1、 畢畢業業設設計計說說明明書書課題名稱 車削零件的數控加工工藝編制 前前 言言數控車床是目前使用最廣泛的數控機床之一。數控車床主要用于加工軸類、盤類及回轉體零件。通過數控加工程序的運行，可以通過數控機床加工零件，可自動完成內外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。由于數控車床是自動完成內外圓柱面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工，所以數控車床特別適合加工形狀復雜、精度要求高的軸類或盤類零件。而形狀復雜的零件的加工工藝一般很復雜，因此制作一個好的加工工藝對于加工一個復雜零件來說是一件至關重要的事情。從 20 世紀中期數控技術出現以來，數控機

2、床給機械制造業帶來了革命性的變化。數控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產率高，減輕操作者勞動強度、改善勞動條件，有利于生產管理的現代化以及經濟效益的提高。同時數控車床具有加工靈活，通用性強，能適應產品的品種和規格頻繁變化的特點，能夠滿足新產品的開發和多品種、小批量、生產自動化的要求，因此被廣泛應用于機械制造業。數控數控機床的特點及其應用范圍使其成為國民經濟和國防建設發展的重要裝備。 摘摘 要要要求。數控加工技術就是實現產品加工過程自動化的現代化的方式之一 。而數控車削加工又是數控技術中最為常用的一種加工方式。在科學技術和社會的蓬勃發展，對機械加工產品的質量，品種和生產率提出了越來越

3、高的數控加工零件過程中，好的數控加工工藝編制是對產品質量的一種保障。本文針對軸類零件的車削加工工藝的編制，根據數控車削加工的工藝方法，零件圖紙的分析，確定機床的選擇，確定裝夾方案，安排工序的先后順序，確定走刀路線，安排加工順序，零件程序的輸出，確定刀具的選擇，工藝卡的制作和削用量的選擇等設計。同時本文也針對具體的車削加工進行了 mastercam 仿真，并盡可能結合幾何仿真和物理仿真,反映車削加工最本質的內容。與此也進一步保證了零件程序的正確性，能在實際中加工。由于本人才疏學淺，缺乏知識和經驗，在設計過程中難免出現不當之處，望各位給予指正并提出寶貴意見。關鍵字：數控加工工藝編制關鍵字：數控加工

4、工藝編制 加工方案加工方案 加工順序加工順序 目目 錄錄 一、題目及依據一、題目及依據 .1 1（一） 、題目：.1（二） 、選題依據：.1二、零件圖紙工藝分析二、零件圖紙工藝分析 .2 2(一)、零件圖紙工藝分析.2(二)、工藝措施.3三、機床的選擇及裝夾方案三、機床的選擇及裝夾方案 .3 3（一） 、機床的選擇.3（二） 、零件的定位與裝夾.3四、工序方案四、工序方案 .4 4五、對刀點、換刀點位置、進給路線、加工順序及刀具五、對刀點、換刀點位置、進給路線、加工順序及刀具 .4 4（一） 、對刀點、換刀點位置.4（二） 、進給路線.4（三） 、加工順序.5（四） 、刀具.9六、零件程序六、

5、零件程序 .9 9七、數控加工工藝卡片七、數控加工工藝卡片 .1414八、切削用量的選擇八、切削用量的選擇 .1717九九. .參考文獻參考文獻 .1818十十. .小結小結 .1919十一十一. .致謝致謝 .2020 第 1 頁 共 20 頁一、題目及依據一、題目及依據（一）（一） 、題目：、題目：車削零件的數控加工工藝編制（二）（二） 、選題來源及依據：、選題來源及依據：本課題的來源：隨著現代科學技術的飛速發展尤其是以計算機信息為代表的高新技術的發展，機械制造技術的內涵和外延發生了革命性的變化。傳統的普通加工設備已難以市場對高質量高效率和多樣化的要求。以數控技術為核心的現代制造技術正在逐

6、漸取代傳統的機械制造技術。數控技術綜合應用了計算機技術現代控制技術。為了增強國際競爭力，國內制造企業開始廣泛使用先進的數控技術積極參與國際競爭。我國制造業進入了一個空前發展的蓬勃新時期。對數控技術專業的技術型人才產生了巨大需求。根據對人才市場的調研和行業人力資源需求的分析預測。數控技術專業已被國家有關部門列為首批緊缺型人才培養項目。選題依據：本課題是典型的數控車床加工工藝編制。制定數控加工工藝文件是對數控知識的一個綜合運用的過程。我想通過對本課題的制作，讓我更進一步對數控車床有較深的了解，能把以前學習過的繪圖、編程、仿真加工等知識結合起來，加以運用。這樣不僅能夠對舊的知識有一個好的復習，而且對

7、我所學的專業知識有一個提高，最終能夠把以前學習到的理論知識和數控車床操作知識融會貫通起來。因此，我選擇了這個課題。 第 2 頁 共 20 頁二、零件圖紙工藝分析二、零件圖紙工藝分析(一一)、零件圖紙工藝分析、零件圖紙工藝分析圖 1-1由圖 1-1 可以看出，該零件為軸類零件，主要由外圓柱面、平面、端面孔、螺紋及圓弧等組成，結構形狀較復雜；加工部位較多，零件的 450 -0.021、360.03、80.03、130.03、4.50.03、38+0.021 0、30+0.021 0、420.03、18.50.03、260.03、1120.03 幾處尺寸精度要求較高。并且左端 450 -0.021

8、的圓柱面與右端 m45x1.5 的螺紋有同軸度要求。中間部位由兩段圓弧組成，并且向內凹，形成兩端大中間小，可見零件結構復雜。適合數控車床車削加工。該零件的輪廓描述清晰，尺寸標注完整。材料為 45#鋼，毛坯 50150，切削性能較好，調質處理 hrc2636。 第 3 頁 共 20 頁(二二)、工藝措施、工藝措施通過上述分析，數控車削中可以采取以下幾點工藝措施:1、工件為 45#（50150）的圓棒料，可以選用三爪卡盤裝夾，采用一夾一頂的裝夾方式。2、在加工工件的外圓弧時，因為是凹圓弧，車刀的后角應選擇較大，而且要注意刀具的下刀點和刀具的加工路徑，避免撞刀。因此加工中要仔細觀察刀具的走向。3、加

9、工中的部位較多，加工的精度要求不同，可以采用多把刀具來進行加工。4、由于孔的加工精度較高須進行鏜孔。三、機床的選擇及裝夾方案三、機床的選擇及裝夾方案（一）（一） 、機床的選擇、機床的選擇根據被加工零件的外形和材料等條件，選用數控車床。（二）（二） 、零件的定位與裝夾、零件的定位與裝夾1、定位基準 確定坯件軸線和左端面為定位基準。2、裝夾方式 該零件是長度較長，軸右端又要加工孔的軸類零件。因此選用左端采用三爪自動定心卡盤夾緊，右端采用活動頂尖的一夾一頂的裝夾方式。 第 4 頁 共 20 頁圖 1-2四、工序方案四、工序方案由于毛坯尺寸為 55150，因此可以采用一次裝夾加工完成。夾住工件左端，夾

10、位為 30mm 長，鉆孔、加工外圓、切槽、車螺紋，一次裝夾即可加工完成。可以確保零件加工的長度及精度，提高生產效率。五、對刀點、換刀點位置、進給路線、加工五、對刀點、換刀點位置、進給路線、加工順序及刀具順序及刀具（一）（一） 、對刀點、換刀點位置、對刀點、換刀點位置1、確定對刀點 確定對刀點距離車床主軸 30mm,距離坯件右端端面對 5mm,對刀點在正 x 和正z 方向并處于消除機械間隙狀態.2、確定換刀點 為使其各車刀在換刀過程中不致碰撞到尾座上的頂尖,故確定換刀點距離車床主軸軸線 55mm,即在正 x 方向距離對刀點 25mm 處，距離坯件右端端面對刀點 5mm,即在 z 方向與對刀點一致

11、。（二）（二） 、進給路線、進給路線1、確定進給路線的工作重點，主要在于確定粗加工及空行程的進給路線，因精加工切削過程的進給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進行的。2、進給路線泛指刀具從對刀點（或機床固定原點）開始運動起，直至返回該點并結束加工程序所經過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具切入、切出等非 第 5 頁 共 20 頁切削空行程。 3、在保證加工質量的前提下，使加工程序具有最短的進給路線，不僅可以節省整個加工過程的執行時間，還能減少一些不必要的刀具磨損及機床進給機構滑動部件的磨損等。而刀具的選擇也是數控加工中重要內容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質量。編程時，選擇刀具通常

12、要考慮機床的加工能力、工序內容、工件材料等因素。（三）（三） 、加工順序、加工順序1、孔的加工根據先粗后精、先近后遠、內外交叉的原則確定，加工順序、進給路線、所選刀具都是機夾可轉位車刀、鏜刀。（1）粗車端面、表面外圓、用右端面和端面 a 作為軸向和徑向定位基準可實現基準重合減小定位誤差，對加工精度有利。一次裝夾中實現零件的加工，可保證零件的加工精度。粗車時選用 80外圓車刀，剩余量為 2mm。粗車端面、外圓的粗車路線圖如 1-3 圖 1-3（2）鉆孔、先用 6 的中心鉆定位，確定孔的位置。在用 28 的麻花鉆鉆孔，深度為 26mm。其進給路線見圖 1-4 第 6 頁 共 20 頁圖 1-4（3

13、）粗、精鏜內孔。選用 35、r0.4 的菱形刀片粗、精鏜 380.021 0、300.021 0。由于其表面粗糙度為 1.6，所以需精鏜內孔。其進給路線見圖 1-5 第 7 頁 共 20 頁圖 1-52、螺紋以及槽的加工（4）精車右端 45 外圓柱面、及倒角。選用 35，r0.8 的菱形刀片精車保證外圓柱面的精度。其進給路線圖 1-6圖 1-6（5）切槽。切槽寬為 3mm 和槽寬為 5mm 的槽。槽的精度要求較高，不可一次切出。選用 2mm 的單頭刀片，可實現重復定位，保證精度。進給路線見圖 1-7圖 1-7（6）車螺紋。選用公制 60的螺紋刀片 4 次車出螺紋。進給路線見圖 1-8 第 8

14、頁 共 20 頁圖 1-83、外輪廓的加工（7）粗車 r10 圓弧。如下圖所示，如果選用右端下刀，刀具加工困難，易撞刀，發生事故。因此選用 35，r0.8 菱形刀片，從 31 處 r10 圓弧左端下刀，用固定形狀循環指令進行加工，進給路線見圖 1-9圖 1-9（8）粗車 360.03、r45 圓弧、及兩處的 31 圓柱面，選用 35、r0.8菱形刀片，從右側的 31 圓柱面右側下刀，進給路線見圖 1-10圖 1-10 第 9 頁 共 20 頁（9）切斷。用切斷刀從 45 左端面處切斷。完成零件的完整加工。加工后的零件見圖 1-11圖 1-11（四）（四） 、刀具刀具1、用 t01 號刀車端面，

15、t05 號刀打中心孔，t06 鉆孔，最后用 t07 號刀鏜孔。2、用 t01 號刀和 t03 號刀粗車外形，留有 1.5mm 的半精車余量。3、用 t02 號刀和 t04 號刀半精車外形，留 0.5mm 的精車余量。4、用 t02 號刀和 t04 號刀精車外形。5、用 t09 號刀切槽，用 t08 號刀車螺紋，最后用 t10 號刀切斷。六、零件程序六、零件程序o0001g21g0 t0101g97 s800 m03g0 g54 x51.238 z2.7 m8g50 s800g96 s800g99 g1 z-111.8 f.2x55.x57.828 z-110.386g0 z2.7x47.475

16、g1 z-111.8x51.638x54.466 z-110.386g0 z2.7黃岡職業技術學院畢業設計第 10 頁 共 20 頁x43.713g1 z-1.042x44.814 z-1.593g3 x45.4 z-2.3 r1.g1 z-19.3z-22.3z-26.8z-104.8z-111.8x47.875x50.703 z-110.386m9g28 u0. w0. m05t0100m01g0 t0707g97 s500 m03g0 g54 x0. z5. m8z2.g1 z-4. f.05g0 z5.m9g28 u0. w0. m05t0700m01g0 t0202g97 s450

17、m03g0 g54 x0. z5. m8z2.g1 z-26. f.04g0 z5.m9g28 u0. w0. m05t0200m01g0 t0303g97 s900 m03g0 g54 x28.123 z2.595 m8g50 s900g96 s900g1 z-18.3 f.15x24.964x22.136 z-16.886g0 z2.7x31.282g1 z-9.8x30.8g2 x29.6 z-10.4 r.6g1 z-18.3x27.723x24.895 z-16.886g0 z2.7x34.441g1 z-9.8x30.882x28.054 z-8.386黃岡職業技術學院畢業設計第

18、11 頁 共 20 頁g0 z2.7x37.6g1 z0.z-9.8x34.041x31.213 z-8.386g96 s1000g0 z2.x38.g1 z0.z-10.x30.8g2 x30. z-10.4 r.4g1 z-18.5x27.172 z-17.086g0 z1.25m9g28 u0. w0. m05t0300m01g0 t0404g97 s900 m03g0 g54 x0. z2. m8g50 s900g96 s1800g1 z0. f.02x40.4g3 x41.531 z-.234 r.8g1 x44.531 z-1.734g3 x45. z-2.3 r.8g1 z-19

19、.3z-22.3z-26.8z-104.8z-112.x47.828 z-110.586m9g28 u0. w0. m05t0400m01g0 t0606g97 s900 m03g0 g54 x49. z-21.3 m8g50 s900g96 s550g1 x42.4 f.02g0 x49.z-20.7g1 x42.4x42.52 z-20.76g0 x49.z-22.914x47.828g1 x45. z-21.5x42.x42.5 z-21.25黃岡職業技術學院畢業設計第 12 頁 共 20 頁g0 x47.828z-19.086g1 x45. z-20.5x42.x42.5 z-20.7

20、5g0 x47.828m9g28 u0. w0. m05t0600m01g0 t0505g97 s3573 m03g0 g54 x49. z-29.7 m8g50 s3600g96 s550g1 x31.4 f.02g0 x49.z-31.201g1 x31.4x31.7 z-31.051g0 x49.z-28.2g1 x31.4x31.7 z-28.35g0 x49.z-32.815x47.828g1 x45. z-31.401x31.x31.5 z-31.151g0 x47.828z-26.586g1 x45. z-28.x31.z-29.601x31.5 z-29.351g0 x47.8

21、28m9g28 u0. w0. m05t0500m01g0 t1010g97 s450 m03g0 g54 x49. z1.767 m8x44.338g32 z-20. e1.5g0 x49.z1.658x43.947g32 z-20. e1.5g0 x49.z1.573x43.639g32 z-20. e1.5g0 x49.z1.5x43.376g32 z-20. e1.5黃岡職業技術學院畢業設計第 13 頁 共 20 頁g0 x49.z1.5x43.376g32 z-20. e1.5g0 x49.z1.767m9g28 u0. w0. m05t1000m01g0 t0808g97 s900

22、 m03g0 g54 x53.715 z-31.009 m8g50 s900g96 s900g73 u4.4 w.2 r2g73 p100 q102 u.4 w-.2 f.2n100 g0 z-53.001 s900g1 x33.719 z-46.331x33.664 z-46.309x28.878 z-44.439g3 x24. z-38.2 r9.2n102 x30.44 z-31.209 r9.2g96 s1800g0 x49.315 z-55.269x46.596g1 z-53.269 f.02z-31.401x49.424 z-32.815m9g28 u0. w0. m05t0800

23、m01g0 t0909g97 s600 m03g0 g54 x48.971 z-42.81 m8g50 s900g96 s900g73 u3.971 w.242 r2g73 p104 q106 u0. w0. f.2n104 g0 x31. s900g1 z-48.281g3 x44. z-71.8 r45.8x31. z-95.319 r45.8g1 z-99.x34.4g3 x36. z-99.8 r.8g1 z-104.n106 x45.m9g28 u0. w0. m05t0900m30黃岡職業技術學院畢業設計第 14 頁 共 20 頁七、數控加工工藝卡片七、數控加工工藝卡片表 1-1

24、工序卡一零件名稱長軸零件圖號夾具名稱三爪卡盤設備名稱及型號cjk6132 數控車床材料名稱及牌號45鋼硬度hrc2636工序名稱軸的加工工序號1切削用量刀具量具工步號工步內容vfnfpa編號名稱名稱1粗車端面8000151t01左偏刀游標卡尺2打中心孔5000053t05中心鉆游標卡尺3鉆孔50000314t06麻花鉆游標卡尺4鏜孔10000151t07鏜刀游標卡尺5切槽600006t09切槽刀游標卡尺6車螺紋90015t08螺紋刀環規7加工 r10 圓弧900015t03左偏刀-8粗加工剩余900002t04右偏刀游標卡尺9切斷4500.06t10切斷刀游標卡尺黃岡職業技術學院畢業設計第 1

25、5 頁 共 20 頁產品名稱產品名稱零件名稱零件名稱2、機械加工工藝過程卡、機械加工工藝過程卡軸軸材料名稱材料名稱及牌號及牌號45#鋼毛坯種類或毛坯種類或材料規格材料規格50150工工序序號號工序名稱工序名稱工序簡要內容工序簡要內容設備名稱及設備名稱及型號型號夾具夾具量具量具1下料選擇合適的材料進行加工（50150）鋸床2鍛造鍛壓機3熱處理正火4車、鉆車端面，打中心孔，鉆孔，鏜孔車床三爪卡盤游標卡尺5粗車粗車外輪廓車床三爪卡盤6精車精車外輪廓車床三爪卡盤7切槽對槽進行加工車床三爪卡盤8車外螺紋對右端螺紋進行加工9切斷切斷工件，保正其長度要求車床三爪卡盤游標卡尺黃岡職業技術學院畢業設計第 16

26、頁 共 20 頁3、數控車刀具調整卡、數控車刀具調整卡零件名稱零件名稱20 號軸零件圖號零件圖號設備名稱設備名稱車床設備型號設備型號t6 數控車床程序號程序號材料名稱材料名稱及牌號及牌號45#鋼硬硬度度硬度為hrc5545工序名稱工序名稱車 20 號軸工序號工序號刀具參數刀補地址序號刀具編號刀具名稱刀片材料牌號刀尖半徑刀桿規格半徑形狀1t01機夾式可轉位車刀（左偏刀）cnmg1204080.8mwlnr2525m08302t02機夾式可轉位車（左偏刀）dcmt11t3040.4s16r-sckcr09153t03機夾式可轉位車刀（右偏刀）yw1/ m10/ 14000.8mwlnl2525m0

27、8-n304t04機夾式可轉位車刀（右偏刀）cn0mg1303060.4mwlnl2525m08-n155t05中心鉆jx079002370.4cnki:sun:gjjs.0.106t06麻花鉆l14520810.8mvtrn2525m16287t07鏜刀n151.2-185-20 0.4center-narrow158t08螺紋車刀r166.0g-16mm01-1500.4r166.5fa-2020-16159t09切槽刀n151.2-185-20center-narrow3010t10切斷刀lccr/l1616-ipcftr2525m0330黃岡職業技術學院畢業設計第 17 頁 共 20

28、頁八、切削用量的選擇八、切削用量的選擇根據加工要求和各工步加工表面形狀選擇合理的切削用量。車右端面，主軸轉速為 s=800r/min，進給量為 f=0.2mm/r。打中心孔，主軸轉速為 s=450 r/min，進給量 f=0.0 5mm/r。鉆孔，主軸轉速為 s=500 r/min，進給量 f=0.0 4mm/r。鏜孔，主軸轉速為 s=1000r/min，進給量 f=0.15 mm/r。粗車外輪廓，主軸轉速為 s=900r/min，進給量 f=0.2 mm/r。精車外輪廓，主軸轉速為 s=1800r/min，進給量 f=0.02mm/r。切槽，主軸轉速為 s=550r/min，進給量 f=0.

29、02mm/r。車螺紋，主軸轉速為 s=450r/min，進給量 f=1.5mm/r。黃岡職業技術學院畢業設計第 18 頁 共 20 頁九、參考文獻九、參考文獻1) 王軍 ,劉勁松. 數控加工工藝. 湖北：武漢大學出版社，2009.2) 張麗華，馬立克. 數控編程與加工技術. 遼寧：大連理工大學出版社，2008.3) 劉力. 機械制圖（第二版）. 北京：高等教育出版社，2004.4) 王泓. 李俊彬 機械制造基礎. 北京：北京理工大學出版社，2005.5) 余英. 數控加工工藝與編程. 北京理工大學出版社,2006.6) 李文星. 數控加工工. 北京理工大學出版社, 2007.7) 叢娟. 數控加工工藝與編程. 機械工業出版社, 2007.8) 曹井新. 數控加工工藝與編程. 電子工業出版社, 2009.黃岡職業