軸類零件數(shù)控加工工藝編制及分析正式

1、11 gr* 必 v泰妥校區(qū)衛(wèi)泰山科技學(xué)llH畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）標(biāo)題：軸類零件的數(shù)控加工工藝編制及分析學(xué)生姓名：薛增亮系 部: 機(jī)電工程系專 業(yè)： 機(jī)械制造及其自動化班 級：機(jī)制指導(dǎo)教師：山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)院教務(wù)處制摘要加入世貿(mào)組織后 ,我國機(jī)械制造業(yè)迎來了空前的發(fā)展機(jī)遇 , 我國正逐步變 成“世界制造中心”。為了增強(qiáng)競爭能力，中國制造業(yè)開始廣泛使用先進(jìn)的數(shù)控 技術(shù)， 21 世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競爭，其實(shí)是數(shù)控技術(shù)的競爭。隨著數(shù)控技術(shù)的迅 速發(fā)展及數(shù)控機(jī)床的急劇增長，我國機(jī)械企業(yè)急需大批數(shù)控機(jī)床編程、操作、 維 修技術(shù)人才及模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)人才， 而目前勞動力市場這種技術(shù)應(yīng)用型人才 嚴(yán)重短

2、缺。高等職業(yè)教育的根本任務(wù)就是要從勞動力市場的實(shí)際需要出發(fā)，堅(jiān)持以就 業(yè)為向?qū)?，以全面素質(zhì)為基礎(chǔ)， 以能力為本位， 努力造就數(shù)以千萬計(jì)的制造業(yè)和 現(xiàn)代服務(wù)業(yè)一線迫切需要的高素質(zhì)技能型人才， 用以緩解勞動力市場數(shù)控技能型 人才緊缺的現(xiàn)狀?，F(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序 控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設(shè)備的控制功 能。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置， 使輸入數(shù)據(jù)的存 貯、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)， 均可通過計(jì)算機(jī)軟件來完成。此次設(shè)計(jì)主要是介紹運(yùn)用數(shù)控機(jī)床來加工軸類零件的整個工藝過程及其工 藝分析，即從毛

3、坯到所加工零件這一過程中的工藝及其相應(yīng)的工藝分析， 故此設(shè) 計(jì)便以這一過程而展開設(shè)計(jì)，從而完成此次設(shè)計(jì)任務(wù)。目錄第一章緒論 11. 1數(shù)控技術(shù)的概念及理論 11. 2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向 2第二章零件的工藝分析及規(guī)程 22 . 1零件的用途 22.2零件的結(jié)構(gòu)形狀 22.3零件的表面粗糙度 32.4零件的尺寸精度 42.5工藝規(guī)程的定義 42. 6加工工序的劃分 4第三章毛坯的選擇 53. 1毛坯材料的選擇 53. 2毛坯形狀及尺寸的確定 6第四章機(jī)床、刀具及冷卻液的選擇 74. 1機(jī)床的選擇 74. 2刀具的選擇 84. 3冷卻液的選擇 10第五章量具和夾具的選擇 115. 1量具的選擇 11

4、5. 2夾具的選擇 11第六章裝夾方式和定位基準(zhǔn)的選擇 126. 1裝夾方式的選擇 126. 2定位基準(zhǔn)的選擇 13第七章切削參數(shù)的確定 137. 1切削用量的確定 147. 2加工余量的確定 147. 3走刀路線的確定 15第八章程序的編制及工藝文件的制定 158. 1數(shù)控加工程序的編制 158. 2制定工藝卡 188. 3制定刀具卡 198. 4制定工序卡 20設(shè)計(jì)心得 21參考文獻(xiàn) 22零件設(shè)計(jì)圖 23第一章 緒論傳統(tǒng)的機(jī)械加工都是用手工操作普通機(jī)床作業(yè)的，加工時(shí)用手搖動機(jī)械刀 具切削金屬， 靠眼睛用卡尺等工具測量產(chǎn)品的精度的。 現(xiàn)代工業(yè)早已使用電腦數(shù) 字化控制的機(jī)床進(jìn)行作業(yè)了， 數(shù)控機(jī)

5、床可以按照技術(shù)人員事先編好的程序自動對 任何產(chǎn)品和零部件直接進(jìn)行加工了。這就是我們說的“數(shù)控加工” 。數(shù)控加工廣 泛應(yīng)用在所有機(jī)械加工的任何領(lǐng)域， 更是模具加工的發(fā)展趨勢和重要和必要的技 術(shù)手段。1.1 數(shù)控技術(shù)的概念及理論（ 1）、數(shù)控技術(shù)的概念數(shù)控（英文名字：Numerical Control 簡稱 :NC ）技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺或多臺機(jī)械設(shè)備動作控制的技術(shù)。也可以說成是數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動和工作過程進(jìn)行控制的技 術(shù)。數(shù)控一般是采用通用或?qū)Ｓ糜?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 （Computer Numerical Control ）

6、，簡稱 CNC ，國外一般都稱 為 CNC 。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。（ 2 ）、數(shù)控技術(shù)的基本理論 數(shù)控機(jī)床是按照事先編制好的加工程序，自動地對被加工零件進(jìn)行 加工。我們把零件的加工工藝路線、工藝參數(shù)、刀具的運(yùn)動軌跡、位移量、 切削參數(shù) （主軸轉(zhuǎn)數(shù)、進(jìn)給量、背吃刀量等 ）以及輔助功能 （換刀、主軸正轉(zhuǎn)、 反轉(zhuǎn)、切削液開、關(guān)等 ） ，按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫成 加工程序單， 再把這程序單中的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上（如穿孔紙帶、 磁帶、磁盤、磁泡存儲器 ） ，然后輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置中，從而指揮機(jī)床加 工零件。1.2 數(shù)控技術(shù)的發(fā)

7、展方向隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的 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)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的 擴(kuò)大，他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（ IT 、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越 來越重要的作用， 因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。 世界 先進(jìn)制造技術(shù)的興起和不斷成熟， 對數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求， 超高速切 削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用， 對數(shù)控機(jī)床的各個組成部分提出了更高的性能指 標(biāo)當(dāng)今的數(shù)控機(jī)床正在不斷采用最新技術(shù)成就，朝著高速化、高精度化、 多功能 化、智能化、系統(tǒng)化與高可靠性等方向發(fā)展。第二章 零件的工藝分析及規(guī)程數(shù)控加

8、工工藝是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用于整個數(shù)控加工工藝過程。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應(yīng)用技術(shù)，它是人們大量數(shù)控加工實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。數(shù)控加工工藝過程是利用切削工具在數(shù)控機(jī)床上直接改變加工對象的形 狀、尺寸、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。2.1零件的用途圖中所設(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。它主要用來連接和支承傳動零部件，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

9、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， 起的作用是支承其它傳動零部件， 傳遞扭 矩和承受載荷，可用于汽車、機(jī)械等行業(yè)。2.2零件的結(jié)構(gòu)形狀c?R10910.11inqiQ22Fi20技術(shù)要求；未注倒角C4圖2-1如圖2-1所示，此零件為結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的不規(guī)則軸類零件，且右端最小,左端次之，中間最大，包含著曲面、內(nèi)孔、螺紋及槽等一些較難加工的部分。零件的右端是一個半球面，其左邊是一個螺紋臺階，再接著是一個槽。零 件的左端含有一內(nèi)孔，且內(nèi)孔外沿倒有圓角。左端的第一個臺階上含有一個內(nèi)凹 圓弧面。整體上說，此零件由左向右呈中、大

10、、小結(jié)構(gòu)分布。2.3零件的表面粗糙度定義：表面粗糙度是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷不平度。其兩 波峰或兩波谷之間的距離（波距）很小（在 1 mm以下），用肉眼是難以區(qū)別的， 因此它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小，則表面越光滑。表面粗糙度的大小，對機(jī)械零件的使用性能有很大的影響，因此，要在滿足零件表面功能的前提下，合理選用表面粗糙度參數(shù)。1.6/由零件圖所示可知，所示零件的表面粗糙度大部分需要控制在以內(nèi)，即輪廓的算術(shù)平均偏差 Ra的上限值為1.6卩m。除了零件右端的半球面、螺紋及L6/3L6/槽等要控制在.以外，其余的部分都要控制在以內(nèi)。2.4零件的尺寸精度由圖2-1可知，此零件的總

11、長是88mm最大直徑是042-o.o3s，即0 =42 41.961mm左端最大直徑是 吧筒翊，即0 =3635.961mm孔的長為兇器，即 0=20.1020mm直徑為呢耳即，即0 =24.03624mm由以上幾個尺寸可以得 知此零件有幾處的尺寸精度要求是相當(dāng)高的，這也給此零件的加工帶來了一定的難度，這就需要加工者選擇合適的加工方法和熟練的加工技巧等。2.5工藝規(guī)程的定義機(jī)械加工工藝規(guī)程簡稱工藝規(guī)程，是規(guī)定零件加工工藝過程和操作方法等 的工藝文件。它是在具體的生產(chǎn)條件下，將最合理或較合理的工藝過程和操作方 法，按規(guī)定的形式制成工藝文本，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行的指導(dǎo) 性文件。一般包

12、括以下內(nèi)容：工件加工工藝路線及所經(jīng)過的車間和工段； 各個工 序的內(nèi)容及采用的機(jī)床和工藝裝備；工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法；切削用量； 時(shí)定額及工人的技術(shù)等級等。2.6 加工工序的劃分a） 首先 ，先明確一下加工工序劃分的原則：（1）、按工序集中劃分工序的原則（2）、按粗, 精加工劃分工序的原則（3）、按刀具劃分工序的原則（4）、按加工部位劃分工序的原則b） 具體加工工序劃分如下：（1）、先加工零件的右端，切端面；（2）、粗車外圓；（3）、精車外圓；（4）、切槽；（5）、車螺紋；（6）、再掉頭加工零件的左端，切端面；（7）、用麻花鉆鉆孔；（8）、粗車外圓；（9）、精車外圓；（10）、鏜孔；（11）、

13、檢驗(yàn)。第三章 毛坯的選擇零件是由毛坯按照其技術(shù)要求經(jīng)過各種加工而最后形成的。 毛坯種類的選 擇不僅影響毛坯的制造技術(shù)及費(fèi)用， 而且也與零件的機(jī)械加工技術(shù)和加工質(zhì)量密 切相關(guān)。 為此需要毛坯制造和機(jī)械加工兩方面的技術(shù)人員密切配合， 合理地確定毛坯的材料、結(jié)構(gòu)形狀及尺寸3.1毛坯材料的選擇材料選擇的一般原則是:(a) 材料的力學(xué)性能。根據(jù)零件的工作條件、損壞(或失效)形式，選 擇滿足力學(xué)性能的材料；(b) 材料的工藝性能。對零件加工生產(chǎn)有直接的影響，甚至是決定性的;(c) 材料的經(jīng)濟(jì)性。主要是價(jià)格比。選擇毛坯材料的基本過程：首先得從毛坯材料的服役條件開始，通過對失效形式的分析從而完成材 料的預(yù)選，

14、然而失效形式的分析又得從材料的力學(xué)性能、工藝性能和經(jīng)濟(jì)性著 手。完成材料的預(yù)選過后就需設(shè)計(jì)計(jì)算，強(qiáng)度校核，主要是從材料的耐用性、 結(jié)構(gòu)尺寸的合理性及材料的變形和抗斷裂能力三個方面考慮，進(jìn)而最終選定毛 坯材料。(如圖3-1)圖3-1毛坯材料的選擇結(jié)果:綜合上考慮，加工此零件所選用的毛坯材料為 45號鋼，因?yàn)?5號鋼為優(yōu) 質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高，易切削加工，常用來做模板、連桿、螺栓、齒 輪及軸類等，且需進(jìn)行熱處理（推薦熱處理溫度：正火850 C,淬火840 C,回火 600 C）。3.2毛坯形狀及尺寸的確定毛坯是根據(jù)零件所要求的形狀、力學(xué)性能及工藝尺寸等而制成的供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對象。此次設(shè)計(jì)

15、根據(jù)工件材料、零件形狀、 力學(xué)性能及工藝尺寸等 特性的要求，應(yīng)當(dāng)選擇的毛坯材料為 50mm勺45號鋼，并要盡量使各個回轉(zhuǎn)表 面上的余量分布均勻。由于零件圖樣尺寸為 88mnh 42mn，所以，為了使毛坯 盡量的最小化，毛坯材料應(yīng)當(dāng)選擇尺寸為120mrK 50mm勺棒狀材料。綜上所述, 此次設(shè)計(jì)的零件毛坯材料應(yīng)當(dāng)是尺寸為 120mrK 50mm的棒狀45號鋼，且需進(jìn) 行過熱處理。120圖3-2第四章 機(jī)床、刀具及冷卻液的選擇機(jī)床、刀具和冷卻液的選擇往往決定所加工零件的尺寸精度和表面粗糙度，雖然說加工參數(shù)起決定性作用，但是它們的合理選擇也不容忽視。所以，要 加工一個精度高的零件，正確合理地選擇機(jī)床

16、、刀具和冷卻液是其前提。4.1機(jī)床的選擇a）選擇加工機(jī)床，首先要保證加工零件的技術(shù)要求，能夠加工出合格的 零件。其次是要有利于提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。選擇加工機(jī)床一般要考 慮到機(jī)床的結(jié)構(gòu)、載重、功率、行程和精度。還應(yīng)依據(jù)加工零件的材料狀態(tài)、 技術(shù)狀態(tài)要求和工藝復(fù)雜程度，選用適宜、經(jīng)濟(jì)的數(shù)控機(jī)床，綜合考慮以下因 素的影響：（1） 機(jī)床的類別（車、銑、加工中心等）、規(guī)格（行程范圍）、性能（加工 材料）等；（2）數(shù)控機(jī)床的主軸功率、轉(zhuǎn)速范圍、刀具以及刀具系統(tǒng)的配置情況；（3）數(shù)控機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度；（4）零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式；（5）機(jī)床坐標(biāo)系和坐標(biāo)軸的聯(lián)動情況；（6） 控制系統(tǒng)的刀

17、具參數(shù)設(shè)置，包括機(jī)床的對刀、刀具補(bǔ)償以及ATC等相 關(guān)的功能。圖 4-1 數(shù)控 CAK6140b）根據(jù)所設(shè)計(jì)的零件圖分析：該零件由外圓、 槽、螺紋、圓弧和內(nèi)孔構(gòu)成，且加工工序較為復(fù)雜。 所以，為減少對刀和換刀時(shí)間，保證良好的精度要 求，并結(jié)合我院現(xiàn)有機(jī)床的實(shí)際情況，只有選用 FANU（系統(tǒng)的CAK614C數(shù)控車床，如圖4-1所示：該機(jī)床主要性能如下：）工作最大回轉(zhuǎn)直徑：400mm主軸最大轉(zhuǎn)速：2000r/min ；）快移速度 X/Z: 3.8/7.6m/min ；）Z軸行程：1000mm1）主軸最大孔徑：52mrp23）最大工件長度：1000mm4）5）主軸電動機(jī)功率：7.5kw ；67 ）

18、X 軸行程：220mm89）刀架形式：立式4工位；10）刀具安裝尺寸：20 X 20mm11）微機(jī)：全中文液精顯示；12）機(jī)床重量：2250kg ;13）機(jī)床外形尺寸（長X寬X高）：1890X 1150X 1630mm4.2刀具的選擇刀具的選擇是在數(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，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。數(shù)控機(jī)床具有高效率、高精度、高柔性的性能，是現(xiàn)代機(jī)械加工的先進(jìn)工藝 裝備，但是只有配置了與數(shù)控機(jī)床性

19、能相適應(yīng)的刀具，才能使其性能得到充分的 發(fā)揮。數(shù)控機(jī)床上用的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐性好等要求,所以，切削用的刀具材料應(yīng)具備以下性能：（如表4-2所示）表4-2 刀具材料應(yīng)具備的性能希望具備的性能使用時(shí)具備的性能希望具備的性能使用時(shí)具備的性能高硬度耐磨損化學(xué)穩(wěn)定性良好耐氧化、耐擴(kuò)散咼韌性（抗彎強(qiáng)度）耐崩刃、耐破損低親和性耐溶著、耐凝附（粘刀）咼耐熱性耐塑性變形磨削成形性良好提咼刀具制造效率熱傳導(dǎo)能力良好耐熱沖擊、耐熱裂紋鋒刃性良好刃口鋒利表面質(zhì)量好較高精度表面粗糙度小刀片快速更換刀片可轉(zhuǎn)位較強(qiáng)卷屑，斷屑能力去屑能力強(qiáng)調(diào)整尺寸能實(shí)現(xiàn)機(jī)外預(yù)調(diào)或機(jī)內(nèi)補(bǔ)償高壽命磨損小綜合上述因素選擇

20、刀具如下: 45端面刀（圖a） 90外圓車刀（圖b） 寬4mm勺切槽刀（圖c） 60外螺紋刀（圖d） 直徑為.一 20的麻花鉆（圖e） 加工內(nèi)孔的鏜刀（圖f）圖aEX-i圖c圖d4.3冷卻液的選擇要想選擇合適的冷卻液，首先就需了解冷卻液的作用。一般情況下，冷卻 液在數(shù)控車削加工中有如下幾種作用：1 ）降低溫度。帶走切削中產(chǎn)生的大量熱能，降低工件溫度，減小工件的 熱變形?？刂茪堄鄳?yīng)力和微觀裂紋的產(chǎn)生。2）潤滑作用。切削時(shí)，刀具與工件其實(shí)是一個擠壓并摩擦的過程，在這 個過程里面冷卻液起到了潤滑作用，即減小了磨擦阻力 （ 在刀具與工件之間形成 了一種潤滑膜 , 降低刀具的磨損速度 ） ，又保證了加工

21、面的光潔度 （減少了積屑瘤， 鱗刺）。3）及時(shí)清理殘屑的作用。 在進(jìn)行粗加工時(shí)，高速切削，冷卻液強(qiáng)勁的沖 擊車刀，使滯留的殘屑得到及時(shí)的清理。4）防止零件被氧化。 往往在加工過程中零件已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的氧化。 溫度的上升， 各種不同的化學(xué)元素會變得突然活躍起來，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)， 而冷卻 液恰恰能夠?qū)@種活動起到一種限制作用。加工中冷卻液一定要充分 , 過濾的比 較干凈, 另外還要注意冷卻液的濃度。綜合各方面的考慮， 此次設(shè)計(jì)中冷卻液選擇為水溶性切削液。 因?yàn)樗m宜 切削低/ 中碳鋼、鑄鐵、鋁合金、合金 /不銹鋼等，且具有良好的潤滑性能和防銹 性能。相比于非水溶性切削液，冷卻效果更好；不會引起機(jī)

22、床周圍的污染，從而 保持操作環(huán)境的清潔；從價(jià)格上考慮，在適用范圍內(nèi)， 水溶性切削液可大幅度降 低切削液的成本。第五章 量具和夾具的選擇在數(shù)控加工過程中，量具和夾具是絕對不可缺少的部分，否則無法進(jìn)行加 工，而且選擇合適的量具和夾具將會對數(shù)控加工起到積極的作用，例如： 節(jié)省加 工時(shí)間，縮小尺寸誤差及降低加工難度等。5.1 量具的選擇 正確合理的選用量具是保證零件質(zhì)量的重要條件之一。但選擇量具要考慮 多方面的因素。例如 , 測量誤差和加工誤差之間的分配 , 被測對象的精度要求 , 結(jié) 構(gòu)尺寸的大小、形狀、和所用的材料 , 加工的工藝條件、使用測量器具的精確度 和經(jīng)濟(jì)性等。所以，綜合考慮，此次設(shè)計(jì)所選

23、用的量具有： 50 分度游標(biāo)卡尺（圖一）和規(guī)格2550mm內(nèi)徑千分尺（圖二）（圖一）5.2夾具的選擇數(shù)控加工的特點(diǎn)對夾具提出了兩個基本要求：一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對固定；二是要能保證零件與機(jī)床坐標(biāo)系之間的準(zhǔn)確尺寸關(guān)系。依據(jù)零件毛坯的狀態(tài)和數(shù)控機(jī)床的安裝要求，應(yīng)選取能保證加工質(zhì)量、滿足 加工需要的夾具。除此之外，還要考慮以下幾點(diǎn)：（1）當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)夾具和其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。在成批生產(chǎn)時(shí)可以考慮采用專用夾具， 同時(shí)要求夾具的結(jié)構(gòu)簡單。（2）裝夾零件要方便可靠，避免采用占機(jī)人工調(diào)整的裝夾方式，以縮短輔助 時(shí)間，盡量采用

24、液壓、氣動或多工位夾具，以提高生產(chǎn)效率。（3）在數(shù)控機(jī)床上使用的夾具，要能夠安裝準(zhǔn)確，能保證工件和機(jī)床坐標(biāo)系 的相對位置和尺寸，力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、 工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重 合誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算工作量。（4）盡量減少裝夾次數(shù)，做到一次裝夾后完成全部零件表面的加工或大多數(shù) 表面的加工，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度， 達(dá)到充分提 高數(shù)控機(jī)床效率的目的。由于此次設(shè)計(jì)的零件加工批量不大， 且根據(jù)零件裝夾的需要，此次設(shè)計(jì)中僅 需三爪卡盤（如下圖所示）即可完成零件的加工。三爪卡盤第六章裝夾方式和定位基準(zhǔn)的選擇工件的裝夾和定位不僅影響零件的加工質(zhì)量，而且對生產(chǎn)率、加工成本及

25、操作安全都有直接的影響。所以，選擇正確的裝夾方式和定位基準(zhǔn)是很有必要的。6.1裝夾方式的選擇定位和夾緊的整個過程合起來稱為裝夾。選擇合適的裝夾方式是保證精度的前提。常用的裝夾方式有懸臂支撐方 式、兩端支撐方式、橋式支撐法、專用夾具裝夾法。對一般無特殊要求的零件， 我們力求裝夾方便，通常會選用兩端支撐方式或橋式支撐法， 可以克服由于懸臂 支撐方式引起的工件變形。當(dāng)要求批量生產(chǎn)時(shí)，為保證精度，提高效率，通?？?選擇專用夾具裝夾法。另外還應(yīng)注意的是，裝夾時(shí)工件基準(zhǔn)面應(yīng)清潔，無毛刺。 經(jīng)過熱處理的工件一定要清除熱處理留下的渣物及氧化皮。此次設(shè)計(jì)所選用的裝夾方式是懸臂支撐方式，即采用三爪卡盤直接裝夾，

26、因?yàn)檠b夾工件方便，省時(shí)省力，且工件安裝后一般不需要校正，適用于裝夾外形 規(guī)則的中小型零件。6.2定位基準(zhǔn)的選擇在制定零件加工的工藝規(guī)程時(shí)， 正確地選擇工件的定位基準(zhǔn)有著十分重要 的意義。 定位基準(zhǔn)選擇的好壞， 不僅影響零件加工的位置精度， 而且對零件各表 面的加工順序也有很大的影響。1）、基準(zhǔn)：指零件上用來確定其它點(diǎn)、線、面所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。2）、定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)：用未加工過的表面所作的定位基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)：用已加工過的表面所作的定位基準(zhǔn)。 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮的問題是如何使各道工序均有足夠的加工余 量以及工件安裝的穩(wěn)定性。 選擇精基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮的問題是如何保證零件的加工精度以及安裝 可

27、靠。此次設(shè)計(jì)所選用的是以工件的中心孔定位，因?yàn)檩S類零件各外圓表面、螺 紋表面的同軸度及端面對軸線的垂直度是相互位置精度的主要項(xiàng)目， 而這些表面 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線， 采用兩中心孔定位就能符合基準(zhǔn)重合原則。 而 且由于多數(shù)工序都采用中心孔作為定位基面， 能最大限度地加工出多個外圓和端 面，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。第七章 切削參數(shù)的確定在切削加工中，切削速度、切削深度、進(jìn)給量等切削參數(shù)的合理選擇對于 保證加工質(zhì)量、降低加工成本、提高生產(chǎn)效率具有重要意義。在機(jī)床、刀具、工 件等工藝條件一定的情況下， 切削參數(shù)的選擇具有一定的靈活性和能動性， 如切 削參數(shù)選擇適當(dāng)，則可最大限度地發(fā)揮生產(chǎn)潛力。

28、7.1 切削用量的確定 切削用量是切削時(shí)各運(yùn)動參數(shù)的總稱，包括切削速度、進(jìn)給量和背吃 刀量（切削深度） 。合理選擇切削用量對于發(fā)揮 數(shù)控機(jī)床 的最佳效益有著至關(guān)重要的關(guān)系。 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)床說明書、刀具說明書、切削用量手冊，并 結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。本設(shè)計(jì)的所選擇的切削用量是：切削速度vc=50100mm/mi n,進(jìn)給量f=0.1 0.2mm/r,背吃刀量 即=1.5mm7.2 加工余量的確定加工余量是指加工過程中在工件表面所切去

29、的金屬層厚度。余量有總加工 余量和工序余量之分。 由毛坯轉(zhuǎn)變?yōu)榱慵倪^程中， 在某加工表面上切除金屬層 的總厚度，稱為該表面的總加工余量（亦稱毛坯余量） ；一般情況下，總加工余 量并非一次切除， 而是分在各工序中逐漸切除， 故每道工序所切除的金屬層厚度 稱為該工序加工余量 （簡稱工序余量）。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差， 毛坯余量是毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計(jì)尺寸之差。確定加工余量的方法有： 計(jì)算法采用計(jì)算法確定加工余量比較準(zhǔn)確，但需掌握必要的統(tǒng)計(jì) 資料和具備一定的測量手段。 查表法利用各種手冊所給的表格數(shù)據(jù)， 再結(jié)合實(shí)際加工情況進(jìn)行必 要的修正，以確定加工余量。此法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用較

30、多。 經(jīng)驗(yàn)法由一些有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)現(xiàn)場條件和實(shí) 際經(jīng)驗(yàn)確定加工余量。此法多用于單件小批生產(chǎn)。采用經(jīng)驗(yàn)法可得此次設(shè)計(jì)中精加工余量為0.3mm。7.3 走刀路線的確定走刀路線就是刀具在整個加工工序中的運(yùn)動軌跡，它不但包括了工步的內(nèi) 容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。確定走刀路線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1尋求最短加工路線，減少空刀時(shí)間以提高加工效率2為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓一次走刀完成3選擇切入切出方向4選擇使工件在加工后變形小的路線確定本次設(shè)計(jì)零件加工走刀路線為： 先用 G71 加工出零件左端外輪廓 再用 G01 和 G02 鏜出零件左端的內(nèi)孔 接著

31、用 G71 加工出零件右端外輪廓 再接著用 G01 切出零件上的槽 最后用 G92 加工出零件右端的螺紋第八章 程序的編制及工藝文件的制定8.1 數(shù)控加工程序的編制O0001（加工左端外輪廓）M03 S500 T0101（外圓車刀）G00 X52 Z2G71 U1.5 R1G71 P10 Q20 U0.3 W0.1 F0.2N10 G00 X32 Z2G01 Z0X36 Z-2Z-6G02 X36 Z-18 R10G01 Z-24X40X42 Z-25Z-35N20 X80G70 P10 Q20 F0.1G00 X100 Z100M05M30O0002M03 S500 T0202G00 X23

32、.8 Z2G01 Z-20 F0.1X20Z2X28Z0G02 X24 Z-2 R2G01 Z-20X20Z5G00 X100 Z100M05M30O0003M03 S500 T0101G00 X52 Z2（ 加工左端內(nèi)孔 ）鏜刀）（ 加工右端外輪廓 ）（外圓車刀）G71 U1.5 R1G71 P10 Q20 U0.3 W0.1 F0.2N10 G00 X0 Z2G01 Z0G03 X20 Z-10 R10G01 Z-12X26X30 Z-14Z-36X34X36 Z-37Z-48.06G02 X42 Z-56 R12N20 G01 X80G70 P10 Q20 F0.1G00 X100 Z1

33、00切槽刀，切槽）螺紋刀，攻螺紋）T0303G00 X38 Z-36G01 X26 F0.1X50G00 X100 Z100T0404G00 X35 Z-10G92 X28.9 Z-34 F1.5X28.5X28.1X28.05G00 X100 Z100M05M308.2制定工藝卡工藝卡零件名稱連接軸零件材料毛坯種類毛坯硬度45號鋼鑄件不咼單位名稱株洲職業(yè)技術(shù)學(xué)院夾具名稱設(shè)備名稱冷卻液三爪卡盤CAK6140水溶性切削液工序號工序名稱進(jìn)給量/(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速/(r/mi n)切削速度/(m/mi n)備注1備料 0 50 x 120mm2熱處理3平左端面0.350050手動4粗車左外輪廓0.

34、350050自動5精車左外輪廓0.180030自動工序號工序名稱進(jìn)給量/(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速/(r/mi n)切削速度/(m/mi n)備注7鉆孔0.245020手動8鏜孔0.280030自動9平右端面0.350050手動10粗車右外輪廓0.350050自動11精車右外輪廓0.180030自動12切槽0.150050自動13攻螺紋0.550060自動14檢杳15時(shí)效處理16去毛刺17清洗18涂防銹油19入庫編制王凱豐審核批準(zhǔn)共1頁第1頁8.3制定刀具卡刀具卡產(chǎn)品零件連接軸零號 A4名稱名稱圖號程序 00001 00002編號00003工 步 號刀具 號刀具名稱刀具規(guī)格刀具直徑(mm補(bǔ)償量(mm

35、備注1T01外圓車刀90 0 302T02鏜刀020mm0 203T03切槽刀寬4mm040工 步 號刀具 號刀具名稱刀具規(guī)格刀具直徑(mm補(bǔ)償量(mm備注4T04螺紋刀600 305T05端面車刀450 306T06麻花鉆020mm0 20編制王凱豐審核批準(zhǔn)共1頁 第1頁8.4制定工序卡工序卡單位株洲職業(yè)技術(shù)學(xué)院產(chǎn)品名稱或代號零件名稱材料零件圖號名稱連接軸45號鋼A4工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備車間000010000200003三爪卡盤CAK6140實(shí)訓(xùn)中心工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速（r/mi n ）進(jìn)給速度（mm/mi n）背吃刀量/mm備注1平左端面T0545500手動2粗車

36、左端外輪廓T0190500201.5自動3精車左端外輪廓T0190800101.5自動4鉆孔T06020mm50020自動5鏜內(nèi)孔T02020mm60015自動6粗車右端外輪廓T0190500201.5自動7精車右端外輪廓T0190800101.5自動工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速（r/min ）進(jìn)給速度（mm/mi n）背吃刀量/mm備注8切槽T03寬4mm50010自動9攻螺紋T046050020自動編制王凱豐審核批準(zhǔn)共1頁第1頁參考文獻(xiàn)1 劉治映 主編 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）寫作導(dǎo)論中南大學(xué)出版社2王麗潔 主編 數(shù)控加工工藝與設(shè)備 清華大學(xué)出版社 3沈建峰、金玉峰 主編 數(shù)控編程 200 例 中國電力出版社 4梁旭坤、焦建雄 主編 機(jī)械制造基礎(chǔ)（ 1） 中南大學(xué)出版社5魏康民 主編 機(jī)械加工技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社6徐宏海 主編 數(shù)控加工工藝 化學(xué)工業(yè)出版社7焦小明 孫慶群 主編機(jī)械加工技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社8孫小撈 主編 數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn) 機(jī)械工業(yè)出版社9翟瑞波 主編 數(shù)控車床編程與操作實(shí)例 機(jī)械工業(yè)出版社10陳立德 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 高等教育出版社 11趙長明、劉萬菊 主編 數(shù)控加