1、 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文系（部） 機(jī) 電 工 程 系 專 業(yè) 數(shù) 控 技 術(shù) 班 級(jí) 09機(jī)械三班 指導(dǎo)教師 典型零件的數(shù)控加工工藝分析摘 要數(shù)控加工技術(shù)體現(xiàn)著一個(gè)國家的工業(yè)化生產(chǎn)能力，是制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是一種對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作過程進(jìn)行自動(dòng)控制的新興技術(shù)。隨著微電子技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)迅速普及并廣泛應(yīng)用于需要運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作控制的各個(gè)領(lǐng)域。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)應(yīng)用的直接表現(xiàn)，它依靠數(shù)控系統(tǒng)控制數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作過程。在工作中，數(shù)控系統(tǒng)按照預(yù)定工作程序?qū)C(jī)床主軸、坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)和位置以及加工過程中的各個(gè)輔助動(dòng)作進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，使其成為高效、自動(dòng)化的加工工具。本次設(shè)計(jì)是進(jìn)行一個(gè)直

2、徑是80mm長120mm的圓柱臺(tái)階軸進(jìn)行設(shè)計(jì)，這個(gè)軸上有圓弧、工藝退刀槽、螺紋退刀槽、螺紋及球面構(gòu)成，材料為45#鋼。軸，支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。本文所設(shè)計(jì)的軸，既承受彎矩有承受扭矩。在設(shè)計(jì)過程中我通過autocad輔助設(shè)計(jì)軟件繪制出零件二維圖，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)作出加工工藝分析，制定加工路線并編制出數(shù)控加工程序，然后用用數(shù)控仿真軟件加工出零件實(shí)體。 關(guān)鍵詞：數(shù)控加工 臺(tái)階軸 autocad輔助設(shè)計(jì) 數(shù)控仿真 目 錄第一章 緒 論11.1 數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的地位和作用11.2數(shù)控加工技

3、術(shù)的特點(diǎn)11.3數(shù)控加工的內(nèi)容11.4數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)2第二章 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)和內(nèi)容521 數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)52. 2 數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容6第三章 零件圖的分析73.1 零件圖的繪制73.2尺寸的分析73.3圖樣工藝分析8第四章 數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)94.1毛坯材料的選擇94.2選擇機(jī)床94.3定位基準(zhǔn)的選擇104.4工藝路線的擬定104.5刀具的選擇和切削參數(shù)134.5.1車削用量的選擇原則134.5.2刀具的選擇144.6夾具的選擇與類型154.6.1 夾具的選擇154.6.2夾具的類型164.6.3零件的安裝16第五章 零件的加工工序及編程185.1數(shù)控加工工序18

4、5.2數(shù)控加工程序的編寫18總 結(jié)21參考文獻(xiàn)22致 謝23附圖一24附圖二25附圖三26第一章 緒 論1.1 數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的地位和作用隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，制造業(yè)起著重要的作用，數(shù)控加工技術(shù)體現(xiàn)著一個(gè)國家的工業(yè)化生產(chǎn)能力，是制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。數(shù)控加工是機(jī)械加工的精加工的一種，是機(jī)械加工的發(fā)展方向，數(shù)控加工的加工范圍更廣，加工精度更高，未來的機(jī)械加工將普遍使用數(shù)控加工。1.2數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)數(shù)控加工柔性好，自動(dòng)化程度高，特別適宜加工輪廓形狀復(fù)雜的曲線，曲面零件，以及具有大量孔、槽加工的復(fù)雜箱體，棱體零件，在多品種、小批量生產(chǎn)情況下，使用數(shù)控機(jī)床加工能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。其具體特點(diǎn)如下

5、：(1) 自動(dòng)化程度高，具有很高的生產(chǎn)效率。(2) 對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)。(3)加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。(4) 易于建立與計(jì)算機(jī)間的通信聯(lián)絡(luò)，容易實(shí)現(xiàn)群控。1.3數(shù)控加工的內(nèi)容 對(duì)于一個(gè)零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成,而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對(duì)零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在考慮選擇內(nèi)容時(shí)，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實(shí)際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵問題和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢(shì)。1、適于數(shù)控加工的內(nèi)容    在選擇時(shí)，一般可按下列順序考慮：（1）通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)

6、作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； （2）通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容；（3）通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時(shí)選擇。2、不適于數(shù)控加工的內(nèi)容一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會(huì)得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工：（1）占機(jī)調(diào)整時(shí)間長。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個(gè)精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容；（2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床補(bǔ)加工；（3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)

7、困難，易于與檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。1.4數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 進(jìn)入20世紀(jì)90 年代以來，隨著國際上計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正不斷采用計(jì)算機(jī)、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，使其朝著高速化、高精化、復(fù)合化、智能化、 高柔性化及信息網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。整體數(shù)控加工技術(shù)向cims（ 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）方向發(fā)展。 1. 高速切削 受高生產(chǎn)率的驅(qū)使，高速化已是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。機(jī)床高速化既表現(xiàn)在主軸轉(zhuǎn)速上，也表現(xiàn)在工作臺(tái)快速移動(dòng)和進(jìn)給速度的提高，以及刀具交換、托盤交換時(shí)間的縮短上，并且具有高加（減）速率。 高速切削機(jī)床主軸的高轉(zhuǎn)速減少了切削力，也減小了切削深度

8、，有利于克服機(jī)床振動(dòng)，排屑率大大提高，熱量被切屑帶走，傳人零件中的熱量減低，熱變形大大減小，提高了加工精度，也改善了加工面粗糙度。因此，經(jīng)過高速加工的工件一般不需要精加工。2. 高精度加工 高精度加工實(shí)際上是高速加工技術(shù)和數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用的必然結(jié)果。以前汽車零件的加工精度要求在0.01mm數(shù)量級(jí)上，但隨著計(jì)算機(jī)硬盤、高精度液壓軸承等精密零件的增多，精整加工所需精度已提高到0.1m，加工精度進(jìn)入了亞微米世界。提高數(shù)控設(shè)備的加工精度，除通過提高機(jī)械設(shè)備的制造精度和裝配精度外，還可通過 減小數(shù)控系統(tǒng)的控制誤差和采用補(bǔ)償技術(shù)來達(dá)到。在減小cnc系統(tǒng)控制誤差方面，通常采用提高數(shù)控系統(tǒng)的分辨率、以微小程

9、序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給、使cnc控制單位精細(xì)化、提高位置檢測(cè)精度以及位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制等方法。在采用補(bǔ)償技術(shù)方面，除采用齒隙補(bǔ)償、絲桿螺距誤差補(bǔ)償和刀具誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)外，近年來設(shè)備的熱變形誤差補(bǔ)償和空間誤差綜合補(bǔ)償技術(shù)的研究已成為世界范圍的研究熱點(diǎn)。3. 復(fù)合化加工機(jī)床高速化主要是從提高機(jī)床的運(yùn)行速度來提高機(jī)床的加工生產(chǎn)率，而機(jī)床的復(fù)合化加工則是通過增加機(jī)床的功能，減少工件加工過程中的多次裝夾、重新定位、對(duì)刀等輔 助工藝時(shí)間，來提高機(jī)床利用率的，因此復(fù)合化加工是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)發(fā)展的另一重要方面。 4. 控制智能化 隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，并為滿足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動(dòng)化的發(fā)展

10、需求，數(shù)控技術(shù)智能化程度不斷提高，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)（2）加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇 （3）故障自診斷功能（4）智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置5. 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化隨著信息技術(shù)和數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，世界正在經(jīng)歷著一場(chǎng)深刻的“革命”。在以網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化為基本特征的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化以及新的制造哲理深刻地影響新世紀(jì)的制造模式和制造觀念。6. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)集成制造反映了制造系統(tǒng)的這一新發(fā)展。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)則是技術(shù)上的具體實(shí)現(xiàn)，它能為現(xiàn)代制造企業(yè)追求在激烈變化中、動(dòng)態(tài)市場(chǎng)條件下，具有快速、靈活響應(yīng)的競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)提供所要求的戰(zhàn)略性系統(tǒng)技術(shù)。 計(jì)

11、算機(jī)集成制造系統(tǒng)的發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械制造廠的全盤自動(dòng)化，成為自動(dòng)化工廠或無人化工廠，是自動(dòng)化制造技術(shù)的發(fā)展方向。第二章 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)和內(nèi)容數(shù)控加工工藝是以數(shù)控加工機(jī)床加工中的工藝為研究對(duì)象的一門加工技術(shù)。它以機(jī)械制造業(yè)中的工藝的基本理論知識(shí)為基準(zhǔn)，結(jié)合數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，綜合運(yùn)用了多方面的知識(shí)解決面臨數(shù)控加工中的工藝問題。數(shù)控加工工藝的內(nèi)容包括了機(jī)械加工工藝和數(shù)控加工程序編制的基本知識(shí)和基本理論、典型零件加工工藝分析的方法。無論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對(duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬訂工藝方案，選擇合適的刀具，確定切削用量。在編程中，對(duì)一些工藝問題（如對(duì)刀點(diǎn)，加工路線等）也需要做

12、一些處理。因此，數(shù)控編程的工藝處理是一項(xiàng)十分重要的工作。21 數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)（1）數(shù)控加工的工藝內(nèi)容十分明確而具體。進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，數(shù)控機(jī)床受數(shù)控系統(tǒng)的指令，完成各種運(yùn)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)各種加工要求。因此在編程加工之前，需要對(duì)影響加工過程的各種加工工藝因素，如：切削用量、進(jìn)給路線、刀具的幾何形狀，甚至工步的劃分與安排等一一工作做出定量描述。（2）數(shù)控加工的工藝要求相當(dāng)準(zhǔn)確和嚴(yán)密。數(shù)控加工不能像通用機(jī)床那樣加工，可以對(duì)加工過程中出現(xiàn)的問題由操作工人依據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣自行調(diào)整的。在數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)中必須注意加工過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，做到萬無一失。在實(shí)際中一個(gè)字符、一個(gè)小數(shù)點(diǎn)或一個(gè)逗號(hào)的差錯(cuò)都可

13、能釀成重大的機(jī)床事故和質(zhì)量事故。因此，要求編程人員除必須具備較扎實(shí)的工藝基本知識(shí)和較豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)外，還要必須具備耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。（3）數(shù)控加工的工序相對(duì)集中。一般來說，在普通機(jī)床上是根據(jù)機(jī)床的種類進(jìn)行單工序加工，而在數(shù)控機(jī)床上往往是在一次裝夾中完成鉆、擴(kuò)、鉸、銑、鏜攻螺紋等多工序加工。這種“多序和一”的現(xiàn)象也屬于“工序集中”的范疇，極端情況下，在一臺(tái)加工中心上可以完成加工的全部加工內(nèi)容。2. 2 數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容一般來說數(shù)控加工工藝主要包括的內(nèi)容如下：(1)選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容；(2)對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析；(3)數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)；(4)對(duì)零件圖紙的

14、數(shù)學(xué)處理；(5)編寫加工程序單；(6)按程序單制作控制介質(zhì)；(7)程序的校驗(yàn)與修改；(8)首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問題處理；(9)數(shù)控加工工藝文件的定型與歸檔。第三章 零件圖的分析3.1 零件圖的繪制本次設(shè)計(jì)是進(jìn)行一個(gè)直徑是80mm長120mm的圓柱臺(tái)階軸進(jìn)行設(shè)計(jì)，這個(gè)軸上有圓弧、工藝退刀槽、螺紋退刀槽、螺紋及球面構(gòu)成，材料為45#鋼。軸，支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。本文所設(shè)計(jì)的軸，既承受彎矩有承受扭矩。圖3-1 零件圖3.2尺寸的分析尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸

15、和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。因此，零件圖樣上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)上引注尺寸。在本設(shè)計(jì)零件圖，寬度方向以中心軸線為基準(zhǔn)，主零件長度方向是以r10的半圓球右端面為基準(zhǔn)。幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確。 在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及幾何要素之間的關(guān)系。因?yàn)樵谧詣?dòng)編程時(shí)要對(duì)零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義，手動(dòng)編程時(shí)要計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，無論哪一點(diǎn)不明確或不確定，編程都無法進(jìn)行。所以我在尺寸標(biāo)注時(shí)都非常仔細(xì)，以主要基準(zhǔn)為準(zhǔn)對(duì)零件各個(gè)部位的尺寸逐一進(jìn)行標(biāo)注，確保每個(gè)尺寸都標(biāo)注完整，便于以后的編程。3.3圖樣工藝分析如圖1所示，根據(jù)圖樣零件的數(shù)據(jù)顯示選擇毛

16、坯為：直徑85mm*125mm的棒料。此零件外型規(guī)則，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值及凹凸配合等要求較高。零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包含了圓弧，外輪廓，螺紋，切槽以及三維曲面的加工，且大部分的尺寸均達(dá)到it8-it7級(jí)精度。工件選用三爪自定心卡盤裝夾，由于該零件形狀復(fù)雜所以把零件分為兩步驟完成：先車基準(zhǔn)（零件左端面）鉆中心孔車零件最大外圓ø 80 車ø70及臺(tái)階面 然后調(diào)頭裝夾車ø65臺(tái)階軸車圓錐面 車ø24圓柱 車ø20圓柱以及r10半圓球切m24x2螺紋，以零件右端半圓球的端點(diǎn)做工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)（也是編程原點(diǎn)）。第四章 數(shù)控加工工藝路線的設(shè)

17、計(jì)數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)與通用機(jī)床加工工藝路線的設(shè)計(jì)的主要區(qū)別，在于它往往不是指從毛坯到成品的整個(gè)工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述。因此在工藝路線設(shè)計(jì)中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工中的整個(gè)工藝過程中，因而要與其他加工工藝銜接好。4.1毛坯材料的選擇材料為45#鋼。因本次設(shè)計(jì)的零件為一般階梯軸，所受扭矩不大，所以45#鋼即可滿足使用要求。此零件外型規(guī)則，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值及凹凸配合等要求較高。毛坯料選為85*125的棒料，如圖4-1所示。圖4-1毛坯圖4.2選擇機(jī)床ck7525數(shù)控車床具有粗車循環(huán)及螺紋加工循環(huán)，故選用ck7525數(shù)控車

18、床。4.3定位基準(zhǔn)的選擇合理地選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動(dòng)軸的幾個(gè)主要配合表面(q、p、n、m)及軸肩面(h、g)對(duì)基準(zhǔn)軸線a-b均有徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)的要求，它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。定位基準(zhǔn)包括粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。    粗基準(zhǔn)：用未加工過的毛坯表面做基準(zhǔn)。    精基準(zhǔn)：用已加工過的表面做基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次

19、鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個(gè)端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾(有時(shí)在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。4.4工藝路線的擬定1各表面加工方法的選擇 加工方法的選擇應(yīng)以滿足加工精度和表面粗糙度的要求為原則。由于獲得同一級(jí)加工精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸和熱處理要求等全面考慮。傳動(dòng)軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該臺(tái)階軸的主要表面的公差等級(jí)(it6)較高，表面粗糙度ra值(ra=1.6 um)較小，故車削時(shí)對(duì)切削用量要

20、求較高。外圓表面的加工方案可為：粗車半精車精車。2加工順序的確定 對(duì)精度要求較高的零件，其粗、精加工應(yīng)分開，以保證零件的質(zhì)量。該軸加工劃分為三個(gè)階段：粗車(粗車外圓、鉆中心孔等)，半精車(半精車各處外圓、臺(tái)階和修研中心孔及次要表面等)，精車（各外圓面、螺紋）。各階段劃分大致以熱處理為界。軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對(duì)于階梯軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。綜合上述分析，該軸的工藝路線如：下料車基準(zhǔn)（零件左端面）車零件最大外圓ø 80 車ø70及臺(tái)階面 然后調(diào)頭裝夾車ø65臺(tái)階軸車圓錐面 車

21、48;24圓柱 車ø20圓柱以及r10半圓球、車螺紋檢驗(yàn)。工序如圖示。圖4-2 工序圖數(shù)控加工工藝卡片見附圖一。4.5刀具的選擇和切削參數(shù)4.5.1車削用量的選擇原則（1）粗車時(shí)，首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的背吃刀量ap，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量f,最后確定一個(gè)合適的切削進(jìn)度v 。增大背吃刀量ap 可使走刀次數(shù)減少，增大進(jìn)給量f有利于斷屑，因此根據(jù)以上原則選擇粗車切削用量對(duì)于提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是有利的。（2）精車時(shí)，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（但不太小）的背吃刀量ap和進(jìn)給量f ，并選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡

22、可能提高切削速度v。（3）零件的加工高度h（1/4-1/6）rd，以保證刀具有足夠的剛度。切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能，相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用模擬方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。數(shù)控編程時(shí)，編程人員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、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。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)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。 1、主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件

23、（或刀具）直徑來選擇。根據(jù)本例中零件的加工要求，考慮工件材料為鋁件，刀具材料為高建工具鋼，粗加工選擇轉(zhuǎn)速600r/min,精加工選擇800r/min車削外圓，考慮細(xì)牙螺紋切削力不大，采用400r/min來車螺紋，而內(nèi)孔由于剛性較差，采用粗車400 r/min，比較容易達(dá)到加工要求，切槽的切削刀較大，采用200 r/min更穩(wěn)妥。 2、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)零件的加工進(jìn)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。一般粗車選用較高的進(jìn)給速度，以便較快去除毛坯余量，精車以考慮表面粗糙和零件精度為原則，應(yīng)選擇較低的

24、進(jìn)給速度，得出下表 表4.1進(jìn)給速度 粗 精 外圓 0.15min/r0.08min/r內(nèi)孔 0.05min/r0.04min/r槽 0.04 min/r3、背吃刀量確定 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(除去精車量)，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，可留少量精加工余量，一般0.2-0.4mm。本設(shè)計(jì)中中，背吃刀量的選擇如表所示： 表4.2背吃刀量 粗 精 外圓 1.5-2(mm)0.2-0.4(mm)螺紋 隨進(jìn)刀次數(shù)依次減少 槽 根據(jù)刀寬，分兩次進(jìn)行 總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)

25、機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。4.5.2刀具的選擇由于數(shù)控機(jī)床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零件裝夾次數(shù)少的特點(diǎn)，對(duì)所使用的數(shù)控刀具提出了更高的要求。從刀具性能上講，數(shù)控刀具應(yīng)高于普通機(jī)床所使用的刀具。 選擇數(shù)控刀具時(shí)，首先要應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)才可選用各種高效率的復(fù)合刀具及特殊的專用刀具。在選擇標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控刀具時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，盡可能選用各種先進(jìn)刀具，如可轉(zhuǎn)位刀具、整體硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具等。本設(shè)計(jì)中的零件加工刀具主要是用硬質(zhì)合金刀，刀具選擇的結(jié)果如表4.3所示，刀具卡片見附圖二。表

26、4.3 刀具選擇加工步驟刀具切削參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速序號(hào)加工內(nèi)容刀具規(guī)格n/r.min進(jìn)給速度v/mm.min類型材料1粗加工外輪廓（t01）93°外圓偏刀硬質(zhì)合金7002002精加工外輪廓（t01）93°外圓偏刀6301603切螺紋退刀槽（t02）切槽刀500804車m24螺紋（t03）60°普通螺紋車5008004.6夾具的選擇與類型4.6.1 夾具的選擇數(shù)控加工對(duì)夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時(shí)，通常考慮以下幾點(diǎn)：（1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。（2）在

27、成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。（3）裝卸工件要迅速方便，以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。（4）夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。本次設(shè)計(jì)采用普通的三爪自動(dòng)定心卡盤，其工作效率高，使用方便、準(zhǔn)確度高。如圖4-2所示。4.6.2夾具的類型數(shù)控車床上的夾具主要有兩類：一類用于盤類或短軸類零件，工件毛坯裝夾在帶可調(diào)卡爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動(dòng)卡盤傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)。4.6.3零件的安裝數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，注意以下兩點(diǎn)：（1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的

28、基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣有利于編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡便性和精確性。（2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。由于本次設(shè)計(jì)的零件屬于短軸類零件，故采用三爪自定心卡盤裝夾。其安裝方便、安裝精度較高，圖4-2所示：圖4-2 零件裝夾圖第五章 零件的加工工序及編程5.1數(shù)控加工工序數(shù)控加工車削分十三次切削進(jìn)行加工：1.然后車削端面作為基準(zhǔn)。2.首先進(jìn)行車削最大外圓ø80。3.車ø70軸臺(tái)階軸4.車削臺(tái)階平面。5.調(diào)頭裝夾。6.車削ø65軸。7.車削椎面。8.車削ø24圓柱。9.車削ø20圓柱。10.車削球面。11.切螺紋退刀槽。12.車削

29、工藝槽。13.加工螺紋m24。5.2數(shù)控加工程序的編寫 18 26o0001;n0010 m03 t0101 s500;n0020 g00 x100.0 z100.0;n0030 g00 x85.0 z2.0;n0040 g71 u2.0 r1.0;n0050 g71 p0060 q0100 u1.0 w0 f100.0;n0060 g00 x64.0;n0070 g01 x70.0 z-1.0;n0080 z-10.0 f50.0;n0090 x78.0;n0100 x80.0 z-11.0;n0110 z-24.0;n0120 x85.0;n0130 g00 x100.0 z100.0;s

30、800;n0140 g70 p0060 q0100;n0150 g00 x100.0 z100.0 n0160 m30;o0002;n001 m03 t0101 s500;n002 g00 x100.0 z100.0;n003 x85.0 z2.0;n004 g71 u2.0 r1.0;n005 g71 p006 q018 u1.0 w0 f100.0;n006 g00 x0.0;n007 g01 z0.0 f50.0;n008 g03 x20.0 z-10.0 r10.0;n009 g01 z-18.0;n010 x22.0;n011x23.8 z-19.0;n012 z-53.0;n013

31、 x30.0;n014 x44.992 z-75.0;n015 z-78.0;n016 g03 x65.0 z-88.0 r10.0;n017 g01 z-98.0;n018 x78.0;n019 x82.0 z-100.0;n020 s800;n021 g70 p006 q019;n022 g00 x100.0 z100.0n023 t0202 s500;n024 g00 x50.0 z-78.0;n025 g01 x40.0;n026 g00 x50.0;n027 z-53.0;n028 x30.0;n029 g01 x20.0;n030 x25.0;n031 z-51.0;n032 x2

32、0.0;n033 g00 x30.0;n034 x100.0 z50.0;n035 t0303 s500;n036 g00 x23.2 z-16.0;n037 g92 z-50.0 f2.0;n038 x22.6;n039 x22.2;n040 x21.8;n041 x21.4;n042 g00 x100.0 z100.0;n043 m30;總 結(jié)以上就是本次設(shè)計(jì)的全過程。這次設(shè)計(jì)不僅使我對(duì)所設(shè)計(jì)的零件有了更深的了解，還使我學(xué)到了許多在書本上學(xué)不到的東西，這對(duì)我以后走上社會(huì)，走向工作崗位都有十分重要的意義。畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐的環(huán)節(jié)，為對(duì)我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)際中進(jìn)行調(diào)查研究的能力、觀

33、察問題、分析問題能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛煉，我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力、解決問題的能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力都得到了很好的鍛煉和加強(qiáng)。首先，讓我了解到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。以前在學(xué)習(xí)理論課、基礎(chǔ)課的時(shí)候，自己不十分注意理論聯(lián)系實(shí)際，眼高手底，忽略了很多問題。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到只有把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去才能發(fā)揮知識(shí)的最大魅力。畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用到了以前所學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，使得我們對(duì)自己所欠缺的部分得到了補(bǔ)充，因此畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的總結(jié)。其次，團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。我們組每個(gè)人的設(shè)計(jì)任務(wù)是不相同的，但是所運(yùn)用到的知識(shí)還是有共同之處的。我們?cè)谝黄鸬臅r(shí)候經(jīng)常交流自己設(shè)計(jì)部分的進(jìn)展情況，

34、互相提供有用的資料。在相互幫助中，我們也解決了許多難題，可以說每個(gè)人的設(shè)計(jì)部分都和其他人的幫助使分不開的。我在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，從方案的論證到具體的設(shè)計(jì)，查閱了很多的資料，豐富了自己的知識(shí)面。同時(shí)通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我掌握做好一個(gè)設(shè)備的流程和所需考慮的主要問題，為以后的工作奠定了基礎(chǔ)。在那上面。畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我從傳統(tǒng)的被動(dòng)性學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)性學(xué)習(xí)；從閉門讀書、死記硬背模式學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯啃浴⒑献餍詫W(xué)習(xí)；使工作、學(xué)習(xí)、生活步入系統(tǒng)化流程等，我認(rèn)為這種改變是質(zhì)的飛躍。參考文獻(xiàn)1. 張耀宸主編. 機(jī)械加工工藝手冊(cè), 北京：航空工業(yè)出版社, 1993.2. 張紀(jì)真主編. 機(jī)械制造工藝標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，

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