橢圓聯(lián)接軸的數(shù)控車削加工工藝及編程【說明書+CAD+UG】,說明書+CAD+UG,橢圓聯(lián)接軸的數(shù)控車削加工工藝及編程【說明書+CAD+UG】,橢圓,聯(lián)接,數(shù)控,車削,加工,工藝,編程,說明書,仿單,cad,ug 橢圓聯(lián)接軸的數(shù)控車削加工工藝及編程 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ? ?題 目 橢圓聯(lián)接軸的數(shù)控車削加工工藝及編程 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 摘 要 本文主要講述橢圓聯(lián)接軸的數(shù)控車削加工工藝及其數(shù)控編程，開篇首先介紹了數(shù)控車床在車削加工中的應(yīng)用，緊接著對(duì)橢圓聯(lián)接軸零件圖進(jìn)行分析，再確定其毛坯類型和尺寸、所選用的機(jī)床、選擇夾具、刀具、量具；在做好這些前期準(zhǔn)備后，制定出零件合理的加工工藝路線，確定其切削參數(shù)；然后編制出零件的數(shù)控加工程序，并用進(jìn)行車削加工驗(yàn)證，再對(duì)零件加工中可能出現(xiàn)廢品的原因進(jìn)行分析；最后寫出本次畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)。 關(guān)鍵詞：零件分析 毛坯 工藝路線 編程 車削加工 I 目 錄 摘 要 I 引 言 1 1.零件的分析 2 1.1零件的尺寸標(biāo)注分析 3 1.2零件的幾何要素分析 3 2.毛坯及夾具的確定 4 2.1毛坯的確定 4 2.1.1常見的毛坯種類 4 2.1.2毛坯選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素 4 2.1.3毛坯的確定 4 2.2夾具的選擇 5 2.2.1數(shù)控車床工裝夾具的概念 5 2.2.2零件基準(zhǔn)與加工定位基準(zhǔn) 5 2.2.3常見的夾具 6 2.2.4夾具的確定 9 3.刀具的選擇 9 3.1刀具材料的選擇 9 3.2常用的車刀選用 10 3.2.1外圓、端面車刀的選用 10 3.2.2孔加工刀具的選用 11 3.2.3切槽刀具的選用 11 3.2.4螺紋加工刀具的選用 12 4.1工藝路線的確定 13 4.1.1表面加工方法的選擇 13 4.1.2加工順序的安排 13 4.1.3工藝路線的確定 14 5.數(shù)控編程 15 5.1數(shù)控編程的定義及分類 15 5.1.1數(shù)控編程的定義 15 5.1.2數(shù)控編程的分類 15 5.1.3編程方法的選擇 16 5.2編程原點(diǎn)的確定 16 5.3程序的編制 16 結(jié)束語 24 致 謝 25 參考文獻(xiàn) 26 引 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)學(xué)習(xí)生活的很重要的一部分，是我們?cè)谛W(xué)習(xí)的最后的一個(gè)環(huán)節(jié)，是評(píng)價(jià)我們是否是一個(gè)合格大學(xué)生的一個(gè)很重要標(biāo)準(zhǔn)，因此在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，我都是懷著很重視的態(tài)度去做的。 在剛接到要做畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，我一下子感到無從下手，有點(diǎn)迷茫，由于從沒有做過這樣的設(shè)計(jì)，經(jīng)過幾天的查找資料，要成為數(shù)控編程員就要具備：掌握數(shù)控加工工藝知識(shí)和數(shù)控機(jī)床的操作，掌握機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造專業(yè)知識(shí)，熟練掌握三維CAD／CAM軟件，如UG、PROE等；熟練掌握數(shù)控手工編程等技術(shù)；這樣的高的要求就更能考察我們的綜合知識(shí)掌握的怎么樣，所以我愿意接受這個(gè)任務(wù)，來自我檢驗(yàn)一下自己是否合格一個(gè)的大學(xué)生。 經(jīng)過這段時(shí)間的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告以段落，這段時(shí)間的忙碌對(duì)我來說有著豐富的收獲，我學(xué)到了很多，我學(xué)會(huì)了如何與同學(xué)、老師的溝通，學(xué)會(huì)了與同學(xué)配合完成任務(wù)，學(xué)會(huì)了如何利用圖書、網(wǎng)絡(luò)搜集信息等等。 1.零件的分析 如圖1.1為橢圓聯(lián)接軸件一的側(cè)視圖，圖1.2為橢圓聯(lián)接軸件二的俯視圖，圖1.3為橢圓聯(lián)接軸的件一剖視圖 1.1零件側(cè)視圖 1.2零件的俯視圖 1.3零件的剖視圖 1.1零件的尺寸標(biāo)注分析 零件圖上的尺寸是制造、檢驗(yàn)零件的重要依據(jù)，生產(chǎn)中要求零件圖中的尺寸不允許有任何差錯(cuò)。在零件圖上標(biāo)注尺寸，除要求正確、完整和清晰外，還應(yīng)考慮合理性，既要滿足設(shè)計(jì)要求，又要便于加工、測(cè)量。 關(guān)于尺寸標(biāo)注主要包括功能尺寸、非功能尺寸、公稱尺寸、基本尺寸、參考尺寸、重復(fù)尺寸等等。 該組合零件圖說標(biāo)注的尺寸均完整，符合國家要求，位置準(zhǔn)確，表達(dá)清楚。 1.2零件的幾何要素分析 從圖1.1，1.2分析得知，該零件的結(jié)構(gòu)主要由圓柱面、圓弧面、圓錐面、螺紋頭、螺紋孔、槽等特征組成，這些特征在普通車床上難以完成，需要在數(shù)控車上加工。 2.毛坯及夾具的確定 2.1毛坯的確定 2.1.1常見的毛坯種類 (1) 鑄件 鑄件適用于形狀較復(fù)雜的零件毛坯。其鑄造方法有砂型鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。 (2) 鍛件 鍛件適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯。其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。 (3) 型材 型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯；冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。 (4) 焊接件 焊接件是根據(jù)需要將型材或鋼板等焊接而成的毛坯件。 (5) 冷沖壓件 冷沖壓件毛坯可以非常接近成品要求，在小型機(jī)械、儀表、輕工電子產(chǎn)品方面應(yīng)用廣泛。 2.1.2毛坯選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素 (1) 零件的材料及機(jī)械性能要求 零件材料的工藝特性和力學(xué)性能大致決定了毛坯的種類。 (2) 零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸 (3) 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小 (4) 現(xiàn)有生產(chǎn)條件 (5) 充分利用新工藝、新材料 為節(jié)約材料和能源，提高機(jī)械加工生產(chǎn)率，應(yīng)充分考慮精密鑄造、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用。 2.1.3毛坯的確定 綜合考慮，根據(jù)以上因素及零件的技術(shù)要求，確定該零件的毛坯為棒料，其件一尺寸為Ф85×135mm，件二尺寸為Ф65×75mm，材料為45鋼。 2.2夾具的選擇 2.2.1數(shù)控車床工裝夾具的概念 （1）數(shù)控車床夾具的定義和分類 在數(shù)控車床上用于裝夾工件的裝置稱為車床夾具。 車床夾具可分為通用夾具和專用夾具兩大類。通用夾具是指能夠裝夾兩種或兩種以上工件的夾具，例如車床上的三爪卡盤、四爪卡盤、彈簧卡套和通用心軸等；專用夾具是專門為加工某一特定工件的某一工序而設(shè)計(jì)的夾具。 （2）夾具作用 在數(shù)控車削加工過程中，夾具是用來裝夾被加工工件的，因此必須保證被加工工件的定位精度，并盡可能做到裝卸方便、快捷。 選擇夾具時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮通用夾具。 使用通用夾具無法裝夾、或者不能保證被加工工件與加工工序的定位精度時(shí)，才采用專用夾具。專用夾具的定位精度較高，成本也較高。專用夾具的作用為： 1）保證產(chǎn)品質(zhì)量 2）提高加工效率 3）解決車床加工中的特殊裝夾問題 4）擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 使用專用夾具可以完成非軸套、非輪盤類零件的孔、軸、槽和螺紋等的加工，可擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。 2.2.2零件基準(zhǔn)與加工定位基準(zhǔn) （1）基準(zhǔn) 1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工件時(shí)采用的基準(zhǔn)。例如軸套類和輪盤類零件的中心線。軸套類和輪盤類零件都是屬于回轉(zhuǎn)體類，通常將徑向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)置在回轉(zhuǎn)體軸線上，將軸向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)置在工件的某一端面或幾何中心處。 2）加工定位基準(zhǔn) 加工定位基準(zhǔn)即在加工中工件裝夾定位時(shí)的基準(zhǔn)。數(shù)控車床加工軸套類及輪類零件的加工定位基準(zhǔn)只能是被加工件的外圓表面、內(nèi)圓表面或零件端面中心孔。 3）測(cè)量基準(zhǔn) 被加工工件各項(xiàng)精度測(cè)量和檢測(cè)時(shí)的基準(zhǔn)。機(jī)械加工工件的精度要求包括尺寸精度、形狀精度和位置精度。 尺寸誤差可使長度測(cè)量量具檢測(cè)；形狀誤差和位置誤差要借助測(cè)量夾具和量具來完成。 在數(shù)控車削加工中盡量使得工件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。盡量使工件的加工基準(zhǔn)和工件的定位基準(zhǔn)與工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，是保證工件加工精度的重要前提條件。 （2）數(shù)控車床定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇包括定位方式的選擇和被加工件定位面的選擇。 在數(shù)控車削加工中，較短軸類零件的定位方式通常采用一端外圓固定，即用三爪卡盤、四爪卡盤或彈簧套固定工件的外圓表面，此定位方式對(duì)工件的懸伸長度有一定限制，工件懸伸過長會(huì)在切削過程中產(chǎn)生變形，工件懸伸過長還會(huì)增大加工誤差甚至掉活。 對(duì)于切削長度較長的軸類零件可以采用一夾一頂，或采用兩頂尖定位。在裝夾方式允許的條件下，零件的軸向定位面盡量選擇幾何精度較高的表面。 2.2.3常見的夾具 （1）圓周定位夾具 在數(shù)控車削加工中，粗加工、半精加工的精度要求不高時(shí)，可利用工件或毛坯的外圓表面定位。 1）三爪卡盤 三爪卡盤是最常用的車床也是數(shù)控車床的通用卡具。三爪卡盤最大的優(yōu)點(diǎn)是可以自動(dòng)定心。它的夾持范圍大，但定心精度不高，不適合于零件同軸度要求高時(shí)的二次裝夾。 三爪卡盤常見的有機(jī)械式和液壓式兩種。液壓卡盤裝夾迅速、方便，但夾持范圍小，尺寸變化大時(shí)需重新調(diào)整卡爪位置。數(shù)控車床經(jīng)常采用液壓卡盤，液壓卡盤特別適用于批量加工。 2）軟爪 由于三爪卡盤定心精度不高，當(dāng)加工同軸度要求較高的工件、或者進(jìn)行工件的二次裝夾時(shí)，常使用軟爪。通常三爪卡盤的卡爪要進(jìn)行熱過處理，硬度較高，很難用常用刀具切削。軟爪是改變上述不足而設(shè)計(jì)制造的一種具有切削性能的夾爪。 加工軟爪時(shí)要注意以下幾方面的問題： ①.軟爪要在與使用時(shí)相同的夾緊狀態(tài)下進(jìn)行車削，以免在加工過程中松動(dòng)和由于反向間隙而引起定心誤差。車削軟爪內(nèi)定位表而時(shí)，要在軟爪尾部夾一適當(dāng)?shù)膱A盤，以消除卡盤端面螺紋的間隙。 ②.當(dāng)被加工件以外圓定位時(shí)，軟爪夾持直徑應(yīng)比工件外圓直徑略小。其目的是增加軟爪與工件的接觸面積。軟爪內(nèi)徑大于工件外徑時(shí)，會(huì)造成軟爪與工件形成三點(diǎn)接觸,此種情況下夾緊牢固度較差，所以應(yīng)盡量避免。當(dāng)軟爪內(nèi)徑過小時(shí)，會(huì)形成軟爪與工件的六點(diǎn)接觸，不僅會(huì)在被加工表面留下壓痕，而且軟爪接觸面也會(huì)變形。這在實(shí)際使用中都應(yīng)該盡量避免。 軟爪有機(jī)械式和液壓式兩種。軟爪常用于加工同軸度要求較高的工件的二次裝夾。 3）卡盤加頂尖 在車削質(zhì)量較大的工件時(shí)，一般工件的一端用卡盤夾持，另一端用后頂尖支撐。為了防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生的軸向位移，必須在卡盤內(nèi)裝一限位支撐，或者利用工件的臺(tái)階面進(jìn)行限位。此種裝夾方法比較安全可靠，能夠承受較大的軸向切削力，安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確，所以在數(shù)控車削加工中應(yīng)用較多。 4）芯軸和彈簧芯軸 當(dāng)工件用已加工過的孔作為定位基準(zhǔn)時(shí)，可采用芯軸裝夾。這種裝夾方法可以保證工件內(nèi)外表面的同軸度，適用于批量生產(chǎn)。芯軸的種類很多。常見的芯軸有圓柱芯軸、小錐度芯軸，這類芯軸的定心精度不高。彈簧芯軸（又稱漲心芯軸），既能定心，又能夾緊，是一種定心夾緊裝置。 5）彈簧夾套 彈簧夾套定心精度高，裝夾工件快捷方便，常用于精加工的外圓表面定位。它特別適用于尺寸精度較高、表面質(zhì)量較好的冷拔圓棒料的夾持。它夾持工件的內(nèi)孔是規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)系列，并非任意直徑的工件都可以進(jìn)行夾持。 6）四爪卡盤 加工精度要求不高、偏心距較小、零件長度較短的工件時(shí)，可以采用四爪卡盤進(jìn)行裝夾，如圖3-12所示。四爪卡盤的四個(gè)卡爪是各自獨(dú)立移動(dòng)的，通過調(diào)整工件夾持部位在車床主軸上的位置，使工件加工表面的回轉(zhuǎn)中心與車床主軸的回轉(zhuǎn)中心重合。但是，四爪卡盤的找正煩瑣費(fèi)時(shí)，一般用于單件小批生產(chǎn)。四爪卡盤的卡爪有正爪和反爪兩種形式。 （2）中心孔定位夾具 1）兩頂尖撥盤 兩頂尖定位的優(yōu)點(diǎn)是定心正確可靠，安裝方便。主要用于精度要求較高的零件加工。頂尖作用是進(jìn)行工件的定心，并承受工件的重量和切削力。頂尖分前頂尖和后頂尖。 兩頂尖裝夾工件時(shí)的安裝為：先使用對(duì)分夾頭或雞心夾頭夾緊工件一端的圓周，再將撥桿旋入三爪卡盤，并使撥桿伸向?qū)Ψ謯A頭或雞心夾頭的端面。車床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)三爪卡盤轉(zhuǎn)動(dòng)，隨之帶動(dòng)撥桿同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，由撥桿撥動(dòng)對(duì)分夾頭或雞心夾頭，撥動(dòng)工件隨三爪卡盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。兩頂尖只對(duì)工件有定心和支撐作用，必須通過對(duì)分夾頭或雞心夾頭的撥桿帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。 使用兩頂尖裝夾工件時(shí)的注意事項(xiàng)： ①.前后頂尖的連線應(yīng)該與車床主軸中心線同軸，否則會(huì)產(chǎn)生不應(yīng)有的錐度誤差。 ②.尾座套筒在不與車刀干涉的前提下，應(yīng)盡量伸出短些，以增加剛性和減小振動(dòng)。 ③.中心孔的形狀應(yīng)正確，表面粗糙度應(yīng)較好。 ④.兩頂尖中心孔的配合應(yīng)該松緊適當(dāng)。 2）撥動(dòng)頂尖 車削加工中常用的撥動(dòng)頂尖有內(nèi)、外撥動(dòng)頂尖和端面撥動(dòng)頂尖兩種。 ①.內(nèi)、外撥動(dòng)頂尖 這種頂尖的錐面帶齒，能嵌入工件，撥動(dòng)件旋轉(zhuǎn)。 ②.端面撥動(dòng)頂尖 這種頂尖種用端面撥爪帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，適合裝夾工件的直徑在ф50mm～ф150mm之間。 （3）其他車削工裝夾具 數(shù)控車削加工中有時(shí)會(huì)遇到一些形狀復(fù)雜和不規(guī)則的零件，不能用三爪或四爪卡盤裝夾，需要借助其他工裝夾具，如花盤、角鐵等夾具。 1）花盤 被加工零件回轉(zhuǎn)表面的軸線與基準(zhǔn)面相垂直，且表面外形復(fù)雜的零件可以裝夾在花盤上加工。 2）角鐵 被加工零件回轉(zhuǎn)表面的軸線與基準(zhǔn)面相平行、且表面外形復(fù)雜的零件可以裝夾在角鐵上加工。 2.2.4夾具的確定 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：選擇零件的毛坯外圓為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇：以兩端面中心孔為精基準(zhǔn)。 （2）裝夾方式的選擇 通過對(duì)該零件的分析，確定該零件的裝夾在粗車以及車左頭時(shí)可直接用三爪卡盤裝夾；車右端及中間部位時(shí)，由于工件伸出卡盤外的長度較長，故需要選用卡盤加頂尖的方式裝夾。 3.刀具的選擇 數(shù)控車床一般采用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，所用的刀具，要求有可靠的斷屑性能，足夠的耐用，刀片轉(zhuǎn)位后有精確的重復(fù)定位精度，刀片要有足夠的夾緊可靠性，此外，由于數(shù)控車床功率比較大，剛性強(qiáng)，要求刀具壽命較長，質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定，因此，對(duì)刀片材料的要求高，以保證刀具壽命，一般情況下大多使用涂層刀片。 3.1刀具材料的選擇 刀片材料要根據(jù)零件材料及熱處理后的材料性能合理選用。對(duì)與一般低碳鋼，低碳低合金鋼的加工刀片材料可以選擇普通硬質(zhì)合金或超微粒子硬質(zhì)合金材料，在國際標(biāo)準(zhǔn)中（ISO），硬質(zhì)合金通常分為三大類，即K、P、M分別相當(dāng)與我國國標(biāo)中的YG、YT YW類。通常情況下又分別在K、P、M三種代號(hào)后附加上01、05、20、40、50等數(shù)字進(jìn)行更進(jìn)一步細(xì)分。一般來講數(shù)字越小者硬度更高，但 韌性降低，數(shù)字越大韌性高但硬度降低。一般情況下K類主要用于加工鑄鐵、有色金屬及非金屬材料；P類主要用于加工普通鋼；M類主要用于加工難加工鋼，鑄鐵及有色金屬。超微粒子硬質(zhì)合金適合加工不銹鋼、高錳高及耐熱鋼，選用時(shí)可結(jié)合具體加工工藝參數(shù)合理選擇。在數(shù)控車削中，為提高刀具壽命，實(shí)際應(yīng)用中大多使用涂層刀具材料。涂層刀具是在韌性較好的工具表面涂上一層耐磨損，耐溶著、耐反應(yīng)的物質(zhì)，使刀具在切削中同時(shí)具有硬而不易破損的性能。涂層的方法分為兩大類，一為物質(zhì)涂層PVD，另為化學(xué)涂層CVD，一般來說，物理涂層是在550℃以下將金屬和氣體離子化后噴涂在工具表面；而化學(xué)涂層則是將各種化合物通過化學(xué)反應(yīng)來沉積在工具上形成表面皮膜，一般普遍采用中溫涂層，溫度控制在800℃左右。用于涂層常見的材料有Tic、TiN、TiCN、AI2O3等陶瓷材料，涂層厚度為5?15um。由于這些陶瓷材料都具有耐磨損（硬度高），耐化學(xué)反應(yīng)等性能。所以涂層刀具是數(shù)控機(jī)床最為廣泛使用的刀具類型，從非金屬、鋁合金、到鑄鐵鋼以及高強(qiáng)度鋼、高硬度鋼和耐熱合金、鈦合金等難加工材料的切削中均可使用，比普通較硬質(zhì)合金的性能要好，性能價(jià)格比較高，是數(shù)控機(jī)床用刀具材料的首選。對(duì)于普通鋼材，優(yōu)先選擇涂層刀片，高速連續(xù)切削選用涂層厚度為5—15um多為CVD法制造刀片。 3.2常用的車刀選用 3.2.1外圓、端面車刀的選用 加工外圓及臺(tái)階是刀片的形狀有刀尖角為80°菱形刀片，55°菱形刀片，圓形刀片，方形刀片，等邊三角形刀片和35°菱形刀片，其標(biāo)準(zhǔn)后角通常有0°、7°、11°、25°、30°等幾種規(guī)格。主偏角主要有45°、50°、60°、75°、85°、90°、93°、95°等形式。一般情況下加工臺(tái)階軸類零件宜采用裝有80°菱形刀片的95°車刀，這種車刀的特點(diǎn)是前角和副偏角較大，摩擦小，消振散熱性好，不易拉毛零件表面，加工外圓或端面都很好用。粗加工外圓或端面則可采用裝80°菱形刀片的車刀，這時(shí)不用80°刀尖而是用100°刀尖的菱形刀片，這樣不但進(jìn)一步提高刀尖的強(qiáng)度，而且還提高了刀片的利用率有效提高粗加工時(shí)的加工效率。重切削時(shí)應(yīng)考慮選擇圓形刀片，以滿足切削要求，提高加工效率。斷屑槽形式選用應(yīng)結(jié)合粗、精加工，切削用量，切削連續(xù)性等方面合性選用。標(biāo)準(zhǔn)刀桿截面通常為矩形、正方形和圓性三種，從成本和使用方便性上考慮，應(yīng)優(yōu)先采用正方形截面刀桿，刀桿的標(biāo)準(zhǔn)長度32?500mm，一般情況下，為提高切削過程的刀具剛度，在能夠滿足加工需要，又不會(huì)與零件其他部位產(chǎn)生干涉的情況下，刀桿長度不宜過長。刀桿結(jié)構(gòu)還要根據(jù)零件加工時(shí)的走刀方向，選擇左手刀或右手刀。選擇刀片角度和刀桿結(jié)構(gòu)和連接形式時(shí)，要充分考慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以避免零件加工時(shí)刀具與零件其他部位產(chǎn)生干涉。刀片主要裝夾形式同前所述，采用正方形刀片的刀具具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝好等優(yōu)點(diǎn)。80°---84°角菱形刀片，刀尖和刀邊抗破損的能力最強(qiáng)。 3.2.2孔加工刀具的選用 加工內(nèi)孔時(shí)，最常采用裝有80°菱形刀片的95°車刀或采用裝有60°三角形刀片的91°車刀。若加工內(nèi)孔徑比外空徑大的臺(tái)階孔時(shí)宜采用裝有55°菱形刀片的110°車刀，這樣在加工大內(nèi)徑臺(tái)階孔時(shí)，可避免與零件直徑小的內(nèi)孔發(fā)生干涉。為了防止切削拉毛零件加工表面，刀片斷屑槽的選擇一定要合理，要求選用槽性較窄有多級(jí)斷屑槽或點(diǎn)式斷屑槽等斷屑性能好的刀片。選擇刀片角度和刀桿結(jié)構(gòu)和連接形式時(shí)，要充分考慮零件內(nèi)孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，避免零件加工時(shí)刀具與零件發(fā)生干涉。一般情況下，只要不影響排屑，應(yīng)盡量選擇剛性較好的車刀，由于圓形刀桿比方形刀桿截面積大些，刀具剛性好，并且刀尖還能與刀桿軸線在同一平面內(nèi)，所以應(yīng)優(yōu)先選擇圓形刀桿加工內(nèi)孔。對(duì)于一些精度要求高，變形要求小的零件加工，應(yīng)考慮選用帶冷卻孔的刀桿，以降低加工過程中的切削熱，減少零件變形。 3.2.3切槽刀具的選用 標(biāo)準(zhǔn)切槽刀一般分為雙刃單面結(jié)構(gòu)、按工藝方法不同主要分為徑向、軸向、切斷三種類型。通常情況下，切槽刀大多為成形刀，刀頭形狀根據(jù)零件上槽的形狀可分為直切槽刀和圓弧切槽刀也可根據(jù)零件需要定做特殊槽型和復(fù)合刀具。在使用切槽刀車削內(nèi)槽時(shí)，為使排屑方便，防止切屑拉毛零件，應(yīng)充分考慮斷屑槽的形狀。切槽刀的刀桿結(jié)構(gòu)形式較多，刀片夾緊形式主要有兩種，即自夾式夾緊和螺釘上壓式壓緊結(jié)構(gòu)。采用螺釘上壓式方式用與大直徑零件的切斷。刀片深槽，采用螺釘上壓式用于小直徑零件的切斷。刀片主要形式有單頭刀片和雙頭可轉(zhuǎn)位刀片，刀桿形式要避免與零件發(fā)生干涉，降低振動(dòng)的前提下，要滿足加工質(zhì)量，確保剛性，降低車削振動(dòng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。的原則合理選用。 3.2.4螺紋加工刀具的選用 車螺紋刀片按切削形式可以分為切頂槽型螺紋刀片和非切頂槽螺紋刀片；按螺紋標(biāo)準(zhǔn)分為米制和英制兩種形式，按加工特點(diǎn)可分為內(nèi)、外螺紋刀片、按螺紋線方向分為正、反螺紋。刀片結(jié)構(gòu)主要分為兩刃單面和三刃單面兩種形式。通常情況下應(yīng)盡量選用可重磨底面帶有120V形定位面的切頂型升刃單面式刀片，為減少切削刀和振動(dòng)力，刀片應(yīng)選擇正面前角結(jié)構(gòu)，刀片的其他角度要結(jié)合上述不同情況區(qū)別選用。螺紋刀桿分方形和圓形截面兩種類型，前者價(jià)格較低，后者剛性和加工精度較好，刀片與刀桿連接時(shí)需要增加力墊，刀桿按照螺紋旋線方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)型反向型，一定要根據(jù)零件螺紋旋線方向合理選用。 除以上刀具外，在一些特殊的形狀車削時(shí)，還引用到成型車刀。 數(shù)控加工刀具卡片1 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 件一 零件名稱 橢圓聯(lián)接軸件一 零件圖號(hào) 零件一 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具名稱規(guī)格 數(shù)量 加工表面 刀尖半徑/mm 備注 1 T0101 φ22mm麻花鉆 1 鉆孔 2 T0202 60°菱形外圓車刀 1 車外圓 0.4 3 T0303 5mm寬切槽刀 1 切槽 0.2 4 T0404 內(nèi)孔車刀 1 車內(nèi)孔5 0 0.4 5 T0505 內(nèi)溝槽刀 1 車內(nèi)槽 0.2 6 T0606 內(nèi)梯形螺紋車刀 1 車內(nèi)梯形螺紋 7 T0707 60°外螺紋車刀 1 車外螺紋 編制 審核 批準(zhǔn) 共2頁 第1頁 數(shù)控加工刀具卡片2 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 橢圓聯(lián)接軸件一 零件圖號(hào) 零件二 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具名稱規(guī)格 數(shù)量 加工表面 刀尖半徑/mm 備注 1 T0101 35°菱形外圓車刀 1 車外圓 0.4 2 T0202 5mm寬切槽刀 1 切槽 0.2 3 T0303 外螺紋車刀 1 車外螺紋 編制 審核 批準(zhǔn) 共2頁 第2頁 4.1工藝路線的確定 4.1.1表面加工方法的選擇 選擇表面加工方法時(shí)，一般先根據(jù)表面的加工精度和表面粗糙度要求，選定最終加工方法，然后再確定精加工前的準(zhǔn)備工序的加工方法，即確定加工方案。由于獲得同一精度和同一粗糙度的方案有好幾種，選擇時(shí)還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料和熱處理要求及工廠的生產(chǎn)條件等。 該零件的表面加工方法如下： （1）外圓的加工方法 粗車→精車。 （2）內(nèi)孔輪廓的加工方法 鉆→粗鏜→精鏜。 （3）槽的加工方法 粗切→精切。 4.1.2加工順序的安排 數(shù)控車削加工順序應(yīng)按照一下原則進(jìn)行。 （1）基面先行原則 用作基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差就越小。故第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時(shí)包括精加工)，然后再以精基準(zhǔn)加工其他表面。加工順序安排遵循的原則是上道工序的加工能為后面的工序提供精基準(zhǔn)和合適的夾緊表面。 （2）先粗后精 切削加工時(shí)，應(yīng)先安排粗加工工序，在較短的時(shí)間內(nèi)，將精加工前大量的加工余量去掉，同時(shí)盡量滿足精加工的余量均勻性要求。 當(dāng)粗加工后所留余量的均勻性滿足不了精加工要求時(shí)，則可安排半精加工作為過渡性工序，以便使精加工余量小而均勻。 在安排可以一刀或多刀進(jìn)行的精加工工序時(shí)，其零件的最終輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成。 為充分釋放粗切加工時(shí)殘存在工件內(nèi)的應(yīng)力，在粗、精加工工序之間可適當(dāng)安排一些精度要求不高部位的加工。如切槽、倒角、鉆孔等 （3）先近后遠(yuǎn) 盡可能采用最少的裝夾次數(shù)和最少的刀具數(shù)量，以減少重新定位或換刀所引起的誤差。一次裝夾的加工順序安排是先近后遠(yuǎn)，特別是在粗加工時(shí)，通常安排離起刀點(diǎn)近的部位先加工，離起刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動(dòng)距離，減少空行程時(shí)間。對(duì)于車削加工，先近后遠(yuǎn)有利于保持毛坯件或半成品件的剛性，改善其切削條件。 （4）先內(nèi)后外，內(nèi)外交叉 對(duì)既有內(nèi)表面(內(nèi)腔)，又有外表面需加工的零件，安排加工順序時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)、外表面的粗加工，后進(jìn)行內(nèi)、外表面的精加工。切不可將零件上一部分表面(外表面或內(nèi)表面)加工完畢后，再加工其它表面(內(nèi)表面或外表面)。 4.1.3工藝路線的確定 根據(jù)其表面加工方法及加工順序的原則，確定該零件的工藝路線如下： 首先加工件二有螺紋的那端→取下，加工件一有內(nèi)螺紋的那端，外圓及其內(nèi)孔→將件二外螺紋上到件一內(nèi)螺紋上，加工剩余部分，即圓弧部分→取下，件二，掉頭夾持件一以車外圓→加工剩余部位，即外圓，外槽，內(nèi)孔。 件一加工方案： 00.下料 10.夾持零件左端伸出長70mm左右，鉆孔φ22mm通孔 20. 粗、精車外圓柱面φ600 -0.019mm及其橢圓 30. 粗、精車外槽φ54+0.03 0mm 40. 粗、精車內(nèi)孔 50. 加工內(nèi)螺紋退刀槽 60. 加工內(nèi)螺紋 70. 掉頭夾持以車外圓柱面φ600 -0.019mm的外圓，加工零件的左端外圓柱面，M50x1.5及內(nèi)孔 80. 取下 90. 去毛刺 100.檢驗(yàn) 件二加工方案： 00.下料 10. 夾持零件左端伸出長45mm左右 20. 粗、精車外圓柱面φ40mm和φ600 -0.019mm 30. 粗、精車螺紋退刀槽 40. 加工外梯形螺紋Tr40x7 50. 取下 60. 將其扭在件一內(nèi)梯形螺紋Tr40x7上，配合加工剩余部位，即圓弧和外圓柱面 70. 取下 80. 去毛刺 90.檢驗(yàn) 5.數(shù)控編程 5.1數(shù)控編程的定義及分類 5.1.1數(shù)控編程的定義 編程是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。 5.1.2數(shù)控編程的分類 數(shù)控編程又可分為手工編程和自動(dòng)編程兩類。 手工編程時(shí)，整個(gè)程序的編制過程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。 自動(dòng)編程是用計(jì)算機(jī)把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說數(shù)控編程的大部分工作有計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。 5.1.3編程方法的選擇 該零件的刀具軌跡路徑主要由直線、圓弧組成，坐標(biāo)點(diǎn)尺寸計(jì)算方便，故采用手工編程的方式編制其加工程序。 5.2編程原點(diǎn)的確定 該零件為規(guī)則的回轉(zhuǎn)型零件，其坐標(biāo)原點(diǎn)可設(shè)在軸的兩端面中心上，這樣方便編程坐標(biāo)的計(jì)算。其坐標(biāo)原點(diǎn)如圖5.1所示。 圖5.1 坐標(biāo)原點(diǎn) 5.3程序的編制 件一右端加工程序 順序號(hào) 程序內(nèi)容 程序說明 O0001 程序名 N10 M03S1000T0101 主軸啟動(dòng)定義刀號(hào) N20 GX0Z1 快速定位 N30 G01Z-135F50 鉆孔 N40 G0Z100 退刀 N50 X100 退刀 N60 M03S1000T0202 換刀，車外圓 N70 G0X85Z1 快速定位 N80 G71U1R1P1Q2X0.5W0.1F200 外圓車削循環(huán) N90 N1G01X58F150 直線插補(bǔ) N100 Z0 直線插補(bǔ) N110 X60W-1 直線插補(bǔ) N120 Z-33 直線插補(bǔ) N130 G02X70W-5R5 圓弧插補(bǔ) N140 G01X73.21 直線插補(bǔ) N150 #1=10 橢圓車削 N160 WHILE[#1]GE[-10] 橢圓車削 N170 #2=40*SQRT[1-#1*#1/900] 橢圓車削 N180 #1=#1-0.5 橢圓車削 N190 G1X[2*#2]Z[#1-50] 直線插補(bǔ) N200 ENDW 橢圓車削 N210 N2G01X85 直線插補(bǔ) N220 G0X100 退刀 N230 Z100 退刀 N240 M03S600T0303 換刀，切槽 N250 G0X65Z1 定位 N260 G01Z-26 直線插補(bǔ) N270 X54F30 直線插補(bǔ) N280 X61 直線插補(bǔ) N290 Z-13 直線插補(bǔ) N300 G01X54 直線插補(bǔ) N310 G0X100 退刀 N320 Z100 退刀 N330 M03S1000T0404 換刀，車內(nèi)孔 N340 G0X22Z1 快速定位 N350 G71U1R1P3Q4X-0.5W0.1F180 內(nèi)孔車削循環(huán) N360 N3G01X41F150 直線插補(bǔ) N370 Z0 直線插補(bǔ) N380 X32W-6 倒角 N390 Z-55 直線插補(bǔ) N400 X24 直線插補(bǔ) N410 X23W-1 倒角 N420 Z-82 直線插補(bǔ) N430 N4U-1 直線插補(bǔ) N440 G0Z100 快速定位 N450 X100 退刀 N460 M03S600T0505 換刀，車內(nèi)槽 N470 G0X30Z1 定位 N480 Z-35 定位 N490 G01X42F50 直線插補(bǔ) N500 X31 直線插補(bǔ) N510 W5 直線插補(bǔ) N520 X42 直線插補(bǔ) N530 X31 直線插補(bǔ) N540 W5 直線插補(bǔ) N550 X42 直線插補(bǔ) N560 X31 直線插補(bǔ) N570 G0Z100 退刀 N580 X100 退刀 N590 M03S500T0606 換刀車內(nèi)梯形螺紋 N600 G0X30Z5 定位 N610 G82X32.5Z-28F7 螺紋車削循環(huán) N620 X33 螺紋車削循環(huán) N630 X33.5 螺紋車削循環(huán) N640 X34 螺紋車削循環(huán) N650 X34.5 螺紋車削循環(huán) N660 X35 螺紋車削循環(huán) N670 X35.5 螺紋車削循環(huán) N680 X36 螺紋車削循環(huán) N690 X36.5 螺紋車削循環(huán) N700 X37 螺紋車削循環(huán) N710 X37.5 螺紋車削循環(huán) N720 X38 螺紋車削循環(huán) N730 X38.5 螺紋車削循環(huán) N740 X39 螺紋車削循環(huán) N750 X39.5 螺紋車削循環(huán) N760 X40 螺紋車削循環(huán) N770 X40 螺紋車削循環(huán) N780 G0Z100 退刀 N790 X100 退刀 N800 M30 程序結(jié)束 件一左端加工程序 順序號(hào) 程序內(nèi)容 程序說明 O0002 程序名 N10 M03S1000T0101 主軸啟動(dòng)定義刀號(hào) N20 G0X85Z1 快速定位 N30 G71U1R1P1Q2X0.5W0.1F200 外圓車削循環(huán) N40 N1G01X48F150 直線插補(bǔ) N50 Z0 直線插補(bǔ) N60 X50W-2 倒角 N70 Z-20 直線插補(bǔ) N80 X58Z-60 直線插補(bǔ) N90 X60 直線插補(bǔ) N100 Z-65 直線插補(bǔ) N110 G02X70Z-70R5 圓弧插補(bǔ) N120 N2G01X85 直線插補(bǔ) N130 G0X100 快速定位 N140 Z100 快速定位 N150 M03S600T0202 換刀 N160 G0X55Z1 定位 N170 G01Z-20F500 直線插補(bǔ) N180 G01X44F50 直線插補(bǔ) N190 G0X100 退刀 N200 Z100 退刀 N210 M03S800T0707 換刀 N220 G0X55Z3 定位 N230 G82X49.5Z-17F1.5 螺紋車削循環(huán) N240 X49 螺紋車削循環(huán) N250 X48.5 螺紋車削循環(huán) N260 X48.2 螺紋車削循環(huán) N270 X48.2 螺紋車削循環(huán) N280 G0X100 退刀 N290 Z100 退刀 N300 M03S100T0303 換刀，車內(nèi)孔 N320 G0X22 定位 N330 Z1 定位 N340 G71U1R1P3Q4X-0.5W0.1F200 內(nèi)孔車削循環(huán) N350 N1G01X44.2 直線插補(bǔ) N360 G02X38.2Z-3R3 圓弧插補(bǔ) N370 G01X36Z-25 直線插補(bǔ) N380 Z-35 直線插補(bǔ) N390 X32 直線插補(bǔ) N400 Z-50 直線插補(bǔ) N410 X24 直線插補(bǔ) N420 X23W-1 倒角 N430 N4W1 直線插補(bǔ) N440 G0Z100 退刀 N450 X100 退刀 N460 M30 程序結(jié)束 件二左端加工程序 順序號(hào) 程序內(nèi)容 程序說明 O0003 程序名 N10 M03S1000T0101 主軸啟動(dòng)定義刀號(hào) N20 G0X65Z1 快速定位 N30 G71U1R1P1Q2X0.5Z0.1F200 外圓車削循環(huán) N40 N1G01X32F150 直線插補(bǔ) N50 Z0 直線插補(bǔ) N60 X40W-6 直線插補(bǔ) N70 Z-35 直線插補(bǔ) N80 X58 直線插補(bǔ) N90 X60W-1 直線插補(bǔ) N100 Z-42 直線插補(bǔ) N110 N2G01X65 直線插補(bǔ) N120 G0X100 快速定位 N130 Z100 快速定位 N140 M03S600T0202 換刀切槽 N150 G0X61 定位 N160 Z-35 定位 N170 G01X36F50 直線插補(bǔ) N180 X41 直線插補(bǔ) N190 W5 直線插補(bǔ) N200 X36 直線插補(bǔ) N210 G0X100 退刀 N220 Z100 退刀 N230 M03S600T0303 換刀車螺紋 N240 G0X45Z5 定位 N250 G82X39.5Z-30F7 螺紋車削循環(huán) N260 X39 螺紋車削循環(huán) N270 X38.5 螺紋車削循環(huán) N280 X38 螺紋車削循環(huán) N290 X37.5 螺紋車削循環(huán) N300 X37 螺紋車削循環(huán) N310 X36.5 螺紋車削循環(huán) N320 X36 螺紋車削循環(huán) N330 X35.5 螺紋車削循環(huán) N340 X35 螺紋車削循環(huán) N350 X34.5 螺紋車削循環(huán) N360 X34 螺紋車削循環(huán) N370 X33.5 螺紋車削循環(huán) N380 X33 螺紋車削循環(huán) N390 X32.5 螺紋車削循環(huán) N400 X32 螺紋車削循環(huán) N410 G0X100 退刀 N420 Z100 退刀 N430 M30 程序結(jié)束 件二右端加工程序 順序號(hào) 程序內(nèi)容 程序說明 O0004 程序名 N10 M03S1000T0101 主軸啟動(dòng)定義刀號(hào) N20 G0X65Z1 快速定位 N30 G71U1R1P1Q2X0.5Z0.1F250 外圓車削循環(huán) N40 N1G01X0F150 直線插補(bǔ) N50 Z0 直線插補(bǔ) N60 G03X25Z-35.6R20 圓弧插補(bǔ) N70 G01Z-45 直線插補(bǔ) N80 X49 直線插補(bǔ) N90 X51W-1 倒角 N100 Z-50 直線插補(bǔ) N110 X58 直線插補(bǔ) N120 X60W-1 倒角 N130 N2U1 直線插補(bǔ) N140 G0X100 快速定位 N150 Z100 退刀 N160 M30 程序結(jié)束  結(jié)束語 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們畢業(yè)在大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的一個(gè)考驗(yàn)，檢查我們幾年大學(xué)生活的所得和其他各個(gè)方面的綜合能力。它重在讓我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去發(fā)現(xiàn)、提出問題，并通過查找資料、分析、詢問他人解決問題。經(jīng)過這段時(shí)間的努力，我的設(shè)計(jì)已完成，通過此次設(shè)計(jì)，我對(duì)數(shù)控加工工藝有了更深刻的理解，這對(duì)我以后的工作有極大的幫助。此外，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)還培養(yǎng)了我獨(dú)立工作及與別人團(tuán)結(jié)合作的能力，各方面的綜合能力也有所提高，使我明白做任何事都必須有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度，須知“差之毫厘，謬以千里”。在以后的日子里，我會(huì)不斷提高自身的素質(zhì)，使自己更適應(yīng)社會(huì)的需求。 致 謝 本課題在選題及研究過程中得到指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)。老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí)三載，卻給以終生受益無窮之道。我對(duì)老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。 我還感謝所有幫過我和教過我的老師。他們細(xì)心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)和做人，在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有可敬的師長、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們! 參考文獻(xiàn) 1. 張超英, 《數(shù)控機(jī)床加工工藝、編程及操作實(shí)訓(xùn)》,高等教育出版社，2003.9 2. 倪森壽，《機(jī)械制造基礎(chǔ)》，高等教育出版社，2005.1 3. 陳立德，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，高等華教育出版社，2004.7 4. 李一民，《數(shù)控機(jī)床》,東南大學(xué)出版社,2005.7 5. 隋秀凜，《現(xiàn)代制造技術(shù)》，高等教育出版社，2002.11 6. 于榮賢等，《機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖》，機(jī)械工業(yè)出版社，2004.3 7．顧京，《數(shù)控加工編程及操作》，顧京主編，高等教育出版社，2003 .7 8．趙長明 劉萬菊 ，《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》，高等教育出版社 2005.9 9．陳洪濤，《數(shù)控加工工藝及編程》，高等教育出版社，2006.10 27