第一篇：零件加工工藝設計標準
零件加工工藝設計
目錄
1.零件的加工工藝設計-----------------------1
1.1零件的工藝性審查
1.2基準的選擇
2.擬定機械加工工藝路線--------------------3
2.1確定各加工表面的加工方法及路線 3.選擇機床設備及工藝設備-----------------7 4.小結-------------8 5.參考文獻-------9
1.零件的加工工藝設計
1.1零件的工藝性審查
1.1.1零件的結構特點
該零件是用三孔形成，中間孔為支力點，常?？績深^的小孔來傳遞動力作用，其中作為支力點的大孔為Φ90H6，小孔及耳部分別為Φ35H6和Φ25H6。
1.1.2主要技術要求
零件的主要技術要求為：連桿不得有裂紋、夾渣等缺陷。熱處理后226～271HBS。 1.2基準的選擇
1.2.1毛坯的類型及制造方法
零件材料為45鋼，考慮零件形狀，應用模鍛毛坯。 由于零件是中批量生產，所以設備要充分利用，以減少投資、降低成本。故確定工藝的基本特征：毛坯采用效率高和質量較好的制造方法：擬定成的工藝過程卡和機械加工工序卡片。
1.2.2確定毛坯的制造方法和技術要求。
由于該零件的尺寸不大，而且工件上有許多表面不切削加工，故模鍛。 毛坯的技術要求：
1. 不得有裂紋、夾渣等缺陷/ 2. 鍛造拔模斜度不大于7·
3. 正火處理226～271HBS 4. 噴砂，去毛刺 1.2.3繪制毛坯圖
270±0.1
1.2.4基準選擇
由于該零件多數尺寸及形位公差以Φ90H6孔及端面為設計基準，因此首先將Φ60H6端面加工好，為后續加工基準。根據粗、精基準選擇的原則，確定各加工表面的基準。 (1)Φ90H6孔端面：零件外輪廓(粗基準)
(2)Φ35H6孔及Φ90H6孔端面(粗加工)：Φ90H6孔端面 (3)Φ35H6孔及Φ90H6孔端面(精加工)：Φ90H6孔端面 (4)Φ25H6孔端面：Φ90H6孔端面 (5)三孔：Φ90H6孔端面 2.擬定接寫加工工藝路線
該三孔連桿零件加工表面：大頭孔、小頭孔及耳部端面。根據各加工表面的精度要求和粗糙度要求。
Φ90H6孔加工路線為：粗鏜—精鏜。加工方法為鏜。Φ35H6孔加工路線為：鉆—粗鏜—精鏜，加工方法為鉆。Φ25H6孔：鉆—粗鏜—精鏜，加工方法為鉆。
2.2擬定加工工藝路線 方案
(一)
工序一 模鍛毛坯 工序二 正火處理 工序三
噴砂，去毛刺 工序四
銑大頭孔端面
工序五
以大頭孔端面位基準銑小頭孔端面 工序六
以大頭孔端面位基準銑耳部孔端面 工序七
鉆小頭孔至Φ29mm，耳部至Φ19mm. 工序八
粗鏜三孔，大頭孔Φ88mm，小頭孔Φ33mm，耳部孔Φ24mm. 工序九
精鏜三孔，大頭孔Φ90mm，小頭孔Φ35mm，耳部孔Φ25mm. 工序十
修鈍各處突棱，去毛刺 工序十一
檢驗各部尺寸及精度
工序十二
探傷檢查無損探傷檢查，零件有無裂紋及夾渣等
工序十三
油封入庫 方案
(二)
工序一 模鍛毛坯 工序二 正火處理 工序三
噴砂，去毛刺 工序四
銑大頭孔端面
工序五
以大頭孔端面位基準銑小頭孔端面 工序六
以大頭孔端面位基準銑耳部孔端面 工序七
粗鏜三孔，大頭孔Φ88mm，小頭孔Φ33mm，耳部孔Φ24mm. 工序八
精鏜三孔，大頭孔Φ90mm，小頭孔Φ35mm，耳部孔Φ25mm. 工序九
修鈍各處突棱，去毛刺
工序十
檢驗各部尺寸及精度，探傷檢查無損探傷檢查。零件有無裂紋及夾渣等 工序十一
油封入庫 方案
(三)
工序一 模鍛毛坯 工序二 正火處理 工序三
噴砂，去毛刺 工序四
銑大頭孔端面
工序五
鉆小頭孔至Φ29mm，耳部至Φ19mm. 工序六
粗鏜三孔，大頭孔Φ88mm，小頭孔Φ
33mm，耳部孔Φ24mm.精鏜三孔，大頭孔
Φ90mm，小頭孔Φ35mm，耳部孔Φ25mm. 工序七
以大頭孔端面位基準銑小頭孔端面 工序八
以大頭孔端面位基準銑耳部孔端面 工序九
修鈍各處突棱，去毛刺
工序十
檢驗各部尺寸及精度，探傷檢查無損探傷檢查，零件有無裂紋及夾渣等 工序十一
油封入庫
工藝方案
(一)是按工序分散原則組織工序，銑大頭孔面可在普通機床上用V型塊夾緊，裝夾加工，Φ35H6孔與Φ25H6孔可在普通鉆床上鉆模加工，其精度可在鏜床上達到。優點是可以采用通用機床和通用夾具及專用夾具。缺點是工藝路線長，增加了工件的裝夾次數。由與零件的形狀不規則，加工面分散，而且生產綱領已確定。中批量生產，可以盡量工序集中來提高生產效率。
工藝方案
(二)是按工序集中組織原則，其優點是工藝路線短，減少工件裝夾次數，易與保證加工面的相互位置精度，需要機床數量少，減少工件在工序間的運輸，減少輔助時間和準備時間。
工藝方案
(三)也按工序集中原則組織工序其優點是路線短，所用機床數量少，但起先空后面加工，不易保證位置精度。
綜上說述三方案的優點，選擇第一方案。
1. 選擇機床設備及工藝裝備 工序一 模鍛壓力機鋼尺
工序四
立式銑床， 高速鋼三面刃銑刀， 組合夾具， 0—200/0.02mm游標卡尺
工序五
立式銑床， 高速鋼三面刃銑刀， 組合夾具， 0—200/0.02mm游標卡尺
工序六
臥式銑床， 高速鋼三面刃銑刀， 組合夾具， 0—200/0.02mm游標卡尺
工序七
Z33S—1鉆床，Φ29mm和Φ19mm.直柄麻花
鉆，組合夾具， 0—200/0.02mm游標卡尺
工序八
臥式鏜床， 硬質合金車刀，組合夾具， 0—200/0.02mm游標卡尺
工序九
臥式鏜床， 硬質合金車刀，組合夾具， 0—200/0.02mm游標卡尺 工序十二
磁力探傷儀
小結
機械制造工藝課程設計是培養學生獨立思考和協同工作能力的重方法。理論知識固然重要，但實踐才是檢驗真理的唯一標準。作為學生，我們不只是學。學以致用才是最終目標，也是老師對我們的期望。通過三個禮拜的摸索，我們加強了對CAD繪圖軟件的學習和鞏固，以及增加了在查手冊、找資料、解決問題的方法等方面的能力。此外，也在潛移默化中加強了對課本上理論知識的正確認識。當然在此過程中少不了指導老師柴京富的領導，師傅領進門，修行在個人，期間我們深深感受到了您作為老師的職責。您始終讓我們獨立思考，讓我們在方法上得到了鍛煉。在此，我非常感謝柴老師您對我們的悉心教導和孜孜教誨。我定不辜負您對我們的期望。相信我們以后還能在您的領導下搞課程設計!
第二篇：軸類零件加工工藝及夾具設計
論文題目：
軸類零件加工工藝及夾具設計
學生姓名： 學 號: 所在院部： 所學專業： 指導老師：
完成時間：2010年03月
摘 要
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，以傳遞扭矩。按結構形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細長軸，大多數軸介于兩者之間;軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準，它們的精度和表面質量一般要求較高。根據零件的結構及其功能，運用定位夾緊的知識完成了夾具設計。
關鍵詞：軸類零件、軸頸、夾具
Abstract
The machine shaft is often encountered in one of the typical components. It is mainly used for support in mechanical gears, pulleys, cams and connecting rods and other transmission parts, to transfer torque. Different forms according to the structure, the axis can be divided into stepped shaft, taper spindle, axis, hollow shaft, crankshaft, camshaft, eccentric shafts, all kinds of screw shaft such as short axis aspect ratio of less than 5 large known as the slender shaft 20, most shaft in between; shaft bearings bearing, and bearing with the shaft segment called the journal. Journal is the axis of the assembly base, and their general requirements for precision and high surface quality. According to parts of the structure and function, using the knowledge of locating and clamping fixture design completed.
Key words：Shaft, journ 2
目錄
1. 軸類零件技術要求 ................................. 3
1.1、尺寸精度 ........................................ 3 1.
2、幾何形狀精度 .................................... 3 1.3、 相互位臵精度 ................................... 3 1.
4、表面粗糙度 ...................................... 3 2. 軸類零件的毛胚和材料 .............................. 4 2.1 軸類零件的毛胚 ................................... 4 2.2 軸類零件的材料 ................................... 4 3. 軸類零件一般加工要求及方法 ........................ 5 3.1 軸類零件加工工藝規程注意點 ....................... 5 3.2 軸類零件加工的技術要求 ........................... 5 3.3 軸類零件的熱處理 ................................. 6 4. 軸類零件工藝路線 .................................................................................................... 6 4.1、傳承軸圖樣分析 .................................. 7 4.
2、確定毛坯 ........................................ 8 4.3、 確定主要表面的加工方法 ......................... 8 4.
4、確定定位基準 .................................... 8 4.5、劃分階段 ........................................ 9 4.
6、熱處理工序安排 .................................. 9 4.7、加工尺寸和切削用量 .............................. 9 4.
8、 擬定工藝過程 ................................... 9 5.細長軸加工工藝特點 ............................................................................................... 10
5.1、 改進工件的裝夾方法 ... ………………………………..10 5.
2、采用跟刀架 .................................... .10 5.3、采用反向進給 ................................... 11 5.
4、采用車削細長軸的車刀 ........................... 11 6. 夾具的設計 ................................................................................................................... 12 6.1 銑床夾具設計 ..................................................................................................... 12 6.1.1、六點定位原理 ........................................ 13 6.1.
2、應用定位原理幾種情況 ................................ 11 (1)完全定位 ............................................. 11 (2)部分定位 ............................................. 11 (3)過定位(重復定位) ................................... 11 6.1.3、確定要限制的自由度 .................................. 14 6.1.
4、定位方案選擇 ........................................ 14 6.1.5、計算定位誤差 ........................................ 15 (1)夾緊方案 .............................................. 16 (2)對刀方案 .............................................. 16 (3)夾具體與定位鍵 ........................................ 16 (4)夾具總圖上的尺寸、公差和技術要求 ...................... 16 (5)夾具精度分析 .......................................... 17 6.2 各類銑床夾具 ..................................................................................................... 18
6.2.1、銑床夾具 ............................................ 18 (1)銑床夾具的分類 ........................................ 18 (2)銑床常用通用夾具的結構 ................................ 18 (3)銑床夾具的設計特點 .................................... 18 6.2.
2、典型數控機床夾具 .................................... 19
1、數控銑床夾具 ............................................ 19
2、數控銑削加工常用的夾具大致有以下幾種： ................... 7
結束語 ............................................. 21 謝 詞 ............................................ 22 參考文獻 ........................................... 23
2
1. 軸類零件技術要求 2. 1.1尺寸精度
起支承作用的軸頸為了確定軸的位臵，通常對其尺寸精度要求較高(IT5～IT7)。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低(IT6～IT9)。
1.2幾何形狀精度
軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應將其公差限制在尺寸公差范圍內。對精度要求較高的內外圓表面，應在圖紙上標注其允許偏差。
1.3 相互位臵精度
軸類零件的位臵精度要求主要是由軸在機械中的位臵和功用決定的。通常應保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件(齒輪等)的傳動精度，并產生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.01～ 0.03mm ，高精度軸(如主軸)通常為0.001～ 0.005mm。
1.4表面粗糙度
一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5～0.63μm，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63～0.16μm。
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2.軸類零件的毛胚和材料
2.1 軸類零件的毛胚
軸類零件可根據使用要求、生產類型、設備條件及結構，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主;而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節約材料又減少機械加工的工作量，還可改善機械性能。
根據生產規模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產多采用自由鍛，大批大量生產時采用模鍛。
2.2 軸類零件的材料
軸類零件應根據不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規范(如調質、正火、淬火等)，以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。
45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經過調質(或正火)后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達45～52HRC。
40Cr等合金結構鋼適用于中等精度而轉速較高的軸類零件，這類鋼經調質和淬火后，具有較好的綜合機械性能。
軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經調質和表面高頻淬火后，表面硬度可達50～58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。
精密機床的主軸(例如磨床砂輪軸、坐標鏜床主軸)可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經調質和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。
3.軸類零件一般加工要求及方法
3.1 軸類零件加工工藝規程注意點
在學校機械加工實習課中，軸類零件的加工是學生練習車削技能的最基本也最重要的項目，但學生最后完工工件的質量總是很不理想，經過分析主要是學生對軸類零件的工藝分析工藝規程制訂不夠合理。
軸類零件中工藝規程的制訂，直接關系到工件質量、勞動生產率和經濟效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，在制訂機械加工工藝規程中，須注意以下幾點：
(1)零件圖工藝分析中，需理解零件結構特點、精度、材質、熱處理等技術要求，且要
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研究產品裝配圖，部件裝配圖及驗收標準。
(2)滲碳件加工工藝路線一般為：下料→鍛造→正火→粗加工→半精加工→滲碳→去碳加工(對不需提高硬度部分)→淬火→車螺紋、鉆孔或銑槽→粗磨→低溫時效→半精磨→低溫時效→精磨。
(3)粗基準選擇：有非加工表面，應選非加工表面作為粗基準。對所有表面都需加工的鑄件軸，根據加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面，讓開澆口處。選牢固可靠表面為粗基準，同時，粗基準不可重復使用。
(4)精基準選擇：要符合基準重合原則，盡可能選設計基準或裝配基準作為定位基準。符合基準統一原則。盡可能在多數工序中用同一個定位基準。盡可能使定位基準與測量基準重合。選擇精度高、安裝穩定可靠表面為精基準。
3.2 軸類零件加工的技術要求
(1)尺寸精度軸類零件的主要表面常為兩類，一類是與軸承的內圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位臵并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5～IT7;另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常為IT6~IT9。
(2)幾何形狀精度主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應限制在尺寸公差范圍內，對于精密軸，需在零件圖上另行規定其幾何形狀精度。
(3)相互位臵精度包括內、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行 5
度等。
(4)表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據加工的可能性和經濟性來確定。
3.3 軸類零件的熱處理
(1)鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內部晶粒細化，消除鍛造應力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
(2)調質一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學性能。
(3)表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。
(4)精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進行低溫時效處理。
4.軸類零件工藝路線
(1)軸類零件是常見的零件之一。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、空心軸等。它們在機器中用來支承齒輪、帶輪等傳動零件，以傳遞轉矩或運動。
(2)對于7級精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm的一般傳動軸，其工藝路線是：正火-車端面鉆中心孔-粗車各表面-精車各表面-銑花鍵、鍵槽-熱處理-修研中心孔-粗磨外圓-精磨外圓-檢驗。
(3)軸類零件一般采用中心孔作為定位基準，以實現基準統一的方案。在單件小批生產中鉆中心孔工序常在普通車床上進行。在大批量生產中常在銑端面鉆中心孔專用機床上進行。
(4)中心孔是軸類零件加工全過程中使用的定位基準，其質量對加工精度有著重大影響。所以必須安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在車床上用金剛石或硬質合金頂尖加壓進行。
(5)對于空心軸(如機床主軸)，為了能使用頂尖孔定位，一般均采用帶頂尖孔的錐套心軸或錐堵。若外圓和錐孔需反復多次、互為基準進行加工，則在重裝錐堵或心軸時，必須按外圓找正或重新修磨中心孔。
(6)軸上的花鍵、鍵槽等次要表面的加工，一般安排在外圓精車之后，磨削之前進行。因為如果在精車之前就銑出鍵槽，在精車時由于斷續切削而易產生振動，影響加工質量，又容易損壞刀具，也難以控制鍵槽的尺寸。但也不應安排在外圓精磨之后進行，以免破壞外圓表面的加工精度和表面質量。
(7)在軸類零件的加工過程中，應當安排必要的熱處理工序，以保證其機械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯鍛造后安排正火工序，而調質則安排在粗加工后進行，以便消除粗加工后產生的應力及獲得良好的綜合機械性能。淬火工序則安排在磨削工序之前。
(8)臺階軸的加工工藝較為典型，反映了軸類零件加工的大部分內容與基本規律。下面就以減速箱中的傳動軸為例，介紹一般臺階軸的加工工藝。
4.1、傳承軸圖樣分析
圖4.1
(1)圖4.1所示零件是減速器中的傳動軸。它屬于臺階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位臵，各環槽的作用是使零件裝配時有一個正確的位臵，并使加工中磨削外圓或車螺紋時退刀方便;鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉矩;螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調整螺母。
(2)根據工作性能與條件，該傳動軸圖樣(圖4.1)規定了主要軸頸M，N，外圓P、Q以及軸肩G、H、I有較高的尺寸、位臵精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動軸的關鍵工序是軸頸M、N和外圓P、Q的加工。
4.2、確定毛坯
該傳動軸材料為45鋼，因其屬于一般傳動軸，故選45鋼可滿足其要求。本例傳動軸屬于中、小傳動軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇￠60mm的熱軋圓鋼作毛坯。
4.3、 確定主要表面的加工方法
傳動軸大都是回轉表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動軸的主要表面M、N、P、Q的公差等級(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為：粗車→半精車→磨削。
4.4、確定定位基準
(1)合理地選擇定位基準，對于保證零件的尺寸和位臵精度有著決定性的作用。由于該傳動軸的幾個主要配合表面(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對基準軸線A-B均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求，它又是實心軸，所以應選擇兩端中心孔為基準，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術要求。
(2)粗基準采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應該以毛坯外圓作粗基準，先加工一個端面，鉆中心孔，車出一端外圓;然后以已車過的外圓作基準，用三爪自定心卡盤裝夾(有時在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。
4.5、劃分階段
對精度要求較高的零件，其粗、精加工應分開，以保證零件的質量。該傳動軸加工劃分為三個階段：粗車(粗車外圓、鉆中心孔等)，半精車(半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各處外圓)。各階段劃分大致以熱處理為界。
4.6、熱處理工序安排
軸的熱處理要根據其材料和使用要求確定。對于傳動軸，正火、調質和表面淬火用得較多。該軸要求調質處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。
綜合上述分析，傳動軸的工藝路線如下：
下料→車兩端面，鉆中心孔→粗車各外圓→調質→修研中心孔→半精車各外圓，車槽，倒角→車螺紋→劃鍵槽加工線→銑鍵槽→修研中心孔→磨削→檢驗。
4.7、加工尺寸和切削用量
(1)傳動軸磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定，見該軸加工工藝卡的工序內容。
(2)車削用量的選擇，單件、小批量生產時，可根據加工情況由工人確定;一般可由《機械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。
4.8、 擬定工藝過程
定位精基準面中心孔應在粗加工之前加工，在調質之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調質之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主要表面加工的同時，還要考慮次要表面的加工。在半精加工￠52mm、￠44mm及M24mm外圓時，應車到圖樣規定的尺寸，同時加工出各退刀槽、倒角和螺紋;三個鍵槽應在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時有較精確的定位基準，又可避免在精磨后銑鍵槽時破壞已精加工的外圓表面。
在擬定工藝過程時，應考慮檢驗工序的安排、檢查項目及檢驗方法的確定。綜上所述，所確定的該傳動軸加工工藝過程見表4.1。
5.細長軸加工工藝特點
5.1、 改進工件的裝夾方法
粗加工時，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長。但是，由于頂尖彈性的限制，軸向伸長量也受到限制，因而頂緊力不是很大。在高速、大用量切削時，有使工件脫離頂尖的危險。采用卡拉法可避免這種現象的產生。
精車時，采用雙頂尖法(此時尾座應采用彈性頂尖)有利于提高精度，其關鍵是提高中心孔精度。
5.2、采用跟刀架
跟刀架是車削細長軸極其重要的附件。采用跟刀架能抵消加工時徑向切削分力的影響，從而減少切削振動和工件變形，但必須注意仔細調整，使跟刀架的中心與機床頂尖中心保持一致。
5.3、采用反向進給
車削細長軸時，常使車刀向尾座方向作進給運動(此時應安裝卡拉工具)，這樣刀具施加于工件上的進給力方向朝向尾座，因而有使工件產生軸向伸長的趨勢，而卡拉工具大大減少了由于工件伸長造成的彎曲變形。
5.4、采用車削細長軸的車刀
車削細長軸的車刀一般前角和主偏角較大，以使切削輕快，減小徑向振動和彎曲變形。粗加工用車刀在前刀面上開有斷屑槽，使斷屑容易。精車用刀常有一定的負刃傾角，使切屑流向待加。
6. 夾具的設計
6.1 銑床夾具設計
圖6-1所示拔叉零件，要求設計銑槽工序用的銑床夾具。根據工藝規程，在銑槽之前其它各表面均已加工好，本工序的加工要求是：槽寬14H11mm，槽深7mm，槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度公差為0.08mm，槽側面與E面的距離12 ±0.2mm，槽底面與B面平行。
撥插零件圖6—1 6.1.1、六點定位原理
當工件在不受任何條件約束時，其位臵是任意的不確定的。設工件為一理想的鋼體，并以一個空間直角坐標作為參照來觀察鋼體的位臵變動。由理論力學可知，在空間處于自由狀態的鋼體，具有六個自由度，即沿著X、Y、Z三個坐標軸的移動和繞著這三個坐標軸的轉動，如圖所示。用X、Y、Z和X、Y、Z分別表示沿三個坐標軸的移動和繞著這三個坐標軸轉動的自由度。
六個自由度是工件在空間位臵不確定的最高程度。定位的任務，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當的與工件接觸的六個支撐點，來限制工件六個自由度的原理，稱為六點定位原理。
6.1.2、應用定位原理幾種情況 (1)完全定位
工件的六個自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位臵，稱為完全定位。 (2)部分定位
工件定位時，并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個支撐點的定位稱為部分定位。
在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡化定位裝臵，在生產中應用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個自由度。 (3)過定位(重復定位)
幾個定位支撐點重復限制一個自由度，稱為過定位。 A、一般情況下，應該避免使用過定位。
通常，過定位的結果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件(或定位件)產生變形，所以在一般情況下，過定位是應該避免的。 B、過定位亦可合理應用
雖然工件在夾具中定位，通常要避免產生“過定位”，但是在某些條件下，合理地采用“過定位”，反而可以獲得良好的效果。這對剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更為顯著。
工件本身剛性和支承剛性的加強，是提高加工質量和生產率的有效措施，生產中常有應用。大家都熟知車削長軸時的安裝情況，長軸工件的一端裝入三爪卡盤中，另一端用尾架尖支撐。這就是個“過定位”的定位方式。只要事先能對工件上諸定位基準和機床(夾具)有關的形位誤差從嚴控制，過定位的弊端就可以免除。由于工件的支撐剛性得以加強，尾架的扶持有助于實現穩定，可靠的定位，所以工件安裝方便，加工質量和效率也大為提高。 6.1.3、確定要限制的自由度
按照加工要求，銑通槽時應限制五個自由度，即沿x軸移動的自由度不需要限制，但若在此方向設臵一止推支撐，則可起到承受部分銑削力的作用，故可采用完全定位。 6.1.4、定位方案選擇
如圖6-1.1所示，有三中定位方案可供選擇：
方案I：工件已E面作為主要定位面，用支承板1和短銷2(與工件Ф26H7孔配合)限制工件五個自由度，另設臵一防轉擋銷實現六點定位。為了提高工件的裝夾剛度，在C處加一輔助支承。
方案II：工件以Ф26H7孔作為主要定位基面，用長銷3和支承釘4限制工件五個自由度，另設臵一防轉擋銷實現六點定位。在C處也加一支承。 方案III：工件以Ф26H7孔為主要定位基面，用長銷3和長條支承板5限制兩個自由度，限制工件六個自由度，其中繞z軸轉動的自由度被重復限制了，另設臵一防擋銷。在C處也加一輔助支承。
圖6.1.1銑床定位方案
1-支撐板2-短銷3-長銷4-支撐釘5-長條支撐板
比較以上三種方案，方案I中工件繞x軸轉動的自由度由E面限制，定位基準與設計基準不重合，不利于保證槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度。方案II中雖然定位基準與設計基準重合，槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度要求保證，但這種定位方式不利于工件的夾緊。由于輔助支承是在工件夾緊后才起作用，而是施加夾緊力P時，支承釘4的面積太小，工件極易歪斜變形，夾緊也不可靠。方案III中雖是過定位，但若在工件加工工藝方案中，安排Ф26H7孔與E面在一次裝夾中加工，使Ф26H7孔與E面有較高的垂直度，則過定位的影響甚小。在對工件施加夾緊力P時，工件的變形也很小，且定位基準與設計基準重合。綜上所述，方案III較好。
對于防轉擋銷位臵的設臵，也是三種不同的方案。當擋銷放在位臵1時，由于B面與Ф26H7孔的距離較進(230 -0.3mm)，尺寸公差又大，定位精度低。擋銷放在位臵2時，雖然距Ф26H7孔軸線較遠，但由于工件定位是毛面，因而定位精度也較低。而當擋銷放在位臵3時，距Ф26H7孔軸線較遠，工件定位面的精度較高(Ф55H12)，定位精度較高，且能承受切削力所引起的轉矩。因此，防轉擋銷應放在位臵3較好。 6.1.5、計算定位誤差
除槽寬14H11由銑刀保證外，本夾具要保證槽側面與E面的距離及槽的中心平面與Ф25H7孔軸線的垂直度，其它要求未注公差，因此只需計算上述兩項加工要求的定位誤：
(1)加工尺寸12±0.2mm的定位誤差 采用3-1.1(c)所示定位方案時，E面既是工序基準，又是定位基準，故基準不重合誤差為零。有由于E面與長條支承板始終保持接觸，故基準位移誤差為零。因此，加工尺寸12±0.2mm沒有定位誤差。
(2)槽的中心平面與Ф26H7孔軸線垂直度的定位誤差 長銷與工件的配合去Ф26H7 g6，則
Ф26g6=Ф26-0.009 -0.025(mm)
Ф26H7=Ф25+0.025 0(mm)
由于定位基準與設計基準重合，故基準不重合誤差為零。 基準位移誤差
△ y=2*8tan△a=2*8*0.000625=0.01(mm)
由于定位誤差△D=△y=0.01‹0.08/3(mm)，故此定位方案可行。
(1)夾緊方案
根據工件夾緊的原則，除施加夾緊力外，還應在靠近加工面處增加一夾緊力，用螺母與開口墊圈夾壓在工件圓柱的左端面，而對著支撐板的夾緊機構可采用鉤形壓板，使結構緊湊，操作方便。 (2)對刀方案
加工槽的銑刀需兩個方向對刀，故應采用直角對刀塊。 (3)夾具體與定位鍵
為保證工件在工作臺上安裝穩定，應按照夾具體的高寬比不大于1.25的原則確定其寬度，并在兩端設臵耳座，以便固定。
為了使夾具在機床工作臺的位臵準確及保證槽的中心平面與Ф26H7孔軸線垂直度要求，夾具體底面應設臵定位鍵，定位鍵的側面應與長銷的軸心線垂直。 (4)夾具總圖上的尺寸、公差和技術要求
下面以撥叉銑槽夾具為例給予說明。
A、夾具最大輪廓尺寸為234mm，210mm，250mm。
B、影響工件定位精度的尺寸和公差為工件內孔與長銷10的配合尺寸為Ф26H7g6和擋銷的位臵尺寸為6±0.024mm及107±0.07mm。
C、影響夾具在機床上安裝精度的尺寸和公差定位鍵與銑床工作臺T形槽的配合尺寸14h6。
D、影響夾具精度的尺寸個公差為定位長銷10的軸心線對定位鍵側面B的垂直度為0.03mm;定位長銷10的軸心線對夾具底面A的平行度為0.05mm;對刀塊的位臵尺寸為9±0.04和13±0.04mm。
本例中，塞尺厚度為2h8mm，所以對刀塊水平方向的位臵尺寸為 a=12-2=10(mm) (基本尺寸) 對刀塊垂直方向的位臵尺寸為 b=23-7-2=14(mm)(基本尺寸)
對刀塊位臵尺寸的公差取工件相應尺寸公差的2/1～1/5。因此 a=10±0.04mm b=14±0.04mm E、影響對刀精度的尺寸和公差;塞尺的厚度尺寸2h8=22 -0.014mm。 (5)夾具精度分析
為確使夾具能滿足工序要求，在夾具技術要求指定以后，還必須對夾具進行精度分析。若工序某項精度不能被保證時，還需要夾具的有關技術要求作適當調整。
按夾具的誤差分析一章中的分析方法，下面對本例中的工序要求逐項分析; A、槽寬尺寸14H11mm;此項要求由刀具精度保證，與夾具精度無關; B、槽側面到E面尺寸12±0.2mm;對此項要求有影響的是對刀塊側面到定位板 間的尺寸10±0.04mm及塞尺的精度(2h8mm)。上述兩項誤差之和△D+△G+△A+△J+△T=0.094<0.4(vmm)
因此，尺寸12±0.2mm能保證;
C、槽深8mm：由于工件在Z方向的位臵由定位銷確定，而該尺寸的設計基準為B面。因此有定位誤差，其中△B=0.2VMM、△y=(&d+&D)/2=(0.16+0.025)/2=0.02mm(&d為銷公差，&D為工件公差)?！鱀=△B+△y=0.22mm、另外，塞尺尺寸(2h8mm)及對刀塊水平面到定位銷的尺寸(13±0.04mm)也對槽深尺寸有影響，△T=0.014+0.08+0.094mm，△J、△G、△A都對槽深無影響，因此
△D+△G+△A+△J+△T=0.314(mm)
尺寸8的公差(按IT14級)為0.36mm，故尺寸8mm能保證;
D、槽的中心平面與Ф26H7孔軸線垂直度公差0.08mm;影響該項要求的因素有：
a、定位誤差△D= △y=0.01mm; b、加工方法誤差△G=0.012mm; c、夾具定位心軸17的軸線與夾具底面A的平行度公差0.05mm，即△A=0.05mm d、定位心軸17的軸線對定位側面B的垂直度公差0.05mm，即△A=0.05mm;而△J△T都對垂直度無影響。由于這些誤差不在同一方向，因此，槽中心平面最大位臵誤差在YOZ面之上為0.01+0.012+0.05=0.072mm;在YOX平面上為 0.01+0.012+0.03=0.052mm。此兩項都小于垂直度公差0.08mm，故該項要求能保證。
綜上所述，該銑槽家具能滿足銑槽工序要求，可行。
6.2 各類銑床夾具
6.2.1、銑床夾具 (1)銑床夾具的分類
銑床夾具按使用范圍，可分為通用銑夾具、專用銑夾具和組合銑夾具三類。按工件在銑床上加工的運動特點，可分為直線進給夾具、圓周進給夾具、沿曲線進給夾具(如仿形裝臵)三類。還可按自動化程度和夾緊動力源的不同(如氣動、電動、液壓)以及裝夾工件數量的多少(如單件、雙件、多件)等進行分類。其中，最常用的分類方法是按通用、專用和組合進行分類。 (2)銑床常用通用夾具的結構
銑床常用的通用夾具主要有平口虎鉗，它主要用于裝夾長方形工件，也可用于裝夾圓柱形工件。
機用平口虎鉗是通過虎鉗體固定在機床上。固定鉗口和鉗口鐵起垂直定位作用，虎鉗體上的導軌平面起水平定位作用?；顒幼?、螺母、絲桿(及方頭的)和緊固螺釘可作為夾緊元件?；剞D底座和定位鍵分別起角度分度和夾具定位作用。 (3)銑床夾具的設計特點
銑床夾具與其它機床夾具的不同之處在于：它是通過定位鍵在機床上定位，用對刀裝臵決定銑刀相對于夾具的位臵。
A、床夾具的安裝 銑床夾具在銑床工作臺上的安裝位臵，直接影響被加工表面的位臵精度，因而在設計時必須考慮其安裝方法，一般是在夾具底座下面裝兩個定位鍵。定位鍵的結構尺寸已標準化，應按銑床工作臺的T形槽尺寸選定，它和夾具底座以及工作臺T形槽的配合為H7/h
6、H8/h8。兩定位鍵的距離應力求最大，以利提高安裝精度。
作為定位鍵的安裝是夾具通過兩個定位鍵嵌入到銑床工作臺的同一條T 形槽中，再用T 形螺栓和墊圈、螺母將夾具體緊固在工作臺上，所以在夾具體上還需要提供兩個穿T形螺栓的耳座。如果夾具寬度較大時，可在同側設臵兩個耳座，兩耳座的距離要和銑床工作臺兩個T形槽間的距離一致。
B、銑床夾具的對刀裝臵 銑床夾具在工作臺上安裝好了以后，還要調整銑刀對夾具的相對位臵，以便于進行定距加工。為了使刀具與工件被加工表面的相對位臵能迅速而正確地對準，在夾具上可以采用對刀裝臵。對刀裝臵是由對刀塊和塞尺等組成，其結構尺寸已標準化。各種對刀塊的結構，可以根據工件的具體加工要求進行選擇。
由于銑削時切削力較大，振動也大，夾具體應有足夠的強度和剛度，還應盡可能降低夾具的重心，工件待加工表面應盡可能靠近工作臺，以提高夾具的穩定性，通常夾具體的高寬比H/B≤1～1.25為宜。
6.2.2、典型數控機床夾具
數控機床夾具有高效化、柔性化和高精度等特點，設計時，除了應遵循一般夾具設計的原則外，還應注意以下幾點：
(1)數控機床夾具應有較高的精度，以滿足數控加工的精度要求;
(2)數控機床夾具應有利于實現加工工序的集中，即可使工件在一次裝夾后能進行多個表面的加工，以減少工件裝夾次數;
(3)數控機床夾具的夾緊應牢固可靠、操作方便;夾緊元件的位臵應固定不變，防止在自動加工過程中，元件與刀具相碰。
所示為用于數控車床的液動自定心三爪卡盤，在高速車削時平衡塊所產生的離心力經杠桿給卡爪一個附加的力，以補償卡爪夾緊力的損失?？ㄗτ苫钊浝瓧U和楔槽軸的作用將工件夾緊。而作為數控銑鏜床夾具結構的，要防止刀具(主軸端)進入夾緊裝臵所處的區域，通常應對該區域確定一個極限值。
(4)每種數控機床都有自己的坐標系和坐標原點，它們是編制程序的重要依據之一。設計數控機床夾具時，應按坐標圖上規定的定位和夾緊表面以及機床坐標的起始點，確定夾具坐標原點的位臵。 6.2.3、數控銑床夾具
(1)對數控銑床夾具的基本要求實際上，數控銑削加工時一般不要求很復雜的夾具，只要求有簡單的定位、夾緊機構就可以了。其設計原理也和通用銑床夾具相同，結合數控銑削加工的特點，這里只提出幾點基本要求：
(2)為保持零件安裝方位與機床坐標系及程編坐標系方向的一致性，夾具應能保證在機床上實現定向安裝，還要求能協調零件定位面與機床之間保持一定的坐標尺寸聯系。
(3)為保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做得盡可能開敞，因此夾緊機構元件與加工面之間應保持一定的安全距離，同時要求夾緊機構元件能低則低，從防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刀具在加工過程中發生碰撞。
(4)夾具的剛性與穩定性要好。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點的設計，當非要加工過程中更換夾緊點不可時，要特別注意不能因更換夾緊點而破壞夾具或工件定位精度。
6.3、數控銑削加工常用的夾具大致有下幾種：
(1)組合夾具：適用于小批量生產或研制時的中、小型工件在數控銑床上進行銑加工。
(2)專用銑削夾具：是特別為某一項或類似的幾項工件設計制造的夾具，一般在批量生產或研制時非要不可時采用。
(3)多工位夾具：可以同時裝夾多個工件，可減少換刀次數，也便于一面加工，一面裝卸工件，有利于縮短準備時間，提高生產率，較適宜于中批量生產。
(4)氣動或液壓夾具： 適用于生產批量較大，采用其他夾具又特別費工、費力的工件。這類夾具能減輕工人的勞動強度和提高生產率，但其結構較復雜，造價往往較高，而且制造周期長。
(5)真空夾具：適用于有較大定位平面或具有較大可密封面積的工件。有的數控銑床(如壁板銑床)自身帶有通用真空夾具，工件利用定位銷定位，通過夾具體上的環形密封槽中的密封條與夾具密封。啟動真空泵，使夾具定位面上的溝槽成為真空，工件在大氣壓力的作用下被夾緊在夾具體。
除上述幾種夾具外，數控銑削加工中也經常采用機用平口虎鉗、分度頭和三爪自定心卡盤等通用夾具。
結束語
通過做畢業設計，使我對書本的知識有了更深一步的認識和理解，知道了理論聯系實際的重要性;另外，對如何查閱資料與合理利用有了更深入的了解;本次畢業設計過程中進行了工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、軸類零件與夾具的設計與分析，是對我在大學期間所學的專業知識的一個檢驗，也是對所學知識的運用和綜合;通過做畢業設計的這個過程，對我以后參加實際工作一定有很好的鍛煉意義和指導作用。
謝 詞
本論文設計在x老師的悉心指導和嚴格要求下業已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，論文初稿與定稿無不凝聚著金江老師的心血和汗水，在我的畢業設計期間，牛老師為我提供了種種專業知識上的指導和一些富于創造性的建議，x老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態度使我深受感動，沒有這樣的幫助和關懷和熏陶，我不會這么順利的完成畢業設計。在此向牛老師表示深深的感謝和崇高的敬意!
在臨近畢業之際，我還要借此機會向在這三年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們三年來的辛勤栽培。不積跬步何以至千里，各位任課老師認真負責，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業知識，并在設計中得以體現，順利完成畢業論文。
同時，在論文寫作過程中，我還參考了有關的書籍和論文，在這里一并向有關的作者表示謝意。
我還要感謝同組的各位同學以及我的各位室友，在畢業設計的這段時間里，你們給了我很多的啟發，提出了很多寶貴的意見，對于你們幫助和支持，在此我表示深深地感謝! 1
參考文獻
1. 夏伯雄，數控技術，水利水電出版社，2010 2. 朱明松，數控銑床編程與操作項目教程，機械工業出版社，2007 3. 王大偉.劉瑞素，數控系統，化學工業出版社，2005 4. 柳河，數控編程，東北林業大學出版社，2005 5. 李一民，數控機床，東南大學出版社，2005 6. 朱明松，數控銑床編程與操作項目教程，機械工業出版社，2007
第三篇：典型軸類零件的數控車削工藝與加工標準實驗報告
電子科技大學計算機學院
實 驗 報 告
(實驗)課程名稱典型軸類零件的數控車削工藝與加工
電子科技大學教務處制表
電 子 科 技 大 學
實
驗
報
告
學生姓名：dfkjf;laj lk 學fg dfg 指導教師：
實驗地點：工程訓練中心114
實驗時間：f2012-4fsdf -15
一、實驗室名稱：工程訓練中心
二、實驗項目名稱：典型軸類零件的數控車削工藝與加工
三、實驗學時：32
四、實驗原理：
軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。 它主要用來支承傳 動零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉體零件，其長度大 于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內孔和螺紋及相應的端 面所組成。根據結構形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空 心軸和曲軸等。 軸的長徑比小于 5 的稱為短軸，大于 20 的稱為細長軸，大多數 軸介于兩者之間。 軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基 準，它們的精度和表面質量一般要求較高，其技術要求一般根據軸的 主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項：
1、尺寸精度 起支承作用的軸頸為了確定軸的位置， 通常對其尺寸精度要求較 高 (IT5~IT7) 裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低 。 (IT6~IT9) 。
2、幾何形狀精度 軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓 度、圓柱度等，一般應將其公差限制在尺寸公差范圍內。對精度要求 較高的內外圓表面，應在圖紙上標注其允許偏差。
3、相互位置精度 軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定 的。通常應保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件(齒輪等)的傳動精度，并產生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為 0.01~0.03mm， 高精度軸 (如 主軸)通常為 0.001~0.005mm。
4、表面粗糙度 一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為 Ra2.5~0.63?m，與軸承 相配合的支承軸徑的表面粗糙度為 Ra0.63~0.16?m。
(二)、軸類零件的毛坯和材料及熱處理 )、軸類零件的毛坯和材料及熱處理 軸類零件的毛坯和材料
1、軸類零件的毛坯 軸類零件可根據使用要求、生產類型、設備條件及結構，選用棒 料、
鍛件等毛坯形式。 對于外圓直徑相差不大的軸， 一般以棒料為主; 而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節約材料又減少機械加工的工作量，還可改善機械性能。 根據生產規模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產多采用自由鍛，大批大量生產時采用模鍛。
2、軸類零件的材料及熱處理 軸類零件應根據不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并 采用不同的熱處理規范(如調質、正火、淬火等)，以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。45 鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經過調質(或正火) 后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機 械性能，淬火后表面硬度可達 45~52HRC。 40Cr 等合金結構鋼適用于中等精度而轉速較高的軸類零件，這類鋼經調質和淬火后，具有較好的綜合機械性能。 軸承鋼 GCr15 和彈簧鋼 65Mn，經調質和表面高頻淬火后，表 面硬度可達 50~58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性 能，可制造較高精度的軸。 精密機床的主軸(例如磨床砂輪軸、坐標鏜床主軸)可選用 38CrMoAIA 氮化鋼。這種鋼經調質和表面氮化后，不僅能獲得很高的 表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火 鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。
五、實驗目的：了解典型零件的特點、生產過程與應用;學習工 實驗目的： 程制造工藝，學習工程手冊的使用，掌握典型零件的毛坯制造、熱處 理、機加工方法，將傳統加工與現代制造技術有機結合，合理制定數 控加工工藝，正確使用數控設備及刀夾量具。
五、實驗目的：
設計軸件，完成代碼，完成軸件的加工。了解軸件加工的原理。
六、實驗器材(設備、元器件)：
計算機、Mastercam X3軟件、仿真軟件、數控車床、90°外圓車刀、60°螺紋刀、切槽刀，尖頭車刀量具及材料。
七、實驗步驟：
1、設計零件，繪制圖形。
2、根據零件圖樣進行工藝 實驗步驟：
分析、處理，編制數控加工工藝文件。
3、根據加工工藝文件編制加 工程序。
4、在數控車床上加工出零件。 工藝路線：
(1)夾一端，伸出101mm (2)先粗加工外輪廓SR
9、R
5、圓錐、M30及
32、38的外圓! (3)精加工第(2)步
(4)切外圓為26的槽 (5)加工M30的外圓 (6)切斷
八、實驗數據及結果分析：
附件：軸類零件的數控加工工藝
程序： % G21 G0 T0101 G97 S1400 M03 G0 X42. Z0. G98 G1 X0. F60. G0 Z2. G97 S900 X28.395 Z4.5 G1 Z2.5 F200. Z-93.334 G2 X30.394 Z-99.965 R131.663 G1 X33.222 Z-98.551 G0 Z4.5 X26.396
G1 Z2.5 Z-64.969
X26.4 Z-64.98 Z-70. Z-75. Z-79.063
G2 X28.795 Z-94.864 R131.663 G1 X31.623 Z-93.449 G0 Z4.5 X24.397 G1 Z2.5 Z-59.971
X26.4 Z-64.98 Z-70. Z-75. Z-79.063 G2 X26.796 Z-84.527 R131.663 G1 X29.624 Z-83.113 G0 Z4.5 X22.397 G1 Z2.5 Z-54.974 X24.797 Z-60.971 X27.625 Z-59.557 G0 Z4.5 X20.398 G1 Z2.5 Z-49.976 X22.797 Z-55.974 X25.626 Z-54.559 G0 Z4.5 X18.399 G1 Z2.5 Z-24.879 X18.595 Z-24.93 G3 X18.81 Z-25.107 R.2 G1 Z-46.006 X20.798 Z-50.976 X23.627 Z-49.562 G0 Z4.5 X16.4 G1 Z2.5 Z-20. Z-24.8 X18. G3 X18.185 Z-24.823 R.2 G1 X18.595 Z-24.93 G3 X18.799 Z-25.061 R.2 G1 X21.628 Z-23.646 G28 U0. W0. M05 T0100 M00 G0 T0202 G97 S1200 M03 G0 X24.419 Z-23.522 G1 X20.648 Z-22.854 F120. G2 X17.912 Z-26.505 R30.482 F100. G1 Z-44.201 F120.
G2 X18.38 Z-44.937 R30.482 G1 X21.208 Z-43.523 G0 X22.114 Z-26.493
G1 X18.312 Z-25.871
G2 X17.038 Z-28.102 R30.482 F100. G1 Z-42.603 F120.
G2 X18.312 Z-44.835 R30.482 G1 X21.141 Z-43.421 G0 X21.296 Z-27.856
G1 X17.438 Z-27.33
G2 X16.163 Z-30.208 R30.482 F100. G1 Z-40.498 F120.
G2 X17.438 Z-43.376 R30.482 G1 X20.266 Z-41.962 G0 X20.479 Z-29.559
G1 X16.563 Z-29.152
G2 X15.288 Z-35.353 R30.482 F100. X16.563 Z-41.554 R30.482 F120. G1 X19.391 Z-40.14 G97 S1300 G0 Z2. X16. G1 Z0. Z-20.
X18.41 Z-25.107
G2 X14.887 Z-35.353 R30.682 X18. Z-45. R30.682 G1 X26. Z-65. Z-70. Z-75.
G2 X25.969 Z-77.032 R131.863 X30. Z-100. R131.863 G1 X32.828 Z-98.586 G28 U0. W0. M05 T0200 M00
G0 T0303
G97 S600 M03 G0 X36.8 Z-69. G1 X20.4 F40. G0 X36.8 Z-68.2 G1 X20.4 X20.64 Z-68.32 G0 X36.8 Z-69.8 G1 X20.4 X20.64 Z-69.68 G0 X36.8 Z-70.2 G1 X26.4 G2 X25.6 Z-69.8 R.4 G1 X20.4 X20.64 Z-69.68 G0 X36.8 Z-67.8 G1 X26.4 G3 X25.6 Z-68.2 R.4 G1 X20.4 X20.64 Z-68.32 G0 X36.8 Z-66.386 X28.828 G1 X26. Z-67.8 G3 X25.6 Z-68. R.2 G1 X20. G0 X28.828 Z-71.614 G1 X26. Z-70.2 G2 X25.6 Z-70. R.2 G1 X20. X20.3 Z-69.85 G0 X28.828 Z-24. X26.8 G1 X10.4 G0 X26.8 Z-23.2 G1 X10.4 X10.64 Z-23.32 G0 X26.8
Z-24.8 G1 X10.4
X10.64 Z-24.68 G0 X26.8 Z-25.2 G1 X16.4
G2 X15.6 Z-24.8 R.4 G1 X10.4
X10.64 Z-24.68 G0 X26.8 Z-22.8 G1 X16.4
G3 X15.6 Z-23.2 R.4 G1 X10.4
X10.64 Z-23.32 G0 X26.8 Z-21.386 X18.828
G1 X16. Z-22.8 G3 X15.6 Z-23. R.2 G1 X10. G0 X18.828 Z-26.614
G1 X16. Z-25.2 G2 X15.6 Z-25. R.2 G1 X10.
X10.3 Z-24.85 G0 X18.828 X36.8 Z-69. G1 X20.4 G0 X36.8 Z-68.2 G1 X20.4
X20.64 Z-68.32 G0 X36.8 Z-69.8 G1 X20.4
X20.64 Z-69.68 G0 X36.8 Z-70.2 G1 X26.4
G2 X25.6 Z-69.8 R.4 G1 X20.4 X20.64 Z-69.68 G0 X36.8 Z-67.8 G1 X26.4 G3 X25.6 Z-68.2 R.4 G1 X20.4 X20.64 Z-68.32 G0 X36.8 Z-66.386 X28.828 G1 X26. Z-67.8 G3 X25.6 Z-68. R.2 G1 X20. X20.3 Z-68.15 G0 X28.828 Z-71.614 G1 X26. Z-70.2 G2 X25.6 Z-70. R.2 G1 X20. X20.3 Z-69.85 G0 X28.828 Z-24. X26.8 G1 X10.4 G0 X26.8 Z-23.2 G1 X10.4 X10.64 Z-23.32 G0 X26.8 Z-24.8 G1 X10.4 X10.64 Z-24.68 G0 X26.8 Z-25.2 G1 X16.4 G2 X15.6 Z-24.8 R.4 G1 X10.4 X10.64 Z-24.68 G0 X26.8 Z-22.8
G1 X16.4
G3 X15.6 Z-23.2 R.4 G1 X10.4
X10.64 Z-23.32 G0 X26.8 Z-21.386 X18.828
G1 X16. Z-22.8 G3 X15.6 Z-23. R.2 G1 X10.
X10.3 Z-23.15 G0 X18.828 Z-26.614
G1 X16. Z-25.2 G2 X15.6 Z-25. R.2 G1 X10.
X10.3 Z-24.85 G0 X18.828
G28 U0. W0. M05 T0300 M00
G0 T0404
G97 S800 M03 G0 X20. Z3.45 X15.022
G99 G32 Z-22. F1.5 G0 X20. Z3.301 X14.486
G32 Z-22. F1.5 G0 X20. Z3.185 X14.068
G32 Z-22. F1.5 G0 X20. Z3.087 X13.713
G32 Z-22. F1.5 G0 X20. Z3. X13.4
G32 Z-22. F1.5
G0 X20. Z3. X13.4 G32 Z-22. F1.5 G0 X20. Z3.45 G28 U0. W0. M05 T0400 M01 G0 T0303
G97 S600 M03 G0 X44. Z-103. G98 G1 X40. F40. X1.8 X5.8 G0 X34.
G28 U0. W0. M05 T0300 M30 %
九、實驗結論：
完場軸件設計與代碼實現，并且最后完成軸件的加工!
十、總結及心得體會：
在實驗中自己通過對數控機床的操作切實的參與軸件的加工，對軸件的設計與代碼的實現。
十一、對本實驗過程及方法、手段的改進建議： 實驗的過程中時間的安排與其他的課會有所沖突。
報告評分：
指導教師簽字：
平時得分：
實際操作得分：
報告得分：
總成績：
指導教師：
日期：
第四篇：設計“傳動軸突緣叉”零件的機械加工工藝及工藝設備
機械制造技術基礎
課程設計說明書
設計題目 設計“傳動軸突緣叉”零件的機械加工
工藝及工藝設備
設 計 者: 程 強 指導教師: 趙彤涌
太原理工大學陽泉學院
2007.7~2007.8
機械制造技術課程設計
機械制造技術基礎課程設計任務書
題目:
內容：
設計“ 傳動軸突緣叉”零件的機械加工工藝規則及工藝裝備
零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3. 機械加工工藝過程綜合卡片 1張 4. 夾具結構設計裝配圖
1張 5. 夾具結構設計零件圖
1張 6. 課程設計說明書
1份
2 1.機械制造技術課程設計
目 錄
一、序言 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(4) 1. 設計目的 2. 設計的要求
3. 設計的內容及步驟
二、零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(6) 1.零件的主要技術要求 2.零件的工藝分析
三、工藝規程設計„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(7) 1.確定毛坯的制造形式 2.基面的選擇 3.制定工藝路線
4.機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5.確定切削用量及基本工時
四、夾具設計„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(19) 1.問題的提出 2.夾具設計
五、心得體會„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(21)
六、參考資料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(22)
機械制造技術課程設計
一、序言
機械制造技術基礎課程設計是在學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業課之后進行的。是進行畢業設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。
希望能通過這次課程設計對學生未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉他們分析問題、解決問題的能力，為今后參加工作打下一個良好的基礎。
一、設計目的
機械制造技術基礎課程設計是在學完了機械制造基礎課程后、進行了生產實習之后的下一個教學環節。它一方面要求學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行工藝結構設計的基本能力，另外，也為以后作好畢業設計進行一次綜合訓練和準備。學生通過機械制造技術基礎課程設計，應在下述各方面得到鍛煉：
（1） 能熟練運用制造技術基礎課程中的基礎理論以及在生產實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。
（2） 提高結構設計能力。學生通過設計夾具（或量具）的訓練，應當獲得根據被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經濟合理而能保證加工質量的夾具的能力。
（3） 學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運用。
機械制造技術課程設計
二、設計的要求
機械制造技術基礎課程設計題目為：后羅拉過橋搖（零件的機械加工工藝規程及工藝類裝備）。
生產綱領為中批生產。
設計的要求包括以下幾個部分： 零件圖1張 毛坯圖1張
機械加工工藝過程綜合卡片1張 工藝裝備設計1～2套 工藝裝備主要零件圖1張 課程設計說明書1份
三、設計的內容及步驟
設計的內容及步驟包括以下三部分： 1. 零件的分析； 2. 工藝規程設計； 3. 夾具設計。
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二.零件的分析
（一）零件的主要技術要求
傳動軸突緣叉有兩組加工表面，有一定的位置要求。
1. 孔?39mm要求加工粗糙度為1.6，上下兩面粗糙度為6.3,孔的同軸度公差為0.01。
2. 二孔的外端面對?39孔垂直度公差為0.1。 3.主要加工表面為?39的孔
4.工件材45鋼，鍛件。
（二）工藝分析
工件毛坯為鍛件,加工余量為頂面5.0~6.0,底和側面為4.0~5.0, 鍛孔2─?39。
在鍛造后機械加工前,一般要經過清理和退火,以消除鑄造過程中產生的內應力。粗加工后,會引起工件內應力的重新分布,為使內應力分布均勻,也應經適當的時效處理。
1.在單件生產中直徑小于30─50mm的孔一般不鍛出，可采用鉆——擴——鉸的工藝。
2.要求不高的螺紋孔，可放在最后加工。這樣可以防止由于主要面或孔在加工過程中出現問題時，浪費這一部分工時。
3.為了保證零件主要表面粗糙度的要求，避免加工時由于切削量較大引起工件變形或可能劃傷已加工表面，故整個工藝過程分為粗加工和粗加工。
機械制造技術課程設計
4.整個加工過程中，無論是粗加工階段還是精加工階段，都應該遵循“先面后孔”的加工原則。
三.工藝規程設計
第一節 確定毛坯的制造形式
一 選用材料；零件材料為45鋼，故采用鍛造形成
二 生產類型：考慮到汽車在運行中要經常加速及正，反向行駛，零件在工作中則經常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。
第二節 基面的選擇
基面的選擇是工藝規程設計中的很重要的工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質量得到保證。生產率得以提高；否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件成批報廢，使生產無法正常進行。
一、 粗基準的選擇：
在零件加工過程中的第一道工序，定位基準必然是毛坯尺寸，即粗基準，選者是應該注意以下幾個方面的東西：
（1） 選擇要求加工余量小而均勻的重要表面為基準以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。
（2） 某些表面不需要加工，則應該選擇其中與加工表面有相互位置精度的表面為粗基準。
（3） 選擇比較平整、光滑、有足夠大面積的表面為粗基準，不用允許有澆、冒口的殘跡和飛邊，以保證安全、可靠、誤差小。
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（4） 粗基準一般要求在第一道工序中使用一次，盡量避免重復使用。
考慮以上4條原則和零件毛坯本身的形狀，選用箱體頂面為粗基準。
二、 精基準的選擇
精基準就是以加工過的表面進行定位的基準。選擇精基準的時候 主要慮保證加工精度并且使工件裝夾得方便、準確、可靠 。因此要遵循以下幾個原則
1、基準重合的原則
2、基準不變的原則
3、互為基準，反復加工的原則
4、自為基準的原則
5、應能使工件裝夾方便穩定可靠，夾具簡單?？紤]以上原則和零件的尺寸和加工要求我選用底面為精基準，并采用一面兩孔的形式定位，限制6個自由度為完全定位。
（三）粗，精加工階段要分開
箱體均為鍛件，加工余量較大，而在粗加工中切除的金屬較多，因而夾緊力，切削力都較大，切削熱也較多。加之粗加工后，工件內應力重新分布也會引起工件變形，因此，對加工精度影響較大。為此，把粗精加工分開進行，有利于把已加工后由于各種原因引起的工件變形充分暴露出來，然后在精加工中將其消除。
為了保證各主要表面位置精度的要求，粗加工和精加工時都應采用同一的定位基準，此外，各縱向主要孔的加工應在一次安裝中完成，并可采用鏜模夾具，這樣可以保證位置精度的要求。
（四）加工原則
機械制造技術課程設計
整個工藝過程中，無論是粗加工還是精加工階段，都應遵循“先面后孔”的原則，就是先加工平面，然后以平面定位在加工孔。這是因為：第一，平面常常是箱體的裝配基準；第二，平面的面積較孔的面積大，以平面定位零件裝夾穩定，可靠。因此，以平面定位加工孔，有利于提高定位精度和加工精度。
第三節 制定工藝路線
制定工藝路線的出發點，應該是使零件幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以考慮采用專用機床與專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。
一、工藝方案
（一）：
工序1. 粗車?95的端面。
工序2. 粗車?56的內二個內表面。 工序3. 粗車?86的內圓孔。
工序4. 以工序2加工出的二個表面為基準，鉆4個?26的孔。 工序5. 粗銑?39mm兩孔端面。。
工序6. 鉆，擴，粗鉸兩個?39mm的孔至圖樣尺寸并锪倒角2?45o。
工序7 鏜孔?39mm 工序8. 磨?39mm兩孔端面
工序9. 鉆M8mm底孔?8mm，倒角120o。 工序10. 攻螺紋M8mm， 工序11. 沖箭頭。 工序12. 檢查。
二、工藝方案
（二）
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工序1. 粗銑?39mm兩孔端面。 工序2. 精銑?39mm兩孔端面。
工序3. 鉆，擴，粗鉸兩個?39mm的孔至圖樣尺寸并锪倒角2?45o
工序4. 粗銑?95端面。
工序5. 粗銑?56的內二個平面。 工序6. 粗銑?56二個平面的表面 。
工序7. 以工序2加工出的二個表面為基準，鉆4個?26的孔 工序8. 粗銑?105所對的兩個端面。 工序9. 鉆M8mm底孔?8mm，倒角120o。 工序10. 攻螺紋M8mm， 工序11. 沖箭頭。 工序12. 檢查。 工藝方案的分析與比較
方案二是粗，精加工在一起合并加工采用工序集中原則，方案一是粗、精加工分開進行加工采用工序分散原則，中間加人工時效這樣可以消除粗加工時所造成的內應力，切削力，夾緊力、切削熱等對加工精度影響，這樣所需要的設備和工藝裝備結構簡單，調整容易操作簡單，專用性強。雖然方案二這樣會使夾具的數量及工件的安裝次數增加而使成本提高，但是會給下來的加工帶來不必要的誤差，對于大量生產的零件來說會造成很大的損失
第四節 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“傳動軸突緣叉 零件材料為45鋼，硬度207~241HBS，毛坯重量約為5kg，生產類型為中批生產，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。
根據上述原始資料加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余
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量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1.端面的加工余量為3mm，查《機械制造工藝標準應用手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表4.3-38得，
2.法蘭盤所對的四孔（通孔），參照《工藝手冊》表4.3-25確定加工余量為：
鉆孔：?10mm 2Z=2 Z=1mm 3.兩內孔?39?0.010?0.027mm 毛坯為實心，不沖出孔。兩內孔精度要求界于IT-IT8之間，參照《工藝手冊》表4.3-24 4.3-36 確定加工余量為：
鉆孔： ?25mm （鉆孔的最大尺寸） 鉆孔： ?37mm 2Z=12mm 擴孔： ?38.7mm 2Z=1.7mm 精鏜： ?38.9mm 2Z=0.2mm 細鏜： ?39?0.010?0.027mm 2Z=0.1mm 4. ?39?0.010?0.027mm 二孔外端面的加工余量
1）.按《工藝手冊》表4.3-38，粗加工二孔外端面的單邊加工余量為3mm，取Z=3mm。
2）.磨削余量：單邊0.2mm（《工藝手冊》，磨削公差即零件公差-0.07mm。
3）.銑削余量：磨削的公稱余量（單邊）為： Z=2.0-0.2=1.8（mm）
根據以上尺寸的公差和加工余量來確定此傳動軸突緣叉的毛坯圖。
第五節
確定切削用量及基本用時
機械制造技術課程設計
工序1. 粗銑?95端面。
（《切削用量簡明手冊》）（以下簡稱《切削手冊》） 1工件材料：45鋼正火，鍛件 2加工要求： 粗車?95的端面 3機床： C620-1臥式車床。
4刀具： 由表1.1 1.2 得： YT15。刀桿尺寸為：16?25mm，刀片厚度4.5mm 由表1.3得：?r?60o,?o?15o,?o?12o,r??0.5mm。 5 計算切削用量
粗銑?95端面
1） 由于此加工表面所需的粗糙度為50，因此只需加工一次可達要求；
2）.進給量f 根據（《切削手冊》）表1.4，當刀桿尺寸16mm?25mm，ap?3mm以及直徑為100mm時f=0.6~0f=0.7mm/r。
可取3）.計算切削的速度 按《切削手冊》表1.9刀具的壽命選T=60min。
vc?CvTmaxvfyvkv(m/min)
其中：Cv?242，xv?0.15，yC?0.35,m?0.2.。修正系數kv見《切削手冊》表1.28，即
kMc?1.44,xv?0.8,kkv?1.04,kkrv?0.81,kBv?0.97.
機械制造技術課程設計
VC?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97?108.6m/min60.20.150.3560?3?0.51000v1000?108.6??364.06r/mind?95? 確定機床主軸轉速
n?tm?L式中L?l?y??，l=3mm，根據表1.26車削時nf 7）切削工時，入切量及超切量y+?=3.8mm，故 tm?L6.8??0.026minnf364.06?0.7工序2. 粗鏜?56的內二個內表面。
1.加工要求 表面粗糙度為50，所以粗鏜一次即可達所需要求， 2.加工材料 45鋼正火，鍛件 3.選擇鏜床 選用T740金剛鏜床
4、選擇切削用量 1> 決定切削深度
由切削余量可知道 ap=1.2mm 查《切削手冊》表2.10可知道粗鏜時ap=5~~8mm，故采用一次切削. 2> 決定切削進給量
查《切削手冊》表 f=0.5mm/r 3> 決定切削速度
查《切削手冊》表2.13工件是鍛件時， v=33m/min n180?1000v1000?33??187r/min d?56?
5、計算鏜內表面加工工時
vf?fn?afzn?0.5?187?93.5tm?l實際長度vf?5?0.05min93.5
工序3. 粗車?86的內圓孔
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1.選用機床 臥式車床CA6140 2.刀具為： YT15 3.進給量 f=0.6(mm/dst) 4.切削速度
?=113m/min 則n?(r/min) 5.切削工時 tm=
1000?113?1000??418 ?D??86l?2?0.1min n?f工序4. 以工序2加工出的二個表面為基準，鉆4個?26的孔。 1.加工要求 表面粗糙度為50，所以粗鏜一次即可達所需要求，由于要保證四孔的位置度，所以以工序2加工出的二個表面為基準進行加工。
2.加工材料 45鋼正火，鍛件 3.選擇鉆床 Z3340搖臂鉆床
4.選擇鉆頭 高速鋼麻花鉆，由《切削手冊》表2.1，2.2 d=13mm 5.選擇切削用量
1> 切削進給量 由《切削手冊》表2.7得： f=0.37mm/r 由表2.8鉆頭允許的強度進給量f=0.37mm/r 2> 切削速度
?=17.3m/min 則n?(r/min) 5.切削工時 tm=
1000?17.3?1000??393 ?D??14l?2?0.266min n?f工序5. 粗銑?39mm兩孔端面。
1、 工序尺寸：?39端面
2、 加工要求： 表面粗糙度是50
3、 選用機床：X63臥式車床
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4、 選用刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀 查《切削手冊》）表1.1 選用刀桿尺寸為：16?25mm
5、 銑刀形狀： 根據《切削手冊》表由表1.3得：o?r?60,?o?1o5?,o?o。r1,mm0. ?2?
6、 選擇切削用量 (2)決定切削進給量：
查《切削手冊》表1.4 af=3.1m/min，進給量60mm/min (3)、決定切削速度：
查《切削手冊》表1.10 得：v=28.8 m/min (采用較小切削速度) 計算主軸轉速n： 由公式n?1000v1000?28.8??163r/min?d56?
8、機床功率檢驗：主切削力Fc 按《切削手冊》 表1.29所示公式計算
vcnFkFc其中：CFc?3600，
xFcyFc?0.72，?0.9，nF?0Fc?CFcapfkMP?(6140)?1,kkr?0.89650650Fc?3600?1.50.72?0.50.9?107.960?0.94?0.89 )nF?(xFcyFc?b?2146(N)9.計算工時：5.切削工時 tm=
l?2?1.46min n?f工序6. 鉆，擴，粗鉸兩個?39mm的孔至圖樣尺寸并锪倒角2?45o。 1. 鉆孔?25mm 確定進給量f：根據《切削手冊》表2.7 f=0.39~0.47 所以f=0.42 切削速度：根據《切削手冊》表2.13及2.14得：v=18m/min。所以
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公式n?切1000v1000?18??229r/min ?d25?削工時：l=19mm l1?9mm,l2?3mmtm?l?l1?l219?9?3??0.04min nf229?32擴鉆?39mm的孔
利用?37mm的鉆頭對?35mm的孔擴孔 切削用量f=0.58~0.87 所以f=0.57（mm/r）， 主軸轉速n=51.6~34r/min 取n=51.6 切削速度為v??dn1000???37?681000?7.9(m/min)
3.擴孔?38.7mm 采用刀具：?38.7 專用擴孔鉆
進給量：根據《切削手冊》表2.10 f=0.63~0.84 所以f=0.72mm/r 機床主軸轉速：取n=68r/min，則其切削速度v=8.26m/min。 切削工時 l=19mm l1?9mm,l2?3mmtm?l?l1?l219?9?3??0.51min nf68?0.72當加工兩個孔時tm?0.51?2?1.02(min)
3. 倒角2?45雙面 采用900锪鉆
短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與擴孔相同：n=68r/min手動進給。
0.027工序7：精、細鏜?39??0.010mm二孔，選用機床：T740金剛鏜床。
（1） 精鏜孔至?38.9mm，單邊余量Z=0.1mm，一次鏜去全部余量，ap=0.1mm。
進給量 f=0.1mm/r 16
機械制造技術課程設計
根據有關手冊，確定金剛鏜床的切削速度為v=100m/min，則
nw?1000v1000?100??816(r/min) ?D??39由于T740金剛鏜床主軸轉速為無極調速，故以上轉速可以作為加工時使用的轉速。
切削加工是：當加工1個孔時
l?19mm l2?3mm l3?4mm
t1?l?l1?l219?3?4??0.32(min) nvf816?0.1所以加工兩個孔時的機動時間為
t?0.32?2?0.64(min)
0.027（2） 細鏜孔至?39??0.010mm切削用量及工時均與精鏜相同
ap?0.05mm
f?0.1mm/r
nw?816r/min,v?100m/min;
t?0.64min
工序8：磨?39mm二孔端面，保證尺寸1180?0.07mm （1） 選擇砂輪。見《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，結果為
WA46KV6P350?40?127 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46#，硬度為中軟1級，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350?40?127（D?B?d）。
機械制造技術課程設計
（2） 切削用量的選擇。砂輪轉速n砂?1500r/min（見機床說明書），n砂?27.5m/s。
軸向進給量fa?0.5B?20mm（雙行程） 工件速度vw?10m/min
徑向進給量fr?0.015mm/雙行程 （3） 切削工時。當加工1個表面時 t1?2LbZbk（見〈〈工藝手冊〉〉表6.2-8）
1000vfafr 式中L---加工長度73mm； b---加工寬度，68mm；
zb---單面加工余量，0.2mm； K---系數，1.10；
v---工作臺移動速度（m/min）；
； fa---工作臺往返一次砂輪軸向進給量（mm）。 fr---工作臺往返一次砂輪徑向進給量（mm） t1?2?73?68?1.110920??3.64(min)
1000?10?20?0.0153000當加工端面時
tm?3.64?2?7.28(min)
工序9：鉆螺紋底孔4-?6.7mm并倒角120o。
f?0.2?0.50?0.1(mm/r)（〈〈切削手冊表2.7〉〉） V=20m/min （〈〈切削手冊表2.13及2.14〉〉）
機械制造技術課程設計
所以 ns?1000v1000?20??950(r/min) ?D??6.7按機床取nw=960r/min，故v=20.2m/min。 切削工時（4個孔）
l?19mm l1?3mm l2?1mm
tm?l?l1?l219?3?1?4??4?0.96(min) nwf960?0.1倒角仍然取n=960r/min。手動進給。 工序10：攻螺紋4—M8mm及Rc1/8 由于公制螺紋M8mm與錐螺紋M8mm外徑相差無幾，故切削用量一律按加工M8選取
v?0.1m/s?6m/min
所以 ns?238r/min
按機床選取nw?195r/min，則v=4.9m/mm。
機動工時 l?19mm l1?3mm l2?3mm 攻M8孔 tm1?(l?l1?l2)2(19?3?3)?4??4?1.02(min) nf195?1攻Rc1/4孔 l?11mm l1?3mm l2?0
tm2?l?l1?l211?3?2??2?0.15(min) nf195?0.94
最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果，連同其他加工數據，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片。
第六節 夾具設計
機械制造技術課程設計
3 夾具設計
3.1問題的提出
為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具
經過與指導老師協商，決定設計第4道工序——銑寬為上下端面的銑床夾具。本夾具將用與X63臥式銑床。刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀，來對工件進行加工。
本夾具主要用來銑端面，采用精密級高速鋼直齒三面刃銑刀，一次銑削，所以主要應該考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度．
3.2夾具設計
3.2.1定位基準的選擇
由零件圖可知，其設計基準為花鍵孔中心線和工件的左加工表面（A）為定位基準。因此選用工件以加工左端面（A）的中心線為主定位基準。
3.2.2切削力及夾緊力的計算
刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，Ø63mm, Z=14 Fz=CP·t0.83·Sz0.65·D-O.83·B·Z·kP (見《切削手冊》3-56表) 解得 Fz =200 (N) 其中CP=52， t=8mm, Sz=0.08mm/s, B=8mm, D=63mm, Z=14, kP=(HB/198)0.55 在計算切削力時，必須考慮安全系數。安全系數K= k1 k2 k3 k4 20
機械制造技術課程設計
水平切削分力FH=1.1 Fz =220 (N) 垂直切削分力Fv=0.3 Fz=60
(N) 其中： k1為基本安全系數1.5
k1為加工性質系數1.1
k1為刀具鈍化系數1.1
k1為斷續切削系數1.1 F,=KFH =1.5×1.1×1.1×1.1×200=400 (N) 實際加緊力為WK= KFH/U1U2=400/0.5=800 (N) 其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數，U1=U2=0.025 螺母選用M16X1.5細牙三角螺紋，產生的加緊力為 W=2M/D2tg(a+6’55)+0.66(D3- d3/ D2- d2) 解得：
W=1O405 (N) 其中： M=19000 N.M
D2=14.8mm
a=2029, D=23mm d=16mm
此時螺母的加緊力W已大于所需的800(N)的加緊力，故本夾具可安全工作。
第七節.心得體會
機械制造技術基礎課程設計是在學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業課之后進行的。是進行畢業設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。
通過這次課程設計對我們學生未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉我們問題、解決問題的能力，為今后參加工作打下一
21
機械制造技術課程設計
個良好的基礎。
在設計過程中我們發現了許多在學習和應用知識的不足之出，尤其鍛煉了我們結合實際綜合考慮問題的思路和解決問題的能力。我們深刻體會到基礎知識必須要扎實才能有更好的學習和創造性的思維。所以在今后的學習和工作中，我們要更多的注重基礎知識的學習。另外在設計過程中我們還有許多小的錯誤導致拖延了設計時間和擾亂設計思路，讓我們明白了“把一件簡單的事做好就不是一件容易的事”的道理。從而，我們無論做什么事都要努力盡力去做好。
最后，我們衷心的感謝趙彤永老師的大力指導和幫助！還有在設計過程中支持和幫助過我們的各位同學！
第八節.參考資料
1.機械制造技術基礎課程設計指導書„„„„„„太原理工大學教研組
2.金屬工藝學(第四版)„„„„„„„„„„„„主編：鄧文英 3.機械加工工藝師手冊„„„„„„„„„„„„主編：楊叔子
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機械制造技術課程設計
4.機械工人切削手冊(第四版)„„„„„„„„„機械工業出版社 5.機械制造技術基礎„„„„„„„„„„„„„主編：呂明 曾志新
6.機械加工工藝裝配設計手冊„„„„„„„„„機械工業出版社
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第五篇：軸類零件的數控加工工藝的編制及加工圖畢業設計
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 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 1.5.2工歩的劃分
7 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
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
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。
1A B C D E 18 組
2組
319 組
4組 .5 19.5 18
28
16 20
22
20
28.
516.5
.5
22.5
29
17 21
23
2129.5
17.5
.5
23.5
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Sф的錐度等要求。
mm,軸線長度的精度如
mm?？煽刂魄蛎嫘螤罹?、30°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，ф29ф2
3mm，mm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
GD產品名
零件稱
或代號
107 序號 刀具號
T1 01 T2 02 T3 03 4 T刀
60°高速鋼
車削螺紋
車刀
高速鋼切槽
切槽
金外圓車刀
右端面外圓
精車輪廓
偏刀 刀具規
數量
格名稱 90°硬質合
平端面、粗車輪廓
偏刀
右
加工表面
注
右備考試件
名稱
零件
軸類
零件圖號
020SKC 04 外螺紋車刀
陳
審
謙
核
準
批
共1頁
頁
第1編制
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 鄂東職業 名技術學院
稱
工程序編號
序號
0
01 工工步內容
步號
對刀、平端面1 及試切外圓
從右至左
2 粗車輪廓 從右至左
3 精車輪廓
4 切槽
產品名
稱及代號
考試件
夾具名稱
三抓卡盤
刀具
刀具
規
號
格/mm
25×
2T01
25×2
T02
25×2
T02
T03 25×2
零件名稱
軸類零件
使用設備
華中數控CK6140
主軸進給
轉
速
/
速度
/
(r·min-1(mm·mi
)
n-1)
500
50
800
150
1000
50
800
零件圖
號
GDSKC020107
車間
數控實
訓基地
背
備
吃刀量
注
/mm
手
動
自
動
0
自
.2
動
1.自
5 25×25 粗車螺紋 T04
300
25×26 精車螺紋 T04
300
5 編陳審
批準
2008年10月23日制 謙 核
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數控車削加工工序卡片
零
產品名稱或數控
件名
材料
鄂東職業
代號
加工工藝
稱 技術學院
卡
45鋼
工程序 夾具序
夾具編號
HNC-6140 編號 名稱
號
0三抓
01 卡盤
工
加
刀
刀
主
進工步內容
步
工面
具號 具規格
軸轉
給速度
動
min/r
自
動
共
第1頁
1頁
零件圖號
GDSKC02
0107
車間
背
備
吃刀量
注
號 /mm 速/(r/
/(mm
/mm
min) /min) 對刀平端面及試1 切ф30mmr外圓
坯表面
01
25
00
毛
T
25×
5動
手粗車倒
角2 1.5×45°mm 粗車2 фMD×25mm 粗車ф28mm的3 端面
粗
車4 ф28×13.169mm的圓柱表面
5 粗車ф30°的錐面
6 粗車фE×10mm 精車倒
角7 1.5×45°mm
倒
角面
фD
的圓柱
面
ф28
的端面
ф28
的圓柱
表面
°30
錐面
фE
的外圓
柱表面
倒
角面
25
T
02
25
T
02
25
T
02
25
T
02
25
T
02
25
T
02
25
25×
800
50
25×
8
00
50
25×
8
00
50
25×
8
00
50
25×
8
00
50
25×
8
00
50
25×
1000
0
11
1
1
1
1
50.
自動
自
動
自
動
自
動
自
動
自
動
自
動
фD精8 фMD×25mm
面
精車ф28mm的9 端面
的端面
02
25
000
0
動
ф28
T
25×
1
5
0.
自
車
的圓柱
02
25
000
0
動
T
25×
1
5
0.
自精車1ф28×13.169mm的圓0 柱表面 1精車30°的錐面
1 1精車фE×10mm 2 1切槽5×1.5mm 3 1粗車4 фMD×1.5mm 1精車5 фMD×1.5mm
ф28
的圓柱
表面
30°
錐面
фE
的外圓
柱表面
ф18
的外圓
柱表面
фM
D×1.5螺
紋面
фM
D×1.5螺
紋面 T
02
25
T
02
25
T
02
25
T
03
25
T
04
25
T
04
25
25×
1
000
0
25×
1
000
0
25×
1
000
0
25×
8
00
25×
300
0
25×
300
0
5
0.
5
0.
5
0.
5
5
自
動
自
動
自
動
自
動
自
動
自
動 0
02
右1 平右端面
端面
粗車R5mm的圓R5
01
T25
25×
00
80
1
T
25×
8
5
動
自手
2 弧
粗車RCmm 的3 圓弧
粗車SфBmm的4 球面
粗車R5mm的圓5 弧
粗車6 фE×4.406mm 精車R5mm的圓7 弧
精車RCmm 的8 圓弧
精車SфBmm的9 球面
的曲面
RC
的曲面
車
SфB
的
球面
R5
的曲面
фE
的圓柱
面
R5
的曲面
RC
的曲面
SфB
的球面
02
25
T02
25
T
02
25
T
02
25
T
02
25
T
02
25
T02
25
T02
25
00
50
25×
800
50
25×
8
00
50
25×
8
00
50
25×
8
00
50
25×
1
000
0
25×
1000
0
25×
1000
0
1
1
1
1
5
0.
5
0.
5
0.
動
自
動
自
動
自
動
自
動
自
動
自
動
自
動 10 弧 精車R5mm的圓
R5的曲面
фE
02
T25
25×
000
5
0.
動
自11 精фE×4.406mm
車
的圓柱
02
面
фA
T25
25×
000
5
0.
動
自1切槽5±0.04mm 2
表面
編制 謙 陳核
審
準
的圓柱
03
T25
25×
00
8
動
自
批
頁
共
第 1頁
|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 1.9編程誤差及其控制 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 G1 02 G03 G33 G04 0 G07 6 *G11 G7 12 意組義
快速點定位
直線插補 0順圓插補
逆圓插補
螺紋切削 0暫停延時
1虛軸設定
單段允許0 單段禁止
代
碼
G
28
0
G
29
*
G40
G
41
G
42
G
43
G44
0
*
G49
*G50
組
意義
回參考點
0
參考點返
回
刀徑補償
取消
0刀徑左補
償
刀徑右補
償
刀長正補
償
10
代
碼
G
52
0
G
53
*
G54～
G59
G
92
G
65
0
組
意義
局部坐標系設
0定
機床坐標系編
程 工件坐標系1～
16選擇
工件坐標系設定 0
宏指令調用
XY*加工平G17 面
ZXG18 2 面
YZG加工平19 面
G20 0英
68
G
0
8 制單位
G25
*
3 0加工平
24
0
G
51
G
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
作代用時碼
間
程M★
00 0 停 0序暫
06
M
0
動換刀 19
停
0
自
M
★
軸準 別 義
碼
間 組
意
代用時
別
義
碼
間
主
作
組
意
代用時
別
義
作
組
意
程
條M★
01 0 停
返回
程M★
02 束
主M# 03 轉
主M# 04 轉
c
主M★
05 轉
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 程程序內容
程序注釋 軸停
M
開
松
軸反a
M
緊
99 夾
M
0
返回 0程序軸正
09
M
★
切削液 98
關
M
0
調用
子0程序序結
08
M
#
切削液 60 b
開
M
★ 0
件
子0換工
更0件暫
07
M
#
切削液 30
開
M
★ 0
束并0序結序段號
00%0001 1 NT0101 01 NM03S800 02 NG00X35Z3 03 NM08 04 NG71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150 05 NG00X18Z3S1000 06 NG01Z0F50 07 NX21Z-1.5 08 NZ-25 09 NX28
;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10
面
NZ-38.169 11 NX23.05Z-47.5 12 NG01W-10 13 NG00X100 14 NZ100 15 NT0202 16 NG00X32Z-25 17 NG01X18F10 18 NG04P3 20 NG00X25 21 NW1.5
;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 22 N23 N24 N25 N26 N27 N28 N29 N30 5 N31 N32 NG01X21 X18W-1.5 G04P3 G00X100 Z100 T0303 G00X30Z3S300 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.G00X100Z100 M09 M05
;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
33 NM30 34 00%0001 2 NT0101 01 NM03S800 02 NG00X30Z3 03 NM08 04 NG71UI1R2P06Q12E0.2F200 05 NG00X5.844Z3S1000 06 NG01Z0F80 07 NG03X15.582Z-6.136R5 08 NG02X22.420Z-20791R17
;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09 NG03X24.542Z-37.739R14.508 10
弧
;精車ф29的圓弧
NG02X23.05Z-40.406R5 11 NG01Z-44 12 NG000X100 13 NZ100 14 NT0202 15 NG00X35Z-46.5 16 NG01X19F10 17 NG04P3 18 NG00X35 19 NZ-47.5
;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 20 NG01X19 21 NG04P3 22 NG00X100 23 NZ100 24 NM09 25 NM05 26 NM30 27 |<< << < 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
回
;程序結束并返;主軸停轉 ;關切削液 ;退刀 ;退刀 ;暫停修光 ;切槽至ф19 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。
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