸停止 </p><p>　　M30； 程序結(jié)束</p><p><b>　　工件左端加工</b></p><p>&

70、lt;b>　　O2222</b></p><p>　　T0202 M03 S800； 換2號(hào)外圓刀 主軸800r/min</p><p>　　G00 X55 Z2； 刀具起切的安全點(diǎn)</p><p>　　G7

71、1 U1.5 R1 P01 Q02 X0.2 Z0.08 F80； 外徑粗精車循環(huán)</p><p>　　N01 G00 X50 Z2； 精車循環(huán)開始</p><p>　　G01 X0 Z0 F40； 開始加工</p>

72、;<p>　　G01 X24.7 Z0 C2； 倒角</p><p>　　G01 Z-33； 車Φ25</p><p>　　G01 X52 Z-33 C2； 倒角&l

73、t;/p><p>　　N02 G01 Z-35； 精車循環(huán)結(jié)束</p><p>　　G00 X100 Z100； 換刀點(diǎn)</p><p>　　M05；

74、 主軸停止</p><p>　　M30； 程序結(jié)束</p><p>　　T0303 M03 S115 ； 換3號(hào)切槽刀</p><p>　　G00 X30 Z2；

75、 刀具起切的安全點(diǎn)</p><p>　　G00 Z-28； 切槽切入點(diǎn)</p><p>　　G01 X21 F5 ； 切槽</p><p>　　G01 X30 F20；

76、 退刀</p><p>　　G00 X50 Z100； 回?fù)Q刀點(diǎn)</p><p>　　M05； 主軸停止</p><p>　　M30

77、； 程序結(jié)束</p><p>　　T0404 M03 S70； 換4號(hào)螺紋刀</p><p>　　G00 X25 Z2 ； 刀具起始安全點(diǎn)</p&g

78、t;<p>　　G76 C1 A60 X23.056 Z-26 K0.974 U0.1 V0.1 Q0.4 F1.5;</p><p>　　螺紋車削循環(huán),C為精車次數(shù),螺紋刀具角度,X為最終螺紋X軸小徑,Z為最終螺紋Z軸長(zhǎng)度,,K為牙型高,U精加工余量,V最大加工量,Q第一刀最大背吃刀量,F為導(dǎo)程.</p><p>　　G01 X40；

79、 退刀</p><p>　　G00 X100 Z100； 回?fù)Q刀點(diǎn)</p><p>　　M05； 主軸停止</p><p>　　M30；

80、 程序結(jié)束</p><p>　　第六章 編寫工藝前的注意事項(xiàng)</p><p><b>　　第一節(jié) 編制誤差</b></p><p>　　編程階段的誤差是不可避免的，誤差來源主要有三種形式：近似計(jì)算誤差、插補(bǔ)誤差、尺寸圓整誤差，直接影響加工尺寸精度，本次加工主要誤差是計(jì)算誤差與圓

81、弧相切的切點(diǎn)坐標(biāo)及未知交點(diǎn)坐標(biāo)值。我們是經(jīng)過筆算的數(shù)值，存在著較大的誤差。</p><p><b>　　第二節(jié) 誤差編制</b></p><p>　　為了盡可能的減少筆算誤差，我們采取在AutoCAD上按其尺寸精度繪出零件圖，再利用“工具” ─→“查詢” ─→“點(diǎn)坐標(biāo)”捕捉各圓弧切點(diǎn)坐標(biāo)，其精度達(dá)到0.001級(jí)，這樣能有效地將誤差控制在（0.1～0.2）倍的零件公差值

82、內(nèi)。</p><p>　　常用G指令代碼功能表</p><p>　　零件來調(diào)參 數(shù)控車床G功能指令（HNC-22T）</p><p>　　注：①表內(nèi)00組為非模態(tài)代碼；只在本程序內(nèi)有效。其他組為模態(tài)指令，一次制定后持續(xù)有效，直到被其他組其他代碼所取代。</p><p>　　②標(biāo)有*的G代碼為數(shù)控系統(tǒng)通電啟動(dòng)后的默認(rèn)狀態(tài)。</p

83、><p><b>　　常用M指令代碼功能</b></p><p><b>　　常用M指令代碼</b></p><p>　　注：①表內(nèi)00組為非模態(tài)代碼；其余為模態(tài)代碼，同駔可相互取代。</p><p>　　②作用時(shí)間為“★”號(hào)者,表示該指令功能在程序段指令運(yùn)動(dòng)完成后開始作用；為“# ”號(hào)者，則表示該指令

84、功能與程序段指令運(yùn)動(dòng)同時(shí)開始。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]鄒新宇。數(shù)控編程[M].清華大學(xué)出版社,2006年</p><p>　　[2]陳子銀、徐鯤鵬.數(shù)控加工技術(shù)[M].北京理工大學(xué)出版社,2006年</p><p>　　[3]岳秋琴. 數(shù)控加工編程與操作[M].北京理工大

85、學(xué)出版社2010年</p><p>　　[4]黃衛(wèi).數(shù)控技術(shù)與數(shù)控編程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004年</p><p>　　[5]眭潤(rùn)舟.數(shù)控編程與加工技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006年第一版</p><p>　　[6]詹華西.數(shù)控加工技術(shù)實(shí)訓(xùn)教程[M].西安:電子科技大學(xué)出版社,2006年</p><p>　　[7]陳富安

86、.數(shù)控機(jī)床原理與編程[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2004年第一版</p><p>　　[8]劉雄偉.數(shù)控機(jī)床操作與編程培訓(xùn)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001年</p><p>　　[9]華茂發(fā).數(shù)控機(jī)床加工工藝[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000年</p><p>　　[10]黃康美.數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教程[M].北京:電子工業(yè)出版社，2004年<

87、;/p><p>　　[11]喬西銘 機(jī)械工程基礎(chǔ)[M].清華大學(xué)出版社2009年</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文在老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成。在學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著老師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于老師的