軸類零件的設計及加工

2023-06-08

第一篇：軸類零件的設計及加工

軸類零件的加工及夾具的設計

加工支承套零件的夾具設計目錄 1 課題介紹 1 1.1 課題背景及發展趨勢 1 1.2 課題的作用與意義 2 1.3 夾具的組成 3 1.4 銑床夾具的結構特點 4 1.5 課題的任務 5 2 銑床夾具設計 6 2.1 定位方案 6 2.2 夾緊方案 7 2.3 夾具體與定位鍵 7 2.4 夾具總圖上的尺寸、公差和技術要求 8 2.5 加工精度分析 9 3 小結 12 參考文獻 13

1 課題介紹

在機械制造過程中，用來固定加工對象，使其占有正確的位置，以便接受施工，檢測的裝置都可統稱為“夾具”。廣義地說，夾具是一種保證產品質量并便利和加速工藝過程的一種工藝裝備。夾具以其數量和在生產中的地位來說，“機床夾具”最重要。機床夾具為機床的一種輔助設備，用它來準確地確定工件與刀具的相對位置，即將工件定位及夾緊，以完成加工所需要的相對運動。所以機床夾具是用以使工件定位和夾緊的附加裝置。

機床夾具設計的基本要求有保證工件的加工精度，提高生產率，工藝性好，使用性好，經濟性好。

1.1 課題背景及發展趨勢

夾具從產生到現在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現在夾具與人的結合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善;第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關系，所以對夾具引起了重視;第三階段表現為夾具與機床的結合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備

在機械制造業中，為了適應新品種不斷發展的要求，夾具設計有朝著下列方向發展的趨勢： 1. 發展通用夾具新品種

通用夾具是使用最廣泛的一種夾具，發展通用夾具以代替某些專用夾具。內容包括以下： 1) 發展高精度通用夾具 2) 廣泛采用高效率通用夾具

3) 發展適用于各種類型零件工藝特征的專用夾具 2. 發展調整式夾具

調整式夾具經過部分零件的更換和重新調整組合，即可適應不同工件的加工。適用程度介于通用和專用之間。主要有兩種類型： 1) 通用可調式夾具 2) 調整式夾具

3. 推廣和發展組合夾具及拼拆夾具 1) 組合夾具

組合夾具式有一套預先制好的各種不同形狀、不同規格尺寸、具有互換性和耐磨性的標準元件與合件所組成。 2) 拼拆夾具

與組合夾具有相同之處，有一系列可多次利用的標準零件與基礎零件，但又采用了部分具有一定專用性的部件，其夾緊部件多采用液壓傳動裝置。 4. 加強專用夾具的標準化和規格化

加強夾具元件的標準化和規格化，不但能加速生產準備周期，而且也可使夾具的生產由單件轉為成批，降低夾具制造成本。因此，可節省勞動力，縮短生產準備周期。 5. 專用夾具中采用高精度、高效率的夾具

主要滿足高生產率的加工要求，使之有可能采用采用平行或平行先后的加工方法，采用多件的加工方法，以及盡可能縮短或重合輔助時間的方法來壓縮單件工時，提高生產率。 6. 大力推廣和使用機械化及自動化夾具

生產機械化及自動化是技術革命的中心內容，大力

第二篇：軸類零件的數控加工工藝的編制及加工圖畢業設計

文章來源：不詳作者：佚名

該文章講述了軸類零件的數控加工工藝的編制及加工圖畢業設計. 興、肖詩鋼主編《切削用量手冊》(第三版)機械工業出版社1994年

[10]劉杰華、任昭蓉主編《金屬切削

與刀具實用技術》國防工業出版2006年

五.預期設計(論文)成果

(1)能夠在數控車床上加工出我們的零件且保證加工精度及各方面的工藝要求。

(2)能夠根據零件的程序編制進行零件加工。

(3)能通過零件的自檢。

(4)工藝設計方案可通過可行性、經濟性分析。

(5)設計的全過程需作好全面、準確、周密的文字記錄與總結。

誠信聲明

本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業設計(論文)《軸" title="下一頁">> >> >>| 類零件的數控加工工藝的編制及加工圖》是在劉老師、閆老師兩位教師的指導下，根據任務書的要求，獨立撰寫的。

本設計(論文)中所引用的其他個人或集體已發表的文字和研究成果，或為獲得教育機構的學位或證書所使用過的材料，均已明確注明。

凡為本文的撰寫所提供的各種形式的幫助，本人在致謝中已經明確表達了謝意。

本人完全意識到本聲明的法律結果。

畢業論文(設計)作者簽名：

2008年11月12日

摘要 1 前言 2 1.零件圖工藝分析 3 1.1數控加工工藝基本特點 4 1.2設備選擇 5 1.3確定零件的定位基準和裝夾方式 5 1.3.1粗基準選擇原則 5 1.3.2精基準選擇原則 5 1.3.3定位基準 5 1.3.4裝夾方式 5 1.4加工方法的選擇和加工方案的確定 1.4.1加工方法的選擇 6 1.4.2加工方案的確定 6 1.5工序與工歩的劃分 7 1.5.1按工序劃分 7 1.5.2工歩的劃分 7 1.6確定加工順序及進給路線 7 1.6.1零件加工必須遵守的安排原則 7 1.6.2進給路線 8 1.7刀具的選擇 9 1.8切削用量選擇 10

6 1.8.1背吃刀量的選擇 10 1.8.2主軸轉速的選擇 10 1.8.3進給速度的選擇 11 1.9編程誤差及其控制 12 1.9.1編程誤差 13 1.9.2誤差控制 14 2.編程中工藝指令的處理 15 2.1常用G指令代碼功能表 15 2.2常用M指令代碼功能表 16 3.程序編制及模擬運行、零件加工或精度自檢 17 3.1程序編制 17 3.2模擬運行 19 3.3零件加工 19 3.4精度自檢 19 致謝 20 設計小結 21 附錄 22 軸類零件的數控加工工藝的編制及加工圖

摘要

數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造的滲透形成的機電一體化產品,即所謂的數字化裝備,數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化,使制造業成為工業化的象征,而且隨著數控技術的不但發展和應用領域的擴大他對歸計民生的一些重要行業(IT、汽車、醫療、輕工等)的發展起著越來越重要的作用,因為這些行業所需要裝備的數字化已是現代發展的大趨勢.在我國加入WTO和對外開放進一步深化的新環境下,發展我國數控技術及裝備是提高我國制造業信息化水平和國際競爭能力的重要性保證.數控加工與編程畢業設計是數控專業教學體系中構成數控加工技術專業知識及專業技能的重要組成部分，通過畢業設計使我們學會了對相關學科中的基本理論基本知識進行綜合運用,同時使對本專業有較完整的系統的認識,從而達到鞏固、擴大、深化所學知識的目的,培養和提高了綜合分析問題和解決問題的能力以及培養了科學的研究和創新能力。

選這個題目的目的是它能體現出我對所學知識的掌握程度和靈活規范的運用所學知識，在我認為要成為一名合格的在學生，以自己的的思路用所學的知識來完成一份成功的畢業設計是必不可少的。此次的畢業設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。主要困難的是兩次裝夾中的水平Z向長度難以保證、切削|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 用量的參數設定、對刀的精度、工藝路線的制訂。

運用數控原理、數控工藝、數控編程、專業軟件等專業知識和數控機床實際操作的一次綜合練習，能讓我感觸當代科學的前沿，體驗數控魅力，為人們的生活帶來方便，進一步認識數控技術，熟練數控機床的操作，掌握數控，開發數控內在潛力。

關鍵詞：數控數控技術畢業設計

前言

本次畢業設計是學院為了提高學生的數控技術及相關技能等綜合運用能力，通過畢業設計和完成畢業論文也是學院對畢業生生畢業資格的審核條件，同時也為我們以后的工作打下理論基礎，本次設計是由指導老師劉老師、閆老師精心指導下和六位同學的共同協作下完成的。

數控技術是數字程序控制數控機械實現自動工作的技術。它廣泛用于機械制造和自動化領域，較好地解決多品種、小批量和復雜零件加工以及生產過程自動化問題。隨著科技的迅猛發展，自動控制技術已廣泛地應用于數控機床、機器人以及各類機電一體化設備上。同時，社會經濟的飛速發展，對數控裝置和數控機械要求在理論和應用方面有迅速的發展和提高。數控加工和編程畢業設計是數控專業教學體系中構成數控加工技術專業知識及專業技能的重要組成部分，通過畢業設計使我們學會了對相關學科中的基本理論、基本知識進行綜合運用，同時使對本專業有較完整的、系統的認識，從而達到鞏固、擴大、深化所學知識的目的，培養和提高了綜合分析問題和解決問題的能力，以及培養了科學的研究和創造能力。

數控技術不斷的發展，數控技術很快會普極中國工業基地，成為工業發展的標志，數控技術的成熟也是當代科技發展的標志，所以數控技術也是國家經濟的體現，中國經濟正加快向新興工業化道路發展，制造業已成為國民經濟的支柱產業。先進數控技術的廣泛使用，導致數控應用型人才嚴重短缺、作為當代的數控技術的學者我感到無比的榮幸，又感到無比的艱巨。

本畢業設計內容主要是詳細敘述利用數控車床來加工零件。大致包含了數控技術特點的闡述、零件的工藝的分析過程、加工中一些問題的解決方法、數控加工過程、、數控編程、機床操作與零件自檢過程等，另外還有設計說明書、參考文獻、畢業設計小結、致謝、附錄等部分。

設計者以嚴謹務實的認真態度進行了此次設計，但由于知識水平與實際經驗有限，時間又較為緊迫。在設計中難免會出現一些錯誤、缺點和疏漏，誠請各位評審老師給于批評和指正。

1.零件圖工藝分析

零件車削工藝分析C-3所示，零件材料處理為：45鋼，調制處理HRC26～36，下面對該零件進行數控車削工藝分析。

零件如圖：

圖1.1 零件圖

考核要求：

以小批量生產條件編程。

不準用砂布及銼刀等修飾表面。

未注倒角0.5×45o。

未注公差尺寸按 GB1804-M。

5、有關參數：考生抽簽決定按1~4組數據進行加工。

1組 2組 3組 4組 A 18 18.5 19 19.5 B 2828.52929.

5C 16 16.5 17 17.5

D 20 20.5 21 21.5

E 2222.52323.5

1.1數控加工工藝基本特點數控機床加工工藝與普通機床加工原則上基本相同，但數控機床是自動進行加工，因而有如下特點：①數控加工的工序內容比普通機床的加工內容復雜，加工的精度高，加工的表面質量高，加工的內容較豐富。②數控機床加工程序的編制比普通機床工藝編制要復雜些。這是因為數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。

在編程前我們一定要對零件進行工藝分析，這是必不|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 可少的一步，如圖C3我要對該零件進行精度分析，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、圓弧、槽等表面組成，其中由較嚴格直徑尺寸精度要求的如Φ28±0.02mm,ф5±0.04mm，27.5±0.04mm，粗糙度3.2μm，球面Sф30°的錐度等要求。

mm,軸線長度的精度如mm?？煽刂魄蛎嫘螤罹?、經上面的分析，我可以采用一下幾點工藝措施：

(1)零件上由精度較高的尺寸數據如圓柱ф28±0.02mm、ф5±0.04mm、27.5±0.04mm，球Sф

mm，軸向長度

mm，在加工時為了保證其尺寸精度應取其中間值分別取值為ф28mm、ф23.005mm長度5mm，27.5mm，球Sф29.015mm即可。[注：上述座標值是以半徑值給出的。形式如(X，Z)] (2)在輪廓曲線上，有四處圓弧依次相連，既過象限又改變進給方向的輪廓曲線。為了保證其輪廓曲線的準確性，我們通過計算到端部R5mm的圓弧與直線的切點坐標為(2.922，0)，與RCmm的圓弧切點坐標為(7.791，-6.136)，RC與SфBmm的切點坐標為(11.210，-20.791)，SфBnmm與R5mm的切點為(12.271，-37.739)，R5mm與фEmm的切點坐標為(11.5，-40.406)。[注：上述座標值是以半徑值給出的。形式如(X，Z)。] (3)為便于裝夾，為了保證工件的定位準確、穩定，夾緊方面可靠，支撐面積較大，零件的左端是螺紋，中段最大的直徑的圓柱ф28mm。右端是依次相連的圓弧，顯然右端都是圓弧相連不可能裝夾，所以應留在最后加工，應先裝夾毛坯加工出左端螺紋及圓柱ф28mm。調頭裝夾ф28mm的圓柱加工右端圓弧，毛坯選ф30×120mm。

1.2設備選擇

根據該零件的外形是軸類零件，比較適合在車床上加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圓弧數值精度,在普通車床上是難以保證其技術要求。所以要想保證技術要求,只有在數控車床上加工才能保證其加工的尺寸精度和表面質量。由于本?，F使用的是華中數控系統，所以利用現有資源。我選擇在本校的數控機床HNC-CK6140加工該零件。數控機床HNC-CK6140實物圖見附錄一。

1.3確定零件的定位基準和裝夾方式

1.3.1粗基準選擇原則

(1)為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應選不加工表面作粗基準。

(2)合理分配各加工表面的余量，應選擇毛坯外圓作粗基準。

(3)粗基準應避免重復使用。 (4)選擇粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷。以便定位可靠。

1.3.2精基準選擇原則

(1)基準重合原則：選擇加工表面的設計基準為定位基準;

(2)基準統一原則，自為基準原則，互為基準原則。

1.3.3定位基準

綜合上述，粗、精基準選擇原則，由于是軸類零件，在車床上只需用三抓卡盤裝夾定位，定位基準應選在零件的軸線上，以毛坯ф35mm的棒料的軸線和右端面作為定位基準。

1.3.4裝夾方式

數控機床與普通機床一樣也要全里選擇定位基準和夾緊應力求設計、工藝與編程計算的基準統一，減少裝夾次數，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面，避免采用占機人工調整式加工方案，以充分發揮數控機床的效能。裝夾應盡可能一次裝夾加工出全部或最多的加工表面。由零件圖可分析，我應先裝夾毛坯ф30mm的棒料的一端，夾緊其40mm的長度加工螺紋。一直加工到零件右端的фEmm，然后將棒料卸下。裝夾ф28mm的圓柱表面，加工另一端的圓弧。這樣兩次裝夾即可完成零件的所有加工表面，且能保證其加工要求。裝夾圖如下：

圖1.3.1 加工螺紋的裝夾圖

圖1.3.2 加工圓弧的裝夾圖

1.4加工方法的選擇和加工方案的確定

1.4.1加工方法的選擇

加工方法的選擇原則是在保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顧生產效率和加工成本。在實際選擇中，要結合零件形狀、尺寸大小、熱處理要求和現有生產條件等全面考慮。因為該零件是軸類零|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 件，比較適合在車床上加工，又經過對零件圖尺寸分析，尺寸精度比較高。如ф28±0.02mm，ф29mm，ф23mm等，在普通車床是難以保證其尺寸精度、表面粗糙度，所以應該選擇在數控車床上加工。

1.4.2加工方案的確定

零件上精度比較高度表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。該零件有兩種加工方案：①直接用三抓卡盤裝夾、調頭加工。②用三抓卡盤裝夾夾緊和自由端活動頂尖，經試驗論證第二種方案裝夾困難，對刀、退刀及換刀相當困難，所以在這里選擇第一種方案加工，能夠保證其技術要求。

1.5工序與工歩的劃分

1.5.1按工序劃分

工序劃分有三種方法 ①按零件的裝夾定位方式劃分 ②按粗、精加工劃分工序 ③按所用的刀具劃分工序。

由于零件需要調頭加工，如果按粗、精加工劃分工序。在調頭加工前后各有一次粗加工和精加工，顯得比較繁瑣，所以不可取;如果按所用的刀具劃分工序，刀具有四把，雖然不多，但是在調頭加工前后至少要重復使用三把刀，而同一把刀的兩次粗、精加工分別在調頭加工前后，加工內容不連續，所以也不合理，不易劃分工序;只有按零件的裝夾定位方式劃分工序比較符合該零件的加工工序，且能保證兩次裝夾的位置精度，每一次裝夾為一道工序。該零件只需調頭前、后加工兩道工序即可完成所有的加工表面，且能保證各尺寸精度及表面粗糙度。

1.5.2工歩的劃分因為每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易劃分工歩;這里選用加工不同的表面來劃分工序就比較容易：

①車削螺紋端的工歩為:90°外圓車刀平端面─→右端面外圓車刀車削1.5×45°的倒角，фD×25mm─→端面ф28mm─→圓柱ф28mm─→30°的錐臺面─→фE×10mm─→切槽刀切槽5×1.5mm─→外螺紋車刀車削MD×1.5mm。

②車削圓弧端的工歩為：90°外圓車刀平端面─→右端面外圓車刀圓弧R5mm─→圓弧RCmm─→球фBmm─→圓弧R5mm─→фE×5mm─→切槽刀切槽5×1.5mm 1.6確定加工順序及進給路線

1.6.1零件加工必須遵守的安排原則

(1)基面先行先加工基準面為后面的加工提供經基準面，所以我應線平右

端面作為基準面。

(2)先主后次由于所加工的表面均為重要表面，所以應按照順序從右到左

依次加工MD×1.5mm，ф28mm，фEmm螺紋調頭后一次加工R5mm，фBmm，фEmm等。

(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

寸要求和質量要求。

(4)先面后孔由于該零件沒有孔，所以在該處不做考慮。 1.6.2進給路線

在數控加工中，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)加工路線應保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高;

(2)使數值計算簡單，以減少編程工作量;

(3)應使加工路線最短，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，具體綜合上面進給線的特點再根據具體零件具體分析，我確定該零件的進給路線有兩步如下圖所示：

圖1.6.1 零件輪廓

第一步: 車削帶有的螺紋的一端，從右到左先粗車外形фDmmm、ф28mm、фEmm到槽5±0.04mm的左端面處后，精車外形路線統粗車一樣，再換刀切削5×1.5mm的槽，最后再換刀切削螺紋。如圖4.2螺紋加工路線。

圖1.6.2 螺紋加工路線

第二步: 車削帶有圓弧的一端，從右到左先粗車外形R5mm、RCmm、фBmm到фEmm后2mm后精車外形路線同粗車一樣。最后切削5±0.04mm的槽。如圖4.3螺紋加工路線。

圖1.6.3 圓弧加工路線

1.7刀具的選擇

刀具的選擇是數控加工中重要的工藝內容之一，它不|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質量。編程時，選刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內容、工件材料等因素。與傳統的加工方法相經，數控加工對刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度高、紅硬性好、耐用度高，而且要求尺寸穩定、安裝調整方便，能適應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。接合零件輪廓相對還是較復雜，所以具體選刀如下：

1、平端面可選用90°WC-Co的硬質合金外圓車刀，粗車、精車及在這里我選擇一把硬質合金右端面外圓車刀，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生干涉(可用作圖法檢驗)，副偏角應選擇Kr′大一點的，取Kr′=40°右端面外圓車刀的材料選擇及Kr′值這里分別參照《金屬切削與刀具實用技術》一書表1-1，表1-17。

2、切槽時由于零件中槽寬5±0.04mm，一般都選刀寬4mm,刀桿25×25mm材料為高速鋼W18CrV4R的切斷刀，切槽時選用4mm 刀寬即可。切槽刀的選擇及型號這里分別參照《《金屬切削與刀具實用技術》一書表1-3，表2-2。

3、切螺紋時為了保證其螺紋刀的強度這里選用W18CrV4R高速金60°外螺紋車刀，為了保證螺紋牙深，刀尖應小于輪廓最小圓弧半徑Rε，Rε=0.15～0.2mm。刀具選材料參照《《金屬切削與刀具實用技術》一書表1-3即可。

刀具表如表7-1所示：

表1.7.1 數控車加工刀具卡片

產品名稱

考試件

或代號

刀具規

序號刀具號

格名稱

1 2 3 4 編制 T01 T02 T03 T04 90°硬質合金外圓車刀

右端面外圓車刀高速鋼切槽刀 60°高速鋼外螺紋車刀陳謙

審核

1 1 1 1

平端面、粗車輪廓精車輪廓切槽車削螺紋批準

共1頁

數量

加工表面

零件名稱

軸類零件

零件圖號

GDSKC 020107 備注

右偏刀右偏刀

第1頁

1.8切削用量選擇切削用量包括主軸轉速(切削速度)、切削深度或寬度、進給速度(進給量)等。對于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應編入程序單內。

合理選擇切削用量的原則是：粗加工是，一般以提高生產率為主，但也考慮經濟性和加工成本;精加工進，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊，并結合經驗而定。

1.8.1背吃刀量的選擇

零件輪廓粗車循環時選ap=2mm，精加工時選ap=0.2mm，螺紋粗車時選ap=0.4mm，逐刀減少粗車4次后，精車時選ap=0.1mm。這里粗車ap值、精車ap值都是《金屬切削與刀具實用技術》一書。

1.8.2主軸轉速的選擇

粗車直線和圓弧時n=800r/min，精車時n=1500r/min，切槽時n=600r/min，切螺紋時n=300r/min，精車時選n=300r/min。粗車和精車的主軸轉速的選取都是根據平時上課所講的及前人的實踐經驗所給定的。

1.8.3進給速度的選擇

粗車直線、圓弧時選F=150mm/min，精車時選F=50mm/min，切槽時選F=8mm/min，粗車螺紋時選F=100mm/min，精車時選F=50mm/min。參照《數控加工與編程》一書表1-2選取。綜上所述，零件的數控車削工藝分析的內容，并將其填入在表 8-1 所示的數控工藝卡上。工藝卡片上其主要內容有：工步分析、工步內容、各工步所用的主軸轉速、刀具及進給速度。

表1.8.1 數控車削加工工藝卡片

單位名稱工序號 001 工步號鄂東職業技術學院程序編號

工步內容

對刀、平端面及試切外圓從右至左

產品名

零件名稱

稱及代號考試件夾具名稱三抓卡盤

刀具規

刀具號

格/mm

軸類零件使用設備華中數控CK6140 主軸轉速/(r·min-1) 500

進給速度/(mm·min-1) 50

GDSKC020107 車間

數控實訓基地背吃刀量/mm

備注

零件圖號

1 T01 25×25 手動

2 粗車輪廓從右至左

3 精車輪廓

4 5 6 編制切槽粗車螺紋精車螺紋陳謙審核

T02 25×25 800 150 2 自動

T02 T03 T04 T04 批準

25×25 25×25 25×25 25×25

1000 800 300 300

50 8

0.2 自動

1.5 min/r 自動

共1頁

自動

第1頁

2008年10月23日

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表1.8.2 數控車削加工工序卡片

鄂東職業技術學院

程序

工序號

編號

001 數控加工工藝產品名稱或代號卡夾具名稱三抓卡盤

夾具編號

加工面

刀具號

零件名稱材料

45鋼

零件圖號 GDSKC020107 車間

備注

HNC-6140 刀具規格/mm 工步號工步內容

主軸轉速進給速度/背吃刀量/(r/min) (mm/min) /mm 1 對刀平端面及試切ф30mmr外圓

毛坯表面 T01 2 粗車倒角1.5×45°mm 倒角面

2 粗車фMD×25mm фD的圓柱面 T02 3 粗車ф28mm的端面 ф28的端面 T02 4 粗車ф28×13.169mm的圓柱ф28的圓柱表表面

面 T02 5 粗車ф30°的錐面 °30錐面 T02 6 粗車фE×10mm фE的外圓柱表面 T02 7 精車倒角1.5×45°mm 倒角面

T02 8 精車фMD×25mm фD的圓柱面 T02 9 精車ф28mm的端面 ф28的端面 T02 10 精車ф28×13.169mm的圓柱ф28的圓柱表表面

面 T02 11 精車30°的錐面 30°錐面 T02 12 精車фE×10mm фE的外圓柱表面 T02 13 切槽5×1.5mm ф18的外圓柱表面 T03 14 粗車фMD×1.5mm фMD×1.5螺紋面 T04 15 精車фMD×1.5mm фMD×1.5螺紋面 T04 002

1 平右端面

右端面 T01 2 粗車R5mm的圓弧 R5的曲面 T02 3 粗車RCmm 的圓弧 RC 的曲面 T02 4 粗車SфBmm的球面車SфB的球面 T02 5 粗車R5mm的圓弧 R5的曲面 T02 6 粗車фE×4.406mm фE的圓柱面 T02 7 精車R5mm的圓弧 R5的曲面 T02 8 精車RCmm 的圓弧 RC 的曲面 T02 9 精車SфBmm的球面 SфB的球面 T02 10 精車R5mm的圓弧 R5的曲面 T02 11 精車фE×4.406mm фE的圓柱面 T02 12 切槽5±0.04mm

фA的圓柱表面 T03 編制陳謙審核

批準|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 1.9編程誤差及其控制

25×25 500 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 800 8 25×25 300 50 25×25 300 50

25×25 800 50 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 800 150 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 1000 50 25×25 800

共

頁

手動 2 自動 2 自動 2 自動 2 自動 2 自動 2 自動 0.2 自動 0.2 自動 0.2 自動 0.2 自動 0.2 自動 0.2 自動

自動

2 手動 2 自動 2 自動 2 自動 2 自動 2 自動 0.2 自動 0.2 自動 0.2 自動 0.2 自動 0.2 自動

自動

第 1頁

1.9.1編程誤差

編程階段的誤差是不可避免的，誤差來源主要有三種形式：近似計算誤差、插補誤差、尺寸圓整誤差，直接影響加工尺寸精度，本次加工主要誤差是計算誤差與圓弧相切的切點坐標及未知交點坐標值。我們是經過筆算的數值，存在著較大的誤差。

1.9.2誤差控制

為了盡可能的減少筆算誤差，我們采取在AutoCAD上按其尺寸精度繪出零件圖，再利用“工具” ─→“查詢” ─→“點坐標”捕捉各圓弧切點坐標，其精度達到0.001級，這樣能有效地將誤差控制在(0.1～0.2)倍的零件公差值內。

2.編程中工藝指令的處理

2.1常用G指令代碼功能表

。零件來調參圖表2.1.1 數控車床G功能指令(HNC-22T)

代碼 *G00 G01 G02 G03 G33 G04 G07 *G11 G12 *G17 G18 G19 G20 組意義

直線插補 01 順圓插補

逆圓插補螺紋切削 00 暫停延時 16 虛軸設定 07 單段允許單段禁止

代碼 G29 *G40 G41 G42 G43 G44 *G49 *G50

組 00

意義回參考點參考點返回刀徑補償取消刀徑左補償刀徑右補償刀長正補償

代碼 G52 G53 *G54～G59 G92 G65

組 00

意義

局部坐標系設定機床坐標系編程工件坐標系1～6選擇工件坐標系設定快速點定位 G28

09 11 00

宏指令調用

XY加工平面 G51 02 ZX加工平面 G24 YZ加工平面 *G25 08 英制單位

G68

04 03 05 注：①表內00組為非模態代碼;只在本程序內有效。其他組為模態指令，一次制定后持續有效，直到被其他組其他代碼所取代。

②標有*的G代碼為數控系統通電啟動后的默認狀態。

2.2常用M指令代碼功能表

表2.1.2 常用M指令代碼

代碼 M00 M01 M02 M03 M04 M05 作用時間組別意義 ★ ★ ★ # # ★ a 00 00

代碼作用時間組別意義

# # ★

b 00

代碼作用時間組別意義 ★ ★ ★

00 00 00 00

主軸準停程序結束并返回更換工件子程序調用子程序返回程序暫停 M06 條件暫停 M07 程序結束 M08 主軸正轉 M09 主軸反轉 M10 主軸停轉 M11

自動換刀 M19 開切削液 M30 開切削液 M60 關切削液 M98 夾緊松開

M99

c 注：①表內00組為非模態代碼;其余為模態代碼，同駔可相互取代。

②作用時間為“★”號者,表示該指令功能在程序段指令運動完成后開始作用;為“# ”號者，則表示該指令功能與程序段指令運動同時開始。

3.程序編制及模擬運行、零件加工或精度自檢

3.1程序編制

程序段號程序內容 001 N01 N02 N03 N04 %0001 T0101 M03S800 G00X35Z3 M08

程序注釋 ;程序起始行 ;右端面外圓車刀 ;主軸正轉 ;循環起點 ;開切削液 N05 G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150 N06 G00X18Z3S1000 N07 G01Z0F50 N08 X21Z-1.5 N09 Z-25 N10 X28 N11 Z-38.169 N12 X23.05Z-47.5 N13 G01W-10 N14 G00X100 N15 Z100 N16 T0202 N17 G00X32Z-25 N18 G01X18F10 N20 G04P3 N21 G00X25 N22 W1.5 N23 G01X21 N24 X18W-1.5 N25 G04P3 N26 G00X100 N27 Z100 N28 T0303 N29 G00X30Z3S300 N30 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5 N31 G00X100Z100 N32 M09 N33 M05 N34 M30 002 %0001 N01 T0101 N02 M03S800 N03 G00X30Z3 N04 M08 N05 G71UI1R2P06Q12E0.2F200 N06 G00X5.844Z3S1000 N07 G01Z0F80 N08 G03X15.582Z-6.136R5 N09 G02X22.420Z-20791R17 N10 G03X24.542Z-37.739R14.508 N11 G02X23.05Z-40.406R5 N12 G01Z-44 N13 G000X100 N14 Z100

;粗車輪廓 ;快速定位 ;精車起點 ;精車倒角 ;精車ф21的外圓 ;精車ф28的端面 ;ф28的外圓表 ;30°的錐面 ;фE的外圓面 ;退刀快速定位 ;退刀快速定位 ;換切槽刀 ;快速定位 ;切槽至ф18 ;暫停修光 ;快速定位 ;快速定位 ;倒角起點 ;倒角1.5 ;暫停修光 ;退刀快速定位 ;退刀快速定位 ;換外螺紋車刀 ;車螺紋循環起點 ;車螺紋 ;退刀快速定位 ;關切削液 ;主軸停轉 ;程序結束并返回

;右端面外圓車刀 ;主軸正轉 ;循環起點 ;開切削液 ;粗車輪廓 ;快速定位 ;精車起點 ;精車R5的圓弧 ;精車R17的圓弧 ;精車ф29的圓弧 ;精車R5的圓弧 ;фE的外圓面 ;退刀快速定 ;退刀快速定位 N15 N16 N17 N18 N19 N20 N21 N22 N23 N24 N25 N26 N27 T0202 G00X35Z-46.5 G01X19F10 G04P3 G00X35 Z-47.5 G01X19 G04P3 G00X100 Z100 M09 M05 M30

;換切槽刀 ;快速定位 ;切槽至ф19 ;暫停修光 ;退刀 ;快速定位 ;切槽至ф19 ;暫停修光 ;退刀 ;退刀 ;關切削液 ;主軸停轉 ;程序結束并返回

|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>|

注:程序編制中有關數值單位一律采用毫米(mm)制

3.2模擬運行

數控加工程序編制好后將其輸入數控車床，然后對刀，在將機床鎖住進行程序校驗，仔細觀察其模擬加工路線是否有干涉、過切、出錯等現象，若有應及時對程序錯誤處進行修改，修改后保存，再次調出修改后的程序進行校驗，直到程序萬無一失，沒有任何錯誤的情況下方可進行自動加工。注：這個環節是必不可少的，否則會發生打刀等損壞機床其它部件的情況，直接影響機床的加工精度及壽命，更嚴重的是存在人身安全隱患。

3.3零件加工

裝夾好毛坯，調出編制好的程序，直接進行自動加工直至程序結束。

3.4精度自檢

將加工好的零件卸下，用游標卡尺、千分尺對零件的尺寸精度及粗糙度進行檢測?？词欠襁_到零件的技術要求即可。致謝

經過這次的畢業設計，讓我深刻的體會到什么叫做作真正的學以置用，這正是我們做學問真正的目的，也正是大多數學者難以做到的一點。

在課堂上學到的都是以理論為主，實踐為輔，而現實生活中不論是做什么事情都是以理論為辦事依據，實際行動為主。比如：我們的畢業設計就是要以理論知識為原則來設計自已的數控車削加工過程，然后再根據你的設計步驟來進行實踐驗正，看實踐操作是否滿足工藝過程和技術要求，若不行則要進行多次修改直到合格為止。在這里我學到了做任何事情要細心、認真、有耐心，考慮每一個細節問題要全面周到。

在設計期間，我們以小組為單位，遇到問題一起分析，找出關鍵地方，使我們能在較短的時間內找到解決方案，讓我們在零件的加工實踐操作中和工藝方面的分析得到進一步的認識，也看到了互相學習鉆研和拼搏的精神，我的畢業是經過一次又一次的修改和反復的驗正，最后在老師的批準下，畢業設計終于合格了。我的畢業設計之所以能圓滿的完成是在得到指導老師劉老師、閆老師精心指導下和我們組的其他成員汪衛、張行、倪新、曾旭、金濤同學的互相幫助下完成的，在這里我要忠心的感謝我們的指導老師劉老師、閆老師的精心指導以及我們組其他成員的幫助。我還要真誠的祝福各老師在以后的歲月里身體健康、步步高升;祝福同學們在今后的人生道路上工作順利、事業有成。

設計小結

在開始做畢業設計前，我認真閱讀了畢業設計指導書，對零件圖進行仔細的分析，從而在設計前有一個清晰的思路，也為我的設計打下了基礎，使我的開題報告能順利的完成。開題報告完成后，接著開始進行正文的撰寫，設計也就正式開始了，首先我們對零件進行了工藝分析，如毛坯尺寸大小的確定和材料的確定，選擇合適的加工方案法，擬定加工方案，選擇合適的夾具、刀具與切削用量的確定等。在工藝分析上，讓我們鞏固了在大一大二時學的機械制造、機械制圖、機械設計、公差與配合、金屬工藝CAD繪圖等專業課程，是我更好把各專業課相結合起來去完成畢業設計。隨著畢業設計做完，也將意味我的大學生活即將結束，但在這段時間里面我覺得自己是努力并快樂的。在繁忙的的日子里面，曾經為解決技術上的問題，而去翻我所學專業的書籍。經過這段時間我真正體會了很多，也感到了很多。

在這次畢業設計中，給我最大的體會就是熟練的操作技能來源我們平時對專業知識的掌握程度。比如，我們想加快編程速度，除了對各編程指令的熟|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 練掌握外，還得需要你必須掌握零件的工藝方面的知識，對夾具刀具切削用量參數的設定我們必須清楚。

在設計中得到了老師和小組同學的指導與幫忙，非常謝謝!回顧這一個月的設計歷程，太多的感想和心得是無法用文字來表達的。每次在遇到難點問題并通過自己的不斷努力克服難關時，那份成就感，那種喜悅之情是別人無法體會到的?？吹缴磉叺耐瑢W都是那么認真投入，相互支持和鼓勵的奮進，想像我們以后在工作中也會有這種拼搏的精神。附錄

華中數控車床實物圖

游標卡尺實物圖

第三篇：軸類零件的數控加工工藝的編制及加工圖畢業設計[1]

Ads地方第三方誰的軸類零件的數控加工工藝的編制及加工圖

一.課題介紹

1.目

的

經過兩年多的專業知識學習我掌握了一定的基本知識，畢業設計是對我前兩年專業知識的綜合也是一次回顧，把所學的理論知識靈活的運用到實踐操作中來這樣更能強化我對專業知識更深一步的理解。

(1)數控加工與編程畢業設計是數控專業教學體系中構成數控加工技術專業知識及專業技能的重要組成部分。

(2)是運用數控原理、數控工藝、數控編程、專業軟件等專業知識和數控機床實際操作的一次綜合實訓練習。

(3)對教學計劃和課程設計的一次總結。

2.任務

(1)確定加工方法的選擇與加工方案

(2)確定零件的安裝與夾具的選擇

(3)工步與工序的劃分

(4)刀具的選擇與切削用量的確定 (5)對刀點和換刀點的確定

(6)加工路線的確定

(7)編程誤差及其控制

(8)通過編程及加工出滿足題目所要求精度的零件

3.擬重點解決的問題

(1)零件的裝夾

(2)刀具的對刀

(3)工藝路線的制訂

(4)工序與工步的劃分

(5)刀具的選擇

(6)切削用量的確定

(7)車削加工程序的編寫

(8)機床的熟練操作

二.主要內容

1.主要技術指標 (1)以小批量生產條件編程。

(2)不準用砂布及銼刀等修飾表面③。

(3)未注倒角采用0.5×45o。

(4)未注公差尺寸按 GB1804-M。

2.設計方案、設計方法、設計手段

(1)設計方案

直接用三爪卡盤裝夾,加工螺紋一端,再調頭加工圓弧一端. ①裝夾工件右端約40 mm 處,用90硬質合金外圓車刀手動平端面1mm,再換右端面外圓車刀用G71指令加工至фE×10mm,再換切槽刀切槽5×1.5mm,然后換螺紋刀加工螺紋。 ②將工件調頭用鐵皮將切槽處包住裝夾該處, 先用車刀手動平端面約18mm,再用外圓車刀G71指令加工至5×1.5mm點。

(注：設計方案的具體裝夾圖見開題報告。)

(2)設計方法

①先對圖紙進行分析確定該零件適合在哪類型的數控機床上加工比較合理 ②再根據我兩年來所學的專為業知識對零件進行工藝分析 ③最后編寫加工程序并對它進行校驗 ④校驗無誤后即可進行數控自動加工。

(3)設計手段每六個人成為一組，每個組選一個題目，每個組都有一位指導老師輔導著我們做所選的題目的畢業設計，要求每個人都要做出一份全格的畢業設計。

3.主要工作程序

(1)開機

(2)調試MDI (3)輸入加工程序

(4)裝夾毛胚件

(5)對刀

(6)程序校驗

(7)自動加工

三.主要儀器設備

HNC-CK6140 游標卡尺

其它的輔助工具

四.主要資料及參考文獻

[1]詹華西編《數控加工與編程》西安電子科技大學出版社 2004年

[2]李華編《機械制造技術》高等教育出版社，2006年

[3]薛彥成主編《公差配合與技術測量》北京機械工業出版社 1999年

[4]呂士峰、王士柱主編《數控加工工藝》北京國防工業出版社 2006年

[5]李澄,聞百橋主編《機械制圖》北京高等教育出版社 2003年

[6]方新主編《數控機床與編程》高等教育出版社 2007年

[7]袁哲俊主編《金屬切削刀具》(第三版)上?？茖W技術出版社1993年

[8]聶建武主編《金屬切削與機床》西安電子科技大學出版社2006年

[9]艾

興、肖詩鋼主編《切削用量手冊》(第三版)機械工業出版社1994年

[10]劉杰華、任昭蓉主編《金屬切削

與刀具實用技術》國防工業出版2006年

五.預期設計(論文)成果

(1)能夠在數控車床上加工出我們的零件且保證加工精度及各方面的工藝要求。 (2)能夠根據零件的程序編制進行零件加工。

(3)能通過零件的自檢。

(4)工藝設計方案可通過可行性、經濟性分析。

(5)設計的全過程需作好全面、準確、周密的文字記錄與總結。

誠信聲明

本人鄭重聲明：

本人所呈交的畢業設計(論文)《軸" title="下一頁">> >> >>| 類零件的數控加工工藝的編制及加工圖》是在劉老師、閆老師兩位教師的指導下，根據任務書的要求，獨立撰寫的。

本設計(論文)中所引用的其他個人或集體已發表的文字和研究成果，或為獲得教育機構的學位或證書所使用過的材料，均已明確注明。

凡為本文的撰寫所提供的各種形式的幫助，本人在致謝中已經明確表達了謝意。

本人完全意識到本聲明的法律結果。

畢業論文(設計)作者簽名：

2008年11月12日

目錄摘要 1 前言 2 1.零件圖工藝分析 3 1.1數控加工工藝基本特點 4 1.2設備選擇 5 1.3確定零件的定位基準和裝夾方式 5 1.3.1粗基準選擇原則 5 1.3.2精基準選擇原則 5 1.3.3定位基準 5 1.3.4裝夾方式 5 1.4加工方法的選擇和加工方案的確定 1.4.1加工方法的選擇 6 1.4.2加工方案的確定 6 1.5工序與工歩的劃分 7 1.5.1按工序劃分 7

6 1.5.2工歩的劃分 7 1.6確定加工順序及進給路線 7 1.6.1零件加工必須遵守的安排原則 7 1.6.2進給路線 8 1.7刀具的選擇 9 1.8切削用量選擇 10 1.8.1背吃刀量的選擇 10 1.8.2主軸轉速的選擇 10 1.8.3進給速度的選擇 11 1.9編程誤差及其控制 12 1.9.1編程誤差 13 1.9.2誤差控制 14 2.編程中工藝指令的處理 15 2.1常用G指令代碼功能表 15 2.2常用M指令代碼功能表 16 3.程序編制及模擬運行、零件加工或精度自檢 17 3.1程序編制 17 3.2模擬運行 19 3.3零件加工 19 3.4精度自檢 19 致謝 20 設計小結 21 附錄 22 軸類零件的數控加工工藝的編制及加工圖

摘要

選這個題目的目的是它能體現出我對所學知識的掌握程度和靈活規范的運用所學知識，在我認為要成為一名合格的在學生，以自己的的思路用所學的知識來完成一份成功的畢業設計是必不可少的。

此次的畢業設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。主要困難的是兩次裝夾中的水平Z向長度難以保證、切削|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 用量的參數設定、對刀的精度、工藝路線的制訂。

關鍵詞：數控數控技術畢業設計

前言

本畢業設計內容主要是詳細敘述利用數控車床來加工零件。大致包含了數控技術特點的闡述、零件的工藝的分析過程、加工中一些問題的解決方法、數控加工過程、、數控編程、機床操作與零件自檢過程等，另外還有設計說明書、參考文獻、畢業設計小結、致謝、附錄等部分。設計者以嚴謹務實的認真態度進行了此次設計，但由于知識水平與實際經驗有限，時間又較為緊迫。在設計中難免會出現一些錯誤、缺點和疏漏，誠請各位評審老師給于批評和指正。

1.零件圖工藝分析

零件車削工藝分析C-3所示，零件材料處理為：45鋼，調制處理HRC26～36，下面對該零件進行數控車削工藝分析。

零件如圖：

圖1.1 零件圖

考核要求：

以小批量生產條件編程。

不準用砂布及銼刀等修飾表面。未注倒角0.5×45o。

未注公差尺寸按 GB1804-M。

5、有關參數：考生抽簽決定按1~4組數據進行加工。

1組 2組 3組 4組 A 18 18.5 19 19.5

B 2828.52929.

5C 16 16.5 17 17.5

D 20 20.5 21 21.5

E 2222.52323.5

1.1數控加工工藝基本特點

數控機床加工工藝與普通機床加工原則上基本相同，但數控機床是自動進行加工，因而有如下特點：①數控加工的工序內容比普通機床的加工內容復雜，加工的精度高，加工的表面質量高，加工的內容較豐富。②數控機床加工程序的編制比普通機床工藝編制要復雜些。這是因為數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。

在編程前我們一定要對零件進行工藝分析，這是必不|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 可少的一步，如圖C3我要對該零件進行精度分析，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、圓弧、槽等表面組成，其中由較嚴格直徑尺寸精度要求的如Φ28±0.02mm,ф軸線長度的精度如5±0.04mm，27.5±0.04mm，粗糙度3.2μm，球面Sф可控制球面形狀精度、30°的錐度等要求。

mm,mm。經上面的分析，我可以采用一下幾點工藝措施： (1)零件上由精度較高的尺寸數據如圓柱ф28±0.02mm、ф長度5±0.04mm、27.5±0.04mm，球Sф

mm，軸向

1.2設備選擇

1.3確定零件的定位基準和裝夾方式

1.3.1粗基準選擇原則

(1)為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應選不加工表面作粗基準。

(2)合理分配各加工表面的余量，應選擇毛坯外圓作粗基準。

(3)粗基準應避免重復使用。

(4)選擇粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷。以便定位可靠。

1.3.2精基準選擇原則

(1)基準重合原則：選擇加工表面的設計基準為定位基準;

(2)基準統一原則，自為基準原則，互為基準原則。

1.3.3定位基準

綜合上述，粗、精基準選擇原則，由于是軸類零件，在車床上只需用三抓卡盤裝夾定位，定位基準應選在零件的軸線上，以毛坯ф35mm的棒料的軸線和右端面作為定位基準。 1.3.4裝夾方式

圖1.3.1 加工螺紋的裝夾圖

圖1.3.2 加工圓弧的裝夾圖

1.4加工方法的選擇和加工方案的確定

1.4.1加工方法的選擇

1.4.2加工方案的確定

1.5工序與工歩的劃分

1.5.1按工序劃分

工序劃分有三種方法 ①按零件的裝夾定位方式劃分 ②按粗、精加工劃分工序 ③按所用的刀具劃分工序。

1.5.2工歩的劃分因為每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易劃分工歩;這里選用加工不同的表面來劃分工序就比較容易：

1.6.1零件加工必須遵守的安排原則

(1)基面先行先加工基準面為后面的加工提供經基準面，所以我應線平右

端面作為基準面。

(2)先主后次由于所加工的表面均為重要表面，所以應按照順序從右到左

依次加工MD×1.5mm，ф28mm，фEmm螺紋調頭后一次加工R5mm，фBmm，фEmm等。

(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

寸要求和質量要求。 (4)先面后孔由于該零件沒有孔，所以在該處不做考慮。

1.6.2進給路線

在數控加工中，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)加工路線應保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高;

(2)使數值計算簡單，以減少編程工作量;

(3)應使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空行程時間。

圖1.6.1 零件輪廓

圖1.6.2 螺紋加工路線

第二步: 車削帶有圓弧的一端，從右到左先粗車外形R5mm、RCmm、фBmm到фEmm后2mm后精車外形路線同粗車一樣。最后切削5±0.04mm的槽。如圖4.3螺紋加工路線。

圖1.6.3 圓弧加工路線

1.7刀具的選擇

刀具表如表7-1所示：

表1.7.1 數控車加工刀具卡片

產品名稱

考試件

或代號序號刀具號刀具規

數量

加工表面

零件名稱

軸類零件

零件圖號

GDSKC 020107 備注格名稱

1 2 3 4 編制 T01 T02 T03 T04 90°硬質合金外圓車刀

右端面外圓車刀高速鋼切槽刀 60°高速鋼外螺紋車刀陳謙

審核

1 1 1 1

平端面、粗車輪廓精車輪廓切槽車削螺紋批準

共1頁

右偏刀右偏刀

第1頁

1.8切削用量選擇

切削用量包括主軸轉速(切削速度)、切削深度或寬度、進給速度(進給量)等。對于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應編入程序單內。

1.8.1背吃刀量的選擇

1.8.2主軸轉速的選擇

1.8.3進給速度的選擇粗車直線、圓弧時選F=150mm/min，精車時選F=50mm/min，切槽時選F=8mm/min，粗車螺紋時選F=100mm/min，精車時選F=50mm/min。參照《數控加工與編程》一書表1-2選取。

綜上所述，零件的數控車削工藝分析的內容，并將其填入在表 8-1 所示的數控工藝卡上。工藝卡片上其主要內容有：工步分析、工步內容、各工步所用的主軸轉速、刀具及進給速度。

表1.8.1 數控車削加工工藝卡片

單位名稱工序號 001 工步號鄂東職業技術學院程序編號

工步內容

對刀、平端面及試切外圓從右至左

產品名

零件名稱

稱及代號考試件夾具名稱三抓卡盤

刀具規

刀具號

格/mm

軸類零件使用設備華中數控CK6140 主軸轉速/(r·min-1) 500

進給速度/(mm·min-1) 50

GDSKC020107 車間數控實訓基地背吃刀量/mm

備注

零件圖號

1 T01 25×25 手動

2 粗車輪廓從右至左

3 精車輪廓

4 5 6 編制切槽粗車螺紋精車螺紋陳謙

審核

T02 25×25 800 150 2 自動

T02 T03 T04 T04 批準

25×25 25×25 25×25 25×25

1000 800 300 300

50 8

0.2 自動

1.5 min/r 自動

共1頁

自動

第1頁

2008年10月23日

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表1.8.2 數控車削加工工序卡片

鄂東職業技術學院數控加工工藝產品名稱或代號零件名稱材料零件圖號

卡

程序

工序號

編號

001

三抓卡盤夾具名稱

夾具編號

加工面毛坯表面刀具號

45鋼 GDSKC020107 車間

備注手動 HNC-6140 刀具規格/mm 25×25 工步號工步內容 1 對刀平端面及試切ф30mmr主軸轉速進給速度/背吃刀量/(r/min) (mm/min) /mm 500

T01 外圓

2 粗車倒角1.5×45°mm 倒角面

2 粗車фMD×25mm фD的圓柱面 T02 3 粗車ф28mm的端面 ф28的端面 T02 4 粗車ф28×13.169mm的圓柱ф28的圓柱表表面

面 T02 5 粗車ф30°的錐面 °30錐面 T02 6 粗車фE×10mm фE的外圓柱表面 T02 7 精車倒角1.5×45°mm 倒角面

T02 8 精車фMD×25mm фD的圓柱面 T02 9 精車ф28mm的端面 ф28的端面 T02 10 精車ф28×13.169mm的圓柱ф28的圓柱表表面

1 平右端面

T02 11 精車фE×4.406mm

фE的圓柱面 T02

25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 800 25×25 300 25×25 300

25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25

1000

150 2 150 2 150 2 150 2 150 2 150 2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 8 50 50

50 2 150 2 150 2 150 2 150 2 150 2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50

0.2

自動自動自動自動自動自動自動自動自動自動自動自動自動自動自動

手動自動自動自動自動自動自動自動自動自動自動 12 編制切槽5±0.04mm 陳謙

審核

фA的圓柱表面

T03 批準

25×25

800 8 第 1頁

自動

共

頁

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1.9編程誤差及其控制

1.9.1編程誤差

1.9.2誤差控制

2.編程中工藝指令的處理

2.1常用G指令代碼功能表

。零件來調參圖表2.1.1 數控車床G功能指令(HNC-22T)

代碼 *G00 G01 G02 G03 組意義

直線插補順圓插補逆圓插補

代碼 G29 *G40 G41

組 00 09

意義回參考點參考點返回刀徑補償取消刀徑左補償

代碼 G52 G53 *G54～G59

組 00 11

意義

局部坐標系設定機床坐標系編程工件坐標系1～6選擇快速點定位 G28 01 G33 G04 G07 *G11 G12 *G17 G18 G19 G20 螺紋切削 00 暫停延時 16 虛軸設定 07 單段允許單段禁止

G42 G43 G44 *G49 *G50

04 03 05 10

刀徑右補償刀長正補償

G92 G65

工件坐標系設定宏指令調用

XY加工平面 G51 02 ZX加工平面 G24 YZ加工平面 *G25 08 英制單位

G68 注：①表內00組為非模態代碼;只在本程序內有效。其他組為模態指令，一次制定后持續有效，直到被其他組其他代碼所取代。

②標有*的G代碼為數控系統通電啟動后的默認狀態。

2.2常用M指令代碼功能表

表2.1.2 常用M指令代碼

代碼 M00 M01 M02 M03 M04 M05 作用時間組別意義 ★ ★ ★ # # ★ a 00 00

代碼作用時間組別意義

# # ★

b 00

代碼作用時間組別意義 ★ ★ ★

00 00 00 00

主軸準停程序結束并返回更換工件子程序調用子程序返回

程序暫停 M06 條件暫停 M07 程序結束 M08 主軸正轉 M09 主軸反轉 M10 主軸停轉 M11

自動換刀 M19 開切削液 M30 開切削液 M60 關切削液 M98 夾緊松開

M99

c 注：①表內00組為非模態代碼;其余為模態代碼，同駔可相互取代。

②作用時間為“★”號者,表示該指令功能在程序段指令運動完成后開始作用;為“# ”號者，則表示該指令功能與程序段指令運動同時開始。

3.程序編制及模擬運行、零件加工或精度自檢 3.1程序編制

程序段號程序內容 001 %0001 N01 T0101 N02 M03S800 N03 G00X35Z3 N04 M08 N05 G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150 N06 G00X18Z3S1000 N07 G01Z0F50 N08 X21Z-1.5 N09 Z-25 N10 X28 N11 Z-38.169 N12 X23.05Z-47.5 N13 G01W-10 N14 G00X100 N15 Z100 N16 T0202 N17 G00X32Z-25 N18 G01X18F10 N20 G04P3 N21 G00X25 N22 W1.5 N23 G01X21 N24 X18W-1.5 N25 G04P3 N26 G00X100 N27 Z100 N28 T0303 N29 G00X30Z3S300 N30 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5 N31 G00X100Z100 N32 M09 N33 M05 N34 M30 002 %0001 N01 T0101 N02 M03S800 N03 G00X30Z3 N04 M08 N05 G71UI1R2P06Q12E0.2F200

程序注釋 ;程序起始行 ;右端面外圓車刀 ;主軸正轉 ;循環起點 ;開切削液 ;粗車輪廓 ;快速定位 ;精車起點 ;精車倒角 ;精車ф21的外圓;精車ф28的端面;ф28的外圓表 ;30°的錐面 ;фE的外圓面 ;退刀快速定位 ;退刀快速定位 ;換切槽刀 ;快速定位 ;切槽至ф18 ;暫停修光 ;快速定位 ;快速定位 ;倒角起點 ;倒角1.5 ;暫停修光 ;退刀快速定位 ;退刀快速定位 ;換外螺紋車刀 ;車螺紋循環起點 ;車螺紋 ;退刀快速定位 ;關切削液 ;主軸停轉 ;程序結束并返回

;右端面外圓車刀 ;主軸正轉 ;循環起點 ;開切削液 ;粗車輪廓

N06 N07 N08 N09 N10 N11 N12 N13 N14 N15 N16 N17 N18 N19 N20 N21 N22 N23 N24 N25 N26 N27 G00X5.844Z3S1000 G01Z0F80 G03X15.582Z-6.136R5 G02X22.420Z-20791R17 G03X24.542Z-37.739R14.508 G02X23.05Z-40.406R5 G01Z-44 G000X100 Z100 T0202 G00X35Z-46.5 G01X19F10 G04P3 G00X35 Z-47.5 G01X19 G04P3 G00X100 Z100 M09 M05 M30

;快速定位 ;精車起點 ;精車R5的圓弧 ;精車R17的圓弧 ;精車ф29的圓弧 ;精車R5的圓弧 ;фE的外圓面 ;退刀快速定 ;退刀快速定位 ;換切槽刀 ;快速定位 ;切槽至ф19 ;暫停修光 ;退刀 ;快速定位 ;切槽至ф19 ;暫停修光 ;退刀 ;退刀 ;關切削液 ;主軸停轉 ;程序結束并返回

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注:程序編制中有關數值單位一律采用毫米(mm)制

3.2模擬運行

裝夾好毛坯，調出編制好的程序，直接進行自動加工直至程序結束。

3.4精度自檢

將加工好的零件卸下，用游標卡尺、千分尺對零件的尺寸精度及粗糙度進行檢測?？词欠襁_到零件的技術要求即可。

致謝

經過這次的畢業設計，讓我深刻的體會到什么叫做作真正的學以置用，這正是我們做學問真正的目的，也正是大多數學者難以做到的一點。

設計小結

在兩年的大學生活里，我覺得大多數人對本專業的認識還是不夠,在大二期末學院曾為我們組織了三個星期的實習，為了更深入的理解并掌握大學的專業知識，加強專業技能。我選擇的畢業設計課程是：軸類零件加工。通過次此的分析，需要對刀具的切削參數進行計算等方面的問題給予考慮，這些方面的知識都需要我們去復習以前的知識，在對以前學的知識進行初步系統回顧之后，大腦形成一初步的印象。各專業課之間相關聯的知識也能很好的理解。在這次畢業設計中，給我最大的體會就是熟練的操作技能來源我們平時對專業知識的掌握程度。比如，我們想加快編程速度，除了對各編程指令的熟|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 練掌握外，還得需要你必須掌握零件的工藝方面的知識，對夾具刀具切削用量參數的設定我們必須清楚。

附錄

華中數控車床實物圖

游標卡尺實物圖

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第四篇：軸類零件的加工及工藝分析

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前言

數控加工是機械制造中的先進的加工技術是一種高效率，高精度與高柔性特點的自動加工方法，數控加工技術可有效解決復雜、精密、小批多變零件的加工問題，充分適應了現代化生產的需要，制造自動化是先進制造技術的重要組成部分，其核心技術是數控技術，數控技術是綜合計算機、自動技術、自動檢測及精密機械等高新技術的產物，它的出現及所帶來的巨大利益，已引起了世界各國技術與工業界的普遍重視，目前，國內數控機床使用越來越普及，如何提高數控加工技術水平已成為當務之急，隨著數控加工的日益普及，越來越多的數控機床用戶感到，數控加工工藝掌握的水平是制約手工編程與CAD/CAM集成化自動編程質量的關鍵因素。

數控加工工藝是數控編程與操作的基礎，合理的工藝是保證數控加工質量發揮數控機床的前提條件，從數控加工的實用角度出發，以數控加工的實際生產為基礎，以掌握數控加工工藝為目標，在介紹數控加工切削基礎，數控機床刀具的選用，數控加工的定位與裝夾以及數控加工工藝基礎等基本知識的基礎上，分析了數控車削的加工工藝。

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前言

第一章設計概要……………………………………………. 1 第一節設計題目及目的……………………………………… 1 第二節選用設計軟件………………………………………….1

第二章實體設計………………………………………….2

第一節 CAXA平面圖的繪制………………………………….2 第二節零件實體的構造……………………………………..4 第三章工藝分析………………………………………….7

第一節零件工藝分析……………………………………….. 8 第二節刀具的選擇………………………………………….. 9 第三節刀具卡片……………………………………………..10 第四節確立工件的定位與夾具方案………………………..10 第五節確定走刀順序和路線………………………………..11 第六節切削用量的選擇……………………………………..15 第七節數控加工工藝文件的填寫…………………………..16 第八節保證加工精度的方法…………………………………17

第四章數控加工程序……………………………………18 第五章零件仿真加工……………………………………23

第一節仿真軟件簡介………………………………………. 23 第二節仿真加工過程……………………………………… 25 結論……………………………………………………………… 30

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參考文獻…………………………………………..31 III

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摘要：

本次設計主要是對數控加工工藝進行分析與具體零件圖的加工，首先對數控加工技術進行了簡單的介紹，然后根據零件圖進行數控加工分析。第一，根據本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相關因素選用刀具及刀柄和零件的輪廓特點確定需要7把刀具分別為外圓粗車刀、外圓精車刀、外切槽刀、外螺紋刀、內鏜孔刀、內切槽刀。第二，針對零件圖圖形進行編制程序，此零件為軸類零件，外輪廓由直線、圓弧和螺紋組成，零件的里面要鏜出一個錐孔，在加工過程中，工件需要調頭鉆孔再鏜孔，第三，早鉆孔對刀時要先回參考點，要以孔中心作為對刀點，刀具的位置要以此來找正，使刀位點與換刀點重合。

關鍵字：

刀具的確定、走刀路線的選擇、刀具的對刀點、工件的定位。

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第一章設計概要

第一節設計題目及目的

設計題目：軸類零件的加工及工藝分析

設計目的：本次畢業綜合實訓實踐項目為軸類零件的加工及工藝分析，用所學理論知識和實際操作知識，在工作中分析問題、解決實際問題的能力同時達到對我們基本技能的訓練，例如：計算、繪圖、熟悉和運用設計資料(手冊、標準、圖冊和規范等)的能力。加強對在加工機械零件時的零件工藝分析、及其加工精度、刀具機床的選用、刀具補償，工件的定位與裝夾的分析等。同時提高我們編寫技術文件、編寫數控程序、仿真數控機床操作的獨立工作能力。

第二節選用設計軟件

本課題二維圖選用：CAXA電子圖表

實體圖選用：CAXA制造工程師2008 仿真加工用:斯沃仿真軟件

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第二章實體設計

第一節 CAXA平面圖的繪制 1.軟件簡介

我們采用CAXA電子圖版2007繪制，CAXA電子圖板2007打造了全新軟件開發平臺，多文檔、多標準以及交互方式上帶來全新體驗，而且在系統綜合性能方面進行了充分改進和優化，對于文件特別是大圖的打開、存儲、顯示、拾取等操作的運行速度均提升100%以上，Undo/Redo性能提升了十倍以上，動態導航、智能捕捉、編輯修改等處理速度的提升，給用戶的設計繪圖工作帶來流暢、自如的感受。而且依據中國機械設計的國家標準和使用習慣，提供專業繪圖工具盒輔助設計工具，通過簡單的繪圖操作將新品研發、改型設計等工作迅速完成，提升工程師專業設計能力。 2.軟件界面介紹 CAXA電子圖版工作界面

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3.利用該軟件作此圖的平面圖

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第二節零件實體

一、零件主體的實體化

我們這里使用CAXA數控車2008來進行實體，首先選擇工作界面，打開軟件后，點擊軟件的左下角的

命令，然后出現一個界面如下

然后右鍵點擊平面XY，創建草圖，繪制如下圖的封閉圖形

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完成上圖之后，點擊菜單欄里的按鈕，完成實體創建。如下圖：

二、在右端創建螺紋

利用公式曲線來創建螺紋，點擊

按鈕，出現如下圖所示的界面

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將參數X=12*sin(t) Y=12*cos(t) Z=0.239*t 設置好之后點擊

按鈕，完成如圖的曲線

，單擊，在曲線的一端創建一個平面，在此 6

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平面內繪制一個等邊三角形，如圖：導動除料，完成實體創建，如下圖：

，退出草繪，選擇至此，整個零件的實體完成。

第三章工藝分析

工藝分析是工藝員的中心工作也是設計者設計的一個重要環節，它是對工件進行數控加工的前期準備。合理正確的工藝分析也是編制數控加工程序的重要依據。故工藝分析是數控加工不可缺少的。正確合理的工藝分析需完成如下工作步驟和內容。

零件尺寸的正確標注：由于加工程序是以準確的坐標點來編制的，因此，各圖形幾何元素間的相互關系一定要明確;各種幾何元素的條件要充分，應無引起沖突的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等;構成零件輪廓的幾何尺寸的條件應充分。

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識讀零件：零件圖紙直接反映零件的結構，而零件的結構決定工藝分析的合理性，所以我們要保證良好的零件結構。

工藝步驟：制定數控加工程序、劃分工步、工序，確定對刀點、換刀點，刀具補償，選擇切削刀具、冷卻液，編制工藝文件等。

編制加工程序：將工藝分析融入加工程序，并對其程序進行校驗和優化。

第一節零件工藝分析

零件結構分析

1.如圖所示零件便面由柱面，圓錐面，順圓弧，逆圓弧及外螺紋構成，外螺紋絞復雜其中多個直徑尺寸由較高的精度，表面粗糙，零件圖尺寸編注完整，符合數控加工尺寸標注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45鋼，毛胚為ф60mm*122mm 零件技術要求分析

小批量生產條件編程，不準用砂布和銼刀修飾平面，這是對平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，熱處理，調質處理，HRC25-35，未注粗糙度部分光潔度按Ra6.3，毛胚尺寸ф60mm*122mm。

加工難點及處理方案

分析圖紙可知，此零件對平面度的要求高，左端更有內輪廓加工，為提高零件質量，采用以下加工方案：

1. 對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，編程時采用中間值。 2. 在輪廓曲線上，有圓弧，因此在加工時應進行刀具半徑補償，以保證輪廓曲線的準確性。

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本設計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---超精加工方案。選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度

第二節刀具選擇

數控刀具的選擇和切削用量的確定是數控加工工藝中的重要內容，它不僅影響數控機床的加工效率，而且直接影響加工質量。刀具的選擇是在數控編程的人機交互狀態下進行的。應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調整方便、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。

在經濟型數控機床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則：①盡量減少刀具數量;②一把刀具裝夾后，應完成其所能進行的所有加工步驟;③粗精加工的刀具應分開使用，即使是相同尺寸規格的刀具;④先銑后鉆 ;⑤先進行曲面精加工，后進行二維輪廓精加工;⑥在可能的情況下，應盡可能利用數控機床的自動換刀功能，以提高生產效率等。

綜上所訴：本零件的加工(1) 選用φ5mm中心鉆鉆削中心孔。用ф20的鉆頭加工左端的孔(2) 粗車及平端面選用90°硬質合金左偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選Kr´=35°。 (3) 為減少刀具數量和換刀次數，精車和車螺紋選用硬質合金60°外

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螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小于輪廓最小圓角半徑，取re=0.15～0.2mm 。

第三節刀具卡片

第四節確定工件的定位與裝夾方案

在數控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發揮數控機床的工作特點，在裝夾工件時，應考慮以下幾種因素： 1.盡可能采用通用夾具，必須時才設計制造專用夾具; 2.結構設計要滿足精度要求; 3.易于定位和裝夾; 4.易于切削的清理; 5.抵抗切削力由足夠的剛度;

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工件的定位與基準應與設計基準保持一致，應防止過定位，對與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準，定位基準在數控機床上要仔細找正。

由于這個工件是個實心軸，末端要鏜一個30的錐孔，因軸的長度不是很長，所以采用工件的右端面和48的外圓作定位基準，使用普通三爪卡盤夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標的原點，對刀點在(100.1000)處。

第五節切削加工順序的安排：

①先粗后精先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。

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，精加工之前進行。

③先面后孔對于箱體、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，同時也給孔加工帶來方便。

④基面先行用作精基準的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進行定位面的粗加工和半精加工(有時包括精加工)，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綜上所訴：此零件的的加工順序如下：

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1.先進行右端部分的加工，右端部分首先 1加工主輪廓走刀路線如下 ○

圓弧段加工

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切槽

螺紋加工

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2.調頭加工，調頭之后的加工在分成3部 1首先加工外輪廓，走刀路線如下： ○

2鉆孔：鉆一個ф20深度為29的孔 ○3加工左端部分的內輪廓，走刀圖如下 ○ 14

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以上為整個零件的加工路線

第六節切削用量的選擇

切削速度、進給量和切削深度三者稱為切削用量。它們是影響工件加工質量和生產效率的重要因素。車削時，工件加工表面最大直徑處的線速度稱為切削速度，以v(m/min)表示。其計算公式：

v=πdn/1000(m/min) 式中：d——工件待加工表面的直徑(mm) n——車床主軸每分鐘的轉速(r/min)

根據零件的結構特點，外輪廓用采用90度外圓車刀，輪廓粗加工時留1mm的精車余量，粗加工時選主軸轉速為s=800r/min，精加工選擇1000 r/min，由公式計算得：切削速度v 粗加工：v=150(m/min) 精加工：v=188(m/min)

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第七節數控加工工藝文件的填寫

1.工藝過程卡片

2.機械加工工序卡片

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第八節保證加工精度的方法

為了保證和提高加工精度，必須根據生產加工誤差的主要原因，采取相應的誤差預防或誤差補償等有效的工藝途徑措施來直接控制原始誤差或控制原始誤差對零件加工精度的影響。

一、刀具半徑的選定

1.刀具的半徑R比工件轉角處半徑大時不能加工。 2.刀具較小時不能用較大的切削量加工(刀具剛性差)。

二、采用合適的切削液

1.切削液主要用來減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液，對提高刀具耐用度和加工表面質量、加工精度起重要的作用。 2.非水溶性切削液：切削油、固體潤滑劑，非溶性切削液主要起潤滑作用。

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。

故本設計加工時采用水溶液進行冷卻。

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第

4章數控加工程序

本零件采用電腦軟件編程，由于程序過多，這里只打出一部分，這里只展示左端部分的程序

O1234 T0404 M03 S1200 M08 F1500 G00 X77.917 Z13.100 G00 Z6.549 G00 X71.414 G01 X61.014 F5.000 G01 X59.600 Z5.841 G01 Z-14.200 F10.000 X60.000 G01 X61.414 Z-13.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X60.014 F5.000 G01 X58.600 Z5.841 G01 Z-14.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-13.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X59.014 F5.000 G01 X57.600 Z5.841 G01 Z-15.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X58.014 F5.000 G01 X56.600 Z5.841 G01 Z-15.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X57.014 F5.000 18

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G01 X55.600 Z5.841 G01 Z-16.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X56.014 F5.000 G01 X54.600 Z5.841 G01 Z-16.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X55.014 F5.000 G01 X53.600 Z5.841 G01 Z-17.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-16.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X54.014 F5.000 G01 X52.600 Z5.841 G01 Z-17.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-16.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z5.800 G01 X51.600 F10.000 G01 Z-18.200 G01 X59.600 G01 Z-36.000 G01 X61.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.014 G00 Z6.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z5.300 G01 X50.600 F10.000 G01 Z-18.700 G01 X58.600 G01 Z-36.000 G01 X60.014 Z-35.293 F20.000 G01 X70.014 19

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G00 Z5.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.800 G01 X49.600 F10.000 G01 Z-19.200 G01 X57.600 G01 Z-36.000 G01 X59.014 Z-35.293 F20.000 G01 X69.014 G00 Z5.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.300 G01 X48.600 F10.000 G01 Z-19.700 G01 X56.600 G01 Z-36.000 G01 X58.014 Z-35.293 F20.000 G01 X68.014 G00 Z4.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z3.800 G01 X47.600 F10.000 G01 Z-20.200 G01 X55.600 G01 Z-36.000 G01 X57.014 Z-35.293 F20.000 G01 X67.014 G00 Z4.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z3.300 G01 X46.600 F10.000 G01 Z-20.700 G01 X54.600 G01 Z-36.000 G01 X56.014 Z-35.293 F20.000 G01 X66.014 G00 Z3.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.800 G01 X45.600 F10.000 G01 Z-21.200 G01 X53.600 G01 Z-36.000 G01 X55.014 Z-35.293 F20.000 20

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G01 X65.014 G00 Z3.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.300 G01 X44.600 F10.000 G01 Z-21.700 G01 X52.600 G01 Z-36.000 G01 X54.014 Z-35.293 F20.000 G01 X64.014 G00 Z2.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.800 G01 X43.600 F10.000 G01 Z-22.200 G01 X51.600 G01 Z-36.000 G01 X53.014 Z-35.293 F20.000 G01 X63.014 G00 Z2.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.300 G01 X42.600 F10.000 G01 Z-22.700 G01 X50.600 G01 Z-36.000 G01 X52.014 Z-35.293 F20.000 G01 X62.014 G00 Z1.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.800 G01 X41.600 F10.000 G01 Z-23.200 G01 X49.600 G01 Z-36.000 G01 X51.014 Z-35.293 F20.000 G01 X61.014 G00 Z1.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.300 G01 X40.600 F10.000 G01 Z-23.700 G01 X48.600 G01 Z-36.000 21

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G01 X50.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.414 G00 X77.917 G00 Z13.100 G00 X100 Z100 T0404 M03 S1200 G00 X70.318 Z11.144 G00 Z0.707 G00 X59.414 G01 X-1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.000 G01 X40.000 F10.000 G01 Z-24.000 G01 X48.000 G01 Z-36.000 G01 X49.414 Z-35.293 F20.000 G01 X59.414 G00 X70.318 G00 Z11.144 G00 X100 Z100 T0505 M3S500 G0X20.Z20 G0X0.Z5. G99G1Z-32.F0.1 G0Z5. X100.Z100. G0 T0606 G97 S3600 M03 G0 X21.92 Z2.5 M8 G50 S3600 G96 S330 G99 G1 Z-23.8 F.2 X20. X17.172 Z-22.386 G0 Z2.5 X23.84 G1 Z-23.8 X21.52 X18.692 Z-22.386 G0 Z2.5 X25.76 G1 Z-14.341 22

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X24.6 Z-15.965 Z-23.8 X23.44 X20.612 Z-22.386 G0 Z2.5 X27.68 G1 Z-11.653 X25.36 Z-14.901 X22.532 Z-13.487 G0 Z2.5 X29.6 G1 Z-8.965 X27.28 Z-12.213 X24.452 Z-10.799 G0 X19.5 Z2. X30. G1 Z0. Z-9. X25. Z-16. Z-24. X20. X17.172 Z-22.586 G0Z2. M9 G28 U0. W0. M05 T0606 M30

第五章零件仿真加工

第一節、仿真軟件介紹

1. 軟件簡介

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，南京斯沃軟件技術有限公司開發的，是結合機床廠家實際加工制造經驗與高校教學訓練一體所開發的國內第一款自

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動免費下載更新的數控仿真軟件。通過該軟件可以使學生達到實物操作訓練的目的，又可大大減少昂貴的設備投入。

斯沃數控仿真(數控模擬)軟件包括16大類，66個系統，121個控制面板。具有FANUC、SIEMENS(SINUMERIK)、MITSUBISHI、FAGOR、美國哈斯HAAS、PA、廣州數控GSK、華中世紀星HNC、北京凱恩帝KND系統、大連大森DASEN、南京華興WA、江蘇仁和RENHE、南京四開、天津三英、成都廣泰GREAT、巨森數控JNC編程和加工功能，學生通過在PC機上操作該軟件，能在很短時間內掌握各系統數控車、數控銑及加工中心的操作，可手動編程或讀入CAM數控程序加工，教師通過網絡教學，可隨時獲得學生當前操作信息。斯沃數控仿真軟件也是目前國內唯一自動免費下載更新的數控仿真軟件

2.斯沃界面

打開軟件，選擇GSK980TD

工作界面

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第二節仿真加工過程

(一)第一段加工

1.裝入刀具

2.設置毛胚，

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3.對刀，輸入刀補

4.開始加工

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第一段加工完成

(二)第二段加工

1.調頭加工另一端，因為有內部輪廓的加工，我們這里選擇透明模式，便于觀察,對刀方式和第一段方法相同

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車外輪廓

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鉆孔鉆一個ф20深度為29的孔

完成內輪廓加工

至此整個零件仿真加工完成

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結論

通過這次的畢業設計，我從設計的過程中學到了很多在書本上沒有的內容，加深了對數控機床的了解，鞏固了書本的知識。結論總結如下：

1. 對于某個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數控機床完成。而往往只是其中的一部分適合于數控加工。這就需要對零件圖樣進行仔細的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進行數控加工的內容和工序。

2. 在確定走刀路線時，最好畫一張工序簡圖，將已經擬定出的走刀路線畫上去，這樣可為編程帶來不少方便。

3. 有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如：控制系統的限制(主要是內存容量)，機床連續工作時間的限制等。此外，程序太長會增加出錯與檢索困難。因此程序不能太長，一道工序的內容不能太多。致謝

非常感謝各位指導老師，沒有你們交給我們知識，我們是不可能完成這項畢業設計，非常感謝你們這幾年對我們的辛勤教導，你們不僅僅是傳授給我們了知識，更是教會我們技能，從而讓我們在這個社會上更好的立足，讓我們的人生更加豐富多彩，在這里我們全組成員(曹陽，趙志城，雷露，郭川)向你們致敬!!!

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參考文獻：

[1]陳洪濤. 數控加工工藝與編程. 高等教育出版社，2003 [2]羅學科. 數控機床編程與操作實訓. 北京化學工業出版社，2002 [3]李佳.

數控機床及應用. 北京清華大學出版社，2001 [4]姜愛國. 數控機床技能數實訓. 北京理工大學出版社，2006 [5]汪建安. CAXA自動編程與訓練化學工業出版社

2008 [6] 鐘日銘. CAXA實體設計2009基礎教程清華大學出版社2009

第五篇：軸類零件的數控加工工藝設計與編程[范文模版]

本科畢業設計(論文)

題目：軸類零件的數控加工工藝設計與編程

2013年5月

軸類零件的數控加工工藝與編程

摘要

本次設計是根據被加工軸的技術要求和年生產量，進行機械加工工藝設計，然后運用夾具設計的基本原理和方法，擬定夾具設計方案，完成夾具結構設計。主要工作包括繪制毛坯圖、零件圖、夾具總的設計圖。了解零件的結構特點和技術要求;根據生產類型和生產條件，對零件進行結構分析和工藝分析;確定毛坯的種類及制造方法;擬定零件的加工工藝規程;選擇各工序的加工設備和工藝設備，確定各工序的加工余量和工序尺寸，計算各工序的切削用量額定工時;填寫加工工藝過程卡片、機械加工工序卡片等工藝卡片;設計制定選定的加工工序的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖。

關鍵詞：軸;加工工藝;夾具;編程

Axial parts of Numerical Control Machining Process

Planning and Programming

Abstract The design is based on the shaft by processing technical requirements and production, machining process design, then use of fixture design of the basic principles and methods, formulate fixture design, completion tongs structure design. The main work of drawing a blank drawing, general, fixture design, understanding of the structure characteristics of the spare parts and technical requirements; according to the type of production and production conditions, parts of the analysis of structure and process; The rough determine the type and method of manufacture; make parts of the processing order of the processes; selection of equipment and processing equipment, to determine the process of machining allowance and process dimensions, calculation of the process of cutting amount and industrial design norm; Fill in machining process card, machining process card and process card; design of selected processing procedures for the fixture, drawing assembly assembly drawing and the main parts of the map.

Key Words: shaft;processing; technology ;fixture;programming

符號表

Tj——機動時間

tf——輔助時間 tj——基本時間

?——切削速度

ap——背吃刀量

f——進給量

i——進給次數

n——機床主軸轉速

l——切削加工長度

l1——刀具切入長度

l2——刀具切出長度

L——刀具或工作臺行程長度 d——工件刀具直徑

如需要完整文檔及cad圖等其他文件，請加球球：一九八五六三九七五五

III

目

錄

摘要 .............................................................................................................................. I ABSTRACT ............................................................................................................. II 符號表 ....................................................................................................................... III 1 緒論 ......................................................................................................................... 1

1.1研究背景和意義 .................................................................................................. 1 1.2設計目的 .............................................................................................................. 2 1.3研究現狀 .............................................................................................................. 2 1.4研究內容 .............................................................................................................. 4

2 零件加工工藝分析 ............................................................................................. 5

2.1零件結構工藝性分析 .......................................................................................... 5 2.1.1零件圖紙工藝分析 ........................................................................................ 5 2.1.2零件結構分析 ................................................................................................ 6 2.2零件技術要求分析 .............................................................................................. 6 2.3確定毛坯材料和制造形式 .................................................................................. 6 2.3.1材料分析 ........................................................................................................ 7 2.3.2毛坯分析 ........................................................................................................ 7 2.4零件設備選擇 ...................................................................................................... 7 2.5基面選擇 .............................................................................................................. 8 2.5.1粗基準選擇 .................................................................................................... 8 2.5.2精基準選擇 .................................................................................................... 8 2.6確定走刀順序和路線 .......................................................................................... 9 2.6.1基面先行 ........................................................................................................ 9 2.6.2確定工序尺寸 .............................................................. 錯誤!未定義書簽。 2.7確定切削用量及基本工時 ................................................ 錯誤!未定義書簽。 2.8刀具及量具選擇 ................................................................ 錯誤!未定義書簽。 2.8.1刀具選擇 ...................................................................... 錯誤!未定義書簽。 2.8.2量具選擇 ...................................................................... 錯誤!未定義書簽。

3 專用夾具設計 ..................................................................... 錯誤!未定義書簽。

3.1設計主旨 ............................................................................ 錯誤!未定義書簽。

1 緒論

3.2確定夾具結構設計方案 .................................................... 錯誤!未定義書簽。 3.2.1數控車床常用裝夾方式 .............................................. 錯誤!未定義書簽。 3.2.2確定合理裝夾方式 ...................................................... 錯誤!未定義書簽。 3.2.3鉆孔專用夾具設計 ...................................................... 錯誤!未定義書簽。

4 數控加工程序編程及仿真 ............................................. 錯誤!未定義書簽。

4.1數控加工特點 .................................................................... 錯誤!未定義書簽。 4.2數控編程分類 .................................................................... 錯誤!未定義書簽。 4.2.1手工編程 ...................................................................... 錯誤!未定義書簽。 4.2.2自動編程 ...................................................................... 錯誤!未定義書簽。 4.3確定編程坐標系及編程原點 ............................................ 錯誤!未定義書簽。 4.4數值計算 ............................................................................ 錯誤!未定義書簽。 4.4.1R6mm、R20mm兩圓弧切點坐標計算 ...................... 錯誤!未定義書簽。 4.4.2圓錐大端直徑計算 ...................................................... 錯誤!未定義書簽。 4.4.3螺紋尺寸計算 .............................................................. 錯誤!未定義書簽。 4.5程序編程 ............................................................................ 錯誤!未定義書簽。 4.5.1左端 .............................................................................. 錯誤!未定義書簽。 4.5.2右端 .............................................................................. 錯誤!未定義書簽。 4.6MASTERCAM仿真 ............................................................. 錯誤!未定義書簽。 4.6.1建立模型 ...................................................................... 錯誤!未定義書簽。 4.6.2工件及刀具設置 .......................................................... 錯誤!未定義書簽。 4.6.3實體加工模擬過程 ...................................................... 錯誤!未定義書簽。

5 結論 ....................................................................................... 錯誤!未定義書簽。參考文獻 ................................................................................... 錯誤!未定義書簽。致謝 ............................................................................................ 錯誤!未定義書簽。畢業設計(論文)知識產權聲明 .................................................................... 35 畢業設計(論文)獨創性聲明 ......................................................................... 36 附錄1 MASTER CAM仿真程序代碼 .......................... 錯誤!未定義書簽。

1 緒論

1.1研究背景和意義

隨著計算機技術的高速發展，傳統的制造業開始了根本性變革，各工業發達國家投入巨資，對現代制造技術進行研究開發,提出了全新的制造模式。在現代制造系統中，數控技術是關鍵技術，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點。對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。

目前，數控技術正在發生根本性變革，由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上，數控系統實現了超薄型、超小型化;在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理;在網絡化基礎上，CAD/CAM與數控系統集成為一體，機床聯網，實現了中央集中控制的群控加工。

機械制造工藝與機床夾具設計是機械制造工藝學與機床夾具教學的一個不可少的輔助環節。機械制造工藝學是機械工業的基礎，是機械產品生產的基本技術，工藝工作是每一個機械企業主要的活動內容，加強工藝技術設計研究，旨在提高工藝水平，提高機械產品質量，降低能源消耗。此次設計的目的在于：根據加工零件的設計要求，運用夾具設計的基本原理和方法，制定夾具設計方案，完成夾具結構設計及加工工藝規程。本次設計是我們全面綜合運用本課程的理論知識與實際的一次重要實踐，它對于培養學生編制機械加工工藝規程和機床夾具設計的能力，以及從事機械方面工作具有十分重要的意義。

進入21世紀以后,典型軸在制造工藝、刀具等方面都發生了巨大的變化,與以前加工工藝有很多不同。領導了近半個多世紀的多刀車削工藝和手工磨削工藝,由于加工精度低和柔性差等原因,將逐步退出歷史舞臺。而高速、高效、復合加工技術及裝備迅速進入汽車及零部件制造業,軸的高速高效復合加工技術在行業內已有相當程度的應用,也必將代表這一行業的未來發展趨勢。本設計說明書就是針對軸類零件的加工工藝及工裝的設計進行詳細說明的。

本設計詳細介紹了軸類零件的結構和各項技術要求及要達到的加工精度;并結合軸的生產類型和材料種類對軸的加工工藝做了詳細的分析，另外還對軸的加

西安工業大學北方信息工程學院畢業設計(論文)

工進行了經濟性分析，確定了生產方案的可行性;詳細介紹了此軸加工過程中所采用的夾具的設計原則、步驟及其工作原理和結構。驗正了它的可靠性，還對定位誤差進行了分析，確保其能夠滿足加工精度的要求;還細述了軸加工過程中的刀、量具各一套的設計，使用它們可以提高軸的加工效率。

機械加工工藝和工裝設計是機械工程師必備的基本技能，通過本設計說明書的介紹，我們可以清楚地了機械加工的工藝、工裝設計的基本原則、方法和步驟，使大家對機械工藝技術工作有一個深入的全方位的了解和認識。

1.2設計目的

通過設計，一方面能獲得綜合運用過去所學的知識進行工藝分析的基本能力，另一方面，也是對數控加工過程進行的一次綜合訓練。

通過此次設計，我們可以在以下各方面得到鍛煉：能運用已學過的基本理論知識，以及在生產實習中學到相應的實踐知識，掌握從零件圖開始到正確地編制加工程序的整個步驟、方法。根據被加工零件的技術要求，選擇合理的工藝，編制出既經濟又合理，又能保證加工質量的數控程序，并且學會使用各類設計手冊及圖表資料。還可以運用MasterCAM軟件進行三維仿真。

1.3研究現狀

軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，傳遞扭矩。機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。按軸類零件結構形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類;或分為實心軸和空心等。

軸類零件的技術要求主要是支承軸頸和配合軸頸的徑向尺寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求限制在直徑公差范圍之內。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動;保證配合軸徑對于支承軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一。

方便直觀的幾何造型MasterCAM提供了設計零件外形所需的理想環境，其強大穩定的造型功能可設計出復雜的曲線、曲面零件。MasterCAM具有強勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。MasteCAM提供了多種先進的粗加工技術，以提高零件加工的效率和質量。MasterCAM還具有豐富的曲面精加工功能，可以從中選擇最好的加工方法，加工最復雜的零件。MasterCAM的多軸加工功能，為零件的加工提供了更多的靈活性?？煽康牡毒呗窂叫ｒ灩δ躆asterCAM可模擬零件加工的整個過程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況。

西安工業大學北方信息工程學院畢業設計(論文)

CAD/CAM是隨著軸類零件的設計理論和CAD/CAM[5]技術的發展而發的。軸類由最初的只能代替手工進行計算，逐步發展到能實現三維實體造型、機構仿真、自動編程等功能,并且還在不斷發展下去。

軸類零件在整個制造工業中發揮著重要作用，數控機床代表著一個民族制造工業現代化的水平。隨著現代化科學技術的迅速發展，制造技術和自動化水平的高低已成為衡量一個國家或地區經濟發展水平的重要標志。當今世界各國制造業廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資，不僅采取重大措施來發展自己的數控技術及產業，而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策?？傊?，大力發展以數控技術為核心的先進技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

數控編程技術[2]是數控技術重要的組成部分。從數控機床誕生之日起，數控編程技術就受到了廣泛關注，成為CAD/CAM系統的重要組成部分，各工業發達國家也投入了大量的人力物力開發實用的數控編程系統。在CAD/CAM一體化概念的基礎上，出現了并行工程的概念。為了適應并行工程發展的需要，數控編程技術正向集成化和智能化方向發展。進入二十世紀九十年代，隨著Web技術的不斷發展，傳統的產品設計、制造和生產模式正在發生深刻的變革，出現了協同設計制造、異地設計制造、全球制造等一系列新概念和新技術。將Web技術和CAM技術相結合，成為CAM系統的又一重要發展方向。

21世紀數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統的各個方面：追求加工效率和加工質量方面的智能化，如工藝參數的自動生成，簡化編程、簡化操作方面的智能化，智能化的自動編程、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷以及維修等。

數控加工制造技術正逐漸得到廣泛的應用,對零件進行編程加工之前，工藝分析具有非常重要的作用。工藝分析是數控加工編程的前期工藝準備工作，無論是手工編程還是自動編程，在編程之前均需對所加工的軸類零件進行工藝分析。如果工藝分析考慮不周，往往會造成工藝設計不合理,從而引起編程工作反復，工作量成倍增加，有時還會發生推倒重來的現象,造成一些不必要的損失，嚴重者甚。本文通過對典型的軸類零件數控加工工藝的分析，給出了對于一般零件數控加工工藝分析的方法，對于提高制造質量、實際生產具有一定的指導意義。

目前正在研制的新一代CAM系統將采用面向對象、面向工藝特征的基本處理模式，系統的自動化水平、智能化程度將大大提高。國內外企業家和專家們已形成共識：今后相當一段時間內，機械加工技術的發展和競爭，主要是數控技術

西安工業大學北方信息工程學院畢業設計(論文)

的發展與應用。

1.4研究內容

本次設計主要是通過工藝特點，工藝安排，機械加工工藝過程幾個方面對零件加工工藝進行分析，然后對零件的程序進行編制，最后用仿真加工以達到完成對零件的加工程序進行檢驗。

首先對該課題進行深入的分析，深入研究，認真完成此次畢業設計，主要以論述與設計相結合進行研究與探討，完成對本設計軸主要部位：內孔、外圓柱面、圓錐面、圓弧面、退刀槽、螺紋等的加工工藝設計及指定工序的夾具設計。

難點在于設計軸加工工藝過程及其加工時的專用夾具，確定工件的尺寸、公差和技術條件。通過查閱期刊、書籍等相關資料進行對軸加工工藝和夾具的設計進一步了解，思考、分析和掌握軸加工的基本環節，完成計算并設計出軸加工工藝及夾具設計。

2 零件加工工藝分析

2.1零件結構工藝性分析

零件的結構工藝性是指所設計的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經濟性，即所設計的零件結構應便于成形，并且成本低，效率高。 2.1.1零件圖

如零件圖2.1、2.2所示。

圖2.1 零件二維圖

圖2.2 零件三維圖

畢業設計(論文)

2.1.2零件結構分析

本零件上由圓柱面、內孔、內圓錐面、圓弧面、溝槽、和螺紋等部分組成。零件車削加工[8]成形輪廓的結構形狀較復雜、需兩頭加工，零件的加工精度和表面質量要求都很高。

該零件重要的徑向加工部位有?380m)、?0.03mm圓柱段(表面粗糙度Rɑ=1.6µm)、R6mm圓弧與R20mm圓弧相切過渡區、?480?0.03圓柱段(表面粗糙度Ra=1.6µ (表面粗糙度Ra=1.6µm)、長徑比為1:2的內錐(小端直徑為?23o?23o?0.03的內孔?0.0

3、M20*2-6g三角形外螺紋，其余表面粗糙度均為Ra=3.2µm)。零件符合數控加工尺寸標注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45鋼，毛坯為?50mm*130mm。

2.2零件技術要求分析

小批量生產條件，不準用砂布和銼刀修飾平面，這是對平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，熱處理，調質處理，HRC25-35，未注粗糙度按Ra3.2，毛坯尺寸?50mm*130mm。

加工難點及處理方案：分析圖紙可知，此零件對平面度的要求高，左端更有內輪廓加工，為提高零件質量，采用以下加工方案。

a. 對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，編程時采用中間值; b. 在輪廓曲線上，有一處既過象限又改變進給方向的輪廓曲線，因此在加工時應進行機械間隙補償，以保證輪廓曲線的準確性;

c. 零圖紙中含有圓柱度，為保證其形位公差，應盡量一次裝夾完成左端面的加工以保證其數值;

d. 本設計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，并且在精加工的時候將進給量調小些，主軸轉速提高;

e. 螺紋加工時，為保證其精度，在精車時將螺紋的大徑值減小0.18-0.2mm，加工螺紋時利用螺紋千分尺或螺紋環規保證精度要求。

選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度。

2.3確定毛坯的材料和制造形式

軸：本次設計軸主要技術指標：年產量5000臺/年

該產品年產量Q=5000(件/年)，n=1(件/臺)，設其備品率α%為10%，機械加工廢品率β%為1%，現制定該曲軸零件的機械加工工藝規程及夾具設計。年生產綱領：

N =Q*n*(1+ α%+β%)

=5000*1*(1+10% +1%)

=5550(臺/年)

軸的年產量為5550件，現在已知該產品為中型機械，根據《機械制造工藝設計手冊》表1.1-2生產類型與生產綱領的關系，可確定其生產類型為大批量生產。 2.3.1材料分析

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。強度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機械性能都跟工件的材料有關。所以選擇45鋼為該軸類零件的材料。

45鋼的化學成分中含C0.42%～0.50%，Si0.17%～0.37%，Mn0.50～0.80%，P?0.035%，S?0.035%，Cr?0.25%，N?0.25%，Cu?0.25%。45鋼在進行冷加工時硬度要求，熱軋鋼，壓痕直徑不小于3.9，布氏硬度不小于241HRB，退火鋼壓痕直徑不小于4.4，布氏硬度不小于187HB，45鋼的機械性能：δs?335Mpa，δb?600Mpa，??40%，Ak?47J。45鋼相對切削性硬質合金刀具1.0，高速鋼刀具1.0，45鋼經濟合理對加工刀具的要求也合理，45鋼用途廣泛，主要是用來制造汽輪機、壓縮機，泵的運動零件制造齒輪、軸活塞銷等零件。根據以上數據適合該軸的加工。 2.3.2毛坯分析

軸類零件的毛坯有棒料、鍛件和鑄件三種。

鍛件：適用與零件強度較高,形狀較簡單的零件。尺寸大的零件因受設備限制，故一般用自由鍛;中、小型零件可選模鍛;形狀復雜的剛質零件不宜用自由鍛。鑄件：適用于形狀復雜的毛坯。

本零件的毛坯宜采用棒料鋸割，毛坯至?50*130mm，使鋼材經過鍛壓，獲得均勻的纖維組織，提高其力學性能，同時也提高零件與毛坯的比重，減少材料消耗。

2.4零件設備選擇

數控車床能對軸類或盤類等回轉體零件自動地完成內外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進行切槽、鉆、擴等的工作。根據零件的工藝要求，可以選擇經濟型數控車床，一般采用步進電動機形式半閉環伺服系統。此類車床機構簡單，價格相對較低，這類車床設置三爪自定心卡盤、普通尾座或數控液壓尾座，適合車削軸類零件。

根據主軸的配置的要求選擇臥式數控車床。數控車床[14]具有加工精度高，能做直線和圓弧插補，數控車床剛性良好，制造和對刀精度高，能方便和精確地進行人工補償和自動補償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀特別復雜的表面和尺寸難于控制的回轉體，而且能比較方便的車削錐面和內外圓

柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產效率。所以對加工時非常有利的。

2.5基面選擇

機械加工的最初工序只能用工件毛坯上的未加工表面作為定位基準，這種位基準稱之為粗基準。用以加工的表面作定位基準則稱之為精基準。在制定零件機械加工工藝規程時，總是先考慮怎樣的精基準定位能把工件加工到設計要求，然后再考慮如何運用選取的粗基準，把用作精基準的表面加工出來。 2.5.1粗基準選擇

選擇粗基準時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，粗基準選擇的要求應能保證加工面與非加工表面之間的位置要求及合理的分配各加工面的加工余量。同時要為后續供需提供精基準，具體有以下原則：為了保證加工面與非加工面之間的位置要求，應該選擇一非加工表面為粗基準;為了保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選擇毛坯余量最小的面為粗基準;為了保證重要的加工面的余量均勻，應選擇為粗基準;粗基準的選擇應避免重復使用，在同一尺寸上，通常只允許使用一次，做為粗基準的表面應該足夠光滑整潔，以使工件定位穩定可靠，加緊方便。軸類零件，以外圓作為粗基準。為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應選擇不加工面為粗基準。如果工件上有多個不加工面，則應選其中與加工面位置要求較高的不加工面為粗基準，以便保證精度要求，使外形對稱等。

由于此零件全部表面都需加工，應選用外圓及一端面為粗基準，然后通過“互為基準的原則”進行加工。遵循“基準重合”的原則。加工左端時選擇在毛坯外圓柱段的右端外圓表面，加工右端時選擇在?38mm外圓柱段的表面，以體現定位基準是軸的中心線。

在制定零件加工的工藝規程時，正確的選擇工件的定位[10]的基準有著十分中的意義。定位基準選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對零件個表面的加工順序也有很大的影響。合理的選擇定位基準是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。

2.5.2精基準選擇

精基準選擇時應能保證加工精度和裝夾可靠方便，有以下原則：

基準重合原則;基準統一原則;自為基準原則;互為基準原則;保證工件定位準確，夾緊可靠、操作方便原則。精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。當設計尺寸與工序尺寸的基準不重合時，應該進行尺寸計算。

a. 用工序基準作為精基準，實現“基準重合”，以免產生基準不重合誤差。

b. 當工件以某一組精基準定位可以較方便的加工其他各表面時，應盡可能在多數工序中采用此組精基準定位，實現“基準統一”，以減少工裝設計制造費用、提高生產率、避免基準轉換誤差。

c. 當精加工或光整加工工序要求余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位度要求由先行工序保證。

d. 為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循互為基準、反復加工的原則。

由于此零件全部表面都需加工，而孔作為精基準應先進行加工，因為軸類零件各外圓表面、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目，而這些表面的設計基準一般都是軸的中心線，采用兩中心孔定位就能符合基準重合原則。而且由于多數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，這也符合基準統一原則。

工件的定位與基準應與設計基準保持一致，應防止過定位，這個工件是個實心軸，末端要鏜一個25的錐孔，因軸的長度不是很長，所以采用工件的右端面和48的外圓作定位基準，使用普通三爪卡盤夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標的原點，對刀點在(100.100)處。

2.6確定走刀順序和路線

加工路線[20]的確定，直接關系到數控機床的使用效率、加工精度、刀具數量和經濟性等問題，應盡量做到工序相對集中，工藝路線最短，機床的停頓時間和輔助時間最少。該零件采用棒料毛坯進行加工，由于毛坯余量較大，因此，采用階梯切削路線去除毛坯余量，刀具切削路徑短，效率高。

2.6.1基面先行

用作精基準的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進行定位面的粗加工和半精加工(有時包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。綜上所訴：此零件的的加工順序如下：

預備加工---車左端面---鉆中心孔---鏜孔---粗車左端外輪廓---精車左端外輪廓---調頭---車右端面---粗車外輪廓---精車外輪廓---退刀槽---粗車螺紋---精車螺紋工序1：車左端面，將毛坯車為127mm的棒料

工序2：左端面打中心孔選用?5mm的中心鉆(手動鉆孔) 工序3：左端鉆孔(鉆?20mm深-32mm的孔) 工序4：粗車左端內孔?23mm 工序5：粗車?48mm的外圓柱面

工序6：粗車?38mm的臺階外圓柱面及倒角

工序7：調頭粗車右端面將零件車至要求尺寸進給路線

工序8：調頭粗車右端面各部倒角、切外螺紋退刀槽、三角形螺紋工步路線為：

工步一:自右向左倒角，粗車螺紋?20mm圓柱段;

工步二:自右向左粗車R6和R20 mm圓弧面、?38 mm圓柱段、R12.5 mm圓弧面、錐長8 mm 的圓錐段;

工步三:自右向左粗車R6和R20 mm 圓弧面、?38 mm圓柱段、R12.5 mm圓弧面、錐長8 mm的圓錐段; 工步四:車4mm*?16mm螺紋退刀槽; 工步五:粗車螺紋;

工序9：擴左端內孔?25mm，深11mm 工序10：半精車?48mm的外圓柱面

工序11：半精車?38mm的臺階外圓柱面及倒角

工序12：調頭半精車右端面將零件車至要求尺寸進給路線

工序13：調頭半精車右端面各部倒角、切外螺紋退刀槽、三角形螺紋工步路線為：

工步一:自右向左倒角，半精車螺紋?20mm圓柱段;

工步二:自右向左精車R6和R20 mm 圓弧面、?38 mm圓柱段、R12.5 mm圓弧面、錐長8 mm的圓錐段;

工步三:半精車4mm*?16mm螺紋退刀槽; 工步四:半精車螺紋;

工序14：鉸?230?0.03mm的孔，再用1:2的鉸刀鉸小端為?25mm的錐孔工序15：精車?480?0.03mm的外圓柱面

工序16：精車?380?0.03mm的臺階外圓柱面及倒角

工序17：調頭精車右端?380?0.03mm圓柱面、切外螺紋退刀槽、三角形螺紋工序18：精車螺紋

工序19：去除全部毛刺并吹凈工序20：根據技術文件進行檢驗工序21：入庫

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