典型軸的數(shù)控車削加工工藝及手動編程含CAD圖,典型,數(shù)控,車削,加工,工藝,手動,編程,cad 設(shè)計任務(wù)書 學(xué)生姓名 專業(yè) 班級 聯(lián)系方式 校內(nèi)指導(dǎo)教師 職稱 單位 制造工程學(xué)院 聯(lián)系電話E-mail 校外指導(dǎo)教師 職稱 單位 聯(lián)系電話E-mail 設(shè)計題目 1．畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的： 一、題目來源 鑒于機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的特點，以及學(xué)生頂崗實習(xí)的情況，本次畢業(yè)設(shè)計題目來源于以下幾方面： 1.來源于典型零件的加工，根據(jù)所學(xué)理論對零件進(jìn)行機(jī)械加工或數(shù)控加工工藝設(shè)計與編程； 2.基于UG下的數(shù)控銑削加工； 3.依據(jù)學(xué)生頂崗實習(xí)的崗位任務(wù)進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容設(shè)計。 二、目的 畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用本專業(yè)基礎(chǔ)理論，基本知識和基本技能分析解決實際問題的一個重要環(huán)節(jié)；是本專業(yè)各個先前教學(xué)環(huán)節(jié)的深化和檢驗。通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生充分利用所學(xué)的專業(yè)知識，理論聯(lián)系實際，獨立分析、解決實際工藝問題的能力，為其今后走上工作崗位從事有關(guān)實際工作打下一個良好的基礎(chǔ)。 通過畢業(yè)設(shè)計可以達(dá)到以下目的： （一）培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識的運用能力，以及解決生產(chǎn)中實際問題的能力； （二）培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究與信息收集、整理的能力； （三）培養(yǎng)和提高學(xué)生的自學(xué)能力和實際應(yīng)用能力； （四）培養(yǎng)和提高學(xué)生的文獻(xiàn)檢索、收集能力； （五）培養(yǎng)和提高學(xué)生的設(shè)計、報告等編寫能力； （六）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、求實的科學(xué)作風(fēng)以及刻苦鉆研的精神。 三、畢業(yè)設(shè)計的基本要求 （一）學(xué)生必須充分認(rèn)識畢業(yè)設(shè)計的重要性，嚴(yán)格按要求開展畢業(yè)設(shè)計工作； （二）畢業(yè)設(shè)計任務(wù)應(yīng)包括對實際問題的調(diào)查分析； （三）畢業(yè)設(shè)計任務(wù)必須由學(xué)生本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨立進(jìn)行； （四）畢業(yè)設(shè)計必須有進(jìn)度要求，有明確的階段成果，并定期進(jìn)行檢查； （五）畢業(yè)設(shè)計任務(wù)應(yīng)有工作量要求。 2．畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求 1. 內(nèi)容 （1）對零件進(jìn)行工藝分析 （2）編寫機(jī)械加工工藝過程卡片 （3）編寫機(jī)械加工工序卡片 (4) 編寫零件加工程序 2.具體要求 本次設(shè)計要求綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識與技能完成機(jī)電專業(yè)數(shù)控方向的畢業(yè)設(shè)計。學(xué)生應(yīng)認(rèn)真對待本次設(shè)計，在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)設(shè)計任務(wù)，合理安排時間和進(jìn)度，認(rèn)真地、有計劃地按時完成設(shè)計任務(wù)，培養(yǎng)良好的工作作風(fēng)。必須以負(fù)責(zé)的態(tài)度對待自己所做的技術(shù)決定、數(shù)據(jù)和計算結(jié)果。注意理論與實踐的結(jié)合，以使整個設(shè)計在技術(shù)上是先進(jìn)的，在經(jīng)濟(jì)上是合理的，在生產(chǎn)上是可行的。 （1）查閱資料，了解課題的背景及現(xiàn)狀，結(jié)合具體工作情況合理設(shè)計。 （2）通過查閱書籍和資料及圖紙，找到能夠?qū)崿F(xiàn)課題功能的方法，提出設(shè)計方案。 （3）設(shè)計出流程圖，使其能夠?qū)崿F(xiàn)課題要求的功能。 （4）設(shè)計出詳細(xì)的工藝規(guī)程，使其能夠?qū)崿F(xiàn)課題要求的功能。 （5）對零件進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)計算。 （5）根據(jù)以上工作過程和工作內(nèi)容，總結(jié)設(shè)計方案，提煉核心內(nèi)容，撰寫畢業(yè)設(shè)計論文，論文要求思路 清晰、結(jié)構(gòu)完整、內(nèi)容充實、圖表清楚，格式規(guī)范，字?jǐn)?shù)在5000字以上。 3．對本畢業(yè)設(shè)計課題成果的要求〔包括圖表、實物等硬件要求〕： 畢業(yè)設(shè)計報告要求 1.要求在畢業(yè)設(shè)計答辯時提交畢業(yè)設(shè)計報告。 2.報告應(yīng)包括以下內(nèi)容： （1）被加工零件的零件圖 1張（可置于畢業(yè)設(shè)計中） （2）機(jī)械加工工藝過程卡片 1張（可置于畢業(yè)設(shè)計中） （3）機(jī)械加工工序卡片 1張（可置于畢業(yè)設(shè)計中） (4) 程序單 1張（可置于畢業(yè)設(shè)計中） （5）畢業(yè)論文 1份 4．主要參考文獻(xiàn)： 1.《切削用量簡明實用手冊》 黃如林主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2.《機(jī)械設(shè)計綜合課程設(shè)計》 王之標(biāo)、王大康主編 機(jī)械工業(yè)出版社 3.《機(jī)床制造工藝設(shè)計手冊》 王紹俊主編 機(jī)械工業(yè)出版社 4.《金屬切削機(jī)床》 宋玉鳴主編 中國勞動社會保障出版社 5.《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)》趙家齊編 機(jī)械工業(yè)出版社 6.《簡明機(jī)械加工工藝手冊》徐圣群主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 7.《機(jī)械加工工藝師手冊》楊叔子主編　　　 機(jī)械工業(yè)出版社　 8.《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》 陳立德主編 高等教育出版社 9. 黃成編著UG NX6.0模具設(shè)計與加工 北京希望電子出版社 2009 10.王澤鵬等編著UG NX6.0中文版數(shù)控加工 機(jī)械工業(yè)出版社 2009 11.張瑞萍等編著UG NX6.0中文版標(biāo)準(zhǔn)教程 北京清華大學(xué)出版社 2009 12.胡任喜.UG NX6.0中文版從入門到精通 北京清華大學(xué)出版社 2009 13.UG中文版實用教程 關(guān)振宇 劉源 主編 人民郵電出版社 14.UGNX6.0應(yīng)用與實力教程 周瑋 主編 人民郵電出版社 5．本畢業(yè)設(shè)計課題工作進(jìn)度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2016年3月8日—3月10日 2016年3月11日—3月13日 2016年3月14日—3月15日 2016年3月16日—4月20日 2016年4月21日—5月20日 2016年5月21日—6月1日 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計動員，指導(dǎo)教師確定，教師調(diào)研、資料 準(zhǔn)備階段 畢業(yè)設(shè)計題目確定階段 查閱資料，確定設(shè)計方案（查閱可以實現(xiàn)功能的各種方法和 手段，比較后，說明你采用方案的優(yōu)點。將這個過程寫在論 文中。） 填寫畢業(yè)設(shè)計書任務(wù)書、學(xué)生撰寫論文階段 畢業(yè)設(shè)計（論文）審閱階段 論文答辯 專業(yè)教研室審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 領(lǐng)導(dǎo)小組意見： 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 3 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 1 割 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 ?50×100 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 切割機(jī) PV600 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1 游標(biāo)卡尺 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 下料 游標(biāo)卡尺 400 80 0.2 30 3 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 3 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 數(shù)控車間 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 ?50×100 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 油性切削油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1 游標(biāo)卡尺，千分尺 14 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 用1號刀粗精車右端外形輪廓，留0.5mm余量 外圓車刀、端面車刀 600 0.2 0.5 0.5 1 4 2 用1號刀粗精車右端外形輪廓至尺寸要求 外圓車刀、端面車刀 700 0.1 0.2 0.2 1 1 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 3 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 數(shù)控車間 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 ?50×100 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 油性切削油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1 14 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 用2號刀切?20×4退刀槽及?30×5外圓槽 3mm槽刀 400 0.05 0.5 3 6 4 2 用3號刀切M24X2-6g外螺紋至尺寸要求 外螺紋刀 400 1.5 0.1 0.5 5 1 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 3 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 數(shù)控車間 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 ?50×100 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 油性切削油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1 游標(biāo)卡尺，千分尺 14 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 用1號刀粗精車左端外形輪廓，留0.5mm余量 外圓車刀、端面車刀 600 0.2 0.5 0.5 1 4 2 用1號刀粗精車左端外形輪廓至尺寸要求 外圓車刀、端面車刀 700 0.1 0.2 0.2 1 1 3 用7、8號刀分別打底孔并鉆孔?20通孔 ?5中心鉆、?20麻花鉆 600 0.2 0.5 0.5 1 4 5 6 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 3 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 數(shù)控車間 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 ?50×100 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 油性切削油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1 游標(biāo)卡尺，千分尺 14 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 用4號刀粗鏜右端內(nèi)孔，留0.5mm余量 內(nèi)孔鏜刀、內(nèi)徑百分表 500 0.2 0.5 5 6 4 2 用4號刀精鏜右端內(nèi)孔至尺寸要求 內(nèi)孔鏜刀、內(nèi)徑百分表 700 0.1 0.1 0.1 1 1 3 4 5 6 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 3 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 數(shù)控車間 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 ?50×100 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 油性切削油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1 游標(biāo)卡尺，千分尺 14 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 用6號刀切M30X1.6-6g內(nèi)螺紋至尺寸要求 內(nèi)螺紋刀 400 1.5 0.1 0.5 5 1 2 3 4 5 6 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 45# 毛 坯 種 類 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 毛坯外形尺寸 ?50×100 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 1 下料 金工 割 切割機(jī) 游標(biāo)卡尺 5min 5min 2 夾零件左端使伸出65mm，加工右端 數(shù)控 車 CK6140 扳手 3min 3min 3 用1號刀粗、精車右端外形輪廓 數(shù)控 車 CK6140 游標(biāo)卡尺 ，千分尺 8min 8min 4 用2號刀精切?20×4外圓槽及?30×5外圓槽 數(shù)控 車 CK6140 游標(biāo)卡尺 3min 3min 5 用3號刀切M24×2-6g外螺紋 數(shù)控 車 CK6140 簧規(guī) 5min 5min 6 調(diào)頭裝夾，打表校正同軸度，使伸出32mm加工左端，修端面，保證總長95mm 數(shù)控 車 CK6140 磁性表座，扳手 6min 6min 7 用7、8號刀鉆?24×30mm孔 數(shù)控 車 CK6140 游標(biāo)卡尺 4min 4min 8 用1號刀粗、精車左端外形輪廓 數(shù)控 車 CK6140 游標(biāo)卡尺 ，內(nèi)徑千分尺 8min 8min 9 用4號刀粗、精鏜零件左端內(nèi)孔 數(shù)控 車 CK6140 游標(biāo)卡尺 3min 3min 10 用6號刀切M30×1.5內(nèi)螺紋 數(shù)控 車 CK6140 螺紋規(guī) 6min 6min 11 拆下零件 扳手 1min 1min 12 去毛刺 數(shù)控 鉗 油石 1min 1min 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計主要研究了軸類零件的造型以及對其模型的設(shè)計與數(shù)控加工。零件加工中涉及了數(shù)控車床加工、編程、CAD制圖等，在對所加工零件進(jìn)行工藝分析額基礎(chǔ)上，擬定了加工方案。選擇了合適的刀具、量具，確定了切削用量。對加工中存在的一些工藝問題（對刀點、加工路線也做了必要的處理），加工出了合格的產(chǎn)品。通過整個加工的過程的制定，充分體現(xiàn)了數(shù)控加工技術(shù)在保證加工精度、加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。它主要用來研究機(jī)械數(shù)控加工的、以及各種機(jī)械加工中要注意的問題。 關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；數(shù)控編程；數(shù)控加工工藝 2 Abstract This graduation design is mainly studied the model of shaft parts and the model design and nc machining. Parts processing involved in the numerical control lathe processing, programming, CAD drawing, etc., on the based on process analysis of parts processing, processing scheme is worked out. Choose the suitable cutting tools, measuring tool, the cutting parameter is determined. For processing and some technology problems in (to the cutting point, processing route and do the necessary processing), work out the qualified goods. Through the whole machining process, fully embodies the nc machining technology in guarantee the machining precision and machining efficiency, simplify the procedure of advantage. It is mainly used to study the mechanical nc machining, and attention should be paid to the problems in all kinds of mechanical processing. Keywords:CNC lathe,NC programming ,The NC machining process 3 目 錄 摘 要 1 Abstract 2 1 零件介紹 5 2加工工藝方案分析 6 2.1定位基準(zhǔn)的選擇 6 2.2 加工走刀路線的擬定 7 2.2.1零件表面數(shù)控車削加工方案的確定 7 2.2.2加工階段的劃分 8 2.2.3工序的劃分 9 2.2.4加工順序的安排? 11 2.3數(shù)控加工工序設(shè)計 15 2.3.1機(jī)床的選擇 15 2.3.2工件定位與夾緊方案的確定和夾具的選擇 17 2.3.3確定加工方案 18 3 加工程序的編制 19 4.加工準(zhǔn)備 20 4.1毛坯的確定 20 4.2 加工設(shè)備的選擇 20 4.3夾具的確定 22 4.4刀具的選擇 23 4.5選擇切削用量 24 4.5.1背吃刀量的確定 24 4.5.2主軸轉(zhuǎn)速的確定 24 4.6 量具的選擇 25 5數(shù)控加工工藝卡片的擬定 27 6.零件的加工 28 6.1工件安裝 28 6.2刀具裝夾 28 6.3回機(jī)床原點 29 6.4 對刀 30 6.5 建立工作坐標(biāo)系 31 6.7 自動運行 32 致 謝 34 參考文獻(xiàn) 36 附錄A 程序單 37 5 1 零件介紹 軸類零件（如圖1.1）是整個軸類零件的主體。從整體看，整個零件有圓弧曲線加工，左邊有內(nèi)螺紋是加工的難點，這次的零件工藝難點在于要保證軸零件的圓跳動、同軸度的精度要求，所以在加工工藝安排時最好是要一次成型，避免反復(fù)調(diào)頭裝夾帶來的精度誤差，整個件呈長軸形，因為中間有一個?5H7外圓槽，所以加工時必須要保證零件的同軸度，避免加工時軸晃動，導(dǎo)致精度不合格。整個零件除了下料之外，基本上是在數(shù)控車床上完成零件的加工。 圖1.1 49 2加工工藝方案分析 2.1定位基準(zhǔn)的選擇 為保證各配合表面的位置精度，用三爪自定心卡盤找正工件軸心，用軸心線和工件的右端面作為粗、精加工的定位基準(zhǔn)。這樣，既符合基準(zhǔn)統(tǒng)一和基準(zhǔn)重合原則，也有利于生產(chǎn)率的提高。定位基準(zhǔn)簡圖見（圖2.1）。 圖2.1 定位基準(zhǔn)簡圖 2.2 加工走刀路線的擬定 工藝路線的擬定是制定工藝規(guī)程的重要內(nèi)容之一，其主要內(nèi)容包括：選擇定位基準(zhǔn)、選擇加工方法、劃分加工階段、安排工序等。在實際加工中，我們應(yīng)該結(jié)合零件的實際情況和現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，制定出最佳的工藝路線。 2.2.1零件表面數(shù)控車削加工方案的確定 一般根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及生產(chǎn)類型確定零件表面的數(shù)控車削加工方法及加工方案。 數(shù)控車削外圓表面及端面的加工方案如下： （1）加工精度為IT9~IT7級、表面粗糙度Ra為0.8~0.2um的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用粗車、精車的加工方案加工。 （2）加工精度為IT7~IT5級、表面粗糙度Ra為0.63~0.2um的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用粗車、半精車、精車的加工方案加工。 （3）加工精度高于IT5級、表面粗糙度Ra<0.63um的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用高精密數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車、精密車的加工方案加工。 2.2.2加工階段的劃分 當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時，應(yīng)把整個數(shù)控加工過程劃分為幾個階段，通常劃分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。 1．粗加工階段 （1）粗加工階段是為了去除毛料或毛坯上大部分的余量，使毛料或毛坯在形狀和尺寸上基本接近零件的成品狀態(tài)，這個階段最主要的問題是如何獲得較高的生產(chǎn)效率。 （2）加工零件右端。車端面，夾直徑50mm毛坯，使伸出65mm，校正、夾緊，用外圓車刀加工端面。粗車外圓及圓弧曲線。粗加工外輪廓、、階梯軸，留精加工余量0.5mm并精加工。 （3）最后循環(huán)粗精加工外螺紋M24×2-6g。 （4）加工零件左端。工件換邊安裝，夾外圓，夾持長19mm車左端面。車端面保證總長95mm，并倒角C1.5 （5）加工零件左端：粗加工外輪廓和錐度，留精加工余量0.5mm并精加工。 （6）加工零件左端：粗加工內(nèi)孔，留精加工余量0.5mm并精加工。 （7）最后循環(huán)粗精加工內(nèi)螺紋M30×1.5-6g。 2．半精加工階段 半精加工階段是使零件的主要表面達(dá)到工藝規(guī)定的加工精度，并保留一定的精加工余量，為精加工做好準(zhǔn)備。半精加工階段一般安排在熱處理之前進(jìn)行，在這個階段，可以將不影響零件使用性能和設(shè)計精度的零件次要表面加工完畢。 3．精加工階段 精加工階段是使零件的主要表面達(dá)到工藝規(guī)定的加工精度，精加工階段一般安排在熱處理之前進(jìn)行，在這個階段，可以將不影響零件使用性能和設(shè)計精度的零件加工完畢。 2.2.3工序的劃分 工序的劃分一般分為兩個原則，即工序集中和工序分散的原則 1、工序集中就是零件的加工集中在少數(shù)工序內(nèi)完成，而每一工序的加工內(nèi)容卻比較多。其特點： 1）采用高效專用設(shè)備及工藝裝備，生產(chǎn)效率高。 2）工件裝夾次數(shù)減少，易于保證表面間位置精度，還能減少工序間運輸量，縮短生產(chǎn)周期。 3)工序數(shù)目少，可減少機(jī)床數(shù)量，操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，還可簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作。 4）因采用了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的專用設(shè)備及工藝裝備，便投資大，調(diào)數(shù)和維修復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較費時。 2、工序分散就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容很少，最少時每個工序僅一個簡單工步。其特點: 1)設(shè)備及工藝裝備比較簡單，調(diào)整和維修方便，工人容易掌握，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，又易于平衡工序時間，易適應(yīng)產(chǎn)品更換。 2）可采用最合理的切削用量，減少基本時間。 3）設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，占用生產(chǎn)面積大。 工序的劃分方法 工序劃分主要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)、所用設(shè)備及零件本身的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等。大批量生產(chǎn)時，若使用多軸、多刀的高效加工中心，工序可按集中原則劃分；若在由組合機(jī)床組成的自動線上加工，工序一般按分散原則劃分。隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，特別是車削中心的應(yīng)用，工藝路線的安排更多地趨向于工序集中。單件小批量生產(chǎn)時，通常采用工序集中原則。成批生產(chǎn)時，可按工序集中原則劃分，也可按工序分散原則劃分，應(yīng)視具體情況而定。對于結(jié)構(gòu)尺寸和重量都很大的重型零件，加工中心以減少裝夾次數(shù)和運輸量，應(yīng)采用工序集中原則。對于剛性差、精度高的零件，應(yīng)按工序分散原則劃分工序。 加工工序的劃分原則在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，一般按工序集中原則劃分工序。劃分方法如下： 1)按所用刀具劃分。以同一把刀具完成的那一部分工藝過程為一道工序，這種方法適用于工件的待加工表面較多、機(jī)床連續(xù)工作時間較長、加工程序的編制和檢查難度較大等情況。加工中心常用這種方法劃分。??? 2)按安裝次數(shù)劃分。以一次安裝完成的那一部分工藝過程為一道工序沈陽機(jī)床。這種方法適用于工件的加工內(nèi)容不多的工件，加工完成后就能達(dá)到待檢狀態(tài)。 3)按粗、精加工劃分.即粗加工中完成的那部分工藝過程為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種劃分方法適用于加工后變形較大，需粗、加工中心精加工分開的零件，如毛坯為鑄件、焊接件或鍛件。 4)按加工部位劃分，即以完成相同型面的那一部分工藝過程為一道工序，對于加工表面多而復(fù)雜的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(如內(nèi)形、外形、曲面和平面等)劃分成多道工序。 2.2.4加工順序的安排? 在選定加工方法、劃分工序后，工藝路線擬定的主要內(nèi)容就是合理安排這些加工方法和加工工序的順序。零件的加工工序通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔助工序(包括表面處理、清洗和檢驗等)，這些工序的／頃序直接影響到零件的加工質(zhì)量、 生產(chǎn)效率和加工成本。因此沈陽機(jī)床，在設(shè)計工藝路線時，應(yīng)合理安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序，并解決好工序間的銜接問題。 1、切削加工工序的安排原則 基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔，依照上述原則，對于具體的零件，我們首先粗車出軸類零件的外輪廓，然后在半精車那些有粗糙度要求的表面，最后精車粗糙度要求較高的表面，然后再把零件換到數(shù)控銑床上面去加工出鍵槽。 (1)基準(zhǔn)面先行原則 用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)先加工。任何零件的加工過程總是先對定位基準(zhǔn)進(jìn)行粗加工和精加工，例如軸類零件總是先加工中心孔，再以中心孔為精基準(zhǔn)加工外圓和端面；箱體類零件總是先加工定位用的平面及兩個定位孔，再以平面和定位孔為精基準(zhǔn)加工孔系和其他平面。 (2)先粗后精 當(dāng)加工零件精度要求較高時都要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工階段，如果精度要求更高，還包括光整加工等幾個階段。 (3)先主后次 即先加工主要表面，然后加工次要表面。 (4)先面后孔 對于箱體、支架等零件，平面尺寸輪廓較大，用平面定位比較穩(wěn)定，而且孔的深度尺寸又是以平面為基準(zhǔn)的，故應(yīng)先加工平面，然后加工孔。 （5）先內(nèi)后外原則 即先進(jìn)行內(nèi)型內(nèi)腔加工工序，后進(jìn)行外形加工工序。 （6）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊。 （7）以相同安裝方式或用同一刀具加工的工序，最好連續(xù)進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)。 （8）在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工序。在安排加工順序時，要注意退刀槽、倒角等工作的安排。 2、熱處理工序的安排 機(jī)械零件中常用的處理工藝有熱處理（退火、正火、調(diào)質(zhì)、滲氮等）和時效（天然時效和人工時效）。這兩種工序在工藝過程中的安排是否恰當(dāng)，是影響零件加工質(zhì)量和材料使用性能的重要因素。熱處理和時效的方法、次數(shù)和工藝過程中的位置，應(yīng)根據(jù)材料和處理的目的而定。 熱處理主要用來改善切削性能及消除內(nèi)應(yīng)力。一般可分為以下幾種。 1）預(yù)備熱處理 安排在機(jī)械加工之前，以改善材料的切削性能及消除內(nèi)應(yīng)力為主要目的。常用的方法有退火、正火和調(diào)質(zhì)。例如，為改善切削性能高碳鋼需進(jìn)行了退火，以降低硬度；低碳鋼需進(jìn)行正火，以適當(dāng)提高硬度；為清除內(nèi)應(yīng)力，鑄件需進(jìn)行回火，緞件需進(jìn)行正火等。 2）去除內(nèi)應(yīng)力熱處理 一般安排在粗加工之后，精加工之前，常用的方法有人工時效、退火等。如精度要求不高的零件，一般將消除殘余應(yīng)力的人工時效和退火安排在毛坯進(jìn)入機(jī)加工車間之前進(jìn)行。對精度要求較高的復(fù)雜鑄件，在機(jī)加工過程中通常安排兩次在毛坯進(jìn)入機(jī)加工車間之前進(jìn)行。對精度要求較高的復(fù)雜鑄件，在機(jī)加工過程中通常安排時效處理：鑄造→粗加工→時效→半精加工→時效→精加工。對高精度零件，如精密絲杠、精密主軸等，應(yīng)安排多次消除殘余應(yīng)力熱處理，加工一次安排一次，甚至采用冰冷處理以穩(wěn)定尺寸。 3）最終熱處理 以達(dá)到圖樣規(guī)定的零件的強(qiáng)度、硬度和耐磨為主要目的，常用的方法有表面淬火、滲碳、滲氮和調(diào)質(zhì)、淬火等，最終熱處理應(yīng)安排在半精加工之后，磨削加工之前。滲氮處理可以放在半精磨之后，精磨之前。 另外，對于床身、立柱等鑄件，常在粗加工前及粗加工后進(jìn)行自然時效，以消除內(nèi)應(yīng)力。 3.輔助工序的安排 輔助工序的種類很多，如檢驗、去行刺、倒棱邊、去磁、清洗、動平衡、涂防銹漆和包裝等。 2.3數(shù)控加工工序設(shè)計 工序設(shè)計時，所用機(jī)床不同，工序設(shè)計的要求也不一樣。對普通機(jī)床加工工序，加工細(xì)節(jié)問題可不必考慮，由操作者在加工過程中處理。對數(shù)控機(jī)床加工工序，針對數(shù)控機(jī)床加工自動化、自適應(yīng)差的特點，要充分考慮到加工過程中的每一個細(xì)節(jié)，工序設(shè)計十分嚴(yán)密。 數(shù)控加工工序設(shè)計的主要任務(wù)是進(jìn)一步將本工序的工藝裝備、定位夾緊方式]加工路線的確定和工步順序的安排、切削用量的選擇等具體確定下來，為編制加工程序做好充分準(zhǔn)備。 2.3.1機(jī)床的選擇 當(dāng)工件表面的加工方法確定之后，機(jī)床的種類就基本上確定了。但是，每一類機(jī)床都有不同的型式，它們的工藝范圍、技術(shù)規(guī)格、加工精度和表面粗糙度、生產(chǎn)率和自動化程度都各不相同。為了正確地為每一道路工序選擇機(jī)床，除了充分了解機(jī)床的技術(shù)性能外，通常要考慮以下幾點。 1.工序節(jié)拍適應(yīng)性 機(jī)床的類型應(yīng)與工序的劃分原則相適應(yīng)，再根據(jù)加工對象的批量和生產(chǎn)節(jié)拍要求來決定。若工序按集中原則劃分的，對單件小批量生產(chǎn)，則應(yīng)選擇通用機(jī)床或數(shù)控機(jī)床，是用一臺數(shù)控機(jī)床來完成加工，還是選擇幾臺數(shù)控機(jī)床來完成加工；對大批量生產(chǎn)，則應(yīng)選擇高效自動化機(jī)床和多刀、多軸機(jī)床。若工序按分散劃分的，則應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床。 2.形狀尺寸適應(yīng)性 機(jī)床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外形尺寸和加工表面的有關(guān)尺寸相適應(yīng)。即小工件則選小規(guī)格的機(jī)床加工，大工件則選大規(guī)格的機(jī)床加工。另外，所選用的數(shù)控機(jī)床必須能適應(yīng)被加工零件的形狀尺寸要求。這一點應(yīng)在被加工零件工藝分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行，如加工空間曲面形狀的葉片，往往要選擇四軸或五軸聯(lián)動數(shù)控銑床或加工中心。這里要請注意的是防止由于冗余功能而付出昂貴的代價。 3.加工精度適應(yīng)性 機(jī)床的精度與工序要求的加工精度相適應(yīng)。如精度要求低的粗加工工序，應(yīng)選用精度低的機(jī)床；精度要求高的精加工工序，應(yīng)選用精度高的機(jī)床。但機(jī)床的精度不能過低，也不能過高。機(jī)床精度過低，不能保證加工精度，機(jī)床精度過高，又會增加零件的制造成本，應(yīng)根據(jù)加工精度要求合理選擇，保證有三分之一的儲備量。注意不要一味地追求不必要的高精度。 綜合考慮上述因素，在選擇機(jī)床時，應(yīng)充分利用現(xiàn)有的設(shè)備，優(yōu)先考慮新技術(shù)、新工藝來提高生產(chǎn)效率。 2.3.2工件定位與夾緊方案的確定和夾具的選擇 1．工件的定位與夾緊方案的確定 在數(shù)控機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)與夾緊方案的確定，應(yīng)遵循定位基準(zhǔn)的選擇原則與工件夾緊的基本要求。此外，在數(shù)控機(jī)床上裝夾工件時應(yīng)考慮以下幾個因素； （1）力求設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。應(yīng)防止過定位，箱體工件最好選擇一面兩銷作為定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)在數(shù)控機(jī)床上要細(xì)心找正。為了找正方便，有的機(jī)床，例如臥式加工中心工作臺側(cè)面，應(yīng)安裝專用定位板。 （2）盡量減少裝夾次數(shù)。盡可能在一次定位裝夾后就能加工妯全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，并充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效率。 （3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整式方案，以免占機(jī)時間太多，影響加工效率。 2.3.3確定加工方案 綜合上述分析，軸類件的主要加工表面是外圓表面，還有常見的特形表面，因此針對各種精度等級和表面粗糙度要求，按經(jīng)濟(jì)精度選擇加工方法。由基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔、就近不久遠(yuǎn)的原則確定軸類零件（如圖1.1）的工藝路線如下： 加工方案的制定與選擇根據(jù)零件圖樣到工序原則，制定以下加工順序方案，選取最佳一種，（即加工工時最短，且又能保證質(zhì)量）下面分析兩套加工順序方案進(jìn)行比較。 軸類零件: 加工方案一 下料→粗精車左端外輪廓→鉆孔→粗精鏜左端內(nèi)輪廓→車內(nèi)螺紋→調(diào)頭裝夾，打表保證同軸度→修端面保證總長→粗精車右端外輪廓→切退刀槽及外圓槽→車外螺紋→檢驗。 軸類零件: 加工方案二 下料→粗精車右端外輪廓→切退刀槽及外圓槽→車外螺紋→調(diào)頭裝夾，打表保證同軸度→修端面保證總長→鉆孔→粗精車左端外輪廓→粗精鏜左端內(nèi)輪廓→車內(nèi)螺紋→檢驗。 分析：以上兩種加工方案，方案二，調(diào)頭裝夾的長度20MM左右，才能夠保證加工時的同軸度、尺寸精度，根據(jù)圖樣，方案二更為合理，也更能滿足要求，故選擇方案二進(jìn)行加工。 3 加工程序的編制 通過對零件圖的分析，軸類零件主要涉直線、圓弧及螺紋。在加工過程中，還有粗加工和精加工兩個步驟。因此，在程序編寫時，我考慮主要使用法蘭克數(shù)控系統(tǒng)的這些指令：G21、G40、G97、G71、G70、G00、G01、G02、G03、M00、M03、M05、M30。 根據(jù)上述各個功能指令的作用和用法，同時結(jié)合本文2工藝路線擬定內(nèi)容，我一共編制了2個程序單來完成零件的加工，詳細(xì)程序內(nèi)容見附錄A。 4.加工準(zhǔn)備 4.1毛坯的確定 軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，零件材料的工藝特性及零件材料組織和性能的要求，零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺，生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，現(xiàn)有生產(chǎn)條件等，來選用棒料及其他形式的毛坯。但對于外圓直徑相差不大的軸一般以棒料為主。 本次設(shè)計毛坯選用45#鋼，45鋼廣泛用于機(jī)械制造是軸類零件的常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能。 綜合更適合軸類零件的設(shè)計。在考慮軸類零件（如圖1.1）的加工工藝后最后確定下料毛坯尺寸為?50×100mm。 4.2 加工設(shè)備的選擇 在這里加工設(shè)備，我們選擇學(xué)校有學(xué)過的數(shù)控車床，由于選擇CNC系統(tǒng)時要綜合考慮所需要的系統(tǒng)功能，我們所加工的保齡球用我們學(xué)過的法蘭克數(shù)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)。 設(shè)備的參數(shù)具體看（表4-2）： 表4-2 機(jī)床型號 單位 CK6140數(shù)控車床 床身最大回轉(zhuǎn)直徑 mm ?400 拖板最大回轉(zhuǎn)直徑 mm ?200 最大切削直徑 mm ?400 最大加工長度 mm 1000 X/Z軸最大行程 mm 280/1000 X/Z軸最小位移單位 mm 0.001 主軸通孔直徑 mm ?83 主軸內(nèi)孔錐度 1：20 主軸級數(shù) 無極 主軸極限轉(zhuǎn)速 rpm 150-2000 工件夾緊方式 mm 手動卡盤 主電機(jī)功率（變頻） kW 7.5 變頻器 kW 11 X/Z軸 N.m 6/6 X/Z軸快移速度 M/min 5/8 刀架型式 4工位電動刀架 刀桿尺寸 mm 20×20 刀架重復(fù)定位精度 mm ≦0.004 尾座型式 有 尾座套筒直徑 mm ?60 尾座套筒行程 mm 100 尾座頂尖錐孔 莫氏4# 機(jī)床凈重 kg 1560 機(jī)床外型尺寸（L×W×H） mm 2230×1280×1640 電力需求（功率/電流） kW/A 10/20 重量 kg 1650 4.3夾具的確定 由于夾具確定了零件在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，即加工原點的位置，因而首先要求夾具能保證零件在機(jī)床坐標(biāo)系中的正確坐標(biāo)方向，同時協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。除此之外，主要考慮下列幾點：? 綜合軸類零件（如圖1.1）及2.2的工藝路線擬定。軸類零件為典型的軸類零件,形狀很規(guī)則，但是在加工過程中由于工件過長，導(dǎo)致加工過程中可能導(dǎo)致橫向切削力過大導(dǎo)致工件原心偏離，故夾具選用三爪自定心卡盤如圖（4.3.1），三爪卡盤裝夾工件時可自動定心，不需找正。但需要注意的是，用三爪卡盤夾緊工件時，為保證足夠的夾緊力，一般要留有20mm以上的夾持長度。 綜合軸類零件（如圖1.1）采用三爪卡盤（?如圖4.3.1）。 如圖4.3.1 4.4刀具的選擇 數(shù)控加工的刀具選擇是數(shù)控加工工序設(shè)計的主要內(nèi)容之一，不但影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。隨著刀具材料性能的提高與結(jié)構(gòu)特性的改善，數(shù)控加工用刀具在耐用度、剛度、抗脆性、斷屑和調(diào)整更換等方面的性能已有很大的改善。從如何加工的角度看，加工刀具類型與工藝方案的合理選擇則極為重要。下面對目前的幾種刀具進(jìn)行初步分析： 表4-4所用刀具規(guī)格 序號 刀具號 刀具名稱 型號 備注 1 T01 93°外圓右偏車刀 MVJNR2020K16 高速鋼 2 T02 3mm切斷刀 ZQ1616R 刀片寬3mm 3 T03 60°外螺紋刀 SER2020K16 高速鋼 4 T04 95°內(nèi)孔鏜刀 S16Q-SDUCR11 高速鋼 5 T05 3mm內(nèi)槽孔切刀 ZQ1616R 刀片寬3mm 6 T06 內(nèi)孔螺紋刀 SER2020K16 高速鋼 7 T07 ?3中心鉆 高速鋼 8 T08 ?24平底鉆 高速鋼 4.5選擇切削用量 4.5.1背吃刀量的確定 背吃刀量的確定是根據(jù)余量確定的。在機(jī)床功率允許的條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)。當(dāng)零件的精度較高時，應(yīng)留出半精車和精車的余量，半精車余量一般為0.5mm左右，半精車之后留精車余量，一般比普通車削時所留余量少，通常取0.2～0.5mm。因為本零件精度要求不是非常高，所以只需要粗加工和精加工?？蓞⒖急?.5.1來選取背吃刀量。 表4.5.1 數(shù)控切削用量推薦表 加工內(nèi)容 背吃刀量Ap/（mm） 切削速度vc(m·min) 進(jìn)給量f/(mm·r) 粗加工 2～3 80～120 0.2～0.4 精加工 0.1～0.5 120～150 0.1～0.2 綜合考慮粗車時背吃刀量選取2mm，留出精車余量為0.5mm，精車時背吃刀量為0.5mm。 4.5.2主軸轉(zhuǎn)速的確定 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上加工部位的直徑，并按零件和刀具材料以及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。 切削學(xué)速度除了計算和查表選取外，還可以根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。 主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)選取由公式n=來進(jìn)行計算。 式中Vc為切削速度； D為工件或刀具的直徑（mm） 現(xiàn)選取工件的中間尺寸為?45的直徑為例說明其計算過程。 D=45mm 可參考表4.5.1選取，從理論上講，的值越大越好，因為這不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實際上由于機(jī)床、刀具等的限制，綜合考慮： 粗車時vc=120m/min 精車時vc=150m/min 代入式中： 粗車時n=1000×120/（3.14×45）=849r/min 精車時n=1000×150/（3.14×45）=1061r/min 計算的主軸轉(zhuǎn)速n要根據(jù)機(jī)床有的或接近的轉(zhuǎn)速選取。 粗車時n=850r/min 精車時n=1050r/min 4.6 量具的選擇 在數(shù)控車削加工工件中，為了確保工件的尺寸精度，必須選擇正確的測量工具，量具種類很多，但不同的工件采用不同的量具作為測量工具。但在數(shù)控車削外圓中多采用千分尺和游標(biāo)卡尺及直尺作為測量工件的量具。由于游標(biāo)卡尺是一種通用量具使用方便的特點。對一般精度高的零件選用千分尺。如表4-6所示。 表4-6 量具表 名稱 規(guī)格 分度值 用途 游標(biāo)卡尺 0-150mm 0.02mm 主要用于測量內(nèi)、外尺寸和深度等 千分尺 0-150mm 0.001mm 用于長度測量工具 直尺 0-200mm 1mm 用來測量工件的長度 螺紋規(guī) M32*0.75 用來測量螺紋的標(biāo)準(zhǔn) 5數(shù)控加工工藝卡片的擬定 機(jī)械加工工藝卡是以工序為單位來簡單明確的說明工件的加工工藝路線，主要用來表示工件的加工流向，共安排生產(chǎn)計劃、組織生產(chǎn)調(diào)度用；而機(jī)械加工工序卡是在工藝卡的基礎(chǔ)上，按照每道工序所編制的一種工藝文件，主要是用于指導(dǎo)工人完成某一工序所使用的卡片。本次設(shè)計的工藝卡見附錄B。 6.零件的加工 6.1工件安裝 本次軸類零件采用三爪可調(diào)卡盤定心夾緊。 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時，為保證工件的加工精度和加工質(zhì)量，必須使工件位于機(jī)床上的正確位置，也就是通常所說的“定位”，然后將它也就是通常所說的“夾緊”。工件在機(jī)床是哪個的定位于夾緊的過程稱為工件的裝夾過程。 圖6-1 6.2刀具裝夾 本次使用的機(jī)床中心高為20mm，裝夾具體見圖6-2。 圖6-2 6.3回機(jī)床原點 機(jī)床在生產(chǎn)設(shè)計時指定了一個固定的點，作為機(jī)床相對運動的坐標(biāo)原點，這一點就叫機(jī)床原點。一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點處。 為了建立機(jī)床坐標(biāo)，消除機(jī)床間隙、累計誤差、取消刀補(bǔ)及坐標(biāo)偏置，在開機(jī)時，除了檢驗機(jī)床主軸是否能正常的運轉(zhuǎn)，檢查各輔助功能是否正常外， 還要將各坐標(biāo)軸回到機(jī)床零點。 方法如下： 1、X 軸回原點。按下機(jī)床回坐標(biāo)原點按鈕，按下“↓”鍵，當(dāng) X 軸 回到原點時，“X 原點燈”會亮起。如圖 6.3.1所示。 →→ 如圖 6.3.1 Z軸回到原點時，按下“→”鍵，當(dāng) Z 軸 回到原點時，“Z原點燈”會亮起。如圖 6.3.2 所示。 →→ 如圖 6.3.2 6.4 對刀 在加工過程中，對刀的準(zhǔn)確性將直接影響到工件的精度。對刀點是數(shù)控機(jī)床上刀具相對工件運動的起點。我們編寫的數(shù)控程序就是從該點開始執(zhí)行，因此，該點又是程序的起點。對刀點可以選擇在工件上，也可以選擇在工件外面，但是必須零件定位基準(zhǔn)有一定的聯(lián)系。 在對刀時，將機(jī)床進(jìn)給速率盡可能降低到最低，并換為手輪操作。 首先，選擇 X 軸，用手輪慢慢控制刀具沿 X 軸進(jìn)行試切。然后，沿原路退刀，在刀具補(bǔ)償中設(shè)置相關(guān)參數(shù)就完成了 X 軸方向?qū)Φ丁＝又?，選擇 Z 軸，用手輪控制刀具沿 Z 軸進(jìn)行試切，并沿原路退刀，在刀具補(bǔ)償中設(shè)置相關(guān)參數(shù)就完成了 Z 軸方向?qū)Φ丁? 圖6.4 6.5 建立工作坐標(biāo)系 在整個工件的加工過程中，數(shù)控機(jī)床的運動都是相對運動。當(dāng)我們對好刀以后，機(jī)床就將對刀那一點定義為相對坐標(biāo)的原點。在加工過程中，機(jī)床的動作是由數(shù)控裝置來控制的，為了確定機(jī)床上的成形、運動和輔助運動，必須要建立一個坐標(biāo)系來確定機(jī)床上運動的方向和距離，這個坐標(biāo)系就稱為機(jī)床坐標(biāo)系。 在編寫數(shù)控程序前，就要建立整個工件的坐標(biāo)系，一般情況下，將坐標(biāo)系原點定在工件右端圓心上。 圖 6.5.1 圖6.5.2 6.7 自動運行 當(dāng)程序檢查無誤后，合上車床防護(hù)罩，按下“AUTO”以及“循環(huán)啟動” ，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量，讓其自動加工，同時注意冷卻液的供給和其他輔助功能的正常運行，直到工件加工完成。 致 謝 六周的時間過去了，終于完成了自己的畢業(yè)設(shè)計，說實話，這六周過的真的很匆忙，當(dāng)然更多的是感觸，因為這六周我學(xué)到了很多課堂上學(xué)不到的知識和經(jīng)驗。 由于理論知識不太全面，設(shè)計經(jīng)驗頗少，因此一開始的時候無從下手。后來在老師的指導(dǎo)下知道了設(shè)計要求并理清了設(shè)計思路，然后才慢慢的開始著手。其實設(shè)計起來真的沒那么簡單，因為這里的每個數(shù)據(jù)都要有依據(jù)。在設(shè)計的過程中我遇到了很多問題，很多數(shù)據(jù)不知從何而來，為此，經(jīng)常去圖書館查閱資料或是找老師幫忙。之后在畫圖時又加強(qiáng)了自己的CAD知識，最終完成了我的任務(wù)。 在這樣的實訓(xùn)過程中我感覺態(tài)度決定一切，無論知識全面與否，都要自己嘗試去做并堅持下去，在設(shè)計的過程中學(xué)到的知識是無窮的，畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己的知識是欠缺的，以后要學(xué)的東西還很多。以前老是自我感覺良好，認(rèn)為什么東西都懂，有些眼高手低，現(xiàn)在終于知道學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程。在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷地學(xué)習(xí)努力提高自己的知識面和綜合素質(zhì)。 在此要感謝老師對我們悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我們的幫助。在設(shè)計過程中，經(jīng)歷了不少的艱辛，但收獲比艱辛要大得多。比如：培養(yǎng)了我獨立的工作能力，提高了我的動手能力和思維能力。這些都將對我以后走上工作崗位起到相應(yīng)的益處。 有夢想誰都了不起，有勇氣就會有奇跡！ 長風(fēng)破浪會有時，直掛云帆濟(jì)滄海！ 參考文獻(xiàn) 1.《切削用量簡明實用手冊》 黃如林主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2.《機(jī)械設(shè)計綜合課程設(shè)計》 王之標(biāo)、王大康主編機(jī)械工業(yè)出版社 3.《機(jī)床制造工藝設(shè)計手冊》 王紹俊主編 機(jī)械工業(yè)出版社 4.《金屬切削機(jī)床》 宋玉鳴主編 中國勞動社會保障出版社 5.《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)》趙家齊編 機(jī)械工業(yè)出版社 6.《簡明機(jī)械加工工藝手冊》徐圣群主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 7.《機(jī)械加工工藝師手冊》楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社　 8.《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》 陳立德主高等教育出版社 附錄A 程序單 軸類零件右端程序 O0001 G90G99G21G40 程序初始化 T0101M03S600 換一號外圓車刀，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min，冷卻液開 G00X53Z2 快速定位到加工循環(huán)起點 G71U2R1 外圓粗車復(fù)合循環(huán)加工，背吃刀量2mm，退刀量1mm G71P1Q2U0.5W0.1F0.2 X余量0.5Z余量0.1進(jìn)給量0.2mm/r N1X20 X向進(jìn)刀 Z0 Z向進(jìn)刀 X24Z-2 切C2倒角 Z-20 Z向進(jìn)刀 X31 X向進(jìn)刀 G03W-12.614R14 切R14圓角 G01Z-38.524 Z向進(jìn)刀 G02X37Z-44R7.5 切R7.5圓角 G01Z-63 Z向進(jìn)刀 X48 X向進(jìn)刀 Z-72 Z向進(jìn)刀 N2X52 X向退刀 G00X100Z100 退至安全點 T0202M03S450 換二號切槽刀，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速450r/min G00X32Z3 快速定位到加工循環(huán)起點 G01Z-17F0.1 Z向進(jìn)刀 X20 X向進(jìn)刀 X36 X向退刀 Z-20 Z向進(jìn)刀 X20 X向進(jìn)刀 X38 X向退刀 Z-53 Z向進(jìn)刀 X30 X向進(jìn)刀 X38 X向退刀 Z-56 Z向進(jìn)刀 X30 X向進(jìn)刀 X38 X向退刀 G00X100Z100 退刀安全距離 T0303M03S400 換三號螺紋刀，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速450r/min G00X32Z3 快速定位到加工循環(huán)起點 G92X24Z-18F2 螺紋切削循環(huán)指令螺距2 X23 X進(jìn)刀至X23 X22 X進(jìn)刀至X22 X21.4 X進(jìn)刀至X21.4 X21.4 精加工 G00X100Z100 退刀安全距離 M30 程序結(jié)束 軸類零件左端程序 O0002 T0101G99M03S600 換一號外圓車刀，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min G00X52Z3 快速定位到加工循環(huán)起點 G71U2R1 外圓粗車復(fù)合循環(huán)加工，背吃刀量2mm，退刀量1mm G71P1Q2U0.5W0.1F0.2 X余量0.5Z余量0.1進(jìn)給量0.2mm/r N1X41.961 X向進(jìn)刀 Z0 Z向進(jìn)刀 X44Z-12 加工錐度 Z-25 Z向進(jìn)刀 N2X55 X向退刀 G00X100Z100 退至安全點 T0404M03S650 換四號內(nèi)孔鏜刀，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速650r/min G00X24Z3 快速定位到加工循環(huán)起點 G71U2R1 內(nèi)孔粗車復(fù)合循環(huán)加工，背吃刀量2mm，退刀量1mm G71P1Q2U-0.5W0.1F0.2 X余量0.5Z余量0.1進(jìn)給量0.2mm/r N1X39 X向進(jìn)刀 Z0 Z向進(jìn)刀 G02X33Z-3R3 切C1倒角切R3圓角 G01Z-14 Z向進(jìn)刀 X30 X向進(jìn)刀 X28.5Z-15.5 加工錐度 Z-28 Z向進(jìn)刀 N2X24 X向退刀 G00Z200 Z向退至安全點 T0606M03S450 換六號內(nèi)孔螺紋刀，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速450r/min G00X27Z3 快速定位到加工循環(huán)起點 G82X28.5Z-24F1.5 螺紋切削循環(huán)指令螺距1.5 X29 X進(jìn)刀至X29 X29.5 X進(jìn)刀至X29.5 X30 X進(jìn)刀至X30 X30 精加工 G00X100Z100 退刀安全距離 M30 程序結(jié)束 學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 45# 毛 坯 種 類 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 毛坯外形尺寸 ?50×100 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 1 下料 金工 割 切割機(jī) 游標(biāo)卡尺 5min 5min 2 夾零件左端使伸出65mm，加工右端 數(shù)控 車 CK6140 扳手 3min 3min 3 用1號刀粗、精車右端外形輪廓 數(shù)控 車 CK6140 游標(biāo)卡尺 ，千分尺 8min 8min 4 用2號刀精切?20×4外圓槽及?30×5外圓槽 數(shù)控 車 CK6140 游標(biāo)卡尺 3min 3min 5 用3號刀切M24×2-6g外螺紋 數(shù)控 車 CK6140 簧規(guī) 5min 5min 6 調(diào)頭裝夾，打表校正同軸度，使伸出32mm加工左端，修端面，保證總長95mm 數(shù)控 車 CK6140 磁性表座，扳手 6min 6min 7 用7、8號刀鉆?24×30mm孔 數(shù)控 車 CK6140 游標(biāo)卡尺 4min 4min 8 用1號刀粗、精車左端外形輪廓 數(shù)控 車 CK6140 游標(biāo)卡尺 ，內(nèi)徑千分尺 8min 8min 9 用4號刀粗、精鏜零件左端內(nèi)孔 數(shù)控 車 CK6140 游標(biāo)卡尺 3min 3min 10 用6號刀切M30×1.5內(nèi)螺紋 數(shù)控 車 CK6140 螺紋規(guī) 6min 6min 11 拆下零件 扳手 1min 1min 12 去毛刺 數(shù)控 鉗 油石 1min 1min 學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 3 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 1 割 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 ?50×100 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 切割機(jī) PV600 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1 游標(biāo)卡尺 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 下料 游標(biāo)卡尺 400 80 0.2 30 3 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 3 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 學(xué)院數(shù)控車間 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 ?50×100 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 油性切削油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1 游標(biāo)卡尺，千分尺 14 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 用1號刀粗精車右端外形輪廓，留0.5mm余量 外圓車刀、端面車刀 600 0.2 0.5 0.5 1 4 2 用1號刀粗精車右端外形輪廓至尺寸要求 外圓車刀、端面車刀 700 0.1 0.2 0.2 1 1 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 3 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 學(xué)院數(shù)控車間 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 ?50×100 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 油性切削油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1 14 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 用2號刀切?20×4退刀槽及?30×5外圓槽 3mm槽刀 400 0.05 0.5 3 6 4 2 用3號刀切M24X2-6g外螺紋至尺寸要求 外螺紋刀 400 1.5 0.1 0.5 5 1 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 3 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 學(xué)院數(shù)控車間 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 ?50×100 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 油性切削油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1 游標(biāo)卡尺，千分尺 14 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 用1號刀粗精車左端外形輪廓，留0.5mm余量 外圓車刀、端面車刀 600 0.2 0.5 0.5 1 4 2 用1號刀粗精車左端外形輪廓至尺寸要求 外圓車刀、端面車刀 700 0.1 0.2 0.2 1 1 3 用7、8號刀分別打底孔并鉆孔?20通孔 ?5中心鉆、?20麻花鉆 600 0.2 0.5 0.5 1 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 3 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 學(xué)院數(shù)控車間 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 ?50×100 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 油性切削油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1 游標(biāo)卡尺，千分尺 14 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 用4號刀粗鏜右端內(nèi)孔，留0.5mm余量 內(nèi)孔鏜刀、內(nèi)徑百分表 500 0.2 0.5 5 6 4 2 用4號刀精鏜右端內(nèi)孔至尺寸要求 內(nèi)孔鏜刀、內(nèi)徑百分表 700 0.1 0.1 0.1 1 1 3 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸零件 零件名稱 軸零件 共 3 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 學(xué)院數(shù)控車間 1 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 ?50×100 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 油性切削油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1 游標(biāo)卡尺，千分尺 14 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 用6號刀切M30X1.6-6g內(nèi)螺紋至尺寸要求 內(nèi)螺紋刀 400 1.5 0.1 0.5 5 1 2 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期