張?zhí)m柱畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：c6150車床主軸的加工（數(shù)控）工藝規(guī)程設(shè)計(jì)系別:班級(jí):姓名:指導(dǎo)教師:?？平逃?6機(jī)械制造與自動(dòng)化張?zhí)m柱 韓來(lái)吉2009年 6月 8日c6150車床主軸的加工（數(shù)控）工藝規(guī)程設(shè)計(jì)摘要數(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(guò)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)品選這個(gè)題戸的fi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大學(xué)生，以自己的的思路用所學(xué)的知識(shí)來(lái)完成一份成功的畢業(yè)設(shè)計(jì)是必不可 少的。此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要解決的問(wèn)題是零件的裝夾、刀具的對(duì)刀、工藝路線的制訂、工序與

2、工步的 劃分、刀具的選擇、切削用量的確定、車削加工程序的編寫、機(jī)床的熟練操作。主要困難的是裝 夾中的水平z向長(zhǎng)度難以保證、切削用量的參數(shù)設(shè)定、對(duì)刀的精度、工藝路線的制訂。運(yùn)用數(shù)控原理、數(shù)控丁藝、數(shù)控編程、專業(yè)軟件等專業(yè)知識(shí)和數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作的一次綜合練 習(xí)，能讓我感觸當(dāng)代科學(xué)的前沿，體驗(yàn)數(shù)控魅力，為人們的生活帶來(lái)方便，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)數(shù)控技術(shù), 熟練數(shù)控機(jī)床的操作，掌握數(shù)控，開(kāi)發(fā)數(shù)控內(nèi)在本文是基于機(jī)械配件在數(shù)控車床上的數(shù)控編程及工藝的設(shè)計(jì)。數(shù)控加工工藝的分析、工藝路線 的設(shè)計(jì)、程序的編制、刀具的選擇及刀具參數(shù)的確定是以數(shù)控車床為平臺(tái)，根據(jù)加工工藝的具體 分析確定了整體思路并且完成工藝的制定。從而完成

3、本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，本文通過(guò)綜合運(yùn)用三年來(lái)學(xué) 過(guò)的知識(shí)對(duì)一個(gè)零件的加工進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本文內(nèi)容包括以下兒個(gè)部分：加工工藝的設(shè)計(jì)、定位基準(zhǔn)選擇、刀具參數(shù)選擇、程序的編制。關(guān)鍵詞機(jī)械制造車床主軸數(shù)控加工機(jī)械工藝設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)程序編制刀具參數(shù)加工工藝摘要i第1章緒論111課題背景1第二章設(shè)計(jì)任務(wù)書3第三章c6150型車床主軸的加工工藝規(guī)程 53. 1零件圖的分析53零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析63.1.2基本尺寸分析63.1.3表而精度分析73.1.4形位公差分析73.2毛坯的選定73. 2. 1軸類零件的工作條件73.2.2軸類零件的失效方式83.2.3軸類零件的性能要求8324軸類零件材料及選材方法9325 c61

4、50型車床主軸的毛坯選擇93.3零件的加工工藝分析103.3.1工藝分析103.3.2加工方法和加工階段劃分103.3.3工序順序的安排103.3.4 c6150車床主軸丄藝過(guò)程113. 4設(shè)備選擇123. 4. 1根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇機(jī)床的類型123. 4. 2根據(jù)零件的外形尺寸選擇機(jī)床的規(guī)格123. 4. 3根據(jù)零件加工精度及表面粗糙度選擇機(jī)床的精度等級(jí) 123. 5零件定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定133.5. 1定位基準(zhǔn)的選擇133.5.2夾具的選擇133.5.3定位元件的選用143.5.4 c6150主軸的定位基準(zhǔn)和裝夾方式的確定143. 6選擇刀具及對(duì)刀153.6. 1刀具的分類153

5、. 6. 2刀具的選擇及切削參數(shù)的選擇163.6.3確定對(duì)刀方式173. 6. 4選擇合理的對(duì)刀點(diǎn)及換刀點(diǎn)183. 7制定合理的數(shù)控車削加工方案193. 7. 1數(shù)控車削加工順序的安排 193. 7. 2數(shù)控車削加工工序卡片203. 8切削用量的選擇 203. 8.1合理選擇切削用量的原則203.8.2選擇切削用量203.8.3切削用量的計(jì)算213. 9加工程序233.9. 1大端外圓粗車程序233.9.2小端外圓粗車程序243. 9. 3小端錐孔粗車程序243. 9. 4小端錐孔半精車程序253. 9. 5大端錐孔粗車程序253. 9. 6大端外圓半精車程序263. 9. 7小端外圓粗車程序

6、273. 9. 8螺紋車削程序28第四章設(shè)計(jì)小結(jié)30第五章參考文獻(xiàn)31謝辭32附錄132附錄233附錄333附錄434作者簡(jiǎn)介36第1章緒論1.1課題背景數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化最典型的產(chǎn)品，利用數(shù)字化控制機(jī)械加工過(guò)程，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì) 量和生產(chǎn)率，同時(shí)也可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度。數(shù)控技術(shù)發(fā)展迅猛，數(shù)控機(jī)床應(yīng)用越來(lái)越普及，國(guó)家將 數(shù)控人才列為冃前四大緊缺人才z-,學(xué)習(xí)和掌握數(shù)控加工技術(shù)已成為一種新的趨勢(shì)。數(shù)控既是數(shù)字控制。數(shù)控技術(shù)即nc技術(shù)，是指用數(shù)字化信息發(fā)出指令并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的 技術(shù)。計(jì)算機(jī)數(shù)控是指計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)部分或全部的數(shù)控功能。采用數(shù)控技術(shù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)為數(shù)控 系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的自動(dòng)控制

7、系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，其被控制的對(duì)象是機(jī)床，則稱為 數(shù)控機(jī)床。如今，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)在機(jī)械加工行業(yè)屮占據(jù)了非常重要的地位，其應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大到汽車、 輪船、機(jī)床等機(jī)械制造行業(yè)。數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度高，并具有數(shù)據(jù)通信功能，它可以與計(jì)算機(jī) 輔助設(shè)計(jì)cad、自動(dòng)檢驗(yàn)cat及生產(chǎn)管理等進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，組成生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的現(xiàn)代制造生產(chǎn)系統(tǒng)?？谇?，世界先進(jìn)制造技術(shù)不斷興起，超高速切削、超精密加工技術(shù)的應(yīng)用，柔性制造系統(tǒng)的 迅速發(fā)展和個(gè)人計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的不斷成熟，對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的耍求，如今數(shù)控機(jī)床 朝著以下兒個(gè)發(fā)面發(fā)展：(1 )髙速化速度和精度是數(shù)控機(jī)床的兩個(gè)重耍指標(biāo)，它直接關(guān)系到效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。高速切削

8、可以減 少切削深度，有利于克服機(jī)床振動(dòng)、降低傳入零件的熱量及減少熱變形，從而提高加工精度，改 善加工表面質(zhì)量。新一代高速數(shù)控機(jī)床的車削和銃削的切削速度已達(dá)到5000-8000m/mim以上， 主軸轉(zhuǎn)速在30000r/min以上，數(shù)控機(jī)床能在極短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)升速和降速，以保持很高的立位精 度。(2 )高精度化數(shù)控系統(tǒng)帶有高精度的位置檢測(cè)裝置，并通過(guò)在線自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)來(lái)消除或減少熱變形、力變 形和刀具磨損的影響，使加工一致性的精度得到保證，進(jìn)一步提高了定位精度。隨著現(xiàn)代科學(xué)技 術(shù)的發(fā)展，對(duì)超精密加工技術(shù)不斷捉高新的要求，新材料、新零件的出現(xiàn)以及更高精度要求的提 出都需要超精密加工工藝，發(fā)展新型超精密加

9、工機(jī)床，完善現(xiàn)代超精密加工技術(shù)，是適應(yīng)現(xiàn)代科 技必由之路。(3) 多功能化數(shù)控機(jī)床的發(fā)展己經(jīng)模糊了粗、精加工工序的概念，加工中心的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的工序界限 和分開(kāi)加工的工藝規(guī)程。配有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的各類加工中心，能在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)實(shí)現(xiàn)銃削、鎮(zhèn) 削、鉆削、車削、較孔、擴(kuò)孔等多種工序的加工。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床述采用了多主軸、多面體切削， 即同時(shí)對(duì)一個(gè)零件的不同部位進(jìn)行不同方式的切削加工，；減少了在不同機(jī)床上的轉(zhuǎn)換而引起的 時(shí)間浪費(fèi)。(4) 智能化隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的應(yīng)用，數(shù)控系統(tǒng)引入了自適應(yīng)控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 控制機(jī)理、使新一代數(shù)控系統(tǒng)具有自動(dòng)編程、模糊控制、學(xué)習(xí)控制自適應(yīng)控制等功能，而且

10、人機(jī) 界面極為友好，并具有故障診斷專家系統(tǒng)，使自診斷和故障監(jiān)控功能更加完善。(5 )高柔性化數(shù)控機(jī)床在提高單機(jī)柔性化的同時(shí)，正朝著單元柔性化和系統(tǒng)柔性化方向發(fā)展。柔性制造系 統(tǒng)是一種在批量生產(chǎn)下，高柔性和高自動(dòng)化程度的制造系統(tǒng)它綜合了高效、高質(zhì)量及高柔性的特 點(diǎn)，解決了長(zhǎng)期以來(lái)中小批量、多品種產(chǎn)品口動(dòng)化生產(chǎn)的技術(shù)難題。(6 )可靠性最人化數(shù)控機(jī)床的可靠性一直是用戶最關(guān)心的指標(biāo)。數(shù)控系統(tǒng)繼續(xù)向高集成度方向發(fā)展，以減少元 器件的數(shù)量來(lái)提高可靠性，同時(shí)使系統(tǒng)更加小型化、微型化：利用多cpu的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)故障口動(dòng) 排除，增強(qiáng)可靠性。此外，數(shù)控機(jī)床也在朝著模塊化、專門化、個(gè)性化方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)模塊化

11、，以適應(yīng) 數(shù)控機(jī)床多品種、小批量加工零件的特點(diǎn)；數(shù)控功能專門化，以及機(jī)床性能價(jià)格顯著提高；個(gè)性 化也是近兒年來(lái)數(shù)控機(jī)床特別明顯的發(fā)展趨勢(shì)。設(shè)計(jì)說(shuō)明書1.設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備一份完美的設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備是離不開(kāi)的，首先我們妾熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)任務(wù)和 要求，了解零件的形狀，尺寸精度和表面粗糙度，材料的工藝特性等技術(shù)要求和生產(chǎn)批量特點(diǎn)， 此題的設(shè)計(jì)受到刀具、量具、輔具、機(jī)床的限制，加工特點(diǎn)適合車床的特性，如加工工序集中、 加工精度高、自動(dòng)化程度高、加工效率高、能進(jìn)行各種平面、曲面的混合加工，對(duì)各種孔能進(jìn)行 鉆、扌'i車、鋰的加工，被加工零件的內(nèi)容與相關(guān)知識(shí)結(jié)合起來(lái)，具體的相關(guān)知識(shí)有機(jī)床操作、 程

12、序編制、裝夾、零件的加工標(biāo)準(zhǔn)、加工基準(zhǔn)的選擇、公差配合、加工工藝分析與編制、加工工 藝種類的選擇、切削參數(shù)的選擇、零件的檢測(cè)等，通過(guò)實(shí)際加工來(lái)考核我們的綜合能力。本題主要考察以下內(nèi)容：(1) 識(shí)圖能力，能將加丁零件圖內(nèi)容分解成零件的加工丁藝圖。(2) 能進(jìn)行加工工藝編制和工藝分析。(3) 能正確選擇零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，工藝基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)，盡量符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，根據(jù)加工需 耍建立加工工藝基準(zhǔn)。(4) 能合理選擇使用刀具，合理選擇切削參數(shù)。(5) 編制合理的加工工序，提高加工效率。(6) 快速的編制程序。(7) 能熟練加工具有代表性的平面、曲面、孑l、槽等幾何形狀的加工要素。(8) 能使用變量編制程序

13、。(9) 能使用多種方式的刀具半徑補(bǔ)償功能。(10) 對(duì)公差配合的考核，這里包拈尺寸公差，形狀公差以及尺寸的分析。(11) 考核操作人員用試切法對(duì)復(fù)雜高精度零件的加工技能。(12) 熟練操作機(jī)床。(13) 安全文明生產(chǎn)及質(zhì)量管理。(14) 能利用檢測(cè)裝備直接或間接地檢測(cè)出工件的尺寸和精度第2章設(shè)計(jì)任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書機(jī)電一系系機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)06機(jī)械制造及自動(dòng)化班姓名：張?zhí)m柱畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間:2009 年 4 月 6 fi 至 2009 年 6 月 5|畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題日：c6150車床主軸的加t （數(shù)控）t藝規(guī)程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)1、開(kāi)題報(bào)告的編寫2、熟悉原始資料3、

14、制定工作進(jìn)度計(jì)劃4、學(xué)習(xí)查閱參考文獻(xiàn)5、毛坯的確定、繪制毛坯圖6、擬定工藝路線7、確定各工序的加工余量8、計(jì)算工序尺寸及具公差、繪制工序圖9、選擇切削用量和計(jì)算時(shí)間定額10、確定各工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法11、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析12、最佳方案的選擇13、編制工藝文件14、撰寫、翻譯、打印畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃安排階段應(yīng)完成的主要工作計(jì)劃起止時(shí)間1熟悉原始資料、開(kāi)題報(bào)告的編寫4.6-4.102制定工作進(jìn)度計(jì)劃、學(xué)習(xí)查閱參考文獻(xiàn)4.27 5.13毛坯的確定、擬怎工藝路線5.45.84確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及其公差51-5.155選擇切削用量和計(jì)算時(shí)間定額、確定各工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)

15、方法5.18-5.226技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、最佳方案的選擇、編制工藝文件5.25 5.298準(zhǔn)備文件和畢業(yè)答辯6.4 6.5主要參考文獻(xiàn)7撰寫、翻譯、打印畢業(yè)設(shè)計(jì)6.16.31 那建國(guó)機(jī)械制造工程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002. 72 .機(jī)械工人.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1992（9）3 .張國(guó)文機(jī)械制造基礎(chǔ).北京：人民郵電出版社，2006. 14 蔡國(guó)銘黃俊明吳運(yùn)明.unlgraphics/cam三軸銃削加工北京:中國(guó)鐵道出版社.20035 .成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第四版.第三卷北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.46 .王之棟.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè).重慶：重慶大學(xué)出版社，1998.27 .范祖堯.現(xiàn)

16、代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)第三卷.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.78 孫學(xué)強(qiáng).機(jī)械加工技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. 19 張普禮.機(jī)械加工設(shè)備.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. 210 .孫學(xué)強(qiáng).機(jī)械制造基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. 111 顧京數(shù)控加工編程及操作北京：高等教育出版社，2003. 9指導(dǎo)教師（簽名）：審批人（簽名）:第3章c6150型車床主軸的加工工藝規(guī)程3.1零件圖的分析零件圖是制主工藝規(guī)程最主要的原始資料，零件圖的分析是機(jī)械設(shè)計(jì)及其加丁前一項(xiàng)重要且 必不可少的工作。對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，主要包括以下內(nèi)容：通過(guò)認(rèn)真分析與研究產(chǎn)品的零件圖 與裝配圖，熟悉產(chǎn)品的用途、性

17、能及工作條件，明確零件在產(chǎn)品屮的位置和功用，找出主要技術(shù)要求與技術(shù)關(guān)鍵，以便在制訂工藝規(guī)程時(shí)，采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。在對(duì)零件t作圖進(jìn)行分析 時(shí)，應(yīng)主要從下面三個(gè)方面進(jìn)行。（1）零件圖的完整性與正確性在了解零件形狀與各表面構(gòu)成特征后，應(yīng)檢查零件視圖是否足夠，尺寸、工差、表面粗糙 度和技術(shù)要求的標(biāo)注是否齊全、合理，重點(diǎn)更掌握主要表面的設(shè)計(jì)要求，因主更表面的加工確定 了零件工藝過(guò)程的人致輪廓。（2）零件技術(shù)要求的合理性零件的技術(shù)要求主要指精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度），熱處理及其它要求的標(biāo) 注等。要注意分析這些要求，在保證使用性能的前提下是否經(jīng)濟(jì)合理，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下能否實(shí) 現(xiàn)等。（3）零件

18、的選材是否恰當(dāng)零件的選材要立足國(guó)內(nèi)，在能滿足使用耍求的前提下盡量選用我國(guó)豐富的材料。（4）零件工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工特點(diǎn)該零件為一復(fù)合軸類零件，有兩處莫氏6號(hào)錐度的錐面表面粗糙度值要求ra = o.8/z/7 ；多 個(gè)臺(tái)階和退刀、越程工藝槽；還有三處外螺紋：m76x2、m90x2、m95 x2；外輪廓的2處 軸頸與軸承配合另2處軸頸與齒輪配合，它們的表面粗糙度要求較髙為ra = 0.4/,n o符合數(shù)控車 床的加工特點(diǎn)。（5）零件尺寸標(biāo)注是否符合數(shù)控加工特點(diǎn)該零件尺寸較多，但是零件圖上均有標(biāo)注，且標(biāo)注清晰合理，標(biāo)注完整，封閉環(huán)等特殊環(huán)均 可表現(xiàn)清楚，嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)標(biāo)注。粗細(xì)實(shí)線，虛線，中心線均符合

19、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。（6）零件圖構(gòu)成的幾何元素、條件是否正確該零件是由內(nèi)外錐面、內(nèi)孔、外槽、還有外螺紋，直線與直線相交合理，工藝性好，符合加 工要求。（7）在數(shù)控機(jī)床上加工時(shí)零件結(jié)構(gòu)是否符合數(shù)控加工1）零件的切削加工量要小，減少加工時(shí)間，降低零件成本。2）零件加工使用刀具盡可能少，減少換刀時(shí)間，以防刀架位置不夠。3）零件尺寸規(guī)格盡量標(biāo)準(zhǔn)化，以便使用標(biāo)準(zhǔn)刀具。4）零件加工表面應(yīng)具有加工可能性和方便性。5）零件結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠剛性，以減少加緊變形和切削變形。本零件符合上述耍求，適于數(shù)控加工。3. l 1零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析此次我們?cè)O(shè)計(jì)的零件圖如下所示：3442036 丁 他 1 (10ma0.3：(ex313

20、si /岡11dk®hz<222222rm 誚 i鵡s枝/糸件:1,?祐中心夷春？寺的稱度不大于0,03mm2 各爍孑支音？同春展不大于0 jmm3d : 20?®用夏色祁小于75初|近大血4前？孔用心害色不小t70%5*95?理522 54hrch45sm?k向fc6150主吉爲(wèi)*比0號(hào)|務(wù)閏財(cái)料u甫詡圖2. 1零件圖零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對(duì)加工方法的適應(yīng)性，即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型，且 成本低，效率高。在數(shù)控車床上加工零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)數(shù)控車削的特點(diǎn)，認(rèn)真審視零件結(jié)構(gòu)的合理 性。在結(jié)構(gòu)分析時(shí)，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，一般應(yīng)通過(guò)設(shè)計(jì)人員或有關(guān)部門請(qǐng)示并提出修改意見(jiàn)。數(shù)控車

21、 床車削零件時(shí)，刀具僅作平曲運(yùn)動(dòng)，其成型運(yùn)動(dòng)形式比較簡(jiǎn)單，刀具軌跡不會(huì)太復(fù)朵。結(jié)構(gòu)工藝 性分析過(guò)程中對(duì)于像小深孔、薄壁件、窄深槽等允許刀具運(yùn)動(dòng)的空間狹小、結(jié)構(gòu)剛性差的零件， 安排工序時(shí)要特殊考慮刀具路徑、刀具類型、刀具角度、切削用量、裝夾方式等因素，以降低刀 具損耗，提高加工精度、表血質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。結(jié)構(gòu)工藝性問(wèn)題比較復(fù)雜，它涉及毛坯制造、 機(jī)械加工、熱處理和裝配等各方面要求。實(shí)際中，在對(duì)零件圖分析審查時(shí)若發(fā)現(xiàn)其上的視圖、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求有錯(cuò)誤或遺漏，或 結(jié)構(gòu)工藝性。該零件主要由外圓柱表面、內(nèi)圓柱表面、圓弧表面、圓錐面、外螺紋和內(nèi)孔等組成。3. 1. 2基本尺寸分析該圖為軸類零件，零件的總

22、長(zhǎng)為845mm,最人直徑為4）180mm,內(nèi)部通孔基本尺寸*52mm,零 件從左到右分析依次為：長(zhǎng)95mm宜徑為4）72mm的圓柱血，且內(nèi)部有80mm長(zhǎng)莫氏6號(hào)錐孔；長(zhǎng) 度34mm公稱直徑“ 76mm導(dǎo)程為2mm的外螺紋；長(zhǎng)度70mm直徑為“ 80mm的軸頸；長(zhǎng)30mm直徑 為4）82mm的圓柱血；長(zhǎng)68mm直徑為（l）86mm的圓柱血；長(zhǎng)度34mm公稱直徑（i）90mm導(dǎo)程為2mm 的外螺紋；長(zhǎng)140mm直徑為"90mm的圓柱面；長(zhǎng)20mm直徑為（l）88mm的工藝槽；長(zhǎng)度34mm公稱 直徑l）95mni導(dǎo)程為2mm的外螺紋；長(zhǎng)80mm直徑為（i）95mm的圓柱面；小徑為（i）95

23、. 367mm錐度為 1： 12錐度；直徑為4)99.8010!圓柱面；長(zhǎng)55mm直徑為(i)100mm的圓柱面且該圓柱面上有1個(gè)深 度為2mm寬度為2mm的工藝槽；長(zhǎng)47mm直徑為"115mm的圓柱血；長(zhǎng)25mm直徑為4)180mm的圓 柱面且內(nèi)部有長(zhǎng)為110mm的莫氏錐孔組成。另外軸身上有多處倒角c2。3. 1. 3表面精度分析對(duì)被加工零件的精度及技術(shù)要求進(jìn)行分析，可以幫助我們選擇合理的加工方法、裝夾方法、 進(jìn)給路線、切削用屋、刀具類型和角度等工藝內(nèi)容。精度及技術(shù)要求的分析主要包括：(1) 分析精度及各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全合理。(2) 分析木工序的數(shù)控車削加工精度能否達(dá)到圖樣要求。

24、若達(dá)不到，需要采取其他措施(如 磨削)彌補(bǔ)的話，則應(yīng)給后續(xù)工序留有余量。(3) 找出圖樣上有位置精度要求的表面，這些表面應(yīng)盡可能在一次裝夾下完成加工。(4) 對(duì)表面粗糙度要求較高的表面，應(yīng)確定釆用機(jī)床提供的恒線速度功能加工。我們知道, 經(jīng)機(jī)械加工之后的零件表面，總是要出現(xiàn)宏觀和微觀的幾何形狀誤差，這種微觀幾何形狀誤勞即 微小的峰谷高低程度稱為表面粗糙度。零件表面粗糙度不僅影響美觀，而且對(duì)接觸面的摩擦、運(yùn) 動(dòng)面的磨損、貼合面的密封、配合面的可靠、旋轉(zhuǎn)面的疲勞強(qiáng)度以及抗腐蝕性能等都有影響。因 此，我們需對(duì)該零件的表面粗糙度進(jìn)行分析，具體分析如下：4>85, ©90, ©9

25、5, 0100的外圓 柱面表面粗糙度值均為o.dum； 4)115處的外圓柱面表面粗糙度值為3.2um；兩處內(nèi)部莫氏6號(hào) 錐孔表面粗糙度值為0.8uni；其他未注圓柱面、端面、圓錐面均為6. 3um,由以上分析知，零 件表面精度要求較高，這就要求在進(jìn)行零件表面及內(nèi)孔的精加工是合理選擇刀具，在設(shè)置機(jī)床轉(zhuǎn) 速時(shí)釆用大轉(zhuǎn)速，小進(jìn)給屋來(lái)加工，并且要選用潤(rùn)滑性好、散熱快的切削液。3. 1. 4形位公差分析經(jīng)機(jī)械加工之后的零件，由于機(jī)床夾具，刀具以及工藝操作等因素的影響，零件的尺寸和形 狀都不能做到絕對(duì)準(zhǔn)確，歸納起來(lái)有尺寸誤差，形狀誤茅，位置誤羌等項(xiàng)。形狀誤羌指零件加工 完畢，形狀出現(xiàn)了歪曲，與理想形狀之

26、間的誤差，位置誤差是指零件加工完畢，組成零件的若干 個(gè)幾何形狀，彼此偏離了理論位置零件的形狀誤差對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的工作精度、聯(lián)接強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)平 穩(wěn)性等都有影響因此我們需對(duì)零件的形位公差進(jìn)行分析，具體分析如下：左端4>80mm與中間 4)90mm還有右端4)100mm的圓柱同軸度偏差為<t)0.01mm,圓度偏差為0. 004mm,平行度與各自的 基準(zhǔn)偏差為0. 008mm； <t)80mm的圓柱面的上偏差為+0. 018mm下偏差為+0. 003mm； (1)82mm的圓柱 面的上偏差為0. 000mm下偏差為-0. 015mm； <t)90mm的圓柱面的上偏差為0. 000

27、mm下偏差為 -0. 013mm； 4)95mm的圓柱面的上偏差為0. 000mm下偏差為-0. 015mm；4)115mm的圓柱面的上偏差為+0. 000mm下偏差為-0. 220mm； 4)118mm的圓柱面的上偏差為+0. 20下偏差為-020mm； 4)180mm 的圓柱面的上偏井為+0. 000mm下偏丼為-0. 025mm。零件兩處內(nèi)部莫氏6號(hào)錐孔錐面以及三處外螺 紋的長(zhǎng)度必須嚴(yán)格控制好，鑒于以上分析，零件形位公茅也較高，要保證這些要求，我們必須合 理選擇機(jī)床、刀具、夾具以及加工方法。經(jīng)上述分析對(duì)標(biāo)有上下偏差的尺寸我們編程時(shí)取基本尺 寸。3.2毛坯的選定3. 2. 1軸類零件的工作

28、條件(1) 工作時(shí)主耍受交變彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的復(fù)合作用；軸與軸上零件有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相互間存在摩擦和磨損;使軸承受沖擊載荷;(3) 軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程屮會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),(4) 多數(shù)軸會(huì)承受一定的過(guò)載載荷。3. 2. 2軸類零件的失效方式1. 長(zhǎng)期交變載荷下的疲勞斷裂(包括扭轉(zhuǎn)疲勞和彎曲疲勞斷裂)轉(zhuǎn)軸彎曲疲勞斷口形貌直升飛機(jī)螺旋槳驅(qū)動(dòng)齒輪軸扭斷2. 人載荷或沖擊載荷作用引起的過(guò)量變形、斷裂3. 與其它零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的表面過(guò)度磨損軸頸被埋恢在軸承中的破粒子磨損3. 2. 3軸類零件的性能要求綜合機(jī)械性能：足夠強(qiáng)度、塑性和一定韌性，以防過(guò)載斷裂、沖擊斷裂;高疲勞強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)力集中敏感性低，以防疲勞斷裂;足夠淬

29、透性，熱處理后表面要有高硬度、高耐磨性，以防磨損失效；良好切削加工性能，價(jià)格便宜。3. 2. 4軸類零件材料及選材方法材料：經(jīng)鍛造或軋制的低、屮碳鋼或合金鋼制造（兼顧強(qiáng)度和韌性，同時(shí)考慮疲勞抗力）; 一般軸類零件使用碳鋼（便宜，有一定綜合機(jī)械性能、對(duì)應(yīng)力集中敏感性較?。?，如35、40、 45> 50鋼，經(jīng)正火、調(diào)質(zhì)或表面淬火熱處理改善性能。載荷較大并要限制軸的外形、尺寸和重量，或軸頸的耐磨性等要求高時(shí)采用合金鋼，如 200、40"、40crni、20crmnti> 40mnb 等。對(duì)在高轉(zhuǎn)速、重載荷等條件下工作的軸類零件，可選用20crmnti. 20mn2b、20cr等

30、低碳 合金鋼，經(jīng)滲碳淬火處理后，具有很高的表面硬度，心部則獲得較高的強(qiáng)度和韌性。對(duì)高精度和高轉(zhuǎn)速的軸，可選用38crmoal鋼，其熱處理變形較小，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面滲氮處 理，達(dá)到很高的心部強(qiáng)度和表面硬度，從而獲得優(yōu)良的耐磨性和耐疲勞性。采用球墨鑄鐵和高強(qiáng)度灰鑄鐵作曲軸的材料。選材原則：根據(jù)載荷大小、類型等決定：主要受扭轉(zhuǎn)、彎劇的軸，可不用淬透性高的鋼種； 受軸向載荷軸，因心部受力較人，應(yīng)具有較高淬透性。毛坯材料性能分析由本課題的設(shè)計(jì)指導(dǎo)書知該零件材料為綜合性能較好的45#鋼，45#鋼為中碳鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)后， 其硬度為240-280 hbs左右，該硬度是機(jī)加工的最佳切削硬度，經(jīng)調(diào)質(zhì)后的45#鋼具有良好的

31、綜 合機(jī)械性能。同時(shí)碳素結(jié)構(gòu)鋼在工程中應(yīng)用最多，用于各種機(jī)器零件及各種工程結(jié)構(gòu)。軸類零件 必須具有足夠強(qiáng)度、硬度、耐磨性，故在下料以后采用正火處理提高強(qiáng)度、硬度，消除應(yīng)力，提 高切削性能。3. 2. 5 c6150型車床主軸的毛坯選擇綜上所述，c6150型車床主軸需承受的載荷較大，故采用45#鋼作為毛坯材質(zhì)，采用立式精 鍛機(jī)模鍛再經(jīng)調(diào)質(zhì)、正火處理使毛坯內(nèi)部組織細(xì)密增加毛坯的強(qiáng)度。（1）主軸毛坯的制造方法鍛件，還可獲得較高的抗拉、抗彎和抗扭強(qiáng)度。主軸的材料和熱處理45鋼，普通機(jī)床主軸的常用材料，淬透性比合金鋼差，淬火后變形較犬，加工后尺寸穩(wěn)定性 也較差，要求較高的主軸則采用合金鋼材料為宜。 毛坯

32、熱處理采用正火，消除鍛造應(yīng)力，細(xì)化晶粒，并使金屬組織均勻。 預(yù)備熱處理粗加工z后半精加工z前，安排調(diào)質(zhì)處理，提高具綜合力學(xué)性能 最終熱處理主軸的某些重要表面需經(jīng)高頻淬火。最終熱處理一般安排在半精加工z后，精加工z詢，局部淬火產(chǎn)生的變形在最終精加t時(shí)得以 糾正。3.3零件的加工工藝分析3. 3. 1工藝分析工藝分析也即是擬定加工方案。它是程序編制首要解決的問(wèn)題，也是編制程序的工藝依據(jù)。 工藝分析直接影響數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及加工成本，因此，在充分分析研究的基礎(chǔ)上, 提出多種方案分析比較，然后選擇一種符合數(shù)控機(jī)床加工原則（優(yōu)質(zhì)、高效、低成本）的加工路 線來(lái)加工該零件。3. 3. 2加工方法

33、和加工階段劃分加工方法的選擇是在保證加工精度和表面精度的前提下，兼顧生產(chǎn)效率和加工成本來(lái)綜合考 慮。在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，定位和夾緊基本原則與普通機(jī)床相同，也要合理選擇定位基準(zhǔn)和 夾緊方案。為了提高數(shù)控機(jī)床效率，確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意下列三點(diǎn)：（1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算 工作量。（基準(zhǔn)重合原則）:（2）減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后能加工擊工件上全部或人部分待加工表面， 以減少裝夾誤差，捉高加工表面之間的相互位置精度，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效率。（基準(zhǔn)統(tǒng)一原 則）（3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以免占機(jī)時(shí)間太多，影響加工效

34、率。出零件圖分析知，該零件為一般軸類零件，表面精度較高，為了保證零件表面精度以及 加工時(shí)的裝夾方便，首先夾持工件左端毛坯，平右端面，但要確保工件總長(zhǎng)人于145mm,然后先 粗加工，再精加工毛坯右端至成型，再將工件取下，調(diào)頭裝夾，然后同樣先平端面，粗車，再精 加工左端至成型。1粗加工階段用人的切削用量切除人部分余量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍛件裂紋等缺陷。2. 半精加工階段為精加工作好準(zhǔn)備3. 精加工階段把各表面都加工到圖樣規(guī)定的要求。粗加工、半精加工、精加工階段的劃分人體以熱處理為界。3. 3. 3工序順序的安排 加工路線的確定原則：（1）保證被加工工件的精度和表面粗糙度原則（2）加工路線最短，減少空行程原則

35、（3）盡量簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算工作量原則（4）充分使用指令功能，簡(jiǎn)化加工程序原則綜合考慮裝夾方便以及加工容易實(shí)現(xiàn)，制定以下工序順序：毛坯制造正火車端面鉆中心孔粗車一一調(diào)質(zhì)半精車表面淬火粗、 精磨外圓粗、精磨圓錐面磨錐孔。在安排工序順序時(shí)，還應(yīng)注意下面幾點(diǎn)：1. 外圓加工順序安排要照顧主軸本身的剛度，應(yīng)先加工人直徑后加工小直徑，以免一開(kāi)始就 降低主軸鋼度。2. 就基準(zhǔn)統(tǒng)一而言，希望始終以頂尖孔定位，避免使用錐堵，則深孔加工應(yīng)安排在最后。但 深孔加工是粗加工工序，要切除大量金屬，加工過(guò)程中會(huì)引起主軸變形，所以最好在粗車外圓之 后就把深孔加工出來(lái)。3. 花鍵和鍵槽加工應(yīng)安排在精車之后，粗磨之前。如在精車之前

36、就銃出鍵槽，將會(huì)造成斷續(xù) 車削，既影響質(zhì)量又易損壞刀具，而且也難以控制鍵槽的尺寸精度。4. 因主軸的螺紋對(duì)支承軸頸有一定的同軸度要求，故放在淬火之后的精加工階段進(jìn)行，以免 受半精加工所產(chǎn)生的應(yīng)力以及熱處理變形的影響。5. 主軸系加工要求很高的零件，需安排多次檢驗(yàn)工序。檢驗(yàn)工序一般安排在各加工階段前后, 以及重要工序前后和花費(fèi)工時(shí)較多的工序前后，總檢驗(yàn)則放在最后。3. 3. 4 c6150車床主軸工藝過(guò)程工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備1備料2鍛造模鍛立式精鍛機(jī)3熱處理正火4鋸頭5銃端面毛坯外圓銃床6鉆中心孔數(shù)控車床7熱處理調(diào)質(zhì)8車大端各部車大端外圓、端面及臺(tái)階頂尖孔數(shù)控車床9車小端各部車小端各部外

37、圓、端面及臺(tái)階頂尖孔數(shù)控車床10鉆深孔鉆052mm的通孔兩端支承軸 頸專用深孔鉆床11車小端錐孔車小端錐孔（配莫氏6號(hào)錐堵，涂色法檢查接觸 率 m 30%）兩端支承軸 頸數(shù)控車床12年人端錐孔車人端錐孔（配莫氏6號(hào)錐堵，涂色法檢查接觸 率m30%）及端面兩端支承軸 頸數(shù)控車床13鉆孔鉆人頭端面各孔大端內(nèi)錐孔搖臂鉆床14熱處理局部高頻淬（90g5、95h5及莫氏6號(hào)錐孔高頻感應(yīng)加熱淬火 設(shè)備15精車大端外 圓精車各外圓并切槽、倒角錐堵頂尖孔數(shù)控車床16精車小端外 圓精車各外圓并切槽、倒角錐堵頂尖孔數(shù)控車床17粗磨外圓粗磨 80k5、 82h5、 90g5、 90h5、 95h5、100j5、11

38、5hll外圓錐堵頂尖孔組合外圓磨床18粗磨小端錐 孔粗磨小端錐孔（重配莫氏6號(hào)錐堵，涂色法檢查接觸率2 40%）后支承軸頸 及 100j5外圓內(nèi)圓磨床19粗磨大端錐粗磨大端錐孔（重配莫氏6號(hào)錐堵，涂色法檢查前支承軸頸內(nèi)圓磨床扎接觸率40%）及80k5 外圓20銃鍵槽銃82h5、095h5鍵槽錐堵頂 尖孔立式銃床21車螺紋車三處螺紋（與螺母配車）錐堵頂尖孔數(shù)控車床22精磨外圓精磨各外圓錐堵頂尖孔外圓磨床23粗磨外錐面粗磨一處1： 12外錐面錐堵頂尖孔專用組合磨床24精磨外錐面粗磨一處1： 12外錐面及人端端面錐堵頂尖孔專用組合磨床25精磨小端錐孔精磨小端莫氏6號(hào)內(nèi)錐孔（卸堵，涂色法檢查接 觸率m

39、70%）前支承軸頸 及 100j5外圓專用主軸錐孔磨床26精磨人端錐 孔精磨大端莫氏6號(hào)內(nèi)錐孔（卸堵，涂色法檢查接 觸率70%）前支承軸頸 及80k5外圓專用主軸錐孔磨床27鉗工端面孔去銳邊倒角，去毛刺28檢驗(yàn)按圖樣要求全部檢驗(yàn)前支承軸頸 及80k5外圓專用檢具3. 4設(shè)備選擇3. 4. 1根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇機(jī)床的類型一般根據(jù)零件的加工精度，表面粗糙度，工件材料的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)形狀，尺寸，生產(chǎn)條件及特 殊要求來(lái)正確選擇數(shù)控加工機(jī)床，本零件為一復(fù)合軸，因此本零件選擇數(shù)控車床進(jìn)行加工。3. 4. 2根據(jù)零件的外形尺寸選擇機(jī)床的規(guī)格本零件為一復(fù)合長(zhǎng)軸，由外圓、外槽、外螺紋、內(nèi)輪廓、及內(nèi)外錐度構(gòu)成，具

40、表面粗糙度要 求較高。毛坯尺寸為200mmx845mm,故選用車床型號(hào)為fanuc ck6150。3. 4. 3根據(jù)零件加工精度及表面粗糙度選擇機(jī)床的精度等級(jí)從經(jīng)濟(jì)型考慮在工件精度及表面粗糙度要求可以保證的情況下，應(yīng)選擇和對(duì)便宜的設(shè)備。1） 兩處莫氏6號(hào)錐度的錐面表面粗糙度值要求ra =。2）外輪廓的2處軸頸與軸承配合另2處軸頸與齒輪配合，它們的表面粗糙度要求較高為 ra = oajlun。3）切槽粗糙度尺寸為r（l = 6.3/2/77 o4）其他部分尺寸粗糙度要求為心=3.2如。加工完畢去毛刺。因?yàn)楣ぜ庸け砻孑^多且有要求精度較高的工作表面，綜合上述條件機(jī)床型號(hào)定為：fanucck6150

41、o3. 5零件定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定3. 5. 1定位基準(zhǔn)的選擇在制訂工藝規(guī)程時(shí)，定位基準(zhǔn)選擇的正確與否，對(duì)能否保證零件的尺寸精度和和互位置精度 要求，以及對(duì)零件各表面的加工順序安排都有很大影響，因此選擇定位基準(zhǔn)是制定工藝規(guī)程的一 個(gè)十分重要的問(wèn)題。在第一道工序中，只能使用工件上未加工的毛坯表面來(lái)定位，這種定位基準(zhǔn) 稱為粗基準(zhǔn)。在以后的工序中，可以采用經(jīng)過(guò)加工的表面來(lái)定位，這種定位基準(zhǔn)成為精基準(zhǔn)。綜上所述選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，是從保證工件加工精度要求出發(fā)的，因此，定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)先 選擇精基準(zhǔn)，再選擇粗基準(zhǔn)。一、精基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 口為基準(zhǔn)原則選擇精基準(zhǔn)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題是保證加工精度，特別是

42、加工表面的相互位置度，以實(shí)現(xiàn)裝夾 方便、可靠、準(zhǔn)確。根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則對(duì)零件的分析如下：(1)(2) 位基準(zhǔn)。(3)應(yīng)采用同一基準(zhǔn)定位加工零件盡可能多的表面。即某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身為定互為基準(zhǔn)原則兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)，（4）基準(zhǔn)重合原則 重合誤差。即當(dāng)對(duì)工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí)，需要用 反復(fù)進(jìn)行加工，以保證位置精度要求。即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免因二者不重合而引起的基準(zhǔn)不（5）所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，操作方便。二、粗基準(zhǔn)的選擇要保證用粗基準(zhǔn)定位所加工出的精基準(zhǔn)有較高的精度，通過(guò)精基準(zhǔn)的定位使后續(xù)各被加工表 面

43、具有均勻的加工余量，并與非加工表面保持應(yīng)有的相對(duì)位置度。根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則，對(duì)于 零件的分析如下：1）保證相互的位置度的要求的原則2）保證加工表面的余量合理的分配原則3）作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整光潔，有一定的面積，以使工件定位可靠、夾緊方便。4）粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次。該零件應(yīng)首先選擇以外圓為粗基準(zhǔn)。3. 5. 2夾具的選擇在機(jī)床上加工工件時(shí)，為了在工件的某一部位加工出符合工藝規(guī)程要求的表面，加工前需要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，即定位。由于在加工過(guò)程中工件受到 切削力、重力、振動(dòng)、離心力、慣性力等作用，所以還應(yīng)采用一定的機(jī)構(gòu)，使工件在加工過(guò)程中 始終保持在原先確定的位置上

44、，即夾緊。在機(jī)床上使工件占有正確的加工位置并使其在加工過(guò)程 中始終保持不變的工藝裝備稱為機(jī)床夾具。應(yīng)用機(jī)床夾具，有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本；有利于改善工人勞動(dòng)條件，保證安全生產(chǎn)；有利于擴(kuò)人機(jī)床工藝 范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”。它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè) 等工藝過(guò)程屮。在現(xiàn)代生產(chǎn)屮，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件加工的 精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。根據(jù)數(shù)控車床加工的特點(diǎn)，夾具通常安裝在車床的主軸前端部，與主軸一起旋轉(zhuǎn)，綜合考慮，夾具應(yīng)具備以卜幾個(gè)要求： 夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；

45、 夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)零件各個(gè)表面的加工，確保刀具有足夠的運(yùn)行空間； 有足夠的鋼性，避免震動(dòng)與夾壓變形； 方便排屑。根據(jù)上敘夾具的選擇原則，結(jié)合本軸實(shí)際情況即軸兩端都有莫氏6號(hào)錐孔故采用兩錐堵加雙 頂尖裝夾。3. 5. 3定位元件的選用工件的定位是通過(guò)工件表面上的定位表面與夾具上的定位元件的配合或接觸實(shí)現(xiàn)。對(duì)定位元 件有以下要求： 足夠的精度； 足夠的強(qiáng)度和鋼度； 耐磨性好； 工藝性好。綜上所述此軸加工選擇頂尖孔為定位基準(zhǔn)。3. 5.4 c6150主軸的定位基準(zhǔn)和裝夾方式的確定1. 定位基準(zhǔn)的選擇以兩頂尖孔作為軸類零件的定位基準(zhǔn)，既符合基準(zhǔn)重合原則，又能使基準(zhǔn)統(tǒng)一。為了保證支承軸頸與兩

46、端錐孔的同軸度要求，需要應(yīng)用互為基準(zhǔn)原則。在精磨莫氏6號(hào)內(nèi)錐孔的定位方法中，釆用了專用夾具，機(jī)床主軸僅起轉(zhuǎn)遞扭矩的作用，排 除了主軸組件木身的冋轉(zhuǎn)誤差，因此提高了加工精度。精加工主軸外圓表面也可用外圓表面本身來(lái)定位，既在安裝工件時(shí)以支承軸頸表面本身找 正。2. 裝夾方式的選擇出于本零件是一個(gè)圓柱類復(fù)合軸，材料為45#鋼棒料，尺寸為4200mmx850mm,硬度較高 且有內(nèi)孔，因此粗車時(shí)應(yīng)采用兩頂尖進(jìn)行裝夾，精車時(shí)用錐堵加雙頂尖進(jìn)行裝夾。又因?yàn)楣ぜ?軸向尺寸較長(zhǎng)，為保證工件的剛度采用中心架進(jìn)行輔助裝夾。如下圖所示裝夾圖aa_aa錐堵的剖血圖36選擇刀具及對(duì)刀3. 6.1刀具的分類數(shù)控加工刀具可

47、分為常規(guī)刀具和模塊化刀具兩大類。模塊化刀具是發(fā)展方向。發(fā)展模塊化刀 具的主要優(yōu)點(diǎn)：減少換刀停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)加工時(shí)間；加快換刀及安裝時(shí)間，提高小批量生產(chǎn) 的經(jīng)濟(jì)性；提高刀具的標(biāo)準(zhǔn)化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加t：的水平；擴(kuò)大刀具的 利用率，充分發(fā)揮刀具的性能；有效地消除刀具測(cè)量工作的屮斷現(xiàn)象，可采用線外預(yù)調(diào)。事實(shí)上, 由于模塊刀具的發(fā)展，數(shù)控刀具已形成了三大系統(tǒng)，即車削刀具系統(tǒng)、鉆削刀具系統(tǒng)和銖銃刀具 系統(tǒng)。（1）從結(jié)構(gòu)上可分為整體式鑲嵌式可分為焊接式和機(jī)夾式。機(jī)夾式根據(jù)刀體結(jié)構(gòu)不同， 分為可轉(zhuǎn)位和不轉(zhuǎn)位；減振式當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L(zhǎng)與直徑之比較大時(shí)，為了減少刀具的振動(dòng)， 提高加t精度，多

48、采用此類刀具；內(nèi)冷式切削液通過(guò)刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部; 特殊型式如復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等。（2）從制造所采用的材料上可分為 高速鋼刀具 高速鋼通常是型坯材料，韌性較碩質(zhì)合金好, 硬度、耐磨性和紅硬性較硬質(zhì)合金差，不適于切削碩度較高的材料，也不適于進(jìn)行高速切削。高 速鋼刀具使用前需生產(chǎn)者自行刃磨，但刃磨方便，適于各種特殊需要的菲標(biāo)準(zhǔn)刀具。硬質(zhì)合 金刀具硬質(zhì)合金刀片切削性能優(yōu)異，在數(shù)控車削屮被廣泛使用。碩質(zhì)合金刀片有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格系列 產(chǎn)品，具體技術(shù)參數(shù)和切削性能由刀具生產(chǎn)廠家提供。硬質(zhì)合金刀片按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分為三大類：p 類，m類，k類。p類適于加工鋼、長(zhǎng)屑可鍛鑄鐵（相當(dāng)于我國(guó)的yt類）m

49、類適于 加工奧氏體不銹鋼、鑄鐵、高猛鋼、合金鑄鐵等（相當(dāng)于我國(guó)的yw類）ms類適于加t 耐熱合金和鈦合金k類一一適于加工鑄鐵、冷硬鑄鐵、短屑可鍛鑄鐵、非鈦合金（相當(dāng)丁我國(guó) 的yg類）kn類適于加工鋁、非鐵合金kh類適于加工淬硬材料 陶瓷刀具 立 方氮化硼刀具金剛石刀具（3）從切削工藝上可分為車削刀具分外圓、內(nèi)孔、外螺紋、內(nèi)螺紋，切槽、切端面、切端 而環(huán)槽、切斷等。數(shù)控車床一般使用標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具。機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具的刀片和刀體都 有標(biāo)準(zhǔn)，刀片材料采用硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金以及高速鋼。數(shù)控車床機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具類型有 外圓刀具、外螺紋刀具、內(nèi)圓刀具、內(nèi)螺紋刀具、切斷刀具、孔加工刀具（包括中心孔鉆頭、

50、鋰 刀、絲錐等）。機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具夾固不重磨刀片時(shí)通常采用螺釘、螺釘壓板、杠銷或楔塊等結(jié)構(gòu)。 常規(guī)車削刀具為長(zhǎng)條形方刀體或圓柱刀桿。方形刀體一般用槽形刀架螺釘緊固方式固定。圓柱刀桿是用套筒螺釘緊固方式固定。它們與機(jī)床刀盤之間的聯(lián)接是通過(guò)槽形刀架和套筒接桿來(lái)聯(lián) 接的。在模塊化車削工具系統(tǒng)中，刀盤的聯(lián)接以齒條式柄體聯(lián)接為多，而刀頭與刀體的聯(lián)接是“插 入快換式系統(tǒng)它既可以用于外圓車削又可用于內(nèi)孔錘削，也適用于車削屮心的自動(dòng)換刀系統(tǒng)。 數(shù)控車床使用的刀具從切削方式上分為三類：圓表面切削刀具、端面切削刀具和中心孔類刀具。3. 6. 2刀具的選擇及切削參數(shù)的選擇選擇刀具通常要考慮工件材質(zhì)加工輪丿郭類型機(jī)床允

51、許的切削用量和剛性以及刀具耐用等因 素。數(shù)控加工不僅要求刀具的精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝 調(diào)整方便。1. 刀具材料分析：刀具材料是指刀具切削部分的材料。金屬切削時(shí)，刀具切削部分直接和工件及切屑相接觸， 承受著很大的切削壓力和沖擊，并受到工件及切屑的劇烈摩擦，產(chǎn)生很高的切削溫度。也就是說(shuō), 刀具切削部分是在高溫，高壓及劇烈摩擦的惡劣條件下工作。根據(jù)刀具材料分析，刀具切削部分 的材料必須具備以下幾個(gè)條件。（1）較高的硬度和耐磨性；（2）足夠的強(qiáng)度和韌性；（3）較高的耐熱性；（4）較好的導(dǎo)熱性；（5）良好的工藝性。2刀具的選擇車刀是完成車削加工所必需的工具。它直接參與從

52、工件上切除余量的車削加工過(guò)程。刀具選 擇是數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容z-o刀具選擇合理與否不僅影響到機(jī)床的加工效率，而且還直接影響到加工質(zhì)量。選擇刀具 通?？紤]機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。選擇刀具主要考慮如下幾方面的因素：（1）一次連續(xù)加工的表面盡可能多；（2）在切削加工過(guò)程中，刀具不能與工件輪廓發(fā)生干涉；（3）有利于提高加工效率和加工表面質(zhì)量；（4）有合理的刀具強(qiáng)度和壽命根據(jù)本課題的需要，加工過(guò)程中應(yīng)選擇五種類型的車刀，分別是：內(nèi)孔車刀，外圓車刀， 端面車刀，螺紋刀，切斷刀（切槽刀）。內(nèi)孔表面是零件上的主要表面么一，在本課題的機(jī)械加工屮，根據(jù)孔的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求的 分析，首先從

53、實(shí)體上加工出孔，主要選擇的刀具有：中心鉆、深孔鉆。然后對(duì)已有的孔進(jìn)行半精 加工和精加工，主要選擇的刀具有：內(nèi)鐸刀。確定數(shù)控刀具卡片如下表：產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱c6150主軸零件圖號(hào)z-01序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀具半徑/mm備注1t0190。左偏外圓粗 車刀1端面、粗車外輪廓1.22t0290°外圓精車刀1精車外輪廓0.53t0393°內(nèi)孔粗車刀1粗車內(nèi)錐孔1.04t0493°內(nèi)孔精車刀1精車內(nèi)錐孔0.55t05切槽刀1退刀槽、越程槽b=4 mm6t0690°右偏外圓粗 車刀1粗車外輪廓1.27t07普通外螺紋車刀1螺紋8t0845車刀1倒

54、角9t09中心鉆1頂尖孔0.2510t1090°右偏外圓精 車刀1精車外輪廓0.53. 6. 2確定對(duì)刀方式常用的對(duì)刀方式有：1）試切法對(duì)刀試切法對(duì)刀是實(shí)際中應(yīng)用的最多的一種對(duì)刀方法。具體操作方法如下：工件和刀具裝夾完畢，驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)刀架至t件試切一段外圓。然后保持x坐標(biāo)不變 移動(dòng)z軸刀具離開(kāi)工件，測(cè)屋出該段外圓的直徑。將其輸入到和應(yīng)的刀具參數(shù)中的刀長(zhǎng)中，系統(tǒng) 會(huì)自動(dòng)用刀具當(dāng)前x處標(biāo)減去試切出的那段外圓直徑，即得到工件坐標(biāo)系x原點(diǎn)的位置。再移 動(dòng)刀具試切工件一端端面，在相應(yīng)刀具參數(shù)中的刀寬中輸入z0,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將此時(shí)刀具的z坐標(biāo)減去剛才輸入的數(shù)值，即得 工件坐標(biāo)系z(mì)原點(diǎn)的位置。事實(shí)上，找工件原點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系屮的位置并不是求該點(diǎn)的實(shí)際位置，而是找刀尖點(diǎn)到達(dá)（0, 0）時(shí)刀架的位置。采用這種方法對(duì)刀一般不使用標(biāo)準(zhǔn)刀，在加工之前需要將所要用刀的刀具全部 都對(duì)好。2）對(duì)刀儀自動(dòng)對(duì)刀現(xiàn)在很多車床上都裝備了對(duì)刀儀，使用對(duì)刀儀對(duì)刀可免去測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的誤差，人人提高對(duì)刀 精度。由于使用對(duì)刀儀可以自動(dòng)計(jì)算各把刀的刀長(zhǎng)與刀寬的差值，并將其存入系統(tǒng)中，在加工另 外的零件的時(shí)候就只需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刀，這樣就大大節(jié)約了時(shí)間。需要注意的是使用對(duì)刀儀對(duì)刀一般 都設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刀具，在對(duì)刀的時(shí)候先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刀。由上述知識(shí)可知我的零件屬于單件小批生產(chǎn)，根據(jù)加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及選用的刀具為非標(biāo) 準(zhǔn)刀，