數(shù)控設(shè)備維護(hù)與維修畢業(yè)論文

畢 業(yè) 論 文 課 題 名 稱 軸類零件（花鍵軸）的設(shè)計(jì)及加工 分 院 /專 業(yè) 機(jī)械工程學(xué)院 /數(shù)控設(shè)備維護(hù)與維修 班 級(jí) 數(shù)維 1011 學(xué) 號(hào) 1001493143 學(xué) 生 姓 名 邵笑 指 導(dǎo) 教 師 ： 楊紅科 2013 年 5 月 20 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 摘 要 數(shù)控技術(shù)（數(shù)字控制技術(shù)）在制造業(yè)的廣泛運(yùn)用，使當(dāng)今的制造業(yè)生產(chǎn)面貌煥然一新，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)能使我們熟練掌握數(shù)控加工零件的編程技術(shù)，掌握設(shè)計(jì)機(jī)床用夾具的基本原理和方法，能根據(jù)加 工要求設(shè)計(jì)出相應(yīng)的產(chǎn)品，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。 花鍵軸零件在現(xiàn)代生活中占據(jù)十分重要和不可忽視的地位，它的數(shù)控生產(chǎn)加工工藝對(duì)于我們熟練掌握運(yùn)用數(shù)控編程等相關(guān)技術(shù)有很大的幫助。為此我在所學(xué)數(shù)控基礎(chǔ)知識(shí)和原有的加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上對(duì)花鍵軸零件的數(shù)控加工等工藝作出闡述，希望通過對(duì)此設(shè)計(jì)能使我們?cè)跀?shù)控技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)品的加工方面得到一定的經(jīng)驗(yàn)。 本文詳細(xì)的論述了數(shù)控加工技術(shù)在加工花鍵軸零件中的加工工藝，通過對(duì)被加工零件的工藝分析，道具選擇，車削的工裝，工藝卡片的制訂，數(shù)控編程時(shí)應(yīng)注意的問題等運(yùn)用數(shù)控技術(shù)加工花鍵軸零件，使自己在 數(shù)控技術(shù)運(yùn)用方面得到一次較為全面、系統(tǒng)的訓(xùn)練，基本上達(dá)到了靈活運(yùn)用數(shù)控技術(shù)加工各種零件，掌握數(shù)控編程和數(shù)控機(jī)床操作的目的。 關(guān)鍵詞 ： 機(jī)械制造，加工工藝，花鍵軸，數(shù)控編程 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 Abstract NC (numerical control technology) is widely used in manufacturing industry, make the present manufacturing production face take on an altogether new aspect, through the graduation design can enable us to master the NC machining programming technology, master the basic principles and methods of design for machine tool fixture design, according to the processing requirements of the corresponding products, improve the design ability structure. Spline shaft parts and occupied a very important position can not be ignored in modern life, its production process for us to master the use of NC programming and other related technologies are of great help. Therefore I learn basic knowledge of NC and the original design of machining process based on the spline shaft parts of NC machining process to explain, hope that through this design can make us get some experience in processing using numerical control technology and products. This paper discusses in detail the processing of spline shaft parts of the processing technology of NC machining technology, through the choice of items to be analysed, the processing technology of components, turning tooling, making the process card, should pay attention to the problems of NC program using spline shaft machining CNC technology, get a comprehensive, the training system in NC technology application, basically reached the flexible use of processing all kinds of CNC technology parts, master the NC programming and NC machine tool operation purpose. Keywords: machinery manufacturing, processing, spline shaft, NC programming 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 目 錄 第一章 緒論 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 1.1 本論文的目的和意義 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 1.2 數(shù)控機(jī)床的介紹 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第二章 零件圖工藝性分析 . 6 2.1零件結(jié)構(gòu)功用分析 . 6 2.2零件技術(shù)條件分析 . 6 2.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 . 7 第三章 軸類零件的材料和毛坯選擇 . 8 3.1毛坯 類型 .9 3.2 毛坯余量確定 . 9 3.3毛坯零件合圖草圖 . 10 第四章 機(jī)械加工工藝路線確定 . 10 4.1加工方法分析確定 . 11 4.2加工順序的安排 . 12 4.3定位基準(zhǔn)選擇 . 12 4.4加工階段的劃分說明 . 12 4.5主要機(jī)加工工序簡圖 . 13 第五章 工序尺寸及其 .公差確定 . 16 第六章 切削用量及工時(shí)定額確定 . 177 6.1粗車 . 177 6.2半精車 . 17 6.3粗銑花鍵 . 17 第七章 程序編寫及程序說明 . 18 8總結(jié) . 20 9致謝 .21 8參考資料 . 22 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 1 頁 第一章 緒論 1 本 論文 的目的和意義 通過典型軸零件數(shù)控車床加工設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高工藝分析、工藝設(shè)計(jì)及工藝技術(shù)文件的編寫、程序編寫，提高綜合數(shù)控加工技能。 是專業(yè)各門課程綜合應(yīng)用，提高專業(yè)能力。 設(shè)計(jì)與工作實(shí)際相結(jié)合，提高工作適應(yīng)能力。 1.1 目的： 1.1.1、 通過零件加工工藝設(shè)計(jì)進(jìn)一步掌握零件加工的過程和每一步的加工要求，在設(shè)計(jì)過程中，充分利用在校所學(xué)內(nèi)容，使之融會(huì)貫通，加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。 1.1.2、 設(shè)計(jì)過程中必須認(rèn)真考慮加工三要素的設(shè)定，它們是加工中最重要的三個(gè)參數(shù)。合理設(shè)置可以提高加工精度，縮短加工時(shí)間，節(jié)約生產(chǎn)成本。通過設(shè)計(jì)可以更深一點(diǎn)地理解并掌握三要素的設(shè)定方法。 1.1.3、 在此次設(shè)計(jì)過程中，肯定會(huì)遇到各種各樣的困難，這也能提高我遇到問題解決問題的能力。對(duì)今后的工作以及生活都大有益處。 1.2 意義 ： 1.2.1、 隨著 全國產(chǎn)業(yè)機(jī)械化的提高，相應(yīng)的機(jī)械零件的加工精度要求也隨之愈加嚴(yán)格，對(duì)零件加工工藝進(jìn)行合理設(shè)計(jì)能更好的在現(xiàn)有的加工條件下使加工精度得以最大化。 1.2.2、 在制造業(yè)要求 “ 成本最低化，利益最大化 ” 的大前提下，零件加工工藝也有充分的必要性。它可以縮短加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降低原材料的報(bào)廢率，從另一方面講，也有效的降低了工人們的勞動(dòng)強(qiáng)度。 1.2.3、 花鍵軸零件在現(xiàn)代生活中占據(jù)十分重要和不可忽視的地位，它的數(shù)控生產(chǎn)加工工藝對(duì)于我們熟練掌握運(yùn)用數(shù)控編程等相關(guān)技術(shù)有很大的幫助。 花鍵在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用非常廣泛 ,按行業(yè)分 有 :汽車 /各類生產(chǎn)用機(jī)械 /航空航天 /船舶重工等領(lǐng)域都有用到 ,一般都是起傳動(dòng)作用 。為此我在所學(xué)數(shù)控基礎(chǔ)知識(shí)和原有的加工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上對(duì)花鍵軸零件的數(shù)控加工等工藝作出闡述，希望通過對(duì)此設(shè)計(jì)能使我們?cè)跀?shù)控技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)品的加工方面得到一定的經(jīng)驗(yàn)。 2 數(shù)控機(jī)床的介紹 2.1 數(shù)控機(jī)床的 概念 數(shù)控（英文名字： Numerical Control 簡稱 :NC）技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。數(shù)控一般是采用通用或 專用計(jì)算機(jī) 實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制，因此數(shù)控也稱為 計(jì)算機(jī)數(shù)控 (Computerized Numerical Control )，簡稱 CNC，國外一般都稱為 CNC，很少再用 NC 這個(gè)概念了。 它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 2 頁數(shù)控車床又稱為 CNC 車床，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制車床，是目前國內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床，約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的 25%。數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一 體的機(jī)電一體化產(chǎn)品。是機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度、高效率、高自動(dòng)化和高柔性化等優(yōu)點(diǎn)的工作母機(jī)。 數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一。數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床的主要品種之一，它在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置，幾十年來一直受到世界各國的普遍重視并得到了迅速的發(fā)展。 數(shù)控車床、車削中心，是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床。它具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋。具有直線插補(bǔ) 、圓弧插補(bǔ)各種補(bǔ)償功能，并在復(fù)雜零件的批量生產(chǎn)中發(fā)揮 了良好的經(jīng)濟(jì)效果 。 2.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展 自從 1952 年美國麻省理工學(xué)院研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床以來，數(shù)控機(jī)床在制造工業(yè)，特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)無論在硬件和軟件方面，都有飛速發(fā)展。在數(shù)控機(jī)床的早期產(chǎn)品中，數(shù)控裝置是專用的。近年來，數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和超高速切削超精密加工等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以及電子計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷成熟，為數(shù)控機(jī)床的技術(shù)進(jìn)步提供有利條件的同時(shí)，也提出了更高的要求 。數(shù)控裝置中的邏輯電路已被計(jì)算機(jī)所取代，從而實(shí)現(xiàn)了控制多樣化和多功能化，為更好地滿足市場的需要，達(dá)到現(xiàn)代制造技術(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床所提出的更高要求，使數(shù)控機(jī)床控制功能實(shí)現(xiàn)最佳控制和自適應(yīng)控制，在數(shù)控機(jī)床中增加其系統(tǒng)診斷功能并通過傳感器反饋，實(shí)現(xiàn)加工智能化，更好地保證系統(tǒng)的可靠性是十分必要的。總之，數(shù)控機(jī)床應(yīng)不斷吸收最新最先進(jìn)技術(shù)成就，朝著高可靠性、高速度化、高效率化、高精度化、高柔性化、高智能化、數(shù)控編程自動(dòng)化、制造控制系統(tǒng)小型化、多功能復(fù)合化、設(shè)計(jì)宜人化等方向發(fā)展然而，由于我國工業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，以企業(yè)為主體的創(chuàng)新 體系尚未建立，數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化時(shí)間短；企業(yè)自身裝備的數(shù)控化效率低，信息化管理水平不高，對(duì)國外尖端技術(shù)的依存度很高；數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展技術(shù)能力低下，研發(fā)能力有限，基礎(chǔ)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)研究還很薄弱，基礎(chǔ)開發(fā)理論研究 基礎(chǔ)工藝研究和應(yīng)用軟件開發(fā)還不能適應(yīng)數(shù)控技術(shù)快速發(fā)展的要求；科技人才不足 ,缺乏高級(jí)技術(shù)人員，科技投入和科研設(shè)施尚不適應(yīng)等，這些問題的存在，使得我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展緩慢年國務(wù)院 8 號(hào)文件國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見中，首次將數(shù)控機(jī)床列入重大技術(shù)裝備，并提出明確要求：發(fā)展大型精密高速數(shù)控裝備和數(shù)控系統(tǒng) 及功能部件，改變大型高精度數(shù)控機(jī)床大部分依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，滿足機(jī)械航空航天等工業(yè)發(fā)展的需要。可見，以國家意志啟動(dòng)的振興裝備制造業(yè)的舉措，為我國機(jī)床工具行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 3 頁極好的外部環(huán)境，提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。因此，在國家加大支持力度的前提下，企業(yè)要加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的投入，不斷提高數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平，增強(qiáng)自身實(shí)力，以突破國際巨頭的技術(shù)封鎖 2.3 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使 機(jī)床動(dòng)作并加工零件。 數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)： 加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量； 可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件； 加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間； 機(jī)床本身的精度高、剛性大 ,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的 35倍）； 機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度； 對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高 2.4 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展前景 為了滿足市場和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，為了達(dá)到現(xiàn)代制造技術(shù)對(duì)數(shù)控技術(shù)提出的更高的要求，數(shù)控未來仍然繼續(xù)向開放式、基于 PC 的第六代方向、高速化和高精度化、智能化等方向發(fā)展。 1、開放式 為適應(yīng)數(shù)控進(jìn)線、聯(lián)網(wǎng)、普及型個(gè)性化、多品種、小批量、柔性化及數(shù)控迅速發(fā)展的要求，最重要的發(fā)展趨勢(shì)是體系結(jié)構(gòu)的開放性，設(shè)計(jì)生產(chǎn)開放式的數(shù)控系統(tǒng)，例如美國、歐共體及日本發(fā)展開放式數(shù)控的計(jì)劃等。 2、基于 PC 的第六代方向 基于 PC 所具有的開放性、低成本、軟硬件資源豐富等特點(diǎn)，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會(huì)走上這條道路。至少采用 PC 機(jī)作為它的前端機(jī)，來處理人機(jī)界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題，由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù) 控的任務(wù)。 PC機(jī)所具有的友好的人機(jī)界面，將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程通訊，遠(yuǎn)程診斷和維修將更加普遍。 3、高速化、高效化 機(jī)床向高速化方向發(fā)展，可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。超高速加工技術(shù)對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性。 90年代以來，隨著超高速切削機(jī)理、超硬耐磨長壽命刀具材料和磨料磨具，大功率高速電主軸、高加 /減速度直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給部件以及高性能控制系統(tǒng)（含監(jiān)控系統(tǒng)）和防護(hù)裝置等一系列技術(shù)領(lǐng)域中關(guān)鍵技術(shù)的 解決，歐、美、日各國爭相開發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機(jī)床，加快機(jī)床高速化發(fā)展步伐。高速主軸單元（電主軸，轉(zhuǎn)速 15000 100000r/min）、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 4 頁高速且高加 /減速度的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件（快移速度 60120m/min，切削進(jìn)給速度高達(dá) 60m/min）、高性能數(shù)控和伺服系統(tǒng)以及數(shù)控工具系統(tǒng)都出現(xiàn)了新的突破，達(dá)到了新的技術(shù)水平。 根據(jù)高效率、大批量生產(chǎn)需求和電子驅(qū)動(dòng)技術(shù)的飛速發(fā)展，高速直線電機(jī)的推廣應(yīng)用，開發(fā)出一批高速、高效的高速響應(yīng)的數(shù)控機(jī)床以滿足汽車、農(nóng)機(jī)等行業(yè)的需求。還由于新產(chǎn)品更新?lián)Q代周期加快，模具、航空、軍 事等工業(yè)的加工零件不但復(fù)雜而且品種增多。 4、高精度化 精密化是為了適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展的需要，也是為了提高普通機(jī)電產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性，減少其裝配時(shí)的工作量從而提高裝配效率的需要。從精密加工發(fā)展到超精密加工（特高精度加工），是世界各工業(yè)強(qiáng)國致力發(fā)展的方向。其精度從微米級(jí)到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)（ 10nm），其應(yīng)用范圍日趨廣泛。超精密加工主要包括超精密切削（車、銑）、超精密磨削、超精密研磨拋光以及超精密特種加工（三束加工及微細(xì)電火花加工、微細(xì)電解加工和各種復(fù)合加工等）。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)超精 密加工技術(shù)不斷提出了新的要求。新材料及新零件的出現(xiàn)，更高精度要求的提出等都需要超精密加工工藝，發(fā)展新型超精密加工機(jī)床，完善現(xiàn)代超精密加工技術(shù)，以適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展。 隨著高新技術(shù)的發(fā)展和對(duì)機(jī)電產(chǎn)品性能與質(zhì)量要求的提高，機(jī)床用戶對(duì)機(jī)床加工精度的要求也越來越高。為了滿足用戶的需要，近 10多年來，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由 10 m提高到 5 m，精密級(jí)加工中心的加工精度則從 35 m，提高到 11.5 m。 5、高可靠性 數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于被控設(shè)備的可靠性在一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，但也不是可靠性 越高越好，仍然是適度可靠，因?yàn)槭巧唐罚苄阅軆r(jià)格比的約束。對(duì)于每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在 16小時(shí)內(nèi)連續(xù)正常工作，無故障率 P(t) 99%以上的話，則數(shù)控機(jī)床的平均無故障運(yùn)行時(shí)間 MTBF就必須大于 3000小時(shí)。 MTBF大于 3000 小時(shí)，對(duì)于由不同數(shù)量的數(shù)控機(jī)床構(gòu)成的無人化工廠差別就大多了，我們只對(duì)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床而言，如主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為 10： 1的話（數(shù)控的可靠比主機(jī)高一個(gè)數(shù)量級(jí)）。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的 MTBF就要大于 33333.3小時(shí)，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動(dòng)等的 MTBF就必須大于 10萬小時(shí) 。 6、智能化 隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面。 （ 1）應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù) 數(shù)控系統(tǒng)能檢測(cè)過程中一些重要信息，并自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的。 （ 2）引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工 將熟練工人和專家的經(jīng)驗(yàn)，加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中，以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫為支 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 5 頁撐，建立具有人工智能的專家系統(tǒng)。 （ 3）引入故障診斷專家系統(tǒng) （ 4）智能化數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)裝置 可以通過自動(dòng)識(shí)別負(fù)載，而自動(dòng)調(diào) 整參數(shù)，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳的運(yùn)行。 可以通過自動(dòng)識(shí)別負(fù)載，而自動(dòng)調(diào)整參數(shù)，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳的運(yùn)行。 綜上所述，由于數(shù)控機(jī)床不斷采納科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的各種新技術(shù)，使得其功能日趨完善，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的地位也顯得越來越重要，數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 6 頁第二章 零件圖工藝性分析 2.1 零件結(jié)構(gòu)功用分析 零件圖對(duì)于機(jī)械制造工人來說是生產(chǎn)的指令，是表達(dá)設(shè)計(jì)意圖的載體，加工人員讀圖上的差錯(cuò)將影響零件加工工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量。下面從加工制造 人員的視角談?wù)劻慵D識(shí)讀的方法。 看懂一組視圖，想象出零件結(jié)構(gòu)、形狀是讀懂零件圖的關(guān)鍵。 先看主視圖，分析表達(dá)方法，如視圖、剖視圖、剖面圖等表達(dá)方法，看懂投影方向、剖切位置等。 再結(jié)合其它視圖，運(yùn)用形體分析法等方法，分析各圖投影間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，想象出零件的主要結(jié)構(gòu)形狀 。 然后分析細(xì)節(jié)，分析零件的輔助結(jié)構(gòu)，如倒角、退刀槽、中心孔、起模斜度、鑄造圓角等，設(shè)法理解這些結(jié)構(gòu)存在的理由、用途。 工件圖樣用尺寸標(biāo)注確定零件形狀、結(jié)構(gòu)大小和位置要求，是正確理解工件加工要求的主要的依據(jù)之一 。 首先找出各方向的尺寸基準(zhǔn)，了解各部分 的定形尺寸，定位尺寸和總體尺寸。軸類零件的軸向尺寸，往往以重要的端面這基準(zhǔn)，徑向尺寸以中心軸線為基準(zhǔn)。其次是要分析圖樣中加工輪廓的幾何元素是否充分，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)、漏、矛盾、模糊不清的情況時(shí)，應(yīng)向技術(shù)管理人員及時(shí)反映。 跟據(jù)零件簡圖分析：該主軸零件的結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：從形狀上看該工件為階梯結(jié)構(gòu)的花鍵軸，由于長度與直徑之比 L/D 5，所以該工件屬于鋼性主軸。從表面加工類型看。主要加工表面有圓柱面、花鍵、單鍵槽、螺紋，屬于典型的加工表面，易加工。 2.2 零件技術(shù)條件分析 分析零件圖樣上的公差要求，是確定控制精度加工 工藝的前提。 從工件加工工藝的角度來解讀尺寸公差，它是生產(chǎn)的命令之一，它規(guī)定加工中所有加工因素引起加工因素誤差大小的總和必須在該公差范圍內(nèi)，公差是所有加工因素公共的允許誤差。由機(jī)床、夾具、刀具和工件所組成的統(tǒng)一體稱為 “ 工藝系統(tǒng) ” 。工藝系統(tǒng)的種種誤差，是零件產(chǎn)生加工尺寸誤差的根源。 1尺寸精度： 兩端軸段為 008.020 ，中間軸段為 003.025， 001.026，花鍵外圓 003.033，健齒寬01.006.08 ，鍵槽寬度 15.065.05 鍵槽低與外圓母線的距離 0 1.022 ，花鍵軸總長 0 05.0166 左端面與花鍵左端的距離 3.057 ，花鍵左端與 001.026軸段右端面的距離 3.095 。 2位置精度： 螺紋 M24 1.5的左端面和 001.026的右端面相對(duì)于 A、 B兩基面軸線的圓動(dòng)誤差為 0.04mm?；ㄦI齒面相對(duì)于 A、 B兩基面軸線的平行度誤差為 38:0.03mm,鍵槽與花鍵軸線的對(duì)稱度誤差為 0.05mm。 3表面粗糙度： 兩端軸端 008.020 外圓和 003.025、 001.026外圓為 Ra=0.8um,花鍵齒面及其左端面、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 7 頁螺紋 M24 1.5 的左端面和 001.026的右端面為 Ra=1.6um， M24 1.5 的螺紋及花 鍵右端面為Ra=3.2um,花鍵齒根圓為 Ra=6.3um,其余為 Ra=6.3um。 2.3 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用的要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性，它是評(píng)價(jià)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)劣的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。零件切削加工的結(jié)構(gòu)工藝性涉及加工時(shí)的裝夾、對(duì)刀、測(cè)量和切削效率等。 結(jié)論：該軸結(jié)構(gòu)較規(guī)則且為階梯結(jié)構(gòu)的花鍵軸，由于長度與直徑之比 L/D 5，所以該工件屬于鋼行主軸。從表面加工類型看。主要加工表面有圓柱面、花鍵、單鍵槽、螺紋，屬于典 型的加工表面，采用一般的加工即可，但有些面表面精度要求較高，需進(jìn)行磨削方可滿足要求。在加工鍵槽和中心孔時(shí)，采用專用夾具定位和加緊，螺紋加工安排在半精加工后。 軸類零件是常見的典型零件之一，其主要功用是支持傳動(dòng)零部件（齒輪、皮帶輪、離合器等），傳遞扭矩和承受載荷，就其功用可分為：主軸、異形軸和其它軸三類，主軸除支持齒輪或皮帶輪、離合器外，還將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及扭轉(zhuǎn)力矩通過主軸端部的夾具傳給工件或刀具；異形軸可通過凸輪、偏心和曲拐部分將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，其它軸則主要傳遞扭矩或承受載荷。 從軸類零件的結(jié)構(gòu)特性來看，它 們是長度（ L）大于直徑（ d）的回轉(zhuǎn)體零件，若 L/d 12，通常稱為剛性軸；而 L/d 12稱為撓性軸，其被加工表面常有內(nèi)外圓柱表面、圓錐面及花鍵、鍵槽、螺紋等。根據(jù)軸類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精度要求，應(yīng)選擇合理的定位基準(zhǔn)和加工方法進(jìn)行加工。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 8 頁 第三章 軸類零件的材料和毛坯選擇 3.1 毛坯類型 軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工件條件和使用要求選用不同的材料。 45 號(hào)鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜，經(jīng)過調(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，局部淬火后在 回火，表面硬度可達(dá) HRC4552。 40Cr等合金鋼結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度，而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，具有較高的綜合機(jī)械性能。軸承鋼 GCr15和彈簧鋼 Mn 可制造較高精度的軸。 20CrMnTi、 18CrMnTi、 20Mn2B、 20Cr等低碳合金鋼含鉻、錳鈦和硼等元素，可用來制造在高速度、重載荷等條件下的軸類零件。 軸桿類零件是機(jī)械產(chǎn)品中支承傳動(dòng)件、承受載荷、傳遞扭矩和動(dòng)力的常見典型零件，其結(jié)構(gòu)特征是軸向（縱向）尺寸遠(yuǎn)大于徑向（橫向）尺寸，包括各種傳動(dòng)軸、機(jī)床主軸、絲桿、 光桿、偏心輪、凸輪軸、齒輪軸等。 軸類零件最常用的毛坯是型材和鍛件，對(duì)于某些大型的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的軸也可用鑄件或焊接結(jié)構(gòu)件。 毛坯是用來加工各種工件的坯料，毛坯主要有：鑄件，鍛件，焊件，沖壓件及型材等。 根據(jù)軸類零件的特性：在傳遞力矩過程中要承受很強(qiáng) 的沖擊力和很 大的交變載荷，要求材料應(yīng)有較高的強(qiáng)度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度和耐磨性，而且其輪廓形狀不復(fù)雜，故采用鍛件。 零件尺寸不大，而且零件屬于中批量生產(chǎn)，故采用模鍛。 3.2 毛坯余量確定 毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，則零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量越少，材料消耗越少，可充分提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，但是毛坯制造費(fèi)用會(huì)提高，在確定毛坯時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)械加工和毛坯制造兩方面考慮。 由于毛坯制造技術(shù)的限制，零件被加工表面的技術(shù)要求還不能從毛坯制造直接得到，因此毛坯上某些表面需要留一定的加工余量，通過機(jī)械加工達(dá)到零件的質(zhì)量要求。 查機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝簡明手冊(cè)表 10-8得：毛坯單邊余量公差為 3 5.21 ， L=176mm。各倒角 R=1mm。 3.3 毛坯零件合圖草圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 9 頁4 39 5 0 . 31 6 60- 0 . 0 85 7 0 . 34 555M24X1.5250-0.03330-0.03260-0.015.53.52.55.55353200.008200.008 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 10 頁 第四章 機(jī)械加工 工藝路線確定 方案 I： 5 鍛件 10 熱處理 正火。 15 車 粗車左端面及外圓各段，打中心孔。 20 車 半精車左端外圓及倒角切退刀槽。 25 車 車螺紋。 30 車 粗車右端面及外圓各段，打中心孔。 35 半 半精車右端外圓及倒角切退刀槽。 40 熱處理 局部淬火。 42 修研 修研中心孔 45 磨 磨各軸段外圓。 50 銑 粗銑花鍵。 55 銑 精銑花鍵。 60 銑 銑鍵槽。 62 銑 銑鍵槽 65 磨 磨花鍵。 68 磨 磨鍵槽 70 清理 去毛刺。 75 檢驗(yàn)。 80 入庫。 方案 II： 5 鍛件 10 熱處理 15 車 粗車左端面，打中心孔。 20 車 粗車右端面，打中心孔。 25 粗車 粗車右端外圓各部。 30 粗車 粗車左端外圓各部。 35 修研 修研兩中心孔。 40 半精車 左端外圓及倒角切退刀槽。 45 半精車 右端外圓及倒角切退刀槽。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 11 頁50 精車 右端外圓及倒角切退刀槽。 55 精車 左端外圓及倒角切退刀槽。 60 半精車 螺紋。 65 銑 粗銑花鍵。 70 銑 半精銑花鍵。 75 銑 精銑花鍵。 80 熱處理 局部淬火。 85 銑 銑鍵槽。 90 修研 修研中心孔。 95 磨 磨花鍵。 100 磨 磨各軸段外圓。 105 檢驗(yàn)。 110 入庫。 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求條件和產(chǎn)品的發(fā)展情況等因素來綜合考慮分析，對(duì)于數(shù)控機(jī)床零件的一般采用工序集中地原則（縮短輔助時(shí)間 ，而且易于保證加工表面之間的相互位置精度，并且減少了操作工人的人數(shù)和生產(chǎn)面積；縮短了工藝流程），所以對(duì)于內(nèi)外圓柱面的加工選擇方案 I。 4.1 加工方法分析確定 由于零件精度要求高，為使其達(dá)到要求，加工方法有粗車，半精車，磨削。 根據(jù)各表面加工要求各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度查表選擇零件主要表面的加工方法。 008.020 外圓柱面： 加工方案： 粗車 -半精車 -磨削 公差等級(jí)： IT11 IT9 IT7 粗糙度： 12.5 3.2 0.8 花鍵寬： 5 015.0065.0 加工方案： 粗銑 -半精銑 -磨削 公差等級(jí)： IT11 IT9 IT8 粗糙度： 12.5 3.2 1.6 0 01.026 外圓柱面： 加工方案： 粗車 -半精車 -磨削 公差等級(jí)： IT11 IT9 IT7 粗糙度： 12.5 3.2 0.8 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 12 頁4.2 加工順序的安排 車端面打中心孔 車外圓 車螺紋 磨削 -銑花鍵鍵槽 加工工序的劃分： 1 加工基準(zhǔn)面 從圖可知，先以兩端面為開始工序進(jìn)行加工這樣就可以為后序的加工提供精基準(zhǔn)。 2 劃分加工階段 該零件的加工質(zhì)量要求較高，因此加工階段劃分為：粗加工、半精加工、磨削三個(gè)階段。 3 次要表面可穿插在各階段間進(jìn)行加工 在加工各短軸肩時(shí)，放在半精加工，這樣能使加工階段更加明顯。 熱處理工序的劃分： 由于材料是 20Cr,進(jìn)行加工時(shí)工件易變形，為了提高它的加工性能，在加工鍛造該零件前，要進(jìn)行正火處理。由于該零件的花鍵加工精度高，使它的耐磨性高，因此要進(jìn)行局部淬火。 4.3 定位基準(zhǔn)選擇 （ 1）選擇精基準(zhǔn)：以兩中心孔為精基準(zhǔn)，采用兩頂裝夾定位，便于位置精度的保證。為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)。 （ 2）選擇粗基準(zhǔn)：以外圓柱面為粗基準(zhǔn)。 4.4 加工階段的劃分說明 粗車左端面及外圓各 段，打中心孔： 工序 15 半精車左端外圓及倒角切退刀槽： 工序 20 車螺紋： 工序 25 粗車右端面及外圓各段，打中心孔： 工序 30 半精車右端外圓及倒角切退刀槽： 工序 35 磨各軸段外圓： 工序 45 粗銑花鍵。 工序 50 銑鍵槽： 工序 60 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 13 頁4.5 主要機(jī)加工工序簡圖 15 車 粗車左端面及外圓各段，打中心孔。 20 車 半精車左端外圓及倒角切退刀槽。 25 車 車螺紋。 30 車 粗車右端面及外圓各段，打中心孔。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 14 頁 35 車 半精車右端外圓及倒角切退刀槽。 45 磨 磨各軸段外圓。 50 銑 粗銑花鍵。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 15 頁 60 銑 銑鍵槽。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 16 頁 第五章 工序尺寸及其 .公 差確定 基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸確定 加工表面 003.033 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級(jí) 基本尺寸 工序尺寸及其公差 毛坯 （ 5.21） 39 5.2139 粗車 4mm IT11（ 062.0） 35 0 62.035 半精車 1.6mm IT9( 016.0) 33.4 0 16.04.33 磨削 0.4mm IT7( 003.0) 33 0 03.033 加工表面 001.026 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級(jí) 基本尺寸 工序尺寸及公差 毛坯 ( 5.21) 31 5.2131 粗車 3mm IT11( 058.0) 28 0 58.028 半精車 1.6mm IT9（ 012.0） 26.4 0 12.04.26 磨削 0.4mm IT( 001.0) 26 0 01.026 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 17 頁 第六章 切削用量及工時(shí)定額確定 6.1 粗車 選擇切削深度：單邊總余量為 3，粗車工序中 Ap=2留下 0.8給半精車， 0.2給磨。 選擇進(jìn)給量：考慮刀桿尺寸，工件直徑及一定的切削深度，從表 3-13中選 f=0.5mm/r 選擇切割 深度：根據(jù)工件材料 20cr 熱處理（正火）及選定切削深度和進(jìn)給量，從表 3 19 中選 u=1.4m/s(85m/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n的計(jì)算值為 n=1000v/3.14 43=630r/min 從表 4.3-1機(jī)床軸箱標(biāo)牌上查得實(shí)際的主軸的轉(zhuǎn)速取 710r/min 故切削速度 v=3.14dn/1000=3.14 43 710/1000=1.6m/s（ 95.8m/min） 計(jì)算切削工時(shí)：取切入長度 I=2mm 切出長度 I2=2mm 則切削工時(shí)： tm=2 72=2+2/710 0.5=25s 6.2 半精車 選擇切削深度： ap=1mm 選擇進(jìn)給速度：根據(jù)工作材料及選定切削深度及進(jìn)給量選取 v=1.7m/s 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： n=1000 1.7 60/3.14 (43-6)=877.9r/min 從主軸箱表牌上查實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速取為 900r/min 計(jì)算切削工時(shí)： nf=76/900 0.3=16.8min 6.3 粗銑花鍵 定銑削深度：由于加工余量不大，故可一次走刀完成，擇 ac=zb0.7mm 確定每齒進(jìn)給量： af=0.1mm 計(jì)算切削速度：根據(jù)表 3-27選刀具耐用度 t=7.8 1000 由表 3-29確定 cv=68.5,zv=0.25,xv=0.3,yv=0.2,uv=0.1,pv=0.1,m=0.2 v=81.68s/min 選定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n=1000v/3.14 d=1000 81.68/3.14 100=260r/min 根據(jù)機(jī)床說明書選 n=255r/min 實(shí)際切削速度為 v=3.14dn/1000=3.14/100=80.07m/min 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 裝 訂 線 共 22 頁 第 18 頁 第七章 程序編寫及程序說明 編程是零件加工的加工順序，刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)據(jù)，工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度，切削深度）以及輔助操作加工信息。 N10 O0001 程序號(hào) N20 T0101 換 1號(hào)刀，調(diào)用 1號(hào)刀具補(bǔ)償 N30 M03 S1000 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 1000r/min N40 M08 切削液開 N50 G00 X30 Z5 快速運(yùn)動(dòng)到循環(huán)起點(diǎn) N60 G71 U1 R1 N70 G71 P80 Q170 UO.3 W0 N80 GOO X18 循環(huán)程序第一段 N90 G01 Z0 F0.15 S1000 靠近工件 N100 X20 Z-1 倒角 N110 Z-14 車 20 外圓 N120 X24 車 26 右端面 N130 X26 Z-15 倒角 N140 Z-59 車 26 外圓 N150 X27 車 33 右端面 N160 X33 Z-62 倒角 N170 G00 X100 Z100 退刀，遠(yuǎn)離工件 N180 T0202 換 2號(hào)刀調(diào)用 2號(hào)刀具補(bǔ)償 N190 MO3 S500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為 500/min N200 GOO X30 Z-14 刀具運(yùn)動(dòng)到指定位置 N210 G01 X19 F0.08 切槽 N220 X30 退刀 N230 Z-59 F0.2 刀具運(yùn)動(dòng)到指定位置 N240 X24 F0.08 切槽 N250 X40 F0.2 退刀 N260 G00 X100 Z100 遠(yuǎn)離工