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畢業(yè)設(shè)計（論文）
論文題目: 耳環(huán)接頭數(shù)控加工編程設(shè)計
學(xué)院名稱:
班 級:
學(xué) 號:
學(xué)生姓名:
指導(dǎo)教師:
完成時間: 年 月 日
目 錄
中文摘要 1
前 言 2
一 工藝方案分析 4
1.1 零件圖 4
1.2 工藝設(shè)計及零件圖分析 4
1.2.1 工藝設(shè)計 5
1.2.2 零件工藝分析 5
1.3確定加工方法 5
1.4 確定加工方案 6
二 工件的裝夾 6
2.1定位基準(zhǔn)的選擇 6
2.2定位基準(zhǔn)選擇的原則 6
2.3確定零件的定位基準(zhǔn) 7
2.4數(shù)控車床裝夾方式的選擇 7
2.5 銑扁方和鉆孔裝夾方式的選擇 7
三 刀具及切削用量 9
3.1選擇刀具的原則 9
3.2確定加工刀具 10
3.3設(shè)置刀點和換刀點 10
3.4確定切削用量 11
四 零件的編程與加工 11
4.1 零件加工的工藝分析 11
4.2 確定零件加工的工藝與工序 14
4.3 程序的編制 16
結(jié) 束 語 20
致 謝 詞 21
參 考 文 獻(xiàn) 22
中文摘要
數(shù)控機(jī)床加工工藝與普通機(jī)床加工工藝在原則上基本相同，但數(shù)控加工的整個過程是自動進(jìn)行的。數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機(jī)床的加工的工序內(nèi)容復(fù)雜。這是因為數(shù)控機(jī)床價格昂貴，若只加工簡單的工序，在經(jīng)濟(jì)上不合算，所以在數(shù)控機(jī)床上通常安排較復(fù)雜的工序，甚至是在通用機(jī)床上難以完成的那些工序。數(shù)控機(jī)床加工程序的編制比普通機(jī)床工藝規(guī)程編制復(fù)雜。這是因為在普通機(jī)床的加工工藝中不必考慮的問題，如工序內(nèi)工步的安排、對刀點、換刀點及走刀路線的確定等問題，在數(shù)控加工時，這一切都無例外地都變成了固定的程序內(nèi)容，正由于這個特點，促使對加工程序的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。
關(guān)鍵詞：軸類零件；數(shù)控車削；工藝設(shè)計
前 言
畢業(yè)設(shè)計，它是對我的一次鍛煉，我認(rèn)為數(shù)控機(jī)床集計算機(jī)技術(shù)、自動控制、傳感測量、機(jī)械制造、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于一體，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。它的發(fā)展和運用，開創(chuàng)了制造業(yè)的新時代，改變了制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、管理方式，使世界制造業(yè)的格局發(fā)生了巨大變化。
在制造業(yè)領(lǐng)域廣泛采用數(shù)控技術(shù)，有利于提高制造能力和水平，提高對動態(tài)市場的適應(yīng)能力和競爭能力。大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高綜合國力的重要途徑。數(shù)控技術(shù)也是關(guān)系我國制造業(yè)發(fā)展和綜合國力提高的關(guān)鍵技術(shù)，盡快加速培養(yǎng)掌握數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用型人才已成為當(dāng)務(wù)之急。
改革開放以來，由于引進(jìn)了國外的數(shù)控系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)的制造技術(shù)，我國制造業(yè)開始有了飛躍的發(fā)展，基本工業(yè)體系的建立也得到了保證，同時也為我國制造業(yè)的發(fā)展注入了長久活力，與發(fā)達(dá)家的差距正在逐步縮小?；诂F(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，大批產(chǎn)業(yè)工人和技能工人也發(fā)展起來了，數(shù)控專業(yè)就是為了適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)而誕生的新興專業(yè)，作為一名數(shù)控專業(yè)的學(xué)生要想成為一名合格工人，就必須真正懂得數(shù)控與普通加工的差異，并掌握現(xiàn)代技術(shù)。
數(shù)控加工與普通機(jī)床加工的差異，在于數(shù)控加工具有自動化程度高，具有加工復(fù)雜形狀的能力，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，易于建立計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的特點。當(dāng)然，數(shù)控加工在某些方面也有不足之處，這就是數(shù)控機(jī)床價格昂貴，加工成本高，技術(shù)復(fù)雜，對工藝編程要求較高，加工中難以調(diào)整，維修困難等。
畢業(yè)設(shè)計在我大學(xué)生活和學(xué)習(xí)中占有極其重要的位置。它是對我?guī)啄陮W(xué)習(xí)的一次綜合的全方位的考核，尤其是對專業(yè)知識的一次鞏固和提高。同時畢業(yè)設(shè)計區(qū)別與課程設(shè)計的是側(cè)重于與實際的相連。在設(shè)計的制作過程中需要查閱大量資料，還要把所學(xué)知識與實踐緊密地聯(lián)系起來，它是走入工作崗位前的一次演練，是一次很好的鍛煉機(jī)會。因此，要格外重視設(shè)計，同時還要注意理論聯(lián)系實際。通過這次畢業(yè)設(shè)計我學(xué)到了很多東西，同時培養(yǎng)了解決實際問題的能力，為自己以后在工作中奠定了堅實的基礎(chǔ)。
畢業(yè)設(shè)計所涉及到的方面很多，而且內(nèi)容也很多。第一，編制零件的數(shù)控機(jī)械加工工藝規(guī)程。第二，手工編制數(shù)控加工程序。第三，利用軟件編制數(shù)控加工程序。第四，說明加工中心的程序編輯方法，參數(shù)輸入方法，刀具補(bǔ)償?shù)姆椒?，坐?biāo)原點的設(shè)定方法，加工操作方法。這次的畢業(yè)設(shè)計正是檢驗我們在這三年中是否真正學(xué)到了知識，是否真正學(xué)到了本領(lǐng)，是否真正學(xué)到了技能的一次絕好機(jī)會。這不僅是自我檢驗的機(jī)會，更是自我展示的機(jī)會，用我們所學(xué)過的東西去展示自我。
這次軸類零件數(shù)控工藝及編程加工設(shè)計畢業(yè)設(shè)計是我學(xué)生時代做的最后一次作業(yè)了，我會盡我最大的力把它做好，在此我深深感謝大學(xué)里教我的各位老師。
一 工藝方案分析
1.1 零件圖
CAD二維圖
UG三維圖
1.2 工藝設(shè)計及零件圖分析
1.2.1 工藝設(shè)計
（1）工藝設(shè)計
1）對零件進(jìn)行工藝分析
2）選擇毛坯和機(jī)床
3）確定加工方案
4）選擇刀具并填寫工具單
5）確定零件裝夾方式
6）確定粗、精車加工切削用量
7）確定工序內(nèi)容并填寫工序卡
（2）編寫加工程序
1）建立工件坐標(biāo)系
2）基點尺寸計算與確定
3）位置度尺寸及其精度計算
4）編寫加工程序
（3）零件加工與精度檢測
1）加工程序輸入與仿真
2）零件加工
3）零件精度檢測，填寫零件加工質(zhì)量檢驗單
1.2.2 零件工藝分析
此零件毛坯為Φ45mmX110mm采用材料為45號鋼，要求粗糙等級為3.2和1.6 ，有Φ22mm、Φ26mm、Φ42mm、厚度20mm的扁方、扁方上有Φ26mm的孔，R21的圓弧和M22X1.5的螺紋組成。
1.3確定加工方法
加工方法的選擇原則是保證加工表面的精度和表面粗糙度的要求，由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差等要求全面考慮。
通過以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟(jì)性，最理想的加工方式為車削、銑削，根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，故加工設(shè)備采用數(shù)控車床、數(shù)控銑床。
1.4 確定加工方案
零件上比較精密表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。
此零件精度要求不是很高采用盡可能少的加工方法，數(shù)車可通過三爪直接裝夾，銑扁方和鉆孔則在銑床上安裝萬能分度頭，三爪卡盤加緊即可。
該典型軸加工順序為：
（1）數(shù)控車床：
所用工具有外圓粗加工正偏刀（T0101）、刀寬為2mm的切槽刀（T0202）、外螺紋車刀（T0303）
加工工藝路線為：粗加工螺紋的外圓、Φ26H8外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.1mm）→精加工粗加工螺紋的外圓、Φ26H8外圓→車螺紋退刀槽Φ19.8mm
調(diào)頭用銅片墊夾Φ26H8外圓，百分表找正后：粗加工Φ42外圓和R21圓弧外形輪廓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.1mm）→精加工Φ42外圓和R21圓弧外形外圓
（2）銑床：
夾持Φ42外圓，在M22x1.5的螺紋圓柱面上鉆Φ3mm
掉頭夾持Φ26H8外圓，百分表找正后，銑扁方→銑R2圓弧→鉆孔Φ25mm→鏜孔Φ26+0.03 0mm
二 工件的裝夾
2.1定位基準(zhǔn)的選擇
在制定零件加工的工藝規(guī)程時，正確的選擇工件的定位的基準(zhǔn)有著十分中的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對零件個表面的加工順序也有很大的影響。合理的選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。
2.2定位基準(zhǔn)選擇的原則
1）基準(zhǔn)重合原則。為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，盡量使用工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)、編程原點三者統(tǒng)一。
2）便于裝夾的原則。所選的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位夾緊簡單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。
3）便于對刀的原則。批量加工時在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下，保證對刀的可能性和方便性。
2.3確定零件的定位基準(zhǔn)
留出加工位置后，夾持毛坯加工至Φ42mm的外圓。
調(diào)頭用銅片墊夾Φ26H8mm外圓，百分表找正后，加工零件右端
銑鉆Φ3mm的孔，用分度頭上三爪夾持Φ42mm外圓和相應(yīng)的配件進(jìn)行加工。
銑扁方和孔，也用分度頭上三爪夾持Φ26H8mm外圓和相應(yīng)的配件進(jìn)行加工。
2.4數(shù)控車床裝夾方式的選擇
1）在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個爪是同步運動的，能自動定心，一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。
2）在兩頂尖之間裝夾。對于尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為了保證每次裝夾時的裝夾精度，可用兩頂尖。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。
3）用卡盤和頂尖裝夾。當(dāng)車削質(zhì)量較大的工件時要一端用卡盤夾住，另一端用后頂尖支撐。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位基準(zhǔn)，應(yīng)用較廣泛。
4）用心軸裝夾。當(dāng)裝夾面為螺紋時再做個與之配合的螺紋進(jìn)行裝夾，叫心軸裝夾。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位基準(zhǔn)。
經(jīng)綜合分析：工件加工時采用三爪自定心卡盤夾持毛坯伸出加工長度約60mm，工件調(diào)頭時用軟爪或護(hù)套夾持工件Φ26H8部位以便加工工件左端面、外圓和圓弧。
2.5 銑扁方和鉆孔裝夾方式的選擇
為了工件不至于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確的位置，需將工件壓緊壓牢。合理的選擇加緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。
在確定裝夾方案時，只需根據(jù)已選定的加工表面和定位基準(zhǔn)確定工件的定位夾緊方式，并選擇合適的夾具。
（1）專用夾具：一般在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中采用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。除大批量生產(chǎn)之外，中小批量生產(chǎn)中也需要采用一些專用夾具，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計時要進(jìn)行具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；
（2）組合夾具：組合夾具是一種模塊化的夾具。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高的精度和賴磨性，可組裝成各種夾具。夾具用完可拆卸，清洗后可留、待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多次使用并具有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點；
（3）通用夾具：已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，稱為通用夾具。其尺寸、結(jié)構(gòu)已經(jīng)規(guī)范化，而且具有一定的通用性，這類夾具適應(yīng)性強(qiáng)，可用于一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件，價格便宜。其缺點是夾具精度不高，生產(chǎn)效率也比較低，較難裝夾。一般適用于單件小批量生產(chǎn)中。
選擇裝夾方法的要點：
（1）盡可能的選擇箱體的設(shè)計基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)的選擇要保證重要表面的加工余量均勻，使不加工表面的尺寸、位置符合圖紙的要求，且便于裝夾；
（2）銑床高速強(qiáng)力切削時，定位基準(zhǔn)要有足夠的接觸面積和分布面積，以承受大的切削力且定位移動可靠；
（3）夾具本身要以機(jī)床工作臺上的基準(zhǔn)槽或基準(zhǔn)孔來定位并安裝到機(jī)床上，這可確保零件的工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系固定的尺寸關(guān)系。
經(jīng)綜合分析：該零件形狀規(guī)則，有2個鍵槽，和6個小孔是車床加工不了的，所以必須在車床加工好后，以車好的工件定位安排銑床和鉆床的工序，此工序的最佳夾具是萬能分度頭。
根據(jù)前面定位基準(zhǔn)的選擇，決定使用工藝夾具。其特點是，利于分中打表及校準(zhǔn)和能精確旋轉(zhuǎn)的度數(shù)，一次性裝夾提高加工的精度。
萬能分度頭（夾具）如下圖：
三 刀具及切削用量
3.1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，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。
選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據(jù)道具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選的比單刃刀具高些。對于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換到時間短，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。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個車間的生產(chǎn)率的提高時，該工序的刀具壽命要選的低些，當(dāng)某工序單位時間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支較大時，刀具壽命也應(yīng)選的低些。大件精加工時，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來定。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要剛性好、精度高，而求要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高斷和排性能同時要求安裝和調(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；
（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，可實現(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，可實現(xiàn)超精表面加工
3.2確定加工刀具
數(shù)控車削刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀三類。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。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型主副切削刃構(gòu)成，如90度內(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基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點（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。
經(jīng)綜合分析此軸類零件選擇以下刀具：硬質(zhì)合金外圓車刀，寬為2mm的切槽刀、Φ20的立銑刀、Φ4R2球頭刀、Φ3的麻花鉆、Φ26的麻花鉆、Φ26的鏜孔刀。
3.3設(shè)置刀點和換刀點
刀具究竟從什么位置開始移動到指定的位置呢？所以在程序執(zhí)行的一開始，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運動的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時刀具相對與工件運動的起點，所以稱程序起始點或起刀點。此起始點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱對刀點。在編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。對刀點設(shè)置原則是：便于數(shù)值處理和簡化程序編制。易于找正并在加工過程中便于檢查，引起的加工誤差小。對刀點可設(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，對刀點應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。實際操作機(jī)床時，可以通過手工對刀操作把刀具的刀位點放到對刀點上，即“刀位點”與“對刀點”的重合，所謂“刀位點”是指刀具定位基準(zhǔn)點，車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心。用手動對到操作，對刀精度較低，且效率低。而有些工廠采用光學(xué)對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等，以減少對刀時間，提高對刀精度。加工過程中需要換刀時，應(yīng)規(guī)定換刀點。所謂“換刀點”時指刀架轉(zhuǎn)動換刀時的位置，換刀點應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時不碰工件及其他部件為準(zhǔn)。
3.4確定切削用量
加工參數(shù)的確定取決于實際加工經(jīng)驗、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，切削速度v取80～220m／min，根據(jù)公式n=1000v／πD及加工經(jīng)驗，并根據(jù)實際情況，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，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、車孔加工或采用高速鋼刀具進(jìn)行加工時，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，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。
四 零件的編程與加工
4.1 零件加工的工藝分析
（1） 技術(shù)要求
軸類零件的技術(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；保證配合軸頸對于支承軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一。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)動機(jī)曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。如圖典型軸類直徑相差不大，采用直徑為45mm的棒料，材料為45號鋼在鋸床上按110mm長度下料。
（3） 定位基準(zhǔn)的選擇
軸類零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度，以及端面對軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項目，而這些表面的設(shè)計的設(shè)計基準(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)控車削時，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，或為了端面余量均勻，工件軸向需要定位。采用中心孔定位時，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，則應(yīng)采用三爪自定心卡盤反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺階面或臺階面兒作為軸向定位基準(zhǔn)。
（4） 軸類零件預(yù)備加工
車削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工，內(nèi)容通常有：直—毛坯出廠時或在運輸、保管過程中，或熱處理時常會發(fā)生彎曲變形。過量彎曲變形會造成加工余量不足或裝夾不可靠。因此在車削前需增加校直工序。
切斷—用棒料切得所需長度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤鋸床和帶鋸上進(jìn)行，也可以在普通車床上切斷或在沖床上涌沖模沖切。
（5） 熱處理工序
鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求正火或退火處理，以消除應(yīng)力，改善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加工后、精加工前應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理，一提高零件的綜合機(jī)械性能；對于硬度和耐磨性要求不高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。相對運動的表面需在精加工前或后進(jìn)行表面淬火處理或進(jìn)行化學(xué)熱處理，以提高耐磨性。
（6） 加工工序劃分一般可按下類方法進(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)，壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。
②以加工部位分序法
對于加工類容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部分分成幾個部分，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，故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開。綜上所述，在劃分工序時，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)實際情況來確定，但一定力求合理。
（7）在加工時，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考慮，重點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)先安排對工件剛性破壞小的工序。
在數(shù)控床上粗車、半精車分別用一個加工程序控制。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”繼續(xù)加工。
（8）走刀路線和對刀點的選擇
走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運動切削起始點，刀具切入，切出并返回切削起始點或?qū)Φ饵c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。合理的確定對刀點，對刀點可以設(shè)在被加工零件上，但注意對刀點必須是基準(zhǔn)位或已加工精加工過的部位，有時在第一道工序后對刀點被加工損壞，會導(dǎo)致第二道工序和之后的對刀點無從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r注意要在與定位基準(zhǔn)有相對固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個相對對刀位置，這樣可以根據(jù)他們之間的相對位置關(guān)系找回原對刀點。這個相對對刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺或夾具上。
4.2 確定零件加工的工藝與工序
（1）確定加工順序及進(jìn)給路線
加工順序按粗到精、由遠(yuǎn)到近（由左到右）的原則確定。工件左端加工：即從左到右進(jìn)行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車）,工件右端加工：粗精加工外輪廓，切槽 ，然后內(nèi)粗精加工內(nèi)孔。然后工件調(diào)頭，工件左端加工：粗車外輪廓，精車外輪廓車內(nèi)孔。銑床鉆孔，銑扁方，鉆孔，鏜孔。
加工工序卡1
零件圖號
零件名稱
耳環(huán)接頭零件
使用設(shè)備名稱
數(shù)控車床
使用設(shè)備型號
CKA6150
換刀方式
自動換刀
程序編號
O0001
序號
工藝內(nèi)容
切屑用量
備注
/mm
f/min
1
粗車外圓
2
250
800
2
精車外圓
0.5
150
1200
3
消氣槽
——
80
600
4
車螺紋
——
——
800
加工工序卡2
零件圖號
零件名稱
耳環(huán)接頭零件
使用設(shè)備名稱
數(shù)控車床
使用設(shè)備型號
CKA6150
換刀方式
自動換刀
程序編號
O0002
序號
工藝內(nèi)容
切屑用量
備注
/mm
f/min
1
粗車外圓
2
250
800
2
精車外圓
0.5
150
1200
加工工序卡3
零件圖號
零件名稱
耳環(huán)接頭零件
使用設(shè)備名稱
銑床
使用設(shè)備型號
換刀方式
程序編號
序號
工藝內(nèi)容
切屑用量
備注
/mm
f/min
1
鉆螺紋圓柱面上Φ3mm的孔
——
50
1200
加工工序4
零件圖號
零件名稱
耳環(huán)接頭零件
使用設(shè)備名稱
銑床
使用設(shè)備型號
換刀方式
程序編號
序號
工藝內(nèi)容
切屑用量
備注
/mm
f/min
1
銑扁方
——
1000
2500
2
銑R2圓弧
0.25
1000
3500
3
鉆孔Φ25
0.5
30
250
4
鏜孔
0.2
100
1000
4.3 程序的編制
走刀路線圖及效果圖
順序號
程序內(nèi)容
程序說明
O0001
程序名
N10
M03S1000T0101
啟動主軸1號刀粗車
N20
G0X45Z1
快速定位靠近工件
N30
G71U1R0.1P1Q2X0.5W0.05F200
循環(huán)車削粗加工
N40
N1G01X18F150
直線插補(bǔ)
N50
Z0
直線插補(bǔ)
N60
X22W-2
倒角
N70
Z-20.5
直線插補(bǔ)
N80
X24
直線插補(bǔ)
N90
X26W-1
倒角
N100
Z-57.5
直線插補(bǔ)
N110
X40
直線插補(bǔ)
N120
X42W-1
直線插補(bǔ)
N130
W-5
直線插補(bǔ)
N140
N2X45
直線插補(bǔ)
N150
G0X100
退刀
N160
Z100
退刀
N170
M03S800T0202
換刀
N180
G0X30Z1
直線插補(bǔ)
N190
Z-20.5
直線插補(bǔ)
N200
G01X19.8
直線插補(bǔ)
N210
X22
直線插補(bǔ)
N220
W1
直線插補(bǔ)
N230
G01X21.8
直線插補(bǔ)
N240
G02X20W-1R1
圓弧插補(bǔ)
N250
G0X100
快速退刀
N260
Z100
快速退刀
N270
M03S800T0303
換刀
N280
G0X25Z5
快速定位
N290
G82X21.5Z-19F1.5
螺紋車削循環(huán)
N300
X21.2
螺紋車削循環(huán)
N310
X20.9
螺紋車削循環(huán)
N320
X20.6
螺紋車削循環(huán)
N330
X20.5
螺紋車削循環(huán)
N340
X20.5
螺紋車削循環(huán)
N350
G0X100Z100
快速退刀
N360
M30
程序結(jié)束
掉頭加工，走刀路線圖
順序號
程序內(nèi)容
程序說明
O0002
程序名
N10
M03S1000T0101
啟動主軸1號刀粗車
N20
G0X45Z1
快速定位靠近工件
N30
G71U1R1P1Q2X0.5W0.1F200
循環(huán)車削粗加工
N40
N1G01X0F150
直線插補(bǔ)
N50
Z0
直線插補(bǔ)
N60
G03X42Z-21R21
圓弧插補(bǔ)
N70
G01W-5
倒角
N80
N2G01X45
直線插補(bǔ)
N90
G0X100Z100
快速退刀
N100
M30
程序結(jié)束
N110
N2G01X45
快速退刀
N120
G0X100Z100
程序結(jié)束，返回起始段
銑扁方仿真
翻面在銑扁方
鉆孔
鏜孔
結(jié) 束 語
在數(shù)控車削加工中經(jīng)常遇到的軸類零件，本設(shè)計論文中采用含內(nèi)孔零件進(jìn)行編程設(shè)計，在內(nèi)孔車削編程中要注意，退刀的先后順序。此特殊軸零件結(jié)構(gòu)，有內(nèi)孔、倒角、鍵槽等。數(shù)控加工的基本編程方法時用點定位指令編寫接近或離開工件等空行程軌跡，要用插補(bǔ)指令編寫工件輪廓的切削進(jìn)給軌跡。
幾個星期以來，從開始刀畢業(yè)設(shè)計完成，每一步對我們來說都是新的嘗試和挑戰(zhàn)，在做這次畢業(yè)設(shè)計過程中使我學(xué)到很多，我感到無論做什么事情都要用心去做，才會使自己更快的成長。我相信，通過這次的實踐，我對數(shù)控加工能更一步了解，并能使我在以后的加工過程中避免很多不必要的錯誤，有能力加工出更復(fù)雜的零件，精度更高的產(chǎn)品。
通過這次的畢業(yè)設(shè)計，讓我從中學(xué)到了很多東西。不僅使自己的專業(yè)技能更加熟練，也強(qiáng)化了我在學(xué)校所學(xué)到專業(yè)理論知識，對于數(shù)控加工技術(shù)的運用有了更加深刻認(rèn)識和了解，對于典型零件的加工也有更加深刻的印象。
本文介紹了軸類零件從毛坯到成品的加工過程。對零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，制定了零件的加工工藝內(nèi)容，選擇了零件毛坯和設(shè)備，確定了定位基準(zhǔn)與夾具，對零件的加工工藝方案、切削用量的選擇等進(jìn)行了具體的分析。編制了工藝卡、工序卡和刀具卡片，采用CAD、UG繪制了圖形和手動編寫程序。并數(shù)車加工出零件，進(jìn)行質(zhì)量分析。
設(shè)計過程中使我對以前所學(xué)的知識講行了更進(jìn)一步的鞏固，其中涉及的機(jī)械制造領(lǐng)域都有了更多的了解，擴(kuò)展了我的知識面，學(xué)到了一些設(shè)計思路，同時零件的加工使我對數(shù)控編程和加工操作都更加的熟練。
在整個過程中，深感自己在平時的學(xué)習(xí)不夠，遇到了各種各樣的問題，在老師精心的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，使問題得到了解決。這次的畢業(yè)設(shè)計鞏固了我所學(xué)到各科專業(yè)知識，不僅是對自己來所學(xué)的考核，也是在工作之前對自身的一次全面性的檢測，這也為今后走向工作崗位打下了堅實的基礎(chǔ)。
致 謝 詞
致謝:
經(jīng)過了兩個多月的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了畢業(yè)設(shè)計。從開始思考論文題目到系統(tǒng)的實現(xiàn)，再到論文設(shè)計的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨立完成的最大的項目。在這段時間里，我學(xué)到了很多知識也有很多感受。我開始了獨立的學(xué)習(xí)和試驗，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗的成功都會讓我興奮好一段時間。
最后，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師。是他們在我畢業(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵,使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計，在此表示衷心的感激。各位老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他們耐心的輔導(dǎo)。本設(shè)計能夠順利的完成，也歸功于各位老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)。同時我在網(wǎng)上也搜集了不少資料，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成。在此本系的全體老師表示由衷的謝意。
大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中去。即將結(jié)束再次學(xué)習(xí)的生活，相信等待我的是一片充滿機(jī)遇、風(fēng)險與快樂的土地；也相信我和同仁們的事業(yè)必將如涅磐之鳳、浴火之凰。
參 考 文 獻(xiàn)
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[3]楊偉群.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程（數(shù)控車部分）.清華大學(xué)出版社，2002
[4]劉哲.AutoCAD2004工程繪圖與訓(xùn)練.大連理工大學(xué)0出版社，2004
[5]余英良.數(shù)控加工編程及操作. 北京高等教育出版社，2004
[6]杜家熙.數(shù)控加工工藝.機(jī)械工業(yè)出版社,2009
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