數(shù)控車配合件工藝與編程

1、配合件的工藝與編程【摘要】數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù),數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品,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)域的擴大他對歸計民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、醫(yī)療、輕工等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因為這些行業(yè)所需要裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢.在我國加入WTO和對外開放進一步深化的新環(huán)境下,發(fā)展我國數(shù)控技術(shù)及裝備是提高我國制造業(yè)信息化水平和國際競爭能力的重要性保證.數(shù)控加工與編程畢業(yè)設(shè)計是數(shù)控專業(yè)教學(xué)

2、體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，通過畢業(yè)設(shè)計使我們學(xué)會了對相關(guān)學(xué)科中的基本理論基本知識進行綜合運用,同時使對本專業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認識,從而達到鞏固、擴大、深化所學(xué)知識的目的,培養(yǎng)和提高了綜合分析問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)新能力。此次的畢業(yè)設(shè)計主要解決的問題是零件的裝夾、刀具的對刀、工藝路線的制訂、工序與工步的劃分、刀具的選擇、切削用量的確定、車削加工程序的編寫、機床的熟練操作。關(guān)鍵詞： 數(shù)控車、工藝分析、加工方案、Abstract: Numerical control technique is to use the technique that th

3、e figure information carries on a control vs machinery running and the operate process, count control an equipage is with the number control technique for the representative's new technique make the machine electricity integral whole that domain and newly arisen manufacturing permeate forming to

4、 turn a product to the tradition, namely the so-called digitize equips. The number controled technical application to not only bring traditional manufacturing business revolution change, make the manufacturing business become the symbol of industrialization, but also along with number control techni

5、cal not only expanding of shape and application realm his some shapes of important crafts(IT, autocar, medical treatment and light work etc.) in returning to account people's livelihoods contain more and more important action, because these crafts is already the big trend of modern shape the dig

6、itize that need to be equiped. Deveolp an our country number under the new surrounding that our country building - out WTO with outward open to deepen further control technique and equipage is exaltation our country importance assurance of the manufacturing business information-based horizontal and

7、international competitive power. The number controls transform and plait distance to graduate a design is number control to constitute number to control the important composition of processing technology professional knowledge and professional skill fraction in the professional teaching system, the

8、design of passing the graduation makes the basic theory that we learned vs related academics basic knowledge progress synthesis usage, make at the same time the understanding to have more complete system to this profession, thus hit consolidation and expand, deepen the purpose of learning the knowle

9、dge, development and exaltation comprehensive analysis problem and problem-solving capability and development the search and innovation capability of science.This time graduation's designing the problem of main settle is the packing of kit clip, tool angel of for establishing knife, craft route,

10、 the sequence tread with work of the select of curtate, tool angel, slice to pare dosage to really settle, the well-trained operation of writing of truning job program, engine bed.Key words: CNC lathe、Process analysis、Processing scheme目錄1 數(shù)控機床的發(fā)展簡介52 數(shù)控加工工藝的基本知識72.1 數(shù)控加工工藝的概念72.2 數(shù)控加工工藝過程72.3 數(shù)控加工的特

11、點73 零件數(shù)控加工前的簡單分析83.1 零件的基本情況簡介83.2 零件的技術(shù)要求93.3 加工設(shè)備的選擇93.4 零件的工藝分析93.5 基準的選擇原則104 零件數(shù)控加工工藝分析134.1 加工方案的確定134.2 工步的劃分134.3 加工順序及進給路線的確定134.3.1 零件加工時需遵守的原則134.3.2 進給路線的確定144.4 切削液的選擇174.5 刀具的選擇174.6 主要工序的安排184.7 工藝過程卡及其工序卡片的編寫215 數(shù)控加工程序的編寫275.1 數(shù)控加工簡介275.2 數(shù)控機床的工作過程275.3 數(shù)控加工的特點275.4 按工序編寫數(shù)控加工程序285.5

12、模擬運行355.6零件加工355.7 精度自檢35總結(jié)36謝 辭37參考文獻381 數(shù)控機床的發(fā)展簡介20世紀中期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，自動信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計算機的出現(xiàn)，給自動化技術(shù)帶來了新的概念，用數(shù)字化信號對機床運動及其加工過程進行控制，推動了機床自動化的發(fā)展。采用數(shù)字技術(shù)進行機械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的一個小型飛機工業(yè)承包商派爾遜斯公司實現(xiàn)的。他們在制造飛機的框架及直升飛機的轉(zhuǎn)動機翼時，利用全數(shù)字電子計算機對機翼加工路徑進行數(shù)據(jù)處理，并考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度達到±0.0381mm（±0.0015in），達到了當(dāng)時的最高

13、水平。 1952年，麻省理工學(xué)院在一臺立式銑床上，裝上了一套試驗性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實現(xiàn)了同時控制三軸的運動。這臺數(shù)控機床被大家稱為世界上第一臺數(shù)控機床。這臺機床是一臺試驗性機床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的基礎(chǔ)上，第一臺工業(yè)用的數(shù)控機床由美國本迪克斯公司正式生產(chǎn)出來。 在此以后，從1960年開始，其他一些工業(yè)國家，如德國、日本都陸續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控機床。數(shù)控機床中最初出現(xiàn)并獲得使用的是數(shù)控銑床，因為數(shù)控機床能夠解決普通機床難于勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。然而，由于當(dāng)時的數(shù)控系統(tǒng)采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業(yè)沒有得到推廣使用

14、。 到了1960年以后，點位控制的數(shù)控機床得到了迅速的發(fā)展。因為點位控制的數(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)計資料表明，到1966年實際使用的約6000臺數(shù)控機床中，85%是點位控制的機床。數(shù)控機床的發(fā)展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數(shù)控機床，它能實現(xiàn)工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產(chǎn)品最初是在1959年3月，由美國卡耐·特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開發(fā)出來的。這種機床在刀庫中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據(jù)穿孔帶的指令自動選擇刀具，并通過機械手將刀具裝在主軸上，對工件

15、進行加工。它可縮短機床上零件的裝卸時間和更換刀具的時間。加工中心現(xiàn)在已經(jīng)成為數(shù)控機床中一種非常重要的品種，不僅有立式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用于回轉(zhuǎn)整體零件加工的車削中心、磨削中心等。 1967年，英國首先把幾臺數(shù)控機床連接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是所謂的柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem—FMS）之后，美、歐、日等也相繼進行開發(fā)及應(yīng)用。 1974年以后，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器直接用于數(shù)控機床，使數(shù)控的軟件功能加強，發(fā)展成計算機數(shù)字控制機床（簡稱為CNC機床），進一步推動了數(shù)控機床的普及應(yīng)用和大力發(fā)展。8

16、0年代，國際上出現(xiàn)了14臺加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動裝卸和監(jiān)控檢驗裝置的柔性制造單元（FlexibleManufacturingCellFMC）。這種單元投資少，見效快，既可單獨長時間少人看管運行，也可集成到FMS或更高級的集成制造系統(tǒng)中使用。在20余年間，我國數(shù)控機床的設(shè)計和制造技術(shù)有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓(xùn)一批設(shè)計、制造、使用和維護的人才；通過合作生產(chǎn)先進數(shù)控機床，使設(shè)計、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進技術(shù)的差距；通過利用國外先進元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開始能自行設(shè)計及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動加工的數(shù)控機床，供應(yīng)國內(nèi)市場的需求，但對關(guān)鍵技術(shù)的試驗、消

17、化、掌握及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國外技術(shù)支撐，不能獨立發(fā)展，基本上處于從仿制走向自行開發(fā)階段，與日本數(shù)控機床的水平差距很大。2 數(shù)控加工工藝的基本知識2.1 數(shù)控加工工藝的概念數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機床加工零件時所運用各種方法和技術(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)控加工實踐的經(jīng)驗總結(jié)。2.2 數(shù)控加工工藝過程數(shù)控加工工藝過程是利用切削工具在數(shù)控機床上直接改變加工對象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝過程的主要內(nèi)容

18、如下：（1）選擇并確定進行數(shù)控加工的內(nèi)容；（2）對零件圖紙進行數(shù)控加工的工藝分析；（3）零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定的確定； （4）數(shù)控加工工藝方案的制定； （5）工步、進給路線的確定； （6）選擇數(shù)控機床的類型； （7）刀具、夾具、量具的選擇和設(shè)計； （8）切削參數(shù)的確定； （9）加工程序的編寫、校驗與修改；（10）首件試加工與現(xiàn)場問題處理； （11）數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔。2.3 數(shù)控加工的特點由于數(shù)控加工采用了計算機控制系統(tǒng)和數(shù)控機床，使得數(shù)控加工與普通加工相比具有加工自動化程度高、精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、周期短、設(shè)備使費用高的特點。3 零件數(shù)控加工前的簡單分析數(shù)控機

19、床加工工藝與普通機床加工原則上基本相同，但數(shù)控機床是自動進行加工，因而有如下特點：數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機床的加工內(nèi)容復(fù)雜，加工的精度高，加工的表面質(zhì)量高，加工的內(nèi)容較豐富。數(shù)控機床加工程序的編制比普通機床工藝編制要復(fù)雜些。這是因為數(shù)控機床加工存在對刀、換刀以及退刀等特點，這都無一例外的變成程序內(nèi)容，正是由于這個特點，促使對加工程序正確性和合理性要求極高，不能有絲毫的差錯。否則加工不出合格的零件。3.1 零件的基本情況簡介如圖3-1零件的主體外形所示，被加工部分的各尺寸、形狀、表面粗糙度值及凹凸配合等要求較高。本次設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)簡單，包含了圓柱面、圓錐面、退刀槽、中心孔及螺紋的加工。由于加工

20、的是軸類零件，對中性要求較高，故選用三爪卡盤裝夾。由于數(shù)控加工程序是以準確的坐標(biāo)點來編制，零件的視圖應(yīng)完全、正確及表達清楚，并符合國家標(biāo)準，尺寸及有關(guān)技術(shù)要求應(yīng)標(biāo)注齊全。分析零件的變形情況，保證獲得要求的加工精度，雖然數(shù)控機床加工精度很高，但對于一些特殊情況，對零件的加工精度會產(chǎn)生很大的影響，因此，我們應(yīng)當(dāng)考慮采取一些必要的工藝措施進行預(yù)防。該零件的材料是屬于45鋼，具有一定的硬度，為了滿足工件的工藝要求在精加工前可以對零件采取必要的熱處理來減少或消除變形對精度的影響。 3-1零件圖3.2 零件的技術(shù)要求（1）、以中批量生產(chǎn)條件編程（2）、不準用砂布及銼刀等修飾表面（3）、未注倒角1×

21、;45o,銳角倒鈍0.2×45°（4）、未注公差尺寸按 GB1804-M（5）、材料：45#調(diào)質(zhì)處理HRC 26363.3 加工設(shè)備的選擇此工件屬于軸類零件，屬于車削加工的范疇，由于此零件結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜，又有較高的精度要求，故選擇數(shù)控車床對零件進行加工。3.4 零件的工藝分析對于數(shù)控加工在編程前我們一定要對零件進行工藝分析，這是必不可少的一步，如圖3-1要保證加工精度就必須考慮一下幾個方面：選擇加工方法、擬定加工方案、選擇合理的刀具、確定切削用量。該零件由螺紋、圓柱、圓錐、中心孔、槽等表面組成，其中由較嚴格直徑尺寸精度要求的有490 -0.021、360 -0.021、M27

22、×2-7H、M27×2-6g，有較嚴長度要求的如83±0.03，有較嚴格粗糙度要求的如Ra3.2、Ra1.6等。經(jīng)過上面的分析我們可以采用一下尺寸和措施來保證零件最終的精度：零件上由精度較高的尺寸數(shù)據(jù)如圓柱490 -0.021、360 -0.021在其機床精度范圍內(nèi)我們盡可能取其靠近中間的尺寸48.989、35.989來確定最終的編程尺寸，M27×2-6g的外螺紋經(jīng)計算取26.989最為螺紋大徑尺寸，M27×2-7H的內(nèi)螺紋經(jīng)計算取25.711作為其小徑尺寸。為便于裝夾，為了保證工件的定位準確、穩(wěn)定，夾緊方面可靠，支撐面積較大，零件的左端是孔螺

23、紋，中段最大的直徑是49mm。右端是外螺紋、圓柱面和圓錐面，顯然右端加工后不可能裝夾，所以應(yīng)留在最后加工，應(yīng)先裝夾毛坯粗加工整個圓柱面及中間槽然后掉頭裝夾加工左端圓柱49mm及內(nèi)螺紋，再調(diào)頭裝夾49mm的圓柱加工右端其他部分，毛坯選55×650mm的鑄造件。3.5 基準的選擇原則（1）有加工表面和不加工表面的零件，為保證不加工表面和加工表面的位置精度，應(yīng)選擇不加工表面為基準。 （2）對于具有較多加工表面的工件選擇基準時，應(yīng)考慮合理分配各表面的加工余量（保證各表面都有足夠的余量和選擇重要表面作為最終基準）。 （3） 粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用。 （4） 選擇基準的平面應(yīng)平整，沒有冒口或飛邊等

24、缺陷，以便定位可靠基準選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā)，同時考慮裝夾方便夾具結(jié)構(gòu)簡單。 精基準的選擇原則：（1）基準重合原則。 （2）基準統(tǒng)一原則。 （3）自為基準原則。 （4）互為基準原則。 （5）精基準的選擇應(yīng)保證工件定位準確、夾緊可靠、操作方便。經(jīng)上面對基準的分析并綜合對零件加工順序的安排可知粗車49的圓柱面應(yīng)以右端面為基準，精加工工件左端部分時應(yīng)以左端面為基準，精加工工件右端部分時應(yīng)以右端面為基準。零件的主要裝夾方式如圖所示：3-2外圓粗加工裝夾圖3-3零件圖中左端面及內(nèi)螺紋加工裝夾圖3-4工件右端裝夾圖4 零件數(shù)控加工工藝分析4.1 加工方案的確定 該零件屬于典型的軸類零件，按零件的裝夾

25、方式劃分工序比較符合該零件的該零件的加工工序，且能保證兩次裝夾的位置精度，每一次裝夾為一道工序，該零件需三次裝夾才能完成所有表面的加工。鑒于該零件對加工表面有嚴格的尺寸公差和形位公差的要求，為保證其加工精度，在此分粗加工、半精加工和精加工三個階段完成對該零件的加工。4.2 工步的劃分（1）粗車外圓柱面的工步為:外圓車刀平右端面車圓柱面切槽刀切中間退刀槽切斷。（2）加工零件左端外圓柱面和內(nèi)螺紋的工步為：精車外圓柱面鉆孔切內(nèi)退刀槽鏜孔加工內(nèi)螺紋。（3）加工零件右端的工步為：粗車外圓柱面和圓錐面半精車外圓柱面和圓錐面精車外圓柱面和圓錐面切5×2退刀槽加工M27外螺紋。4.3 加工順序及進給

26、路線的確定 零件加工時需遵守的原則（1）基面先行 先加工基準面為后面的加工提供經(jīng)基準，在此應(yīng)先平右端面，為軸向尺寸作基準。（2）先主后次  由于所加工的表面均為重要表面，所以從右往左依次加工。（3）先粗后精  先車削去大部分的金屬余量，再進行成形切削保證零件的尺寸要求和質(zhì)量要求。（4）先面后孔 由于該零件左端有一中心螺紋孔，根據(jù)先面后孔的原則應(yīng)先對外圓柱面進行加工，然后再完成對孔的加工。4.3.2 進給路線的確定在數(shù)控加工中，刀具好刀位點相對于工件運動軌跡稱為加工路線。編程時，加工路線的確定原則主要有以下幾點：（1）加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗

27、糙度，且效率高；（2）使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量；（3）應(yīng)使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空行程時間。（4）確定加路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定一次走刀，還是多次走刀來完成所有加工表面，具體綜合上面工序的安排再根據(jù)具體零件具體分析，我確定該零件的主要進給路線如下圖所示： 4-1外圓粗加工進給路線圖4-2左端圓柱面精加工路線圖4-3鉆中心孔4-4內(nèi)螺紋加工進給路線圖4-5左端部分精加工進給路線圖4.4 切削液的選擇由于在切削加工過程中，被切削層金屬的變形、切屑與刀具前面的摩擦和工件與刀具后面的摩擦要產(chǎn)生大量的切削熱。在不使用切削液的情況下車削剛件時

28、被切屑吸收的熱量占50%86%，刀具吸收的熱量占10%40%，工件吸收的占3%9%，傳入空氣介質(zhì)中的熱量僅占總熱量的1%，而在鉆削時切削熱有52%傳入了鉆頭。由于熱脹冷縮的原理，工件和刀具吸收了一部分的熱量，工件和刀具產(chǎn)生變形最終影響加工精度。如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞，造成“燒刀”的現(xiàn)象。為了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過程中必須使用冷卻液對工件和刀具進行冷卻，以避免造成“燒刀”的現(xiàn)象和對零件精度的影響。通過經(jīng)驗知道常用的冷卻液主要有以下三種，如表4-1：表4-1常用冷卻液冷卻液名稱主要成份主要作用水溶液水、防銹添加劑冷卻乳化液水、油、乳化劑冷卻、潤滑

29、、清洗切削油礦物油、動植物油、極壓添加劑或油性潤滑 從工件的材料和工件的表面質(zhì)量要求出發(fā)，在此選擇乳化液作為冷卻液比較合適，且能滿足工件的工藝性要求。4.5 刀具的選擇刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時，選刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的加工方法相近，數(shù)控加工對刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度高、韌性好、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，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。 1、平端面、車圓柱面可選用90°WC-Co的硬質(zhì)合金外

30、圓車刀，刀桿尺寸16×25，粗車、半精車及精車在這里選擇同一把刀，為防止在進行圓弧切削時刀具的副后刀面與工件輪廓表面發(fā)生干涉，副偏角應(yīng)選擇Kr大一點的，取Kr=40°，精加工內(nèi)螺紋孔壁時選用高速鋼內(nèi)圓車刀。車刀的材料選擇及Kr值這里分別參照金屬切削與刀具實用技術(shù)一書表1-1，表1-17。 2、從零件圖中可知該工件中有三個退刀槽，其寬度分別為4mm、5mm、6mm，其中槽寬為4mm的為內(nèi)孔槽，為了工藝的需要槽寬為5mm、6mm的兩槽在此選用為高速鋼W18CrV4R的切斷刀，刀寬4mm。槽寬為4mm的內(nèi)孔槽選用刀寬為3mm的高速鋼W18CrV4R的內(nèi)槽車刀。切槽刀的選擇及型號這

31、里分別參照金屬切削與刀具實用技術(shù)一書表1-3，表2-2。3、由于此零件中的中心螺紋孔經(jīng)過鉆削后還要進行一次精加工，故在此選用24mm的普通高速鋼麻花鉆。4、切螺紋時為了保證其螺紋刀的強度這里選用W18CrV4R高速剛60°螺紋車刀切削內(nèi)螺紋時選用高速鋼內(nèi)螺紋車刀，為了保證螺紋牙深，刀尖應(yīng)小于輪廓最小圓弧半徑R，R=0.150.2mm。刀具選材料參照金屬切削與刀具實用技術(shù)一書表1-3。經(jīng)分析現(xiàn)把所選刀具列表如下：表4-2刀具表序號刀具號刀具規(guī)格數(shù)量加工表面1T190°WC-Co的硬質(zhì)合金外圓車刀1圓柱面、圓錐面2T2高速鋼內(nèi)圓車刀1螺紋內(nèi)孔3T3高速鋼W18CrV4R的切斷刀

32、1退刀槽4T4高速鋼W18CrV4R的內(nèi)槽車刀1內(nèi)孔退刀槽5T524mm普通高速鋼麻花鉆1軸端中心孔6T6高速剛60°螺紋車刀1外螺紋7T7高速鋼內(nèi)螺紋車刀1內(nèi)螺紋 4.6 主要工序的安排1.外表面粗加工（1）平右端面 平右端面的目的是為后續(xù)加工作基準，由于軸端右Ra3.2的粗糙度要求，因此選取主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min，進給量F=50mm/min。（2）粗車外圓一般粗加工是以提高加工效率為目的，其選用原則是在保證零件質(zhì)量的前提下盡量選用大的進給量和背吃刀量，在此取主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min，進給量F=150mm/min,背吃刀量ap=2mm。（3）半精車外圓 半精車需綜合考慮

33、加工效率和表面質(zhì)量，在此選取主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min,進給量F=80mm/min，背吃刀量ap=0.75mm.（4）切槽 切槽時取主軸轉(zhuǎn)速n=1200r/min，進給量F=80mm/min（5）切斷此工件對零件的右端面有較高的粗糙度要求Ra1.6為了保證其質(zhì)量，取n=1200r/min，F(xiàn)=50mm/min。2.熱處理 此零件所選用的材料為45鋼，鋼的熱處理是將固態(tài)剛才采用適當(dāng)方式進行加熱、保溫和冷卻以獲得所需要的組織與性能的工藝。它是改善材料性能的重要措施。在此采用調(diào)質(zhì)處理作為工件的最終熱處理，調(diào)質(zhì)處理后的硬度為HRC2636。3.零件左端外圓精加工 精加工是以達到零件所要求的表面質(zhì)量

34、和特征為目的，鑒于此零件有較高的表面質(zhì)量和公差要求，經(jīng)分析并查詢切削用量簡明手冊現(xiàn)確定切削用量如下：主軸轉(zhuǎn)速n=1200r/min，進給量F=50mm/min，ap=0.256mm。4.鉆中心孔由于此孔為螺紋孔，鉆孔后還要經(jīng)過精加工后才能進行螺紋的加工因此鉆削時對孔的表面質(zhì)量沒有太大的要求。在此處選用的鉆頭直徑為24mm，經(jīng)查切削用量簡明手冊表2.7取進給量f=0.45mm/r，主軸轉(zhuǎn)速n=300r/min。5.內(nèi)螺紋的加工（1）車螺紋退刀槽 此槽是為加工螺紋準備的沒有配合要求但有粗糙度要求，為滿足此要求，結(jié)合切削用量簡明手冊取n=800r/min,F=50mm/min。（2）精車內(nèi)圓 此次加

35、工是為車螺紋做準備的，為了使螺紋達到精度的要求必須先對此孔進行精加工，由于此次加工和精車外圓沒有太大區(qū)別，故取n=1300r/min，F(xiàn)=50mm/min,ap=0.207mm（3）車內(nèi)螺紋車削螺紋時主軸的轉(zhuǎn)速和進給量必須保持嚴格的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)公式h=0.6495p可計算出螺紋牙深為1.299mm，查切削用量簡明手冊表1.18高速鋼及硬質(zhì)合金車刀車削不同材料螺紋的切削用量可知此螺紋第一次被車螺紋深度為0.4mm，最后一次被車螺紋深度為0.025mm，此出螺紋分五次加工其中主軸轉(zhuǎn)速n1=n2=n3=200r/min，n4=170r/min,n5=150r/min,此出螺紋分五次加工其中ap1=

36、0.4mm，ap2=0.3mm，ap3=0.3mm，ap4=0.274，ap5=0.025。6.零件右端部分的加工（1）外圓柱面、圓錐面粗加工 為了提高加工效率，粗加工一般選用較大的進給量和背吃刀量，爭取盡快切除多余材料，但此零件在之前已經(jīng)經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理了，具有較大的硬度，考慮到刀具的壽命以及零件的外形前細后粗，為了保證加工質(zhì)量并兼顧效率在此決定粗車四次來完成零件的粗加工，經(jīng)查切削用量簡明手冊現(xiàn)決定切削用量的選擇如下：n1=n2=500r/min、F1=F2=150mm/min、最大背吃刀量ap1=ap2=2.5mm，n3=500r/min、F3=180mm/min、最大背吃刀量ap3=1.5m

37、m，n4=600r/min、F4=150mm/min最大背吃刀量ap4=3mm。（2）外圓柱面、圓錐面半精加工 半精加工和粗加工都是為最后的精加工做準備的，不同的是半精加工要綜合考慮效率和加工質(zhì)量，經(jīng)查切削用量簡明手冊取n=1000r/min,F=100mm/min,ap=1.5mm。（3）外圓柱面、圓錐面精加工 精加工通常是機械加工中的最后一道工序，它存在的目的是為了保證零件所需要的技術(shù)要求從而制造出合格零件。從零件圖中可以看出此零件的工藝要求比較高，為了滿足要求經(jīng)查尋決定取n=1400r/min,F=50mm/min，最大背吃刀量ap=0.25mm。（4）切退刀槽切退刀槽主要是為了防止車螺

38、紋時發(fā)生撞刀現(xiàn)象，此槽的寬度為5mm，采用刀寬4mm的切斷刀分兩次切削，其中n=800r/min,F=50mm/min。（5）車螺紋此螺紋為外螺紋，較內(nèi)螺紋容易切削，經(jīng)計算螺紋的牙深為1.299mm，與內(nèi)螺紋相似，同樣分五次加工其中n1=n2=n3=200r/min，n4=170r/min,n5=150r/min。ap1=0.4mm，ap2=0.3mm，ap3=0.3mm，ap4=0.274，ap5=0.025。7.清洗8.檢驗4.7 工藝過程卡及其工序卡片的編寫1.工藝過程卡的編寫工藝過程卡片產(chǎn)品代號零件名稱零件代號材料配合軸08031045#材料毛坯種類鑄造件毛坯尺寸55×650

39、每一毛坯可制件數(shù) 5工序序號工序內(nèi)容設(shè)備夾具量具名稱及規(guī)格001平端面、車外圓、切槽、切斷數(shù)控車床三爪卡盤精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺002對零件進行調(diào)質(zhì)處理003精車零件左端外圓數(shù)控車床三爪卡盤精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺004鉆M27螺紋中心孔臥式數(shù)控鉆床三爪卡盤精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺005切螺紋退刀槽、精車孔壁、車內(nèi)螺紋數(shù)控車床三爪卡盤精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺006對零件右端進行粗加工、半精加工、精加工、切槽、車螺紋數(shù)控車床三爪卡盤精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺007對零件表面進行清洗008檢驗加工的零件是否合格編制校核審查共 1 張第 1 張2.工序卡片的編寫西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)

40、院數(shù)控加工工序卡零件名稱材料零件代號配合軸45#080310工序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設(shè)備車間001O001三爪卡盤01數(shù)控車床工步號工步內(nèi)容刀具號刀具名稱主軸轉(zhuǎn)速r/min進給量mm/min背吃刀量mm備注01對刀、平端面T190°外圓車刀100050手動02外圓粗加工T190°外圓車刀6001502自動03外圓半精加工T190°外圓車刀1000800.75自動04切零件中端退刀槽T3刀寬4mm切斷刀120080自動05將加工好的毛坯切斷T3刀寬4mm切斷刀120050自動工序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設(shè)備車間003O002三爪卡盤02數(shù)控車床工步號

41、工步內(nèi)容刀具號刀具名稱主軸轉(zhuǎn)速r/min進給量mm/min背吃刀量mm備注01精車零件左端外圓T190°外圓車刀1200500.256自動工序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設(shè)備車間004O003三爪卡盤03臥式數(shù)控鉆床工步號工步內(nèi)容刀具號刀具名稱主軸轉(zhuǎn)速r/min進給量mm/r背吃刀量mm備注01鉆螺紋中心孔T524mm鉆頭3000.45自動工序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設(shè)備車間006O005三爪卡盤05數(shù)控車床工步號工步內(nèi)容刀具號刀具名稱主軸轉(zhuǎn)速r/min進給量mm/min背吃刀量mm備注01零件右端圓柱面、圓錐面粗加工T190°外圓車刀5001502.5自動02零件

42、右端圓柱面、圓錐面粗加工T190°外圓車刀5001502.5自動03零件右端圓柱面、圓錐面粗加工T190°外圓車刀5001801.5自動04零件右端圓柱面、圓錐面粗加工T190°外圓車6001503自動05零件右端圓柱面、圓錐面半精加工T190°外圓車10001001.5自動06零件右端圓柱面、圓錐面精加工T190°外圓車1400500.25自動07切5×2退刀槽T3刀寬4mm切斷刀80050自動08粗車M27外螺紋T6螺紋車刀2000.4自動09粗車M27外螺紋T6螺紋車刀2000.3自動10粗車M27外螺紋T6螺紋車刀2000.3

43、自動11半精車M27外螺紋T6螺紋車刀1700.274自動12精車M27外螺紋T6螺紋車刀1500.025自動工序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設(shè)備車間005O004三爪卡盤04數(shù)控車床工步號工步內(nèi)容刀具號刀具名稱主軸轉(zhuǎn)速r/min進給量mm/min背吃刀量mm備注01切內(nèi)螺紋退刀槽T4刀寬3mm內(nèi)槽切刀80050自動02精鏜內(nèi)孔T2內(nèi)圓車刀1300500.207自動03粗車M27內(nèi)螺紋T7內(nèi)螺紋車刀2000.4自動04粗車M27內(nèi)螺紋T7內(nèi)螺紋車刀2000.3自動05粗車M27內(nèi)螺紋T7內(nèi)螺紋車刀2000.3自動06半精車M27內(nèi)螺紋T7內(nèi)螺紋車刀1700.274自動07精車M27內(nèi)螺紋T7

44、內(nèi)螺紋車刀1500.025自動5 數(shù)控加工程序的編寫5.1 數(shù)控加工簡介數(shù)控加工即用數(shù)字化的信息來控制機床的運動及加工過程從而完成對零件的加工的一種加工方法，自動化程度高，具有較高的加工精度和加工效率。5.2 數(shù)控機床的工作過程第1步：編寫加工程序根據(jù)被加工零件的圖樣進行工藝方案分析與設(shè)計，用手工編程或自動編程方法，將加工零件所需要的機床各種動作及工藝參數(shù)等編寫成數(shù)控系統(tǒng)能夠識別的信息代碼，即加工程序。第2部：加工程序的輸入數(shù)控加工程序編好以后可以通過手動輸入方式、驅(qū)動器輸入、或用計算機和數(shù)控機床的接口直接進行通信等方法，將所編寫的零件加工程序輸入到數(shù)控裝置。第3步：預(yù)調(diào)刀具和夾具根據(jù)零件的工

45、藝設(shè)計方案中所確定的刀具方案和夾具方案，在機床加工之前，需要分別安裝、調(diào)整刀具和夾具。第4步：數(shù)控裝置對加工程序進行譯碼和運算處理進入數(shù)控裝置的信息代碼經(jīng)一系列的處理和運算變成脈沖信號，有的脈沖信號送到機床的伺服系統(tǒng)，經(jīng)傳動機構(gòu)驅(qū)動機床相關(guān)部件，變成對零件的切削加工；有的脈沖信號送到可編程控制器中，按順序控制機床的其他輔助部件，完成工件夾緊、松開、冷卻液的開閉、刀具的自動更換等動作。第五步：加工過程的在線檢測 機床在執(zhí)行加工程序的過程中，數(shù)控系統(tǒng)需要隨時檢測機床的坐標(biāo)軸位置、行程開關(guān)的狀態(tài)等，并與程序的要求相比較，以決定下一步動作，直到加工出合格零件。5.3 數(shù)控加工的特點適應(yīng)范圍廣數(shù)控機床通

46、過執(zhí)行已經(jīng)編制好的加工程序來控制機床執(zhí)行機構(gòu)，對零件進行自動加工。當(dāng)加工對象的尺寸或局部形狀變化時，只需對零件加工程序進行修改；當(dāng)改變加工對象時只需重新編制數(shù)控加工程序，因此數(shù)控機床可以適應(yīng)多種不同零件的加工。生產(chǎn)準備周期短在數(shù)控機床上加工新的零件，大部分準備工作是針對零件的工藝分析和編制數(shù)控加工程序，而不是取準備專用的工具、夾具等工藝裝備，這就大大縮短了生產(chǎn)準備時間。因此應(yīng)用數(shù)控機床十分有利于產(chǎn)品的升級換代和新產(chǎn)品的研制。工序高度集中為了體現(xiàn)高自動化、高柔性、高精度的特點，數(shù)控機床在結(jié)構(gòu)和功能的設(shè)計上，充分考慮了工序的集中，即保證機床粗加工時有足夠的剛度，又保證精加工時有足夠的精度。在數(shù)控機

47、床上加工，往往是工件一次裝夾后完成盡可能多的加工內(nèi)容，這樣就可以減少機床、夾具的數(shù)量和因重復(fù)裝夾定位造成的誤差，同時還能夠縮短加工時間。生產(chǎn)效率和加工精度高在結(jié)構(gòu)設(shè)計上對數(shù)控機床的高速、高精度和高剛度要求進行針對性的設(shè)計，數(shù)控機床加工時可以采用較大的切削用量。加上自動換刀等輔助動作的自動化使得數(shù)控機床的生產(chǎn)效率比普通機床有大幅度提高。同時數(shù)控機床還具有相當(dāng)高的加工精度和質(zhì)量穩(wěn)定性。能完成復(fù)雜型面的加工數(shù)控系統(tǒng)不僅可以控制機床多個軸的運動而且可以驅(qū)動多個軸聯(lián)動，使刀具在三維空間中能實現(xiàn)任意軌跡的運動，使得許多在普通機床上無法完成的復(fù)雜型面的加工成為可能。有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化在數(shù)控機床上加工零件

48、，能準確的計算加工工時和費用。由于工序高度集中，節(jié)省工裝夾具、簡化了中間檢驗工序、減少了半成品的管理環(huán)節(jié)，有利于實現(xiàn)現(xiàn)代化的管理模式。5.4 按工序編寫數(shù)控加工程序1.工序001數(shù)控加工程序的編寫O001 文件名G54G90 建立工件坐標(biāo)系原點M03S600T0101 主軸以600r/min正轉(zhuǎn)調(diào)用1號車刀G00X100Z100 快速點定位Z3X51G01Z-115F150 第一刀G00X60Z2X49.5G01Z-115S1000F8 第二刀G00X100 退刀Z100T0303 調(diào)用3號切斷刀Z-75X55G01X40F80S1200 切退刀槽X55Z-73X40Z-75X55G00Z-114G01X-1F50G00X100Z100M05 主軸停止M30 程序結(jié)束2.工序003數(shù)控加工程序的編寫O002 文件名G54G90M03S1200T0101 主軸轉(zhuǎn)動調(diào)用1號外圓車刀G00X100Z100Z3X48.589G01Z0.2F50Z-37G00X100 退刀Z100M05 主軸停止M30 程序結(jié)束3.工序004數(shù)控加工程序的編寫O003 文件名G54G90 建立工件坐標(biāo)系原點M03S300 主軸轉(zhuǎn)動G00X30Z50X0Z5 鉆螺紋中心孔Z2G00Z100 退刀M05