數(shù)控零件加工工藝分析畢業(yè)論文word

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)</p><p>　　專 業(yè) </p><p>　　班 級(jí) </p><p>　　學(xué)生姓名

2、 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　課 題 數(shù)控零件加工工藝分析 </p><p>　　指導(dǎo)教師

3、 </p><p>　　2016年 5月30日</p><p>　　數(shù)控零件加工工藝分析</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù),數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品,

4、即所謂的數(shù)字化裝備,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不但發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大他對(duì)歸計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、醫(yī)療、輕工等)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用,因?yàn)檫@些行業(yè)所需要裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì).在我國(guó)加入WTO和對(duì)外開(kāi)放進(jìn)一步深化的新環(huán)境下,發(fā)展我國(guó)數(shù)控技術(shù)及裝備是提高我國(guó)制造業(yè)信息化水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的重要性保證.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)

5、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。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)只要是對(duì)數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析與具體零件圖的加工，首先對(duì)數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，然后根據(jù)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工分析。第一，根據(jù)本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素選用刀具及刀柄和零件的輪廓特點(diǎn)確定需要四把刀具分別為35°右偏外圓車刀、外切槽刀、60°螺紋車刀、內(nèi)鏜孔刀。第二，針對(duì)零件圖圖形進(jìn)行編制程序，此零

6、件為軸類零件，外輪廓由直線、圓弧和螺紋組成，零件的里面要鏜出一個(gè)孔，在加工過(guò)程中，共工件需要鉆孔再鏜孔。第三，鉆孔對(duì)刀時(shí)要先回參考點(diǎn)，要以孔中心作為對(duì)刀點(diǎn)，刀具的位置要以此來(lái)找正，使刀位點(diǎn)與換刀點(diǎn)重合確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)控加工程序編制，最后用編程模擬軟件對(duì)軸類零件進(jìn)行仿真加工及檢驗(yàn)。</p><p>　　此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要解決的問(wèn)題是零件的裝夾、刀具的對(duì)刀、工藝路線的制訂、工序與工步的劃分、刀具的選擇

7、、切削用量的確定、車削加工程序的編寫(xiě)、機(jī)床的熟練操作。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)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)數(shù)控技術(shù)，熟練數(shù)控機(jī)床的操作，掌握數(shù)控。</p><p>　　CNC part machining process analysis</p><p><b>　　Abstract</b></p><p

8、>　　CNC technology is a mechanical movement with digital information and work process control technology, CNC numerical control equipment is new technology mechatronics technology represents for traditional manufacturi

9、ng industries and emerging manufacturing infiltration formed, the so-called digital equipment, application of numerical control technology not only to the traditional manufacturing industry has brought revolutionary chan

10、ges to make the manufacturing sector has become a symbol of indust</p><p>　　The design as long as the NC machining technology for processing and analysis of specific parts diagram, the first CNC machining te

11、chnology for a simple introduction, followed by analysis of CNC machining parts according to FIG. First, according to the choice of parts and materials processing operations, as well as the amount of cutting tools and ha

12、ndle other relevant factors and characteristics determine the contours of parts required four knives were 35 ° Starboard External Tool outside groovi</p><p>　　The graduation project the main problem is

13、to divide the part clamping tool knife formulate process route, process and step, tool selection, cutting the amount determined, turning the preparation process, the skilled machine tool operating. The principle of a com

14、prehensive exercise using CNC, CNC technology, CNC programming, professional software and other professional knowledge and practical operation of CNC machine tools, a better understanding of numerical control technology,

15、 skilled operatio</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要Ⅰ</b></p><p>　　AbstractⅡ</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1

16、課題的研究背景1</p><p>　　1.2 課題的研究意義4</p><p>　　1.2 數(shù)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀6</p><p>　　第二章 零件加工工藝分析10</p><p>　　2.1 零件圖紙工藝分析10</p><p>　　2.2 零件技術(shù)要求分析11</p><p>　　

17、2.3 零件毛坯、材料的分析11</p><p>　　2.4零件設(shè)備的選擇13</p><p>　　2.5確定工件的定位與夾具15</p><p>　　2.6確定走刀順序和路線16</p><p>　　2.6.1 工序Ⅰ 車左端面17</p><p>　　2.6.2工序Ⅱ 左端面切外螺紋、切退刀槽17<

18、;/p><p>　　2.6.3 工序Ⅲ 粗、精車零件左端面各面、倒角17</p><p>　　2.6.4 工序Ⅳ 調(diào)頭車右端面18</p><p>　　2.6.4 工序Ⅴ 右端面打中心孔以及右端鉆孔18</p><p>　　2.6.6 工序Ⅵ 粗、精車右端內(nèi)孔至要求尺寸18</p><p>　　2.6.7 工序Ⅶ

19、粗、精車零件右端面各面、倒角18</p><p>　　2.7 刀具與切削用量的選擇19</p><p>　　2.7.1 刀具的選擇19</p><p>　　2.7.2 切削用量的選擇20</p><p>　　2.8 數(shù)控加工工序卡22</p><p>　　2.9 數(shù)控加工刀具卡22</p>

20、<p>　　2.10 保證加工精度的方法23</p><p>　　第三章 數(shù)控加工程序的編制24</p><p>　　3.1 確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)24</p><p>　　3.2 數(shù)值的計(jì)算24</p><p>　　3.3 加工程序25</p><p>　　第四章 軸類零件仿真加工及檢驗(yàn) 2

21、9</p><p>　　4.1 仿真軟件簡(jiǎn)介29</p><p>　　4.2 仿真加工過(guò)程30</p><p>　　第五章 零件實(shí)際加工與精度檢測(cè)34</p><p>　　第六章 總結(jié)與展望37</p><p><b>　　致 謝38</b></p><p>

22、;<b>　　參考文獻(xiàn)39</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 課題的研究背景</p><p>　　1946年誕生了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，這表明人類創(chuàng)造了可增強(qiáng)和部分代替腦力勞動(dòng)的工具。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會(huì)中創(chuàng)造的那些只是增強(qiáng)體力勞動(dòng)的工具相比，起了質(zhì)的飛躍，為人類

23、進(jìn)入信息社會(huì)奠定了基礎(chǔ)。 6年后，即在1952年，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上，在美國(guó)誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化[1]。 </p><p>　　圖1-1 數(shù)控機(jī)床的組成</p><p>　　1952年麻省理工學(xué)院在一臺(tái)立式銑床上裝上了一套采用電子管元件的數(shù)控裝置，成功實(shí)現(xiàn)了同時(shí)控制三軸的運(yùn)動(dòng)。這臺(tái)數(shù)控機(jī)床被大家稱為世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。也即是第一代數(shù)控機(jī)床。

24、中國(guó)于1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。</p><p>　　圖1-2a 1952年世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床 圖1-2b中國(guó)第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床</p><p>　　到了1960年以后，點(diǎn)位控制的機(jī)床得到了迅速的發(fā)展更。因?yàn)辄c(diǎn)位控制的數(shù)控系統(tǒng)比起輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡(jiǎn)單得多。因此，數(shù)控銑床、沖床、坐標(biāo)鏜床大量發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，到1966年實(shí)際使用的約6000臺(tái)數(shù)控機(jī)床中，80%是點(diǎn)

25、位控制機(jī)床。（點(diǎn)位控制系統(tǒng):是指數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具或機(jī)床工作臺(tái)，從一點(diǎn)準(zhǔn)確地移動(dòng)到另一點(diǎn)，而點(diǎn)與點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)的軌跡不需要嚴(yán)格控制的系統(tǒng)）[2]。</p><p>　　圖1-3 點(diǎn)位鉆孔示意圖</p><p>　　80年代以來(lái)，數(shù)控系統(tǒng)微處理器運(yùn)算速度快速提高，功能不斷完善、可靠性進(jìn)一步提高，監(jiān)控、檢測(cè)、換刀、外圍設(shè)備得到了應(yīng)用，使數(shù)控機(jī)床得到了全面發(fā)展，數(shù)控機(jī)床品種迅速擴(kuò)展，發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)控機(jī)床

26、產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了發(fā)展應(yīng)用階段。</p><p>　　90年代，數(shù)控機(jī)床得到了普遍應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床技術(shù)有了進(jìn)一步發(fā)展，柔性單元、柔性系統(tǒng)、自動(dòng)化工廠開(kāi)始應(yīng)用，標(biāo)志著數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化進(jìn)入成熟階段。 </p><p>　　未來(lái)數(shù)控機(jī)床的類型將更加多樣化，例如德國(guó)德馬吉公司第五代智能數(shù)控機(jī)床，多工序集中加工的數(shù)控機(jī)床品種越來(lái)越多；激光加工等技術(shù)將應(yīng)用在切削加工機(jī)床上，從而擴(kuò)大多工序集中的工藝范圍；數(shù)控機(jī)床的

27、自動(dòng)化程度更加提高，從而形成一個(gè)柔性制造單元，更加便于納入高度自動(dòng)化的柔性制造系統(tǒng)中。具體說(shuō)來(lái)，發(fā)展方向有：高速、高效，高精度，高可靠性，復(fù)合化，多軸化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化，柔性化 ，綠色化[3]。</p><p>　　圖1-4德國(guó)德馬吉公司第五代智能數(shù)控機(jī)床</p><p>　　中國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展過(guò)程</p><p>　　中國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展過(guò)程大致可分為兩大階段在1958

28、-1978年間為第一階段，此階段中對(duì)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)、發(fā)展條件缺乏認(rèn)識(shí)，在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過(guò)關(guān)的情況下，一哄而上又一哄而下，層三起三落，終因變現(xiàn)欠佳，無(wú)法用于生產(chǎn)而停頓。主要存在的問(wèn)題是盲目性大，缺乏實(shí)事求是的科學(xué)精神。</p><p>　　從1979年至今為第二階段，這一階段我國(guó)從日、德、美、西班牙先后引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國(guó)、臺(tái)灣省共11國(guó)（地區(qū)）引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先

29、進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問(wèn)題，數(shù)控機(jī)床開(kāi)始生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。</p><p>　　圖1-5a 中國(guó)第一階段機(jī)床 圖1-5b 中國(guó)2014年數(shù)控機(jī)床</p><p>　　1.1.1、數(shù)控（NC）階段（1952～1970年） </p><p>　　早期計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度低，對(duì)當(dāng)時(shí)的科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理影響還不大

30、，但不能適應(yīng)機(jī)床實(shí)時(shí)控制的要求。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路"搭"成一臺(tái)機(jī)床專用計(jì)算機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件連接數(shù)控（HARD-WIRED NC），簡(jiǎn)稱為數(shù)控（NC）。隨著元器件的發(fā)展，這個(gè)階段歷經(jīng)了三代，即1952年的第一代--電子管；1959年的第二代--晶體管；1965年的第三代--小規(guī)模集成電路。 </p><p>　　1.1.2、計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）階段（1970年～現(xiàn)在） <

31、/p><p>　　到1970年，通用小型計(jì)算機(jī)業(yè)已出現(xiàn)并成批生產(chǎn)。于是將它移植過(guò)來(lái)作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，從此進(jìn)入了計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）階段（把計(jì)算機(jī)前面應(yīng)有的"通用"兩個(gè)字省略了）。到1971年，美國(guó)INTEL公司在世界上第一次將計(jì)算機(jī)的兩個(gè)最核心的部件--運(yùn)算器和控制器，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上，稱之為微處理器（MICROPROCESSOR），又可稱為中央處理單元（簡(jiǎn)稱CPU）。

32、 </p><p>　　到1974年微處理器被應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。這是因?yàn)樾⌒陀?jì)算機(jī)功能太強(qiáng)，控制一臺(tái)機(jī)床能力有富裕（故當(dāng)時(shí)曾用于控制多臺(tái)機(jī)床，稱之為群控），不如采用微處理器經(jīng)濟(jì)合理。而且當(dāng)時(shí)的小型機(jī)可靠性也不理想。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高，但可以通過(guò)多處理器結(jié)構(gòu)來(lái)解決。由于微處理器是通用計(jì)算機(jī)的核心部件，故仍稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控。 </p><p>　　到了1990年，PC機(jī)（個(gè)人計(jì)算機(jī)

33、，國(guó)內(nèi)習(xí)慣稱微機(jī)）的性能已發(fā)展到很高的階段，可以滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求。數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入了基于PC的階段[4]。 </p><p>　　1.2 課題的研究意義</p><p>　　從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)，數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點(diǎn)：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。

34、數(shù)控機(jī)床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價(jià)格昂貴不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗(yàn)的零件。數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍使其成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。 </p><p>　　隨著世界制造業(yè)轉(zhuǎn)移，美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)等國(guó)已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展的高技術(shù)密集時(shí)代與微電子時(shí)代，鋼鐵、機(jī)械、化工等重工

35、業(yè)發(fā)展中期。由于數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服系統(tǒng)、精密檢測(cè)與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的技術(shù)成果，具有高的高柔性，高精度與高度自動(dòng)化的特點(diǎn)，因此，采用數(shù)控加工手段，解決了機(jī)械制造中常規(guī)加工技術(shù)難以解決甚至無(wú)法解決的單件、小批量，特別是復(fù)雜型面零件的加工，應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，是機(jī)械制造的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段，提高了機(jī)械制造業(yè)的制造水平，為社會(huì)提供高質(zhì)量，多品種及高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品。</p>

36、<p>　　進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)與國(guó)際全面接軌，進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期。機(jī)床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力，加速推進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。本文簡(jiǎn)要分析了數(shù)控機(jī)床高速化、高精度

37、化、復(fù)合化、智能化、開(kāi)放化、網(wǎng)絡(luò)化、多軸化、綠色化等發(fā)展趨勢(shì)，并提出了我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展中存在的一些問(wèn)題。</p><p>　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)生活用品的要求也越來(lái)越高，企業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率也有相應(yīng)的提高。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了廣大人們的這一愿望。數(shù)控車削加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、保證產(chǎn)品的質(zhì)量、保證零件的精度，節(jié)約能源、降低消耗的重要手段。是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備、計(jì)劃調(diào)度、加工操作、安全生產(chǎn)、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組

38、織的重要依據(jù)。也是企業(yè)對(duì)高品質(zhì)、高品種、高水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。這不但滿足了廣大消費(fèi)者的目的，即實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品多樣化、產(chǎn)品高質(zhì)量、更新速度快的要求，同時(shí)推動(dòng)了企業(yè)的快速發(fā)展，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。</p><p>　　數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù),數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不但發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對(duì)歸

39、計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、醫(yī)療、輕工等)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用,因?yàn)檫@些行業(yè)所需要裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì).發(fā)展我國(guó)數(shù)控技術(shù)及裝備是提高我國(guó)制造業(yè)信息化水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的重要性保證.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，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們學(xué)會(huì)了對(duì)相關(guān)學(xué)科中的基本理論基本知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用,同時(shí)使對(duì)本專業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識(shí)的目的,

40、培養(yǎng)和提高了綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)新能力。</p><p>　　在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)來(lái)改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。車削加工是在車床上利用工件相對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)對(duì)工件進(jìn)行切削加工的方法。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。車削是最基本、最常見(jiàn)的切削加工方法，在生產(chǎn)中占有十分重要的地位。車削適于加工回轉(zhuǎn)表面，大部分具有回轉(zhuǎn)表面的工件

41、都可以用車削方法加工，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和回轉(zhuǎn)成形面等，所用刀具主要是車刀。 在各類金屬切削機(jī)床中，車床是應(yīng)用最廣泛的一類，約占機(jī)床總數(shù)的50%。車床既可用車刀對(duì)工件進(jìn)行車削加工，又可用鉆頭、鉸刀、絲錐和滾花刀進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋和滾花等操作。按工藝特點(diǎn)、布局形式和結(jié)構(gòu)特性等的不同，車床可以分為臥式車床、落地車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床以及仿形車床等，其中大部分為臥式車床。數(shù)控車削加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的典型代表，在制

42、造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域如航天、汽車、模具、精密機(jī)械、家用電器等各個(gè)行業(yè)有著日益廣泛的應(yīng)用，已成為這些行業(yè)不可或缺的加工手段。</p><p>　　數(shù)控工藝規(guī)程的編制是直接指導(dǎo)產(chǎn)品或零件制造工藝過(guò)程和操作方法的工藝文件，它將直接影響企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、效益、競(jìng)爭(zhēng)能力。本文通過(guò)對(duì)典型軸類零件數(shù)控加工工藝的分析，對(duì)零件進(jìn)行編程加工，給出了對(duì)于典型零件數(shù)控加工工藝分析的方法，對(duì)于提高制造質(zhì)量、實(shí)際生產(chǎn)具有一定的意義。</p>

43、;<p>　　1.2數(shù)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)是一種利用數(shù)字信號(hào)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移、速度、加速度和動(dòng)作順序等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的控制系統(tǒng)。從1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出第1臺(tái)實(shí)驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng)，到現(xiàn)在已走過(guò)了半個(gè)世紀(jì)。數(shù)控系統(tǒng)也由當(dāng)初的電子管式起步，發(fā)展到了今天的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)。</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)確保了數(shù)控機(jī)床具有高精、高速、高效的功能，可以使裝備制

44、造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化制造。隨著我國(guó)航空航天、船舶、汽車、電站設(shè)備和國(guó)防工業(yè)等制造業(yè)的高速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在裝備制造業(yè)中的重要性愈來(lái)愈明顯，中高檔數(shù)控系統(tǒng)的需求也越來(lái)越大。以往中高檔數(shù)控系統(tǒng)基本被國(guó)外廠商占領(lǐng)，因此我國(guó)中高檔數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)必須加快發(fā)展。</p><p>　　一、國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)狀</p><p>　　在國(guó)際市場(chǎng)，德國(guó)、美國(guó)、日本等幾個(gè)國(guó)家基本掌控了中高檔數(shù)控系統(tǒng)。國(guó)外的主

45、要數(shù)控系統(tǒng)制造商有西門(mén)子(Siemens)、發(fā)那克(FANUC)、三菱電機(jī)(Mitsubishi Electric)、海德漢(HEIDENHAIN)、博世力士樂(lè)(Bosch Rexroth)、日本大隈(Okuma)等。　　</p><p>　　圖1-6 西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)</p><p>　　1.納米插補(bǔ)與控制技術(shù)已走向?qū)嵱秒A段</p><p>　　納米插補(bǔ)將產(chǎn)生的以

46、納米為單位的指令提供給數(shù)字伺服控制器，使數(shù)字伺服控制器的位置指令更加平滑，從而提高了加工表面的平滑性。將“納米插補(bǔ)”應(yīng)用于所有插補(bǔ)之后，可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)別的高質(zhì)量加工。在兩年一屆的美國(guó)芝加哥國(guó)際制造技術(shù)(機(jī)床)展覽會(huì)(IMTS 2010)上，發(fā)那克就展出了30i/31i/32i/35i-MODEL B數(shù)控系統(tǒng)。除了伺服控制外，“納米插補(bǔ)”也可以用于Cs軸輪廓控制;剛性攻螺紋等主軸功能。西門(mén)子展出的828D所獨(dú)有的80bit浮點(diǎn)計(jì)算精度，可使

47、插補(bǔ)達(dá)到很高的輪廓控制精度，從而獲得很好的工件精度。此外，三菱公司的M700V系列的數(shù)控系統(tǒng)也可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)插補(bǔ)。</p><p><b>　　2.機(jī)器人使用廣泛</b></p><p>　　未來(lái)機(jī)床的功能不僅局限于簡(jiǎn)單的加工，而且還具有一定自主完成復(fù)雜任務(wù)的能力。機(jī)器人作為數(shù)控系統(tǒng)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，其技術(shù)和產(chǎn)品近年來(lái)得到快速發(fā)展。機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域，不僅僅局限于傳統(tǒng)的

48、搬運(yùn)、堆垛、噴漆、焊接等崗位，而且延伸到了機(jī)床上下料、換刀、切削加工、測(cè)量、拋光及裝配領(lǐng)域，從傳統(tǒng)的減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的繁重工種，發(fā)展到IC封裝、視覺(jué)跟蹤及顏色分檢等領(lǐng)域，大大提高了數(shù)控機(jī)床的工作效率。典型的產(chǎn)品有德國(guó)的KUKA，F(xiàn)ANUC公司的M-1iA、M-2000iA、M-710ic。[5]</p><p>　　3.智能化加工不斷擴(kuò)展</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中人工智能的不斷滲透

49、和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度也得到不斷提高。應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)數(shù)控系統(tǒng)能夠檢測(cè)到過(guò)程中的一些重要信息，并自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)，改進(jìn)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài);車間內(nèi)的加工監(jiān)測(cè)與管理可實(shí)時(shí)獲取數(shù)控機(jī)床本身的狀態(tài)信息，分析相關(guān)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)機(jī)床狀態(tài)，使相關(guān)維護(hù)提前，避免事故發(fā)生，保證其不穩(wěn)定工況下生產(chǎn)的安全，減少機(jī)床故障率，提高機(jī)床利用率。應(yīng)用先進(jìn)的伺服控制技術(shù)，伺服系統(tǒng)能通過(guò)自動(dòng)識(shí)別由切削力導(dǎo)致的振動(dòng)，產(chǎn)生反向的作用力，消除振動(dòng)。應(yīng)用主軸振動(dòng)控制技術(shù)

50、，在主軸嵌入位移傳感器，機(jī)床可以自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前的切削狀態(tài)，一旦切削不穩(wěn)定，機(jī)床會(huì)自動(dòng)調(diào)整切削參數(shù)，保證加工的穩(wěn)定性。</p><p>　　4.CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用</p><p>　　當(dāng)前，為了使數(shù)控機(jī)床操作者更加便利地編制數(shù)控加工程序，解決復(fù)雜曲面的編程問(wèn)題，國(guó)際數(shù)控系統(tǒng)制造商將圖形化、集成化的編程系統(tǒng)作為擴(kuò)展數(shù)控系統(tǒng)功能、提高數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)互動(dòng)性的主要途徑。最新的CAD/CAM技術(shù)為多

51、軸多任務(wù)數(shù)控機(jī)床加工提供了有力的支持，可以大幅地提高加工效率。ESPRIT、CIMATRON等一些著名CAM軟件公司的產(chǎn)品除了具備傳統(tǒng)的CAM軟件功能模塊，還開(kāi)發(fā)了多任務(wù)編程、對(duì)加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真等新的功能模塊。</p><p>　　二、國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)狀</p><p>　　隨著國(guó)際學(xué)術(shù)及產(chǎn)業(yè)界對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)研究的日益推進(jìn)，我國(guó)的相關(guān)研究也越來(lái)越受到重視。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)機(jī)床行業(yè)也

52、形成了具有一定生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)水平的產(chǎn)業(yè)體系，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在質(zhì)與量上都取得了飛躍。</p><p>　　國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)基本占領(lǐng)了低端數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)，在中高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用上也取得了一定的成績(jī)。其中，武漢華中數(shù)控股份有限公司、北京機(jī)電院高技術(shù)股份有限公司、北京航天數(shù)控系統(tǒng)有限公司和上海電氣(集團(tuán))總公司等已成功開(kāi)發(fā)了五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)，分別應(yīng)用于數(shù)控加工中心、數(shù)控龍門(mén)銑床和數(shù)控銑床。近期，武漢重型機(jī)床

53、集團(tuán)有限公司應(yīng)用華中數(shù)控系統(tǒng)，成功開(kāi)發(fā)了CKX5680數(shù)控七軸五聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合加工機(jī)床。國(guó)內(nèi)主要數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)基地有華中數(shù)控、航天數(shù)控、廣州數(shù)控和上海開(kāi)通數(shù)控等。[6]</p><p>　　國(guó)內(nèi)的數(shù)字化交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品也有了很大的發(fā)展，已能滿足一般的應(yīng)用，并能與進(jìn)口產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀研究占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)的大部分市場(chǎng)。伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)基地主要有蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、航天數(shù)控和開(kāi)通數(shù)控等。&l

54、t;/p><p>　　圖1-7廣州數(shù)控系統(tǒng)</p><p>　　然而，由于我國(guó)原有數(shù)控系統(tǒng)的封閉性及數(shù)控軟硬件研究開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)較差，技術(shù)積累較少，研發(fā)隊(duì)伍的實(shí)力較弱，研發(fā)的投入力度不夠，國(guó)產(chǎn)中高檔數(shù)控系統(tǒng)在性能、功能和可靠性方面與國(guó)外相比仍有較大的差距，限制了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。為此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推進(jìn)我國(guó)中高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展[7]。</p><p>　　

55、第二章 零件加工工藝分析</p><p>　　零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性，即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于成形，并且成本低，效率高。</p><p>　　2.1 零件圖紙工藝分析</p><p><b>　　如圖（1）所示</b></p><p><b>　　圖2.1

56、 零件圖</b></p><p><b>　　零件結(jié)構(gòu)分析：</b></p><p>　　由圖我們可知，本零件上由圓柱面、內(nèi)孔、圓弧面、溝槽、和螺紋等部分組成。零件車削加工成形輪廓的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜、需兩頭加工，零件的加工精度和表面質(zhì)量要求都很高。 </p><p>　　該零件重要的徑向加工部位有mm圓柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6&#

57、181;m） 、R24mm圓弧、R9mm圓弧與R8mm圓弧相切過(guò)渡區(qū)、的內(nèi)孔（表面粗糙度Rɑ =1.6µm）、M30x2-6g 三角形外螺紋，以及三個(gè)寬的內(nèi)槽（表面粗糙度Rɑ=1.6µm），其余表面粗糙度均為Rɑ=3.2µm）。零件符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45鋼，毛胚為ф55mm*150mm。</p><p>　　2.2 零件技術(shù)要求分析</p&g

58、t;<p><b>　　技術(shù)要求： </b></p><p>　?。?）以小批量生產(chǎn)條件編程。 </p><p>　　（2）不準(zhǔn)用砂布及銼刀等修飾表面。 </p><p>　?。?）未注倒角1×45°。</p><p>　?。?）未注公差尺寸按GB1804-M，熱處理，調(diào)質(zhì)處理，HRC2

59、5-35。</p><p>　　（5）未注粗糙度部分光潔度按Ra=3.2，毛胚尺寸ф55mmx150m。</p><p>　　b.加工難點(diǎn)及處理方案 </p><p>　　分析圖紙可知,此零件對(duì)平面度的要求高,右端更有內(nèi)輪廓加工,為提高零件質(zhì)量，采用以下加工方案： </p><p>　　（1）對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸，編程時(shí)采用中

60、間值。</p><p>　?。?）在輪廓曲線上，有兩處處既過(guò)象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。 </p><p>　?。?）零圖紙中含有圓柱度，為保證其形位公差，應(yīng)盡量一次裝夾完成左端面的加工以保證其數(shù)值。 </p><p>　?。?）本設(shè)計(jì)圖紙中的各平面和外輪廓表面的粗糙度要求可采用粗加工---精加工加工方案

61、，并且在精加工的時(shí)候?qū)⑦M(jìn)給量調(diào)小些，主軸轉(zhuǎn)速提高。 </p><p>　　選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度。</p><p>　　2.3 零件毛坯、材料的分析</p><p>　　1）.毛坯的分析 </p><p>　　軸類零件的毛坯有棒料、鍛件和鑄件三種。 </p><p>　　鍛件：適用與零

62、件強(qiáng)度較高,形狀較簡(jiǎn)單的零件。尺寸大的零件因受設(shè)備限制，故一般用自由鍛；中、小型零件可選模鍛；形狀復(fù)雜的剛質(zhì)零件不宜用自由鍛。</p><p>　　鑄件：適用于形狀復(fù)雜的毛坯。 </p><p>　　鋼質(zhì)零件的鍛造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。根據(jù)該軸零件的結(jié)構(gòu)形狀和外輪廓尺寸，所以采用鍛件。 </p><p>　　本零件的毛坯宜采用鍛件，由棒料鋸割，模

63、鍛毛坯至Φ55X400mm,使鋼材經(jīng)過(guò)鍛壓，獲得均勻的纖維組織，提高其力學(xué)性能，同時(shí)也提高零件與毛坯的比重，減少材料消耗。</p><p><b>　　2）.材料的分析</b></p><p>　　該軸零件加工中，刀具與工件之間的切削力較大。工件材料的可切削性能。強(qiáng)度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機(jī)械性能都跟工件的材料有關(guān)。所以選擇45鋼和40cr作為該軸類零件的備選

64、材料。</p><p>　　表2-1 45號(hào)鋼與40cr分析</p><p>　　由表可知，45鋼在進(jìn)行冷加工時(shí)硬度要求，熱軋鋼，壓痕直徑不小于3.9，布氏硬度不小于241HB，退火鋼壓痕直徑不小于4.4，布氏硬度不小于187H，45鋼的機(jī)械性能：δs≥335Mpa，δb≥600Mpa，∮≥40％，Ak≥47J。45鋼相對(duì)切削性硬質(zhì)合金刀具1.0，高速鋼刀具1.0，45鋼經(jīng)濟(jì)合理對(duì)加工刀具

65、的要求也合理，。根據(jù)以上數(shù)據(jù)45號(hào)鋼適合該軸的加工。</p><p>　　2.4零件設(shè)備的選擇</p><p>　　數(shù)控車床能對(duì)軸類或盤(pán)類等回轉(zhuǎn)體零件自動(dòng)地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)等的工作。根據(jù)零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格相對(duì)較低，</p><p>

66、　　這類車床設(shè)置三爪自定心卡盤(pán)、普通尾座或數(shù)控液壓尾座，適合車削較長(zhǎng)的軸類零件。根據(jù)主軸的配置的要求選擇臥式數(shù)控車床。</p><p>　　數(shù)控車床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補(bǔ)，數(shù)控車床剛性良好，制造和對(duì)刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀特別復(fù)雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體，而且能比較方便的車削錐面和內(nèi)外圓柱面螺紋，能

67、夠保持加工精度，提高生產(chǎn)效率。所以對(duì)加工時(shí)非常有利的。</p><p>　　所以要想保證技術(shù)要求,只有在數(shù)控車床上加工才能保證其加工的尺寸精度和表面質(zhì)量。選擇廣州數(shù)控機(jī)床CK400A加工該零件。廣州數(shù)控機(jī)床CK400A 實(shí)物圖見(jiàn)下圖。</p><p>　　圖2-2 CAK40100vl數(shù)控車床</p><p><b>　　機(jī)床參數(shù)</b>&l

68、t;/p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)配置:　　廣州數(shù)控928TE/980TD/218T/928TC, 全自動(dòng)變頻調(diào)速主軸系統(tǒng), 伺服電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng) / 步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng), 變頻電機(jī), 四工位電動(dòng)刀架, 精密滾珠絲杠, 手動(dòng)卡盤(pán)，自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，手動(dòng)尾座，半封閉防護(hù)罩．可選配置：　　發(fā)那科、西門(mén)子等數(shù)控系統(tǒng)，液壓卡盤(pán)，氣動(dòng)卡盤(pán)，手動(dòng)脈沖，直列排刀. 表2-2 機(jī)床

69、技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.5確定工件的定位與夾具</p><p><b>　　1. 確定裝夾方案</b></p><p>　　在數(shù)控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn)，在裝夾工件時(shí)，應(yīng)考慮以下幾種因素： </p><p>　　盡

70、可能采用通用夾具，必須時(shí)才設(shè)計(jì)制造專用夾具； </p><p>　　2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足精度要求； </p><p>　　3.易于定位和裝夾； </p><p>　　4.易于切削的清理； </p><p>　　5.抵抗切削力由足夠的剛度；</p><p>　　使用三爪自定心卡盤(pán)（如下圖2-3）夾持零件的毛

71、坯外圓，確定零件伸出合適的長(zhǎng)度（應(yīng)將機(jī)床的限位距離考慮進(jìn)去）。零件需要加工兩端，因此需要考慮兩次裝夾的位置，考慮到mm的圓柱面的位置公差基準(zhǔn)是以圖A點(diǎn)為基準(zhǔn)，考慮到加工實(shí)際情況以及精度要求，因此先加工左端，夾住圓錐斜面的位置，然后調(diào)頭夾住mmx42mm的臺(tái)階加工右端。</p><p>　　圖2.3 三爪自定心卡盤(pán)</p><p><b>　　2.定位基準(zhǔn) </b>

72、</p><p>　　工件的定位與基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致，應(yīng)防止過(guò)定位，對(duì)與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)在數(shù)控機(jī)床上要仔細(xì)找正。由于這個(gè)工件是個(gè)實(shí)心軸，末端要鏜一個(gè)的錐孔，因軸的長(zhǎng)度不是很長(zhǎng)，所以采用工件的右端面和48的外圓作定位基準(zhǔn)，使用普通三爪卡盤(pán)夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標(biāo)的原點(diǎn)，對(duì)刀點(diǎn)在（100.100）處。 </p><p>　　由于此零件全部

73、表面都需加工，應(yīng)選應(yīng)選用外圓及一端面為粗基準(zhǔn)，然后通過(guò)“互為基準(zhǔn)的原則”進(jìn)行加工。遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。</p><p>　　2.6確定走刀順序和路線</p><p>　　①先粗后精 全部加工表面按先粗后精加工分開(kāi)進(jìn)行。</p><p>　　②先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面

74、加工工作量小，又常與主要表面有位置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進(jìn)行。 </p><p>　?、巯让婧罂?對(duì)于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時(shí)也給孔加工帶來(lái)方便。</p><p>　?、芑嫦刃?用作精基準(zhǔn)的要首先加工出來(lái)。所以，第一道工序一般

75、是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時(shí)包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，軸類零件頂尖孔的加工。</p><p>　　綜上所訴：此零件的的加工順序如下：</p><p>　　2.6.1 工序Ⅰ 車左端面</p><p>　　2.6.2工序Ⅱ 左端面切外螺紋、切退刀槽</p><p>　　2.6.3 工序Ⅲ 粗、精車零件左端面各面

76、、倒角</p><p>　　2.6.4 工序Ⅳ 調(diào)頭車右端面</p><p>　　2.6.5 工序Ⅴ 右端面打中心孔以及右端鉆孔</p><p>　　2.6.6 工序Ⅵ 粗、精車右端內(nèi)孔至要求尺寸</p><p>　　2.6.7 工序Ⅶ 粗、精車零件右端面各面、倒角</p><p>　　2.7 刀具與切削用量的選擇&l

77、t;/p><p>　　2.7.1 刀具的選擇</p><p>　　數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能 力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下

78、，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。</p><p>　　在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長(zhǎng)，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則： </p><p>　　①盡量減少刀具數(shù)量；</p><p>　　②一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟；</p><p>

79、;　?、鄞志庸さ牡毒邞?yīng)分開(kāi)使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；</p><p><b>　　④先銑后鉆 ；</b></p><p>　　⑤先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工；</p><p>　?、拊诳赡艿那闆r下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。</p><p>　　綜上所述：本零件的加工<

80、/p><p>　　選用φ5mm中心鉆鉆削中心孔。用ф20mm的鉆頭加工右端的孔。</p><p>　　(2) 粗車及平端面選用35°硬質(zhì)合金左偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選Kr´=35°。</p><p>　　為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車和車螺紋選用硬質(zhì)合金60°外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角

81、半徑，取re=0.15～0.2mm 。</p><p>　　刀具的選擇是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。刀具選擇合理與否不僅影響機(jī)床的加工效率、而且還影響加工質(zhì)量。選擇刀具通常考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等。與傳統(tǒng)的車削方法相比，數(shù)控車削對(duì)刀具的要求較高。不僅要求精度高、鋼度好、耐用度高、而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。 </p>

82、<p>　　2.7.2 切削用量的選擇</p><p>　　數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫(xiě)入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。</p><p

83、>　　、主軸轉(zhuǎn)速的確定 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來(lái)選擇。根據(jù)本例中零件的加工要求，考慮工件材料為45鋼，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，粗加工選擇轉(zhuǎn)速500r/min,精加工選擇1000r/min車削外圓，考慮細(xì)牙螺紋切削力不大，采用400r/min來(lái)車螺紋，而內(nèi)孔由于剛性較差，采用粗車600 r/min，比較容易達(dá)到加工要求，切槽的切削刀較大，采用350 r/min更穩(wěn)妥。 </p><p&

84、gt;　　進(jìn)給速度（進(jìn)給量）F(mm/r，mm/min)的選擇進(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和零件精度為原則， 。 </p><p>　　粗加工時(shí)，由于對(duì)工件的表面質(zhì)量沒(méi)有太高的要求，這時(shí)主要根據(jù)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和剛

85、性、刀桿的強(qiáng)度和剛性、刀具材料、刀桿和工件尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來(lái)選取進(jìn)給速度。精加工時(shí)，則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來(lái)選取進(jìn)給速度。進(jìn)給速度Vf可以按公式Vf =f×n計(jì)算式中f表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，粗車時(shí)一般取0.3～0.8mm/r；精車時(shí)常取0.1～0.3mm/r；切斷時(shí)常取0.05～0.2mm/r。應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度，得出下表。</p><p>　　表2-3粗、精加工時(shí)主要面的進(jìn)

86、給速度</p><p>　　3）、背吃刀量確定 </p><p>　　背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精車量)，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量。本此設(shè)計(jì)中，背吃刀量的選擇大致為</p><p>　　表2-4粗、精加工時(shí)主要面的背吃刀量</p&

87、gt;<p>　　總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。 </p><p>　　切削用量對(duì)于不同的加工方法，需選用不同的切削用量。合理的選擇切削用量，對(duì)零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。 </p><p>　　切削用量的選擇方法：粗車時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金

88、屬切除率和必要的刀具耐用度。精車時(shí)，對(duì)加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻，應(yīng)著重考慮如何保證加工精度，且在此基礎(chǔ)上如何提高加工效率。因此，要求精車時(shí)應(yīng)選用較?。ǖ荒芴。┑谋吵缘读亢瓦M(jìn)給量，并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度。</p><p>　　2.8 數(shù)控加工工序卡</p><p>　　材料： 45鋼 夾具名稱 ：三爪自定心卡盤(pán)&

89、lt;/p><p>　　表2-5數(shù)控加工工序卡片</p><p>　　2.9 數(shù)控加工刀具卡</p><p>　　表2-6數(shù)控加工刀具卡</p><p>　　2.10 保證加工精度的方法</p><p>　　為了保證和提高加工精度，必須根據(jù)生產(chǎn)加工誤差的主要原因，采取相應(yīng)的誤差預(yù)防或誤差補(bǔ)償?shù)扔行У墓に囃緩酱胧﹣?lái)直接控制

90、原始誤差或控制原始誤差對(duì)零件加工精度的影響。 </p><p><b>　　一、刀具半徑的選定</b></p><p>　　1.刀具的半徑R比工件轉(zhuǎn)角處半徑大時(shí)不能加工。 </p><p>　　2.刀具較小時(shí)不能用較大的切削量加工（刀具剛性差）。 </p><p>　　二、采用合適的切削液 </p>

91、<p>　　1.切削液主要用來(lái)減少切削過(guò)程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削 液，對(duì)提高刀具耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度起重要的作用。</p><p>　　2.非水溶性切削液：切削油、固體潤(rùn)滑劑，非溶性切削液主要起潤(rùn)滑作用。 </p><p>　　3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷卻作用和清洗作用。 </p><p>　　故本

92、設(shè)計(jì)加工時(shí)采用水溶液進(jìn)行冷卻。</p><p>　　第三章 數(shù)控加工程序的編制</p><p>　　數(shù)控加工的特點(diǎn)： </p><p>　　1.采用數(shù)控機(jī)床加工零件可以提高加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。 </p><p>　　2.數(shù)控機(jī)床可以完成普通機(jī)床難以完成，或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工。 </p><p>

93、　　3.采用數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)效率上，可以比普通機(jī)床提高2～3倍，尤其對(duì)某些復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)效率可提高十倍甚至幾十倍。 </p><p>　　4.可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。 </p><p>　　5.采用數(shù)控機(jī)床有利于向計(jì)算機(jī)控制與管理方面發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化創(chuàng)造條件。</p><p>　　數(shù)控編程的分類： </p><p>　　數(shù)控編程一般

94、分為兩種：一種是手工編程，另一種是自動(dòng)編程。</p><p>　　手工編程是由分析零件圖，確定工藝過(guò)程，數(shù)值計(jì)算，編寫(xiě)零件加工程序單，程序的輸入和檢驗(yàn)都是由工人完成的。特點(diǎn)：對(duì)于加工形狀簡(jiǎn)單的零件，計(jì)算比較簡(jiǎn)單，程序不是很多，采用手工編程（仍被廣泛應(yīng)用）較容易完成，而且經(jīng)濟(jì)，及時(shí)，因此在點(diǎn)位加工及直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應(yīng)用，但對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線，列表曲線的零件，用手工編程就

95、有一定的困難，出錯(cuò)的機(jī)率增大，有的無(wú)法編程序。 </p><p>　　自動(dòng)編程：用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序的過(guò)程。特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)圖編程，編程準(zhǔn)確，不易出錯(cuò)，安排走刀路線合理，從而使加工準(zhǔn)確。</p><p><b>　　3.1 數(shù)值的計(jì)算</b></p><p>　　(1).R24、R9、R8三圓弧切點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算</p><

96、p>　　假設(shè)R24與R9的兩個(gè)圓切點(diǎn)上下分別為A、B，R9與R8的兩個(gè)圓切點(diǎn)上下分別為C、D。</p><p>　　由于缺少一個(gè)已知條件，所以不能直接從圖上計(jì)算求得AC、BD的長(zhǎng)度，可以根據(jù)CAD圖可以確定，在CAD圖中可以根據(jù)查詢坐標(biāo)間接得到AC、BD長(zhǎng)度。</p><p>　　AC=35.0796mm BD=36.4633mm</p><p>　　所以

97、可得A點(diǎn)坐標(biāo) ：A（35.0796,31.3815）</p><p>　　B點(diǎn)坐標(biāo) ：B（36.4633,44.3333）</p><p>　　(2).螺紋尺寸計(jì)算</p><p>　　外螺紋大徑：實(shí)際大徑d =公稱直徑D-0.1p （p是螺距，這里取2）</p><p>　　=30mm-0.12=29.8mm</p>&

98、lt;p>　　外螺紋小徑：實(shí)際大徑=公稱直徑D-1.3p </p><p>　　=30mm-1.32=27.4mm</p><p><b>　　右端加工起點(diǎn)E坐標(biāo)</b></p><p>　　根據(jù)勾股定理可以求得OE==18.7350mm</p><p>　　則E點(diǎn)坐標(biāo)（37.470，0）</p&

99、gt;<p>　?。?）凹槽右端頂點(diǎn)F坐標(biāo)</p><p>　　從圖中可知，圓錐角度為10°，所以根據(jù)勾股定理可得</p><p>　?。?.5tan10-29）tan102+35=41.7730</p><p>　　則F點(diǎn)坐標(biāo)（41.7730,65）</p><p><b>　　3.2加工程序</b&

100、gt;</p><p>　　確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床采用右手笛卡兒直角坐標(biāo)系，其基本坐標(biāo)軸為X、Y、Z直角坐標(biāo)系，相對(duì)于每個(gè)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為A、B、C。 編程原點(diǎn)也稱工件原點(diǎn)，一般用G92或G54-G59（對(duì)于數(shù)控鏜銑床）和G50（對(duì)于數(shù)控車床）設(shè)置。根據(jù)以上可以知道，編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)的選擇要滿足以下幾個(gè)方面的要求： </p><p>　　1）所選的編程原點(diǎn)及坐標(biāo)

101、系要使程序編制簡(jiǎn)單。 </p><p>　　2）編程原點(diǎn)應(yīng)選在容易找正，并在加工過(guò)程中便于檢查的位置。 </p><p>　　3）引起的加工誤差小。 </p><p>　　4）一般回轉(zhuǎn)體零件的編程零點(diǎn)選在其加工面的回轉(zhuǎn)軸線與端面交點(diǎn)處。</p><p>　　第四章 軸類零件仿真加工及檢驗(yàn)</p><p>　　4.1

102、 仿真軟件簡(jiǎn)介</p><p><b>　　1.軟件介紹</b></p><p>　　市面上的仿真軟件有很多，例如：南京斯沃和上海宇龍、斐克，這里我們選用斯沃，南京斯沃軟件技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的，是結(jié)合機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與高校教學(xué)訓(xùn)練一體所開(kāi)發(fā)的國(guó)內(nèi)第一款自動(dòng)免費(fèi)下載更新的數(shù)控仿真軟件。通過(guò)該軟件可以使學(xué)生達(dá)到實(shí)物操作訓(xùn)練的目的，又可大大減少昂貴的設(shè)備投入。

103、 </p><p>　　斯沃?jǐn)?shù)控仿真(數(shù)控模擬)軟件包括16大類，66個(gè)系統(tǒng)，121個(gè)控制面板。具有FANUC、SIEMENS(SINUMERIK)、MITSUBISHI、FAGOR、美國(guó)哈斯HAAS、PA、廣州數(shù)控GSK、華中世紀(jì)星HNC、北京凱恩帝KND系統(tǒng)、大連大森DASEN、南京華興WA、 江蘇仁和RENHE、南京四開(kāi)、天津三英、成都廣泰GREAT、巨森數(shù)控JNC編程和加工功能，學(xué)生

104、通過(guò)在PC機(jī)上操作該軟件，能在很短時(shí)間內(nèi)掌握各系統(tǒng)數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心的操作，可手動(dòng)編程或讀入CAM數(shù)控程序加工，教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，可隨時(shí)獲得學(xué)生當(dāng)前操作信息。斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件也是目前國(guó)內(nèi)唯一自動(dòng)免費(fèi)下載更新的數(shù)控仿真軟件。</p><p><b>　　2.斯沃界面 </b></p><p>　　打開(kāi)軟件，選擇GSK980TD</p><p&

105、gt;<b>　　圖4-1 斯沃界面</b></p><p>　　圖4-2 斯沃工作界面</p><p>　　4.2 仿真加工過(guò)程</p><p><b>　　導(dǎo)入程序</b></p><p>　　圖4-3 程序?qū)虢缑?lt;/p><p>　　打開(kāi)job模式，點(diǎn)擊左上角的打開(kāi)

106、，導(dǎo)入已經(jīng)寫(xiě)好的程序</p><p><b>　　2.裝入刀具</b></p><p>　　圖4-4 刀具裝載界面</p><p>　　1號(hào)刀點(diǎn)擊35°外圓車刀再點(diǎn)擊添加到刀盤(pán)</p><p>　　2號(hào)刀選擇編號(hào)003，刀片厚度3mm的割刀</p><p>　　3號(hào)刀選擇編號(hào)005，刀片

107、變長(zhǎng)3mm的螺紋刀</p><p>　　4號(hào)刀選擇編號(hào)004，寬度20mm的鏜刀</p><p><b>　　3.設(shè)置毛胚</b></p><p>　　圖4-5 毛坯設(shè)置界面 </p><p>　　設(shè)置毛坯尺寸為150mm55mm</p><p><b>　　4.對(duì)刀，輸入刀補(bǔ)</

108、b></p><p>　　圖5-6 刀補(bǔ)設(shè)置界面</p><p>　　1號(hào)外圓車刀端面試切一刀，保持Z方向不動(dòng)，沿X方向退刀，打開(kāi)刀補(bǔ)輸入Z=0，刀具回參考點(diǎn)，刀具試切一刀工件外表面，保持X方向不動(dòng)，沿Z方向退刀，打開(kāi)工具測(cè)量，量取工件試切后的直徑，打開(kāi)刀補(bǔ)，輸入X=。</p><p>　　2號(hào)切槽刀，3螺紋刀，4號(hào)鏜孔刀Z方向都采用靠近法，靠近工件后沿X方向

109、退刀，打開(kāi)刀補(bǔ)輸入Z=0，X方向都采用試切法，同1號(hào)外圓車刀。</p><p>　　5.開(kāi)始仿真加工 加工左端，因?yàn)橛袃?nèi)部輪廓的加工，這里選擇透明模式，便于觀察。仿真加工過(guò)程如下圖所示。</p><p>　　圖5-7 圖5-8</p><p>　　圖5-9

110、 圖5-10</p><p><b>　　圖5-11</b></p><p><b>　　備注</b></p><p>　　圖5-7 （1）調(diào)用一號(hào)刀外圓車刀完成零件右端面左端面加工</p><p>　　圖5-8 （2）調(diào)用三號(hào)螺紋刀完成螺紋部分加工</p&g

111、t;<p>　　圖5-9 （3）調(diào)用二號(hào)切槽刀完成凹槽部分加工</p><p>　　圖5-10 （4）掉頭，調(diào)用一號(hào)刀外圓車刀完成零件右端面加工</p><p>　　圖5-11 （5）完成內(nèi)孔加工，零件加工完成。</p><p>　　第五章 零件實(shí)際加工與精度檢測(cè)</p><p><b>　　實(shí)際加工過(guò)程 &l