基于螺紋軸數(shù)控工藝規(guī)程的制定與加工數(shù)控畢業(yè)設(shè)計(jì)_說(shuō)明

1、. . . . 基于螺紋軸數(shù)控工藝規(guī)程的制定與加工數(shù)控畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄 摘要.1 關(guān)鍵字.11. 零件圖的分析 21.1零件圖的正確性與完整性分析21.2零件結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)工藝性分析 21.3零件精度與技術(shù)要求分析 22.數(shù)控設(shè)備選擇 33.零件定位基準(zhǔn)與裝夾方式的確定 33.1選擇定位基準(zhǔn) 33.2確定工件的裝夾方式 44.選擇刀具與對(duì)刀 44.1正確選擇粗、精加工刀具 54.2確定對(duì)刀方式與對(duì)刀點(diǎn) 54.3合理確定換刀點(diǎn) 65.制訂合理的加工方案 65.1劃分?jǐn)?shù)控加工工序 65.2合理確定工步順序與走刀路線 76.確定數(shù)控加工余量、工序尺寸與公差 86.1確定數(shù)控加工余量 86.2確定工序尺寸與公

2、差 87.合理確定切削用量 87.1確定被吃刀量 97.2確定進(jìn)給量與進(jìn)給速度 97.3確定切削速度與主軸轉(zhuǎn)速 107.4此件切削用量的確定118.編制數(shù)控加工程序并進(jìn)行校驗(yàn)15總結(jié)19參考文獻(xiàn)2023 / 23 基于螺紋軸數(shù)控工藝規(guī)程的制定與加工 吳海濤 11機(jī)電13班開 題 報(bào) 告選題名稱基于PLC的物料分揀機(jī)械手自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課題容主要容：關(guān)鍵問(wèn)題：目前，自動(dòng)分揀系統(tǒng)在生產(chǎn)工業(yè)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，該系統(tǒng)主要有機(jī)械手的運(yùn)用和plc的步進(jìn)指令編程。而自動(dòng)分揀系統(tǒng)的軟件編程是這設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，關(guān)系著整個(gè)系統(tǒng)的成敗。本文正是以基于機(jī)械手中電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)為研究對(duì)象，并結(jié)合plc軟件編程控制進(jìn)行了一系列

3、研究，最終提出了一整自動(dòng)分揀機(jī)plc控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，并進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。選題的目的和意義目的：本文主要針對(duì)生產(chǎn)線上的自動(dòng)化設(shè)計(jì)了一個(gè)分揀機(jī)械手，該機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的伸縮，升降，吸住和放下等動(dòng)作，傳送機(jī)分揀貨物裝置可分別檢出大、小鐵球，放入相應(yīng)的箱子中，控制系統(tǒng)采用PLC控制，機(jī)械手設(shè)手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式，可以通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行工作方式轉(zhuǎn)換。意義：隨著工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)械化進(jìn)程的加速，自動(dòng)控制正在逐步取代傳統(tǒng)的人工控制，自動(dòng)分揀系統(tǒng)就是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，它能部分地代替人工操作；能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時(shí)間和位置來(lái)完成工件的傳送和裝卸；廣泛的應(yīng)用機(jī)械手，可以逐步改善勞動(dòng)條

4、件，更強(qiáng)與可控的生產(chǎn)能力，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量，消除枯燥無(wú)味的工作，節(jié)約勞動(dòng)力，提供更安全的工作環(huán)境，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少勞動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，提高機(jī)床，減少工藝過(guò)程中的工作量與降低停產(chǎn)時(shí)間和庫(kù)存，顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)（1）.機(jī)械手的運(yùn)轉(zhuǎn)方面：1）如何實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的上升，下降等操作；2）機(jī)械手如何能夠?qū)a(chǎn)品分揀出來(lái)。以上這些都將給我們的設(shè)計(jì)帶來(lái)難度（2）plc的步進(jìn)指令編程方面：1）首先要把整個(gè)控制過(guò)程按任務(wù)要求分解，如何畫出機(jī)械手系統(tǒng)控制過(guò)程的流程圖；2）分配，確定狀態(tài)器元件，弄清每個(gè)被分配狀態(tài)器的功能；3）

5、如何編寫程序設(shè)計(jì)方案（1）據(jù)控制要求，分析控制系統(tǒng)，完成系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。（2）搭建實(shí)際電路或借助PLC實(shí)驗(yàn)箱完成調(diào)試計(jì)劃進(jìn)度12月19日-1月10日：查閱、收集相關(guān)技術(shù)資料，完成開題報(bào)告。1月11日-1月25日：據(jù)設(shè)計(jì)要求，制定總體設(shè)計(jì)規(guī)劃，擬定論文提綱。1月26日-2月10日：執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2月11日-2月26日：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2月27日-3月3日：控制要求分析。3月4號(hào)-3月17日：控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3月18日-3月31日：選擇合適的PLC、I/O點(diǎn)數(shù)分配。4月1日-4月14日：PLC程序設(shè)計(jì)。4月15日-4月28日：完成論文的修訂工作，制作幻燈片。4月29日-5月20日：準(zhǔn)備答辯。參考

6、文獻(xiàn)1 廖常初主編.PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用. 機(jī)械工業(yè),20042 簡(jiǎn)明維修電工手冊(cè) 機(jī)械工業(yè),19933 金榮主編.可編程序控制器原理與應(yīng)用 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院4 易傳祿主編.可編程序控制器應(yīng)用指南科普5 方承遠(yuǎn)主編.工廠電氣控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)6 王永華主編.現(xiàn)代電氣與可編程技術(shù) 機(jī)械工業(yè)7 湯以主編.電氣與可編程序控制器技術(shù) 機(jī)械工業(yè)指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日可行性論證結(jié)論教研室主任簽字： 年 月 日1.零件圖的分析1.1零件圖的正確性與完整性分析零件圖是零件加工的基礎(chǔ)，在進(jìn)行零件工藝規(guī)程制訂之前，必須檢查其正確性與完整性。該零件包括圓柱，圓錐，順圓弧，逆圓弧，溝槽，螺紋以與孔等表面，零件

7、圖表達(dá)直觀、清楚，繪制符合國(guó)家繪圖標(biāo)準(zhǔn)；尺寸、公差以與技術(shù)要求的標(biāo)注齊全、合理，符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，且有利于編制程序時(shí)的數(shù)據(jù)分析和計(jì)算；表面粗糙度的標(biāo)注則明確了各加工面的加工精度要求。綜上所述，該零件圖正確且完整！1.2零件結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)工藝性分析對(duì)零件進(jìn)行工藝分析的一個(gè)主要容就是研究，審查機(jī)器和零件的結(jié)構(gòu)工藝性。所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下，其制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。結(jié)構(gòu)工藝性好可以方便制造，降低制造成本；不好的結(jié)構(gòu)工藝性會(huì)使加工困難，浪費(fèi)材料，浪費(fèi)工時(shí)，甚至無(wú)法加工。對(duì)于該零件的結(jié)構(gòu)工藝性：1）加工時(shí)有利于刀具的進(jìn)入和退出，確保了加工的可能性和方便性2）零件的尺寸精度

8、，表面粗糙度要求經(jīng)濟(jì)合理3）零件結(jié)構(gòu)便于裝夾，只需兩次裝夾就能完成全部加工，有利于保證位置精度，也提高了生產(chǎn)效率4）使用標(biāo)準(zhǔn)刀具即能加工5）尺寸標(biāo)注方便數(shù)控編程綜上所述，根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)條件來(lái)說(shuō)，該零件結(jié)構(gòu)工藝性較好！1.3零件精度與技術(shù)要求分析對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，不僅要對(duì)零件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析，也要對(duì)零件的技術(shù)性進(jìn)行分析！分析技術(shù)要求主要包括以下幾個(gè)方面：1）加工表面的尺寸精度2）主要加工表面的形狀精度3）主要加工表面之間的相互位置精度4）加工表面的粗糙度以與表面質(zhì)量方面的其他要求5）熱處理要求6）其他要求（如動(dòng)平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等）要注意分析這些要求在保證使用性能的前提下

9、是否經(jīng)濟(jì)合理，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下能否實(shí)現(xiàn)。該螺紋軸零件400.02，500.02的尺寸精度均為IT8，表面粗糙度Ra值均為1.6m；440.02的尺寸精度為IT8，32的尺寸精度為IT7，表面粗糙度Ra值均為3.2m，長(zhǎng)度尺寸有370.1與1210.1的要求。該零件的加工精度與表面粗糙度要求不是很高，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下能夠?qū)崿F(xiàn)，且經(jīng)濟(jì)合理。零件材料為45鋼，是當(dāng)今最常用的工業(yè)金屬之一，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造，這種鋼的機(jī)械性能與切削加工性能較好，且相對(duì)于鋁合金、黃銅價(jià)格便宜。材料無(wú)熱處理和硬度要求，在加工完成后零件有毛刺需要去除，以保證表面的光潔度和外形的美觀。綜上所述，該零件的加工具有可行性！2.數(shù)控

10、設(shè)備選擇選擇加工機(jī)床，首先要保證加工零件的技術(shù)要求，即能夠加工出合格的零件。其次是要有利于提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和通用性，具有更高的加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量，具有較高的生產(chǎn)率。數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)：1）加工精度高2）對(duì)加工對(duì)象適應(yīng)性強(qiáng)3）加工復(fù)雜工件比較方便4）加工生產(chǎn)率高5）易于建立計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)控機(jī)床的適用圍：數(shù)控機(jī)床最適合在單件、小批量的生產(chǎn)條件下，加工具有下列特點(diǎn)的零件：用普通機(jī)床難以加工的形狀復(fù)雜的曲線、曲面零件;結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求多部位，多工序加工的零件；價(jià)格昂貴、不允許報(bào)廢的零件；要求精密復(fù)制或準(zhǔn)備多次改變?cè)O(shè)計(jì)的零件。由于該零件為單件生產(chǎn)，且

11、含有用普通機(jī)床難以加工的曲面。所以采用數(shù)控機(jī)床較好。本零件可直接采用數(shù)控機(jī)床加工，只需裝夾兩次，就能完成零件的全部加工，加工精度好，加工質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。當(dāng)然，若由普通機(jī)床和數(shù)控機(jī)床聯(lián)合加工，也能加工出零件，但需要多次裝夾，且加工質(zhì)量和加工精度較數(shù)控機(jī)床較差，又耗時(shí)。結(jié)合零件的特點(diǎn)與當(dāng)前的生產(chǎn)條件，宜選用華中數(shù)控臥式車床CK6132S！3.零件定位基準(zhǔn)與裝夾方式的確定3.1選擇定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)的選擇是制訂工藝規(guī)程的一個(gè)重要問(wèn)題，它直接影響到工序的數(shù)目、夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度與零件精度是否易于保證。定位基準(zhǔn)一般分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。在工件機(jī)械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未加工的表面作定位基準(zhǔn)，這

12、種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。而在隨后的工序中用已加工過(guò)的表面來(lái)作定位的基準(zhǔn)則為精基準(zhǔn)。選擇定位基準(zhǔn)時(shí),主要是從保證工件加工精要求出發(fā),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)。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件的加工精度，特別是加工表面的相互位置精度來(lái)考慮，同時(shí)也要照顧到裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因此，進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)考慮以下原則：1）基準(zhǔn)重合原則2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則3）便于裝夾原則4）便于對(duì)刀原則粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證加工面有足夠余量，并盡快獲得精基準(zhǔn)來(lái)考慮。選擇粗基準(zhǔn)可按照以下原則進(jìn)行：1）合理分配加工余量原則2）保證零件相互位置要求的原則3）便于夾緊原則4）粗基準(zhǔn)不得重復(fù)使用的原則由于該件

13、為軸類零件，且毛坯材料為45鋼，外圓柱表面毛坯余量均勻，較為光潔，定位可靠，夾緊方便，所以宜采用毛坯外圓柱表面作為粗基準(zhǔn)。該件采用已加工出的 44的外圓柱面作為精基準(zhǔn)，滿足了基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，保證了各加工面的相互位置精度，且該精基準(zhǔn)能使工件安裝可靠，而且便于對(duì)刀，滿足了便于裝夾原則，便于對(duì)刀原則。3.2確定工件的裝夾方式軸類工件進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，常用的裝夾方式：1）用三爪自定心卡盤裝夾：外形規(guī)則的中小型工件2）用兩頂尖裝夾：長(zhǎng)度尺寸較大或加工工序較多的工件3）用卡盤和頂尖裝夾：加工較重工件4）用雙三爪自定心卡盤裝夾：精度要求高，變形要求小的細(xì)長(zhǎng)軸類工件5）用四爪單動(dòng)卡盤裝夾：大型或形狀不規(guī)則工件的單

14、件小批生產(chǎn)6）用專用夾具裝夾：通用夾具無(wú)法裝夾的，批量較大的工件 由于該螺紋軸零件為單件生產(chǎn)，且為外形較規(guī)則的小型零件，故選用三爪自定心卡盤裝夾。方便省時(shí)且自動(dòng)定心好！4.選擇刀具與對(duì)刀4.1正確選擇粗、精加工刀具數(shù)控加工對(duì)刀具的要求較高，尤其對(duì)刀具的剛度和耐用度方面更嚴(yán)格。剛性不好，降低生產(chǎn)效率，在加工中易打刀，刀具耐用度差，需經(jīng)常更換刀具對(duì)刀，從而增加輔助時(shí)間，影響加工效率，且易在工件表面留下接刀痕跡，影響表面質(zhì)量。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)選擇刀具的形狀與尺寸，保證零件在加工過(guò)程中，刀具不與工件產(chǎn)生干涉和碰撞也至關(guān)重要。根據(jù)該零件所需加工的表面，我共選用了5把車刀，分別為：外圓車刀、外切槽刀、外螺紋

15、刀、孔車刀與切槽刀。刀片全部為硬質(zhì)合金，故剛度和耐用度均較好，而且刀具的選擇也保證了在加工過(guò)程中不與工件產(chǎn)生干涉與碰撞。4.2確定對(duì)刀方式與對(duì)刀點(diǎn)4.2.1對(duì)刀方式對(duì)刀是在加工程序執(zhí)行前，調(diào)整每把刀的刀位點(diǎn)，使其盡量重合于某一基準(zhǔn)點(diǎn)的過(guò)程。對(duì)刀的目的是通過(guò)確定刀具起始點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系與設(shè)置刀偏量。對(duì)刀是進(jìn)行數(shù)控加工應(yīng)具備的最基本技能，對(duì)刀的準(zhǔn)確性決定了零件的加工精度，對(duì)刀的效率也直接影響數(shù)控加工的效率。在實(shí)際中最常用的對(duì)刀方式是試切對(duì)刀法。雖說(shuō)此方法占用機(jī)床時(shí)間較長(zhǎng)，但由于操作簡(jiǎn)單，所需輔助設(shè)備少，因此，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。因我加工此件選擇的設(shè)備為華中CK6132S經(jīng)濟(jì)型數(shù)控臥式車床，所

16、以采用手動(dòng)試切對(duì)刀法。其步驟如下：1）裝夾好工件和刀具2）進(jìn)入“手動(dòng)”方式，并使主軸進(jìn)行中速旋轉(zhuǎn)3）手動(dòng)車端面，車削后，保持Z軸不變，沿+X退出，停止主軸，并把“刀偏表”中Z向顯示置0。4）手動(dòng)車一小段外圓（足夠卡尺測(cè)量就好），車削后，保持X軸不變，沿+Z退出，停止主軸，測(cè)量直徑，并把“刀偏表”中X向顯示輸入實(shí)際直徑值。5）對(duì)刀完畢。根據(jù)所需依次進(jìn)行對(duì)刀。4.2.2對(duì)刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn)是用以確定工件坐標(biāo)系相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系之間的關(guān)系的點(diǎn)，是用來(lái)確定刀具與工件的相對(duì)位置關(guān)系的點(diǎn)。確定對(duì)刀點(diǎn)的位置需注意：1）對(duì)刀點(diǎn)在機(jī)床上方便對(duì)刀，便于觀察和檢測(cè)，編程時(shí)便于數(shù)學(xué)處理和有利于簡(jiǎn)化編程2）盡量與工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或

17、工藝基準(zhǔn)相一致3）盡量使加工程序中空行程路線較短，并便于換刀因該螺紋軸零件的毛坯尺寸為55125mm，所以我把對(duì)刀點(diǎn)選為X58 Z2，這樣可實(shí)現(xiàn)零件的快速加工。4.3合理確定換刀點(diǎn)換刀點(diǎn)是指在編制加工中心、數(shù)控車床等多刀加工的各種數(shù)控機(jī)床所需加工程序時(shí)指定用于換刀的位置點(diǎn)是相對(duì)于機(jī)床固定原點(diǎn)而設(shè)置的一個(gè)自動(dòng)換刀或換工作臺(tái)的位置。 進(jìn)行換刀點(diǎn)的位置設(shè)置時(shí)需注意：1）保證換刀時(shí)刀具與工件或機(jī)床不發(fā)生碰撞2）盡量減少換刀時(shí)的空行程距離對(duì)于此零件我把換刀點(diǎn)位置選為X100 Z100，這樣設(shè)置能夠保證換刀時(shí)刀具與機(jī)床不發(fā)生碰撞，而且便于快速進(jìn)刀。如果將換刀點(diǎn)設(shè)置太遠(yuǎn)，則必然增加換刀時(shí)的空行程距離；若太近

18、，則會(huì)發(fā)生碰撞。因此，該位置較為合理。5.制訂合理的加工方案5.1劃分?jǐn)?shù)控加工工序工序主要是指一個(gè)或一組工人在一個(gè)工作地點(diǎn)或一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上，對(duì)同一個(gè)或幾個(gè)工件進(jìn)行加工所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程。劃分是否為同一工序的主要依據(jù)是：工作地點(diǎn)（或機(jī)床）是否變動(dòng)和加工是否連續(xù)。在數(shù)控車床上加工零件，應(yīng)按工序集中的原則劃分工序：1）以一次安裝所進(jìn)行的加工作為一道工序2）以一個(gè)完整數(shù)控程序連續(xù)加工的容為一道工序3）以工件上的結(jié)構(gòu)容組合用一把刀具加工為一道工序4）以粗精加工劃分工序?yàn)楦玫耐瓿杉庸?，現(xiàn)擬定兩種加工方案：方案一：根據(jù)裝夾次數(shù)劃分工序：以一次安裝所進(jìn)行的加工作為一道工序工序一：車端面，加工右端外輪

19、廓工序二：調(diào)頭，加工左端外輪廓方案二：以粗精加工劃分工序工序一：車端面，粗加工右端外輪廓工序二：粗加工左端外輪廓工序三：精加工右端外輪廓工序四：精加工左端外輪廓方案分析：兩種方案相比較，方案一，工序集中，兩次裝夾可以把外輪廓全部加工出來(lái)，而且粗加工走刀路線較短，并且遵循以一次安裝所進(jìn)行的加工作為一道工序的原則。方案二，多次調(diào)頭，不利于保證相互位置精度，工序比較分散，工序分散不能體現(xiàn)數(shù)控加工的特點(diǎn)。綜上所述，對(duì)于該螺紋軸的加工我選擇方案一！5.2合理確定工步順序與走刀路線5.2.1工步順序工步主要是指在加工表面，加工刀具不變，切削用量中的切削速度和進(jìn)給量不變的情況下所完成的那部分工序。劃分是否為

20、同一工步主要依據(jù)是：上述三個(gè)因素中任一改變，即為不同工步。工序一：車端面，加工右端外輪廓1）車右端面2）粗車右端外輪廓，留0.5mm精車余量3）精車右端外輪廓，保證其加工精度與表面粗糙度4）切槽（寬5mm）5）車M302螺紋并保證其加工精度工序二：調(diào)頭，加工左端外輪廓1）車端面，保證長(zhǎng)度1210.1mm2）鉆孔（直徑25mm）3）粗車左端外輪廓，留0.5mm精車余量4）精車左端外輪廓，保證其加工精度與表面粗糙度5）粗車左端輪廓，留0.5mm精車余量6）精車左端輪廓，保證其加工精度與表面粗糙度7）切槽（寬5mm）5.2.2走刀路線走刀路線是指數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中刀具相對(duì)零件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向。進(jìn)行走

21、刀路線確定時(shí)，首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，進(jìn)給路線和空行程最短，精加工連續(xù)切削，保證表面質(zhì)量，中間不允許斷刀。精加工：沿零件輪廓順序進(jìn)給粗加工：三角形循環(huán)、矩形循環(huán)、沿零件輪廓進(jìn)給。在同等條件下，優(yōu)先采用進(jìn)給路線最短的矩形循環(huán)，可以有效提高生產(chǎn)率、降低刀具的損耗等。結(jié)合本零件的特征與精度要求，應(yīng)先加工右端外輪廓，再加工左端外輪廓。由于該零件為單件生產(chǎn)，走刀路線設(shè)計(jì)不必考慮最短進(jìn)給路線或最短空行程路線，外輪廓表面粗車進(jìn)給路線可沿零件輪廓順序進(jìn)行。精車路線，采用沿零件輪廓順序進(jìn)給連續(xù)加工完成。走刀路線詳見走刀路線圖！6.確定數(shù)控加工余量、工序尺寸與公差6.1確

22、定數(shù)控加工余量加工余量指加工時(shí)從加工表面上切去的金屬層厚度。加工余量分為工序余量和總余量。工序余量是指某一表面在一道工序中被切除的金屬層厚度?？傆嗔渴侵噶慵拿髯?yōu)槌善窌r(shí)從某一表面所切除的金屬層厚度。加工余量的確定方法：1）查表修正法2）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法3）分析計(jì)算法對(duì)于該件余量的確定，我主要采用查表修正法與經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法。6.2確定工序尺寸與公差每道工序所應(yīng)保證的尺寸叫工序尺寸。當(dāng)工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)，工序尺寸與公差的確定步驟如下：1）定毛坯總余量和工序余量2）定工序公差3）求工序基本尺寸4）確定工序尺寸與公差7.合理確定切削用量切削用量是數(shù)控加工工藝中的重要容，它不僅影響數(shù)

23、控車床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量，因此數(shù)控加工中切削用量的確定至關(guān)重要。數(shù)控車削中的切削用量是表示車床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度的重要參數(shù)，在加工程序的編制中，選好切削用量，使切削深度、主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度三者間能互相適應(yīng)，形成最佳切削參數(shù)，工藝處理的重要容之一。它對(duì)切削力、功率消耗、刀具磨損、刀具耐用度、加工精度和表面質(zhì)量等均有明顯影響，因此合理選擇切削用量對(duì)提高切削效率，保證加工質(zhì)量和降低成本具有重要作用。所謂合理選擇切削用量是指充分利用刀具切削性能和機(jī)床動(dòng)力性能，在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。要確定合理的切削用量，既要從理論上充分認(rèn)識(shí)切削用量，又要將理論上得

24、出的切削用量運(yùn)用到實(shí)際中去，這樣才能綜合機(jī)床、刀具、加工材料確定最佳的切削用量。對(duì)于粗加工，應(yīng)從零件加工的經(jīng)濟(jì)性來(lái)選擇切削用量；對(duì)于精加工，應(yīng)根據(jù)零件的加工精度，特別是表面粗糙度來(lái)選擇切削用量。7.1確定被吃刀量背吃刀量ap是待加工表面和已加工表面之間的垂直距離。車削圓柱面時(shí)ap=（dw-dn）/2 其中，dw-待加工表面 dn-已加工表面選擇背吃刀量時(shí)應(yīng)注意：1）在機(jī)床主體、夾具、刀具、零件這一系統(tǒng)剛性允許的情況下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。2）當(dāng)零件的精度要求較高時(shí)，應(yīng)考慮適當(dāng)留出精車余量，其所留精車余量一般比普通車削所留余量小，常取0.10.5mm。3）若切

25、削表層有硬皮的鑄鍛件或切削不銹鋼等加工硬化嚴(yán)重的材料時(shí)，應(yīng)盡可能使背吃刀量超過(guò)硬皮或冷硬層厚度，以防刀尖過(guò)早磨損。7.2確定進(jìn)給量與進(jìn)給速度7.2.1確定進(jìn)給量進(jìn)給量是工件每轉(zhuǎn)一周，車刀沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離。粗加工時(shí)，工件表面質(zhì)量要求不高，但切削力往往很大，合理進(jìn)給量的大小主要受機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度、刀具強(qiáng)度與剛性、工件的裝夾剛度等因素的限制。精加工時(shí)，合理進(jìn)給量的大小則主要受加工精度和表面粗糙度的限制。所以，粗加工時(shí)，在條件允許的圍，選取的進(jìn)給量要大一些。精加工則應(yīng)以保證加工精度和表面粗糙度來(lái)選取了。粗車進(jìn)給量一般取0.30.8mm/r；精車進(jìn)給量一般取0.10.3mm/r；切斷進(jìn)給量一般取0.

26、050.2mm/r。7.2.2確定進(jìn)給速度進(jìn)給速度主指在單位時(shí)間里，刀具沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離。有些數(shù)控機(jī)床規(guī)定可選用每轉(zhuǎn)進(jìn)給量表示進(jìn)給速度。選擇進(jìn)給速度時(shí)應(yīng)注意：1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100200mm/min圍選取。 2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在2050mm/min圍選取。 3）當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在2050mm/min圍選取。 4）刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定盡量高進(jìn)給速度。5）進(jìn)給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和切削速度相適應(yīng)7.3確定切削速度與主軸轉(zhuǎn)速

27、7.3.1確定切削速度切削速度是指在切削加工中，刀刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的速度。在背吃刀量和進(jìn)給量選定后，根據(jù)合理的刀具使用壽命計(jì)算或查表來(lái)選定切削速度。選擇切削速度時(shí)應(yīng)注意：1） 粗車時(shí)，ap和f較大，故選擇較低的v；精車時(shí)，ap和f較小，故選擇較高的v2） 工件材料硬度、強(qiáng)度高時(shí)，應(yīng)選較低的v ；加工奧氏體不銹鋼、鈦合金和高溫合金等難加工材料時(shí)，只能取較低的v3） 切削合金鋼比切削中碳鋼切削速度應(yīng)降低20%30%；切削調(diào)質(zhì)狀態(tài)的鋼比切削正火、退火狀態(tài)鋼要降低切削速度20%30%；切削有色金屬比切削中碳鋼切削速度可提高100%300%4） 刀具材料的切削性能愈好，切削速度也選的愈高。5）

28、 精加工時(shí)，應(yīng)盡量避開積屑瘤和鱗刺產(chǎn)生的區(qū)域6） 斷續(xù)切削時(shí)，為減少?zèng)_擊和熱應(yīng)力，宜降低切削速度7） 在易發(fā)生振動(dòng)的情況下，切削速度應(yīng)避開自激振動(dòng)的臨界速度8） 加工大件、細(xì)長(zhǎng)件和薄壁工件或加工帶外皮的工件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低切削速7.3.2確定主軸轉(zhuǎn)速在確定主軸轉(zhuǎn)速時(shí)，需要先確定其切削速度，而切削速度又與進(jìn)給量和背吃刀量有關(guān)。主軸轉(zhuǎn)速的確定方法，除加工螺紋外，其他與普通車削時(shí)一樣，應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料與加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來(lái)確定。在生產(chǎn)中，主軸轉(zhuǎn)速可用S=1000vC/d來(lái)計(jì)算其中，S - 主軸轉(zhuǎn)速,單位r/minvC - 切削速度, 單位m/mind -工

29、件待加工表面直徑，單位mm在車削螺紋時(shí)，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距（或?qū)С蹋┐笮　Ⅱ?qū)動(dòng)電機(jī)的降頻特性與螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響，故對(duì)于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦的主軸轉(zhuǎn)速圍會(huì)有所不同，如大多數(shù)經(jīng)濟(jì)車床數(shù)控系統(tǒng)推薦車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速如下：S1200/P-k其中，P-被加工螺紋螺距或?qū)С蘫-保險(xiǎn)系數(shù)，一般取807.4此件切削用量的確定工序一：車端面，加工右端外輪廓1）車端面進(jìn)行端面車削時(shí)，主要采用手動(dòng)控制，所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取ap=2mm參考文獻(xiàn)2表1.4，取f=0.5mm/r參考文獻(xiàn)2表1.10，取156m/min，取S=900r/min進(jìn)給速度可由手動(dòng)控制！2）粗車右端外輪廓，留0.5mm精車余

30、量根據(jù)零件圖可知該零件中最大外圓表面粗加工后尺寸達(dá)到50.5 mm,毛坯尺寸為55 mm，所以粗加工：參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強(qiáng)度為610Mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知，粗加工時(shí)23mm，所以取2mmf=0.20.4mm/r,取f=0.2mm/r80120m/min,取110m/min,取S=600r/minF=sf=6000.2=120mm/min3）精車右端外輪廓，保證其加工精度與表面粗糙度因只留了0.5mm精加工余量，且精加工一次走刀完成，所以0.25mm參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強(qiáng)度為610Mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知，精加工時(shí)f=0.10.2 mm/r,取f=0.

31、1mm/r120150m/min,取120m/min，取S=1000r/minF=sf=10000.1=100mm/min4）切槽（寬5mm）因所切槽寬5mm，所以5mm切槽時(shí)f一般取0.050.2 mm/r，取f=0.06mm/r參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強(qiáng)度為610Mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知,寬度5mm的槽，70110m/min,此槽寬度為5mm，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)取50m/min,取S=500r/minF=Sf=500x0.06=30mm/min 5）車M302螺紋并保證其加工精度因該螺紋為M302，所以參考文獻(xiàn)8可知，此螺紋牙深為1.299mm，需要切削5次，被吃刀量ap依次為0.4

32、5mm,0.3mm,0.3mm,0.2mm,0.05mm。螺紋的進(jìn)給量為螺距值f=P=2mm/r,取S=500mm/r工序二：調(diào)頭，加工左端外輪廓1）車端面，保證長(zhǎng)度進(jìn)行端面車削時(shí)，主要采用手動(dòng)控制,為了保證零件的長(zhǎng)度取2mm參考文獻(xiàn)2表1.4，取f=0.5mm/r參考文獻(xiàn)2表1.10，取156m/min，取S=900r/min進(jìn)給速度可由手動(dòng)控制！2）鉆孔（直徑25mm）鉆孔時(shí)選用25mm的麻花鉆，所以12.5mm參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強(qiáng)度為610Mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知，鉆孔時(shí)f=0.10.2 mm/r2530m/min,取30m/min,取S=400r/min進(jìn)給速度由

33、手動(dòng)控制！3）粗車左端外輪廓，留0.5mm精車余量根據(jù)零件圖可知該零件中最大外圓表面粗加工后尺寸達(dá)到50.5 mm,毛坯尺寸為55 mm，所以粗加工：參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強(qiáng)度為610Mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知，粗加工時(shí)23mm，所以取2mmf=0.20.4mm/r,取f=0.2mm/r80120m/min,取110m/min,取S=600r/minF=sf=6000.2=120mm/min4）精車左端外輪廓，保證其加工精度與表面粗糙度因只留了0.5mm精加工余量，且精加工一次走刀完成，所以0.25mm參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強(qiáng)度為610Mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知

34、，精加工時(shí)f=0.10.2 mm/r,取f=0.1mm/r120150m/min,取150m/min，取S=1000r/minF=sf=10000.1=100mm/min5）粗車左端輪廓，留0.5mm精車余量根據(jù)零件圖可知，該零件中最小孔，粗加工后達(dá)到尺寸29.5mm，且預(yù)先在該件上鉆了25mm的孔。所以粗加工：參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強(qiáng)度為610Mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知，粗加工時(shí)23mm，所以取2mm結(jié)合鉆孔f=0.10.2 mm/r,取f=0.2mm/r結(jié)合粗加工80120m/min，鉆孔2530m/min與實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)取40m/min,取S=500r/minF=Sf=50

35、00.2=100mm/min6）精車左端輪廓，保證其加工精度與表面粗糙度因只留了0.5mm精加工余量，且精加工一次走刀完成，所以0.25mm參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強(qiáng)度為610Mpa參考文獻(xiàn)5表4-3,結(jié)合鉆孔和精加工f=0.10.2 mm/r，取f=0.1mm/r結(jié)合精加工120150m/min,鉆孔2530m/min與實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)取80m/min，取S=800r/minF=sf=8000.1=80mm/min7）切槽（寬5mm）因所切槽寬5mm，所以5mm切槽時(shí)f一般取0.050.2 mm/r，取f=0.06mm/r參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強(qiáng)度為610Mpa參考文獻(xiàn)

36、5表4-3得知,寬度5mm的槽，70110m/min,此槽寬度為5mm，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)取50m/min,取S=500r/minF=Sf=500x0.06=30mm/min 在實(shí)際數(shù)控加工中，主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，還可通過(guò)操作面版上的“倍率”按鈕隨時(shí)調(diào)整。8.編制數(shù)控加工程序并進(jìn)行校驗(yàn)零件右端外輪廓%1000 N1 T0101 N2 G00 X100 Z100N3 M03 S600N4 G00 X58 Z2 N5 G71 U2 R1 P12 Q28 X0.5 Z0.1 F120N6 G00 X100 Z100N7 M05N8 M00N9 T0101N10 M03 S1000N11 G00 X58 Z2N

37、12 G00 X0 Z2N13 G01 X0 Z0 F100N14 G03 X24 Z-12 R12 F100N15 G01 Z-15 N16 X26N17 X29.9 Z-17N18 Z-40N19 X34N20 X40 Z-50N21 X44N22 Z-58N23 G02 Z-66 R6 F100N24 G01 Z-74N25 X46N26 G03 X50 Z-76 R2 F100N27 G01 Z-78N28 X52N29 G00 X100 Z100N30 M05N31 M00N32 T0202N33 M03 S500N34 G00 X52 Z-40N35 G01 X26 F30N36

38、G04 P3N37 G01 X52 F30N38 G00 X100 Z100N39 M05N40 M00N41 T0303N42 M03 S500N43 G00 X32 Z-12N44 G76 C3 A60 X27.4 Z-37 K1.3 U0.1 V0.05 Q0.45 F2N45 G82 X27.4 Z-37 F2N46 G82 X27.4 Z-37 F2N47 G00 X100 Z100N48 M05N49 M30零件左端外輪廓%2000N1 T0101 N2 G00 X100 Z100N3 M03 S600N4 G00 X58 Z2 N5 G71 U2 R1 P12 Q18 X0.5 Z0.1 F120N6 G00 X100 Z100N7 M05N8 M00N9 T0101N10 M03 S1000N11 G00 X58 Z2N12 G00 X32 Z2N13 G01 X40 Z-2 F100N14 Z-37N15 X46N16