典型軸零件的數(shù)控車加工工藝與手動(dòng)編程綜合設(shè)計(jì)含NX三維及CAD圖,典型,零件,數(shù)控,加工,工藝,手動(dòng),編程,綜合,設(shè)計(jì),nx,三維,cad 典型軸零件的加工工藝設(shè)計(jì)與程序編制 摘 要 近幾年來隨著國(guó)家對(duì)數(shù)控技術(shù)的重視，數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，因高效率、高精度、高質(zhì)量從而使得數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。 本次設(shè)計(jì)任務(wù)是典型軸零件的加工工藝設(shè)計(jì)與程序編制，使用CAD制圖軟件將零件的二維圖形畫出來，然后使用UG軟件畫出三維圖。接著對(duì)零件結(jié)構(gòu)、精度、技術(shù)要求進(jìn)行分析。設(shè)計(jì)加工零件的數(shù)控工藝方案，選擇毛坯、刀具、機(jī)床，以及合理的切削參數(shù)等。選擇出最佳的加工工藝方案，然后對(duì)零件的數(shù)控加工程序進(jìn)行編制，完成本次設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞:典型軸；數(shù)控技術(shù)；加工工藝；程序編制； I ABSTRACT In recent years, with the national emphasis on numerical control technology, numerical control technology, continuous development, due to high efficiency, high precision, high quality, so that the application of numerical control processing technology is more and more widely. The design task is to design the impeller parts processing technology design and program using CAD graphics software will be part of the two-dimensional graphics, and then use UG software to draw a three-dimensional figure. Then the structure of parts, accuracy, technical requirements for analysis. Design and processing parts of the NC program, select the rough, cutting tools, machine tools, and reasonable cutting parameters. KEYWORDS: impeller; numerical control technology; processing technology; programming; 目 錄 摘 要 I ABSTRACT I 第1章 緒論 1 1.1 本課題研究的背景 1 1.2 數(shù)控設(shè)備的簡(jiǎn)介 1 1.3 本論文研究的目的與意義 1 1.4 數(shù)控加工工藝與普通加工工藝的區(qū)別及特點(diǎn) 1 第二章 典型軸零件的工藝分析 2 2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 2 2.2 零件的技術(shù)要求分析 3 2.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 3 2.4 確定毛坯 3 2.4.1毛坯類型 3 2.4.2毛坯余量確定 4 2.4.3毛坯圖 4 第三章 典型軸零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 3.1 表面加工方法的確定 5 3.2 加工順序的安排 5 3.3 定位基準(zhǔn)及裝夾方式的選擇 5 3.4 制訂工藝路線 6 3.5選擇加工設(shè)備機(jī)床 6 3.6選擇刀具 8 3.7確定切削用量 9 3.7.1、背吃刀量的確定 9 3.7.2、切削用量的具體選擇 10 3.8數(shù)控加工工藝卡片擬訂 12 第四章? 典型軸零件的程序編制 13 4.1 數(shù)控編程的定義及分類 13 4.1.1數(shù)控編程的定義 13 4.1.2 數(shù)控編程的分類 13 4.1.3 編程方法的選擇 13 4.2 編程原點(diǎn)的確定 13 4.3 數(shù)控車加工程序編寫 14 4.3.1 工件右端加工程序編寫 14 4.3.2 工件左端加工程序編寫 15 設(shè)計(jì)小結(jié) 18 參考文獻(xiàn) 19 致 謝 20 III 第1章 緒論 1.1 本課題研究的背景 科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展與進(jìn)步，數(shù)控技術(shù)的用途早已普及全世界，現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)發(fā)展的越來越快了。數(shù)控技術(shù)現(xiàn)在我們國(guó)家被越來越重視。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到世界前列了。我國(guó)的數(shù)控技術(shù)在軍事化，商業(yè)化等等起了重要的角色，數(shù)控越來越在我們生活中引起重要的作用?，F(xiàn)在我國(guó)數(shù)控技術(shù)發(fā)展到我國(guó)各個(gè)方面，慢慢的深入我們的日常生活。 數(shù)控技術(shù)發(fā)展的總體方向是功能復(fù)合，網(wǎng)絡(luò)化，數(shù)字化，更開放的軟硬件體系結(jié)構(gòu)，更方面，人性化的人機(jī)交互作用，更加高效智能的控制算法，以滿足高速高精度，完整性加工的需求。近來數(shù)控技術(shù)的重要進(jìn)展主要體現(xiàn)在以下方面。 1.2 數(shù)控設(shè)備的簡(jiǎn)介 多年來，隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)很多新的技術(shù)。許多技術(shù)的出現(xiàn)推動(dòng)著數(shù)控設(shè)備的發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生，不僅僅使得各種復(fù)雜零件的加工很假方便，而且它的加工精度很高，效率好。使得工人的工作強(qiáng)度大大降低。 操作時(shí)序邏輯控制功能的計(jì)算機(jī)控制程序，用于執(zhí)行第一存儲(chǔ)設(shè)備和外設(shè)的技術(shù)動(dòng)作。微指令發(fā)送產(chǎn)生的伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)或液壓致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行，數(shù)控設(shè)備是指設(shè)備。 1.3 本論文研究的目的與意義 經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，我初步具有了解數(shù)控編程以及加工知識(shí)，我們可以理解和處理的編程已經(jīng)成為數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中不可缺少的基本技術(shù)，應(yīng)用程序編程和數(shù)控加工技術(shù)是制造業(yè)中越來越受歡迎的，并已成為現(xiàn)今制造技術(shù)的基礎(chǔ)和重要組成部分。通過這樣的設(shè)計(jì)可以使我們知道數(shù)控工藝編程更深入，目前發(fā)展中存在的問題和需要解決的問題。 1.4 數(shù)控加工工藝與普通加工工藝的區(qū)別及特點(diǎn) 數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝的設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)原理是相似的，但也有數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)是不同于傳統(tǒng)的加工技術(shù)。由于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床和數(shù)控加工，使得數(shù)控加工具備自動(dòng)化水平高、精度高、質(zhì)地穩(wěn)定、生成率高、周期短、裝備使用費(fèi)用高等特點(diǎn)。 19 第二章 典型軸零件的工藝分析 2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 如圖2.1所示軸零件圖（若插圖不清晰，詳見附件CAD零件圖），分析其加工工藝性。 圖1.1 典型軸零件的二維平面圖 圖1.2 典型軸零件的三維圖 軸類零件是機(jī)械加工中常見的加工零件之一，在各類機(jī)械中應(yīng)用很廣。圖1.1中所示的軸零件主要由內(nèi)外圓柱面、外錐面、螺紋、槽等組成，從這些結(jié)構(gòu)中更可以看出，該軸主要起聯(lián)接的作用。 2.2 零件的技術(shù)要求分析 零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度要求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進(jìn)行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性，以及實(shí)現(xiàn)的可能性，重點(diǎn)分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準(zhǔn)備。同時(shí)通過分析以確定技術(shù)要求是否過于嚴(yán)格，因?yàn)檫^高的精度和過小的表面粗糙度要求會(huì)使工藝過程變得復(fù)雜，加工難度大，增加不必要的成本。 該零件尺寸精度等級(jí)較高，其中外圓尺寸精度最高為0.016mm，內(nèi)輪廓尺寸精度最高為0.021mm，長(zhǎng)度尺寸精度最高為0.03mm；位置精度有：Φ40對(duì)基準(zhǔn)A的同軸度為Φ0.0255mm及Φ52對(duì)基準(zhǔn)A的同軸度為Φ0.03mm （等等，其余的請(qǐng)參照零件圖紙）；該零件的表面粗糙度要求較高，最高表面達(dá)到Ra1.6um，最低為3.2um。 2.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 該零件屬于軸類零件，其結(jié)構(gòu)主要由內(nèi)外圓柱面、槽、倒角、內(nèi)孔等特征組成，精度要求較高在普通車床上很難完成，需要在數(shù)控車床上進(jìn)行加工，并且是數(shù)控車削加工中常見的形狀特征。 2.4 確定毛坯 2.4.1毛坯類型 毛坯是用來加工各種工件的坯料,毛坯的生產(chǎn)方法主要有:鑄造、鍛造、焊接、沖壓件,以及各種型材也可以用作毛坯。 （一）鑄件 對(duì)形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對(duì)尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。 （二）鍛件 鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。 （三）型材 型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。 （四）焊接件 焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。 （五）其它毛坯 其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。 2.4.2毛坯余量確定 毛坯圖的尺寸都是在零件圖尺寸的基礎(chǔ)上，加減總加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般同零件圖一致。筆者認(rèn)為這種設(shè)計(jì)方法并不合理，這是因?yàn)閺拿鞒叽绲淖饔脕碇v并不要求它和零件圖一致，對(duì)它提出的要求是:(1)保證它在機(jī)械加工時(shí)有最均勻合理的粗加工余量：(2)保證非加工面與加工面有最準(zhǔn)確的位置及尺寸。 根據(jù)該零件的圖紙要求，由于零件并不是很長(zhǎng)，因此可以直接采用型材毛坯（棒料），又零件的最大外圓為52mm，長(zhǎng)度為145mm，因此可以給毛坯的外圓單邊留4mm余量，長(zhǎng)度單邊各留2.5mm余量。 2.4.3毛坯圖 由毛坯余量的選擇，可確定該零件的毛坯尺寸為Φ60×150mm。其毛坯-零件如圖2.1所示。 圖2.1 毛坯圖 第三章 典型軸零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 表面加工方法的確定 （1）右端面輪廓加工：粗車（精度等級(jí)IT12，粗糙度Ra12.5um）————→半精車（精度等級(jí)IT8~9，粗糙度Ra3.2um）—————→精車（精度等級(jí)IT6~7，粗糙度Ra1.6um）—————→切槽。 （2） 左端面輪廓加工：粗車（精度等級(jí)IT12，粗糙度Ra12.5um）————→半精車（精度等級(jí)IT8~9，粗糙度Ra3.2um）—————→精車（精度等級(jí)IT6~7，粗糙度Ra1.6um）—————→鉆孔（精度等級(jí)IT12，粗糙度Ra12.5um）————→粗鏜（精度等級(jí)IT9~10，粗糙度Ra3.2um）—————→精鏜（精度等級(jí)IT6~7，粗糙度Ra1.6um） 3.2 加工順序的安排 工件的機(jī)械加工工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，當(dāng)擬定工藝路線時(shí)要合理、全面安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序。 切削加工工序的安排原則 1）基準(zhǔn)先行 選為精基準(zhǔn)的表面，應(yīng)先進(jìn)行價(jià)格，以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準(zhǔn)。如軸類零件的中心孔、箱體的地面或剖分面、齒輪的內(nèi)孔和一端面等，都應(yīng)安排在初始工序加工完成。 2）先粗后精 各表面均應(yīng)按照粗加工→半精加工→精加工的順序依次進(jìn)行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。 3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、裝配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、鍵槽、螺紋孔等），次要表面常穿插進(jìn)行加工，一般安排在主要表面達(dá)到一定精度之后、最終精加工之前。 該零件的加工順序應(yīng)嚴(yán)格按照以上原則進(jìn)行加工。 3.3 定位基準(zhǔn)及裝夾方式的選擇 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 1）粗基準(zhǔn)的選擇：粗車時(shí)以外圓和兩端面為粗基準(zhǔn)，并加工出精基準(zhǔn) 2）精基準(zhǔn)的選擇：精加工時(shí)以粗加工時(shí)加工出的端面和外圓為基準(zhǔn)。 （2）裝夾方式的選擇 該零件為回轉(zhuǎn)型零件，其裝夾方式可直接采用三爪卡盤進(jìn)行裝夾，由于零件至少需要進(jìn)行兩次裝夾方能完成，在第二次裝夾時(shí)為保證加工面不被夾傷，需要墊上銅皮或者采用軟爪進(jìn)行裝夾。 3.4 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)（生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度，決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。）已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工序1：使用鋸床下料φ60X150mm。 工序2：夾住零件左邊外圓Φ60mm,伸長(zhǎng)60mm車右端外輪廓。 工步1：車右端面端面至平整。 工步2：粗車外圓Φ45、Φ54及R角、斜邊，預(yù)留0.5mm精加工余量。 工步3：精車外圓Φ45、Φ54及R角、斜邊，至圖紙尺寸要求。 工序3：內(nèi)孔加工。 工步1：鉆孔至Φ20mm。 工步2：粗鏜內(nèi)孔倒角、內(nèi)孔表面、R角等特征，留有余量。 工步3：精鏜內(nèi)孔倒角、內(nèi)孔表面、R角等特征，至圖紙尺寸要求。 工序4：左端輪廓加工，夾持右外圓Φ45mm。 工步1：車左端面端面至平整并且保證長(zhǎng)度尺寸。 工步2：粗車螺紋外徑、外圓Φ40、Φ52及斜邊，預(yù)留0.5mm精加工余量。 工步3：精車螺紋外徑、外圓Φ40、Φ52及斜邊，至圖紙尺寸要求。 工序5：切左端輪廓上的三個(gè)槽。 工步1：切Φ25寬度5mm的退刀槽。 工步2：切Φ36寬度4.2mm的槽 工步3：切Φ35寬度5mm的槽 工序6：車銑M30x2的外螺紋 工序7：去毛刺。 工序8：檢驗(yàn)。 3.5選擇加工設(shè)備機(jī)床 當(dāng)工件表面的加工方法確定之后，機(jī)床的種類也就基本上確定了。但是，每一類機(jī)床都有不同的形式，其工藝范圍、技術(shù)規(guī)格、加工精度、生產(chǎn)率及自動(dòng)化程度都各不相同。為了正確地為每一道工序選擇機(jī)床，除了充分了解機(jī)床的性能外，尚需考慮以下三點(diǎn)。 1）機(jī)床的類型應(yīng)與工序劃分的原則相適應(yīng)。數(shù)控機(jī)床或通用機(jī)床適用于工序集中的單件小批生產(chǎn)；對(duì)大批量生產(chǎn)，則應(yīng)選擇高效自動(dòng)化機(jī)床和多刀、多軸機(jī)床。若工序按分散原則劃分，則應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床。 2）機(jī)床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外形尺寸和加工表面的有關(guān)尺寸相適應(yīng)，即小工件用小規(guī)格的機(jī)床加工，大工件用大規(guī)格的機(jī)床加工。 3）機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)。粗加工工序，應(yīng)選用精度低的機(jī)床；精度要求高的精加工工序，應(yīng)選用精度高的機(jī)床。機(jī)床精度不能過低，也不能過高，機(jī)床精度過低，不能保證加工精度；機(jī)床精度過高，會(huì)增加零件的制造成本。應(yīng)根據(jù)零件的加工精度的要求合理選擇機(jī)床。 從加工工藝的角度分析，選用的數(shù)控機(jī)床功能還必須適應(yīng)被加工零件的形狀、尺寸精度和生產(chǎn)節(jié)拍等要求。 依據(jù)上述各選擇原則，我們選用的Ck6140型數(shù)控車床，系統(tǒng)為FANUCoi，配置前置式刀架。 本文零件的加工采用了數(shù)控車床，以下為數(shù)控車床的主要參數(shù) 主要參數(shù) Ck6140 中心高（mm） 205 最大回轉(zhuǎn)直徑（mm） 400 刀架最大回轉(zhuǎn)直徑 210 刀架最大回轉(zhuǎn)行程 280 轉(zhuǎn)速50HZ 25-1600轉(zhuǎn)/分 12級(jí) 刀桿截面尺寸(mm) 20x20 縱向進(jìn)給量mm 0.04-2.16mm 頂尖套內(nèi)孔錐度 Mt4 頂尖套最大移動(dòng)量 130mm 橫向最大移動(dòng)量mm ±10mm 電機(jī)kw 4.5 中心距mm 750 主機(jī)外形mm 2200x900x120 重量kg 1600 3.6選擇刀具 與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅需要?jiǎng)傂院?、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷屑和排屑性能好；同時(shí)要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。 車削用刀具及其選擇 數(shù)控車削常用的車刀一般分尖形車刀、圓弧形車刀以及成型車刀三類。 1）尖形車刀 尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構(gòu)成，如90°內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽（切斷）車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。 尖形車刀幾何參數(shù)（主要是幾何角度）的選擇方法與普通車削時(shí)基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)（如加工路線、加工干涉等）進(jìn)行全面的考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。 2）圓弧形車刀 圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃每一點(diǎn)都是圓弧形車刀的刀尖，應(yīng)此，刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。 圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面，特別適合于車削各種光滑連接（凹形）的成型面。選擇車刀圓弧半徑時(shí)應(yīng)考慮兩點(diǎn)：一是車刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干涉；二是該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，還會(huì)因刀尖強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車刀損壞。 3）成型車刀 成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。 數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車刀。 通過以上分析，加工本零件選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具，以減少加工成品和提高加工效率。刀具的選擇也是數(shù)控加工中重要內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加 工質(zhì)量。編程時(shí)，選擇刀具通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。如下是對(duì)該零件工步順序、刀具的選擇。 該零件的數(shù)控加工中主要為車外圓、鏜內(nèi)孔、切槽、車螺紋，具體的刀具選擇情況表3.1所示。 表3.1 數(shù)控加工刀具卡片 刀具編號(hào) 刀具名稱 刀具規(guī)格 刀片材料 加工表面 T0101 端面車刀（焊接式） 90°刀尖 YT15 車端面 T0202 外圓車刀（可轉(zhuǎn)位） 75°刀尖 YT15 車外輪廓 T0303 麻花鉆 Φ20 高速鋼 鉆底孔 T0404 內(nèi)孔鏜刀 60° YT15 鏜內(nèi)輪廓 T0505 切槽刀 寬度3mm YT15 切槽 T0606 外螺紋車刀 60° YT15 車銑M30X2的螺紋 3.7確定切削用量 3.7.1、背吃刀量的確定 在機(jī)床功率容許的情況下，應(yīng)盡量采選較大的背吃刀量，進(jìn)給次數(shù)才會(huì)有所減少。當(dāng)精度要求較高的零件時(shí)，半精銑或精銑的余量需要被留出，正常半精銑的余量是0.5mm左右，精銑余量在半精銑之后，通常少于普通銑削的余量，一般選取0.1～0.3mm。由于該零件精度要求相對(duì)要高，固必須至少有粗加工及精加工兩種。通過表3.2來采選背吃刀量。 表3.2 數(shù)控切削用量推薦表 加工內(nèi)容 背吃刀量Ap/（mm） 切削速度vc(m·min) 進(jìn)給量f/(mm·r) 粗加工 2～3 80～120 0.2～0.5 精加工 0.1～0.5 120～150 0.1～0.2 綜合考慮粗車時(shí)背吃刀量選取1mm，留出精車余量為0.5mm，精車時(shí)背吃刀量為0.5mm。 3.7.2、切削用量的具體選擇 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上加工部位的直徑，并按零件和刀具材料以及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。 切削學(xué)速度除了計(jì)算和查表選取外，還可以根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。 主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)選取由公式n=來進(jìn)行計(jì)算。 式中Vc為切削速度； D為工件或刀具的直徑（mm） 1、車外輪廓 （1）粗車右端外輪廓留0.5mm作為精加工余量，取粗加工背吃刀量ap=1mm。 由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.2~0.5mm/r，初步確定f=0.4mm/r,工件外徑D=45mm。 選擇切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s，取=1.5m/s=90m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=628r/min 取s=600r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=240㎜/min。 （2）精車右端外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度，取ap=0.5mm。 由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.1~0.2mm/r，初步確定f=0.2mm/r,工件外徑D=45mm。 選擇切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s.取=100m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=698r/min取700r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=140㎜/min。 2、鏜內(nèi)孔 （1）粗鏜留0.5mm作為精加工余量，取粗加工背吃刀量ap=1mm。 由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.2~0.5mm/r，初步確定f=0.3mm/r，工件內(nèi)徑D=30mm。 選擇切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s，取=1.5m/s=70m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=743r/min 取s=750r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=225㎜/min。 （2）精鏜，保證其加工精度及表面粗糙度，取ap=0.5mm。 由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.1~0.2mm/r，初步確定f=0.2mm/r。 選擇切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s.取=80m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=849r/min取850r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=170㎜/min。 3、車左邊外輪廓 （1）粗車左端外輪廓留0.5mm作為精加工余量，取粗加工背吃刀量ap=1mm。 由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.2~0.5mm/r，初步確定f=0.3mm/r,工件外徑D=40mm。 選擇切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s，取=1.5m/s=90m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=716r/min 取s=700r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=210㎜/min。 （2）精車左端外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度，取ap=0.5mm。 由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.1~0.2mm/r，初步確定f=0.2mm/r,工件外徑D=40mm。 選擇切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s.取=100m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=796r/min取800r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=160㎜/min。 4、車左邊三個(gè)槽 切槽保證其加工精度及表面粗糙度，根據(jù)所選刀具取ap=3mm，工件直徑取D32mm。 由文獻(xiàn)查得切削速度= 50m/min，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 s==m/min=497r/min據(jù)經(jīng)驗(yàn)值取500r/min。 文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.1 mm/r；計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=100㎜/min。 5、車銑M30外螺紋 切槽保證其加工精度及表面粗糙度，根據(jù)所選刀具取ap=3mm，工件直徑取D30mm。 由文獻(xiàn)查得切削速度= 50m/min，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 s==m/min=530r/min據(jù)經(jīng)驗(yàn)值取500r/min。 3.8數(shù)控加工工藝卡片擬訂 將前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容綜合成數(shù)控加工工藝卡片，具體卡片請(qǐng)查看附件。 第四章? 典型軸零件的程序編制 4.1 數(shù)控編程的定義及分類 4.1.1數(shù)控編程的定義 數(shù)控編程是將加工零件的加工工藝、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度、切削深度）以及換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊松開等加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。 4.1.2 數(shù)控編程的分類 數(shù)控編程主要分為手工編程與自動(dòng)編程。 （1）手工編程 整個(gè)程序的編制過程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。 （2）自動(dòng)編程 把零件圖紙畫好，設(shè)置好刀具、切削方式、走刀路線、余量等用軟件計(jì)算改寫成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說數(shù)控編程的大部分工作由軟件來實(shí)現(xiàn)。 4.1.3 編程方法的選擇 該零件是數(shù)控車床加工的特征無復(fù)雜曲面、曲線，其結(jié)構(gòu)比較規(guī)則，主要由直線等組成，可直接采用手工編程的方法進(jìn)行編制。 4.2 編程原點(diǎn)的確定 該零件屬于軸對(duì)稱零件，因此數(shù)控車加工時(shí)，可選擇軸的端面中心為編程原點(diǎn)，右端加工時(shí)編程原點(diǎn)如下圖紅色標(biāo)注處。 圖4.1 右端加工編程原點(diǎn) 左端加工時(shí)編程原點(diǎn)如下圖紅色標(biāo)注處，如下圖紅色標(biāo)注處。 圖4.2 左端加工編程原點(diǎn) 4.3 數(shù)控車加工程序編寫 4.3.1 工件右端加工程序編寫 O0001 T0101; M03 S300; M08; G00 X65 Z0.5; G01 X-1 F120; Z2; G00 X65; Z0; M03 S350; G01 X-1 F70; Z2; G00 X65 Z200; T0202; M03 S300; G00 X65 Z2; G71 U1 R1; G71 P100 Q200 U0.3 W0.3 F120; N100 G00 X40; G01 Z0 F120; X45 W-15; Z-49; G02 X47 Z-1 R1 G01 X48 G03 X50 Z-1 R1 G01 Z-57; N200 G00 X65; G00 Z200 T0303; M03 S550; G00 X18 Z2; G71 U1 R1; G71 P300 Q400 U-0.3 W0.3 F220 N300 G00 X32; G01 Z0 F60; X30 W-1; Z-28 G02 X24 W-2 R2 G01 X18 N400 G00 Z2; M03 S600; G70 P300 Q400; G00 X100 Z200; M05; M09; M30; 4.3.2 工件左端加工程序編寫 O0001 T0101; M03 S300; M08; G00 X65 Z0.5; G01 X-1 F120; Z2; G00 X65; Z0; M03 S350; G01 X-1 F70; Z2; G00 X65 Z200; T0202; M03 S300; G00 X65 Z2; G71 U1 R1; G71 P100 Q200 U0.3 W0.3 F120; N100 G00 X26; G01 Z0 F120; X30 W-2; Z-20; X38 X40 W-1 Z-45 X48 X50 W-1 Z-55 X40 Z-80 Z-90 X48 X50 W-1 N200 G00 X65; G00 Z200 T0303; M03 S550; G00 X32 Z2; G01 Z-18 F120 X25 F50 X32 Z-20 X25 F50 X42 F120 Z-33 X36 F50 X42 Z-34.2 X36 X55 F120 Z-88 X35 F50 X55 Z-90 X35 X55 F120 G00 X100 Z200; T0404; M03 S500; G00 X32 Z2; G76 P020060 Q100 R200; G76 X28 Z-16P900 Q400 F2; G00 X100 Z200; M05; M09; M30; 設(shè)計(jì)小結(jié) 通過短短這段時(shí)間論文的設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)控技能操作以及理論知識(shí)有了一定得了解，為之得到了很多以前在學(xué)校難以解決得答案。這段時(shí)間通過與同伴們仔細(xì)研究與探討，了解到了數(shù)控專業(yè)在當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展以及所在地區(qū)的熱點(diǎn)信息。通過論文讓我對(duì)數(shù)控有了一定的了解以及需要掌握的基礎(chǔ)知識(shí)。根據(jù)以上參考文獻(xiàn)及書籍讓我從中了解了一下基本知識(shí),使我對(duì)機(jī)械方面的知識(shí)也產(chǎn)生了一定的興趣。例如： 1.在加工零件的工藝分析時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇數(shù)控加工零件及其加工的主要內(nèi)容，應(yīng)該對(duì)零件的數(shù)控加工工藝性進(jìn)行全面、認(rèn)真、仔細(xì)的分析。主要內(nèi)容包括產(chǎn)品得零件圖樣分析、結(jié)構(gòu)工藝分析和零件安裝方式的選擇等內(nèi)容。數(shù)控加工工藝性分析涉及的知識(shí)面很廣。 2.我們?cè)诩庸ち慵r(shí)通常對(duì)表面加工比較精確，他時(shí)通過從粗加工到半精加工再到精加工這一過程中逐步形成的，對(duì)那些表面形成僅僅只是根據(jù)質(zhì)量的要求選擇相應(yīng)的的加工過程和步驟，這樣才能確認(rèn)我們最終所加工出來的零件是否合樣！ 3.在做零件加工時(shí)我們應(yīng)當(dāng)確認(rèn)加工方案，根據(jù)主要的表面精度和粗糙度的要求確認(rèn)零件的加工方法。 4.我們?cè)诩庸っ康拦ば蚝筒襟E時(shí)都要通過數(shù)控機(jī)床得回轉(zhuǎn)時(shí)間來確定零件的精確度。 總而言之，本次設(shè)計(jì)使我對(duì)數(shù)控有了深入的了解，以前，雖然自己使數(shù)控專業(yè)的學(xué)生，但實(shí)際了解數(shù)控方面得東西真的很少，那時(shí)似乎對(duì)數(shù)控也沒有多大的興趣，但通過出來實(shí)習(xí)進(jìn)行實(shí)際操作以及和同事了解加上自己的摸索，使自己對(duì)數(shù)控產(chǎn)生了很大的興趣，研究起來也感覺很有意義。 通過本次設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己在數(shù)控加工這一塊要進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)自己得實(shí)際能力。 參考文獻(xiàn) [1] 方新.數(shù)控機(jī)床與編程.[M].高等教育出版社,2007. 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- - 1 粗鏜內(nèi)孔倒角、內(nèi)孔表面、R角等特征，留有余量。 游標(biāo)卡尺、三爪卡盤、鏜刀 750 225 0.3 1 1 精鏜內(nèi)孔倒角、內(nèi)孔表面、R角等特征，至圖紙尺寸要求。 游標(biāo)卡尺、三爪卡盤、鏜刀 850 170 02 0.5 1 編制 (日期) 審核 (日期) 標(biāo)準(zhǔn)化 (日期) 會(huì)簽 (日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 典型軸 共 8頁(yè) 第 4頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 050 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 型材 Φ60×150MM 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 JIAJU1 三爪卡盤 工位夾具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步名稱 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 切削速度(m/min) 進(jìn)給量(mm/r) 背吃刀量(mm) 進(jìn)給次數(shù) 工時(shí)/min 機(jī)動(dòng) 單件 1 車左端面端面至平整并且保證長(zhǎng)度尺寸。 游標(biāo)卡尺、三爪卡盤、外圓車刀 700 210 0.3 1 1 2 粗車螺紋外徑、外圓Φ40、Φ52及斜邊，預(yù)留0.5mm精加工余量。 游標(biāo)卡尺、三爪卡盤、外圓車刀 700 210 0.3 1 1 3 精車螺紋外徑、外圓Φ40、Φ52及斜邊，至圖紙尺寸要求。 千分尺、三爪卡盤、外圓車刀 800 160 0.2 0.5 1 編制 (日期) 審核 (日期) 標(biāo)準(zhǔn)化 (日期) 會(huì)簽 (日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 典型軸 共 8頁(yè) 第5頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 050 切槽 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 型材 Φ60×150MM 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位夾具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步名稱 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 切削速度(m/min) 進(jìn)給量(mm/r) 背吃刀量(mm) 進(jìn)給次數(shù) 工時(shí)/min 機(jī)動(dòng) 單件 1 切Φ25寬度5mm的退刀槽 游標(biāo)卡尺、切槽刀 500 100 0.1 1 2 切Φ36寬度4.2mm的槽 游標(biāo)卡尺、切槽刀 500 100 0.1 1 3 切Φ35寬度5mm的槽 游標(biāo)卡尺、切槽刀 500 100 0.1 1 編制 (日期) 審核 (日期) 標(biāo)準(zhǔn)化 (日期) 會(huì)簽 (日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 典型軸 共 8頁(yè) 第6頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 060 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 型材 Φ60×150MM 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位夾具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步名稱 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 切削速度(m/min) 進(jìn)給量(mm/r) 背吃刀量(mm) 進(jìn)給次數(shù) 工時(shí)/min 機(jī)動(dòng) 單件 1 車銑M30x2的外螺紋 外螺紋車刀、螺規(guī) 500 編制 (日期) 審核 (日期) 標(biāo)準(zhǔn)化 (日期) 會(huì)簽 (日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 典型軸 共 8頁(yè) 第7頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 070 去毛刺 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 型材 Φ60×150MM 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位夾具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步名稱 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 切削速度(m/min) 進(jìn)給量(mm/r) 背吃刀量(mm) 進(jìn)給次數(shù) 工時(shí)/min 機(jī)動(dòng) 單件 1 去毛刺 編制 (日期) 審核 (日期) 標(biāo)準(zhǔn)化 (日期) 會(huì)簽 (日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 典型軸 共 8頁(yè) 第7頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 080 檢 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 型材 Φ60×150MM 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控車床 CK6140 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位夾具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步名稱 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 切削速度(m/min) 進(jìn)給量(mm/r) 背吃刀量(mm) 進(jìn)給次數(shù) 工時(shí)/min 機(jī)動(dòng) 單件 1 檢驗(yàn)入庫(kù) 檢具 編制 (日期) 審核 (日期) 標(biāo)準(zhǔn)化 (日期) 會(huì)簽 (日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期