畢業(yè)設(shè)計(jì)---軸類零件的數(shù)控加工工藝的編制及加工

1、<p>　　軸類零件的數(shù)控加工工藝的編制及加工 （圖C9）</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　數(shù)控加工與編程畢業(yè)設(shè)計(jì)是數(shù)控專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識(shí)及專業(yè)技能的重要組成部分，是運(yùn)用數(shù)控原理、數(shù)控工藝、數(shù)控編程、專業(yè)軟件等專業(yè)知識(shí)和數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作的一次綜合練習(xí)。</p><p>　　通過這次畢業(yè)

2、設(shè)計(jì)，在機(jī)械制圖、數(shù)控加工與編程、模具設(shè)計(jì)與計(jì)算、工程軟件的應(yīng)用、獨(dú)立工作能力等方面應(yīng)獲得作為一個(gè)工程師的初步訓(xùn)練（機(jī)械制圖符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)合理、計(jì)算正確），能達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求。</p><p>　　進(jìn)一步加深對(duì)機(jī)械制造方面知識(shí)的認(rèn)識(shí)，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和步驟，具備數(shù)控加工的基本技能和運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)等有關(guān)技術(shù)資料的能力。在學(xué)習(xí)了課本知識(shí)的基礎(chǔ)上達(dá)到理論與實(shí)際相結(jié)合的升華，提高自己的獨(dú)立動(dòng)手能力

3、。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床 加工工藝 數(shù)控編程 刀具 切削原理</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分，是學(xué)生畢業(yè)前，提交的一份具有一定理論與實(shí)際價(jià)值的學(xué)術(shù)論文。是學(xué)生從事系統(tǒng)的科學(xué)研究的

4、初步嘗試；是在教師指導(dǎo)下取得科研成果的綜合表述。它可以培養(yǎng)學(xué)生探求未知、探求真理的科學(xué)精神、優(yōu)良的科學(xué)品質(zhì)與科學(xué)素養(yǎng)；培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的基本能力。通過畢業(yè)論文，可以檢驗(yàn)學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)解決科技領(lǐng)域有關(guān)問題的能力。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)或稱學(xué)位論文是學(xué)術(shù)論文中的一種類型。它應(yīng)具有學(xué)術(shù)性，是對(duì)研究對(duì)象的本質(zhì)及其規(guī)律的研究，是對(duì)發(fā)明或創(chuàng)見的科學(xué)表述。要具有創(chuàng)造性、突出創(chuàng)新特點(diǎn)。要具有

5、科學(xué)性，是以科學(xué)世界觀和方法論為指導(dǎo)以科學(xué)理論和實(shí)踐為基礎(chǔ)而獲得的成果。畢業(yè)論文課題要符合教學(xué)的基本要求，同時(shí)兼顧科研的實(shí)際需要，要具有時(shí)間性，要在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分；是進(jìn)行設(shè)計(jì)科學(xué)教育，強(qiáng)化數(shù)控行業(yè)發(fā)展意識(shí)，進(jìn)行圖紙分析、數(shù)控加工工藝分析、數(shù)控編程等基本訓(xùn)練，提高零件加工實(shí)踐能力的重要培養(yǎng)階段；是培養(yǎng)優(yōu)良的思維品質(zhì)，進(jìn)行綜合素質(zhì)教育的重要途徑。 <

6、;/p><p>　　培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論知識(shí)與技能，解決具有一定復(fù)雜程度的數(shù)控零件加工實(shí)際問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想和掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)；培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)良的思想品質(zhì)，強(qiáng)化工程意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生勇于實(shí)踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神，有益于學(xué)生綜合素質(zhì)的全面培養(yǎng)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說明書</b></

7、p><p><b>　　1. 設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備</b></p><p>　　一份完美的設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備是離不開的，首先我們要熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，了解零件的形狀，尺寸精度和表面粗糙度，材料的工藝特性等技術(shù)要求和生產(chǎn)批量特點(diǎn)，此題的設(shè)計(jì)受到刀具、量具、輔具、機(jī)床的限制，加工特點(diǎn)要適合車床的特性，如加工工序集中、加工精度高、自動(dòng)化程度高、加工效率高、能進(jìn)行各種平面、

8、曲面的混合加工，對(duì)各種孔能進(jìn)行鉆、擴(kuò)、車、鏜的加工，被加工零件的內(nèi)容與相關(guān)知識(shí)結(jié)合起來，具體的相關(guān)知識(shí)有機(jī)床操作、程序編制、裝夾、零件的加工標(biāo)準(zhǔn)、加工基準(zhǔn)的選擇、公差配合、加工工藝分析與編制、加工工藝種類的選擇、切削參數(shù)的選擇、零件的檢測(cè)等，通過實(shí)際加工來考核我們的綜合能力。</p><p>　　本題主要考察以下內(nèi)容：</p><p>　　識(shí)圖能力，能將加工零件圖內(nèi)容分解成零件的加工工藝圖

9、；</p><p>　　能進(jìn)行加工工藝編制和工藝分析；</p><p>　　能正確選擇零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，工藝基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)，盡量符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。根據(jù)加工需要建立加工工藝基準(zhǔn)；</p><p>　　能合理選擇使用刀具，合理選擇切削參數(shù)；</p><p>　　編制合理的加工工序，提高加工效率；</p><p><b&

10、gt;　　快速的編制程序；</b></p><p>　　能熟練加工具有代表性的平面、曲面、孔、槽等幾何形狀的加工要素；</p><p>　　能使用變量編制程序；</p><p>　　能使用多種方式的刀具半徑補(bǔ)償功能；</p><p>　　對(duì)公差配合的考核，這里包括尺寸公差，形狀公差以及尺寸的分析；</p><p

11、>　　考核操作人員用試切法對(duì)復(fù)雜高精度零件的加工技能</p><p><b>　　熟練操作機(jī)床；</b></p><p>　　安全文明生產(chǎn)及質(zhì)量管理；</p><p>　　能利用檢測(cè)裝備直接或間接地檢測(cè)出工件的尺寸和精度。</p><p><b>　　2. 工藝分析</b></p>

12、;<p>　　2.1 零件圖的分析</p><p><b>　　圖2.1 零件圖</b></p><p>　　2.1.1零件的形狀分析</p><p>　　由上圖所示，該零件為軸類零件加工。零件表面由圓柱、圓弧、槽、螺紋等組成，內(nèi)部由內(nèi)螺紋、槽等組成。零件圓柱兩端面直徑,圓弧直徑尺寸精度要求較高，表面粗糙度要求為0.8，故編程時(shí)有

13、公差的采用中間尺寸，合理選用切削用量。</p><p>　　2.1.2零件尺寸及其公差分析</p><p>　　由上述零件圖對(duì)零件形狀的基本尺寸及公差進(jìn)行分析：</p><p>　　（1）M30×1.5的螺紋，螺距為1.5mm,外徑為φ30mm,保證公差I(lǐng)T6級(jí)車螺紋時(shí)應(yīng)合理的選擇螺紋刀和切削用量及加工時(shí)每次車削的用量。</p><p&

14、gt;　?。?）在車削內(nèi)外槽時(shí)，應(yīng)合理的選擇車削的用量和每次車削的槽寬，使螺紋在滿足精度的要求下能順利退刀。</p><p>　　（3）加工外圓表面，φ400 -0.04外圓車刀要保證其外表面粗糙度在0.8。</p><p>　　2.1.3形位公差粗糙度進(jìn)行分析</p><p><b>　　1、零件的同軸度</b></p><

15、;p>　　零件圖上有同軸度公差要求，即它限制了被測(cè)要素軸線對(duì)基準(zhǔn)要素線的同軸位置誤差，表面粗糙度要求為0.8，合理選擇刀具及車削余量以及主軸的轉(zhuǎn)速，加工時(shí)要求加工到兩端φ60。</p><p><b>　　2、零件的工藝分析</b></p><p>　　根據(jù)分析我們已經(jīng)得出此零件為配合零件，該零件主要加工面以及技術(shù)要求如下：</p><p&g

16、t;　?。?）M30×1.5的螺紋，最大外徑30mm，螺距為1.5，加工時(shí)應(yīng)先加工出30mm，外圓輪廓最后用螺紋刀車螺紋應(yīng)注意根據(jù)《數(shù)控加工與編程》查表2-3確定螺距、螺紋刀，加工完成。</p><p>　?。?）在加工右端面時(shí)應(yīng)車出一小段外圓柱面，然后車出圓弧與圓弧相接的球型面為保證公差選擇低速加工小進(jìn)刀量。</p><p>　　（3）車與球相接的圓柱臺(tái)注意速度的選擇以保證表面

17、和圓弧表面的精度。</p><p>　?。?）鉆φ20×40的孔，先用中心鉆鉆2mm的孔定位，再用動(dòng)粗加工孔后用鏜刀精加工。</p><p><b>　　2.2 毛坯的選擇</b></p><p>　　毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，材料消耗就越少，機(jī)械加工的勞動(dòng)量就越少，因此提高機(jī)械加工效率，做到“優(yōu)質(zhì)、高效、低成本”。</p

18、><p>　　2.2.1材料的選擇</p><p>　　根據(jù)零件的功能、工作條件、材料、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇45號(hào)鋼。因?yàn)樘妓亟Y(jié)構(gòu)鋼在工程中應(yīng)用最多，用于各種機(jī)器零件及各種工程結(jié)構(gòu)。同時(shí)軸類零件必須具有足夠強(qiáng)度、硬度、耐磨性，故在下料以后采用正火處理提高強(qiáng)度、硬度，消除應(yīng)力，提高切削性能。</p><p>　　2.2.2毛坯尺寸的確定</p><p>　

19、　毛坯選用φ65x185的45號(hào)鋼</p><p>　　2.3 工件的裝夾方式</p><p>　　在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序集中，往往在一次裝卡中就可以完成多個(gè)工序，因此，對(duì)零件的定位、夾緊要注意以下幾個(gè)方面：</p><p>　　1、應(yīng)盡量采用組合夾具和標(biāo)準(zhǔn)化萬能夾具。當(dāng)工件批量較大精度要求較高時(shí)，可以設(shè)計(jì)專用夾具，但結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單。</p>&l

20、t;p>　　2、零件定位、夾緊部位應(yīng)不妨礙各部位的加工、刀具更換以及重要部位的測(cè)量。尤其要避免刀具與工件、刀具與夾具相撞的現(xiàn)象。</p><p>　　3、夾緊的應(yīng)力求通過靠近主要支承點(diǎn)所組成的三角形內(nèi)。應(yīng)力求靠近切削部位，并在剛性較好的地方。盡量不要在被加工孔徑的上方，以減少零件變形。</p><p>　　4、零件的裝卡、定位要考慮到重復(fù)安裝的一致性，以減少對(duì)刀時(shí)間，提高同一批零件加

21、工的一致性，一般同一批零件采用統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，統(tǒng)一裝卡方式。</p><p>　　經(jīng)上述分析，故本課選用先用三爪卡盤夾持棒料左端，加工螺紋；再用三爪卡盤夾持右端完成左端的孔和槽的加工。為便于裝夾，在棒料左右兩端各光一刀并車兩端面。</p><p><b>　　2.4 基準(zhǔn)的確定</b></p><p>　　工藝分析的內(nèi)容主要包括：基準(zhǔn)選擇、找正定

22、位，加工順序和切削參數(shù)的選擇對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量的影響很大，選擇毛坯等較為規(guī)范。加工部位對(duì)外形的尺寸和形位公差要求不是很高，較為簡(jiǎn)單。要保證同軸度、與中心的對(duì)稱度就涉及到粗精加工基準(zhǔn)的選擇、加工順序的全理安排，要保證表面粗糙度，切削用量就非常重要。</p><p>　　粗基準(zhǔn)是指在機(jī)械加工的第一道工序中，隨后的工序中用加工過的表面作定位基準(zhǔn)的稱為精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)。它的選擇原則主要如下

23、：</p><p>　　2.4.1保證相互位置要求的原則</p><p>　　選取與加工表面相互位置精度要求較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可使加工表面與為加要表面有正確的相對(duì)位置。保證加工表面余量合理的分配原則：</p><p>　?。?）以余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證各表面都有足夠的余量。</p><p>　?。?）選擇零件上重要表面

24、作粗基準(zhǔn)</p><p>　?。?）選擇零件上那些平整的、足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以使零件表面上總的金屬切削量減少。</p><p>　　（4）便于工作裝夾的原則，選擇毛坯上平整光滑的表面作為粗基準(zhǔn)，以使定位準(zhǔn)備，夾緊可靠。</p><p>　?。?）粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)未加工，表面較為粗糙，在第二次安裝時(shí)，其在機(jī)床上的實(shí)際位置與第一次安裝時(shí)可能不

25、一樣。</p><p>　　2.4.2精基準(zhǔn)的選擇</p><p><b>　　選擇原則如下：</b></p><p>　?。?）基準(zhǔn)重合原則，直接選取用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差，尺寸精度和位置精度能可靠地得到保證。</p><p>　?。?）

26、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，同一零件的多道工序盡可能選擇同一個(gè)定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。這樣可以保證各加工表機(jī)間的相互位置精度，避免或減少因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而引起的誤差，并且簡(jiǎn)化了夾具的設(shè)計(jì)和制造工作降低了成本，縮短了生產(chǎn)周期。</p><p>　?。?）自為基準(zhǔn)，精加工或光整加工工藝要求余量小而均勻，用加工表面本身作精基準(zhǔn)，這稱自為基準(zhǔn)原則，該加工表面與其它表面之間相互位置精度則由先行工藝保證。</p><p&

27、gt;　?。?）互為基準(zhǔn)原則，為使各加工表面有較高的位置精度，或?yàn)槭辜庸け砻婢哂芯鶆虻募庸び嗔?，有時(shí)可采用兩個(gè)加工表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法，這稱為互為基準(zhǔn)原則。</p><p>　?。?）便于裝夾原則，所選精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用。定位基準(zhǔn)應(yīng)有足夠大的接觸面及分布面積，才能承受較大的切削力，使定位穩(wěn)定可靠。</p><p>　　為保證同軸度，此題采

28、用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方式，以達(dá)到零件加工的精度要求和技術(shù)要求。</p><p><b>　　2.5 加工順序</b></p><p>　　按照先粗后精，由近到遠(yuǎn)。在第一次裝夾下，由右向左進(jìn)行粗車、半精車，留0.2毫米的精車余量再進(jìn)行精車。在第二次裝夾下，按照先粗后精，由右向左進(jìn)行粗車、半精車、留0.2毫米的精車余量再進(jìn)行精車，最后車出螺紋。</p>&l

29、t;p>　　2.6 選擇走刀路線</p><p>　　1、走刀路線是數(shù)控加工過程中刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和加工工序路線的確定是非常重要的，因?yàn)檫@個(gè)與零件的精度和表面質(zhì)量密切相關(guān)。確定走刀路線的一般原則是：</p><p>　?。?）保證零件的加工精度和表面粗糙度；</p><p>　?。?）方便數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量；</p><p&g

30、t;　?。?）縮短走刀路線，減少進(jìn)退刀時(shí)間和其它輔助時(shí)間；</p><p>　?。?）盡量減少程序段數(shù)，減少占用存儲(chǔ)空間；</p><p>　　2、在選擇走刀路線時(shí)，應(yīng)充分注意下述情況：</p><p>　?。?）孔加工時(shí)，由于孔的位置精度要求較高，因此安排鏜孔路線問題就是得比較重要，安排不當(dāng)就有可能反把坐標(biāo)軸的反向間隙帶入，直接影響孔的位置和精度。</p&g

31、t;<p>　　（2）車輪廓面時(shí)，在車床上加工時(shí)，通常加工余量大，必須合理安排粗加工路線，以提高加工效率。比較好的方法是用粗車盡快去除材料，再精車。</p><p>　?。?）車螺紋時(shí)，因其傳動(dòng)鏈的改變，原則上其轉(zhuǎn)速只要能保證主軸每轉(zhuǎn)一周時(shí)，刀具沿主進(jìn)給軸（多為Z軸）方向位移一個(gè)螺距即可，不應(yīng)受到限制。實(shí)際操作中，如果將機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速選擇過高，其換算后的進(jìn)給速度（mm/min）則必定大大超過正常值；

32、或 由于升/降頻特性滿足不了加工需要等原因，則可能因主進(jìn)給運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生出的“超前”和“滯后”而導(dǎo)致部分螺牙的螺距不符合要求； 車削螺紋必須通過主軸的同步運(yùn)行功能而實(shí)現(xiàn)，即車削螺紋需要有主軸脈沖發(fā)生器（編碼器）。當(dāng)其主軸轉(zhuǎn)速選擇過高，通過編碼器發(fā)出的定位脈沖（即主軸每轉(zhuǎn)一周時(shí)所發(fā)出的一個(gè)基準(zhǔn)脈沖信號(hào)）將可能因“過沖”（特別是當(dāng)編碼器的質(zhì)量不穩(wěn)定時(shí)）而導(dǎo)致工件螺紋產(chǎn)生亂扣。</p><p>　　3、該

33、零件生產(chǎn)類型為單件小批生產(chǎn)，因此其走刀路線可以不考慮最短進(jìn)給路線或最短空行程路線，車削外輪廓，走刀路線可以根據(jù)尺寸標(biāo)注的要求分別從左右端面沿零件輪廓面進(jìn)行.具體路線如下：</p><p>　　（1）先加工左端面長(zhǎng)140mm的外輪廓表面。車零件表面長(zhǎng)為40mm、φ40的圓柱面，再向前車長(zhǎng)為20mm、φ60的圓柱，后車R45的圓弧過渡面，再車φ60的圓柱面。保證總長(zhǎng)度為140mm及各部位尺寸精度和表面粗糙度。<

34、/p><p>　?。?）加工右端面長(zhǎng)40mm，先車φ30的圓柱長(zhǎng)34mm，再先后加工R4、R6的圓弧長(zhǎng)度分別為2.4mm、3.6mm，接著倒角、加工φ60的圓柱長(zhǎng)23mm，以免兩次加工留下痕跡。</p><p>　?。?）加工φ26寬為6mm的槽</p><p>　?。?）車長(zhǎng)度為28mm、M30×1.5的螺紋。</p><p>　?。?/p>

35、5）先用中心鉆鉆2 mm的深度以定位，再鉆長(zhǎng)為40mm、φ20的孔，最后用鏜刀進(jìn)行精車以及加工內(nèi)槽φ28寬為4mm，內(nèi)螺紋M24×1.5。</p><p>　　2.7選定數(shù)控加工設(shè)備</p><p>　　1、根據(jù)零件圖分析和加工工藝方案的確定選擇華中世紀(jì)星C2—6132型號(hào)的數(shù)控車床。它和普通車床相比數(shù)控機(jī)床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)具有下列特點(diǎn)：</p><p>　　

36、（1）轉(zhuǎn)速高、功率大，它能使數(shù)控機(jī)床進(jìn)行大功率切削和高速切削，實(shí)現(xiàn)高效率加工。</p><p>　?。?）變速范圍寬 數(shù)控機(jī)床得主傳動(dòng)系統(tǒng)有較寬的調(diào)速范圍，以保證加工時(shí)能選取合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。</p><p>　?。?）主軸變速迅速可靠，數(shù)控機(jī)床的變速是按照控制指令自動(dòng)進(jìn)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的要求。</p><p&

37、gt;　?。?）主軸轉(zhuǎn)速有較高的回轉(zhuǎn)精度和良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力，應(yīng)減少傳動(dòng)鏈，提高主軸部件剛度和抗振性，熱穩(wěn)定性，變速時(shí)自動(dòng)加減速的時(shí)間短，調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，應(yīng)能對(duì)主軸負(fù)載進(jìn)行檢測(cè)控制，有過載報(bào)警功能。</p><p>　　2、數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)特點(diǎn)：</p><p><b>　?。?）摩擦阻力小</b></p><p>　?。?）傳動(dòng)精度和剛度高&

38、lt;/p><p>　?。?）運(yùn)動(dòng)部件慣量小</p><p>　　3、數(shù)控系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)：</p><p><b>　?。?）可控軸數(shù)</b></p><p>　　（2）最高轉(zhuǎn)速，變速范圍</p><p>　?。?）定位精度和重復(fù)定位精度</p><p>　　2.8 對(duì)刀點(diǎn)

39、與換刀點(diǎn)的確定</p><p>　　對(duì)刀點(diǎn)是數(shù)控加工中刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。由于加工也是開始執(zhí)行，所以對(duì)刀點(diǎn)也可以抵消作為加工起點(diǎn)，選擇對(duì)刀點(diǎn)的原則：</p><p>　?。?）方便數(shù)學(xué)處理和簡(jiǎn)化程序編制；</p><p>　　（2）在機(jī)床上容易找正；</p><p>　　（3）加工過程中便于檢查；</p><p>

40、;　?。?）引起的加工誤差小。</p><p>　　對(duì)刀的目的是確定程序原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系位置。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在零件上夾具上或機(jī)床上，但必須與程序原點(diǎn)有確定的坐標(biāo)聯(lián)系。當(dāng)對(duì)刀精度要求較高時(shí)，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。對(duì)于以孔定位的零件，可以取孔的中心位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。</p><p>　　換刀點(diǎn)是指刀架轉(zhuǎn)位換刀時(shí)的位置。該點(diǎn)可以是某一固定點(diǎn)，也可以是任意的一點(diǎn)。換刀點(diǎn)的位置應(yīng)設(shè)在

41、工件或夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位時(shí)不碰工件及其它部件為準(zhǔn)。其設(shè)定值可用實(shí)際測(cè)量方法或計(jì)算確定。</p><p>　　因?yàn)楸菊n題有兩次裝夾，故有兩次對(duì)刀過程，第一次裝夾時(shí)換刀四次，由鉆頭→外圓刀→鏜刀→切槽刀→螺紋刀，第二次裝夾時(shí)換刀三次，由外圓刀→切槽刀→螺紋刀。</p><p>　　2.9 加工刀具的選擇 </p><p>　　數(shù)控機(jī)床所選用的刀具與普通機(jī)床

42、所用的刀具相比，在刀具的類型材料刀刃結(jié)構(gòu)與參數(shù)及切削方式等方面并無多大區(qū)別。但為了適應(yīng)數(shù)控加工中的高速切削要求，對(duì)刀具的剛性和耐用度要求較普通加工嚴(yán)格。參照被加工工件的材料為45鋼，表面質(zhì)量要求較高，選用硬質(zhì)合金刀具。</p><p>　　1、粗精車外圓時(shí)選用30°硬質(zhì)合金外圓車刀。副偏角不能太小以免與工件發(fā)生干涉。</p><p>　　2、切斷、切槽時(shí)選用硬質(zhì)合金刀寬為4mm的

43、切斷刀。</p><p>　　3、鉆孔選用φ18的鉆頭。</p><p>　　4、打中心孔時(shí)選用φ2的鉆頭</p><p>　　5、鏜孔時(shí)選用鏜刀。</p><p>　　6、車削螺紋時(shí)選用60°的硬質(zhì)合金螺紋刀。</p><p>　　具體刀具見表2.1：</p><p><b&g

44、t;　　表2.1 刀具卡片</b></p><p>　　2.10 切削用量的確定</p><p>　　2.10.1背吃刀量</p><p>　　參照下表(2.2)，粗車時(shí)取背吃刀量αp=1mm；半精車時(shí)取αp=1mm；</p><p>　　精車時(shí)取αp=0.2mm</p><p><b>　　表2

45、.2 切削參數(shù)</b></p><p>　　2.10.2 切削用量的計(jì)算及選擇</p><p>　　1、切削用量的選擇原則：</p><p>　　粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，首先選擇較大的背吃刀量和進(jìn)給量，然后確定適當(dāng)?shù)那邢魉俣龋话刖庸ず途庸r(shí)，以保證加工質(zhì)量為主，采用較小的背吃刀量和進(jìn)給量，在考慮刀具磨損的條件下，盡可能采用大的切削速度。<

46、;/p><p>　　2、 因選取YT類硬質(zhì)合金車刀的硬度為125HBS～175HBS，查閱《數(shù)控加工技師手冊(cè)》車削用量表</p><p>　?。?）粗車外圓時(shí)，選取VC=150mm/min,aP=2mm,F=0.3mm.</p><p>　　加工時(shí)選取加工毛坯直徑為:D=Φ65mm,</p><p>　　因： VC=лdn/1000 F

47、= f×n</p><p>　　故主軸轉(zhuǎn)速：n=（1000×150）/（3.14×65）=734r/min </p><p>　　進(jìn)給速度：F= f×n=0.3×800=240mm/min </p><p>　　考慮到刀具強(qiáng)度、機(jī)床剛度等實(shí)際情況，選擇 n=800 r/min f=300 mm/min aP=

48、2mm；</p><p>　　（2）精車外圓時(shí)，選取VC=110 m/min,aP=0.1mm,F=0.15mm.</p><p>　　加工時(shí)選取加工直徑為:D=Φ40mm,</p><p>　　故主軸轉(zhuǎn)速：n=（1000×110）/（3.14×40）=875r/min </p><p>　　進(jìn)給速度：F= f

49、5;n=0.15×875=131mm/min </p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況，選擇 n=1200r/min f= 120mm/min aP=0.1mm；</p><p>　?。?）車槽時(shí)，選取VC=50 m/min F=0.05mm. 加工直徑為:D=Φ26mm</p><p>　　故主軸轉(zhuǎn)速：n=（1000×50）/（3.14&

50、#215;26）= 612.44r/min </p><p>　　進(jìn)給速度：F= f×n=0.05×612.44= 30.622mm/min</p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況，選擇 n=600 r/min f=30mm/min;</p><p>　?。?）車螺紋時(shí)，選取VC=40 m/min F為導(dǎo)程 加工直徑為:D=Φ30

51、mm </p><p>　　故主軸轉(zhuǎn)速：n=（1000×40）/（3.14×30）=425 r/min</p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況，選擇 n=500 r/min  </p><p>　?。?）內(nèi)鏜刀加工時(shí)，選取VC=70 m/min F=0.15mm. 加工直徑為:D=Φ28</p><p>　　

52、故主軸轉(zhuǎn)速：n=（1000×70）/（3.14×28）=796.17 r/min </p><p>　　進(jìn)給速度：F= f×n=0.15×796.17=119.42 mm/min</p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況，選擇 n= 800r/min f=120mm/min；</p><p>　　3. 圖中尺寸的計(jì)算</p&

53、gt;<p>　　3.1 坐標(biāo)尺寸的計(jì)算</p><p><b>　　圖3.1 零件圖</b></p><p>　　圖中除A、B、C點(diǎn)外，其它尺寸均可算出其坐標(biāo)尺寸，而A、B、C點(diǎn)無法直接算出，可使用CAD或Pre/E畫出零件圖，然后捕捉這四點(diǎn)坐標(biāo)，坐標(biāo)為A（33.67，-34）、B（41，-36.4）、C（52，-40）。</p><

54、;p>　　3.2 螺紋尺寸的計(jì)算</p><p>　　查常用公制螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量表得螺距為1.5mm的螺紋加工,背吃刀量分別為0.8mm、0.6mm、0.4mm、0.16mm</p><p><b>　　4. 零件加工程序</b></p><p>　　表4.1 工序卡片 </p><p><b&

55、gt;　　圖4.1 程序圖</b></p><p>　　裝夾毛坯一端約40mm，用外圓車刀手動(dòng)平端面1mm，然后在右端面鉆中心孔，分別選用外圓車刀，在工件右端面對(duì)刀。</p><p>　　用Φ20的麻花鉆鉆深度40mm的孔</p><p>　　表4.2 工序卡片</p><p><b>　　圖4.2 程序圖</b

56、></p><p>　　用銅皮包住Φ60mm的圓柱面處，用外圓車刀手動(dòng)平端面1mm。</p><p>　　5. 數(shù)控機(jī)床加工與零件自檢數(shù)據(jù)分析</p><p>　　5.1 零件自檢數(shù)據(jù)分析</p><p>　　1、實(shí)操加工時(shí)影響尺寸精度的主要因素是是否正確選擇對(duì)刀點(diǎn)，在進(jìn)行對(duì)刀操作時(shí)，必須要選定一對(duì)刀點(diǎn)，對(duì)刀點(diǎn)可選在工件上也可選在工件

57、外（如：選在夾具上或機(jī)床上）但必須與零件的定位基準(zhǔn)有一定的尺寸關(guān)系，這樣才能確定機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的位置，但為了提高加工精度和計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)方便，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡可能選在工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)上，如：軸類零件可選在軸線上。加工完成后用25-50mm的外徑千分尺和內(nèi)徑百分表，檢測(cè)零件1、2的徑向尺寸，兩零件的總長(zhǎng)度尺寸精度要求分別是零件1為：</p><p>　　2、對(duì)刀數(shù)據(jù)的處理及加工方法，數(shù)控車床對(duì)刀的目的是為了調(diào)整每把刀的

58、刀位點(diǎn)，這樣在刀架轉(zhuǎn)位后刀具的刀尖不在同一點(diǎn)上，量通過刀具補(bǔ)償，將使每把刀的刀位點(diǎn)都重合在某一理想位置上，編程者只按工件的輪廓編制加工程序而不必考慮不同刀具長(zhǎng)度和刀尖半徑的影響。數(shù)控車床對(duì)刀的方法較多，通常在單件小批量生產(chǎn)中以試切對(duì)刀應(yīng)用居多，其具體操作方法如下：</p><p>　?。?）試切端面后，保證Z軸方向不移動(dòng)，在刀偏表中將“試切長(zhǎng)度”欄回零。</p><p>　　（2）試切直徑

59、（外圓、內(nèi)孔），用游標(biāo)卡尺或內(nèi)徑百分表量出試切值，注意：在加工過程中必須澆注切削液，以免因加工時(shí)切削熱升高，造成工件熱變形，最終導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。</p><p>　?。?）將測(cè)得值輸入到刀偏表相應(yīng)的刀具欄中。</p><p>　?。?）在刀偏表磨損值欄中給定修整值（輪廓加工：+0.3—0.5mm內(nèi)孔加工：-0.2—0.4mm）。</p><p>　?。?）在粗加工后

60、，再次測(cè)量，將實(shí)測(cè)值與圖紙上相應(yīng)的尺寸進(jìn)行比較，將差值填入磨損值欄中</p><p>　?。?）重新修車、直到達(dá)到圖紙精度要求。</p><p>　　3、兩零件內(nèi)外表面粗糙度均要求為1.6ǔm，端面槽和退刀槽底面質(zhì)量較差。</p><p>　　（1）兩切槽刀刀具幾何參數(shù)不合理</p><p>　?。?）工件材料的影響（在機(jī)床加工前毛坯應(yīng)進(jìn)行預(yù)

61、備熱處理）。</p><p>　　（3）切削用量選擇過小。</p><p>　　5.2 工件、刀具的裝夾及對(duì)刀操作</p><p>　　1、三爪自定心卡盤緊工件時(shí)，應(yīng)留有可靠的夾持長(zhǎng)度，工件的伸出長(zhǎng)度應(yīng)考慮到零件的加工長(zhǎng)度與必要的安全距離等。工件中線盡可能與主軸軸線重合。如半夾外圓已經(jīng)精車的工件，必須在工個(gè)外圓上包上一層銅皮，以防損傷外圓表面。</p>

62、<p>　　2、數(shù)控機(jī)床刀具的安全應(yīng)注意以下幾項(xiàng)：</p><p>　?。?）車刀不能伸出過長(zhǎng)。</p><p>　?。?）刀尖應(yīng)與主軸線等高。</p><p>　?。?）螺紋車刀安裝時(shí)，應(yīng)用螺紋樣板進(jìn)行校正：同時(shí)要保證刀尖中心線與主軸軸線垂直</p><p>　?。?）安裝切槽刀時(shí)要裝正，以保證兩副偏角相等（對(duì)稱）。</p

63、><p>　　5.3 數(shù)控車床操作注意事項(xiàng)</p><p>　?。?）正常開機(jī)后，首先應(yīng)進(jìn)行回零（返回參考點(diǎn)）操作。因?yàn)槿A中數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床一般都是采用增量型的檢測(cè)裝置，在斷電后就失去了對(duì)坐標(biāo)位置的記憶，所以在接通電源后，必須讓各坐標(biāo)值回零。</p><p>　?。?）在選擇回零方式后，手動(dòng)按下“+X、+Z”可完成各軸回參考點(diǎn)。機(jī)床回零完成后，相應(yīng)“方向鍵”指示燈亮，在機(jī)床

64、返回參考點(diǎn)過程中，不得按任何鍵盤免回位不準(zhǔn)確。</p><p>　?。?）在機(jī)床運(yùn)行過程中，在危險(xiǎn)或緊急情況下，按下控制面板上的“急停”按鈕，解除“急?！睆?fù)位后，應(yīng)重新執(zhí)行回參考點(diǎn)操作，以確保各軸坐標(biāo)位置的正確性。</p><p>　　（4）要回參考點(diǎn)過程中，若出現(xiàn)超程，可按住控制面板上的“超程解除”，向相反的方向手動(dòng)移支該軸使其退出超程狀態(tài)。</p><p>　　

65、（5）關(guān)機(jī)時(shí)，先按下“急?！卑粹o，以斷開伺服電源。減少設(shè)備電沖擊，然后斷開數(shù)控機(jī)床電源（機(jī)床電源）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　2008年的10月，我開始了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，時(shí)至今日，設(shè)計(jì)基本完成。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸的清晰，整個(gè)設(shè)計(jì)過程難以用語言來表達(dá)。遇到困難，我會(huì)覺得無從下手，不知從何寫起；當(dāng)困難解

66、決了，我會(huì)覺得豁然開朗，思路打開了；當(dāng)設(shè)計(jì)經(jīng)過一次次的修改后，基本成形的時(shí)候，我覺得很有成就感。同時(shí)，我也在思考，畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成預(yù)示著什么？</p><p>　　預(yù)示著我即將畢業(yè)，即將走出可愛的校園步入社會(huì)的大講堂，開始我的又一個(gè)新的人生旅程。那么，我應(yīng)該記下一些東西，對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)做一個(gè)總結(jié)，劃上一個(gè)完整的句號(hào)。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：數(shù)控加工工藝的分析，加工設(shè)備的選

67、擇，加工方法與加工方案的選擇，工序與工步的劃分，零件的安裝與夾具的選擇，刀具的選擇和切削用量的確定，對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定，加工路線的確定等。分析軸類零件加工工藝,首先要熟悉零件圖紙,運(yùn)用CAD畫出零件圖,分析其加工工藝性,然后正確的選擇加工方式對(duì)該零件進(jìn)行工藝路線的設(shè)計(jì),合理的編制加工工藝路徑,正確的選用加工工藝參數(shù),用實(shí)體驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的刀路是否存在問題,作為修改的依據(jù).</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過程中我有以下

68、收獲：掌握各種車床的功用、結(jié)構(gòu)及布局，車床的傳動(dòng)系統(tǒng)及主要零部件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，了解切削運(yùn)動(dòng)，切削用量，加工表面及其成形方法以及機(jī)床型號(hào)表示方法； 理解各種工件表面的加工方法和原理，理解精度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差及基本偏差的方法，工件材料加工性，刀具材料、刀具幾何參數(shù)及切削用量的選擇方法； 掌握機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)，工件表面的形成方法，車刀結(jié)構(gòu)及刀具幾何參數(shù)，切削條件的合理選用，掌握刀具磨損及刀具壽命的有關(guān)規(guī)律，掌握切削力的形成，分解及影響因素；掌握夾具

69、的組成、分類和功用，常用定位元件及其作用，對(duì)夾緊裝置的要求；掌握工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，定位基準(zhǔn)的選擇，工藝規(guī)程的制定。</p><p>　　由于本人知識(shí)面較窄,所設(shè)計(jì)的零件難免有不足之處,敬請(qǐng)指導(dǎo)老師批評(píng)指正.</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 呂士峰,王仕柱主編.《數(shù)控加工工藝》.－北京:國(guó)防工業(yè)出版

70、社,2006</p><p>　　[2] 詹華西主編.《數(shù)控加工與編程》西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007</p><p>　　[3] 李華主編. 《機(jī)械制造技術(shù)》. 北京：高等教育出版社，2005.1（2006重?。?lt;/p><p>　　[4] 李海萍 主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社 2006年8月</p><p>　

71、　[5] 廣東省教育廳 組編《AutoCAD2002應(yīng)用教程》 高等教育出版社 2006年</p><p>　　[6] 朱淑萍主編.《機(jī)械加工工藝及裝備》．－北京:機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[7] 朱淑萍編 《機(jī)械加工工藝及裝備》 機(jī)械工業(yè)出版社， 2002年</p><p>　　[8] 周虹主編. 《數(shù)控加工工藝與編程 》.人民郵電出版社，2004年&l

72、t;/p><p>　　[9] 夏風(fēng)芳．《數(shù)控機(jī)床》．－北京:高等教育出版社，2004年</p><p>　　[10] 彥成主編.《公差配合與技術(shù)測(cè)量》.－北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1999、10</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本文從擬定題目到定稿，歷時(shí)數(shù)月。在本設(shè)計(jì)完成之際，首先要向=====

73、=============致以誠(chéng)摯的謝意。在設(shè)計(jì)的進(jìn)行過程中，===========老師給了我許許多多的幫助和關(guān)懷。，在他們的悉心指導(dǎo)中，我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，也在怎樣為人處事等方面收益很多；同時(shí)他們對(duì)工作的積極熱情、認(rèn)真負(fù)責(zé)、有條不紊、實(shí)事求是的態(tài)度，給我留下了深刻的印象，使我受益非淺。在此我謹(jǐn)向兩位老師表示衷心的感謝和深深的敬意。    同時(shí)，我要感謝我們學(xué)院給我們授課的各位老師，正是

74、由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學(xué)到了專業(yè)知識(shí)，并從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。我也要感謝我的母校鄂東職業(yè)技術(shù)學(xué)院，是她提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和生活環(huán)境，讓我的大學(xué)生活豐富多姿，為我的人生留下精彩的一筆。    另外，衷心感謝我的同窗同學(xué)們，特別感謝我們==========等同學(xué),在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)中，與他們的探討交流使我受益頗多；同時(shí)，他們也給了我很多無私的幫助和支持，我在此深表謝意。

75、 </p><p>　　學(xué)無止境。明天，將是我終身學(xué)習(xí)另一天的開始。</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　常見G指令代碼</b></p><p>　　注：組別為“00”的屬于非模態(tài)代碼；其余屬于模態(tài)代碼，同時(shí)可相互取代。</p><

76、p><b>　　常見M代碼指令</b></p><p>　　注: ①組別為“00”的屬于非模態(tài)代碼；其余為模態(tài)代碼，同組可相互取代。</p><p>　?、谧饔脮r(shí)間為“★”號(hào)者，表示該指令功能在程序指令運(yùn)動(dòng)完成后開始作</p><p>　　用；為“#”號(hào)者，則表示該指令功能與程序段指令運(yùn)動(dòng)同時(shí)開始。</p><p>