無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸加工工藝設(shè)計(jì)

目錄

摘要.........................................................I

Abstract.............................................................................................................................II

引言..........................................................1

1研究的目的與意義...............................................3

2加工工藝方案分析...............................................6

2.1零件分析..................................................6

2.2毛坯設(shè)計(jì)..................................................7

2.3定位基準(zhǔn)的選擇............................................8

2.4工藝方案設(shè)計(jì)..............................................8

2.4.1確定加工方案..........................................9

2.4.2制定工藝路線..........................................9

2.5工藝規(guī)程設(shè)計(jì).............................................11

3力口工方案設(shè)計(jì)..................................................13

3.1車削加工方案設(shè)計(jì)..........................................13

3.1.1車削加工設(shè)備的選擇...................................13

3.1.2車削夾具的選擇.......................................13

3.1.3車削刀具的選擇.......................................14

3.1.4量具的選擇...........................................14

3.1.5選擇切削用量.........................................15

3.1.6編寫程序.............................................21

3.2數(shù)控銃削工藝方案設(shè)計(jì).....................................27

3.2.1銃削加工設(shè)備的選擇...................................27

3.2.2銃削刀具的選擇.......................................28

3.2.3銃削夾具的選擇.......................................28

3.3.4量具的選擇...........................................29

4樣件加工......................................................30

5加工質(zhì)量檢測..................................................31

5.1加工質(zhì)量檢測.............................................31

5.2改善方法.................................................31

結(jié)論........................................................32

參考文獻(xiàn)........................................................33

致謝........................................................35

本科論文

摘要

該次設(shè)計(jì)旨在根據(jù)客戶方的生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量要求，解決無人機(jī)花鍵

傳動(dòng)軸的加工工藝設(shè)計(jì)問題，以保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和加工成本，具有重要

的實(shí)用價(jià)值。

根據(jù)零件的生產(chǎn)要求，進(jìn)行機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)目標(biāo)為無人機(jī)

花鍵傳動(dòng)軸，對(duì)花鍵傳動(dòng)軸進(jìn)行零件分析，設(shè)計(jì)其整體的機(jī)械加工工藝方案。

花鍵傳動(dòng)軸是在日常的設(shè)計(jì)加工過程中較為常見的非標(biāo)準(zhǔn)件，雖然花鍵軸不

是標(biāo)準(zhǔn)件，但是花鍵有標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，一般用途的花鍵軸均按照花鍵軸標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)

來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

本次設(shè)計(jì)的無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸整體采用車削與銃削的加工方式，選擇采

用數(shù)控加工機(jī)床，通過對(duì)零件分析，安排整體機(jī)械加工工藝，選取合適的機(jī)

加刀具，確定合適的走刀路線，進(jìn)行手動(dòng)編程，編程程序準(zhǔn)確，能夠在數(shù)控

機(jī)床上準(zhǔn)確運(yùn)行。

本次工藝設(shè)計(jì)，根據(jù)相關(guān)的工藝設(shè)計(jì)理論，以及相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行

設(shè)計(jì)，對(duì)同類產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)有一定的借鑒價(jià)值，可供相關(guān)技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：花鍵傳動(dòng)軸；加工工藝；數(shù)控銃削；數(shù)控車削

本科論文

Abstract

Thisdesignaimstosolvetheproblemofmanufacturingprocessdesignof

theuavsplinedriveshaftaccordingtotheproductionprocessandproductquality

requirementsofthecustomer,soastoensuretheproductionqualityand

processingcostoftheproduct.

Accordingtotheproductionrequirementsofparts,thedesignofmechanical

manufacturingprocessprocedures,thedesigntargetistheuavsplinedriveshaft,

thesplinedriveshaftpartsanalysis,thedesignoftheoverallmechanical

processingprocess.Splinedriveshaftisacommonnon-standardpartindaily

designandprocessing.Althoughsplineshaftisnotastandardpart,splinehas

standardparameters.Splineshaftforgeneraluseisdesignedaccordingtothe

standardparametersofsplineshaft.

Thedesignoftheuavsplineshaftintegralturningandmillingmachining

method,choosetoadoptnumericalcontrolmachinetool,byanalyzingtheparts,

arrangethewholemachiningprocess,selecttheappropriatemachiningtool,

determineappropriatefeedingline,manualprogramming,theprogramming

procedureaccurate,canaccurateoperationontheCNCmachine.

Thisprocessdesign,accordingtotherelevantprocessdesigntheory,aswell

astherelevantnationalstandards,thedesign,tothesameproductprocessdesign

hascertainreferencevalue,fortherelevanttechnicalpersonnelreference.

Keywords:Splinedriveshaft;Processingtechnology;CNCmilling;The

numericalcontrolturning

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引言

“無人機(jī)”是無人駕駛飛機(jī)的簡稱，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電

遙控設(shè)備控制或者具有自動(dòng)程序控制的不載人駕駛飛機(jī)山。

最初“無人機(jī)”的設(shè)計(jì)是應(yīng)用于軍事，用于完成某些特殊作戰(zhàn)任務(wù)，隨

著時(shí)間的發(fā)展，無人機(jī)在軍事用途上的應(yīng)用也愈演愈烈，頗有些取代傳統(tǒng)作

戰(zhàn)模式的姿態(tài)⑵。在美軍的多次作戰(zhàn)任務(wù)中，無人機(jī)作戰(zhàn)任務(wù)都取得了較為矚

目的戰(zhàn)績，完全改變了戰(zhàn)場的模式，也促使各個(gè)國家大力研究無人機(jī)和無人

化作戰(zhàn)模式。戰(zhàn)爭完全催動(dòng)了無人機(jī)的發(fā)展。與載人飛機(jī)相比，它具有體積

小、造價(jià)低、使用方便、對(duì)作戰(zhàn)環(huán)境要求低、戰(zhàn)場生存能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)⑶。由

于無人駕駛飛機(jī)對(duì)未來空戰(zhàn)有著重要的意義，世界各主要軍事國家都在加緊

進(jìn)行無人駕駛飛機(jī)的研制工作。

隨著時(shí)間的投入，無人機(jī)的發(fā)展水平已經(jīng)具有相當(dāng)成熟的模式了，后來

一部分的無人機(jī)業(yè)務(wù)也從軍用轉(zhuǎn)為民用⑷。例如，近年來較為流行的航拍，完

全由民用無人機(jī)完成，大大改善了原有的攝影模式，以及應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的植保

無人機(jī)，以及我國早期提出的無人機(jī)配送模式，無人機(jī)都有重要的作用，具

有重要的研究意義⑶。

我國就具有“大疆”國際知名的無人機(jī)品牌，相應(yīng)的無人機(jī)零件加工業(yè)

務(wù)需求也較大，本次設(shè)計(jì)的無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸就是無人機(jī)上重要的零部件，

本次設(shè)計(jì)就是根據(jù)甲方提供的生產(chǎn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)出符合要求的加工方案，在保證

工件質(zhì)量的前提下，盡量提高生產(chǎn)效率⑹。

花鍵傳動(dòng)軸主要的組成要素為花鍵，花鍵的加工方法是有很多的。主要

是采用滾切、銃削和磨削等切削加工方法，也可采用冷打、冷軋等塑性變形

的加工方法⑺。本次設(shè)計(jì)會(huì)根據(jù)各種圖紙要求綜合考慮，選擇合適的加工方式。

本次設(shè)計(jì)的無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸整體上是一軸類零件，軸類零件在加工時(shí)

一般采用車削的加工方式，隨著第三次工業(yè)革命的普及，電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用到

了各種行業(yè)，用于加工的設(shè)備也有了很大的提升，現(xiàn)在的加工設(shè)備擁有更方

便快捷的特點(diǎn)，也能有效的保證零件的加工精度網(wǎng)。工業(yè)生產(chǎn)的道路也走向了

自動(dòng)化、集成化的高效率生產(chǎn)方式。而數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，柔性

化，集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用是提高制造業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)

率必不可少的重要手段⑼。數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，是關(guān)系到國家戰(zhàn)略地位和體

本科論文

現(xiàn)國家綜合國力水平的重要標(biāo)志。國家的經(jīng)濟(jì)正加快向新興工業(yè)化道路發(fā)展,

隨之而來的制造業(yè)也就成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)［1°］。所以在數(shù)控技術(shù)上的知

識(shí)學(xué)習(xí)越來越重要。

本次設(shè)計(jì)為無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸加工，通過分析零件圖，讀取零件加工的

各種要素，來制定符合本次零件加工的加工工藝過程，選擇符合設(shè)計(jì)方案的

毛坯尺寸，機(jī)床刀具的選擇，切削余量的選擇，工序的制定，并且用軟件進(jìn)

行編程仿真。

本次設(shè)計(jì)內(nèi)容優(yōu)先繪制零件的電子二維圖形，選擇毛坯尺寸，繪制毛坯

圖，安排機(jī)械加工工藝。在機(jī)械加工工藝中要選擇合適的加工方式、合適的

切削刀具、合適的加工設(shè)備，需要按照設(shè)計(jì)的加工工藝方案加工出來的零件

完全符合圖紙要求［11］。本次設(shè)計(jì)需按照相關(guān)設(shè)計(jì)理念，遵循國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，

合理，在保證加工成本的前提下，縮短加工時(shí)間成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。通過

本次設(shè)計(jì)，讓自己進(jìn)一步學(xué)習(xí)了數(shù)控編程等一系列的新型數(shù)控技術(shù)。學(xué)習(xí)了

加工制造方面的知識(shí)，也知道了數(shù)控技術(shù)在生產(chǎn)過程中的難點(diǎn)。讓自己對(duì)機(jī)

械行業(yè)有了更深一步的了解。

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1研究的目的與意義

本次設(shè)計(jì)目標(biāo)為無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸，是無人機(jī)上的重要零部件。無人機(jī)

作為無人化作戰(zhàn)的空天力量，是無人化作戰(zhàn)的核心力量。無人機(jī)由于不需要

載人飛行，具有載人飛行器不具備的各種優(yōu)勢，能夠突破各種人體附加界限,

以超高空、超高速等特點(diǎn)，適合進(jìn)行各種精確打擊任務(wù)，是美軍常用手段［⑵。

各國也加強(qiáng)了無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的研究。而且無人機(jī)在民用方面還有廣闊的應(yīng)用前

景。本次設(shè)計(jì)為無人機(jī)提供生產(chǎn)零件方案，具有重要意義［1叫

無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸是一種軸類零件，花鍵為傳動(dòng)軸上的重要元素，花鍵

多是用來傳遞機(jī)械扭矩的。而因?yàn)槠湓谳S上加工有多個(gè)縱向的鍵槽，多個(gè)鍵

槽均勻分布，在視覺效果上的橫截面為花型，所以此類軸統(tǒng)稱為花鍵軸?；?/p>

鍵軸在實(shí)際應(yīng)用上非常廣泛，包括制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、各種減速器、變速箱

都有它的身影UR。這類軸在結(jié)構(gòu)上較為簡單，使用起來也比較方便。

本次設(shè)計(jì)的無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)圖如圖1」所示，以及零件的三維結(jié)構(gòu)

圖如圖1.2所示。在結(jié)構(gòu)上可以看為是階梯軸，最大的構(gòu)成要素為一矩形花鍵,

還有一標(biāo)準(zhǔn)的鍵槽，一個(gè)螺紋孔。各要素需要不同的加工設(shè)備以及不同的刀

具進(jìn)行數(shù)控加工，部分表面的粗糙度較高，所以在加工方面比較費(fèi)時(shí)，工序

較多。

圖1」花鍵軸結(jié)構(gòu)圖

本科論文

圖1.2花鍵軸零件三維圖

無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸是無人機(jī)上的傳動(dòng)部件，是無人機(jī)上較為重要的機(jī)械

零部件，因?yàn)榻陙頍o人機(jī)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，也間接催生了無人機(jī)相關(guān)零件

生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展［1叫而本次設(shè)計(jì)的無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸就是某款無人機(jī)設(shè)備上

的傳動(dòng)部件，設(shè)計(jì)合適的加工工藝方案具有重要的研究意義。

課題源于實(shí)習(xí)企業(yè)，旨在根據(jù)客戶方的生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量要求，解決

無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸加工工藝設(shè)計(jì)問題，以保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和加工成本，

具有重要的實(shí)用價(jià)值?；ㄦI是軸類零件上的標(biāo)準(zhǔn)化元素被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)

域，并且有相對(duì)來說較成熟的制作方式。主要是采用滾切、銃削和磨削等切

削加工方法，也可采用冷打、冷軋等塑性變形的加工方法。

本次設(shè)計(jì)重點(diǎn)解決無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸在加工過程中常見的問題，能夠正

確合理的安排花鍵傳動(dòng)軸的加工工藝。本次工藝設(shè)計(jì)，根據(jù)相關(guān)的工藝設(shè)計(jì)

理論，以及相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)同類產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)有一定的借鑒價(jià)

值，可供相關(guān)技術(shù)人員參考。本次設(shè)計(jì)是把我們所學(xué)的知識(shí)，得到理論聯(lián)系

實(shí)際的機(jī)會(huì)，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)的方法，能夠在設(shè)計(jì)過程中學(xué)習(xí)并優(yōu)化其生產(chǎn)過程和

方式，為我們今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

無人機(jī)產(chǎn)業(yè)相關(guān)在我國已經(jīng)具有相對(duì)完備的產(chǎn)業(yè)鏈，目前不僅軍用無人

機(jī)的發(fā)展日新月異，而且民用無人機(jī)產(chǎn)業(yè)在我國具有較好的應(yīng)用前景，目前

興起的航拍無人機(jī)以及植保無人機(jī)等已經(jīng)較為完善，以及快遞產(chǎn)業(yè)提出的無

人化配送，無人機(jī)都是較為關(guān)鍵的力量，具有較高的前景，所以相關(guān)無人機(jī)

零部件加工也屬于迫切需求的產(chǎn)業(yè)。

無人機(jī)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)屬于高科技產(chǎn)業(yè)，相關(guān)的產(chǎn)業(yè)涉入門檻較高，相關(guān)零

部件的加工要求也較高，屬于精密加工行業(yè)，國內(nèi)的機(jī)械加工行業(yè)能夠完成

本科論文

相關(guān)內(nèi)容的加工生產(chǎn)任務(wù)，但是總的來說國內(nèi)的生產(chǎn)質(zhì)量方面還是與國外的

高精密加工業(yè)務(wù)有差距。

國內(nèi)的機(jī)械加工行業(yè)，不論在機(jī)械加工設(shè)備還是機(jī)械加工方式以及相關(guān)

的知識(shí)儲(chǔ)備上，與國外機(jī)械制造強(qiáng)國還有一定差距。主要是因?yàn)閲鴥?nèi)的相關(guān)

行業(yè)起步晚，由于高精端產(chǎn)業(yè)也受到國外的聯(lián)合技術(shù)封鎖，導(dǎo)致國內(nèi)的技術(shù)

發(fā)展需要摸索，但是經(jīng)過多年的發(fā)展，在國家的大力支持下，國內(nèi)相關(guān)從業(yè)

人員的辛苦奮斗下，國內(nèi)的機(jī)加工發(fā)展迅速，也在近年來取得了較為矚目的

成就［⑹。

國內(nèi)的機(jī)械行業(yè)在多年的發(fā)展下，形成了規(guī)模較為龐大的基礎(chǔ)，雖然在

高精端制造領(lǐng)域上還與國外部分制造強(qiáng)國有相應(yīng)的差距，但是國內(nèi)的優(yōu)勢在

于國內(nèi)的龐大市場以及完善的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠完成各種加工要求的零件的生

產(chǎn)加工。

目前的無人機(jī)產(chǎn)業(yè)，在軍事領(lǐng)域上還是由美國占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位，起步較早,

技術(shù)完備，以及圍繞無人機(jī)作戰(zhàn)體系也較為成熟，完成過多次作戰(zhàn)任務(wù)，擁

有較多的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)口刀。而且在無人機(jī)零件的加工方面，也擁有不小的優(yōu)勢。

國外的機(jī)械加工行業(yè)，老牌工業(yè)強(qiáng)國依舊具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在

高精端行業(yè)的加工上，主要的國家有美國、德國、日本等。因?yàn)榇祟悋业?/p>

工業(yè)發(fā)展時(shí)間長，相應(yīng)的工業(yè)體系以及社會(huì)生產(chǎn)制度都較為完善，所以在高

精端領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢。

本次課題研究內(nèi)容為無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)，通過對(duì)客

戶提供的零件圖紙進(jìn)行分析，合理地安排無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸的加工工藝。本

次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容為：

⑴無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸的機(jī)械加工設(shè)備選擇；

⑵加工機(jī)床刀具選擇；

⑶選擇合適的工件夾具；

(4)合理選擇工件毛坯；

⑸選擇合適的切削用量；

(6)制定合理地加工路線；

⑺準(zhǔn)確無誤的對(duì)零件進(jìn)行編程；

⑻加工過程中的粗基準(zhǔn)以及精基準(zhǔn)的選擇。

⑼填寫正確的工藝卡片。

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2加工工藝方案分析

采用CAD軟件繪制本次設(shè)計(jì)的無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸零件二維圖紙，并對(duì)

零件圖紙進(jìn)行精確分析，讀取本次加工過程的各種相關(guān)要素，合理選擇零件

所需的毛坯尺寸和材料要求。確定零件的加工方式以及加工路線，采取一套

合理的加工工藝方案。

2.1零件分析

本次設(shè)計(jì)目標(biāo)零件圖如圖2.1所示。是無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸，是無人機(jī)上

重要的零部件。根據(jù)圖紙我們讀取想關(guān)的零件加工要素，部分重要位置的加

工要求以及整體的加工要求。設(shè)計(jì)目標(biāo)為花鍵傳動(dòng)軸軸，根據(jù)圖紙，我們可

以基本了解本次設(shè)計(jì)的無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸為采用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)設(shè)計(jì)的，在加工

方案的選擇上，采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的花鍵軸將減低一些加工難度。

從圖紙信息顯示，本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)主體為階梯軸，大致可以分為5段，

從左到右分別為直徑為①26mm、03Omm>①34mm、03Omm>①20mm的圓

柱體，左右兩側(cè)分別有兩個(gè)退刀槽，右側(cè)為寬度2mm,直徑18mm的退刀

槽。左側(cè)為寬度3mm,直徑20mm的退刀槽。其中本次加工最重要的要素

花鍵在直徑為①26mm的圓柱面上，為6mmX23mmX26mmX6mm的標(biāo)準(zhǔn)

化矩形花鍵。在直徑為①20mm的右側(cè)圓柱面上有一個(gè)采用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)設(shè)計(jì)

的矩形鍵槽。位于左側(cè)端面有一個(gè)M12xb深度為20mm的螺紋孔。以上

為本次設(shè)計(jì)零件的組成要素。

在本次加工的無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸上，兩個(gè)直徑為①30mm的圓柱面與直

徑為①20mm的圓柱面上的表面粗糙度、尺寸精度要求以及在形位公差的要

求都較高，在加工時(shí)，需要根據(jù)客戶提供的零件要求，滿足客戶的具體需求,

嚴(yán)格按照尺寸精度進(jìn)行加工，得到合格的零部件。

綜上所述本次設(shè)計(jì)的無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸的一些位置加工精度較高水平，

需要合理設(shè)計(jì)加工方案，選擇恰當(dāng)?shù)那邢魉俣?，切削深度與進(jìn)給量，選擇合

適的毛坯棒料和不同規(guī)格的刀具。

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技術(shù)要求

1、未注倒角均為C1.

2、零件加工表面應(yīng)光潔，不得有劃痕。

3、去除毛刺。

圖2.1花鍵傳動(dòng)軸零件圖

2.2毛坯設(shè)計(jì)

機(jī)械加工零件的毛坯形式常見種類可分為鑄件，鍛件，型材和焊接件口刀。

在不影響力學(xué)和性能的條件下，要盡可能的選用較廉價(jià)的毛坯，降低成本。

一般軸類零件的毛坯選擇可以是棒料，也可以是其他形式的毛坯。毛坯

形式的選擇依據(jù)是使用要求、生產(chǎn)類型設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，零件的結(jié)構(gòu)形狀與

外形尺，生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，零件材料的工藝特性及零件材料組織和性能的要

求，現(xiàn)有生產(chǎn)條件等。但對(duì)于外圓直徑相差不大的軸一般以棒料為主，這樣

能夠盡量降低成本。

本次的無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸在結(jié)構(gòu)上為軸類零件，最大直徑處與最小直徑

處的差別不大，所以可以采取型材形式的圓形棒料作為毛坯，能夠保證零件

加工的切削性能，還具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，也可以節(jié)省時(shí)間和勞動(dòng)力，可以

有效地提高零件的切削加工性能。

毛坯的外形尺寸主要由零件組成表面加工的形狀，結(jié)構(gòu)，尺寸及加工余

量等因素共同確定，還要根據(jù)零件的力學(xué)性能要求，材料的切削性能，生產(chǎn)

本科論文

綱領(lǐng)和批量等因素［網(wǎng)。

通過查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》［皿，已知本次設(shè)計(jì)的無人機(jī)花

鍵傳動(dòng)軸零件最大外徑①34mm，長度為112mm，長度與基本尺寸之比接近3.3,

在W4的范圍內(nèi)，根據(jù)軸類零件圓棒毛坯的直徑選取表，查得本次毛坯直徑為

d+3?4,所以毛坯直徑應(yīng)為①38mm的棒料，毛坯直徑在30?50mm之間，毛

坯長度W300,端面需要加工時(shí)的余量為2mm,所以毛坯長度尺寸為116mm。

綜上所述，我們根據(jù)以上設(shè)計(jì)的尺寸大小繪制花鍵軸的毛坯圖，最終得到如

圖3.2所示的毛坯圖不意圖。

116

圖2.2花鍵傳動(dòng)軸毛坯圖

2.3定位基準(zhǔn)的選擇

粗基準(zhǔn)的選擇：由零件圖紙可知，該零件為軸類零件，對(duì)于軸類零件，

粗基準(zhǔn)一般是采用軸外圓，根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則，零件上有較多加工面時(shí),

為使各加工面得到足夠的加工余量，要選擇毛坯上加工余量最少的面為粗基

準(zhǔn)［叫

精基準(zhǔn)的選擇：由精基準(zhǔn)其中的統(tǒng)一原則可知，軸類零件中位置精度較

高的表面加工時(shí)要選用同一定位基準(zhǔn)，這樣有利于保證各加工表面的位置精

度，并根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，盡可能選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，防止誤差。

綜上所述，由于本工件毛坯為棒料，所以在選擇基準(zhǔn)上，粗基準(zhǔn)就是毛

坯外圓棒料，精基準(zhǔn)選擇中30mm外圓柱面。

2.4工藝方案設(shè)計(jì)

數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)與通用機(jī)床加工工藝路線設(shè)計(jì)的區(qū)別，在于它

一般并不指是從毛坯到半成品再到完成品的整個(gè)工藝過程，而僅僅是幾道甚

至是多組數(shù)控加工工藝過程的詳細(xì)描述［2叫由于數(shù)控加工一般都貫穿于零件

加工的整個(gè)工藝中，因此務(wù)必與其他通用加工工藝銜接好。

本科論文

2.4.1確定加工方案

本次零件的加工大致可以分為兩個(gè)階段，一是零件階梯軸的加工，二是

零件花鍵及鍵槽的加工方式。本次設(shè)計(jì)將按照這兩部分來寫。

軸類零件為典型的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，本類零件的加工方式為車削加工，零件

部分尺寸精度要求較高，以及表面粗糙度的要求較高，可在數(shù)控車床上加工

完成，但是需要選取合適的數(shù)控車床。

除此之外，該零件上未加工要素還有兩個(gè)，一個(gè)是花鍵，一個(gè)是零件上

的鍵槽加工。兩個(gè)都是采取標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)設(shè)計(jì)的，所以，在加工時(shí)有較為成熟

的加工方式，我們要根據(jù)零件的具體要求選取合適的加工方式。

花鍵有標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)，所以在加工方式上也較為成熟，目前花鍵的加工方

法是有很多的。一般常見的主要是采用滾切、銃削和磨削等切削加工方法，

部分花鍵的加工方法也可采用冷打、冷軋等塑性變形方式2］。

軸上鍵槽的加工方式一般采取銃削的方式進(jìn)行加工，需要采用鍵槽銃刀

銃削加工，在加工過程中需要注意的是是同軸度、對(duì)稱度，鍵槽深一些問題

不大，但是鍵槽的寬度尺寸一定要保證，不能寬度尺寸不能大了。

本次無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸加工花鍵的加工方式，綜合考慮整體要求采用銃

削的加工方式進(jìn)行花鍵及鍵槽的加工。

2.4.2制定工藝路線

在本次無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸加工工藝路線設(shè)計(jì)中需要多加注意以下幾點(diǎn)：

根據(jù)數(shù)控加工的幾大特點(diǎn)，數(shù)控工序可以遵循以下幾個(gè)方法來劃分：零件在

一次的安裝中完成加工為一道工序。此方法比較適用在加工工序相對(duì)少的零

件中，加工后即可達(dá)到待檢狀態(tài)。用同一把加工刀具加工的實(shí)質(zhì)來劃分工序。

某些零件雖然可以在一次安裝后加工出許多待加工表面，但是由于考慮到加

工程序長，便會(huì)受到某些限制，比如作業(yè)員和機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的束縛，控

制系統(tǒng)的局限，機(jī)床的各種負(fù)載限度等。另外，程序太多太長也會(huì)增加出錯(cuò)

和檢索的艱難，所以程序的編制過程不能太長，一般一道工序的程序內(nèi)容可

以分開來編制。以加工局部來劃分工序。也可以粗、精加工來劃分工序。對(duì)

待經(jīng)加工后輕易發(fā)生變形的零件，因可能會(huì)對(duì)粗加工后發(fā)生的變形進(jìn)行檢測,

所以只要進(jìn)行粗精加工的工藝過程，均需將工序分散開來以］。

本此無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸零件加工的毛坯選用圓形棒料，材料為40Cr鋼，

本科論文

花鍵軸零件主體加工時(shí)各面采用數(shù)控車床進(jìn)行車削，螺紋孔加工，底孔在車

床上用中心鉆加工完成，再用絲錐對(duì)底孔進(jìn)行攻絲加工完成螺紋孔。本次設(shè)

計(jì)選擇經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)效率和精度較高的加工方案。對(duì)于花鍵以及鍵槽采取

成型銃刀進(jìn)行加工。

根據(jù)零件的幾何形狀和尺寸精度等技術(shù)要求，以及用的加工方法所能達(dá)

到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，擬定以下工藝路線。

無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸零件加工工序

工序1:

下料038x116mm棒料。

工序2：

對(duì)毛坯進(jìn)行調(diào)制熱處理。

工序3：

夾住左側(cè)毛坯外圓，加工左端端面，粗、精車左側(cè)外輪廓。鉆螺紋底孔

工步1：車端面

工步2：粗車①26mm,030mm,①34mm外圓面，倒角，留有0.3mm

的精加工余量。

工步3：精車①26mm,①30mm,①34mm外圓面，倒角，加工至圖

紙要求

工步4：利用中心鉆加工螺紋底孔至①10.2mm

工步5：加工階梯軸左側(cè)3X①26mm的退刀槽。

工序4：

掉頭裝夾，加工無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸零件左端端面，粗、精車左側(cè)外輪廓。

工步1：車右端端面，至圖紙要求

工步2：粗車①20mm,①30mm外圓面，倒角，留有0.3mm的加工

余量。

工步3：精車①20mm,①30mm外圓面，倒角，加工至圖紙要求。

工步4：車①18mm的槽，至圖紙要求

工序5：

銃削加工鍵槽與花鍵。

工步1：采用鍵槽銃刀銃削加工鍵槽

工步2：同一裝夾位置，采用立銃刀銃削加工第一個(gè)花鍵槽槽壁

本科論文

工步3：采用成型盤銃刀銃削加工第一個(gè)花鍵槽槽底

工步4：零件徑向旋轉(zhuǎn)60°,重復(fù)工步2、工步3步奏加工至花鍵成

型。

工序6：

采用絲錐加工螺紋孔。

工序7：

將花鍵軸部分位置磨至尺寸要求

工序8：

花鍵表面淬火

工序9：

去毛刺

工序10：

檢驗(yàn)

2.5工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

綜上所述，工藝路線已經(jīng)明確，按照工序?yàn)閱挝蝗ズ喴枋龉ぜ募庸?/p>

工藝路線是機(jī)械加工工藝卡，通過機(jī)械加工工藝卡來說明工件的加工流程，

以合理布置生產(chǎn)計(jì)劃及調(diào)度組織生產(chǎn)用；但是在工藝卡的基礎(chǔ)上，遵循每道

工序所編制的一種工藝文件，是使于指導(dǎo)工人完成某一工序所使用的卡片就

是械加工工序卡”3這次設(shè)計(jì)的工藝卡?；ㄦI軸的機(jī)械加工工藝卡如表2.1

所示。

本科論文

表2.1花鍵傳動(dòng)軸加工工藝

零件名稱圖號(hào)材料件數(shù)毛坯類型毛坯尺寸

機(jī)械加工工藝過程卡無人機(jī)花CDZ-

40Cr1優(yōu)質(zhì)合金鋼①38x116mm

鍵傳動(dòng)軸1

序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備

下料①

138x116mm切割鋸游標(biāo)卡尺

調(diào)制熱處理WH-VL1

2熱處理

6

夾住毛坯外圓，加工左端端面，粗、精車

CK6140外圓車刀，切槽刀，中心

3車

左側(cè)外輪廓，鉆螺紋底孔。

鉆，游標(biāo)卡尺，千分尺

調(diào)頭裝夾，加工右側(cè)端面，粗、精車CK6140外圓車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺，

4車

右側(cè)外輪廓。千分尺

X5020A立銃刀，鍵槽銃刀，盤銃刀，

5銃銃削加工鍵槽與花鍵

游標(biāo)卡尺，千分尺

6攻絲加工螺紋孔M12x1絲錐

7磨將花鍵軸部分位置磨至尺寸要求M1412砂輪，游標(biāo)卡尺

WH-VI-1

8熱處理花鍵表面淬火

6

去毛刺打磨毛刺砂輪

9

10檢驗(yàn)按圖紙檢查各尺寸要求檢驗(yàn)按圖紙檢查各尺寸要求

工藝設(shè)計(jì)日期共1頁第1頁

本科論文

3加工方案設(shè)計(jì)

3.1車削加工方案設(shè)計(jì)

數(shù)控車床是使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。根據(jù)以上制定完備的工藝路線,

我們已經(jīng)知道了本次加工需要數(shù)控車床進(jìn)行加工，數(shù)控車床主要用于加工各

種回轉(zhuǎn)表面。如內(nèi)外圓柱面、圓錐面、回轉(zhuǎn)體成型面、環(huán)形槽、端面及螺紋,

還可進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、較孔、滾花等加工期］。

3.1.1車削加工設(shè)備的選擇

在加工設(shè)備的選擇上，結(jié)合在學(xué)校所接觸到的以及實(shí)習(xí)企業(yè)接觸到的數(shù)

控設(shè)備。綜合考慮后選取CK6140數(shù)控車床來進(jìn)行數(shù)控加工。設(shè)備的參數(shù)具體

如表3.1：

表3.1機(jī)床參數(shù)

主要內(nèi)容參數(shù)

中心高（mm）205

最大回轉(zhuǎn)直徑（mm）400

刀架最大回轉(zhuǎn)直徑210

刀架最大回轉(zhuǎn)行程280

電機(jī)（kw）4.5

中心距（mm）750

主機(jī)外形（mm）2200x900x120

重量（kg）1600

3.1.2車削夾具的選擇

夾具決定工件在機(jī)床坐標(biāo)中的位置，因此在加工過程中使用的夾具必須

能夠保證機(jī)床坐標(biāo)系中工件的精確坐標(biāo)方向。我們使用的夾具也必須適合機(jī)

床坐標(biāo)系中工件的尺寸。一般常用的通用夾具有三爪卡盤、虎鉗，除此之外

還有專用夾具，但是一般考慮經(jīng)濟(jì)等原因，一般優(yōu)先考慮選用通用夾具為加

工的夾具。本次加工夾具采用三爪定心卡盤，在夾緊時(shí)能夠自動(dòng)地對(duì)工件進(jìn)

行中心定位［24］。使用三爪卡盤時(shí)，為了確保足夠的夾緊力，必須保持20mm

或更長的夾緊長度。具體的三爪卡盤結(jié)構(gòu)圖如圖3.1所示。

本科論文

圖3.1三爪定心卡盤

3.1.3車削刀具的選擇

機(jī)床的加工效率和加工零件的質(zhì)量由數(shù)控加工刀具決定。近年來，隨著

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，刀具的材料性能和結(jié)構(gòu)特性不斷得到改善。從數(shù)控機(jī)

床的特殊加工刀具的耐久性、剛度、脆性、切屑斷裂、調(diào)整和更換等方面進(jìn)

行了持續(xù)改進(jìn)。所以應(yīng)該選擇最適合的加工刀具類型和加工工藝方案。

根據(jù)本零件的加工特點(diǎn)，選取合適的刀具，本次車削的刀具如表3.2所示

表3.2刀具選擇

編號(hào)刀具名稱刀具規(guī)格刀片材料

1外圓車刀93°刀尖硬質(zhì)合金

2端面車刀95°刀尖硬質(zhì)合金

3切槽刀寬度3mm硬質(zhì)合金

4麻花鉆巾10.2mm高速鋼

5切槽刀寬度2mm硬質(zhì)合金

3.1.4量具的選擇

在整個(gè)數(shù)控車削加工的過程中，正確選擇測量工具可以保證工件的尺寸

精度。量具是零件在加工和檢測過程中必須用到的工具?，F(xiàn)如今，測量工具

很多，但不同的部件需要不同的測量工具。本次加工用到的量具如表

本科論文

表3.3量具規(guī)格

名稱規(guī)格分度值用途

主要用于測量內(nèi)、外

游標(biāo)卡尺0-150mm0.02mm

尺寸和深度等

千分尺0-150mm0.001mm用于長度測量工具

用來測量工件的長

直尺0-200mm1mm

度

用來測量螺紋的標(biāo)

螺紋規(guī)M18X1.5

準(zhǔn)

3.1.5選擇切削用量

⑴背吃刀量的確定

在粗加工的時(shí)候，被吃刀量的選擇要在機(jī)床功率容許的情況下，應(yīng)盡量

采選較大的背吃刀量，進(jìn)給次數(shù)才會(huì)有所減少。這樣能夠有效節(jié)省加工時(shí)間,

提高加工效率，精加工余量通常少于普通加工的余量，一般選取0.1?0.3mm。

由于該零件精度要求相對(duì)要高，固必須至少有粗加工及精加工兩種。通過表

3.4切削用量表來采選背吃刀量。

表3.4切削用量表

切削速度進(jìn)給量

加工內(nèi)容背吃刀量Ap/

(mm)Vc(m-min-1)f7(mm-r-1)

粗加工2?380?1200.2?0.4

精加工0.1-0.5120?1500.1?0.2

綜合考慮粗車時(shí)背吃刀量選取2mm,留出精車余量為0.3mm,精車時(shí)背

吃刀量為0.3mmo

⑵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。

切削速度除了計(jì)算和查表選取外，還可以根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。

主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)選取由公式

兀D

式中：Vc—為切削速度;

本科論文

D—為工件或刀具的直徑（mm）

現(xiàn)選取工件的中間尺寸為034mm的直徑為例說明其計(jì)算過程。

當(dāng)取D=34mm時(shí)，

切削速度Vc（m/min）根據(jù)表中推薦范圍可求得粗加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為

550-850r/min之間。精加工時(shí)為580-1100r/min之間。

⑶進(jìn)給量的確定

在零件粗加工時(shí)，可以根據(jù)切削力的限制來選擇進(jìn)給量。可以根據(jù)工件

直徑、刀桿尺寸、加工材料以及已確定的背吃刀量來選取較大的進(jìn)給量PI

在零件半精加工和精加工時(shí)，我們可以選擇合理的進(jìn)給量。進(jìn)給量可以

根據(jù)工件材料、刀尖圓弧半徑、切削速度來選擇，也可以按表面粗糙度要求

來選擇。當(dāng)切削速度提高，刀尖圓弧半徑增大，或刀具磨有修光刃時(shí)，可以

選擇較大的進(jìn)給量以提高生產(chǎn)率。

在加工過程中，有四種進(jìn)給速度設(shè)定，它們是：快速走刀速度、進(jìn)刀速

度、切削進(jìn)給速度及退刀速度。

⑷切削速度的確定

我們可以根據(jù)工件材料的特性來確定切削速度。首先，在選定的Ap和F

的基礎(chǔ)上，選擇的切削速度應(yīng)具有合理的刀具耐用度值。精加工時(shí)，切削速

度區(qū)域應(yīng)盡量避免屑瘤、鱗刺產(chǎn)生。連續(xù)切削時(shí)，為減小沖擊，切削速度應(yīng)

適當(dāng)降低。在車端面時(shí)，其切削速度是一個(gè)變值，其最大值應(yīng)比車外圓時(shí)適

當(dāng)提高。為了防止切削過程中的振動(dòng)，切削速度應(yīng)避免自激振動(dòng)的臨界速度。

⑸切削用量相關(guān)計(jì)算

工序1:無切削加工，無需計(jì)算。

工序2：無切削加工，無需計(jì)算。

工序3：夾住左側(cè)毛坯外圓，加工左端端面，粗、精車左側(cè)外輪廓。鉆螺紋底

孔.

工步1：車左側(cè)端面

機(jī)床：數(shù)控車床，其型號(hào)為：CK6140o

刀具：95。外圓車刀（硬質(zhì)合金材料），材料：YT15。

根據(jù)文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.2?0.5mm/r,初步確定f=0.3mm/r。

選擇切削速度Vc,查得Vc=1.2~1.83m/s,取Vc=90m/min。

本科論文

計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速

lOOOv

n=------

"d

1000X92,.

=--------m/min

3.14x38

=771r/min

取s=800r/min。

計(jì)算進(jìn)給速度

F=nf

-800x0.3mm/r

-240mm/min

工步2：粗車①26mm,①30mm,①34mm外圓面，倒角，留有0.3mm的

精加工余量。

機(jī)床：數(shù)控車床，其型號(hào)為：CK6140o

刀具：93。外圓車刀（硬質(zhì)合金材料），材料：YT15。

根據(jù)文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.2~0.5mm/r,初步確定f=0.3mm/r。

選擇切削速度Vc,查得Vc=1.2?1.83m/s,取Vc=96m/min。

計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速

lOOOv

n=-----

7rd

1000x96/.

=---------m/min

3.14x38

=805r/min

取s=800r/min□

計(jì)算進(jìn)給速度

Z7=nf

=800x0.3mm/r

=240mm/min

工步3：精車①26mm,030mm,①34mm外圓面，倒角，加工至圖紙要

求

機(jī)床：數(shù)控車床，其型號(hào)為：CK6140o

刀具：93。外圓車刀（硬質(zhì)合金材料），材料：YT15。

本科論文

根據(jù)文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.05~0.3mm/r,初步確定f=0.1mm/r。

選擇切削速度Vc,查得Vc=1.5?1.83m/s,取Vc=105m/min。

計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速

lOOOv

n=------

1000X105,.

=---------m/min

3.14x34

=984r/min

取s=1000r/mino

計(jì)算進(jìn)給速度

F=nf

=1000x0.1mm/r

=100mm/min

工步4：利用中心鉆加工螺紋底孔至①10.2mm

機(jī)床：數(shù)控車床，其型號(hào)為：CK6140o

刀具：（pl0.2mm麻花鉆（高速鋼）。

根據(jù)文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.05~0.3mm/r,初步確定f=0.2mm/r。

選擇切削速度Vc,查得Vc=L5?1.83m/s,取Vc=16m/min。

計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速

lOOOv

n=-----

乃d

1000X16/.

=----------m/mm

3.14x10.2

=500r/min

取s=500r/mino

計(jì)算進(jìn)給速度

F=nf

=500x0.2mm/r

=100mm/min

工步5：加工階梯軸左側(cè)3X①26nlm的退刀槽。

機(jī)床：數(shù)控車床，其型號(hào)為：CK6140o

刀具：3mm切槽刀（硬質(zhì)合金材料），材料：YT15。

本科論文

根據(jù)文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.05~0.3mm/r,初步確定f=0.1mm/r。

選擇切削速度Vc,查得Vc=1.5?1.83m/s,取Vc=24m/min。

計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速

lOOOv

n=-----

1000x24/.

=--------m/min

3.14x26

=294r/min

取s=300r/min。

計(jì)算進(jìn)給速度

F=nf

=300x0.1mm/r

=30mm/min

工序4：掉頭裝夾，加工無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸零件左端端面，粗、精車左側(cè)外輪

廓。

工步1：車右端端面，至圖紙要求

機(jī)床：數(shù)控車床，其型號(hào)為：CK61400

刀具：95°外圓車刀（硬質(zhì)合金材料），材料：YT15。

根據(jù)文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.2?0.5mm/r,初步確定f=0.3mm/r。

選擇切削速度Vc,查得Vc=1.2~I.83m/s,取Vc=90m/min。

計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速

lOOOv

n=------

萬d

1000x90/.

=--------m/min

3.14x35

=819r/min

取s=800r/min。

計(jì)算進(jìn)給速度

F=nf

=800x0.3mm/r

=240mm/min

工步2：粗車①26mm,①30mm,①34mm外圓面，倒角，留有0.3mm的

精加工余量。

本科論文

機(jī)床：數(shù)控車床，其型號(hào)為：CK6140o

刀具：93。外圓車刀（硬質(zhì)合金材料），材料：YT15。

根據(jù)文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.2~0.5mm/r,初步確定f=0.3mm/r。

選擇切削速度Vc,查得Vc=1.2?1.83m/s,取Vc=96m/min。

計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速

lOOOv

n=-----

1000x96/.

=--------m/min

3.14x38

=805r/min

取s=800r/mino

計(jì)算進(jìn)給速度

分二nf

=800x0.3mm/r

=240mm/min

工步3：精車①26mm,①30mm,①34mm外圓面，倒角，加工至圖紙要

求

機(jī)床：數(shù)控車床，其型號(hào)為：CK6140o

刀具：93°外圓車刀（硬質(zhì)合金材料），材料：YT15。

根據(jù)文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.05~0.3mm/r,初步確定f=0.1mm/r。

選擇切削速度"查得"c=1.5~1.83ni/s,取Vc=105m/min。

計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速

lOOOv

n=------

"d

1000X96/.

=----------m/min

3.14x30.6

=999r/min

取s=1000r/mino

計(jì)算進(jìn)給速度

F=nf

=1000x0.1mm/r

=100mm/min

本科論文

工步4：車①18mm的槽，至圖紙要求

機(jī)床：數(shù)控車床，其型號(hào)為：CK6140o

刀具：2mm切槽刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：YT15。

根據(jù)文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=O.O5~O.3mm/r,初步確定f=0.1mm/r。

選擇切削速度Vc,查得Vc=1.5~1.83m/s,取Vc=24m/min。

計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速

lOOOv

n=------

7rd

1000X18/.

=--------m/min

3.14x20

=287r/min

取s=300r/mino

計(jì)算進(jìn)給速度

F-nf

=300x0.1mm/r

=30mm/min

3.1.6編寫程序

我首先對(duì)零件圖紙進(jìn)行分析，在分析后發(fā)現(xiàn)，在車削無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸

時(shí)主要涉及直線、切槽以及鉆孔。一般在加工零件時(shí)都分為粗加工和精加工。

在程序編寫時(shí)，用到的指令有：GOO、G01、G21、G40、G71、G70、G97、

MOO、M03、M05、M30-

⑴G21指令是指定公制編程。即X(U)、Z(W)、R等坐標(biāo)尺寸

字所描述的單位為mm。

⑵G40指令是刀尖半徑補(bǔ)償取消，按照程序指令路徑進(jìn)給。

⑶G97指令是主軸速度控制指令(恒線速度控制)。

格式：G97S_；

其中，S控制主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/mino

(4)G71指令是成形粗車循環(huán)。該切削方式是每次粗切的軌跡形狀都和成

品形狀相似，

只是在位置上由外向內(nèi)環(huán)地向最終形狀靠近。

格式：G71U(i)R(m)P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)

本科論文

T(t)；

i—X向每次背吃刀量；

u、w一分別為X軸(直徑值)和Z軸方向上的精加工余量；

ns—精加工程序段中開始程序段的段號(hào)；

nf—精加工程序段中結(jié)束程序段的段號(hào)；

F、S、T一粗切時(shí)的進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速和刀補(bǔ)設(shè)定。此時(shí)，這些值將不

再按照精加工的設(shè)定

⑸G70指令是精加工循環(huán)指令。

格式：G70P(ns)Q(nf)；

其中，ns—精加工輪廓程序段中開始程序段的段號(hào)；

nf—精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號(hào)。

(6)G00指令是快速定位。該指令控制刀具快速從當(dāng)前位置移動(dòng)到指定的

位置，一般用在空程運(yùn)行中，如退刀和快速進(jìn)刀。

格式：GOOX(U)_Z(W)_；

其中，X(U)_Z(W)—指定移動(dòng)軌跡終點(diǎn)位置坐標(biāo)。

⑺G01指令是直線插補(bǔ)。該指令控制刀具以某個(gè)速度從當(dāng)前位置移動(dòng)

到指定的位置(只能沿直線方向走)。

格式：G01X(U)_Z(W)_F_；

其中，X(U)_Z(W)—指定移動(dòng)軌跡終點(diǎn)位置坐標(biāo)；

F一控制刀具移動(dòng)的速度，在使用G98時(shí)，F(xiàn)的單位是mm/mino當(dāng)

使用G99時(shí)，F(xiàn)的單位是mm/ro

(8)M00程序停止指令。

⑼M03主軸正轉(zhuǎn)(CW)指令。

(10)MO5主軸停止指令

?M3O程序結(jié)束并返回指令。

為了方便編程，有工作人員在工件圖紙上設(shè)置工件坐標(biāo)系，也叫編程坐

標(biāo)系，其原點(diǎn)就是工件原點(diǎn)，也叫編程原點(diǎn)，我們通常在工件右端設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)

點(diǎn)為車削加工的編程原點(diǎn)。

本次設(shè)計(jì)的無人機(jī)花鍵傳動(dòng)軸分為兩次裝夾，為了方便加工，一次裝夾

需要完成一側(cè)的所有可加工程序，然后進(jìn)行調(diào)頭裝夾，完成另一側(cè)的加工程

序。

本科論文

圖3.2左側(cè)編程原點(diǎn)

所以在編寫程序時(shí)，主要分為兩個(gè)程序，左側(cè)編程原點(diǎn)如圖3.2所示，表

3.5所示的編程程序?yàn)榛ㄦI軸左側(cè)輪廓的加工程序，其中包括①26mm,

①30mm,①34mm外圓面，