數(shù)控技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)---軸類零件工藝設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　標(biāo) 題︰軸類零件工藝設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)生姓名︰ </p><p>　　系 部︰ 機(jī)械工程系 </p><p>　　專 業(yè)︰ 數(shù)控技術(shù) </

2、p><p>　　班 級(jí)︰ </p><p>　　指導(dǎo)老師︰ </p><p>　　校外指導(dǎo)老師︰ </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要4

3、</b></p><p><b>　　1．緒論5</b></p><p>　　1.1數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)5</p><p>　　2. 零件工藝分析6</p><p>　　2.1零件的用途6</p><p>　　2.2零件圖工藝分析6</p><p>

4、;　　2.3零件毛坯及材料的選擇7</p><p>　　3.加工設(shè)備及輔助工具的選擇9</p><p>　　3.1機(jī)床的選擇9</p><p>　　3.2刀具的選擇9</p><p>　　3.3量具的選擇10</p><p>　　3.4夾具的選擇10</p><p>　　4.擬定工藝

5、方案11</p><p>　　4.1加工工序的劃分11</p><p>　　4.2 加工順序的確定11</p><p>　　4.3加工路線的確定12</p><p>　　4.4零件定位基準(zhǔn)的確定14</p><p>　　4.5裝夾方式的確定15</p><p>　　4.6工作坐標(biāo)原點(diǎn)

6、與換刀點(diǎn)的確定16</p><p>　　5.切削用量選擇17</p><p>　　5.1背吃刀量的確定17</p><p>　　5.2主軸轉(zhuǎn)速的確定17</p><p>　　5.3進(jìn)給速度的確定19</p><p>　　6.切削液的選擇20</p><p>　　7.工藝文件的制定及程

7、序編制21</p><p>　　7.1數(shù)控加工工藝卡21</p><p><b>　　7.2刀具卡22</b></p><p>　　7.3程序編制23</p><p>　　8．機(jī)械加工精度及零件表面質(zhì)量31</p><p>　　8.1機(jī)械加工精度31</p><p&

8、gt;　　8.2零件表面質(zhì)量31</p><p><b>　　結(jié)論33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　附錄35</b></p><p><b>　　后記36</b></p>&

9、lt;p><b>　　摘要</b></p><p>　　數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程與操作的基礎(chǔ)，合理的工藝是保證數(shù)控加工質(zhì)量、發(fā)揮數(shù)控機(jī)床效能的前提條件。因此本文主要是對(duì)軸類零件的數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析，詳細(xì)地闡述了軸類零件的加工工藝分析及制定加工方案的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。該軸類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由圓柱、圓弧、橢圓弧、螺紋、槽等組成內(nèi)外表面的回轉(zhuǎn)體。零件的加工過(guò)程是首先用粗基準(zhǔn)定位，加工出精基準(zhǔn)表面

10、；然后采用精基準(zhǔn)定位，加工零件的其他表面。工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的關(guān)健，它與定位基準(zhǔn)的選擇有密切關(guān)系。其次在機(jī)床、刀具、夾具切削用量的選擇中，著重考慮到其對(duì)零件的加工的因素，為工藝設(shè)計(jì)節(jié)省了大量的時(shí)間。提高了設(shè)計(jì)效率。本文內(nèi)容大致介紹了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)、對(duì)零件加工工藝步驟分析以及數(shù)控編程等。利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)-AuToCAD繪制橢圓軸的二維圖，用G代碼指令進(jìn)行手工編程并制定了相關(guān)的工藝文件，最后對(duì)機(jī)械加工精度及零件表面質(zhì)量進(jìn)行分

11、析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)、軸類零件、工藝設(shè)計(jì) 、程序編制</p><p><b>　　1．緒論</b></p><p>　　1.1 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開(kāi)始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，提出了全新的制造

12、模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。</p><p>　　目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、

13、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。</p><p>　　當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略

14、物資，不僅采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖和限制政策。因此，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。</p><p>　　由于電子技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制技術(shù)的不斷發(fā)展使得新一代數(shù)控技術(shù)水平大大的提高，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，也促進(jìn)了現(xiàn)代制造技術(shù)的快速發(fā)展。數(shù)控機(jī)床正朝著

15、高速度、高精度、高可靠性和復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化和綠色化等方面發(fā)展。新一代數(shù)控系統(tǒng)正向PC化和開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)方向發(fā)展；驅(qū)動(dòng)裝置向交流、數(shù)字化方向發(fā)展；增強(qiáng)通信功能，向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展；數(shù)控系統(tǒng)在控制性能上向智能化發(fā)展?，F(xiàn)代制造業(yè)正在迎來(lái)一場(chǎng)新的技術(shù)革命。</p><p><b>　　2. 零件工藝分析</b></p><p><b>　　2.1零件的用途&

16、lt;/b></p><p>　　圖中所設(shè)計(jì)的零件為一復(fù)雜的軸類零件，而軸類零件又是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來(lái)連接和支承傳動(dòng)零部件，傳遞扭矩和承受載荷，圖示的零件也不例外。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長(zhǎng)度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等，圖示零件則為階梯軸。所以，圖中所示零件的用途是連接其它配合件

17、，起的作用是支承其它傳動(dòng)零部件，傳遞扭矩和承受載荷，可用于汽車、機(jī)械等行業(yè)。</p><p>　　2.2零件圖工藝分析</p><p>　　2-2 橢圓球軸類零件圖</p><p>　　加工出合格的零件，首先要對(duì)該零件圖紙進(jìn)行分析，如上圖所示，該零件是由螺紋、圓柱、圓弧、橢圓弧、槽等表面組成，總長(zhǎng)度為100mm,其中有較嚴(yán)格的直徑尺寸精度要求如??????????m

18、m 、???????? mm???????? mm ??、????????mm，軸線長(zhǎng)度的精度如40????mm、??????? mm。粗糙度要求槽面3.2μｍ、其他表面為1.6μｍ。</p><p>　　經(jīng)過(guò)以上分析，我可以采用以下幾點(diǎn)工藝措施： </p><p>　?。?）橢圓軸外圓輪廓的尺寸精度都是要求公差在0～-0.05范圍之內(nèi).因此編程時(shí)可以按整數(shù)編，粗加工過(guò)后，精加工

19、之前統(tǒng)一進(jìn)行磨耗調(diào)整，使得零件精度得到保證，即在磨耗調(diào)整中輸入-0.025。若因加工誤差導(dǎo)致零件加工出偏少則在磨耗中加一個(gè)數(shù)值，若零件加工出偏大則減一個(gè)數(shù)值?？傊鶕?jù)實(shí)際情況調(diào)整盡量使零件加工后尺寸處于公差范圍中間值?！?（2）在輪廓曲線上，有一處橢圓弧與階梯軸相連，為了保證其橢圓起點(diǎn)與階梯軸的端部相連的準(zhǔn)確性，通過(guò)橢圓公式，及所給已知條件算出橢圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)為(22.98,12.144)。</p><p>　　

20、（3）零件的右端是由外螺紋，圓柱、圓弧、槽等表面組成，且每段圓柱軸的長(zhǎng)度很少，顯然不好裝夾，因此為了保證工件的定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊方便可靠、支撐面積大、便于裝夾，所以應(yīng)留在最后加工，先裝夾毛坯加工左端內(nèi)、外表面及圓柱38 mm。再調(diào)頭裝夾36 mm的圓柱加工右端。</p><p>　　2.3零件毛坯及材料的選擇</p><p>　　軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料

21、、鍛件等毛坯形式及毛坯材料。對(duì)于外圓直徑之間相差不大的階梯軸，一般以棒料為主；而對(duì)于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。 由于該零件的進(jìn)行機(jī)械要求不是很高且階梯軸外圓直徑相差不大，故毛坯選用棒料。毛坯規(guī)格選擇為40??? mm。如下圖所示：</p><p><b>　　圖2-3</b></p><p>

22、　　45號(hào)鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45~52HRC。由于該零件無(wú)很高的機(jī)械性能要求，因此該零件材料選用45號(hào)鋼。</p><p>　　3.加工設(shè)備及輔助工具的選擇</p><p><b>　　3.1機(jī)床的選擇</b></p><p>

23、;　　根據(jù)該零件外形屬于軸類零件，比較適合在車床上加工，又經(jīng)過(guò)對(duì)零件圖尺寸及形狀分析，尺寸精度較高且要加工橢圓弧及內(nèi)腔，普通機(jī)床不能加工出該零件的形狀，也很難保證其尺寸精度、表面粗糙度，為了保證零件的加工尺寸精度和表面質(zhì)量，因此選用數(shù)控車床，由于我們學(xué)校現(xiàn)在使用的是FANUC數(shù)控系統(tǒng)，所以利用學(xué)校資源。我選擇在本校的數(shù)控機(jī)床FANUC-CK6140加工該零件。數(shù)控機(jī)床FANUC-CK6140實(shí)物圖見(jiàn)附錄一。</p><

24、;p><b>　　3.2刀具的選擇</b></p><p>　　刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時(shí)，選擇刀具通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度高、紅硬性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便，能適應(yīng)高速和大切削用量切削。選刀具時(shí)，要使

25、刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。根據(jù)該零件分析選刀如下： </p><p>　　1、由于是鋼件，平端面時(shí)我選用45°硬質(zhì)合金端面車刀。</p><p>　　2、零件外圓粗車、精車在這里我選擇一把硬質(zhì)合金右端面93°外圓車刀。零件內(nèi)輪廓形狀加工時(shí)我選用的是刀桿為20×20mm材料為硬質(zhì)合金的鏜孔刀。</p><p>　　3、

26、切槽時(shí)由于零件中外形槽寬為8mm，一般都選刀寬4mm,刀桿20×20mm材料為硬質(zhì)合金的切槽刀，切外形槽時(shí)選用4mm 刀寬就可以了。零件的內(nèi)形槽槽寬也是8mm，因此我選用3mm的內(nèi)切槽刀切內(nèi)槽。</p><p>　　4、切螺紋時(shí)為了保證其螺紋刀的強(qiáng)度我選用的材料是硬質(zhì)合金的60°外螺紋車刀和60°內(nèi)螺紋車刀。</p><p><b>　　3.3量具的

27、選擇</b></p><p>　　數(shù)控加工一般采用通用量具，如游標(biāo)卡尺、百分表、內(nèi)徑千分尺等，為了使零件加工后達(dá)到技術(shù)要求，我選擇的量具規(guī)格是：外端面長(zhǎng)度用規(guī)格為0～150mm游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量；內(nèi)孔用規(guī)格25～50mm內(nèi)徑千分尺進(jìn)行測(cè)量。螺紋用0～150mm的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量，槽用高度尺測(cè)量。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)，以提高工件的測(cè)量精度。部分量具如下圖所示:</p><p&

28、gt;　　游標(biāo)卡尺 內(nèi)徑千分尺</p><p><b>　　3.4夾具的選擇</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床加工零件中必須在機(jī)床上占有一個(gè)正確的位置，才能使工件加工后達(dá)到工序加工要求。機(jī)床夾具作為在金屬切削機(jī)床上確保這個(gè)正確的位置的一種工藝裝備，其設(shè)計(jì)及使用在金屬切削加工、保證零件加工精度和質(zhì)量中占有關(guān)鍵的地位

29、。因此選擇合適的夾具非常重要，根據(jù)該軸類零件的形狀位置精度要求需保證同軸度，則選用三爪自動(dòng)定心卡盤。</p><p><b>　　4.擬定工藝方案</b></p><p>　　4.1加工工序的劃分</p><p>　　通常工序劃分有三種方法：</p><p>　?、侔戳慵难b夾定位方式劃分；</p><

30、;p>　?、诎创?、精加工劃分； </p><p>　?、郯此玫牡毒邉澐止ば颍?lt;/p><p>　　由于零件需要調(diào)頭加工，如果按粗、精加工劃分工序。在調(diào)頭加工前有兩次粗加工和精加工，調(diào)頭后加工有一次粗加工和精加工，這樣劃分的話顯得很繁瑣且很難保證其同軸度，所以不可取。如果按所用刀具劃分工序，刀具至少有7把，比較多，若要調(diào)頭加工前后至少要重復(fù)使用三把刀，而同一把刀的兩次粗、精加工分別在

31、調(diào)頭加工前后，加工內(nèi)容不連續(xù)，所以也不合理，不易劃分工序；只有按零件的裝夾定位方式劃分工序比較符合該零件的加工工序，且能保證兩次裝夾的位置精度，每一次裝夾為一道工序。該零件需調(diào)頭一次完成三道加工工序即可以完成所有的加工表面，也能夠保證各尺寸精度及表面粗糙度。</p><p>　　4.2 加工順序的確定</p><p>　　零件車削加工順序確定需遵循以下幾個(gè)原則：</p>&l

32、t;p>　?。?）基面先行原則 用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來(lái)，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差就越小。所以我應(yīng)先平左端面作為基準(zhǔn)面。</p><p>　?。?）先主后次 由于所加工表面都是重要表面，因此應(yīng)按照順序從右到左加工。</p><p>　?。?）先粗后精 先車削去除大部分的金屬余量，再進(jìn)行成形加工以保證零件的尺寸要求和質(zhì)量要求。</p><p

33、>　?。?）先面后孔 因此先加工左端外表面后再鉆孔 </p><p>　?。?）內(nèi)外交加 即對(duì)有內(nèi)表面，又有外表面需加工的零件，安排加工順序時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外表面粗加工，后進(jìn)行內(nèi)外表面精加工。因此我先對(duì)左端內(nèi)外表面進(jìn)行粗加工，再一次精加工。</p><p>　　4.3加工路線的確定</p><p>　　在數(shù)控加工中，刀具的刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)軌跡稱為加工

34、路線。編程時(shí)，加工路線的確定原則主要有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　加工路線應(yīng)保證被加工零件的尺寸精度和表面粗糙度，且效率高。盡量使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單、以減少編程工作量。</p><p>　　應(yīng)使加工路線最短，這樣即減少了程序段，又減少了空行程時(shí)間。</p><p>　　確定加工路線時(shí)，還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情況</p><p&g

35、t;　　確定是一次進(jìn)給，還是多次進(jìn)給來(lái)完成表面的加工。</p><p>　　綜合上面加工路線的原則及零件具體分析確定的加工路線有四步如下圖所示：</p><p>　　圖4.1.1零件輪廓</p><p>　　第一步：裝夾右端，加工左端內(nèi)輪廓形狀，棒料伸出卡盤外75mm,找正后夾緊。粗車左端面和外圓并鉆??x40mm孔,用G71指令依次粗車左端外輪廓。</p&g

36、t;<p><b>　　圖4.1.3</b></p><p>　　第二步：用用G71指令從右到左依次粗車左端內(nèi)輪廓。</p><p><b>　　圖4.1.2</b></p><p>　　第三步：裝夾右端，依次用G70指令精加工左端內(nèi)輪廓，再進(jìn)行左端用G01指令內(nèi)輪廓切槽，G??指令內(nèi)螺紋加工，最后依次用G7

37、0指令進(jìn)行左端外輪廓精加工。</p><p><b>　　圖4.1.4</b></p><p><b>　　?</b></p><p>　　?第四步：裝夾左端用G73指令對(duì)右端外輪廓進(jìn)行粗加工，用G70指令對(duì)右端外輪廓進(jìn)行精加工，用G75指令切槽，G??指令螺紋加工。</p><p><b&g

38、t;　　圖4.1.5</b></p><p>　　4.4零件定位基準(zhǔn)的確定</p><p>　　零件定位基準(zhǔn)的選擇包括粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇。</p><p>　　（1）粗基準(zhǔn)選擇原則</p><p>　?、贋榱吮ＷC不加工和加工表面之間的位置要求，應(yīng)選不加工表面作粗基準(zhǔn)。</p><p>　?、诤侠矸峙涓骷庸?/p>

39、表面的余量，應(yīng)選擇毛坯外圓作粗基準(zhǔn)。</p><p>　?、鄞只鶞?zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。</p><p>　?、苓x擇粗基準(zhǔn)表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口或飛邊等缺陷。以便定位可靠。</p><p>　?。?）精基準(zhǔn)選擇原則</p><p>　?、倩鶞?zhǔn)重合原則：選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)；</p><p>　?、诨鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則

40、，自為基準(zhǔn)原則，互為基準(zhǔn)原則</p><p>　　綜合上述基準(zhǔn)選用原則，由于是軸類零件，在車床上只需用三爪卡盤裝夾定位，定位基準(zhǔn)應(yīng)選在零件的軸線上，以毛坯40mm的棒料的軸線和右端面作為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　4.5裝夾方式的確定</p><p>　　數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床一樣也要選擇定位基準(zhǔn)和夾緊應(yīng)力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次

41、定位裝夾后，加工出全部待加工表面，避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。裝夾應(yīng)盡可能一次裝夾加工出全部或最多的加工表面。由零件圖可分析，我應(yīng)先裝夾???mm直徑毛坯的一端，夾緊其40mm的長(zhǎng)度加工左端內(nèi)外輪廓。一直加工到零件右端的?? mm然后將棒料卸下。裝夾??? mm的圓柱表面，加工另一端的外輪廓，槽，螺紋。這樣兩次裝夾即可完成零件的所有加工表面，且能保證其加工要求。裝夾方式如下：</p><

42、p>　　圖4.2.1加工左端裝夾圖</p><p>　　圖4.2.2加工右端裝夾圖</p><p>　　4.6工作坐標(biāo)原點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定</p><p>　　工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的坐標(biāo)系，編程人員為了編程方便，便于確定工件幾何形狀上各要素的位置。選擇工件上的某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)，建立一個(gè)坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的選擇應(yīng)注意以下三點(diǎn)：<

43、;/p><p>　　1.工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的選擇最好與圖樣上的尺寸基準(zhǔn)(設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)) 重合，盡量選在精度較高的工件表面，以提高被加工零件的加工精度。</p><p>　　2.工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的選擇應(yīng)有利于編程和數(shù)值計(jì)算及精度測(cè)量。</p><p>　　3.便于對(duì)刀。由于我們學(xué)校用的是FANUC系統(tǒng)CK6140VA數(shù)控車床,為了方便對(duì)刀，一般選工件端面為Z軸坐標(biāo)原點(diǎn)。&

44、lt;/p><p>　　車削時(shí)，工件坐標(biāo)原點(diǎn)是編程時(shí)確定地址的依據(jù)。通常把X軸的坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在主軸的回轉(zhuǎn)中心，也就是工件直徑為零的地方：Z軸的坐標(biāo)原點(diǎn)是根據(jù)零件具體分析確定的。在這我把Z軸的坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在工件的端面上。</p><p>　　換刀點(diǎn)的確定，是數(shù)控加工工藝分析的重要內(nèi)容之一。如果換刀點(diǎn)沒(méi)確定好則可能會(huì)打到工件就會(huì)造成安全事故，因此我根據(jù)零件分析確定工件的換刀點(diǎn)和以工件的左端面為工件原點(diǎn)

45、的工件坐標(biāo)系如下圖所示。</p><p>　　圖4.5.1工件原點(diǎn)和工件坐標(biāo)系</p><p><b>　　5.切削用量選擇</b></p><p>　　合理的切削用量是指充分利用刀具切削性能和機(jī)床動(dòng)力性能(功率、扭矩)，在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。 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

46、寫人程序中。切削用量包括背吃刀量、進(jìn)給量(進(jìn)給速度)、主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。并編入程序單內(nèi)。 </p><p>　　合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書、刀具說(shuō)明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。 </p>

47、<p>　　5.1背吃刀量的確定</p><p>　　背吃刀量：ap一般指工件上已加工表面和待加工表面間的垂直距離。一般根據(jù)加工余量確定。在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)。一般當(dāng)毛坯直徑余量小于6mm時(shí)，根據(jù)加工精度考慮是否留出半精車和精車余量，剩下的余量可一次切除。當(dāng)零件精度要求較高時(shí)，應(yīng)留出半精車、精車余量，半精車余量一般為0.5mm，所留精車余量一般

48、比普通車削時(shí)所留余量小，常取0.1～0.5mm左右。因此加工該零件背吃刀量選擇如下：</p><p>　　零件外輪廓粗車循環(huán)時(shí)選ap=2mm，精加工時(shí)選ap=0.5mm，零件內(nèi)輪廓粗車循環(huán)時(shí)選ap=1.3mm，精加工時(shí)選ap=0.3mm，內(nèi)、外螺紋粗車時(shí)首選ap=0.6mm，逐刀減少粗車5次后，精車時(shí)選ap=0.2mm。</p><p>　　5.2主軸轉(zhuǎn)速的確定</p>&l

49、t;p>　　主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來(lái)確定。切削速度除了計(jì)算和查表選取外，還可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，需要注意的是交流變頻調(diào)速數(shù)控車床低速輸出力矩小，因而切削速度不能太低。光車時(shí)，主軸的速度主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)選取，計(jì)算公式是：N= （5-1）</p><p><b>　　其中Vc-切削速度<

50、;/b></p><p>　　D-工件或刀具的直徑（mm）</p><p>　　而車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速是：n＜-k （5-2）</p><p>　　式中：P—工件螺紋的螺距或?qū)С蹋╩m）；</p><p>　　k—保險(xiǎn)系數(shù)，一般取80。</p><p>　　根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低

51、主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素。從理論上講，Vc的值越大越好，因?yàn)檫@不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實(shí)際上由于機(jī)床、刀具、工件材料等因素的限制。</p><p>　　參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)及經(jīng)驗(yàn)車輪廓時(shí)取 ： 粗車時(shí)Vc=140m/min，精車時(shí)Vc=220m/min</p><p><b>　　代入5-

52、1式中：</b></p><p>　　=1000140/3.1460 =1000220/3.1460</p><p>　　得=743.099/min = 1100r/min</p><p>　　計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速n要根據(jù)機(jī)床有的或接近的轉(zhuǎn)速選取</p><p>　　取=700r/min

53、 =1100r/min</p><p>　　根據(jù)工件圖樣得知P=1.5，由公式n＜-k</p><p>　　計(jì)算得n＜720，結(jié)合公式并根據(jù)加工經(jīng)驗(yàn)確定主軸轉(zhuǎn)速如下：</p><p>　　5.3進(jìn)給速度的確定</p><p>　　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

54、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度和零件精度為原則，應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度。進(jìn)給速度νf可以按公式νf =f×n計(jì)算，式中f表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。在加工此零件時(shí)進(jìn)給速度如下表所示:</p><p><b>　　表 5-3</b></p><p><b>　　6.切削液的選擇<

55、/b></p><p>　　使用切削液可以減少切削過(guò)程中的摩擦，降低切削力和提高刀具使用壽命、加工表面質(zhì)量和加工零件精度。</p><p>　　1．切削液具有以下作用。 </p><p>　?。?）潤(rùn)滑作用 切削液具有良好潤(rùn)滑能力，可減少刀具與工件或切屑間的直接接觸，減輕摩擦和粘結(jié)，減少刀具磨損，提高工件表面質(zhì)量。</p><p>　

56、　（2）冷卻作用 切削液具有良好冷卻作用的切屑液能從切削區(qū)域帶走大量切削熱，使切削溫度降低。</p><p>　　（3）清洗作用 切削液具有良好清洗能力，加工時(shí)可以沖走切削區(qū)域與機(jī)床上的細(xì)碎切屑和脫落的磨粒，防止劃傷已加工表面，從而避免切削黏附刀具。</p><p>　　（4）防銹作用 切削液中加入防銹劑，如亞硝酸鈉、磷酸三鈉和石油磺酸鋇等，可在金屬表面形成一層保護(hù)膜，起防銹作用

57、。</p><p>　　2．常用切削液及其選用</p><p>　　金屬切削加工中常用的切削液有兩大類：水溶液切削液和油溶液切削液。根據(jù)使用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行高速切削時(shí)，我們通常采用水溶性金屬切削液。水溶液的主要成份是水。導(dǎo)熱性能好，冷卻效果好。</p><p>　　綜上所述，根據(jù)學(xué)校數(shù)控車間加工時(shí)所使用的切削液情況，加工零件時(shí)我采用水溶液切削液做為加工時(shí)的冷卻液。&

58、lt;/p><p>　　7.工藝文件的制定及程序編制</p><p>　　7.1數(shù)控加工工藝卡</p><p><b>　　7.2刀具卡</b></p><p><b>　　7.3程序編制</b></p><p>　　加工程序1如下（零件左端部分需要加工內(nèi)腔，必須在鉆孔后才能進(jìn)行

59、自動(dòng)加工）</p><p>　　加工程序2（加工零件右端）</p><p>　　8．機(jī)械加工精度及零件表面質(zhì)量</p><p><b>　　8.1機(jī)械加工精度</b></p><p>　　機(jī)械加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)相符合的程度。它們之間的差異稱為加工誤差。加工誤差的大小反映

60、了加工精度的高低。誤差越大加工精度越低，誤差越小加工精度越高。 </p><p>　　1、加工精度包括三個(gè)方面內(nèi)容： </p><p>　　(1) 零件的尺寸精度：加工后零件的實(shí)際尺寸與零件理想尺寸相符的程度。 (2)零件的形狀精度：加工后零件的實(shí)際形狀與零件理想形狀相符的程度。 (3) 零件的位置精度：加工后零件的實(shí)際位置與零件理想位置相符的程度。 2、提高加工

61、精度的方法： (1) 試切法：即試切--測(cè)量--再試切--直至測(cè)量結(jié)果達(dá)到圖紙給定要求的方法。 (2) 定尺寸刀具法：用刀具的相應(yīng)尺寸來(lái)保證加工表面的尺寸。 (3) 調(diào)整法：按零件規(guī)定的尺寸預(yù)先調(diào)整好刀具與工件的相對(duì)位置來(lái)保證加工表面尺寸的方法。</p><p><b>　　8.2零件表面質(zhì)量</b></p><p>　　零件的表面質(zhì)量是衡量

62、機(jī)械零件的生產(chǎn)質(zhì)量?jī)?yōu)劣極其重要的一個(gè)方面。所謂加工表面質(zhì)量,是指機(jī)器零件在加工后的表面層狀態(tài),加工表面質(zhì)量將直接影響到零件的工作性能,尤其是它的可靠性和壽命。一些重要零件在高壓力、高速、高溫等高要求條件下工作,表面層的任何缺陷,不僅直接影響零件的工作性能,而且還可能引起應(yīng)力集中、應(yīng)力腐蝕等現(xiàn)象,將進(jìn)一步加速零件的失效,這一切都與加工表面質(zhì)量有很大關(guān)系。因而表面質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越受到各方面的重視。</p><p>　　

63、1、加工表面質(zhì)量的主要內(nèi)容：</p><p>　?。?）加工表面粗糙度和波度</p><p>　?。?）加工表面層材料物理、機(jī)械性能的變化</p><p>　　2、提高表面質(zhì)量的加工方法</p><p>　　(1)合理選取起刀點(diǎn)、切入點(diǎn)和切入方式，保證切入過(guò)程平穩(wěn)，沒(méi)有沖擊。為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，精加工時(shí)，最終輪廓應(yīng)安排在最后

64、一次走刀連續(xù)加工出來(lái)。認(rèn)真考慮刀具的切入和切出路線，盡量減少在輪廓處停刀，以避免切削力突然變化造成彈性變形而留下刀痕。一般應(yīng)沿著零件表面的切向切入和切出，盡量避免沿工件輪廓垂直方向進(jìn)、退刀而劃傷工件?！　?lt;/p><p>　　(2)選擇工件在加工后變形較小的路線。對(duì)細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件，應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸，或采取對(duì)稱去余量法安排進(jìn)給路線。在確定軸向移動(dòng)尺寸時(shí)，應(yīng)考慮刀具的引入長(zhǎng)度和超越長(zhǎng)度?！?lt;/

65、p><p>　　(3)對(duì)特殊零件采用“先精后粗”的加工工序。在某些特殊情況下，加工工序不按“先近后遠(yuǎn)”、“先粗后精”原則考慮，而作“先精后粗”的特殊處理，反而能更好地保證工件的尺寸公差要求。 </p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　這次我主要是對(duì)軸類零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)，剛開(kāi)始確定課題時(shí)一頭霧水，不知道從哪下手，后面通過(guò)教

66、科書、圖書館查資料、網(wǎng)絡(luò)、老師及同學(xué)的幫忙等途徑從而完成軸類零件數(shù)控加工工藝性分析及程序編制和編寫數(shù)控加工工藝文件。</p><p>　　數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程與操作的基礎(chǔ)，合理的工藝是保證數(shù)控加工質(zhì)量、發(fā)揮數(shù)控機(jī)床效能的前提條件。因此本文也正是從數(shù)控加工的實(shí)際角度出發(fā)，以數(shù)控加工的實(shí)際生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以掌握數(shù)控加工工藝為目標(biāo)，在了解數(shù)控加工車削基礎(chǔ)、數(shù)控車床刀具的選用、數(shù)控加工工件的定位與裝夾以及數(shù)控編程中的加工工

67、藝分析及設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)上，分析了軸類零件數(shù)控加工工藝，從而避免了數(shù)控車床操作人員的人為誤差，但是誤差是不可能避免的。</p><p>　　實(shí)際加工不可能做得與理想零件完全一致，總會(huì)有大小不同的偏差。因此我用采取以下一些措施來(lái)避免可能出現(xiàn)的問(wèn)題，首先在調(diào)頭裝夾時(shí)，我會(huì)用銅皮包住已加工表面，防止加工表面夾傷。其次內(nèi)孔加工時(shí)對(duì)刀要準(zhǔn)確，測(cè)量時(shí)多測(cè)幾次，盡量減少測(cè)量誤差。最后加工內(nèi)腔時(shí)，一定要根據(jù)鉆孔大小來(lái)磨好鏜刀的刀柄。刀

68、具要磨好，在精加工時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速打高點(diǎn)，進(jìn)給根據(jù)實(shí)際情況調(diào)少些，盡可能的在同一表面不要改變主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給。若出現(xiàn)其他問(wèn)題則根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、劉海漁主編 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》中南大學(xué)出版社</p><p>　　2、解海濱主編《數(shù)控加工技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社</p>

69、;<p>　　3、方長(zhǎng)福 《數(shù)控加工工藝與裝備》 清華大學(xué)出版社</p><p>　　4、袁鋒 《數(shù)控車床培訓(xùn)教材》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　5、錢可強(qiáng) 《機(jī)械制圖》 高等教育出版社</p><p>　　6、余英良 《數(shù)控工藝與編程技術(shù)》 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p&

70、gt;　　7、徐曉峰 《數(shù)控加工工藝與編程》 天津大學(xué)出版社</p><p>　　8、彭效潤(rùn) 《數(shù)控加工基礎(chǔ)》 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社</p><p>　　9、閆華明 《數(shù)控加工工藝與編程》 天津大學(xué)出版社</p><p>　　10、杜青 《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)AutoCAD》北京希望電子出版社</p><p>&

71、lt;b>　　附錄</b></p><p>　　圖為數(shù)控CAK6140VA</p><p>　　其機(jī)床主要性能如下:</p><p>　　主軸最大孔徑：52mm； 2）工作最大回轉(zhuǎn)直徑：400mm;</p><p>　　最大工作長(zhǎng)度：750mm/1500mm; 4) 主軸最大轉(zhuǎn)速：2000r

72、.p.m;</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速級(jí)速：無(wú)級(jí)調(diào)速； 6）主軸電動(dòng)機(jī)功率：5.5kw/7.5kw;</p><p>　　尾座套筒錐度：莫氏4#； 7）橫向最小設(shè)定值：0.0005mm；</p><p>　　9）縱向最小設(shè)定值：0.001mm； 10）刀架工位數(shù)：4-8；</p><p>　　

73、11)橫向快速移動(dòng)速度：3000mm/min; 12) 縱向快速移動(dòng)速度：6000mm/min；</p><p>　　13）微機(jī)：全中文液精顯示； 14) 尾座套筒移動(dòng)量:120mm;</p><p>　　15) 機(jī)床外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）: 1890×1150×1630;</p><p>　　16)

74、機(jī)床重量: 2250kg</p><p><b>　　后記</b></p><p>　　日月穿梭，光陰似箭。隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)暫告收尾大學(xué)時(shí)光即將結(jié)束，這也意味著我在株洲職院大學(xué)的兩年多的學(xué)習(xí)生活就將要畫上一個(gè)句號(hào)。回首既往，自己一生最寶貴的時(shí)光能在這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過(guò)，實(shí)是榮幸之極。在這兩年多的時(shí)間里，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺

75、。這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開(kāi)的。</p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我們以前所學(xué)的多門知識(shí)得到了一次綜合性地運(yùn)用，也使我們進(jìn)一步理解了各門學(xué)科之間的相互聯(lián)系。通過(guò)對(duì)橢圓軸的工藝設(shè)計(jì)，使我們?cè)跀M定工藝分析和加工過(guò)程中，得到結(jié)構(gòu)構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件設(shè)計(jì)、編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料的等方面的綜合訓(xùn)練，也使我們進(jìn)一步樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)思想，掌握了基本的加工分析

76、方法。在以后的學(xué)習(xí)、工作中，我們會(huì)再接再勵(lì)，努力學(xué)習(xí)新的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論,加強(qiáng)自己接受新知識(shí)的能力,不斷提高自己。</p><p>　　在此，我特別要感謝我的指導(dǎo)老師曹老師。從設(shè)計(jì)的選題、文獻(xiàn)的采集、結(jié)構(gòu)的布局到最終的設(shè)計(jì)定稿，從內(nèi)容到格式，從標(biāo)題到標(biāo)點(diǎn)，他都給予了我很大的幫助。沒(méi)有曹老師的辛勤栽培、孜孜教誨，就沒(méi)有我設(shè)計(jì)的順利完成。</p><p>　　以上就是我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，很感謝老師們能在