1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 姓 名：# 專 業(yè)：機(jī)電一體化 班 級(jí)：#機(jī)電#班 學(xué) 號(hào)：# 指導(dǎo)教師：# 2012年 2 月13日目錄1緒論21.1 天津正本公司簡(jiǎn)介22 公司產(chǎn)品簡(jiǎn)介33 實(shí)習(xí)過程93.1 數(shù)控機(jī)床的概述93.1.1 機(jī)床的結(jié)構(gòu)93.1.2 工作原理113.1.3 數(shù)控車床的分類113.2 軸的概述113.2.1 軸的作用和分類113.2.2 軸的材料及選擇123.2.3 軸的毛坯133.3 數(shù)控加工零件工藝性分析133.3.1 數(shù)控加工工藝133.3.2 數(shù)控加工工藝分析的主要內(nèi)容143.3.3 加工工藝分析的步驟與方法143.3.4 機(jī)床的合理選用143.3.5 加工方法的選擇與加工

2、方案的確定153.4 零件圖紙的工藝分析153.4.1 零件毛坯、材料的分析173.4.2 刀具的選擇184 實(shí)習(xí)體會(huì)195 參考文獻(xiàn)201緒論1.1 天津正本公司簡(jiǎn)介 天津正本下屬天津市正本電氣有限公司、天津正本機(jī)柜有限公司、天津正本自控系統(tǒng)有限公司。成立于1997年,注冊(cè)在紅橋區(qū)科技園區(qū), 是集機(jī)箱機(jī)柜、自動(dòng)化成套設(shè)備、高低壓供配電裝置、自動(dòng)化控制系統(tǒng)于一體的高科技公司。公司先后引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)與工藝，自行開發(fā)生產(chǎn)了一系列高防護(hù)等級(jí)機(jī)箱、機(jī)柜，(bkl、bbe、bae、bke、bce、bes、gml、bps、gcs、bts8、bivs、bap)并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了多種自動(dòng)控制設(shè)備、供配電

3、成套設(shè)備（xgk6、bid2000、gck、ggd2000、gcs2000、gml1a）是供配電及自動(dòng)化行業(yè)中高速成長(zhǎng)的企業(yè)。 1999年公司成為國(guó)家經(jīng)貿(mào)委推薦的專業(yè)生產(chǎn)低壓成套配電設(shè)備的生產(chǎn)廠家。 2000年通過歐共體ce認(rèn)證，研制開發(fā)的“十六褶型材”（zl00262593.8）、“十褶型材利(zl00262594.6) 榮獲國(guó)家級(jí)專利 2002年通過了iso9001：2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證。 2004年被天津市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)評(píng)為“2004年度天津市優(yōu)秀民營(yíng)科技企業(yè)”。 2006年，紅橋區(qū)“重質(zhì)量講誠(chéng)信明星單位”、“專利工作先進(jìn)單位”、“個(gè)私經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)企業(yè)”、“工業(yè)重點(diǎn)企業(yè)”。 2007年，

4、正本公司榮獲“天津市紅橋區(qū) 2007年度專利工作先進(jìn)集體”、 “天津市20062007年度守合同重信用單位”榮譽(yù)稱號(hào)。 2009年，正本公司被授予“天津市職工優(yōu)秀技術(shù)創(chuàng)新成果獎(jiǎng)牌”。 2010年，正本公司被天津市市科委授予“優(yōu)秀企業(yè)”。公司本著“鑄造完美，追求卓越”的質(zhì)量方針，以科技發(fā)展為動(dòng)力，通過各種渠道和辦法，積極籌措資金，購(gòu)置了大型現(xiàn)代化加工設(shè)備，增加技術(shù)含量，不斷提高生產(chǎn)能力。目前已經(jīng)在電力、鋼鐵、汽車制造、污水處理、啤酒制造等相關(guān)配電領(lǐng)域和環(huán)保領(lǐng)域積累了一定的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試的豐富經(jīng)驗(yàn)。另外，我們積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)工藝，開發(fā)出了ae、be系列高防護(hù)機(jī)箱和bps、bes高防護(hù)系列機(jī)

5、柜；產(chǎn)品一經(jīng)入市，便贏得了廣大客戶的贊譽(yù)。由于良好的產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)，正本公司現(xiàn)在已成為德國(guó)邁克威力機(jī)械有限公司、歌美颯風(fēng)電（天津）有限公司、蘇司蘭能源（天津）有限公司、四方電氣（集團(tuán)）有限公司、北京國(guó)電智深控制技術(shù)有限公司、天津賽象電氣自動(dòng)化技術(shù)有限公司、美國(guó)羅克韋爾（a-b）系統(tǒng)集成加工生產(chǎn)基地；美國(guó)德萊賽公司設(shè)備集成生產(chǎn)商。2 公司產(chǎn)品簡(jiǎn)介 開關(guān) 電動(dòng)工具開關(guān) 遙控開關(guān) 輕觸開關(guān) 鈕子開關(guān) 震動(dòng)開關(guān) 流量開關(guān) 浮球開關(guān) 波段開關(guān) 船型開關(guān) 旋轉(zhuǎn)開關(guān) 調(diào)速開關(guān) 溫控開關(guān) 撥動(dòng)開關(guān) 薄膜開關(guān) 直鍵開關(guān) 感應(yīng)開關(guān) 其他開關(guān) 低壓電器 電子磁性材料(電磁鐵) 低壓開關(guān)柜 電抗器 調(diào)速器 電阻器 繼

6、電器、斬波器 脫扣器 低壓控制器 低壓斷路器 低壓熔斷器 低壓接觸器 起動(dòng)器 主令電器 其他低壓電器 高壓電器 防雷避雷產(chǎn)品 高壓開關(guān)柜 高壓熔斷器 電纜分接箱 高壓斷路器 高壓接觸器 高壓接地開關(guān) 高壓成套電器 其他高壓電器 電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)車用電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)工具用電動(dòng)機(jī) 機(jī)械設(shè)備用電動(dòng)機(jī) 家電用電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器 碳刷、電刷 微型電動(dòng)機(jī) 特殊電機(jī) 電動(dòng)機(jī)配件 其他電動(dòng)機(jī) 發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)組 同步發(fā)電機(jī) 異步發(fā)電機(jī) 柴油發(fā)電機(jī)組 汽油發(fā)電機(jī)組 燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 水力發(fā)電機(jī)組 太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組 燃煤發(fā)電機(jī)組 發(fā)電機(jī)組零部件 其他發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)組 配電輸電設(shè)備 橋架 線槽 箱式變電站 配電變壓

7、器 配電盤 配電屏 配電器 配電柜 配電箱 補(bǔ)償裝置 電源柜 其他配電輸電設(shè)備 電線、電纜 絕緣導(dǎo)線 音頻線、視頻線 裸電線 漆包線 電氣設(shè)備用電纜 線束 排線 電子線 網(wǎng)管 電源線 電力電纜 通訊電纜 射頻電纜 光纖電纜 特種電纜 儀表電纜 控制電纜 同軸電纜 線盤 信號(hào)電纜 穿管器 其他電線、電纜 插座 插座配件 定時(shí)器插座 工業(yè)插座 地面插座 桌面插座 機(jī)柜插座 墻壁插座 接線插座 pcb插座 音頻、視頻插座 轉(zhuǎn)換插座 其他插座 插頭 兩極電源插頭 三極電源插頭 音頻、視頻插頭 其他插頭 電池 干電池 蓄電池 光電池 鋰電池 鎳氫電池 鎳鎘電池 太陽(yáng)能電池 充電電池 手機(jī)電池 紐扣電池

8、電池組配件 其他電池 充電器 充電機(jī) 電池充電器 手機(jī)充電器 電動(dòng)車充電器 應(yīng)急充電器 其他充電器 絕緣材料 電工膠帶 絕緣套管 絕緣隔離柱 絕緣子 絕緣帶 云母片 絕緣板 絕緣墊片 其他絕緣材料 電源 開關(guān)電源 穩(wěn)壓電源 ups電源 電源適配器 逆變器 直流電源 變頻電源 高壓電源 應(yīng)急電源 其他電源 電熱設(shè)備 熱電偶 熱電阻 電熱管、發(fā)熱管 電熱盤、發(fā)熱盤 電熱板 電熱絲 電熱帶 電熱膜 電熱器 電熱圈 工業(yè)電爐 熔錫爐 實(shí)驗(yàn)電爐 伴熱設(shè)備 發(fā)熱芯 電熱片 電熱線 工業(yè)烤箱 硅碳棒 其他電熱設(shè)備 工控系統(tǒng)及裝備 溫度控制（調(diào)節(jié)）器 工業(yè)計(jì)時(shí)器 傳感器、敏感元器件 變頻器 plc 振動(dòng)盤 觸

9、控產(chǎn)品 伺服定位系統(tǒng) 人機(jī)界面 其他工控系統(tǒng)及裝備 保護(hù)器 電工儀器儀表 電壓互感器 電流互感器 電能儀表 電池修復(fù)機(jī) 電壓測(cè)量?jī)x表 電流測(cè)量?jī)x表 功率測(cè)量?jī)x表 電阻測(cè)量?jī)x表 頻率測(cè)量?jī)x表 參數(shù)測(cè)試儀器 萬(wàn)用表 鉗型表 電橋 電位差計(jì) 電阻箱 其他電工儀器儀表 防靜電產(chǎn)品 靜電消除、發(fā)生器 防靜電簾 防靜電刷 防靜電墊 防靜電手套、腕帶 防靜電服及配件 防靜電鞋 無(wú)塵紙、無(wú)塵布 防靜電包裝材料 防靜電板 防靜電椅 防靜電工具 離子風(fēng)槍 離子風(fēng)棒 離子風(fēng)機(jī) 其他防靜電產(chǎn)品 連接器件 端子、接插件 電腦、usb連接器 印刷板連接器 電纜連接器 汽車連接器 音頻、視頻連接器 電源連接器 射頻同軸連接

10、器 矩形連接器 圓形連接器 卡座 端子臺(tái)、接線座 手機(jī)連接器 ic插座 鱷魚夾 接線柱 水晶頭 接線板 排母 排針 其他連接器 節(jié)電設(shè)備 電工電器成套設(shè)備 壓縮、分離設(shè)備 減速機(jī)、變速機(jī) 電焊、切割設(shè)備 電子產(chǎn)品制造設(shè)備 其他電工電器設(shè)備 裝配電動(dòng)工具 電動(dòng)螺絲刀 電動(dòng)套絲機(jī) 電動(dòng)扳手 螺絲機(jī) 套裝電動(dòng)工具 其他裝配電動(dòng)工具 磨拋光電動(dòng)工具 磨光機(jī) 電動(dòng)砂輪機(jī) 砂帶機(jī) 電磨 角磨機(jī) 拋光機(jī) 光飾機(jī) 砂光機(jī) 其他磨拋光電動(dòng)工具 磨刀機(jī) 切削電動(dòng)工具 電鉆 木工修邊機(jī) 電錘 臺(tái)鉆、座鉆 電動(dòng)坡口機(jī) 倒角機(jī) 電鋸 型材切割機(jī) 石材切割機(jī) 沖擊鉆 電剪刀 電刨 電動(dòng)雕刻機(jī) 木工雕刻機(jī) 其他切削電動(dòng)工具

11、 焊接材料與附件 焊絲 電焊鉗 烙鐵頭 烙鐵咀 焊炬、割炬 焊條 助焊劑 焊粉 吸錫器 助焊筆 焊膏 其他焊接材料與附件 天線 電視天線 通信天線 手機(jī)天線 收音機(jī)天線 衛(wèi)星天線 汽車天線 其他天線 結(jié)構(gòu)類：bae控制箱電氣成套類：bid2000型低壓配電控制柜 自動(dòng)控制類：數(shù)控?zé)釅簷C(jī)自動(dòng)控制3 實(shí)習(xí)過程3.1 數(shù)控機(jī)床的概述3.1.1 機(jī)床的結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床一般由輸入輸出設(shè)備、cnc裝置（或稱cnc單元）、伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置（或稱執(zhí)行機(jī)構(gòu)）、可編程控制器plc及電氣控制裝置、輔助裝置、機(jī)床本體及測(cè)量反饋裝置組成。如下圖是數(shù)控機(jī)床的組成框圖。電 氣 回 路輔 助 裝 置plc主軸伺服單元操 作 面

12、 板主軸驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置測(cè)量反饋裝置進(jìn)給伺服單元輸入/輸出設(shè) 備計(jì)算機(jī)數(shù) 控裝 置機(jī) 床 本 體 機(jī)床本體：數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體與傳統(tǒng)機(jī)床相似，由主軸傳動(dòng)裝置、進(jìn)給傳動(dòng)裝置、床身、工作臺(tái)以及輔助運(yùn)動(dòng)裝置、液壓氣動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。但數(shù)控機(jī)床在整體布局、外觀造型、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機(jī)構(gòu)等方面都已發(fā)生了很大的變化，這種變化的目的是為了滿足數(shù)控機(jī)床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)。cnc單元：cnc單元是數(shù)控機(jī)床的核心，cnc單元由信息的輸入、處理和輸出三個(gè)部分組成。cnc單元接受數(shù)字化信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的控制軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、插補(bǔ)、邏輯處理后，將各種指令信息輸出給

13、伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 輸入/輸出設(shè)備：輸入裝置將各種加工信息傳遞于計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備。在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生初期，輸入裝置為穿孔紙帶，現(xiàn)已淘汰，后發(fā)展成盒式磁帶，再發(fā)展成鍵盤、磁盤等便攜式硬件，極大方便了信息輸入工作，現(xiàn)通用dnc網(wǎng)絡(luò)通訊串行通信的方式輸入。輸出指輸出內(nèi)部工作參數(shù)（含機(jī)床正常、理想工作狀態(tài)下的原始參數(shù)，故障診斷參數(shù)等），一般在機(jī)床剛工作狀態(tài)需輸出這些參數(shù)作記錄保存，待工作一段時(shí)間后，再將輸出與原始資料作比較、對(duì)照，可幫助判斷機(jī)床工作是否維持正常。伺服單元：伺服單元由驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，并與機(jī)床上的執(zhí)行部件和機(jī)械傳動(dòng)部件組成數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)。它的作用是把來(lái)自數(shù)控裝

14、置的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)來(lái)說，每一個(gè)脈沖信號(hào)使電機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，進(jìn)而帶動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)一個(gè)微小距離。每個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件都有相應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，整個(gè)機(jī)床的性能主要取決于伺服系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)裝置：驅(qū)動(dòng)裝置把經(jīng)放大的指令信號(hào)變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng)，通過簡(jiǎn)單的機(jī)械連接部件驅(qū)動(dòng)機(jī)床，使工作臺(tái)精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 最后加工出圖紙所要求的零件。和伺服單元相對(duì)應(yīng)，驅(qū)動(dòng)裝置有步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)等。伺服單元和驅(qū)動(dòng)裝置可合稱為伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它是機(jī)床工作的動(dòng)力裝置，cnc裝置的指令要靠伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)付諸實(shí)施，所以，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。可編程控制器：

15、可編程控制器 (pc，programmable controller) 是一種以微處理器為基礎(chǔ)的通用型自動(dòng)控制裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。由于最初研制這種裝置的目的是為了解決生產(chǎn)設(shè)備的邏輯及開關(guān)控制， 故把稱它為可編程邏輯控制器( plc， programmable logic controller)。當(dāng)plc用于控制機(jī)床順序動(dòng)作時(shí)，也可稱之為編程機(jī)床控制器( pmc， programmable machine controller )。plc己成為數(shù)控機(jī)床不可缺少的控制裝置。cnc和plc協(xié)調(diào)配合，共同完成對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制。測(cè)量反饋裝置：測(cè)量裝置也稱反饋元件，包括光柵、旋轉(zhuǎn)編碼器、激

16、光測(cè)距儀、磁柵等。通常安裝在機(jī)床的工作臺(tái)或絲杠上，它把機(jī)床工作臺(tái)的實(shí)際位移轉(zhuǎn)變成電信號(hào)反饋給cnc裝置，供cnc裝置與指令值比較產(chǎn)生誤差信號(hào)，以控制機(jī)床向消除該誤差的方向移動(dòng)。3.1.2 工作原理使用數(shù)控機(jī)床時(shí)，首先要將被加工零件圖紙的幾何信息和工藝信息用規(guī)定的代碼和格式編寫成加工程序; 然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置，按照程序的要求，經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)信息處理、 分配，使各坐標(biāo)移動(dòng)若干個(gè)最小位移量，實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，完成零件的加工。3.1.3 數(shù)控車床的分類數(shù)控車床的品種和規(guī)格繁多。，一般可以用下面三種方法分類。 按控制系統(tǒng)分 a目前市面上占有率較大的有法拉克、華中、廣數(shù)、西門子、三菱等。

17、按運(yùn)動(dòng)方式分類； a點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 b點(diǎn)位/直線控制數(shù)控機(jī)床 c連續(xù)控制數(shù)控機(jī)床 按控制方式分類；按控制方式分類可以分為開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床、閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床和半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。3.2 軸的概述3.2.1 軸的作用和分類 軸的功用軸是組成機(jī)器的重要零件之一。軸的主要功用是支承旋轉(zhuǎn)零件（例如齒輪、蝸輪等）、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。軸的分類：按軸承受的載荷不同,可將軸分為轉(zhuǎn)軸，心軸和傳動(dòng)軸三種。心軸工作時(shí)僅承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩，如自行車軸。轉(zhuǎn)軸工作時(shí)既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩，如減速器中的軸。傳動(dòng)軸則只傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩，如汽車中聯(lián)接變速箱與后橋之間的軸。根據(jù)軸線的形狀的不同，軸又可分為直軸、曲軸和撓性鋼絲軸

18、。曲軸和撓性鋼絲軸屬于專用零件。 直軸按外形不同又可分為光軸和階梯軸。光軸形狀簡(jiǎn)單，應(yīng)力集中少，易加工，但軸上零件不易裝配和定位，常用于心軸和傳動(dòng)軸。階梯軸各軸段截面的直徑不同，這種設(shè)計(jì)使各軸段的強(qiáng)度相近，而且便于軸上零件的裝拆和固定，因此階梯軸在機(jī)器中的應(yīng)用最為廣泛。直軸一般都制成實(shí)心軸，但為了減少重量或?yàn)榱藵M足有些機(jī)器結(jié)構(gòu)上的需要，也可以采用空心軸。3.2.2 軸的材料及選擇 軸的材料種類很多，選擇時(shí)應(yīng)主要考慮如下因素：軸的強(qiáng)度、剛度及耐磨性要求；軸的熱處理方法及機(jī)加工工藝性的要求；軸的材料來(lái)源和經(jīng)濟(jì)性等。軸的常用材料是碳鋼和合金鋼。碳鋼比合金鋼價(jià)格低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低，可通過熱處理

19、改善其綜合性能，加工工藝性好，故應(yīng)用最廣，一般用途的軸，多用含碳量為0.250.5%的中碳鋼。尤其是45號(hào)鋼，對(duì)于不重要或受力較小的軸也可用q235a等普通碳素鋼。合金鋼具有比碳鋼更好的機(jī)械性能和淬火性能，但對(duì)應(yīng)力集中比較敏感，且價(jià)格較貴，多用于對(duì)強(qiáng)度和耐磨性有特殊要求的軸。如20cr、20crmnti等低碳合金鋼，經(jīng)滲碳處理后可提高耐磨性；20crmov、38crmoal等合金鋼，有良好的高溫機(jī)械性能，常用于在高溫、高速和重載條件下工作的軸值得注意的是：由于常溫下合金鋼與碳素鋼的彈性模量相差不多，因此當(dāng)其他條件相同時(shí)，如想通過選用合金鋼來(lái)提高軸的剛度是難以實(shí)現(xiàn)的。低碳鋼和低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火

20、，可提高其耐磨性，常用于韌性要求較高或轉(zhuǎn)速較高的軸。球墨鑄鐵和高強(qiáng)度鑄鐵因其具有良好的工藝性，不需要鍛壓設(shè)備，吸振性好，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于制造結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的曲軸等。只是鑄件質(zhì)量難于控制。3.2.3 軸的毛坯 可用軋制圓鋼材、鑄造、焊接、鑄造等方法獲得。對(duì)要求不高的軸或較長(zhǎng)的軸，毛坯直徑小于150mm時(shí)，可用軋制圓鋼材；受力大，生產(chǎn)批量大的重要軸的毛坯可由鑄造提供；對(duì)直徑特大而件數(shù)很少的軸可用焊件毛坯；生產(chǎn)批量大、外形復(fù)雜、尺寸較大的軸，可用鑄造毛坯。3.3 數(shù)控加工零件工藝性分析3.3.1 數(shù)控加工工藝 數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生，不斷發(fā)展和逐步完善起來(lái)的一門應(yīng)用

21、技術(shù)，研究的對(duì)象是數(shù)控設(shè)備完成數(shù)控加工全過程相關(guān)的集成化技術(shù)，最直接的研究對(duì)象是與數(shù)控設(shè)備息息相關(guān)的數(shù)控裝置、控制系統(tǒng)、數(shù)控程序及編制方法。數(shù)控加工工藝源于傳統(tǒng)的加工工藝，將傳統(tǒng)的加工工藝、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，它的一個(gè)典型特征是將普通加工工藝完全融入數(shù)控加工工藝中。數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程的基礎(chǔ)，高質(zhì)量的數(shù)控加工程序，源于周密、細(xì)致的技術(shù)可行性分析、總體工藝規(guī)劃和數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)。編程員接到一個(gè)零件或產(chǎn)品的數(shù)控編程任務(wù)，主要的工作包括根據(jù)零件或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)技術(shù)文件進(jìn)行數(shù)控加工工藝可行性分析，確定完成零件數(shù)控加工的加工方法；選擇數(shù)控機(jī)床的類型和規(guī)格

22、；確定加工坐標(biāo)系、選擇夾具及其輔助工具、選擇刀具和刀具裝夾系統(tǒng)，規(guī)劃數(shù)控加工方案和工藝路線，劃分加工區(qū)域、設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序內(nèi)容，編寫數(shù)控程序，進(jìn)行數(shù)控程序調(diào)試和實(shí)際加工驗(yàn)證，最后對(duì)所有的數(shù)控工藝文件進(jìn)行完善、固化并存檔等方面的內(nèi)容。數(shù)控編程可以簡(jiǎn)單的理解成從零件的設(shè)計(jì)圖開始，直到數(shù)控加工程序編制完成的整個(gè)過程。數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程的核心，只有將數(shù)控加工工藝合理、科學(xué)地融入數(shù)控編程中，編程員才能編制出高質(zhì)量和高水平的數(shù)控程序。數(shù)控編程也是逐步完善數(shù)控工藝的過程。3.3.2 數(shù)控加工工藝分析的主要內(nèi)容 選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，確定工序內(nèi)容。 分析被加工零件圖樣，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求，在

23、此基礎(chǔ)上確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線，如工序的劃分、加工順序的安排、與傳統(tǒng)加工工序的銜接等。 設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序。如工步的劃分、零件的定位與夾具的選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等。 調(diào)整數(shù)控加工工序的程序。如對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇、加工路線的確定、刀具的補(bǔ)償。 分配數(shù)控加工中的容差。 處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令。 總之，數(shù)控加工工藝內(nèi)容較多，有些與普通機(jī)床加工相似。3.3.3 加工工藝分析的步驟與方法程序編制人員在進(jìn)行工藝分析時(shí)，要有機(jī)床說明書、編程手冊(cè)、切削用量表、標(biāo)準(zhǔn)工具、夾具手冊(cè)等資料，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，

24、各工序所用刀具，夾具和切削用量等。此外，編程人員應(yīng)不斷總結(jié)、積累工藝分析方面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，編寫出高質(zhì)量的數(shù)控加工程序。3.3.4 機(jī)床的合理選用在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，一般有兩種情況。第一種情況：有零件圖樣和毛坯，要選擇適合加工該零件的數(shù)控機(jī)床。第二種情況：已經(jīng)有了數(shù)控機(jī)床，要選擇適合在該機(jī)床上加工的零件。無(wú)論哪種情況，考慮的因素主要有，毛坯的材料和類、零件輪廓形狀復(fù)雜程度、尺寸大小、加工精度、零件數(shù)量、熱處理要求等。概括起來(lái)有三點(diǎn)：要保證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格的產(chǎn)品。有利于提高生產(chǎn)率。盡可能降低生產(chǎn)成本(加工費(fèi)用)。3.3.5 加工方法的選擇與加工方案的確定 加工方法的選擇：加工方法的

25、選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級(jí)精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。例如，對(duì)于it7級(jí)精度的孔采用鏜削、鉸削、磨削等加工方法均可達(dá)到精度要求，但箱體上的孔一般采用鏜削或鉸削，而不宜采用磨削。一般小尺寸的箱體孔選擇鉸孔，當(dāng)孔徑較大時(shí)則應(yīng)選擇鏜孔。此外，還應(yīng)考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求，以及工廠的生產(chǎn)設(shè)備等實(shí)際情況。常用加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度及表面粗糙度可查閱有關(guān)工藝手冊(cè)。加工方案確定的原則：零件上比較精密表面的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對(duì)這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的

26、最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。確定加工方案時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步確定為達(dá)到這些要求所需要的加工方法。例如，對(duì)于孔徑不大的it7級(jí)精度的孔，最終加工方法取精鉸時(shí)，則精鉸孔前通常要經(jīng)過鉆孔、擴(kuò)孔和粗鉸孔等加工。3.4 零件圖紙的工藝分析如圖所示零件結(jié)構(gòu)分析：由圖我們可知，本零件上由圓柱面、內(nèi)孔、內(nèi)圓錐面、圓弧面、溝槽、和螺紋等部分組成。零件車削加工成形輪廓的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜、需兩頭加工，零件的加工精度和表面質(zhì)量要求都很高.程序如下：o0000%3456g95 t0101 m03 s800g00 x46 z2g71 u1.5 r 1 p1

27、0 q20 x0.2 z0.2 f0.2 g95 t0101 m03 s1000g00 x42 z2n10 g01 x6 z0 f0.1 x10 z-2 z-18g03 x20 z-23 r5g01 z-33g02 x34 z-40 r7g01 z-50 x44 z-60 z-82 n20 x46g00 x200z200m05m30 3.4.1 零件毛坯、材料的分析材料的分析：該軸零件加工中，刀具與工件之間的切削力較大。工件材料的可切削性能。強(qiáng)度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機(jī)械性能都跟工件的材料有關(guān)。所以選擇45鋼為該軸類零件的材料。毛坯的分析：軸類零件的毛坯有棒料、鍛件和鑄件三種。鍛件：適

28、用與零件強(qiáng)度較高,形狀較簡(jiǎn)單的零件。尺寸大的零件因受設(shè)備限制，故一般用自由鍛；中、小型零件可選模鍛；形狀復(fù)雜的剛質(zhì)零件不宜用自由鍛。鑄件：適用于形狀復(fù)雜的毛坯。鋼質(zhì)零件的鍛造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。根據(jù)該軸零件的結(jié)構(gòu)形狀和外輪廓尺寸，所以采用鍛件。本零件的毛坯宜采用鍛件，由棒料鋸割，模鍛毛坯至40x425mm,使鋼材經(jīng)過鍛壓，獲得均勻的纖維組織，提高其力學(xué)性能，同時(shí)也提高零件與毛坯的比重，減少材料消耗3.4.2 刀具的選擇 數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)

29、根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長(zhǎng)，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：1盡量減少刀具數(shù)量；2一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟；3粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；4先銑后鉆 ；5先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工；6在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。綜上所述：本零件的加工，1 選用5mm中心鉆鉆削中心孔。用20mm的鉆頭加工左端的孔，2 粗車及平端面選用35硬質(zhì)合金左偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選kr=35。3為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車和車螺紋選用硬質(zhì)合金60外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取re=0.150.2mm 。刀具的選擇是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。刀具選擇合理與否不僅