1、 畢 業 論 文 題目：制定典型零件數控加工工藝分析及編制 姓名：系部： 機電工程系班級： 08數控2班學號：指導教師： 江 西 理 工 大 學 南 昌 校 區畢 業 設 計論文任 務 書 機電工程系部 數控技術 專業 08級2021屆2 班 學生題 目：制定典型零件數控加工工藝分析及編制原始依據：工作根底：數控機床日益普及,但數控加工高效率、高精度的優勢卻沒有充分發揮出來。迄今為止，制定典型零件數控加工工藝研究非常普遍，但是在實際的加工中，卻存在很多的問題，因此，還有很大的探索空間。鑒于此，本課題的提出主要是根據在數控加工中，典型零件數控加工工藝進行研究。研究條件：數控銑削機床、數控設備庫、

2、刀具庫、切削數據庫及夾具庫及編程軟件。 應用環境：數控加工中車床、銑床、加工中心及Mastercam、Pro/e等編程軟件。 工作目的：對制定典型零件數控加工工藝分析研究，使我們對加工典型零件采用更加簡單便捷的加工工藝進行零件的加工。期望可以到達提高銑削加工中的生產效率，提高產品的質量及精度，并對數控加工產生積極的指導意義的目標主要內容和要求：選擇適宜的數控機床加工零件和確定工序內容，零件圖紙的數控工藝性分析明確加工內容及技術要求，在此根底上確定零件的加工方向，制定數控加工工藝路線，如工序的劃分、加工順序的安排、與傳統加工工序的銜接等。制定數控工藝路線，數控供需的設計，如公布的劃分、零件的定位

3、與夾具的選擇、刀具的選擇。切削用量確實定等。調整數控加工工藝程序，如對刀點、換刀點的選擇、加工路線確實定、刀具的補償。分配數控加工的容差，樹立數控機床上局部工藝指令。在數控車床上加工圓弧與直線、或圓弧與圓弧連接的內外輪廓時，應充分考慮其過渡圓弧半徑的大小，因為刀具刀尖半徑的大小可能會造成過切削或欠切削的現象。假設發現這種情況，可采用刀具刀尖半徑自動補償方法予以解決。用銑刀加工內外輪廓時，刀具的切入點與切出點應選在零件輪廓幾何參數的交點處，并應選擇適宜的切入或切出方向，以免造成欠切削或過切削，影響加工質量。在編程時常會遇到這樣的情況，即構成零件輪廓的參數幾何條件不充分。例如，圓弧與直線、圓弧與圓

4、弧在圖樣上是相切的，但是按照圖樣給出的尺寸而得到的計算結果，相切的條件卻變成了相交或相離的狀態，從而影響編程工作的正常進行。因此，在審查與分析零件圖樣時，應考慮零件輪廓的幾何參數條件是否充分，假設發現條件不充分，應及時與圖樣設計人員協調解決，以保證零件輪廓的每一個節點的坐標正確無誤方法，本課程選擇了普通的軸類零件加工工藝的分析及數控機床的程序編制作為目標，軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。1、典型軸類零件加工工藝改良的方法：對于7級精度、外表粗糙度Ra0.80.4m的一般傳動軸，其工藝路線是：正火車端面鉆中心孔粗車各外表

5、精車各外表銑花鍵、鍵槽熱處理修研中心孔粗磨外圓精磨外圓檢驗。由于細長軸剛性很差，在加工中極易變形，對加工精度和加工質量影響很大。為此，生產中常采用以下措施予以解決。2、改良工件的裝夾方法：粗加工時，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長。但是，由于頂尖彈性的限制，軸向伸長量也受到限制，因而頂緊力不是很大。在高速、大用量切削時，有使工件脫離頂尖的危險。采用卡拉法可防止這種現象的產生。精車時，采用雙頂尖法此時尾座應采用彈性頂尖有利于提高精度，其關鍵是提高中心孔精度。3、確定毛坯：該傳動軸材料為45鋼，因其屬于一般傳動軸，應選45鋼可滿足其

6、要求。4、確定定位基準：合理地選擇定位基準，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動軸的幾個主要配合外表(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對基準軸線A-B均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求，它又是實心軸，所以應選擇兩端中心孔為基準，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術要求。粗基準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鉆兩端中心孔，而應該以毛坯外圓作粗基準，先加工一個端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準，用三爪自定心卡盤裝夾(有時在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面

7、，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。5、劃分階段：對精度要求較高的零件，其粗、精加工應分開，以保證零件的質量。該傳動軸加工劃分為三個階段：粗車(粗車外圓、鉆中心孔等)，半精車(半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要外表等)，粗、精磨(粗、精磨各處外圓)。各階段劃分大致以熱處理為界。6、確定工藝路線。7、擬定工藝過程：定位精基準面中心孔應在粗加工之前加工，在調質之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調質之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準面的精度和減小錐面的外表粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主要外表加工的同時，還要考慮

8、次要外表的加工。主要指標和具體要求： ：查閱課題相關文獻15篇以上期刊5篇以上，并注明出處。 ：通過網絡、實地考察等手段了解典型零件加工工藝前景。 ：深入了解文獻涉及的主要原理、技術方法等進行總結、歸納述評，說明當前有關的最先成果和動態。 ：考慮以較小的格式在網上發布。 日程安排：2021年12月2021年1月初：收集資料。重讀作品，確定論文題目，查閱相關資料。2021年1月2021年2月初：在老師的指導下，擬定寫作提綱和開題報告。 2021年2月2021年4月：論文修改。聽取老師意見，撰寫論文初稿，并交指導老師評審。2021年4月：定稿 準備辯論。主要參考文獻和書目：【1】王凱數控加工的工藝

9、設計J1煤炭技術，2006，25(8)：32-33。【2】王愛玲, 白思遠. 現代數控機床 M .北京: 國防工業出版社,2003?！?】張拄銀, 陳思義. 數控原理與數控機床 M .北京: 化學工業出版社, 2003。【4】宋莉莉數控車床車削加丁工藝過程分析及編程 河北工業大學成人教育學院學報，2006，21(2)：5O一55?！?】潘培道，徐健基于數控加工的工藝設計JI工藝與裝備，2006，(4)：8588。.【6】左鋼某槳軸類零件數控加工的一些特點fJ1CADCAM 與制造業信息化，2004，(8)：41-42?！?】裘旭東，吳曉蘇非單調軸類零件的數控加_T工藝分析 精密制造與自動化，2

10、005，(2)：60-63?！?】滕皓，蔡衛東等圓柱分度凸輪非等徑數控加工自動編程濟南大學學報(自然科學版)，2003，17(2)：188190。【9】王維數控加工工藝及編程M北京：機械工業出版社，2003。【10】余英良機床數控改造沒計與實例M北京：機械¨】 業出版，1998?！?1】吳明友數控機床加工技術流程與操作M南京：東南大學出版社，2000。【12】北京第一機床廠職工技術協會數控機床及加工中心的編程與操作M北京：機械r業出版社，1999?！?3】許立,原彬,施志輝. 數控車削加工仿真系統的研究與實現 J . 大連鐵道學院學報, 2002, (2) : 15。【14】華茂發.

11、 數控機床加工工藝M . 北京:機械工業出版社, 2000?！?5】何滿才數控編程與加工MA SrItERcAM90實例詳解M北京：人民郵電出版社，2004。 指導教師簽字： 年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日 江 西 理 工 大 學 南 昌 校 區畢業設計論文開題報告 機電 系部 數控技術 專業 08級2021屆2 班 學生題 目：制定典型零件數控加工工藝分析及編制本課題來源及研究現狀：1課題來源數控機床日益普及,但數控加工高效率、高精度的優勢卻沒有充分發揮出來。希望對典型零件數控加工工藝分析的研究能夠有所幫助，對制定典型零件數控加工工藝有濃厚的興趣，以后將從事于制定典型零件數控加工工藝

12、以及開發。對制定典型零件數控加工工藝有良好的根底知識與創新能力2研究現狀數控機床日益普及,但數控加工高效率、高精度的優勢卻沒有充分發揮出來.從零件圖結構分析、加工設備選擇、定位基準和裝夾方式確定、加工順序及進給路線確定、刀具選擇、切削用量確定以及數控加工工序確定等方面全面分析了一個典型零件的數控加工工藝性,最后,在加工中心上加工出該產品并滿足了產品的技術要求. 課題研究目標、內容、方法和手段：目標理解零件加工技術要求，如零件的結構特點、材料性能、尺寸精度、形位精度、外表精度等。分析加工可能性和關鍵內容，選擇加工方法及工藝裝備、設計工藝過程、確定切削用量等，作出本錢核算。應用工藝編制的根本知識，

13、制訂符合技術標準的工藝文件，并評價、完善工藝方案。內容選擇適宜的數控機床加工零件和確定工序內容，零件圖紙的數控工藝性分析明確加工內容及技術要求，在此根底上確定零件的加工方向，制定數控加工工藝路線，如工序的劃分、加工順序的安排、與傳統加工工序的銜接等。制定數控工藝路線，數控供需的設計，如公布的劃分、零件的定位與夾具的選擇、刀具的選擇。切削用量確實定等。調整數控加工工藝程序，如對刀點、換刀點的選擇、加工路線確實定、刀具的補償。分配數控加工的容差，樹立數控機床上局部工藝指令。在數控車床上加工圓弧與直線、或圓弧與圓弧連接的內外輪廓時，應充分考慮其過渡圓弧半徑的大小，因為刀具刀尖半徑的大小可能會造成過切

14、削或欠切削的現象。假設發現這種情況，可采用刀具刀尖半徑自動補償方法予以解決。用銑刀加工內外輪廓時，刀具的切入點與切出點應選在零件輪廓幾何參數的交點處，并應選擇適宜的切入或切出方向，以免造成欠切削或過切削，影響加工質量。在編程時常會遇到這樣的情況，即構成零件輪廓的參數幾何條件不充分。例如，圓弧與直線、圓弧與圓弧在圖樣上是相切的，但是按照圖樣給出的尺寸而得到的計算結果，相切的條件卻變成了相交或相離的狀態，從而影響編程工作的正常進行。因此，在審查與分析零件圖樣時，應考慮零件輪廓的幾何參數條件是否充分，假設發現條件不充分，應及時與圖樣設計人員協調解決，以保證零件輪廓的每一個節點的坐標正確無誤方法，本課

15、程選擇了普通的軸類零件加工工藝的分析及數控機床的程序編制作為目標，軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。1、典型軸類零件加工工藝改良的方法：對于7級精度、外表粗糙度Ra0.80.4m的一般傳動軸，其工藝路線是：正火車端面鉆中心孔粗車各外表精車各外表銑花鍵、鍵槽熱處理修研中心孔粗磨外圓精磨外圓檢驗。由于細長軸剛性很差，在加工中極易變形，對加工精度和加工質量影響很大。為此，生產中常采用以下措施予以解決。2、改良工件的裝夾方法：粗加工時，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由

16、伸長。但是，由于頂尖彈性的限制，軸向伸長量也受到限制，因而頂緊力不是很大。在高速、大用量切削時，有使工件脫離頂尖的危險。采用卡拉法可防止這種現象的產生。精車時，采用雙頂尖法此時尾座應采用彈性頂尖有利于提高精度，其關鍵是提高中心孔精度。3、確定毛坯：該傳動軸材料為45鋼，因其屬于一般傳動軸，應選45鋼可滿足其要求。4、確定定位基準：合理地選擇定位基準，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動軸的幾個主要配合外表(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對基準軸線A-B均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求，它又是實心軸，所以應選擇兩端中心孔為基準，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術要求。粗

17、基準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鉆兩端中心孔，而應該以毛坯外圓作粗基準，先加工一個端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準，用三爪自定心卡盤裝夾(有時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。5、劃分階段：對精度要求較高的零件，其粗、精加工應分開，以保證零件的質量。該傳動軸加工劃分為三個階段：粗車(粗車外圓、鉆中心孔等)，半精車(半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要外表等)，粗、精磨(粗、精磨各處外圓)。各階段劃分大致以熱處理為

18、界。6、確定工藝路線。7、擬定工藝過程：定位精基準面中心孔應在粗加工之前加工，在調質之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調質之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準面的精度和減小錐面的外表粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主要外表加工的同時，還要考慮次要外表的加工。手段通過網絡、實地及其它手段與方式等調查了解有關現狀校圖書館，電子資源。設計論文提綱及進度安排：1設計提綱：前言：數控加工工藝對零件的質量產量起著決定性作用。加工中的各種操作步驟使機床平安、可靠、高效地工作。正文：關于軸類零件的加工工藝分析和加工編程。總結：通過這次畢業設計，

19、對自己所學專業有了系統的認識，增加了自己的設計能力。要感謝劉老師的細心指導。2進度安排：2021年12月2021年1月初：收集資料。重讀作品，確定論文題目，查閱相關資料。2021年1月2021年2月初：在老師的指導下，擬定寫作提綱和開題報告。 2021年2月2021年4月：論文修改。聽取老師意見，撰寫論文初稿，并交指導老師評審。2021年4月：定稿 準備辯論。主要參考文獻和書目：【1】王凱數控加工的工藝設計J1煤炭技術，2006，25(8)：32-33?！?】王愛玲, 白思遠. 現代數控機床 M .北京: 國防工業出版社,2003。【3】張拄銀, 陳思義. 數控原理與數控機床 M .北京: 化

20、學工業出版社, 2003。【4】宋莉莉數控車床車削加丁工藝過程分析及編程 河北工業大學成人教育學院學報，2006，21(2)：5O一55。【5】潘培道，徐健基于數控加工的工藝設計JI工藝與裝備，2006，(4)：8588。.【6】左鋼某槳軸類零件數控加工的一些特點fJ1CADCAM 與制造業信息化，2004，(8)：41-42。【7】裘旭東，吳曉蘇非單調軸類零件的數控加_T工藝分析 精密制造與自動化，2005，(2)：60-63。【8】滕皓，蔡衛東等圓柱分度凸輪非等徑數控加工自動編程濟南大學學報(自然科學版)，2003，17(2)：188190?！?】王維數控加工工藝及編程M北京：機械工業出版

21、社，2003。【10】余英良機床數控改造沒計與實例M北京：機械¨】 業出版，1998?！?1】吳明友數控機床加工技術流程與操作M南京：東南大學出版社，2000?！?2】北京第一機床廠職工技術協會數控機床及加工中心的編程與操作M北京：機械r業出版社，1999 ?！?3】許立,原彬,施志輝. 數控車削加工仿真系統的研究與實現 J . 大連鐵道學院學報, 2002, (2) : 15。【14】華茂發. 數控機床加工工藝M . 北京:機械工業出版社, 2000?！?5】何滿才數控編程與加工MA SrItERcAM90實例詳解M北京：人民郵電出版社，2004。指導教師審核意見： 教研室主任簽字

22、： 年 月 日 摘 要 能通過運用機械制造工藝學課程中的根本理論以及在生產實習中學到實踐知識，正確的解決一個零件在加工過程中的定位.夾緊以及工藝路線安排.工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量學會使用圖表資料以及手冊，掌握與本本設計有關的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練運用。因此，它在我們的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后參加工作打下一個良好的根底。由于能力有限，設計當中可能會有缺乏之處，懇請各位老師給予批評指正。關鍵詞：夾具 走刀路線 加工用量 Abstract Can th

23、rough the utilization machine manufacture technology curriculum in elementary theory as well as in the productive practice middle school to the practice knowledge, a correct solution components in processing process localization. Clamp as well as craft route arrangement. Questions and so on craft si

24、ze determination, guarantee components processing quality The academic society uses the graph data as well as the handbook, grasps designs the related each kind of material with the notebook the name, the source, can achieve the skilled utilization. Therefore, it holds the important status in ours u

25、niversity life. To my own opinion, I hoped that can the work which will be engaged to own future carry on an adaptability training through this curriculum project, will exercise itself to analyze the question, will solve the question ability, will start the work for the present to build a good found

26、ation. Because ability is limited, middle the design will possibly have the deficiency, will request earnestly fellow teachers to give the criticism to point out mistakes.Key Words:Fixture Moving Path Processing amount 前 言 這次畢業設計，我的設計題目是：數控復合軸加工工藝規程設計。由于設計的需要，我仔細研究了零件圖，但在設計過程中，因自己經驗缺乏，遇到了很多實際問題，使我體會

27、到了在現場實習調研僅證明可不可以實干，而不能代表能不能干好。所以我積極與設計指導老師、操作指導老師溝通，在各位老師的全力幫助、指導下問題得到了全面解決，同時受到各位老師優良工作品質的影響，培養出了我緩中求穩、虛心求教、實事求是、一絲不茍的工作作風，并樹立了明確的生產觀、經濟觀和全局觀，為今后從事工作打下了良好的根底。通過畢業設計，我真正認識到理論和實踐相結合的重要性，并培養了我綜合運用所學理論知識和實際操作知識去理性的分析問題和解決實際工作中的一般技術工程問題的能力，使我建立了正確的設計思想，掌握了工藝設計的一般程序、標準和方法，并進一步穩固、深化地吸收和運用了所學的根本理論知識和根本操作技能

28、。還有，它提高了我設計計算、繪圖、編寫技術文件、編寫數控程序、數控機床操作、實際加工零件和正確使用技術資料、標準、手冊等工具書的獨立工作能力，更培養了我勇于創新的精神及嚴謹的學風及工作作風。由于本人能力有限，缺少設計經驗，設計中漏誤在所難免，敬請各位老師指正批評，以使我對自己的缺乏得到及時的發現并修改，也使我在今后的工作中防止再次出現。在這里，向在這次畢業設計中給予過我鼓勵、指導及幫助的每位老師表示我虔誠和衷心的感謝 目 錄第一章 數控機床的概述. 31.11.2數控編程技術的歷史 . 31.3簡述國產數控機床的開展現狀 . 5第二章 數控編程中的加工工藝分析及設計. 62.1數控加工工藝 .

29、 62.1.1分析零件圖 . 62.1.2數控加工工藝概念與工藝過程 . 72.1.3數控車床加工工藝的主要典型軸類零件的加工工藝. 203.1零件圖樣分析 . 203.2確定毛坯 . 213.3確定主要外表的加工方法 . 223.4確定定位基準 . 223.5劃分階段 . 223.6熱處理工序安排 . 233.7加工尺寸和切削用量 . 233.8擬定工藝過程 . 23第四章 加工程序編寫及主要操作步驟. 244.1程序編寫的根本步驟和. 29 江西理工大學南昌校區2021屆?？粕厴I論文第一章 數控機床的概述1.1數字控制簡稱數控，是近代開展起來的一種自動控制技術，是用數字化信號對機械設備的

30、運動及加工過程進行控制的一種方法，它所控制的一般是位置、角度、速度等機械量，也可以控制溫度、壓力、流量等物理量。數控加工具有自動化程度高、加工復雜形狀零件的能力、生產準備周期短、加工精度高、質量穩定、生產效率高等優點。數控機床的加工原理可簡要概述為：在數控機床上加工零件時，要是想根據零件的加工圖樣的要求確定零件的工藝過程、工藝參數和刀具參數，再按規定編寫零件數控加工程序，然后通過手動數據輸入方式或計算機通信等方式將數控加工程序送到數控系統，在數控系統控制軟件的支持下，經過分析處理與計算后發出相應的指令，通過伺服系統使機床按預定的軌跡運動，從而控制機床進行零件的自動加工。數控加工原理及加工過程：

31、零件圖閱讀零件圖工藝分析制定工藝數控編程程序傳輸數控機床數控編程的內容包括：分析零件圖，確定工藝過程；數學處理；編寫程序單；制作程序戒指并輸入程序信息；程序校驗。1.2數控編程技術的歷史目前，世界先進制造技術不斷興起，超高速切削、超精密加工等技術的應用，柔性制造系統的迅速開展和計算機集成系統的不斷成熟，對數控加工技術提出了更高的要求。當今數控機床正在朝著以下幾個方向開展：1高速度、高精度化。速度和精度是數控機床的兩個重要指標，它直接關系到加工效率和產品質量。目前，數控系統采用位數、頻率更高的處理器，以提高系統的根本運算速度。同時，采用超大規模的集成電路和多微處理器結構，以提高系統的數據處理能力

32、，即提高插補運算的速度和精度，并采用直線電動機直接驅動機床工作臺的直線伺服進給方式，其高速度和動態響應特性相當優越。采用 1江西理工大學南昌校區2021屆?？粕厴I論文前饋控制技術，使追蹤滯后誤差大大減小，從而改善拐角切削的加工精度。 為適應超高速加工的要求，數控機床采用主軸電動機與機床主軸合二為一的結構形式，實現了變頻電動機與機床主軸一體化，主軸電機的軸承采用磁浮軸承、液體動靜壓軸承或陶瓷滾動軸承等形式。目前，陶瓷刀具和金剛石涂層刀具已開始得到應用。2多功能化。配有自動換刀機構刀庫容量可達100把以上的各類加工中心，能在同一臺機床上同時實現銑削、鏜削、鉆削、車削、鉸孔、擴孔、攻螺紋等多種工序

33、加工，現代數控機床還采用了多主軸、多面體切削，即同時對一個零件的不同部位進行不同方式的切削加工。數控系統由于采用了多cpu結構和分級中斷控制方式，即可在一臺機床上同時進行零件加工和程序編制，實現所謂的“前臺加工，后臺編輯。為了適應柔性制造系統和計算機集成系統的要求，數控系統具有遠距離串行接口，甚至可以聯網，實現數控機床之間的數據通信，也可以直接對多臺數控機床進行控制。3智能化。現代數控機床將引進自適應控制技術，根據切削條件的變化，自動調節工作參數，使加工過程中能保持最正確工作狀態，從而得到較高的加工精度和較小的外表粗糙度，同時也能提高刀具的使用壽命和設備的生產效率。具有自診斷、自修復功能，在整

34、個工作狀態中，系統隨時對cnc系統本身以及與其相連的各種設備進行自診斷、檢查。一旦出現故障時，立即采用停機等措施，并進行故障報警，提示發生故障的部位、原因等。還可以自動使故障模塊脫機，而接通備用模塊，以確保無人化工作環境的要求。為實現更高的故障診斷要求，其開展趨勢是采用人工智能專家診斷系統。4數控編程自動化。隨著計算機應用技術的開展，目前cadcam圖形交互式自動編程已得到較多的應用，是數控技術開展的新趨勢。它是利用cad繪制的零件加工圖樣，再經計算機內的刀具軌跡數據進行計算和后置處理，從而自動生成nc零件加工程序，以實現cad與cam的集成。隨著cims技術的開展，當前又出現了cadcapp

35、cam集成的全自動編程方式，它與cadcam系統編程的最大區別是其編程所需的加工工藝參數不必由人工參與，直接從系統內的capp數據庫獲得。5可靠性最大化。數控機床的可靠性一直是用戶最關心的主要指標。數控系 2江西理工大學南昌校區2021屆?？粕厴I論文統將采用更高集成度的電路芯片，利用大規模或超大規模的專用及混合式集成電路，以減少元器件的數量，來提高可靠性。通過硬件功能軟件化，以適應各種控制功能的要求，同時采用硬件結構機床本體的模塊化、標準化和通用化及系列化，使得既提高硬件生產批量，又便于組織生產和質量把關。還通過自動運行啟動診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序，實現對系統3江西理工大學南昌

36、校區2021屆?？粕厴I論文第二章 數控編程中的加工工藝分析及設計2.1數控加工工藝2.1.1分析零件圖1. 零件的完整性和正確性的分析本次我們要分析的軸類零件是一根復合軸，復合軸為典型的軸類零件，生產規模為小批量加工，零件的軌跡比擬復雜，必須保證曲面軸零件的尺寸精度?？梢钥闯鲞@根軸是由M12的螺紋；20長為5mm的槽，及1：10的錐度組合而成的外圓結構。從整體的機構來看軸的輪廓是完整的，而且從尺寸的標準到外表粗糙度的標準都比擬完整，而且整體看起來這根軸沒有什么結構上的缺陷，精度的要求和粗糙度的要求也比擬合理，符合軸和孔之間的配合?？傮w看起來軸之間的結構是正確的，每一段螺紋后都加工了退刀槽，圓

37、弧的大小也適宜，沒有超過車刀的要求；還有就是內孔的大小也比擬合理，不過大也不過小。如果是內孔的直徑過大那么左端的錐度的外圓柱段的壁厚就顯得比擬小，這時我們在數控車上加工起來就比擬的困難，還要考慮更多的問題來保證軸的精度，因而我們的夾緊也就成了一個大的問題，但是在這里沒有出現，也就說明作為典型的軸類零件的加工在數控車上加工的正確性，而且這根軸的外表粗糙度的要求也不高，通過精車根本上都能到達，也表達出了數控技術的精度高的特點。2.零件材料的分析工程材料，特別是鋼鐵，是現代工業、農業、國防及科學技術等部門使用最廣泛的材料。工程材料之所以能獲得如此廣泛的應用，不僅由于它的來源廣泛，而且還由于它具有優良

38、的性能。鋼鐵材料，又稱黑色金屬材料，它是可以用于制造機械構件和工具的鐵基合金。可分為剛和鑄鐵兩大類，其主要區別在于含碳量的不同。鋼的含碳量低于2.11%，鑄鐵的含碳量那么在2.11%以上。鋼的韌性、塑性較好，強度較高。常以熱鍛、軋制等方法成形。強度要求較高、形狀較復雜的零件可用鑄鋼。4江西理工大學南昌校區2021屆?？粕厴I論文由于鋼的強度、硬度、塑性、等綜合力學性能較好，因此一般用于制作承受拉、壓、彎曲、剪切、扭轉等載荷的構件，如鋼筋、齒輪軸。3.零件精度的分析零件的加工精度是指零件加工后的實際幾何參數尺寸、形狀和位置與理想幾何參數相符合的程度。符合程度越高那么加工精度就越高。實際加工不可能

39、做得與理想零件完全一致，總會有大小不同的偏差，零件加工后的實際幾何參數對理想幾何參數的偏離程度，稱為加工誤差。 由于在加工過程中有很多因素影響加工精度，所以同一種加工方法在不同的工作條件下所能到達的精度是不同的。任何一種加工方法，只要精心操作，細心調整，并選用適宜的切削參數進行加工，都能使加工精度得到較大的提高，但這樣會降低生產率，增加加工本錢。由機床、夾具、刀具和工件組成的機械加工工藝系統(簡稱工藝系統)會有各種各樣的誤差產生，這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會以各種不同的方式(或擴大、或縮小)反映為工件的加工誤差。 工藝系統的原始誤差主要有工藝系統的幾何誤差、定位誤差、工藝系統的受力變

40、形引起的加工誤差、工藝系統的受熱變形引起的加工誤差、工件內應力重新分布引起的變形以及原理誤差、調整誤差、測量誤差等。這些都會影響到零件的加工精度。如圖3-1-1就是我們本次要加工的軸：在這次的數控車削加工中，零件重要的徑向加工部位有：24圓柱段，16圓柱段，20圓柱溝槽，10的退刀槽。零件其他徑向加工部位相對容易加工。零件的軸向加工部位：零件左端24圓柱段的軸向長度為5,.零件右端20圓柱溝槽的軸向長度為5mm，由上述尺寸可以確定零件的軸向尺寸應該以零件左端面為基準，這樣才能保證零件的加工精度要求，零件其軸向加工部位要求較低。4、外表粗糙度的分析外表粗糙度反映的是零件加工外表的微觀幾何形狀誤差

41、，及、即指加工外表所具有的較小間距和微小峰谷不平度。它不同于宏觀幾何形狀，也不同于外表波度。主要由加工過程中刀具和零件外表的摩擦、切削別離時外表金屬層塑性變形及工藝系統變頻振動等原因而形成。外表粗糙度是衡量零件外表質量的重要指標。外表粗糙度越小，外表就 5江西理工大學南昌校區2021屆?？粕厴I論文越光滑；外表粗糙度越大，外表就越粗糙。外表粗糙度大小， 對機械零件的使用性能有很大的影響。主要表現在對零件的耐磨性、配合性質的穩定性、抗腐蝕性、密封性、疲勞強度、外觀質量等方面的影響。我國執行的外表粗糙度國家標準有三個：GB/T35052000 ?外表粗糙度 術語 外表及參數? GB/T103119

42、95 ?外表粗糙度 參數及其數值?GB/T1311993 ?機械制圖 外表粗糙度符號、代號及其注法? 附圖機械制造根底81頁在這里我參考的是國標GB/T1311993，由圖1-3-2可以知道這根復合軸外表粗糙度的要求不是很高，M30的螺紋的外表粗糙值為Ra2.5；36+0.1 -0.1的槽外表、500 -0.025長度為5mm的左端面、以及52+0.04 -0.01、25+0.1 0的內孔外表的外表粗糙度值為Ra3.2；這些的粗糙度的要求都不是很高，可以通過精加工和半精加工得到，R10 ,R20長度為15mm的圓弧段外表、及左端的圓錐的外表粗糙度Ra1.6。Ra.16的精度可以通過精車之后再通

43、過磨削可以得到。其他未注的粗糙度為Ra6.3也是通過半精車可以到達。2.1.2數控加工工藝概念與工藝過程1.數控加工工藝概念是采用數控機床加工零件時所運用各種方法和技術手段的總和，應用于整個數控加工工藝過程。數控加工工藝是伴隨著數控機床的產生、開展而逐步完善起來的一種應用技術，它是人們大量數控加工實踐的經驗總結。2.數控加工工藝過程是利用切削工具在數控機床上直接改變加工對象的形狀、尺寸、外表位置、外表狀態等，使其成為成品或半成品的過程。2.1.3數控車床加工工藝的主要內容在進行數控加工工藝設計時，一般應進行以下幾方面的工作：數控加工工藝內容的選擇； 數控加工工藝性分析； 數控加工工藝路線的設計

44、。一、數控加工工藝內容的選擇1、適于數控加工的內容6江西理工大學南昌校區2021屆專科生畢業論文在選擇時，一般可按以下順序考慮：1通用機床無法加工的內容應作為優先選擇內容；2通用機床難加工，質量也難以保證的內容應作為重點選擇內容；3通用機床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內容，可在數控機床尚存在富裕加工能力時選擇。2、不適于數控加工的內容1占機調整時間長。如以毛坯的粗基準定位加工第一個精基準，需用專用工裝協調的內容；2加工部位分散，需要屢次安裝、設置原點。這時，采用數控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機床補加工；3按某些特定的制造依據如樣板等加工的型面輪廓。主要原因是獲取數據困難，易于與

45、檢驗依據發生矛盾，增加了程序編制的難度。二、 數控加工工藝性分析1、尺寸標注應符合數控加工的特點2、幾何要素的條件應完整、準確3、定位基準可靠4、統一幾何類型及尺寸三、數控加工工藝路線的設計1、工序的劃分數控加工工序的劃分一般可按以下方法進行：1以一次安裝、加工作為一道工序。2以同一把刀具加工的內容劃分工序。3以加工部位劃分工序。4以粗、精加工劃分工序。2、順序的安排順序安排一般應按以下原那么進行：1上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也應綜合考慮；2先進行內腔加工，后進行外形加工；7江西理工大學南昌校區2021屆?？粕厴I論文3以相同定位、夾緊方式加工或用

46、同一把刀具加工的工序，最好連續加工，以減少重復定位次數、換刀次數與挪動壓板次數。3、數控加工工藝與普通工序的銜接二、數控加工工藝設計方法數控加工工序設計的主要任務是進一步把本工序的加工內容、切削用量、工藝裝備、定位夾緊方式及刀具運動軌跡確定下來，為編制加工程序作好準備。一、確定走刀路線和安排加工順序走刀路線就是刀具在整個加工工序中的運動軌跡，它不但包括了工步的內容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫程序的依據之一。確定走刀路線時應注意以下幾點：1、尋求最短加工路線2、最終輪廓一次走刀完成3、選擇切入切出方向4、選擇使工件在加工后變形小的路線二、確定定位和夾緊方案在確定定位和夾緊方案時應注意以下幾

47、個問題：1盡可能做到設計基準、工藝基準與編程計算基準的統一；2盡量將工序集中，減少裝夾次數，盡可能在一次裝夾后能加工出全部待加工外表；3防止采用占機人工調整時間長的裝夾方案；4夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位。三、確定刀具與工件的相對位置對刀點是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準點。，對刀點往往就選擇在零件的加工原點。對刀點的選擇原那么如下：1所選的對刀點應使程序編制簡單；2對刀點應選擇在容易找正、便于確定零件加工原點的位置；3對刀點應選在加工時檢驗方便、可靠的位置；4對刀點的選擇應有利于提高加工精度。8江西理工大學南昌校區2021屆?？粕厴I論文換刀點是為加工中心、數控車床等采用多

48、刀進行加工的機床而設置的，因為這些機床在加工過程中要自動換刀。對于手動換刀的數控銑床，也應確定相應的換刀位置。為防止換刀時碰傷零件、刀具或夾具，換刀點常常設置在被加工零件的輪廓之外，并留有一定的平安量。四、 確定切削用量編程人員在確定切削用量時，要根據被加工工件材料、硬度、切削狀態、背吃刀量、進給量，刀具耐用度，最后選擇適宜的切削速度。4 機械加工工藝卡 產品型號 零件圖號 4 共1頁產品名稱 零件名稱 復合軸 第1頁車間 工序號 工序名稱 材料牌號5 車 45毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數45號鋼 1 1設備名稱 設備型號GSK980TD 設備編號 同時加工數數控車床 GS

49、K980TD 1工步號 工步800r/min F=100 2 32 車削M12的螺紋，加工后零件到達圖紙的 要求。 800r/min F=100 3 車B=5mm的槽 400r/min F=404 倒角 600r/min設計日期 審核日期 會簽日期 標記 處數 更改文件號 簽字：日期 2021.3.27 3010.3.27 2021.3.27 2021.3.27 在生產實際中，大局部的零件的數控加工，往往仍然需要以混合工藝的形式來進行工藝編制。本次加工零件的工藝內容如下：9江西理工大學南昌校區2021屆?？粕厴I論文1.零件左、右端打B型中心孔B2.5.目的是為數控車削加工工序提供可靠的裝夾工

50、藝基準 。2. 用三爪自動定心卡盤裝夾零件，采用一夾一頂進行裝夾定位，數控粗車加工零件右端外形以及倒角1×45°，加工后的零件各部尺寸留下精加工的余量。3. 零件調頭后用三爪自動定心卡盤裝夾零件，采用一夾不頂進行裝夾定位，先用8、25的鉆頭手動加工25的孔，然后數控粗車加工零件左端內、外形以及倒角1×45°，加工后的零件各局部尺寸留下精加工的余量。4. 精車、零件右端B型中心孔，為精車加工提供可靠的定位基準。5. 用三爪自動定心卡盤裝夾零件，數控精車加工零件內形以及倒角1×45°與內孔空刀槽，加工后的零件各部尺寸到達圖紙技術的要求。6

51、. 用雙頂尖一雞心夾裝夾零件，數控精車加工零件左端外形以及倒角1×45°與空刀槽，加工后的零件各部尺寸。7. 零件調頭后用一夾一頂的方式夾緊定位好零件，數控精車加工零件右端外形，并進行B=5mm的切槽加工，加工后零件各部尺寸到達圖紙的要求。2.2加工方法選擇及加工方案確定2.2.1數控機床的合理選用本次加工的零件較為簡單，因為在學校期間實習過，所以選擇廣數GSK980TD數控車床。操作簡單易掌握！2.2.2軸的種類a)光軸 b)空心軸 c)半軸 d)階梯軸 e)花鍵軸 f)十字軸 g偏心軸h)曲軸 i) 凸輪軸2.2.3軸類零件的功用、結構特點軸類零件是機器中經常遇到的典型

52、零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。按結構形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等。它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內孔和螺紋及相應的端面所組成。 10江西理工大學南昌校區2021屆?？粕厴I論文根據結構形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細長軸，大多數軸介于兩者之間。2.2.4軸類零件的毛坯和材料1軸類零件的毛坯軸類毛坯 常用圓棒料和鍛件；大型軸或結構復雜的軸采用

53、鑄件。毛坯經過加熱鍛造后，可使金屬內部纖維組織沿外表均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強度。根據生產規模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產多采用自由鍛，大批大量生產時采用模鍛。2軸類零件的材料軸類零件材料 常用45鋼，精度較高的軸可選用40Cr、軸承鋼GCr15、彈簧鋼65Mn，也可選用球墨鑄鐵；對高速、重載的軸，選用20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl氮化鋼。45鋼是軸類零件的常用材料，它價格廉價經過調質或正火后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后外表硬度可達4552HRC。40Cr等合金結構鋼適用于中等精度而轉速較高的

54、軸類零件，這類鋼經調質和淬火后，具有較好的綜合機械性能。軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經調質和外表高頻淬火后，外表硬度可達5058HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。精密機床的主軸例如磨床砂輪軸、坐標鏜床主軸可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經調質和外表氮化后，不僅能獲得很高的外表硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比擬，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。2.2.5軸類零件一般加工要求及方法2.2.5.1軸類零件加工工藝規程注意點在學校機械加工實習課中，軸類零件的加工是學生練習車削技能的最根本也最重要的工程，但學生最后完工工件的質量總是很不理想，經過分析主要是學生對軸類零件的工藝分析工藝規程制訂不夠合理。11江西理工大學南昌校區2021屆專科生畢業論文軸類零件中工藝規程的制訂，直接關系到工件質量、勞動生產率和經濟效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，在制訂機械加工工藝規程中，須注意以下幾點。 1.零件圖工藝分析中，需理解零件結構特點、精度、材質、熱處理等技術要求，且要研究產品裝配圖，部件裝配圖及驗收標準。2.滲碳件加工工藝路線一般為：下料鍛造正火粗加工半精加工滲碳去碳加工對不需提高硬度局部淬火車螺紋、鉆孔或銑槽粗磨低溫時效