機(jī)電3091佟鐵成

1、吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文題目:圓弧軸數(shù)控車削加工工藝的編制系部：化工機(jī)械系專業(yè)：機(jī)電設(shè)備維修與管理學(xué)生姓名：佟鐵成學(xué)號:22班級：機(jī)電3091指導(dǎo)教師：朱立達(dá)2012年 04 月 05日畢業(yè)論文任務(wù)書論文題目： 圓弧軸數(shù)控車削加工工藝的編制專業(yè)： 機(jī)電設(shè)備維修與管理 班級: 機(jī)電3091學(xué)生： 佟鐵成指導(dǎo)教師:朱立達(dá)1 論文的主要任務(wù)及目標(biāo)圓弧軸數(shù)控車削加工工藝在工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的用途。畢業(yè)設(shè)計中要求學(xué)生熟悉及掌握該技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)知識，通過畢業(yè)設(shè)計為學(xué)生今后的工作打下良好的基 礎(chǔ)。2. 論文的基本要求和內(nèi)容1 分析數(shù)控車削的加工工藝;2. 熟悉機(jī)床的基本操作方法;3. 了解機(jī)床的基本特征;4

2、. 完成一個圓弧軸的工件設(shè)計。3. 主要參考文獻(xiàn)1 詹華西編.數(shù)控加工與編程.西安：西安電子科技大學(xué)出版社.2004年2 余英良編.數(shù)控加工編程及操作.北京：高等教育出版社.2005年3 李華編.機(jī)械制造技術(shù).北京：高等教育出版社.2006年4.進(jìn)度安排論文各階段名稱起止日期1論文題目的初步選擇2論文題目的選定2012.3.15 3論文題目的參考材料選擇2012.3.22 4論文初步完成20114.115論文初步審核2012.4.12 6論文修改2012.4.21 7論文最終審核2012.4.26 摘 要隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在企業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。數(shù)控加工 制造技術(shù)正逐漸得到廣泛

3、的應(yīng)用，對零件進(jìn)行編程加工之前，工藝分析具有非常 重要的作用。本設(shè)計通過對典型的數(shù)控車床軸類零件工藝特點、數(shù)控加工工藝的 分析，給出了對于一般零件數(shù)控加工工藝分析的方法，設(shè)計合理的加工工藝過程， 充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點。設(shè)計說明書以典型的數(shù)控車床 軸類零件為例，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機(jī)床， 制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等，編 寫加工零件的程序。按照說明書要求將加工出零件，并對零件自檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析， 說明在加工過程中應(yīng)注意的事項。對于提高制造質(zhì)量、實際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo) 意義。關(guān)鍵詞：軸類零件；數(shù)控加工；工藝設(shè)

4、計；工藝分析；刀具；切削用量；加 工程序；加工注意事項目 錄摘 要 1目 錄 41機(jī)床的選用及簡介 11.1機(jī)床的選擇 11.2機(jī)床的組成 21.2.1 數(shù)控機(jī)床的組成 2數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床的組成 21.3機(jī)床的工作原理 2數(shù)控機(jī)床的工作原理與工作方式 21.4機(jī)床的工作特點 32零件的工藝分析 42.1零件工藝分析 4零件圖的分析 42.2確定加工方案 52.3加工路線和加工順序的確定 5加工工藝路線 62.4切削用量的選擇 62.5刀具的選擇 93加工工序的編排 103.1工序與工步的劃分 103.2加工工序的編排 103.3加工工序卡片 113.4加工程序 123.5零件加工中的難點與解

5、決方案 154數(shù)控車床操作注意事項 165結(jié)論 176致謝 187參考文獻(xiàn) 19附錄一常用公制螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量（雙邊）MM 20附錄二數(shù)控機(jī)床設(shè)備安全操作規(guī)程 21附錄三指令字符 22附錄四常用G指令代碼 231機(jī)床的選用及簡介1.1機(jī)床的選擇在選擇機(jī)床時，即要考慮其生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，又要考慮其適用性和合理性。 其選擇的原則是： 機(jī)床的工作區(qū)域尺寸必須與所加工零件的外形輪廓尺寸相適應(yīng)。如直徑不 大的導(dǎo)柱、導(dǎo)套等可選在臥式車床上加工，而外徑較大長度較短的軸類零件，則 應(yīng)選擇在立式車床上加工；小的零件的孔可用立式普通鉆床加工；而大工件上的 孔宜在搖臂鉆床上加工；對于孔徑和孔距要求比較高的孔

6、，可選擇在坐標(biāo) 鏜床或立式鏜床上加工，以做到合理使用設(shè)備。 機(jī)床的功率和加工量應(yīng)與零件工序的加工要求相適應(yīng)。如粗加工工序應(yīng)選 擇功率較大的機(jī)床加工；在利用刀具做精細(xì)切削時，應(yīng)選擇轉(zhuǎn)速較高的機(jī)床。 選用的機(jī)床精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)。 選用機(jī)床應(yīng)與現(xiàn)有設(shè)備條件相適應(yīng)。即要充分利用現(xiàn)有的設(shè)備，又要充分 考慮生產(chǎn)的發(fā)展方向規(guī)模，以及添置新設(shè)備的可能性。根據(jù)毛坯的材料和類型、零件輪廓形狀復(fù)雜程度、尺寸大小、加工精度、工 件數(shù)量、生產(chǎn)條件等要求，選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床可達(dá)到要求。CK-61 36/6140/61 50數(shù)控車床CMC Lathe圖1.1數(shù)控機(jī)床的選擇1.2機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)

7、床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體組成。圖 實線所示為開環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床框圖。圖1.1數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床的組成圖1.2 數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床的組成岸輔助控制機(jī)構(gòu) 進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu) 機(jī)主運(yùn)動機(jī)構(gòu)1.1的1.3機(jī)床的工作原理數(shù)控機(jī)床的工作原理與工作方式圖1.3數(shù)控機(jī)床的工作原理1.4機(jī)床的工作特點與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床具有以下特點 。 適應(yīng)性強(qiáng)：由于數(shù)控機(jī)床能實現(xiàn)多個坐標(biāo)的聯(lián)動，所以數(shù)控機(jī)床能完成復(fù)雜型面的加工，特別是對于可用數(shù)學(xué)方程式和坐標(biāo)點表示的形狀復(fù)雜的零件，加 工非常方便。當(dāng)改變加工零件時，數(shù)控機(jī)床只需更換零件加工的NC程序，不必用凸輪、靠模、樣板或其它模具等專用工藝

8、裝備，且可采用成組技術(shù)的成套夾具。因此，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，有利于機(jī)械產(chǎn)品的迅速更新?lián)Q代。所以，數(shù)控機(jī)床的適 應(yīng)性非常強(qiáng)。 加工質(zhì)量穩(wěn)定：對于同一批零件，由于使用同一機(jī)床和刀具及同一加工程序，刀具的運(yùn)動軌跡完全相同，且數(shù)控機(jī)床是根據(jù)數(shù)控程序自動進(jìn)行加工，可以避免人為的誤差，這就保證了零件加工的一致性好且質(zhì)量穩(wěn)定。 生產(chǎn)效率高：數(shù)控機(jī)床上可以采用較大的切削用量，有效地節(jié)省了機(jī)動工 時。還有自動換速、自動換刀和其他輔助操作自動化等功能，使輔助時間大為縮短，而且無需工序間的檢驗與測量，所以，比普通機(jī)床的生產(chǎn)率高34倍甚至更高。數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給范圍都比普通機(jī)床大。目前數(shù)控機(jī)床的最高進(jìn)給 速度可達(dá)到

9、100m/min以上，最小分辨率達(dá)0.01卩m 一般來說，數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn) 能力約為普通機(jī)床的三倍，甚至更高。數(shù)控機(jī)床的時間利用率高達(dá)90%而普通機(jī)床僅為30%50% 加工精度高：數(shù)控機(jī)床有較高的加工精度，一般在0.0050.1mm之間。數(shù)控機(jī)床的加工精度不受零件復(fù)雜程度的影響，機(jī)床傳動鏈的反向齒輪間隙和絲杠 的螺距誤差等都可以通過數(shù)控裝置自動進(jìn)行補(bǔ)償，其定位精度比較高，同時還可以利用數(shù)控軟件進(jìn)行精度校正和補(bǔ)償。 工序集中，一機(jī)多用：數(shù)控機(jī)床特別是帶自動換刀的數(shù)控加工中心，在一 次裝夾的情況下，幾乎可以完成零件的全部加工工序，一臺數(shù)控機(jī)床可以代替數(shù) 臺普通機(jī)床。這樣可以減少裝夾誤差，節(jié)約工序之間

10、的運(yùn)輸、測量和裝夾等輔助 時間，還可以節(jié)省車間的占地面積，帶來較高的經(jīng)濟(jì)效益。加工中心的工藝方案 更與普通機(jī)床的常規(guī)工藝方案不同，常規(guī)工藝以“工序分散”為特點，而加工中 心則以工序集中為原則，著眼于減少工件的裝夾次數(shù)，提高重復(fù)定位精度。 減輕勞動強(qiáng)度：在輸入程序并啟動后，數(shù)控機(jī)床就自動地連續(xù)加工，直至 零件加工完畢。這樣就簡化了工人的操作，使勞動強(qiáng)度大大降低。數(shù)控機(jī)床是一 種高技術(shù)的設(shè)備，盡管機(jī)床價格較高，而且要求具有較高技術(shù)水平的人員來操作 和維修，但是數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點很多，它有利于自動化生產(chǎn)和生產(chǎn)管理，使用數(shù)控 機(jī)床的經(jīng)濟(jì)效益還是很高的。2零件的工藝分析2.1零件工藝分析“2% 應(yīng)|一 24

11、 丄813S±0. 02圖2.1零件工藝圖紙零件圖的分析 零件長度為138mm,從右到左依次為：長 20mm、公稱直徑為30mm、有2mm的45°到角的雙頭螺紋；長5mm、公稱直徑為26mm的退刀槽；長10mm的 53 °錐面；長10mm直徑為36mm的圓柱面；依次相連半徑為15mm的逆弧面、半 徑為25mm的順弧面、直徑為50mm的球面和半徑為15mm的順弧面；長5mm、 公稱直徑為34mm的槽；長15mm的30°錐面；長10mm、公稱直徑為56mm的圓 柱面。該零件表面由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及螺紋等表面組成。其中多個直徑尺寸有較嚴(yán)的尺寸精度和表

12、面粗糙度等要求；球面SO50mm的尺寸公差還兼有控制該球面形狀（線輪廓）誤差的作用。視圖正確，表達(dá)直觀、清楚，繪制符合國家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差、表面粗糙度以及技術(shù)要求的標(biāo)注齊全、合理。 分析零件圖可知：26-36錐面、30圓柱端面和 26圓柱端面表面粗糙 度Ra為3.2 ym,其余表面粗糙度 Ra為6.3 ym。 零毛坯材料為45#，強(qiáng)度、硬度、塑性等力學(xué)性能好，切削性能、熱處理性能等加工工藝性能好，便于加工，能夠滿足使用性能。毛坯下料為 60mrK 145mm。2.2確定加工方案經(jīng)過分析零件的尺寸精度、幾何形狀精度、位置精度和表面粗糙度要求，確 定如下加工方法： 對圖樣上給定的幾個精度要求較高的

13、尺寸，因其公差值較小，故編程時不 不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。 在輪廓曲線上，有三處為圓弧，其中兩處為既過象限又改變進(jìn)給方向的輪 廓曲線，因此在加工時應(yīng)該進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。 為便于裝夾，胚件需在左端左端，右端面也應(yīng)先粗車出并鉆好中心孔。采 用一夾一頂?shù)姆绞?，毛胚選 © 60mn棒料。 用手動中心鉆鉆孔，再用 18的麻花鉆，再用鏜刀粗精加工 外圓表面：粗車精車 外螺紋：在精車的外圓表面分?jǐn)?shù)次進(jìn)給加工2.3加工路線和加工順序的確定在數(shù)控加工中，刀具刀位點相對于工件的運(yùn)動軌跡和方向稱為加工路線。即 刀具從對刀點開始運(yùn)動起，直至結(jié)束，加工程序所經(jīng)過的路徑，包

14、括切削加工的 路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路線的確定原則主要有以下幾點： 應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率高。 應(yīng)盡量縮短加工路線，既可以減少程序段，又可以減少刀具空程移動時間。 應(yīng)使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量。此外，確定加工路線時，還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情 況，確定是一次走刀，還是多次走刀完成加工。按照上述原則，確定如下加工路線：加工順序按由粗到精、由近到遠(yuǎn)（由右到左）的原則確定。即先從右到左進(jìn) 行粗車（留0.5mm精車余量），然后從右到左進(jìn)行精車，最后車削螺紋。CK6140數(shù)控臥式車床具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)功能，只要正確使用編程指 令，

15、機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會自動確定其進(jìn)給路線，因此，該零件的粗車循環(huán)和車螺紋 循環(huán)不需要人為確定其進(jìn)給路線（但精車的進(jìn)給路線需要人為確定）。該零件從 右到左沿零件表面輪廓精車進(jìn)給，如圖 2.2所示。231加工工藝路線 工序一加工工藝：a. 工件伸出三爪自定心卡盤外145mn,找正后夾緊。b. 手動車工件右端面。c. 打中心孔。d. 用活頂尖頂住中心孔，完成一夾一頂裝夾方式。e. 用© 18mm勺麻花鉆，再用內(nèi)鏜刀粗精加工。 工序二加工工藝：a. 調(diào)頭裝夾，用93°外圓刀車粗車© 56X142，外徑留0.5mm精車余量（以 下各粗車直徑處均留0.5mm精車余量）。b. 粗車&

16、#169; 30X 45外圓。c. 粗車© 36X 25外圓。d. 用切槽刀車26X 5退刀槽，再用切槽刀倒左、右兩端 C2角。e. 用90°外圓刀車右端圓錐。f. 用硬質(zhì)合金尖刀循環(huán)車削右端圓弧輪廓。g. 用硬質(zhì)合金尖刀精刀精車工件所有輪廓。h. 用螺紋車刀車M3CX 2雙頭螺紋。2.4切削用量的選擇數(shù)控編程時，必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中， 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度及背吃刀量等。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)揮刀具的切削性能，保證合理的刀具壽命， 充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度的提高生產(chǎn)率，降低成本。 主軸轉(zhuǎn)速的

17、確定a. 車外圓時主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算公式為 n=1000v/ n d其中 v 切削速度（m/min）,由刀具壽命決定；n 主軸轉(zhuǎn)速（r/min）； d 工件直徑或刀具直徑（mm。b. 車螺紋時主軸的轉(zhuǎn)速在車削螺紋時，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距P （或?qū)С蹋┐笮?、?qū)動電機(jī)的升降頻特性，以及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響，故對于不同的數(shù)控系 統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床推薦車螺紋時的主軸 轉(zhuǎn)速 n（r/min）為：nw（ 1200/P） - k式中P被加工螺紋螺距，mmk 保險系數(shù)，一般取為80。主軸轉(zhuǎn)速n最后要根據(jù)上

18、述計算值、機(jī)床說明書而定，選取機(jī)床有的或較接 近計算值的轉(zhuǎn)速。 進(jìn)給速度的確定進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表 面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給 系統(tǒng)的性能限制。確定進(jìn)給速度的原則是：a. 當(dāng)工件的質(zhì)量要求能得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速 度。一般在100200mm/min范圍內(nèi)選取。b. 在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般 在2050mm/min范圍內(nèi)選取。c. 當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求較高時，進(jìn)給速度應(yīng)選小一些，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。d. 當(dāng)?shù)毒呖招谐?，?/p>

19、別是遠(yuǎn)距離“回零”時，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定 的最高進(jìn)給速度。 背吃刀量的確定背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡 可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 為了保證加工表面質(zhì)量，可以留少許加工余量，一般為0.20.5mm切削用量的選擇是否合理，對于能否充分發(fā)揮機(jī)床潛力與刀具的切削性能， 實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本和安全操作具有很重要的作用。車削用量的具體選擇如 下：粗車時，首先選擇一個盡可能大的背吃刀量，其次選擇一個較大的進(jìn)給量， 最后確定一個合適的切削速度。精車時，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工 余量不大且均勻，因此選擇較小的

20、背吃刀量和進(jìn)給量。如何確定加工時的切削速度，除了可參考數(shù)控加工技術(shù)表 2-1列出的數(shù)值外，主要根據(jù)實踐經(jīng)驗進(jìn)行確定。根據(jù)數(shù)控車削用量推薦表，選擇合適的切削用量。a. 用端面車刀手動車端面時，主軸轉(zhuǎn)速為 500r/min ；b. 打中心孔時主軸轉(zhuǎn)速選取 400r/min。c. 粗、精車外輪廓時，切削用量的選擇與車左端時相同：粗車時，主軸轉(zhuǎn)速為600r/min，進(jìn)給速度為 150mm/mir，背吃刀量為 2mrp精車時，主軸轉(zhuǎn)速為 1200r/min，進(jìn)給速度為100mm/min背吃刀量為0.2mmd. 鉆孔時主軸轉(zhuǎn)速選取400r/min 。e. 粗鏜孔時，選取 Vc=80m/min，f=0.2

21、，ap=1mm加工時直徑為22mm 則:主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/n d= (1000X 80) / (3.14 x 22) r/min=1158r/min 進(jìn)給速度：F=f x n = (0.2 x 1158) mm/min=231mm/m?？紤]刀具強(qiáng)度，機(jī)床剛度等實際加工情況，選擇n=600r/min，F(xiàn)=150mm/min,ap=1mmf. 精鏜孔時，選取Vc=120m/min, f=0.1mm/r , ap=0.2mm精加工時取直徑27mm 則:主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/ n d= (1000X 120) / (3.14 x 27) r/min=1415r/min 進(jìn)給速度：F

22、 =f x n = (0.1 x 1415) mm/min=141mm/min考慮刀具強(qiáng)度，機(jī)床剛度等實際情況，選擇n=1000r/min，F(xiàn)=80mm/minap=0.2mm n=400r/min。表2.1數(shù)控車削用量推薦表工件材料工件材料切削深度/mm切削速度/(m.mi n-1)進(jìn)給量/(mm.r-1)刀具材料碳素鋼(Sb>600Mpa)粗加工5760 800.2 0.4YT類粗加工2380 1200.2 0.4精加工0.2 0.31201500.1 0.2鉆中心孔500800W18Cr4V鉆孔0300.1 0.2切斷(寬度v 5mm)70 1100.1 0.2YT類鑄鐵(200H

23、BS 以下)粗加工50 700.2 0.4YG類精加工70 1000.1 0.2切斷(寬度v 5mm)50 700.1 0.2此外，在安排粗、精車削用量時，應(yīng)注意機(jī)床說明書給定的允許切削用量范 圍，對于主軸采用交流變頻調(diào)速的數(shù)控車床，由于主軸在低轉(zhuǎn)速時扭矩降低，尤 其應(yīng)注意此時的切削用量選擇。2.5刀具的選擇數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的要求編程 人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則，在編程時充分考慮數(shù)控加工 的特點，能夠正確選擇刀刃具及切削用量。數(shù)控刀具有以下特點：剛性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及熱變 形?。换Q性好，便于快速換刀；壽命高，切削性

24、能穩(wěn)定、可靠；刀具的尺寸便 于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時間；刀具應(yīng)能可靠地斷屑或卷屑，以利于切屑的排除； 系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理。數(shù)控機(jī)床上用的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要 求。數(shù)控車床兼作粗精車削，粗車時吃刀深、進(jìn)給快，要求車刀有足夠的強(qiáng)度， 能一次進(jìn)給車去較多的余量；精車時要達(dá)到圖樣要求的尺寸精度和較小的表面粗 糙度，車去的余量較少，要求車刀鋒利，切削刃平直光潔，必要時還可磨出修光 刃。為減少換刀時間、方便對刀、提高生產(chǎn)效率，便于實現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)化， 在數(shù)控車削加工時，應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾片刀，機(jī)夾片刀常采用可轉(zhuǎn)位車刀。刀片材質(zhì)的選擇主要依據(jù)被加工工件

25、的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量 要求、切削載荷的大小以及切削過程有無沖擊和振動，故加工此零件選擇硬質(zhì)合 金刀片。根據(jù)零件的外形結(jié)構(gòu)，加工需要如下刀具： 粗車及端面選用93°硬質(zhì)合金外圓正偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉（可用作圖法檢驗），副偏角不宜太小，選 Kr' =35° 5mm!切槽刀。 60°硬質(zhì)合金三角形外螺紋刀。 選用5mm中心鉆鉆削中心孔。18mm麻花鉆。65°內(nèi)孔鏜刀。將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加工刀具卡片中（見表 2-2），以便編程和操作 管理。表2.2數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代碼零件名稱：圓弧軸零件圖號序號刀具號刀具規(guī)格

26、名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T01硬質(zhì)合金90°外圓車刀1車端面及外輪廓正偏刀2T025mm外切槽刀1切槽右偏刀3T0360°硬質(zhì)合金外螺紋刀1加工外螺紋自動4T04O5mm中心鉆1鉆5mm中心孔手動5T0518mm麻花鉆1鉆20mm孔手動6T0665°內(nèi)孔鏜刀1鏜孔自動3加工工序的編排3.1工序與工步的劃分在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序可以比較集中，一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工 序。常用工序劃分原則有： 保證精度原則。數(shù)控加工要求工序應(yīng)盡可能集中，通常粗、精加工在一次 裝夾下完成，為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和 表面粗糙度的影響，應(yīng)將粗、精加工分

27、開進(jìn)行。此時可用不同的機(jī)床或不同的刀 具進(jìn)行加工，通常在一次安裝中，不允許將零件的某一部分表面加工完畢后，再 加工零件的其他表面。對軸類或盤類零件，將待加工面先粗加工，留少量余量再 精加工，以保證表面質(zhì)量要求。對軸上有孔、螺紋加工的工件，應(yīng)先加工表面而 后加工孔、螺紋。 提高生產(chǎn)效率的原則。在數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時間， 應(yīng)在需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再換另一把刀來加工其他部位。 同時應(yīng)盡量減少空行程，當(dāng)用同一把刀加工工件的多個部位時，應(yīng)以最短的路線 到達(dá)各加工部位。按照上述劃分原則，綜合本零件的工藝性，裝夾一次為一個工序，換一次刀 為一個工步。故加工此零件劃分兩個工

28、序，加工右端為第一道工序，有5個工步;調(diào)頭后加工為第二道工序，有 8個工步。3.2加工工序的編排經(jīng)過零件的工藝分析，確定加工零件時采用調(diào)頭加工，編程時尺寸公差取中 間值。編程所用尺寸說明：圖3.1零件加工需用到的坐標(biāo)(1) 求E右端4R25與S© 50處切點A的坐標(biāo)。Tan a=OF =30a=53.13 °ac=Xi =OAsina=25sin53.13 ° =20OC=Z1 =OAcosa=25cos53.13° =15A 坐標(biāo)(X40, Z-69)(2) 求G左端3R15與S50切點B的坐標(biāo)。Tan a=OH = 24a=53.13 °B

29、D=X2=OBsina=25sin53.13 ° =20OC=Z2 =OBcosa=25cos53.13° =15B 坐標(biāo)(X40, Z-99) 求M30X 2普通螺紋的直徑D=d-2X 0.649P=30-2 X 0.62 X 2=27.404mm(4)確定進(jìn)刀量分布：1mm 0.5mm 0.3mm 0.06mm3.3加工工序卡片工序號程序編號零件圖號零件名稱使用設(shè)備產(chǎn)品名稱夾具名稱夾具編號材料1, 2圓弧軸數(shù)控車床三爪卡盤145#加工內(nèi)容刀具號刀具名稱刀具規(guī)格/mm切削三要素加工余量/mm備注主軸轉(zhuǎn)速r/mi n背吃刀量mm進(jìn)給進(jìn)度mm/min鉆中心孔T04中心鉆800

30、手動鉆孔T05 18mn麻花鉆18400手動粗精鏜孔T0665°內(nèi)鏜刀0.860011500.2自動粗精車外 圓T0193°外圓 車刀0.85600/12002150/100自動切槽T025mm切 槽刀5400800自動車削螺紋T0360°螺紋刀60°450自動3.4加工程序左端鉆孔程序：00001;T0606;G99選用每轉(zhuǎn)進(jìn)給，G50S2000M03S600G0X18Z 3G71U0.5R0.3;N10GOX24G01Z0F0.1;X20Z-2 ;Z-20 ;X18;N20Z3G00X100Z100M05M00T0606;M03S1200G00X18

31、Z3G70P10Q20;用鏜孔刀;單位mm/r;最高轉(zhuǎn)速限制為2000r/min;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 600r/min;快速進(jìn)刀;退回起刀點;主軸停轉(zhuǎn);暫停;用鏜孔刀;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200r/min;精加工內(nèi)孔GOOX1OOZ1O0M05M3Q右端面車削外圓：OOOO2TO1O1;G99;G5OS2OOOMO3S6OO;GOOX6OZ3;G73U19R19;G73P1OQ2OUO.5WO.O2FO.2;N1OGOOX26GO1ZOFO.1;X29.8Z-2;Z-25;X36W-2O;GO2X4OZ-69R25;GO3X4OZ-99R5O;GO2X34Z-1O8R15;GO1W-5;X56W-15

32、;Z-138;N2OX65;GOOX1OOZ1OO;MO5;MOO;TO1O1;、MO3S12OO;GOOX6OZ3;G7OP1OQ2O;GOOX1OOZ1OO;MO5;M3O;退回起刀點;主軸停轉(zhuǎn)程序結(jié)束；選用93°正偏刀；選用每轉(zhuǎn)進(jìn)給，單位 mm/r；最高轉(zhuǎn)速限制是2OOOr/min；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 6OOr/min;快速進(jìn)刀；粗加工；退回起刀點；主軸停轉(zhuǎn)；暫停;快速進(jìn)刀;精加工;退回起刀點;主軸停轉(zhuǎn);程序結(jié)束T0202;切槽刀（切寬5mmG99;選用每轉(zhuǎn)進(jìn)給，單位 mm/rM03S400;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 400r/minG00X40Z3;Z-25;G01X26F0.05;G04

33、X5;刀具在原地暫停5秒G01X36W-10;W10;X26;X29.8W2;X40;G00X100Z100;退回起刀點M05;主軸停轉(zhuǎn)M30;程序結(jié)束T0303;60°硬質(zhì)合金三角形外螺紋車刀M03S450;G0X35Z3;G92X30Z-22F2.0;X29.1;第一條螺紋切削循環(huán)1,背吃刀量X28.5;第二條螺紋切削循環(huán)2，背吃刀量X27.9;第三條螺紋切削循環(huán)3,背吃刀量X27.5;第四條螺紋切削循環(huán)3,背吃刀量X27.4;第五條螺紋切削循環(huán)3,背吃刀量X27 .4;原刀走一次，目的是為了去毛剌G00X100Z100;退回起刀點M05;主軸停轉(zhuǎn)M30程序結(jié)束T0202;切槽刀

34、（切寬5mm；M03S400;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 400r/minG00X65Z-143;快速進(jìn)刀G01X0F0.05;切斷G00X100;退回起刀點Z100;0.9mm0.6mm0.6mm0.4mm0.1mmM05;M30;主軸停轉(zhuǎn) ；程序結(jié)束3.5零件加工中的難點與解決方案 在左端加工之前，應(yīng)測量剩余毛坯的長度，保證所需要的尺寸60± 0.12mm 鉆孔時，尺寸不易保證。在鉆孔時，當(dāng)鉆頭接觸工件時記下刻度值，計算 出孔深所需刻度，根據(jù)計算值手動進(jìn)給鉆孔。 用三爪卡盤夾毛胚，夾緊后應(yīng)用百分表測量同軸度，用銅錘輕輕敲打校正。 加工圓弧面和圓球面時，為保證尺寸、形狀等技術(shù)要求，不產(chǎn)生過切或

35、少 切現(xiàn)象，在編程時，應(yīng)考慮刀具半徑補(bǔ)償。 加工螺紋時應(yīng)分?jǐn)?shù)次進(jìn)給，參考數(shù)控加工與編程表 2-2選擇螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量 螺紋切削說明：螺紋切削應(yīng)注意在兩端設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段和降速退刀段，以剔除兩端因 變速而出現(xiàn)的非標(biāo)準(zhǔn)螺距的螺紋段；a. 在螺紋切削過程中，進(jìn)給速度修調(diào)功能和進(jìn)給暫停功能無效；b. 在螺紋加工過程中，不應(yīng)該使用恒線速控制功能；c. 從粗加工到精加工，主軸轉(zhuǎn)速必須保持一致，否則螺距將發(fā)生變化。 螺紋加工，當(dāng)牙型較深，螺距較大時，可分?jǐn)?shù)次進(jìn)給，常用螺紋切削的進(jìn) 給次數(shù)與背吃刀量參考數(shù)控加工與編程。 外圓車刀刀尖為圓弧，可以提高加工表面粗糙度。加工時采用這樣的車刀 車內(nèi)、外

36、圓和端面時，刀尖圓弧不影響加工尺寸和形狀，但轉(zhuǎn)角處的刀尖無法車 出，并且在切削錐面或圓弧面時，會造成過切或少切，因此，在加工時要采用刀 尖半徑補(bǔ)償來消除誤差。4數(shù)控車床操作注意事項 程序輸入階段a. 程序輸入時應(yīng)正確，避免字母、數(shù)字和符號的輸入錯誤。b. 程序輸入應(yīng)符合系統(tǒng)格式。 零件加工階段a. 檢查數(shù)控系統(tǒng)是否已回參考點。b. 安裝車刀，確認(rèn)車刀安裝的刀位和程序中編程所需的刀號一致c. 對刀。d. 車刀對刀完畢后，應(yīng)確認(rèn)對刀的正確性，確認(rèn)精車刀對刀的精確性。e. 加工前仔細(xì)檢查和確認(rèn)是否符合自動加工運(yùn)行模式。在數(shù)控車間操作機(jī)床時要注意安全，嚴(yán)格按照數(shù)控機(jī)床設(shè)備安全操作規(guī)程 要求操作。5結(jié)論

37、通過編寫數(shù)控車削加工工藝設(shè)計說明書，我掌握了編寫零件加工工藝規(guī)程的 步驟。首先從零件工藝分析入手，審查零件圖，明確零件各部分的尺寸和精度要 求，根據(jù)數(shù)控加工工藝性，正確選擇加工方法、加工路線，合理選擇刀具和切削 用量，按照加工工藝步驟編寫數(shù)控加工程序。在設(shè)計準(zhǔn)備階段，我總結(jié)學(xué)過的專業(yè)知識，至罔書館、上網(wǎng)查找資料，搜集 各種能輔助設(shè)計的知識。設(shè)計過程中，運(yùn)用綜合知識進(jìn)行考慮，遇到不懂的問題 及時向老師請教，或與同學(xué)討論。從開題報告的格式，到加工過程中應(yīng)正確分析 零件的裝夾定位、劃分加工工序，從選擇合理的刀具，到切削用量的確定到編寫 加工程序，黃慶華老師都細(xì)心的講解，設(shè)計中遇到的每個細(xì)節(jié)問題都和同

38、學(xué)認(rèn)真 討論。在黃慶華老師的悉心指導(dǎo)下，我從開題報告做起，進(jìn)行零件工藝分析、裝 夾方案的確定、加工工序劃分、選擇合理的刀具、確定切削用量、擬訂數(shù)控加工 工序卡片、編寫加工程序、編寫整理設(shè)計說明書等過程。通過小組討論、老師指 導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計最終得以順利完成。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的三個月里，我不斷的學(xué)習(xí)、不斷的積累，專業(yè)技能和綜合 技能不斷的提高。在設(shè)計過程中我收獲最大的除了鞏固專業(yè)技能外，計算機(jī)水平 也有大步提升。從Office辦公軟件到AutoCAD繪圖軟件的應(yīng)用能力，我都有進(jìn)一 步的提高。在設(shè)計說明書的整體排版時，嚴(yán)格按照設(shè)計指導(dǎo)書的要求選擇字體、 大小，設(shè)置合適的段落、間距等格式，利用Auto

39、CAD繪制零件圖、工序簡圖。遇到不明白的格式設(shè)置、尺寸標(biāo)注等問題，及時查閱相關(guān)書籍，請教同學(xué)，增強(qiáng)了 我的自學(xué)能力。通過學(xué)習(xí)我加深了對計算機(jī)應(yīng)用的了解，還學(xué)會了創(chuàng)建各種格式 的頁眉、頁腳，插入目錄等重要的實用格式，學(xué)會了圖形文件在Word與AutoCAD之間的轉(zhuǎn)換。通過這次的畢業(yè)設(shè)計我收獲很多：首先，畢業(yè)設(shè)計是對我兩年來所學(xué)專業(yè)知 識是否踏實的檢驗，讓我對兩年所學(xué)知識進(jìn)行了綜合，也讓我溫習(xí)了一些已經(jīng)快 要淡忘的專業(yè)知識；其次，它提高了我們的自學(xué)能力，讓我們通過查閱資料 ，參考 別人的優(yōu)秀作品，學(xué)到了許多書本上根本就沒有的知識，也進(jìn)一步提高了我們對機(jī) 械行業(yè)的了解，增強(qiáng)了我們對專業(yè)的熱愛，為以后的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)；最重 要的是,這次畢業(yè)設(shè)計讓我們體會到團(tuán)隊合作的重要性，眾人劃槳開大船，只有在 同學(xué)的幫助與支持下才能在這么短的時間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計。同時我也充分認(rèn)識到 自身的不足：知識面窄，知識的綜合應(yīng)用能力不熟練。6致謝本設(shè)計是在老師悉心指導(dǎo)和大力支持下完成的。從本課題的選題到設(shè)計的全 部完成，老師多次詢問設(shè)計進(jìn)程，并為我指點迷津，開拓設(shè)計思路，精心點撥， 熱忱鼓勵。他以其嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求 的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識、開闊的視 野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時在此次畢業(yè)設(shè)計過程中我也進(jìn)一步的學(xué) 到了數(shù)