1、 四川航天職業技術學院畢業論文(設計)任務書題目:軸類零件的數控加工工藝設計 學生姓名： 代金龍 學號 070112317166 班 級： G11機電模具套讀班 專 業： 機電一體化 分 院： 四川航天職業技術學院廣漢校區 指導教師： 胡文彬 摘 要 隨著科學技術的發展，機械制造業的發展規模和水平，則是反映國民經濟實力和科學技術水平的重要標志之一。而數控技術是現代化加工設備的基礎，又是精密、高效、高可靠性、高柔性加工技術的支撐。發展先進制造技術必須以數控技術為基礎。數控技術它綜合了計算機、自動控制、電機、電氣傳動、測量、監控、機械制造等學科領域最新成果而形成的一門綜合科學技術。對制造業實現自動

2、化、柔性化、集成化、智能化生產起到舉足輕重的作用。 按給定零部件圖及條件和要求，完成零部件的數控加工工藝規程設計，使學生能融會貫通掌握所學習的專業知識，提高學生的動手能力，達到活學活用，做一個合格的應用型工程師。關鍵詞 工藝分析加工方案進給路線控制尺寸目 錄第1章 前 言、設計目的1第2章 工藝方案分析2零件圖2一、件1的設計原理及結果2 工藝路線分析、選擇毛坯2 劃分工序、確定加工順序2 零件的裝夾與夾具的選擇3 刀具的選擇3 選擇切削用量4二、件2的設計原理及結果4 工藝分析4 毛坯選擇、劃分工序5 確定加工順序5 零件的裝夾與夾具的選擇5 刀具的選擇5 選擇切削用量6第3章：制作加工工藝

3、工序卡7 一、件1 加工工序卡7 數控加工工藝卡8 件1數控加工刀具卡片11 數控加工程序說明卡11二、件2加工工序卡17 件2工藝卡18 件2數控加工刀具卡片19 數控加工程序說明卡20第4章 結束語21第5章 致謝詞、參考文獻22第1章 前 言 本次畢業設計是學院為了提高學生的數控技術及相關技能等綜合運用能力，通過畢業設計和完成畢業論文也是學院對畢業生生畢業資格的審核條件，同時也為我們以后的工作打下理論基礎，本次設計是由指導老師胡老師、三位同學的共同協作下完成的。 數控技術是數字程序控制數控機械實現自動工作的技術。它廣泛用于機械制造和自動化領域，較好地解決多品種、小批量和復雜零件加工以及生

4、產過程自動化問題。隨著科技的迅猛發展，自動控制技術已廣泛地應用于數控機床、機器人以及各類機電一體化設備上。同時，社會經濟的飛速發展，對數控裝置和數控機械要求在理論和應用方面有迅速的發展和提高。數控加工和編程畢業設計是數控專業教學體系中構成數控加工技術專業知識及專業技能的重要組成部分，通過畢業設計使我們學會了對相關學科中的基本理論、基本知識進行綜合運 用。培養和提高了綜合分析問題和解決問題的能力，以及培養了科學的研究和創造能力。數控技術不斷的發展，數控技術很快會普極中國工業基地，成為工業發展的標志，數控技術的成熟也是當代科技發展的標志，所以數控技術也是國家經濟的體現。 本畢業設計內容主要是詳細敘

5、述利用數控車床來加工零件。大致包含了數控技術特點的闡述、零件的工藝的分析過程、加工中一些問題的解決方法、數控加工過程、數控編程機床操作與零件自檢過程等，另外還有設計說明書、參考文獻、畢業設計小結、致謝、附錄等部分。設計者以嚴謹務實的認真態度進行了此次設計，但由于知識水平與實際經驗有限，時間又較為緊迫。在設計中難免會出現一些錯誤、缺點和疏漏，誠請各位評審老師給于批評和指正。一、設計目的（1）、培養學生正確的設計思想與方法，嚴肅認真的科學態度和嚴謹求實的工作作風，以及勇于探索的創新精神。 （2）、培養學生綜合運用所學理論知識和技能，分析和解決實際問題的能力及其基本工程素質。（3）、通過課程設計實踐

6、，加強學生對所修課程的理解和掌握，訓練并提高學生在理論計算、總體設計、工程繪圖、文獻資料查閱、運用相關標準與規范和計算機應用等方面的能力。第2章 工藝方案分析零件圖： 一、 件1的設計原理及結果：1.工藝路線分析 該零件加工表面由圓柱面、圓錐面、拋物線面、圓弧面、內孔及外螺紋等的精度要求較高；且大部分表面粗糙度要求Ra1.6um。零件材料為45鋼，切削加工性能較好，無熱處理要求。且批量為500件。2. 選擇毛坯件1毛坯選擇50x97mm的熱軋棒料 ，一共為505根。3.劃分工序用兩臺華中數控CK6140車床（數控系統HNC22T）分別完成件1的左端及右端的粗、精加工需要兩道工序。4.確定加工順

7、序（1） 車削右端使用1號數控車床車削拋物線、螺紋、36外圓及46外圓，加工順序先粗車后精車，留精車余量為0.25mm;工步順序為先粗車拋物線、M27外圓、36外圓及46外圓，留精車余量為0.25mm,再進行精車，再切槽，最后車螺紋。1. 粗車外圓，基本采用階梯切削路線，粗車拋物線、20mm外圓面、M27mm、36mm外圓面及40mm外圓面，留1mm的余量。2. 自右向左粗車拋物線、20mm外圓面、M27mm、36mm外圓面及40mm外圓面。3. 自右向左精車拋物線、20mm外圓面、M27mm、36mm外圓面及40mm外圓面。4. 車槽。5. 車削螺紋。（2）車削左端使用2號數控車床車削圓錐面

8、、圓弧面、內孔的加工。粗車圓錐面及圓弧面后各留精加工余量為0.25mm。再精車出外輪廓，然后鉆孔，鏜孔到尺寸。1. 粗車外圓錐面，外圓弧面，后留精加工余量0.25mm。2. 精加工外圓錐面，外圓弧面，到尺寸。3. 鉆孔16mm，保證深度26mm。4. 粗鏜孔留精加工余量為0.25mm。5. 精鏜孔到尺寸。5、零件的裝夾與夾具的選擇車削右端部分時，用三爪自定心卡盤裝夾毛坯左端；車削左端時，采用三爪自定心卡盤裝夾零件右端36 x20mm。由于華中數控CK6140車床無回轉刀架，故在使用鉆頭16時，須做簡易工裝。6、刀具的選擇（1）粗車選用硬質合金90º外圓車刀，副偏角取10º1

9、5º；（2）精車選用硬質合金90º外圓車刀，副偏角取10º15º ，取刀尖圓弧半徑為=0.2mm；（3）切槽選擇刀寬為3mm的硬質合金車刀；（4）螺紋刀選擇60º硬質合金螺紋車刀，取刀尖角為59.5º；取刀尖圓弧半徑 =0.150.2mm；（5）鉆頭選擇16mm硬質合金鉆頭。（6）鏜刀選擇90º硬質合金刀，取副偏角=10º20º，取刀尖角=0.150.2mm。7、選擇切削用量（1）背吃刀量。粗車循環的時候其背吃刀量選擇=1.5mm，精車時選擇=0.25mm。（2）主軸轉速。車直線和圓弧輪廓時的主

10、軸轉速可通過查表獲得，取粗車的切削速度 =120m/min,精車的切削速度選擇 =160m/min。粗鏜時選擇切削速度=40m/min,精鏜時選擇=70m/min。根據零件直徑（精車時取平均直徑）計算（公式），并結合機床說明選取（粗車選取，主軸轉速=800r/min,精車時選取主軸轉速 =1500r/min；粗鏜時=800r/min,精鏜時=1200r/min）;切槽時選取主軸轉速為 =600r/min;車削螺紋時選擇主軸轉速 =1000r/min。（2） 進給速度。先選取進給量，然后用公式 計算進給速度。粗車時選擇進給量f=0.18 mm/r,精車選取f=0.08mm/r;粗鏜時選擇進給量f

11、=0.125mm/r,精鏜時選擇f=0.06mm/r。計算得粗車進給速度=150mm/min,精車時=100mm/min;粗鏜時的進給速度=100mm/min，精鏜時=80mm/min。切槽時選擇f=0.04mm/r,=25mm/min。車削螺紋時f=1.5mm/r,=150mm/min。二、件2的設計原理及結果1、工藝分析該零件加工表面由圓柱面、內錐面、內圓弧面及內螺紋等組成。且大部分的表面粗糙度為=1.6um 。零件材料為45鋼，切削加工性能較好，無熱處理要求。且批量為500件。2、毛坯選擇件2毛坯選擇50x900mm的熱軋棒料 ，一共為25根。多下一根棒料為50x265mm，以備用。3、

12、劃分工序用一臺華中數控CK6140車床（數控系統HNC22T）分別完成件2的加工。4.確定加工順序 使用3號數控車床鉆孔、車削外圓面、內錐面及內圓弧面。先粗車留精車余量0.25mm。工步順序為鉆孔（手動，使用尾座）、車外圓、鏜內孔。（1） 使用20mm的鉆頭鉆孔到50mm處。（使用尾座鉆孔）（2） 使用外圓車刀車平端面。（3） 使用外圓車刀粗車外圓面，留精車余量0.25mm。（4） 使用外圓車刀精車外圓面。（5） 使用鏜刀粗鏜M27的內表面、內錐面以及內圓弧面，留精加工余量為0.25mm。（6） 使用鏜刀精鏜M27的內表面、內錐面以及內圓弧面。（7） 使用內螺紋刀車削內螺紋。（8） 切斷保證總

13、長46mm。5、零件的裝夾與夾具的選擇 使用三爪自定心卡盤裝夾。6、刀具的選擇（1）粗車選用硬質合金90º外圓車刀，副偏角取10º15º；（2）精車選用硬質合金90º外圓車刀，副偏角取10º15º ，取刀尖圓弧半徑為=0.2mm；（3）切槽選擇刀寬為3mm的硬質合金車刀；（4）內螺紋刀選擇60º硬質合金螺紋車刀，取刀尖角為59.5º；取刀尖圓弧半徑 =0.150.2mm；（5）鉆頭選擇20mm硬質合金鉆頭。（6）鏜刀選擇90º硬質合金刀，取副偏角=10º20º，取刀尖角=0.

14、150.2mm。7、選擇切削用量（1）背吃刀量。粗車循環的時候其背吃刀量選擇 =1.5mm，精車時選擇 =0.25mm。（2）主軸轉速。車直線和圓弧輪廓時的主軸轉速可通過查表獲得，取粗車的切削速度 =120m/min,精車的切削速度選擇 =160m/min; 粗鏜時選擇切削速度=40m/min,精鏜時選擇=70m/min。根據零件直徑（精車時取平均直徑）計算（公式），并結合機床說明選取（粗車選取，主軸轉速 =800r/min,精車時選取主軸轉速 =1500r/min; 粗鏜時=800r/min,精鏜時=1200r/min）;切槽時選取主軸轉速為 =600r/min;車削螺紋時選擇主軸轉速 =1

15、000r/min。（3）進給速度。先選取進給量，然后用公式 計算進給速度。粗車時選擇進給量f=0.18 mm/r,精車選取f=0.08mm/r;粗鏜時選擇進給量f=0.125mm/r,精鏜時選擇f=0.06mm/r。計算得粗車進給速度=150mm/min,精車時=100mm/min;粗鏜時的進給速度=100mm/min，精鏜時=80mm/min。切槽時選擇f=0.04mm/r,=25mm/min。車削螺紋時f=1.5mm/r,=150mm/min。第3章：制作加工工藝工序卡：件1 加工工序卡四川航天職業技術學院零件名稱零件材料毛坯種類毛坯硬度毛坯重量4550x97棒料工序號工序名稱設備名稱夾具

16、進給量（mm/r）主軸轉速切削速度（m/min）冷卻液1下料GB4032臥式帶鋸2數車CK61401 號三爪卡盤3數車CK61402號三爪卡盤編制代金龍審核會簽共 1 頁第 1 頁數控加工工藝卡四川航天職業技術學院工序卡片產品名稱零件名稱材料零件圖號4517工序號工序名稱夾具使用設備車間2，3數車三爪卡盤CK6140 1號CK6140 2號實習廠工步號工步內容刀具量具及檢具進給量（mm/min）主軸轉速切削速度（m/min）1車平端面T011508002粗車外輪廓T01游標卡尺及外徑千分尺1508003精車外輪廓T02游標卡尺及外徑千分尺10015004切槽T03游標卡尺及外徑千分尺25600

17、5車螺紋T04游標卡尺及螺紋環規，螺紋千分尺1.510006掉頭裝夾車平端面2號設備T01游標卡尺1508007粗車左端外輪廓T01游標卡尺及自制錐套10015008精車右端外輪廓T02游標卡尺及自制錐套編制代金龍審核會簽共 2 頁第 1 頁四川航天職業技術學院工序卡片產品名稱零件名稱材料零件圖號45工序號工序名稱夾具使用設備車間2，3數車三爪卡盤CK6140實習廠工步號工步內容刀具量具及檢具進給量（mm/r）主軸轉速切削速度（m/min）9鉆孔T03游標卡尺10鏜孔T04游標卡尺及內徑千分尺編制代金龍審核會簽共 2 頁第 2 頁數控加工工序卡 件1數控加工刀具卡片四川航天職業技術學院產品名稱

18、零件名稱零件圖號程序編號O0001和O0002工步號刀具號刀具名稱刀柄型號刀具補償值mm備注直徑(mm)長度(mm)1、2、6、7T0190º外圓粗車刀20x201253、8T0290º外圓精車刀20x201250.24T03刀寬3mm的外切槽刀20x201251號設備5T0460º外螺紋刀20x201251號設備9T0316的鉆頭161202號設備10T0490º內孔鏜刀20x201250.22號設備編制代金龍審核批準共 1 頁第 1 頁數控加工程序說明卡四川航天職業技術學院產品名稱零件名稱零件圖號程序編號O0001（件1右端程序）程序號程序內容備注說

19、明N10M03S800 開主軸N20T0101換1號刀具N30G0X52Z0定位N40G1X-0.5F150平端面N50G0X51Z2定位循環起點N60粗車循環N70G0X100Z100精加工程序開始N80T0202S1500換刀換轉速N90G0G41X52Z2使用半徑補償定位N100X0Z2快速移動N110G1X0Z0F100到車削起點N120#1=0公式中的X坐標N130#2=0N140WHILE#2LE20條件判斷N150#2=#1*#1/10公式中的Z坐標N160G01X#1Z#2F100加工拋物線N170#1=#1+0.06X坐標增量0.06mmN180ENDW循環結束N190G1X

20、19.985Z-10F100直線插補N200Z-15加工20外圓N210X23.8定位倒角起點編制代金龍審核批準共 3 頁第 1 頁數控加工程序說明卡四川航天職業技術學院產品名稱零件名稱零件圖號程序編號O0001（件1右端程序）程序號程序內容備注說明N220倒角N230Z-35加工M27外圓N230X32定位圓弧起點N240G03X36Z-37R2F100加工圓弧N250G1Z-55F100加工36外圓N260X42.985定位倒角起點N270加工倒角N280Z-71加工46外圓N290G0G40X52精加工程序結束N300G0X100Z100到換刀起點N310T0303S600換3號刀換轉速

21、N320G0X37Z-35快速定位N330X28快速定位N340G1X21F25加工外槽N350X28加工外槽N360W3.5加工外槽N370X26.8加工外槽N380加工外槽N390X21加工外槽N400G04P2暫停2sW-2加工外槽編制代金龍審核批準共 3 頁第 2 頁數控加工程序說明卡四川航天職業技術學院產品名稱零件名稱零件圖號程序編號O0001（加工件1右端）程序號程序內容備注說明N410G04P2暫停2sN420X37退刀N430G0X100Z100到換刀起點N440T0404S1000換4號刀換轉速N450G0X28Z-9定位循環起點N460車削螺紋N470G0X100Z100退

22、刀N480M05主軸停N490M30程序返回起始點編制代金龍審核批準共 3 頁第 3 頁數控加工程序說明卡四川航天職業技術學院產品名稱零件名稱零件圖號程序編號O0002（件1左端程序）程序號程序內容備注說明N10M03S800開主軸N20T0101換1號刀N30G00X52Z0快速定位N40G1X-0.5F100車削端面N50G0X52Z2定位循環起點N60外圓粗車循環N70G0X100Z100精車程序起始點N80T0202S1200換刀換轉速N90G0G41X52Z2快速定位加刀補N100G01X28.1F100定位車削起點N110車削錐面N120車圓弧面N130G1X45.5定位倒角起點N

23、140G1X46W-0.25加工倒角N150G00G40X52精加工程序結束N160G00X100Z100到換刀起點N170T0303S500M08換刀換轉速開冷卻液N180G00X0Z5定位起點N190G01Z-26F20鉆削內孔N200G00Z100M09退刀關冷卻液N210X100到換刀起點N220T0404S800換刀換轉速編制代金龍審核批準共 2 頁第 1 頁數控加工程序說明卡四川航天職業技術學院產品名稱零件名稱零件圖號程序編號O0002（件1左端程序）程序號程序內容備注說明N230G00X19.5Z2定位車削起點N240G01Z-20F120粗加工內孔N250G00Z2退刀N260

24、G00X26.5定位加工起點N270粗加工倒角N280G00Z2S1200退刀換轉速N290G00X27定位加工起點N300精加工倒角N310G01Z-20F80精加工內孔N320G00X18Z100退刀N330X100N340M05關主軸N350M30返回程序開始點編制代金龍審核批準共 2 頁第 2 頁件2加工工序卡四川航天職業技術學院零件名稱零件材料毛坯種類毛坯硬度毛坯重量4550x97棒料工序號工序名稱設備名稱夾具進給量（mm/r）主軸轉速切削速度（m/min）冷卻液1下料GB4032臥式帶鋸2數車CK61403號編制代金龍審核會簽共 1 頁第 1 頁件2工藝卡四川航天職業技術學院工序卡

25、片產品名稱零件名稱材料零件圖號45#工序號工序名稱夾具使用設備車間2數車三爪卡盤CK6140實習廠工步號工步內容刀具量具及檢具進給量（mm/min）主軸轉速切削速度（m/min）1在數車上手動鉆孔50mm20鉆頭6002車平端面T011508003粗車外圓T01游標卡尺及外徑千分尺1508004精車外圓T01游標卡尺及外徑千分尺10015005粗鏜內孔T02游標卡尺及內徑千分尺1008006精鏜內孔T02游標卡尺及內徑千分尺自制錐柄8012007切斷T03游標卡尺256008（掉頭裝夾，4號設備）鏜螺紋內孔T01游標卡尺，內徑千分尺8012009（4號設備）車削內螺紋T02游標卡尺螺紋塞規，1

26、.51000編制代金龍審核會簽共 1 頁第 1 頁 件2數控加工刀具卡片四川航天職業技術學院產品名稱零件名稱零件圖號題目17程序編號O0003（件2的加工）工步號刀具號刀具名稱刀柄型號刀具補償值mm備注直徑(mm)長度(mm)120鉆頭20150使用尾座2、3、4T0190º外圓車刀20x201250.23號設備5、6T0290º內孔鏜刀20x201250.23號設備7T03刀寬3mm的外切槽刀20x201253號設備8T0460º內螺紋刀20x201603號設備編制代金龍審核批準共 1 頁第 1 頁數控加工程序說明卡四川航天職業技術學院產品名稱零件名稱零件圖號題目17程序編號O0003（件2）程序號程序內容備注說明N10M03S800開主軸N20T0101換刀N30G0X52Z0快速定位N40G1X21F150車端面N50G0X46.5Z2快速定位N60G1Z-50F150粗車外圓N70G0X48Z1S1500定位換轉速N80X41.072定位倒角起點N90加工倒角N100Z-50F100精加工外圓N110G0X