1、河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文題目：微型調(diào)節(jié)支承主要部件的數(shù)控加工班 級：0703姓 名：陳金山專 業(yè)：數(shù)控技術(shù)指導教師：張成光答辯日期：2010年5月24日摘 要微型調(diào)節(jié)支承是一種常見的用來支承不太重的工件，并根據(jù)需要調(diào)節(jié)其支承高度的機構(gòu)。其構(gòu)成的主要零部件有底座、套筒、螺釘、調(diào)節(jié)螺母和支承桿。通過對微型調(diào)節(jié)支承的原理及主要零部件-支承桿的加工工藝進行分析，選出支承桿所用的材料，加工所用的刀具、夾具、機床，并且編寫出一套工藝規(guī)程和工藝卡片。同時用AutoCAD繪出工程圖和裝配圖，用SolidWorks進行實體造型，用MasterCAM進行模擬加工并生成程序。關(guān)鍵詞： 微型調(diào)節(jié)支承工藝分析 數(shù)控

2、加工 程序目 錄摘 要()1 緒 論1.1數(shù)控機床概述(1)1.2數(shù)控加工技術(shù)(1)1.3數(shù)控加工工藝 (1)1.4 CAD/CAM技術(shù) (2)1.5本課題設計的主要內(nèi)容(3)2 各部分零件的工藝分析2.1 金屬材料的分析(4)2.2 各零部件的材料選擇及工藝分析(7)3 主要零件的參數(shù)設置及加工路徑分析3.1 概述(10)3.2 軸類零件的材料、毛坯及熱處理(9)3.3 工藝裝備的選擇(11)3.4 切削用量的選擇(12)3.5 進給路線的確定(15)3.6 加工順序的確定(16)3.7 加工余量的確定(17)3.8 程序的確定(17)3.9 支承桿的加工程序(18)4 結(jié)論與展望4.1 本

3、文總結(jié)(22)4.2 將來展望(22)致 謝(24)參考文獻(25)畢業(yè)設計任務書(26)1 緒 論1.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床和數(shù)控技術(shù)是微電子技術(shù)同傳統(tǒng)機械技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種技術(shù)密集型的產(chǎn)品和技術(shù)。它是根據(jù)機械加工工藝的要求，使電子計算機對整個加工過程進行信息處理與控制，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。較好地解決了復雜、精密、多品種、中小批量機械零件加工問題，是一種通用、靈活、高效能的自動化機床。同時，數(shù)控技術(shù)又是柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）的技術(shù)基礎(chǔ)之一，是機電一體化高新科技的重要組成部分。1.2 數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的一門新型的發(fā)展十分迅速的高

4、新技術(shù)，它將制造技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、微電子技術(shù)、監(jiān)控檢測技術(shù)等多種高新建設傳統(tǒng)的機械加工技術(shù)有效地結(jié)合起來，成為制造自動化領(lǐng)域最重要的基礎(chǔ)技術(shù)。數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展十分迅速，從第一代的電子管元件數(shù)控裝置，經(jīng)歷了晶體管電路、小中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路控制系統(tǒng)，發(fā)展到計算機控制系統(tǒng)。數(shù)控裝置體積越來越小，精度越來越高，在工業(yè)生產(chǎn)中日益發(fā)揮著重要作用。1.3數(shù)控加工工藝 所謂數(shù)控加工工藝，就是用數(shù)控機床加工零件的一種方法。在數(shù)控機床上加工時，將記錄在控制介質(zhì)上、描述加工過程所需的全部工藝信息，即原先在通用機床上加工時需要操作者考慮和決定的內(nèi)容及動作的數(shù)碼信息輸人數(shù)控機床的數(shù)控裝置，對輸入信息進行運

5、算和控制，并不斷向伺服機構(gòu)使機床實現(xiàn)加工運動的機電功能轉(zhuǎn)換部件發(fā)送脈沖信號，伺服機構(gòu)對脈沖信號進行轉(zhuǎn)換與放大處理，然后由傳動機構(gòu)驅(qū)動機床按所編程序進行運動，便可加工出我們所需要的零件。可見，實現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關(guān)鍵。但必須有編程前的數(shù)控工藝做必要準備工作和編程后的善后處理工作。嚴格說來，數(shù)控編程也屬于數(shù)控工藝的范疇。因此，數(shù)控加工工藝主要包括以下幾方面的內(nèi)容： 1)選擇并確定需要進行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容。 2)進行數(shù)控加工工藝設計。 3)對零件圖形進行必要的數(shù)學處理。 4)編寫加工程序(自動編程時為源程序，由計算機自動生成目標程序加工程序)。 5)按程序單制作控制介質(zhì)。 6)對程序進行校驗與修

6、改。 7)首件試加工與現(xiàn)場問題處理。 8)數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的編寫與歸檔。1.4 CADCAM技術(shù) 1963年，美國麻省理工學院首次提出CAD(Computer Aided Design計算機輔助設計)的概念。MIT小組初步設想了采用計算機設計、分析，并開發(fā)了交互式圖形處理系統(tǒng)、繪制出了工程圖，從而使CAD由試驗階段過渡到了實施階段。 CAM(Computer Aided Manufacturing計算機輔助制造)是從APT開始的。它是20世紀50年代MIT設計的一種專門用于零件NC加工的自動編程語言，到1967年APT系統(tǒng)己實用化。從l974年開始，人們把CAD系統(tǒng)和生產(chǎn)計劃管理及力學計算

7、相結(jié)合，發(fā)展成為CADCAM綜合系統(tǒng)。70年代后期，CADCAM進人初期實用階段。 CADCAM技術(shù)推動了幾乎一切領(lǐng)域的設計革命，CAD技術(shù)的發(fā)展和應用水平已成為衡量一個國家科技現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志之一。CADCAM技術(shù)從根本上改變了過去的手工繪圖、發(fā)圖、憑圖樣組織整個生產(chǎn)過程的技術(shù)管理方式，將它變?yōu)樵趫D形工作站上交互設計、用數(shù)據(jù)文件發(fā)送產(chǎn)品定義、在統(tǒng)一的數(shù)字化產(chǎn)品模型下進行產(chǎn)品的設計打樣、分析計算、工藝計劃、工藝裝備設計、數(shù)控加工、質(zhì)量控制、編印產(chǎn)品維護手冊、組織備件訂貨供應等等。1.5本課題設計的主要內(nèi)容微型調(diào)節(jié)支承是一種常見的用來支承不太重的工件，并根據(jù)需要調(diào)節(jié)其支承高度的機

8、構(gòu)，其構(gòu)成的主要零部件，如圖所示：由圖可知，該傳動器主要有以下幾部分組成：1、底座 2、套筒 3、螺釘 4、調(diào)節(jié)螺母 5、支承桿。套筒2與底座1用細牙螺紋連接，帶有螺紋的支承桿5插入套筒2的圓孔中，轉(zhuǎn)動帶有螺紋孔的調(diào)節(jié)螺母4可以使支承桿上升或下降，以支承工件。螺釘3旋進支承桿的導向槽內(nèi)，使支承桿只能升降而不能旋轉(zhuǎn)；同時螺釘還可以用來控制支承桿升降的極限位置。調(diào)節(jié)螺母4下端凸緣與套筒2上端的凹槽配合，以增強調(diào)節(jié)螺母轉(zhuǎn)動時的平穩(wěn)性。下面就對本課題所設計的主要零部件的加工工藝進行分析。2 各部分零件的工藝分析2.1 金屬材料的分析一、材料機械制造中最常用的材料是鋼和鑄鐵，其次是有色金屬合金，非金屬材

9、料如塑料、橡膠等，在機械制造中也得到廣泛的應用。金屬材料主要指鑄鐵和鋼，它們都是鐵碳合金，它們的區(qū)別主要在于含碳量的不同。含碳量小于2%的鐵碳合金稱為鋼，含碳量大于2%的稱為鐵。1鑄鐵常用的鑄鐵有灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中灰鑄鐵和球墨鑄鐵屬脆性材料，不能輾壓和鍛造，不易焊接，但具有適當?shù)囊兹坌院土己玫囊簯B(tài)流動性，因而可鑄成形狀復雜的零件。灰鑄鐵的抗壓強度高，耐磨性、減振性好，對應力集中的敏感性小，價格便宜，但其抗拉強度較鋼差。灰鑄鐵常用作機架或殼座。球墨鑄鐵強度較灰鑄鐵高且具有一定的塑性，球墨鑄鐵可代替鑄鋼和鍛鋼用來制造曲軸、凸輪軸、油泵齒輪、閥體等。2鋼鋼的強度較高，塑性較

10、好，可通過軋制、鍛造、沖壓、焊接和鑄造方法加工各種機械零件，并且可以用熱處理和表面處理方法提高機械性能，因此其應用極為廣泛。鋼的類型很多，按用途分，鋼可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊用途鋼。結(jié)構(gòu)鋼可用于加工機械零件和各種工程結(jié)構(gòu)。工具鋼可用于制造各種刀具、模具等。特殊用途鋼（不銹鋼、耐熱鋼、耐腐蝕鋼）主要用于特殊的工況條件下。按化學成分鋼可分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼的性能主要取決于含碳量，含碳量越多，其強度越高，但塑性越低。碳素鋼包括普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（如Q215、Q235）一般只保證機械強度而不保證化學成分，不宜進行熱處理，通常用于不太重要的零件和機械結(jié)構(gòu)中。碳素鋼的性

11、能主要取決于其含碳量。低碳鋼的含碳量低于0.25%，其強度極限和屈服極限較低，塑性很高，可焊性好，通常用于制作螺釘、螺母、墊圈和焊接件等。含碳量在0.1%0.2%的低碳鋼零件可通過滲碳淬火使其表面硬而心部韌，一般用于制造齒輪、鏈輪等要求表面耐磨而且耐沖擊的零件。中碳鋼的含碳量在0.3%0.5%之間，它的綜合力學性能較好，因此可用于制造受力較大的螺栓、螺母、鍵、齒輪和軸等零件。含碳量在0.55%0.7%的高碳鋼具有高的強度和剛性，通常用于制作普通的板彈簧、螺旋彈簧和鋼絲繩。合金結(jié)構(gòu)鋼是在碳鋼中加入某些合金元素冶煉而成。每一種合金元素低于2%或合金元素總量低于5%的稱為低合金鋼。每一種合金元素含量

12、為2%5%或合金元素總含量為5%10%的稱為中合金鋼。每一種合金元素含量高于5%或合金元素總含量高于10%的稱為高合金鋼。加入不同的合金元素可改變鋼的機械性能并具有各種特殊性質(zhì)。例如鉻能提高鋼的硬度，并在高溫時防銹耐酸；鎳使鋼具有良好的淬透性和耐磨性。但合金鋼零件一般都需經(jīng)過熱處理才能提高其機械性能；此外，合金鋼較碳素鋼價格高，對應力集中亦較敏感，因此只用于碳素鋼難于勝任工作時才考慮采用。用碳素鋼和合金鋼澆鑄而成的鑄件稱為鑄鋼，通常用于制造結(jié)構(gòu)復雜、體積較大的零件，但鑄鋼的液態(tài)流動性比鑄鐵差，且其收縮率的鑄鐵件大，故鑄鋼的壁厚常大于10，其圓角和不同壁厚的過渡部分應比鑄鐵件大。表1-1是常用的

13、金屬材料的機械性能。表1-1 常用鋼鐵材料的機械性能材料機械性能名稱牌號抗拉強度sb(N/mm2)屈服強度ss(N/mm2)硬度(HBS)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q215Q235Q255Q275335410375460410510490610215235255275優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼203545410530600245315355156197220合金結(jié)構(gòu)鋼18Cr2Ni4W35SiMn40Cr40CrNiMo20CrMnTi65Mn1187859819801079735835510785835834430260229247269£217285鑄鋼ZG230-450ZG270-500ZG310-5

14、70450550570230270310³130³143³153灰鑄鐵HT150HT200HT250145195240150200170220190240球墨鑄鐵QT450-10QT500-7QT600-3QT700-2450500600700310320370420160210170230190270225305二、材料選用的原則從各種各樣的材料中選擇出合用的材料是一項受到多方面因素制約的工作，通常應考慮下面的原則：（1） 載荷的大小和性質(zhì)，應力的大小、性質(zhì)及其分布狀況對于承受拉伸載荷為主的零件宜選用鋼材，承受壓縮載荷的零件應選鑄鐵。脆性材料原則上只適用于制造承

15、受靜載荷的零件，承受沖擊載荷時應選擇塑性材料。（2） 零件的工作條件在腐蝕介質(zhì)中工作的零件應選用耐腐蝕材料，在高溫下工作的零件應選耐熱材料，在濕熱環(huán)境下工作的零件，應選防銹能力好的材料，如不銹鋼、銅合金等。零件在工作中有可能發(fā)生磨損之處，要提高其表面硬度，以增強耐磨性，應選擇適于進行表面處理的淬火鋼、滲碳鋼、氮化鋼。金屬材料的性能可通過熱處理和表面強化（如噴丸、滾壓等）來提高和改善，因此要充分利用熱處理和表面處理的手段來發(fā)揮材料的潛力。（3） 零件的尺寸及質(zhì)量零件尺寸的大小及質(zhì)量的好壞與材料的品種及毛坯制取方法有關(guān)，對外形復雜、尺寸較大的零件，若考慮用鑄造毛坯，則應選用適合鑄造的材料；若考慮用

16、焊接毛坯，則應選用焊接性能較好的材料；尺寸小、外形簡單、批量大的零件，適于沖壓和模鍛，所選材料就應具有較好的塑性。（4） 經(jīng)濟性選擇零件材料時，當用價格低廉的材料能滿足使用要求時，就不應選擇價格高的材料，這對于大批量制造的零件尤為重要。此外還應考慮加工成本及維修費用。為了簡化供應和儲存的材料品種，對于小批制造的零件，應盡可能減少同一部設備上使用材料的品種和規(guī)格，使綜合經(jīng)濟效益最高。2.2 各零部件的材料選擇及工藝分析1.底座齒輪的材料及熱處理對齒輪的使用性能和壽命有很大的影響。考慮材料的綜合性能及經(jīng)濟性，本課題所設計的底座的材料選用ZG230-450。因其加工精度并不高，因此采用：鉆車擴鉸的加

17、工方案。2.套筒 本課題所設計的套筒采用45鋼，因其綜合力學性能和切削加工性均較好，可以用于制造受力較大的零件。加工工藝路線：車削外形鉆內(nèi)孔精車內(nèi)孔車螺紋鉆徑向孔鉸孔攻絲。3.支承桿通過對材料的綜合性能及經(jīng)濟性的分析，本課題所設計的支承桿采用45鋼，其在機構(gòu)中起支承作用，則需要有較高的強度、硬度，因此要表面發(fā)藍。其加工工藝路徑為：車削外輪廓銑削鍵槽車螺紋熱處理。4. 調(diào)節(jié)螺母本課題設計的調(diào)節(jié)螺母同樣也采用45鋼，其加工路線為：車圓柱面及內(nèi)孔銑六邊形精車內(nèi)孔車螺紋。3. 主要零件的參數(shù)設置及加工路徑分析3.1概述支承桿屬于軸類零件，是機械加工中常見的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪

18、、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。按結(jié)構(gòu)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，其中階梯傳動軸應用較廣，其加工工藝能較全面地反映軸類零件的加工規(guī)律和共性。根據(jù)軸類零件的功用和工作條件，其技術(shù)要求主要在以下方面： 尺寸精度 軸類零件的主要表面常為兩類：一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT 5IT7；另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，常為IT6IT9。 幾何形狀精度 主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸

19、，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。 相互位置精度 包括內(nèi)、外表面、重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。 表面粗糙度 軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟性來確定。支承軸頸常為0.21.6m，傳動件配合軸頸為0.43.2m。 其他 熱處理、倒角、倒棱及外觀修飾等要求。3.2軸類零件的材料、毛坯及熱處理1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20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl氮化鋼。 軸類毛坯

20、常用圓棒料和鍛件；大型軸或結(jié)構(gòu)復雜的軸采用鑄件。毛坯經(jīng)過加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強度。2軸類零件的熱處理鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi)部晶粒細化，消除鍛造應力，降低材料硬度，改善切削加工性能。調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學性能。表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進行低溫時效處理。經(jīng)綜合考慮，本課題所設計的軸采用45鋼，因其在機構(gòu)中起傳遞作用，則需要有較高的強度、硬度和耐磨性。因此，采用淬火33-38HRC。3.3 工藝裝備的選擇

21、 工藝裝備選擇的合理與否，將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。應根據(jù)地生產(chǎn)類型、具體加工條件、工件結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求等選擇工藝裝備。 一、夾具的選擇單件、小批生產(chǎn)應首先采用各種通用夾具和機床附件，如卡盤、機床用平口虎鉗、分度頭等；對于大批和大量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率應采用專用高效夾具；多品種中、小批量生產(chǎn)可采用可調(diào)夾具或成組夾具。因為本課題所要加工的軸形狀較簡單，采用通用夾具即可，因此選用三角卡盤。二、刀具的選擇一般優(yōu)先采用標準刀具。若采用機械集中，則可采用各種高效的專用刀具、復合刀具和多刃刀具等。刀具的類型、規(guī)格和精度等級應符合加工要求。其次在選用刀具時還應注意以下幾點：1）在數(shù)控機床

22、上銑削平面時，應采用鑲裝可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片的銑刀。一般采用兩次走刀，一次粗銑，一次精銑。當連續(xù)切削時，粗銑刀直徑要小一些，精銑刀直徑要大一些，最好能包容待加工面的整個寬度。加工余量大，且加工面又不均勻時，刀具直徑要選得小些，否則當粗加工時會因接刀刀痕過深而影響加工質(zhì)量。2）高速鋼立銑刀多用于加工凸臺和凹槽，最好不要用于加工毛坯面，因為毛坯面有硬化層和夾砂現(xiàn)象，刀具會很快被磨損。3）加工余量較小，并且要求表面粗糙度值較低時，應采用鑲立方氮化硼刀片的端銑刀或鑲陶瓷刀片的端銑刀。 4）鑲硬質(zhì)合金的立銑刀可用于加工凹槽、窗口面、凸臺面和毛坯表面。 5）鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀可以進行強力切削，銑削毛坯表面

23、和用于孔的粗加工。 6）精度要求較高的凹槽加工時，可以采用直徑比槽寬小一些的立銑刀，先銑槽的中間部分，然后利用刀具半徑補償功能銑削槽的兩邊，直到達到精度要求為止。7）在數(shù)控銑床上鉆孔，一般不采用鉆模，鉆孔深度為直徑的5倍左右的深孔加工容易折斷鉆頭，應注意冷卻和排屑。鉆孔前最好先用中心鉆鉆一個中心孔或用一個剛性好的短鉆頭锪窩引正。锪窩除了可以解決毛坯表面鉆孔引正問題外，還可以代替孔口倒角。三、量具的選擇單件、小批生產(chǎn)應廣泛采用通用量具，如游標卡尺、百分尺和千分表等；大批、大量生產(chǎn)應采用極限量塊和高效的專用檢驗夾具和量儀等。量具的精度必須與加工精度相適應。因本零件屬于小批量生產(chǎn)，因此，選用通用量具

24、即可。3.4 切削用量的選擇對于高效率的金屬切削機床加工來說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。這些條件決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。在確定每道工序的切削用量時，應根據(jù)刀具的耐用度和機床說明書中的規(guī)定去選擇。也可以結(jié)合實際經(jīng)驗用類比法確定切削用量。在選擇切削用量時要充分保證刀具能加工完一個零件，或保證刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于半個工作班的工作時間。背吃刀量主要受機床剛度的限制，在機床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于工序的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠

25、的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可比通用機床加工的余量小一些。在確定切削用量時，要根據(jù)被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、背吃刀量、進給量，刀具耐用度，最后選擇合適的切削速度。表2.1為車削加工時的選擇切削條件的參考數(shù)據(jù)。根據(jù)經(jīng)驗選擇，一般粗車切削深度為23mm,半精車切削深度為0.52mm，精車切削深度為0.20.5mm。本課題所加工的為45鋼，由表可知：切削速度應在70220mm/min,根據(jù)經(jīng)驗,我們選擇Vc=120mm/min.由公式n=1000v/dw (dw-未加工工件的直徑)可以計算出,粗車時n=500r/min;精車時n=1200r/min.刀具及切削參數(shù)如下：3.5 進給路線的

26、確定 在數(shù)控機床加工過程中，進給路線的確定是非常重要的，它與工件的加工精度和粗糙度直接相關(guān)。所謂進給路線就是數(shù)控機床在加工過程中刀具中心的移動路線。確定進給路線，就是確定刀具的移動路線。 1）數(shù)控車削進給路線的確定 確定數(shù)控車削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，精加工切削過程的進給路線基本上都是沿其零件設計圖確定的輪廓順序進行的。 車削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(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具切入、切出等非切削空行程。其基本原則是： 力求空行程路線最短。可通過巧用起刀點、將起刀點與其對刀點重合在一起；巧設換（轉(zhuǎn)

27、）刀點，如果將第二把刀的換刀點也設置在合適點位置上，則可縮短空行程距離，在合理安排“回零”路線時，應使其前一刀終點與后一刀起點間的距離盡量減短，或者為零，即可滿足進給路線為最短的要求。 力求切削進給路線最短。切削進給路線為最短，可有效地提高生產(chǎn)效率，降低刀具的損耗等。矩形進給路線，適用于棒料毛坯，進給路線較短。三角形進給路線，適用于棒料毛坯，進給路線較長。仿形進給路線，用于鑄、鍛件毛坯時進給路線較短。因毛坯形狀為圓棒料，排除第三種進給路線，根據(jù)力求進給路線最短原則，第一種走刀路線較適合。 2）數(shù)控銑削進給路線的確定 數(shù)控銑削加工中進給路線對零件的加工精度和表面質(zhì)量有直接的影響，因此，確定好進給

28、路線是保證銑削加工精度和表面質(zhì)量的工藝措施之一。下面是銑削中幾種常見的走刀路線。在圖中，左圖和中圖分別為用行切法加工和環(huán)切法加工凹槽的走刀路線，而右圖是先用行切法，最后環(huán)切一刀光整輪廓表面。三種方案中，左圖方案的加工表面質(zhì)量最差，在周邊留有大量的殘余；中圖方案和右圖方案加工后的能保證精度，但中圖方案采用環(huán)切的方案，走刀路線稍長，而且編程計算工作量大。根據(jù)以上分析，本課題所加工的軸上的鍵槽采用右圖所示的走刀方案。3.6 加工順序的確定支承桿加工順序安排如下：外圓輪廓的粗加工外輪廓的精加工銑鍵槽攻螺紋熱處理。當主要表面加工順序確定后，就要合理地插入非主要表面加工工序。對支承桿來說非主要表面指的是鍵

29、槽、螺紋等。這些表面加工一般不易出現(xiàn)廢品，所以盡量安排在后面工序進行，主要表面加工一旦出了廢品，非主要表面就不需加工了，這樣可以避免浪費工時。但這些表面也不能放在主要表面精加工后，以防在加工非主要表面過程中損傷已精加工過的主要表面。3.7 加工余量的確定 加工余量的大小等于每個中間工序加工余量的總和。工序間的加工余量的選擇應根據(jù)下列條件進行。 1）應有足夠的加工余量，特別是最后的工序，加工余量應能保證達到圖樣上所規(guī)定的精度和表面粗糙度值要求。 2）應考慮加工方法和設備的剛性，以及工件可能發(fā)生的變形。過大的加工余量反而會由于切削抗力的增加而引起工件變形加大，影響加工精度。 3）應考慮到熱處理引起

30、的變形，否則可能產(chǎn)生廢品。 4）應考慮工件的大小。工件越大，由切削力、內(nèi)應力引起的變形亦會越大，加工余量也要相應地大一些。 5）在保證加工精度的前提下，應盡量采用最小的加工余量總和，以求縮短加工時間，降低加工費用。3.8 程序的確定一、數(shù)控指令的介紹數(shù)控程序的指令由一系列的程序字組成，而程序字通常由地址（address）和數(shù)值（number）兩部分組成，地址通常是某個大寫字母。數(shù)控程序中的地址代碼意義如表1-1所示。表 1-1 功 能地 址意 義程序號：(ISO)，O (EIA)程序序號順序號N順序號準備功能G動作模式（直線、圓弧等）尺寸字X、Y、Z坐標移動指令A、B、C、U、V、W附加軸移動

31、指令R圓弧半徑I、J、K圓弧中心坐標進給功能F進給速率主軸旋轉(zhuǎn)功能S主軸轉(zhuǎn)速刀具功能T刀具號、刀具補償號輔助功能M輔助裝置的接通和斷開補償號H、D補償序號暫停P、X暫停時間子程序號指定P子程序序號子程序重復次數(shù)L重復次數(shù)參數(shù)P、Q、R固定循環(huán)二、程序編制方法的確定程序編制分為：手工編程和自動編程兩種。1.手動編程：整個編程過程由人工完成。對編程人員的要求高（不僅要熟悉數(shù)控代碼和編程規(guī)則，而且還必須具備機械加工工藝知識和數(shù)值計算能力）手工編程適用于：幾何形狀不太復雜的零件。2.自動編程：編程人員只要根據(jù)零件圖紙的要求，按照某個自動編程系統(tǒng)的規(guī)定， 將零件的加工信息用較簡便的方式送入計算機，由計算

32、機自動進行程序的編制，編程系統(tǒng)能自動打印出程序單和制備控制介質(zhì)。自動編程適用于：形狀復雜的零件、雖不復雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個孔的零件）、雖不復雜但計算工作量大的零件（如輪廓加工時，非圓曲線的計算）。根據(jù)以上各種程序編制的特點，對軸的加工程序的編制進行以下選擇：由于支承桿的幾何形狀不太復雜，因此對其外圓表面的加工，應選擇手工編程；其軸上的鍵槽雖不復雜但計算工作量大，因此選擇自動編程。3.9 支承桿的加工程序支承桿的加工尺寸如圖所示： 一、軸外圓表面的加工程序如下：1、粗車O1111N005 G50 X60 Z20N010 G00 X45 Z0 S500 T0101 M03N015

33、G01 X0 F1N020 Z2N025 G00 X36N030 G01 Z-116N035 X38N040 G00 Z2N045 G01 X31N050 Z-116N055 X32N060 G00 X100 Z100N070 M05N080 M30調(diào)頭裝夾O2222N005 G50 X60 Z20N010 G00 X0 Z5 S500 T0101 M03N015 G01 Z-1 F1N020 G02 X39 Z-5 CR=40N025 G01 Z-19N030 G00 100 Z100N035 T0202N040 G00 X40 Z-23N045 G01 X24 F1N050 G00 X40

34、N055 Z-25N060 G01 X24N065 Z-23N070 G00 X40 Z-24N075 X100 Z100N080 M05N085 M302、精車O3333N005 G50 X60 Z20N010 G00 X20 Z2 S500 T0101 M03N015 G01 X30 Z-3 F0.5N020 Z-118N025 G00 X100 Z100N030 M05N035 M30調(diào)頭裝夾O4444N005 G50 X60 Z20N010 G00 X0 Z-1 S500 T0101 M03N015 G02 X38 Z-4 CR=39N020 G01 Z-19N025 G00 X100

35、 Z100N030 M05N035 M30二、軸上鍵槽的銑削路徑如圖所示：N100 G0 G17 G40 G49 G80 G90N102 G91G28 Z0.N104 S0 M5N106 G0 G90 G54 X0. Y-1.N108 Z50.N110 Z10.N112 G1 Z-1.95 F1.5N114 X70.N116 G3 Y1. R1.N118 G1 X0.N120 G3 Y-1. R1.N122 G1 Z-3.9N124 X70.N126 G3 Y1. R1.N128 G1 X0.N130 G3 Y-1. R1.N132 G1 Z-4.N134 X70.N136 G3 Y1. R1

36、.N138 G1 X0.N140 G3 Y-1. R1.N142 G1 Z6.N144 G0 Z50.N146 G91 G28 Z0.N148 M05N150 M30%三、螺紋的加工O6666N005 G50 X60 Z20N010 G00 X30 Z5 S500 T0303 M03N015 G01 25.5 F0.5N020 G76 X25.5 Z-118 I0 K2.25 D0.5 F2 A60 P1N025 G00 X100N030 Z100N035 M05N040 M304 結(jié)論與展望4.1 本文總結(jié)通過做這次畢業(yè)設計，使我對大學三年的學習有了更進一步的認識，也更加系統(tǒng)的考核了我對所學

37、專業(yè)知識的掌握程度及運用能力。機床的發(fā)展趨向是高速化、高精度化、高可靠性、多功能、復合化、智能化和開放式結(jié)構(gòu)。主要發(fā)展動向是研制開發(fā)軟、硬件都具有開放式結(jié)構(gòu)的智能化全功能通用數(shù)控裝置。數(shù)控技術(shù)是機械加工自動化的基礎(chǔ)，是數(shù)控機床的核心技術(shù)，其水平高低關(guān)系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合實力的水平. 它隨著信息技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化技術(shù)和檢測技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。數(shù)控加工中心是一種帶有刀庫并能自動更換刀具，對工件能夠在一定的范圍內(nèi)進行多種加工操作的數(shù)控機床。在加工中心上加工零件的特點是：被加工零件經(jīng)過一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機床按不同的工序自動選擇和更換刀具；自動改變機床主軸轉(zhuǎn)速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其它輔助功能，連續(xù)地對工件各加工面自動地進行鉆孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自動地完成多種工序，避免了人為的操作誤差、減少了工件裝夾、測量和機床的調(diào)整時間及工件周轉(zhuǎn)、搬運和存放時間，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的經(jīng)濟效益。4.2 將來展望我國制造企業(yè)已開始廣泛使用先進的數(shù)控技術(shù)，但掌握數(shù)控技術(shù)的機電復