軸承套零件的工藝設(shè)計(jì)與加工【說(shuō)明書(shū)+CAD+UG】,說(shuō)明書(shū)+CAD+UG,軸承套零件的工藝設(shè)計(jì)與加工【說(shuō)明書(shū)+CAD+UG】,軸承,零件,工藝,設(shè)計(jì),加工,說(shuō)明書(shū),仿單,cad,ug 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目 軸承套零件的工藝設(shè)計(jì)與加工 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2013年11月17日 摘 要本文主要講述軸類(lèi)零件的工藝過(guò)程和設(shè)計(jì)。 軸類(lèi)零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到典型零件之一，它主要用來(lái)支撐傳動(dòng)零件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類(lèi)零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長(zhǎng)度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。本設(shè)計(jì)針對(duì)的是典型的復(fù)雜軸類(lèi) 零件，該零件結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，精度要求較高，為了保證精度，必須有嚴(yán)格的尺寸要求，和加工工藝，這對(duì)加工難度較大。本文講述了該零件的加工工藝過(guò)程、工藝分析、程序編寫(xiě)、切削參數(shù)選取等內(nèi)容。 關(guān)鍵詞軸類(lèi)零件 精度要求較高 工藝 程序編寫(xiě) Abstract This article mainly tells of shaft parts process and design. Shaft parts is one of the frequently encountered typical parts in the machine, it is mainly used to support transmission parts, transmission torque and load bearing. Shaft parts is of revolving parts, and its length is larger than the diameter, generally by the concentric shaft within the outer cylinder, cone surface and hole and screw thread and the corresponding face. This design is for a typical complex shaft parts, the parts of complex structural shapes, precision demand is higher, in order to guarantee the accuracy, must have a strict size requirement, and processing technology, the processing is difficult. This article tells the story of the parts processing process, process analysis, programming and cutting parameters selection, etc. Key words process programming required high axial parts precision 36 目 錄 摘 要 Ⅰ 引 言 1 第一章 零件圖的分析 2 1.1零件圖的正確性及完整性分析 3 1.2零件結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)工藝性分析 3 1.3零件精度及技術(shù)要求分析 3 第二章 數(shù)控設(shè)備選擇 5 2.1根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及形狀特點(diǎn),選擇機(jī)床的類(lèi)型 5 2.2根據(jù)零件的外形及尺寸特點(diǎn),選擇機(jī)床的規(guī)格 5 2.3根據(jù)零件的加工精度及表面質(zhì)量要求，選擇機(jī)床的精度等級(jí) 7 第三章 定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定 8 3.1選擇定位基準(zhǔn) 8 3.2確定工件的裝夾方式 9 第四章 刀具及切削參數(shù)的選擇 11 4.1選擇刀具的原則 11 4.2確定加工刀具 12 4.3設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn) 13 4.4確定切削用量 13 第五章 選擇對(duì)刀方式及對(duì)刀點(diǎn) 15 5.1正確選擇對(duì)刀方式 15 5.2選擇合理的對(duì)刀點(diǎn)及換刀點(diǎn) 16 第六章 制定合理的加工方案 17 6.1 零件加工的工藝分析 17 6.2合理劃分?jǐn)?shù)控加工工序 19 6.3選擇各工序刀具，填寫(xiě)刀具卡片 21 第七章 確定數(shù)控加工切削用量 22 7.1確定背吃刀量 22 7.2合理確定數(shù)控加工余量 22 7.3確定切削速度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量及進(jìn)給速度 22 第八章 編制加工程序并進(jìn)行仿真校驗(yàn) 26 8.1編制數(shù)控加工程序 26 8.1.1 程序的編制 26 8.2數(shù)控加工程序進(jìn)行仿真校驗(yàn) 31 第九章 具體加工步驟 33 9.1機(jī)床的開(kāi)機(jī) 33 9.2回零操作 33 9.3加工程序輸入 33 9.4進(jìn)行程序校驗(yàn)及加工軌跡仿真 33 9.5程序試運(yùn)行 33 9.6進(jìn)行對(duì)刀操作 34 9.7在自動(dòng)方式下加工并測(cè)量修調(diào) 34 總 結(jié) 35 致 謝 36 參考文獻(xiàn) 37 引 言 在機(jī)械加工工藝教學(xué)中,我們很多專(zhuān)業(yè)的學(xué)生都要學(xué)習(xí)數(shù)控車(chē)床操作技術(shù)。讓我們了解相關(guān)工種的先進(jìn)技術(shù),同時(shí)培養(yǎng)我們?cè)诠ぷ鲘徫坏姆e極性,老師在給我們?cè)谥v授數(shù)控知識(shí)的同時(shí),要求我們必須掌握基本的機(jī)械加工工藝,增強(qiáng)系統(tǒng)意識(shí),理解手動(dòng)操作與自動(dòng)操作之間的聯(lián)系,力爭(zhēng)把我們真正培養(yǎng)成為適應(yīng)各種工作環(huán)境和崗位的多面手。數(shù)控車(chē)工基礎(chǔ)工藝?yán)碚摷凹寄苡袡C(jī)融合,包括夾具的使用、量具的識(shí)讀和使用、刃具的刃磨及使用、基準(zhǔn)定位等,分類(lèi)敘述了車(chē)床操作、數(shù)控車(chē)床自動(dòng)編程仿真操作、數(shù)控車(chē)床編程與操作的初、中級(jí)內(nèi)容。以機(jī)械加工中車(chē)工工藝學(xué)與數(shù)控車(chē)床技能訓(xùn)練密切結(jié)合為主線,常用量具識(shí)讀及工件測(cè)量、刀具及安裝、工件定位與安裝、金屬切削過(guò)程及精加工,較清晰地展示了數(shù)控加工必須掌握的知識(shí)和技能的訓(xùn)練途徑。對(duì)涉及與數(shù)控專(zhuān)業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)計(jì)算,都進(jìn)行了有針對(duì)性的論述,目的在于塑造理論充實(shí)、技能扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)技能型人才。 本論文以切削用量的選擇,工件的定位裝夾,加工順序和典型零件為例,結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn),分別進(jìn)行工藝方案分析,機(jī)床的選擇,刀具加工路線的確定,數(shù)控程序的編制,最終形成可以指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件。在整個(gè)工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)過(guò)程中,要通過(guò)分析,確定最佳的工藝方案,使得零件的加工成本最低,合理的選用定位夾緊方式,使得零件加工方便、定位精準(zhǔn)、剛性好,合理選用刀具和切削用量,使得零件的加工在保證零件精度的情況下,盡可能達(dá)到加工效率最高、刀具消耗最低的目的。最終形成完整的工藝文件,并能指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。 第一章 零件圖的分析 CAD 零件圖 圖1 三維圖 圖2 1.1零件圖的正確性及完整性分析 在了解零件形狀和結(jié)構(gòu)之后，應(yīng)檢查零件視圖是否正確、足夠，表達(dá)是否直觀、清楚，繪制是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差以及技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)是否齊全、合理等。 本次設(shè)計(jì)的工件為綜合軸類(lèi)零件的數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂，零件的圖紙包括：一張零件圖。其中零件圖中的圖形都是采用主視圖的畫(huà)法，這樣就已經(jīng)能夠表達(dá)清楚零件的各部分尺寸。圖紙當(dāng)中有對(duì)連接軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂各部分表面粗糙度的要求大部分為1.6μm。 1.2零件結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件結(jié)構(gòu)工藝性好還是差對(duì)其工藝過(guò)程的影響非常大，不同結(jié)構(gòu)的零件盡管都能滿(mǎn)足使用性能要求，但它們的加工方法和制造成本卻可能有很大的差別。良好的結(jié)構(gòu)工藝性就是指在滿(mǎn)足使用性能的前提下，能以較高的生產(chǎn)率和最低的成本而方便地加工出來(lái)。零件結(jié)構(gòu)工藝性審查是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，要憑借豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)。審查時(shí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)向設(shè)計(jì)部門(mén)提出修改意見(jiàn)加以改進(jìn)。 首先我們應(yīng)當(dāng)清楚工藝安排應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一和清晰，所用術(shù)語(yǔ)、符號(hào)、計(jì)量單位和編號(hào)都要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。由于零件有內(nèi)孔、外螺紋、切槽、錐度、外表面需要加工，有較高的尺寸精度和位置度的要求，考慮到數(shù)控機(jī)床具有在一次安裝下加工出多個(gè)表面的特點(diǎn)，因此該零件加工適宜采用工序集中的方式，這樣就使每道工序加工內(nèi)容很多，工藝路線變短。選用工序集中的方式加工不僅能夠保證加工精度、充分利用了現(xiàn)有設(shè)備，而且也減少了工件裝夾次數(shù)，利于保證表面間的位置精度，縮短了生產(chǎn)加工時(shí)間，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。 1.3零件精度及技術(shù)要求分析 零件的技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面： （1）加工表面的尺寸精度 （2）主要加工表面的形狀精度 （3）主要加工表面之間的相互位置精度 （4）加工表面的粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其他要求 （5）熱處理要求 （6）其他要求（如動(dòng)平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等） 要注意分析這些要求在保證使用性能的前提下是否經(jīng)濟(jì)合理，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下能否實(shí)現(xiàn)。特別要分析主要表面的技術(shù)要求，因主要表面的加工確定了零件工藝過(guò)程的大致輪廓。 該組合零件在加工時(shí)要保證它的各項(xiàng)精度指標(biāo)，如：各項(xiàng)尺寸精度、表面粗糙度和加工數(shù)量等。 （1）首先零件毛坯的外形尺寸為Φ55x55mm，加工后要求達(dá)到一定的精度要求。 ( 2)未注內(nèi)勾槽2x2，Ra小于等于12.5um （3）梯形外槽槽深2mm （4）零件加工時(shí)保證不同的長(zhǎng)度尺寸和直徑尺寸及表面粗糙度要求。 （5）零件的外輪廓要光滑較多面的表面粗糙度為Ra1.6，未注粗糙度部分表面光潔度為Ra3.2。 （6）未注倒角C0.5 （7）不準(zhǔn)用砂布及銼刀等修飾表面。 第二章 數(shù)控設(shè)備選擇 2.1根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及形狀特點(diǎn),選擇機(jī)床的類(lèi)型 由于本人設(shè)計(jì)的是軸類(lèi)配合零件，單件小批量生產(chǎn)，適合單工位連續(xù)加工，由于該件為精度要求較高、表面粗糙度要求較高、表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件，而數(shù)控車(chē)床剛性好，制造和對(duì)刀精度高，而毛坯的規(guī)格是Φ55×55mm,以及能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償G42指令，所以能加工尺寸精度要求較高、表面粗糙度要求較高、表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體的零件，在普通機(jī)床上不容易加工，所以需要采用數(shù)控車(chē)床加工。 2.2根據(jù)零件的外形及尺寸特點(diǎn),選擇機(jī)床的規(guī)格 (1)機(jī)床加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外輪廓相適應(yīng)。 (2)機(jī)床的工作精度應(yīng)與工序的精度要求相適應(yīng)。 (3)機(jī)床的生產(chǎn)效率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)。 (4)機(jī)床的選擇應(yīng)考慮車(chē)間現(xiàn)有設(shè)備條件,盡量采用現(xiàn)有設(shè)備。 數(shù)控車(chē)床可用于加工復(fù)雜軸、盤(pán)類(lèi)的零件。數(shù)控車(chē)床機(jī)床主軸采用高性能的變頻無(wú)級(jí)調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),具有過(guò)載保護(hù)功能。數(shù)控車(chē)床步進(jìn)或交流伺服驅(qū)動(dòng),進(jìn)給傳動(dòng)采用預(yù)載荷滾珠絲桿驅(qū)動(dòng),定位精度高。數(shù)控車(chē)床采用四工位電動(dòng)刀架,適合復(fù)雜形狀零件的加工。數(shù)控機(jī)床滿(mǎn)足所需的加工要求,學(xué)?，F(xiàn)有設(shè)備選擇數(shù)控機(jī)床具體參數(shù)如下： 表2-1機(jī)床的型號(hào)信息表 名 ??????稱(chēng) 單位 規(guī)格 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑 mm Φ505 床鞍上最大回轉(zhuǎn)直徑 Φ340 最大車(chē)削直徑 軸類(lèi)直徑 Φ250 盤(pán)類(lèi)直徑 Φ500 最大鉆孔直徑 Φ20 最小車(chē)削直徑 Φ20 最大車(chē)削長(zhǎng)度 1000；500 最大行程 X 260 Z 1100；600 主軸箱 主軸轉(zhuǎn)速范圍 r/min 20-2000 主軸定心軸頸錐度 mm 14°15′ 錐孔錐度 公制 80 主軸通孔直徑 mm Φ65 主軸中心至床面高度 mm 290 主軸中心至地面高度 mm 1000 尾架 尾架套筒最大行程 mm 80 尾架套簡(jiǎn)直徑 mm Φ85 尾架套筒錐孔錐度 莫氏 5# 最小設(shè)定單位 X mm 0.001 Z 0.001 最小移動(dòng)量 X 0.0005 Z 0.001 最小檢測(cè)單位 X O.0005 Z 0.001 進(jìn)給量及螺距范圍 工進(jìn) X mm/min 0.0005-500 Z 0.001-500 快進(jìn) X mm/min 8 Z 12 螺紋導(dǎo)程 mm/r O.O01-500 刀盤(pán) 驅(qū)動(dòng)方式 電動(dòng) 刀位數(shù) 6 外圓刀方尺寸 mm 25×25 最大鏜刀桿直徑 Φ40 刀尖最大回轉(zhuǎn)直徑 Φ400 機(jī)床外形尺寸(長(zhǎng)x寬x高) mm 3160×1480×1650 2.3根據(jù)零件的加工精度及表面質(zhì)量要求，選擇機(jī)床的精度等級(jí) 選擇機(jī)床的精度等級(jí)應(yīng)根據(jù)典型零件關(guān)鍵部位加工精度要求來(lái)定，數(shù)控機(jī)床精度一般可分為為普通型和精密型兩種。另外還有一些經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床配置開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)的則精度更低一些，每臺(tái)機(jī)床的精度檢驗(yàn)項(xiàng)目很多，但反應(yīng)數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵精度的項(xiàng)目只有幾項(xiàng)。 一項(xiàng)是機(jī)床的基礎(chǔ)部件和運(yùn)動(dòng)大件（如床身、立柱、工作臺(tái)、主軸箱等）的直線度、平面度、垂直度等的要求，如工作臺(tái)面的平面度，各坐標(biāo)方向移動(dòng)的直線度和相互垂直度，X、Y（立式）或X、Z（臥式）坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺(tái)面的平行度，X坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺(tái)面T型槽側(cè)面的平行度等；另一項(xiàng)是對(duì)機(jī)床主軸的要求，如主軸的軸向竄動(dòng)，主軸孔的徑向跳動(dòng)，主軸箱移動(dòng)時(shí)主軸軸線的平行度，主軸軸線與工作臺(tái)面的垂直度或平行度等。 由于零件的加工精度要求較高，結(jié)合實(shí)際設(shè)備的選用，我加工的零件符合普通型數(shù)控加工機(jī)床。 第三章 定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定 3.1選擇定位基準(zhǔn) （1）粗基準(zhǔn)的選擇原則 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要要求保證各加工面有足夠的余量，并注意盡快獲得精基面。本綜合軸的加工應(yīng)遵循的原則有： （1）合理分配加工余量原則 （2）保證零件相互位置要求原則 （3）夾緊原則 （4）不重復(fù)使用原則 本次設(shè)計(jì)的連接軸粗基準(zhǔn)的選擇遵循的是合理分配加工余量原則，所選的基準(zhǔn)為零件的外圓柱表面。 2）精基準(zhǔn)的選擇原則 選擇精基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮保證加工精度。本綜合軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂的加工應(yīng)遵循的原則有： （1）基準(zhǔn)重合原則 綜合軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂為軸類(lèi)零件即選用外表面基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合誤差。 （2） 自為基準(zhǔn)原則 選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，本零件對(duì)加工表面沒(méi)有太高的尺寸精度要求，所以不必考慮此原則。 （3）互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)對(duì)工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí)，需要用兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工，以保證位置精度要求。 （4）所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作方便。 無(wú)論是精基準(zhǔn)還是粗基準(zhǔn)的選擇，上述原則都不可能同時(shí)滿(mǎn)足，有時(shí)還相互矛盾的，因此，選擇根據(jù)實(shí)際情況分析，權(quán)衡利弊，保證其主要要求。 本次設(shè)計(jì)的連接軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂精基準(zhǔn)的選擇遵循的是基準(zhǔn)重合原則，連接軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂軸類(lèi)零件即選用外表面基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合誤差。先加工零件的有內(nèi)孔Φ20的右端，后掉頭夾持Φ45外圓，加工零件的左端。 由于毛坯已經(jīng)確定采用鋼棒，比較適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。鋼料的毛坯精度較高,硬度較大，外圓柱表面的毛坯余量均勻。所以，可以直接采用鋼料的外圓柱表面作為粗加工定位基準(zhǔn)。以毛坯的外圓柱表面作為粗定位基準(zhǔn)，加工出零件的精加工定為基準(zhǔn)。這樣可以確保重要表面的精加工余量，采用外圓柱表面作為粗加工定位基準(zhǔn)，達(dá)到了簡(jiǎn)單、方便、快捷的目的?？s短了加工時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。 3.2確定工件的裝夾方式 常用裝夾方式 1．在三爪自定心卡盤(pán)上裝夾 三爪自定心卡盤(pán)的三個(gè)爪是同步運(yùn)動(dòng)的，能自動(dòng)定心，一般不需要找正。三爪自定心卡盤(pán)裝卡工件方便、省時(shí)，自動(dòng)定心好，但夾緊力較小，所以適用于裝夾外形規(guī)則的中小型工件。三爪自定心卡盤(pán)可裝成正爪或反爪兩種形式。反爪用于裝夾直徑較大的工件。用三爪自定心卡盤(pán)裝夾精加工后的表面時(shí)，被夾住的工件表面應(yīng)包一層銅皮，以免夾傷工件表面。 2.在兩頂尖之間裝夾 對(duì)于長(zhǎng)度尺寸較大或加工工序較多的軸類(lèi)工件，為保證每次裝夾時(shí)的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。兩頂尖裝夾工件方便，不需要找正，裝夾精度高，但必須先在工件的兩端面鉆出中心孔。該裝夾方式適用與多工序加工或精加工。 3.用卡盤(pán)和頂尖裝夾 用兩頂尖裝夾工件雖然精度高，但剛性差。因此，車(chē)削質(zhì)量較大工件時(shí)要一端用卡盤(pán)夾住，另一端用后頂尖支撐。為了防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生軸向位移，必須在卡盤(pán)內(nèi)裝一限位支撐，或利用工件的工作臺(tái)面限位。這種方法比較安全，能承受較大的軸向切削力，安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確，所以應(yīng)用廣泛。 4.用雙三爪自定心卡盤(pán)裝夾 對(duì)于精度要求較高、變形要求小的細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件可采用雙主軸驅(qū)動(dòng)式數(shù)控車(chē)床加工，機(jī)床兩主軸軸線同軸、轉(zhuǎn)動(dòng)同步，零件兩端同時(shí)分別有三爪自定心卡盤(pán)裝夾并帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，這樣可以減少切削加工時(shí)切削力矩引起的工件扭轉(zhuǎn)變形。 通過(guò)對(duì)零件圖的分析,我設(shè)計(jì)的零件為了方便加工,選用三爪自定心卡盤(pán)裝夾即可。 第四章 刀具及切削參數(shù)的選擇 4.1選擇刀具的原則 刀具壽命與切削用量有密切的關(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。 選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)道具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來(lái)選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選的比單刃刀具高些。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換到時(shí)間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選的低些，一般取15-30min對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選的高些，尤其保證刀具可靠性。車(chē)間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車(chē)間的生產(chǎn)率的提高時(shí)，該工序的刀具壽命要選的低些，當(dāng)某工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開(kāi)支較大時(shí)，刀具壽命也應(yīng)選的低些。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來(lái)定。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，而求要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高斷和排性能同時(shí)要求安裝和調(diào)整方便，這樣來(lái)滿(mǎn)足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的道具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒質(zhì)硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。 切削用刀具材料應(yīng)具備的性能有： （1）高速鋼 比工具鋼硬，用于低速或不連續(xù)切削，刀具壽命較長(zhǎng)； （2）高性能高速鋼 強(qiáng)韌、抗邊緣磨損性強(qiáng)，用于可粗切或精切任何材料，包括鋼、不銹鋼、非鐵和非金屬材料，切削速度可比高速鋼高，強(qiáng)度和韌性較粉末冶金好； （3）粉末冶金高速鋼 良好的抗熱性和抗碎片磨損，用于切削鋼、高溫合金、不銹鋼、鋁、碳鋼及合金鋼和其他不易加工的材料，切削速度可比高性能高速鋼高15%； （4）硬質(zhì)合金 耐磨損、耐熱，用于可鍛鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鋁合金的精加工，壽命比一般工具鋼高10-20倍； （5）陶瓷 高硬度、耐熱沖擊性好，用于高速粗加工，鑄鐵和鋼的精加工，也適合加有色金屬和非金屬材料不適合加工鋁、鎂、鈦及其合金，還可用于高速加工； （6）立方氮化硼 超強(qiáng)硬度、耐磨性好，用于硬度大于450HBW材料的高速切削，刀具壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)超精表面加工； （7）聚晶金剛石 超強(qiáng)硬度、耐磨性好，用于粗切和精切鋁等有色金屬和非金屬材料，刀具壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)超精表面加工 4.2確定加工刀具 數(shù)控車(chē)削刀常用的一般分成型車(chē)刀、尖形車(chē)刀、圓弧形車(chē)刀三類(lèi)。成型車(chē)刀也稱(chēng)樣板車(chē)刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車(chē)刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車(chē)削加工中，常見(jiàn)的成型車(chē)刀有小半徑圓弧車(chē)刀、非矩形車(chē)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(chē)刀。尖形車(chē)刀是以直線形切削刃為特征的車(chē)刀。這類(lèi)車(chē)刀的刀尖由直線型主副切削刃構(gòu)成，如60度內(nèi)外圓車(chē)刀、左右端面車(chē)刀、切槽（切斷）車(chē)刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車(chē)刀。尖形車(chē)刀幾何參數(shù)（主要是幾何角度）的選擇方法與普通車(chē)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)行全面考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。 零件所需刀具： 刀具號(hào) 刀具名稱(chēng) 刀具規(guī)格 T0101 麻花鉆 Φ18.5mmX100 T0202 60°外圓車(chē)刀 20mm×20mm T0303 外切槽刀 3mm寬 20mm×20mm T0404 內(nèi)孔車(chē)刀 Φ 16 X120 T0505 內(nèi)勾槽刀 2mm寬 Φ16 X120 4.3設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn) 刀具究竟從什么位置開(kāi)始移動(dòng)到指定的位置呢？所以在程序執(zhí)行的一開(kāi)始，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時(shí)刀具相對(duì)與工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，所以稱(chēng)程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)。此起始點(diǎn)一般通過(guò)對(duì)刀來(lái)確定，所以，該點(diǎn)又稱(chēng)對(duì)刀點(diǎn)。在編制程序時(shí)，要正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的位置。對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置原則是：便于數(shù)值處理和簡(jiǎn)化程序編制。易于找正并在加工過(guò)程中便于檢查，引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上或機(jī)床上，為了提高零件的加工精度，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。實(shí)際操作機(jī)床時(shí)，可以通過(guò)手工對(duì)刀操作把刀具的刀位點(diǎn)放到對(duì)刀點(diǎn)上，即“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”的重合，所謂“刀位點(diǎn)”是指刀具定位基準(zhǔn)點(diǎn)，車(chē)刀的刀位點(diǎn)為刀尖或刀尖圓弧中心。用手動(dòng)對(duì)到操作，對(duì)刀精度較低，且效率低。而有些工廠采用光學(xué)對(duì)刀鏡、對(duì)刀儀、自動(dòng)對(duì)刀裝置等，以減少對(duì)刀時(shí)間，提高對(duì)刀精度。加工過(guò)程中需要換刀時(shí)，應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)。所謂“換刀點(diǎn)”時(shí)指刀架轉(zhuǎn)動(dòng)換刀時(shí)的位置，換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時(shí)不碰工件及其他部件為準(zhǔn)。 4.4確定切削用量 加工參數(shù)的確定取決于實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)、工件的加工精度及表面質(zhì)量、工件的材料性質(zhì)、刀具的種類(lèi)及刀具形狀、刀柄的剛性等諸多因素。 (1)主軸轉(zhuǎn)速(n)。硬質(zhì)合金刀具材料切削鋼件時(shí)，切削速度v取80～220m／min，根據(jù)公式n=1000v／πD及加工經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)際情況，粗加工主軸轉(zhuǎn)速在400～1000r／min的范圍內(nèi)選取，精加工的主軸轉(zhuǎn)速在800～2000r／min的范圍內(nèi)選取。 (2)進(jìn)給速度粗加工時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，在保證工件質(zhì)量的前提下，可選擇較高的進(jìn)給速度，一般取100～200mm／min。當(dāng)進(jìn)行切槽、切斷、車(chē)孔加工或采用高速鋼刀具進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)選用較低的進(jìn)給速度，一般在50～100mm／min的范圍內(nèi)選取。 精加工的進(jìn)給速度一般取粗加工進(jìn)給速度的1／2。刀具空行程的進(jìn)給速度一般取G00速度，或在G01時(shí)選取F120～1500mm／min。 背吃刀量(aP)背吃刀量根據(jù)機(jī)床與刀具的剛性及加工精度來(lái)確定，粗加工的背吃刀量一般取2～5mm(直徑量)，精加工的背吃刀量等于精加工余量，精加工余量一般取0.2～0.5mm(直徑量)。 數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫(xiě)入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。 第五章 選擇對(duì)刀方式及對(duì)刀點(diǎn) 對(duì)刀點(diǎn)是用來(lái)確定刀具與工件的相對(duì)位置的關(guān)系點(diǎn),是確定共建坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系點(diǎn)。對(duì)刀就是將刀具的刀位點(diǎn)置于對(duì)刀點(diǎn)上，以便建立工件坐標(biāo)系。本零件采用手動(dòng)對(duì)刀。 5.1正確選擇對(duì)刀方式 對(duì)刀方式分為機(jī)內(nèi)對(duì)刀和機(jī)外對(duì)刀,本次因?yàn)榧庸さ氖褂玫牡毒弑容^少,所以采用機(jī)內(nèi)對(duì)刀。 對(duì)刀方法 1．試切對(duì)刀 采用G92指令建立工件坐標(biāo)系對(duì)刀 采用G54～G59零點(diǎn)偏置指令建立工件坐標(biāo)系對(duì)刀 改變參考點(diǎn)位置，通過(guò)回參考點(diǎn)直接對(duì)刀 多刀加工時(shí)的對(duì)刀—利用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能對(duì)刀 2．機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀 3．ATC對(duì)刀 4．自動(dòng)對(duì)刀 其操作步驟為: a.將所用刀具裝到自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架上并使主軸中速轉(zhuǎn)動(dòng)； b.手動(dòng)移動(dòng)刀具沿+Z方向靠近工件，直至刀刃輕微接觸到工件表面，即產(chǎn)生切屑； c.保持X坐標(biāo)不變，將刀具沿+Z向退離工件，測(cè)量工件直徑，記下數(shù)值并輸入到刀偏表的相應(yīng)刀號(hào)的Z坐標(biāo)處； d.手動(dòng)移動(dòng)刀具沿-Z方向靠近工件輕微接觸工件端面，然后沿-X方向車(chē)削工件，即產(chǎn)生切屑； e.保持Z坐標(biāo)不變，將刀具沿+X方向退離工件，在刀偏表中相應(yīng)刀號(hào)的X坐標(biāo)處輸入0； f.依次將所用刀具進(jìn)行對(duì)刀； g.對(duì)完所有刀具后在外圓刀刀號(hào)的X磨損處輸入0.4 5.2選擇合理的對(duì)刀點(diǎn)及換刀點(diǎn) 正確選擇對(duì)刀點(diǎn)：對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件上,也可以設(shè)在與零件定位基準(zhǔn)有固尺寸聯(lián)系的夾具的某一位置或機(jī)床上。其選擇原則如下： 對(duì)刀點(diǎn)的位置容易確定； 能夠方便換刀,以便與換刀點(diǎn)重合； 采用G54-G95建立工件坐標(biāo)系時(shí),對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)重合； 批量加工時(shí),為應(yīng)用調(diào)整法獲得尺寸,即一次對(duì)刀可加工一批工件,對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選在夾具定位元件的起始基準(zhǔn)上,并將編程原點(diǎn)與定位基準(zhǔn)重合,以便直接按定位基準(zhǔn)對(duì)刀或?qū)?duì)刀點(diǎn)選在夾具中專(zhuān)設(shè)的對(duì)刀元件上,以方便對(duì)刀。 由于選擇了G54來(lái)建立工件坐標(biāo)系對(duì)刀,所以刀位點(diǎn)就與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)重合。所以對(duì)刀點(diǎn)就選在工件上。這樣對(duì)刀點(diǎn)的位置就容易確定,換刀就很容易,可以直接從對(duì)刀點(diǎn)進(jìn)給到換刀點(diǎn)?？s短了刀具的空行程,縮短了加工時(shí)間。 正確選擇換刀點(diǎn)：數(shù)控程序中指定用于換刀的位置點(diǎn)。在數(shù)控車(chē)床上加工工件時(shí),需要經(jīng)常換刀,在程序編制時(shí),就要設(shè)置換刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)的位置應(yīng)避免與工件,夾具和機(jī)床干涉。普通數(shù)控車(chē)床的換刀點(diǎn)由編程人員指定,通常將其與對(duì)刀點(diǎn)重合。由于是用G54建立的工件坐標(biāo)系,對(duì)刀點(diǎn)在工件上,換刀點(diǎn)就無(wú)法與對(duì)刀點(diǎn)重合。為了使換刀點(diǎn)不與工件,夾具和機(jī)床干涉,縮短空行程的原則我把換刀點(diǎn)設(shè)立在X100 ，Z100的位置上。 第六章 制定合理的加工方案 6.1 零件加工的工藝分析 （1） 技術(shù)要求 軸類(lèi)零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸的徑向尺寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。軸頸的直徑公差的等級(jí)通常為IT6-IT8，幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求是限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動(dòng)；保證配合軸頸對(duì)于支承軸頸的同軸度，是軸類(lèi)零件位置精度的普遍要求之一。圖為特殊零件，徑向和軸向公差和表面粗糙度要求較高。 （2） 毛坯選擇 軸類(lèi)零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸熱軋或冷拉圓棒料外，一般采用鍛件；發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸等一類(lèi)軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。如圖典型軸類(lèi)直徑相差不大，采用直徑為55mm的棒料，材料為45號(hào)鋼在鋸床上按55mm長(zhǎng)度下料。 （3） 定位基準(zhǔn)的選擇 軸類(lèi)零件外圓表面、內(nèi)孔等表面的同軸度，以及端面對(duì)內(nèi)孔Φ20+0.027 0mm的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目，而這些表面的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸中心線。用兩中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則，并且能夠最大限度的在一次裝夾中加工出多個(gè)外圓表面和端面，因此常用中心孔作為軸加工的定位基準(zhǔn)。 當(dāng)不能采用中心孔時(shí)或粗加工是為了工作裝夾剛性，可采用軸的外圓表面作定位基準(zhǔn)，或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準(zhǔn)，能承受較大的切削力，但重復(fù)定位精度并不太高。 數(shù)控車(chē)削時(shí)，為了能用同一程序重復(fù)加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的精確性，或?yàn)榱硕嗣嬗嗔烤鶆?，工件軸向需要定位。采用中心孔定位時(shí)，中心孔尺寸及兩端中心孔間的距離要保持一致。以外圓定位時(shí)，則應(yīng)采用三爪自定心卡盤(pán)反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺(tái)階面或臺(tái)階面兒作為軸向定位基準(zhǔn)。 （4） 軸類(lèi)零件預(yù)備加工 車(chē)削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工，內(nèi)容通常有：直—毛坯出廠時(shí)或在運(yùn)輸、保管過(guò)程中，或熱處理時(shí)常會(huì)發(fā)生彎曲變形。過(guò)量彎曲變形會(huì)造成加工余量不足或裝夾不可靠。因此在車(chē)削前需增加校直工序。 切斷—用棒料切得所需長(zhǎng)度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤(pán)鋸床和帶鋸上進(jìn)行，也可以在普通車(chē)床上切斷或在沖床上涌沖模沖切。 （5） 加工工序劃分一般可按下類(lèi)方法進(jìn)行： ①刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成部位。再用第二把刀、第三把完成他們可以完成的其他部位。這樣可以減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。 ②以加工部位分序法 對(duì)于加工類(lèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部分分成幾個(gè)部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡(jiǎn)單幾何形狀，在加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度較高的部位。 ③以粗、精加工分序法 對(duì)于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形，故一般來(lái)說(shuō)凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開(kāi)。綜上所述，在劃分工序時(shí)，一定要視零件的結(jié)構(gòu)和工藝性，機(jī)床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定，但一定力求合理。 （6）在加工時(shí)，加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來(lái)考慮，重點(diǎn)是零件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行： ①上道工序的加工不能影響下道工序的定位于加緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也要綜合考慮。 ②先進(jìn)行內(nèi)形、內(nèi)腔加工工序，后進(jìn)行外形加工工序。 ③以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。 ④在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序。 在數(shù)控床上粗車(chē)、半精車(chē)分別用一個(gè)加工程序控制。工件調(diào)頭裝夾由程序中的M00或M01指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動(dòng)”繼續(xù)加工。 （7）走刀路線和對(duì)刀點(diǎn)的選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運(yùn)動(dòng)切削起始點(diǎn)，刀具切入，切出并返回切削起始點(diǎn)或?qū)Φ饵c(diǎn)等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理的確定對(duì)刀點(diǎn)，對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件上，但注意對(duì)刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已加工精加工過(guò)的部位，有時(shí)在第一道工序后對(duì)刀點(diǎn)被加工損壞，會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對(duì)刀點(diǎn)無(wú)從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對(duì)固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置，這樣可以根據(jù)他們之間的相對(duì)位置關(guān)系找回原對(duì)刀點(diǎn)。這個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。 6.2合理劃分?jǐn)?shù)控加工工序 對(duì)于多臺(tái)不同的數(shù)控機(jī)床、多道工序才能完成加工的零件,工序的劃分自然以機(jī)床為單位來(lái)進(jìn)行。而對(duì)于需要很少的數(shù)控機(jī)床就能加工完零件全部?jī)?nèi)容的情況,數(shù)控加工工序的劃分一般按照下列方法進(jìn)行： ⑴以一次安裝所進(jìn)行的加工作為一道工序。 ⑵以一個(gè)完整數(shù)控程序連續(xù)加工的內(nèi)容作為一道工序。 ⑶以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合用一把刀具加工為一道工序。 ⑷以粗、精加工劃分工序。所以綜合考慮具體情況和經(jīng)濟(jì)性,機(jī)床設(shè)備、現(xiàn)有的工裝設(shè)備等因素,為了更好的完成加工, 我模擬了2個(gè)加工工序方案。 方案一:夾持毛坯長(zhǎng)12mm左右→鉆Φ18.5mm內(nèi)孔長(zhǎng)55mm→車(chē)零件右端端面→車(chē)Φ350 -0.03mm外圓→車(chē)Φ37+0.023 -0.02mm外圓→車(chē)Φ55mm端面→倒角C0.5→換切槽刀車(chē)外梯形槽→車(chē)3x2直槽→鏜內(nèi)孔Φ20+0.027 0mm到達(dá)尺寸要求→鏜內(nèi)孔Φ24+0.03 0mm到達(dá)尺寸要求→車(chē)內(nèi)勾槽2x2 掉頭裝夾Φ37+0.023 -0.02mm外圓→車(chē)零件左端外圓Φ55至合適尺寸倒外圓角C0.5→倒內(nèi)孔角C0.5 方案二: 夾持毛坯長(zhǎng)35mm左右→鉆Φ18.5mm內(nèi)孔長(zhǎng)55mm→車(chē)零件左端外圓Φ55mm至合適尺寸倒外圓角C0.5→倒內(nèi)孔角C0.5 掉頭裝夾Φ55mm外圓長(zhǎng)11mm→鏜內(nèi)孔Φ20+0.027 0mm →鏜內(nèi)孔Φ24+0.03 0mm到達(dá)尺寸要求→車(chē)內(nèi)勾槽2x2→夾持毛坯長(zhǎng)12mm左右→鉆Φ18.5mm內(nèi)孔長(zhǎng)55mm→車(chē)零件右端端面→車(chē)Φ350 -0.03mm外圓→車(chē)Φ37+0.023 -0.02mm外圓→車(chē)Φ55mm端面→倒角C0.5→換切槽刀車(chē)外梯形槽→車(chē)3x2直槽 經(jīng)過(guò)比較方案一要比方案二再加工原理上更合理，在同樣保證加工精度的情況下明顯方案一更為方便快捷提高了工作效率所以我選擇方案一做為我設(shè)計(jì)的零件的數(shù)控加工工序，我的零件共需要2次裝夾,分別進(jìn)行粗加工、精加工。這樣兩道工序就能完成零件的加工,定位基準(zhǔn)可以得到很好的保證,不會(huì)出現(xiàn)定位誤差。 6.3選擇各工序刀具，填寫(xiě)刀具卡片 各工序刀具詳見(jiàn)刀具卡片 數(shù)控加工刀具卡片1 產(chǎn)品名稱(chēng)或代號(hào) 零件名稱(chēng) 件1 零件圖號(hào) 程序編號(hào) O0001 O0002 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具名稱(chēng) 刀具規(guī)格 刀片寬度 刀片材料 備注 01 T0101 麻花鉆 Φ18.5mmX100 —— —— 豐鋼 02 T0202 60°外圓車(chē)刀 20mm×20mm —— YT15 硬質(zhì)合金刀 03 T0303 外切槽刀 20mm×20mm 3mm —— 硬質(zhì)合金刀 04 T0404 內(nèi)孔車(chē)刀 Φ 16 X120 —— YT15 硬質(zhì)合金刀 05 T0505 內(nèi)勾槽刀 Φ16 X120 2mm寬 YT15 硬質(zhì)合金刀 編制 審核 日期 共1頁(yè) 第1頁(yè) 第七章 確定數(shù)控加工切削用量 7.1確定背吃刀量 背吃刀量指待加工面減已加工面除以2。背吃刀量是根據(jù)余量確定的。 可查表4-1和4-2（《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》）。 由加工余量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表14-68及計(jì)算得 粗車(chē)外輪廓的背吃刀量為1.5mm 精車(chē)外輪廓的背吃刀量為0.25mm 切內(nèi)外槽的背吃刀量為5mm 粗車(chē)內(nèi)輪廓的背吃刀量為1.5mm 精車(chē)內(nèi)輪廓的背吃刀量為0.25mm 鉆孔的背吃刀量為12.5mm 7.2合理確定數(shù)控加工余量 通過(guò)對(duì)零件的分析,對(duì)程序的審視和查表所得,我的零件其數(shù)控加工余量為8mm即可達(dá)到預(yù)期效果和標(biāo)準(zhǔn)由《加工余量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 表10-40,查得精加工余量為0.5mm故其粗加工余量為1mm。 7.3確定切削速度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量及進(jìn)給速度 （1）車(chē)端面 毛坯端面的加工余量為2.5mm，三刀可以完成，故 ap =1mm 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4，用硬質(zhì)合金車(chē)刀車(chē)端面，其刀桿尺寸20mm×20 mm， 故 f=0.15mm/r 由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 136m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 得 ns==866r/min 圓整得n=721r/min 進(jìn)給速度得 F=fn=0.15×721mm/min=108.15mm/min （2）粗車(chē)外圓 粗車(chē)各外圓柱表面保留0.5mm余量 已知ap=1.5mm 由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度=150m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 s= 圓整取796r/min 由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.2㎜/r；計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=159㎜/min. （3）精車(chē)外圓 精車(chē)各外圓柱表面并保證精度，粗糙度Ra1.6um 已知ap=0.25mm 由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 250m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 s= 圓整得取1320r/min 由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.1㎜/r計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=132㎜/min. （4）車(chē)槽 根據(jù)所選刀具取ap=5mm 由文獻(xiàn)[3]查得切削速度= 80m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 s= 圓整取424r/min 文獻(xiàn)[3]查得進(jìn)給量f=0.1 mm/r；計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=42.4㎜/min （5）鉆孔 鉆Φ18.5mm孔，深55mm 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7，得 f=0.47mm/r 背吃刀量ap =鉆頭直徑/2=12.5mm 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.21、2.30和2.31，當(dāng)用高速鋼鉆頭加工直徑18.5mm孔時(shí)，=6.6，=0.4，=0，=0.5，m=0.20，T=50, Kv=1。根據(jù)鉆孔切削計(jì)算公式得 Vc = =16m/min 主軸轉(zhuǎn)速得 ns==204r/min 圓整得n=200r/min 進(jìn)給速度得 F=fn=0.47×200mm/min=94mm/min （6）粗車(chē)內(nèi)孔 粗車(chē)內(nèi)圓保留0.5mm余量 已知背吃刀量ap=1mm 由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 70m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 s= 圓整取1114r/min 由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.15㎜/r；計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=167㎜/min. （6）精車(chē)內(nèi)孔 精車(chē)內(nèi)圓保證尺寸精度，粗糙度Ra1.6um 由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得背吃刀量ap=0.3mm取ap=0.25mm 由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 80m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 s= 圓整取1273r/min 由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.1㎜/r; 計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=127㎜/min. 第八章 編制加工程序并進(jìn)行仿真校驗(yàn) 8.1編制數(shù)控加工程序 8.1.1 程序的編制 編制的程序都是刀具在工件下方 加工件右端外輪廓 順序號(hào) 程序內(nèi)容 程序說(shuō)明 %0001 程序名 N10 M03S230T0101 主軸啟動(dòng)定義刀號(hào),1號(hào)刀鉆孔 N20 G0X0Z3 快速定位 N30 G01Z-65F40 鉆孔，直線插補(bǔ) N40 G0Z100 退刀 N50 M03S800T0202 換刀 N60 G0X55Z1 快遞定位 N70 G71U1R1P1Q2X0.5Z0.1F200 外圓車(chē)削循環(huán) N80 S1200 精車(chē)提高轉(zhuǎn)速 N90 N1G01X18F160 直線插補(bǔ) N100 Z0 直線插補(bǔ) N110 X34 直線插補(bǔ) N120 X35W-0.5 倒角 N130 Z-24 直線插補(bǔ) N140 X36 圓弧插補(bǔ) N150 X37W-0.5 倒角 N160 Z-39 圓弧插補(bǔ) N170 X54 直線插補(bǔ) N180 N2X55W-0.5 倒角 N190 G0X100Z100 快速退刀 N200 M03S600T0303 換刀 N210 G0X40Z1 快速定位 N220 G0Z-6.5 快速定位 N230 X36 直線插補(bǔ) N240 G01X31F40 車(chē)梯形槽 N250 X35 退刀 N260 W0.5 直線插補(bǔ) N270 X35W-0.5 倒角 N280 X35 直線插補(bǔ) N290 W-0.5 直線插補(bǔ) N300 X35W0.5 倒角 N310 X36 直線插補(bǔ) N320 Z-13.5 直線插補(bǔ) N330 G01X31F40 車(chē)梯形槽 N340 X35 直線插補(bǔ) N350 W0.5 直線插補(bǔ) N360 X35W-0.5 倒角 N370 X35 直線插補(bǔ) N380 W-0.5 直線插補(bǔ) N390 X35W0.5 倒角 N400 X36 直線插補(bǔ) N410N420 Z-20.5 直線插補(bǔ) N430 G01X31F40 直線插補(bǔ) N440 X35 直線插補(bǔ) N450 W0.5 直線插補(bǔ) N460 X35W-0.5 倒角 N470 X35 直線插補(bǔ) N480 W-0.5 直線插補(bǔ) N490 X35W0.5 倒角 N500 X56 直線插補(bǔ) N510 G0Z-39 快速定位 N520 G01X31F40 直線插補(bǔ) N530 G0X100 退刀 N540 Z200 退刀 N550 M03S800T0404 換刀 N560 G0X18.5Z1 快速定位 N570 G71U1R1P3Q4X-0.5Z0.1F180 內(nèi)孔車(chē)削循環(huán) N580 S1200 精車(chē)提高轉(zhuǎn)速 N590 N3G01X25F150 直線插補(bǔ) N600 Z0 直線插補(bǔ) N610 X24W-0.5 倒角 N620 Z-19 直線插補(bǔ) N630 X21 直線插補(bǔ) N640 X20W-0.5 倒角 N650 N4Z-52 直線插補(bǔ) N660 G0Z100 退刀 N670 X200 退刀 N680 M03S600T0505 換刀，車(chē)內(nèi)勾槽 N690 G0X19Z1 快速定位 N700 Z-26 直線插補(bǔ) N710 G01X24F40 直線插補(bǔ) N720 X19 直線插補(bǔ) N730 Z-33 直線插補(bǔ) N740 X24 直線插補(bǔ) N750 X19 直線插補(bǔ) N760 Z-40 直線插補(bǔ) N770 X24 直線插補(bǔ) N780 X19 直線插補(bǔ) N790 G0Z100 退刀 N800 M30 程序結(jié)束 加工件左端 順序號(hào) 程序內(nèi)容 程序說(shuō)明 %0002 程序名 N10 M03S1000T0202 主軸啟動(dòng)定義刀號(hào) N20 G0X56 快速定位 N30 Z1 直線插補(bǔ) N40 G01Z-1F200 直線插補(bǔ) N50 X18 直線插補(bǔ) N60 G0W1 直線插補(bǔ) N70 X56 直線插補(bǔ) N80 Z-2 直線插補(bǔ) N90 G01X18 直線插補(bǔ) N100 G0W1 直線插補(bǔ) N110 X56 直線插補(bǔ) N120 Z-2.5 直線插補(bǔ) N130 G01X18 直線插補(bǔ) N140 G0W1 直線插補(bǔ) N150 X55 直線插補(bǔ) N160 G01Z0 直線插補(bǔ) N170 X55W-0.5 倒角 N180 Z-15 直線插補(bǔ) N190 G0X100 退刀 N200 Z200 退刀 N210 M03S1000 提高轉(zhuǎn)速 N220 T0404 換刀 N230 G0X21 直線插補(bǔ) N240 Z1 直線插補(bǔ) N250 G01Z-2.5F150 直線插補(bǔ) N260 X20W-0.5 倒角 N270 G0Z100 退刀 N280 X100 退刀 N290 M30 程序結(jié)束 8.2數(shù)控加工程序進(jìn)行仿真校驗(yàn) 首先為了保證程序毫無(wú)誤差，一般手動(dòng)編寫(xiě)程序，在數(shù)控仿真軟件里試運(yùn)行程序。再輸入實(shí)際操作機(jī)床中，加工前，先空運(yùn)行程序，檢驗(yàn)程序，根據(jù)機(jī)床實(shí)際情況調(diào)整數(shù)值，即使程序錯(cuò)誤也不會(huì)浪費(fèi)毛坯件，也便于及時(shí)修改程序。 最后，確定所有程序的路線、加工工藝都無(wú)誤后，便可對(duì)零件進(jìn)行加工。 選擇“自動(dòng)循環(huán)”方式→點(diǎn)擊控制面板上“PROG” →輸入程序名→“自動(dòng)”→“循環(huán)啟動(dòng)”→“冷卻液”→完成一系列操作后，數(shù)控機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)加工。 通過(guò)數(shù)控軟件對(duì)我編制的數(shù)控加工程序進(jìn)行了仿真效驗(yàn)后證實(shí)了這個(gè)零件的程序編制正確。 第九章 具體加工步驟 9.1機(jī)床的開(kāi)機(jī) 機(jī)床在開(kāi)機(jī)前，應(yīng)先進(jìn)行機(jī)床的開(kāi)機(jī)前檢查。一切沒(méi)有問(wèn)題之后，先打開(kāi)機(jī)床總電源，然后打開(kāi)控制系統(tǒng)電源。在顯示屏上應(yīng)出現(xiàn)機(jī)床的初始位置坐標(biāo)。檢查操作面板上的各指示燈是否正常，各按鈕、開(kāi)關(guān)是否處于正確位置；顯示屏上是否有報(bào)警顯示，若有問(wèn)題應(yīng)及時(shí)予以處理；液壓裝置的壓力表是否在所要求的范圍內(nèi)。若一切正常，就可以進(jìn)行其它操作。 9.2回零操作 開(kāi)機(jī)正常之后，機(jī)床應(yīng)首先進(jìn)行手動(dòng)回零操作。將主功能鍵設(shè)在“回零”位置，按下回零操作鍵，進(jìn)行手動(dòng)回零。先按下+Z 鍵，再按下+X 鍵，刀架回到機(jī)床的機(jī)械零點(diǎn)，顯示屏上出現(xiàn)零點(diǎn)標(biāo)志，表示機(jī)床已回到機(jī)床零點(diǎn)位置。 9.3加工程序輸入 按下主功能的程序鍵(如PROGRAM)，進(jìn)入加工程序編輯。在此狀態(tài)下可通過(guò)手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式或RS232 接口將加工程序輸入機(jī)床，可對(duì)程序進(jìn)行編輯和修改。 9.4進(jìn)行程序校驗(yàn)及加工軌跡仿真 進(jìn)行程序校驗(yàn)及加工軌跡仿真 1） 工件裝夾。檢查工件是否夾緊。 2） 圖形模擬加工。 a．按下主功能的圖形模擬鍵(如GRAPH)，進(jìn)入圖形模擬加工狀態(tài)。 b．輸入毛坯內(nèi)、外徑及伸出卡爪長(zhǎng)度，調(diào)整毛坯大小。根據(jù)加工程序中使用的刀具，設(shè)置刀號(hào)。 c．加工零件所用刀具號(hào)全部設(shè)好后，按下確認(rèn)鍵、圖形鍵進(jìn)行模擬加工。如加工路徑有錯(cuò)，回到加工程序編輯狀態(tài)進(jìn)行修改。修改后，再進(jìn)行模擬加工，直到完全正確為止。 9.5程序試運(yùn)行 修改工件坐標(biāo)系參數(shù)，將刀架移動(dòng)到安全位置后執(zhí)行程序，進(jìn)一步檢查程序編制、刀具安裝、對(duì)刀的正確性。程序如順利運(yùn)行，才可進(jìn)行工件自動(dòng)加工。 9.6進(jìn)行對(duì)刀操作 進(jìn)行對(duì)刀操作 設(shè)定工件坐標(biāo)系，進(jìn)行試切對(duì)刀或機(jī)外對(duì)刀（如果是對(duì)于加工批量零件，由于工件毛坯長(zhǎng)度不同，安裝后其伸出卡爪長(zhǎng)度不同，應(yīng)進(jìn)行零點(diǎn)偏置G54 等的設(shè)定）；并按下主功能的補(bǔ)償鍵(如OFFSET)，進(jìn)人參數(shù)設(shè)置狀態(tài)，將所用各把刀具的刀偏量X、Z 輸人刀具的參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)里面。 9.7在自動(dòng)方式下加工并測(cè)量修調(diào) 1）選擇主功能的自動(dòng)執(zhí)行狀態(tài)。 2）選擇要執(zhí)行的零件程序。 3）顯示工件坐標(biāo)系。 4）按下數(shù)控啟動(dòng)鍵 5）在自動(dòng)加工中如遇突發(fā)事件，應(yīng)立即按下急停按鈕。 6）加工完畢，取下工件，清潔機(jī)床。 總 結(jié) 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)工廠生產(chǎn)加工實(shí)際零件的總體工藝流程有了一定程度的了解和把握，這對(duì)我是受益匪淺的，對(duì)今后參加社會(huì)工作將會(huì)有很大的幫助同時(shí)我認(rèn)識(shí)到了自己的不足之處，也清楚了自己今后應(yīng)該努力的方向。 短短幾周的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)自己所掌握的知識(shí)是如此貧乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力是如此不足，兩年來(lái)學(xué)習(xí)了那么多課程，今天才知道自己并不會(huì)用。在這次作畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間里自己又學(xué)到了很多知識(shí)，也讓我由理論轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際的一個(gè)轉(zhuǎn)折。因此，它在幾年的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。 這樣培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用已學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)課的理論知識(shí)，獨(dú)立分析和擬訂一個(gè)零件的合理的工藝路線，而且進(jìn)一步培養(yǎng)了我們的機(jī)械制圖、分析計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫(xiě)技術(shù)文件等基本能力。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我進(jìn)一步地理解了所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)及具體運(yùn)用了這些知識(shí)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己對(duì)工藝人員所從事的工作有了親身的體驗(yàn)，學(xué)會(huì)了查圖表、資料、手冊(cè)等工具書(shū)。 總之，通過(guò)實(shí)例對(duì)工藝規(guī)程的編制和切削用量的選擇計(jì)算等做了一次練習(xí)，使我受益匪淺，為我今后學(xué)習(xí)和工作打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)而良好的基礎(chǔ)。 在此，忠心感謝老師的幫助和指導(dǎo)  致 謝 本論文在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成。在學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著老師的精心指導(dǎo)和無(wú)私的關(guān)懷，使我受益匪淺。在此向老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，歸功于老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠良好的掌握和運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。同時(shí)我在網(wǎng)上也搜集了不少相關(guān)資料，才使我的畢業(yè)論文順利完成。在此我再次向幫助我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的所有人表示由衷的感謝。 參考文獻(xiàn) [1] 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》.黃如林 主編.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 [2]《數(shù)控機(jī)床編程與加工》. 陳興云 主編. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社 .2009 [3] 《機(jī)床加工工藝》. 魏靜姿 楊桂娟 主編. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2009 [4]《極限配合與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)》．