螺紋芯軸的數(shù)控加工工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)與編程仿真含UG三維及CAD圖-獨(dú)家.zip
螺紋芯軸的數(shù)控加工工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)與編程仿真含UG三維及CAD圖-獨(dú)家.zip,螺紋,數(shù)控,加工,工藝,系統(tǒng),設(shè)計(jì),編程,仿真,UG,三維,CAD,獨(dú)家
螺紋芯軸的數(shù)控加工工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)與編程仿真
摘 要
零件的數(shù)控加工工藝分析是編制數(shù)控程序中最重要而又極其復(fù)雜的環(huán)節(jié)，也是數(shù)控加工工藝方案設(shè)計(jì)的核心工作，必須在數(shù)控加工方案制定前完成。一個(gè)合格的編程人員對(duì)數(shù)控機(jī)床及其控制系統(tǒng)的功能及特點(diǎn)，以及影響數(shù)控加工的每個(gè)環(huán)節(jié)都要有一個(gè)清晰、全面的了解，這樣才能避免由于工藝方案考慮不周而可能出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，造成無(wú)謂的人力、物力等資源的浪費(fèi)。??全面合理的數(shù)控加工工藝分析是提高數(shù)控編程質(zhì)量的重要保障。??
?數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤(pán)類等回轉(zhuǎn)體零件。通過(guò)數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。
本次設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)以數(shù)控車床車削典型的芯軸零件為例，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機(jī)床，制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等，編寫(xiě)加工零件的程序。
關(guān)鍵詞：數(shù)控車床； 工藝分析；刀具；切削用量；加工程序
Abstract
Parts of nc machining process analysis is the most important in the nc program and extremely complex link, also is the core of nc machining process design work, must be completed before the nc machining plan formulation.A qualified programmer for nc machine tool and its functions and characteristics of control system, as well as the influence of nc machining each link to have a clear and comprehensive understanding, so as to avoid the thoughtless process and product quality problems that may occur, causing unnecessary waste of manpower and material resources and other resources.Comprehensive reasonable nc machining process analysis is the important guarantee to improve the quality of numerical control programming.
Numerical control lathe is currently the most widely used one of nc machine tools.CNC lathe is mainly used for machining shaft, plate xisymmetricalparts.Through the operation of the nc machining program, can automatically complete inside and outside the cylinder, cone surface, forming surface, threads and transverse processes such as machining, and for turning, drilling, reaming, reaming, etc.
This design instruction in CNC lathe turning a typical shaft parts, for example, according to the shape of the material, the outline of the processed workpiece, choose suitable machine tools machining precision, processing scheme, determine the machining sequence of parts, each working procedure used tool, fixture and cutting dosage, etc., write a program of machining parts.
Key words: CNC lathe,Process analysis；The cutting tool;Cutting parameter；Processing program
II
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 引言 1
第二章 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2
2.1? 零件圖的審查 2
2.1.1 零件圖的完整性與正確性 3
2.1.2 零件的材料分析 3
2.1.2.1 毛坯的種類 3
2.1.2.2 確定毛坯考慮因素 4
2.1.2.3 毛坯尺寸的確定 4
2.2 加工方法的選擇 5
2.3 工藝設(shè)備的選擇 5
2.3.1 機(jī)床的選擇 5
2.3.2量具及輔助用具的選擇 5
2.4 零件的安裝 5
2.5 選擇夾具 6
2.6?刀具的選擇 6
第三章 確定加工工藝方案 7
3.1確定定位基準(zhǔn) 7
3.2 工序與工步的劃分 8
3.3加工順序的安排 8
3.4 加工路線的確定 9
3.5 加工工藝過(guò)程卡片 10
第四章 切削用量的計(jì)算 11
4.1?切削用量的選擇 11
4.1.1主軸轉(zhuǎn)速的確定 11
4.1.2進(jìn)給速度的確定 12
4.1.3背吃刀量的確定 12
4.2 切削用量計(jì)算 13
第五章 ?程序的編制與仿真加工 15
5.1 對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定 15
5.2 數(shù)值的計(jì)算 16
5.3 加工程序清單 16
5.3仿真加工 18
致? 謝 20
總 結(jié) 21
參考文獻(xiàn) 22
第一章 引言
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù),數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不但發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對(duì)歸計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、醫(yī)療、輕工等)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用,因?yàn)檫@些行業(yè)所需要裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì).發(fā)展我國(guó)數(shù)控技術(shù)及裝備是提高我國(guó)制造業(yè)信息化水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的重要性保證.數(shù)控加工與編程畢業(yè)設(shè)計(jì)是數(shù)控專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識(shí)及專業(yè)技能的重要組成部分，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們學(xué)會(huì)了對(duì)相關(guān)學(xué)科中的基本理論基本知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用,同時(shí)使對(duì)本專業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識(shí)的目的,培養(yǎng)和提高了綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)新能力。?
此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要解決的問(wèn)題是零件的裝夾、刀具的對(duì)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(xiě)、機(jī)床的熟練操作。運(yùn)用數(shù)控原理、數(shù)控工藝、數(shù)控編程、專業(yè)仿真軟件等專業(yè)知識(shí)和數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作的一次綜合練習(xí)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)數(shù)控技術(shù)，熟練數(shù)控機(jī)床的操作，掌握數(shù)控，開(kāi)發(fā)數(shù)控內(nèi)在潛力。
設(shè)計(jì)過(guò)程中使我對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)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(shí)面，學(xué)到了一些設(shè)計(jì)思路，同時(shí)零件的加工使我對(duì)數(shù)控編程和加工操作都更加的熟練。
??第二章 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1? 零件圖的審查
圖2-1
圖2-2
如圖2-1和圖2-2所示轉(zhuǎn)軸零件它屬于臺(tái)階軸類零件，由圓柱面、螺紋、螺尾退刀槽、圓弧等組成。
通過(guò)對(duì)CAD圖2-1的分析可列出該軸零件的各項(xiàng)技術(shù)要求如表2-1所示。
表2-1 技術(shù)要求
加工表面
尺寸偏差（mm）
公差及精度等級(jí)
表面粗糙度(um)
Φ48外圓
Φ480 -0.039mm
IT8
1.6
Φ28外圓
Φ280 -0.039mm
IT8
1.6
M27螺紋
6g
IT10
3.2
總長(zhǎng)
90±0.15
IT12
12.5
2.1.1 零件圖的完整性與正確性
該零件視圖正確，表達(dá)直觀、清楚，繪制符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差、表面粗糙度以及技術(shù)要求的標(biāo)注齊全、合理。
2.1.2 零件的材料分析
2.1.2.1 毛坯的種類
常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、壓制件、沖壓件、焊接件、型材和板材等。
（1）鑄件：適用于形狀復(fù)雜的毛坯，薄壁零件不可用砂型鑄造，尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造，中、小型零件可用較先進(jìn)的鑄造方法。鑄件材料有鑄鐵、鑄鋼及銅、鋁等有色金屬。
（2）鍛件：鍛件適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯，鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。自由鍛造鍛件是在鍛錘或壓力機(jī)上用手工操作而成形的鍛件。
（3）型材：型材有熱軋和冷軋兩種。熱軋型材的尺寸較大，精度低，多用作一般零件的毛坯；冷軋型材尺寸較小，精度較高，多用于毛坯精度要求較高的中、小零件，適用于自動(dòng)機(jī)床加工。
（4）焊接件：是根據(jù)需要將型材或鋼板等焊接而成的毛坯件，對(duì)于大件來(lái)說(shuō)，焊接件簡(jiǎn)單、方便，但焊接后變形大，需經(jīng)時(shí)效處理。
（5）冷沖壓件：可以非常接近成品要求，在小型機(jī)械、儀表、輕工電子產(chǎn)品方面應(yīng)用廣泛。但因沖壓模具昂貴僅用于大批大量生產(chǎn)。適用于形狀復(fù)雜的板料零件，多用于中、小尺寸零件的大批量生產(chǎn)。
綜上所述，該零件選擇圓棒料型材即可。
2.1.2.2 確定毛坯考慮因素
確定毛坯時(shí)應(yīng)考慮以下因素：
（1）零件的材料及其力學(xué)性能。當(dāng)零件的材料選定以后，毛坯的類型就大體確定了。例如，材料為鑄鐵的零件，自然應(yīng)選擇鑄造毛坯；而對(duì)于重要的鋼質(zhì)零件，力學(xué)性能要求高時(shí)，可選擇鍛造毛坯。
（2）零件的結(jié)構(gòu)和尺寸。形狀復(fù)雜的毛坯常采用鑄件，但對(duì)于形狀復(fù)雜的薄壁件，一般不能采用砂型鑄造；對(duì)于一般用途的階梯軸，如果各段直徑相差不大、力學(xué)性能要求不高時(shí)，可選擇棒料做毛坯，倘若各段直徑相差較大，為了節(jié)省材料，應(yīng)選擇鍛件。
（3）生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。對(duì)于大批大量生產(chǎn)，應(yīng)選擇高精度的毛坯制造方法，以減少機(jī)械加工，節(jié)省材料。
（4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件。選擇毛坯類型時(shí)，要結(jié)合本企業(yè)的具體生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場(chǎng)毛坯制造的實(shí)際水平和能力、外協(xié)的可能性等。
（5）充分考慮利用新技術(shù)、新工藝和新材料的可能性。為了節(jié)約材料和能源，減少機(jī)械加工余量，提高經(jīng)濟(jì)效益，只要有可能，就必須盡量采用精密鑄造、精密鍛造、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等新工藝、新技術(shù)和新材料。
本次加工的芯軸零件直徑相差不大，且45鋼的性能良好，所以選用45鋼的圓棒料作為毛坯。
2.1.2.3 毛坯尺寸的確定
毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量，力求達(dá)到少或無(wú)切削加工。但是由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來(lái)愈來(lái)高，所以毛坯的某些表面需留有一定的加工余量，以便通過(guò)機(jī)械加工達(dá)到零件的技術(shù)要求。
綜上所述，本例芯軸屬于中、小傳動(dòng)軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大 ，故選擇Φ52x130mm 的棒料作毛坯。
2.2 加工方法的選擇
芯軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削成形。經(jīng)過(guò)分析零件的尺寸精度、幾何形狀精度、位置精度和表面粗糙度要求，由于該芯軸的主要表面的公差等級(jí)(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=1.6 um)較小，需要合理的安排加工工藝。粗車和精車要分開(kāi)，粗加工留足夠的余量進(jìn)行精加工。
2.3 工藝設(shè)備的選擇
2.3.1 機(jī)床的選擇
機(jī)床選擇的原則： ①要保證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格的產(chǎn)品。
???????????? ? ??②有利于提高生產(chǎn)率。
?????????????? ? ③盡可能降低生產(chǎn)成本(加工費(fèi)用)。
根據(jù)毛坯的材料和類型、零件輪廓形狀復(fù)雜程度、尺寸大小、加工精度、工件數(shù)量、生產(chǎn)條件等要求，車削選用CAK6140數(shù)控車床。
2.3.2量具及輔助用具的選擇
加工過(guò)程中所需量具有：游標(biāo)卡尺、千分尺、M27x2螺紋環(huán)規(guī)、角度尺、表面粗糙度樣板。
輔助用具有：銅片、銅錘等。
2.4 零件的安裝
在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，安裝零件要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，為提高數(shù)控機(jī)床效率，確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意：
（1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一（基準(zhǔn)重合原則）；
（2）減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面（基準(zhǔn)統(tǒng)一原則）；
（3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。
2.5 選擇夾具
夾具用來(lái)裝夾被加工工件以完成加工過(guò)程，同時(shí)要保證被加工工件的定位精度，并使裝卸盡可能方便、快捷。數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求：一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要協(xié)調(diào)零件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。
根據(jù)零件的尺寸、精度要求和生產(chǎn)條件，車削夾具選擇最常用的車床通用的三爪自定心卡盤(pán)。三爪自定心卡盤(pán)可以自動(dòng)定心，夾持范圍大，適用于截面為圓形、三角形、六邊形的軸類和盤(pán)類中小型零件。
該芯軸零件就選擇三爪定心卡盤(pán)進(jìn)行裝夾加工。
綜上所述，零件直接夾持毛坯外圓伸出105mm長(zhǎng)，一步加工到位即可。
2.6?刀具的選擇
數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)，能夠正確選擇刀刃具及切削用量。
數(shù)控刀具有以下特點(diǎn)：①剛性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及熱變形小；②互換性好，便于快速換刀；③壽命高，切削性能穩(wěn)定、可靠；④刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時(shí)間；⑤刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇迹岳谇行嫉呐懦?；⑥系列化、?biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理。
數(shù)控機(jī)床上用的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求。數(shù)控車床兼作粗精車削，粗車時(shí)吃刀深、進(jìn)給快，要求車刀有足夠的強(qiáng)度，能一次進(jìn)給車去較多的余量；精車時(shí)要達(dá)到圖樣要求的尺寸精度和較小的表面粗糙度，車去的余量較少，要求車刀鋒利，切削刃平直光潔，必要時(shí)還可磨出修光刃。為減少換刀時(shí)間、方便對(duì)刀、提高生產(chǎn)效率，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)化，在數(shù)控車削加工時(shí)，應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾片刀，機(jī)夾片刀常采用可轉(zhuǎn)位車刀。
刀片材質(zhì)的選擇主要依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大小以及切削過(guò)程有無(wú)沖擊和振動(dòng)，故加工此零件選擇硬質(zhì)合金刀片。
根據(jù)零件的外形結(jié)構(gòu)，加工需要如下刀具：
數(shù)控加工刀具卡片
刀具名稱
刀具號(hào)
刀具規(guī)格
刀片材料
加工表面
刀具數(shù)量
外圓粗車刀
T0101
90°刀尖
YT15
外圓面及端面
1
外圓精車刀
T0202
60°刀尖
YT15
精車外圓及端面
1
切槽刀
T0303
4mm寬
YT15
切槽、切斷
1
外螺紋車刀
T0303
60°
YT15
車外螺紋
1
第三章 確定加工工藝方案
3.1確定定位基準(zhǔn)
合理地選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種，用未加工過(guò)的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，用己加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精加工。除第一道工序用粗基準(zhǔn)外，其余工序都應(yīng)使用精基準(zhǔn)。
選擇定位基準(zhǔn)要遵循基準(zhǔn)重合原則，即力求沒(méi)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算量，并且能有效地減少裝夾次數(shù)。
該芯軸零件為回轉(zhuǎn)型零件，其加工1次成型，故有一個(gè)基準(zhǔn)，其基準(zhǔn)為棒料毛坯外圓及回轉(zhuǎn)中心線。
3.2 工序與工步的劃分
在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序可以比較集中，一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工序。常用工序劃分原則有：
（1）保證精度原則。此時(shí)可用不同的機(jī)床或不同的刀具進(jìn)行加工，通常在一次安裝中，不允許將零件的某一部分表面加工完畢后，再加工零件的其他表面。對(duì)軸類或盤(pán)類零件，將待加工面先粗加工，留少量余量再精加工，以保證表面質(zhì)量要求。對(duì)軸上有孔、螺紋加工的工件，應(yīng)先加工表面而后加工孔、螺紋。
（2）提高生產(chǎn)效率的原則。在數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時(shí)間，應(yīng)在需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再換另一把刀來(lái)加工其他部位。同時(shí)應(yīng)盡量減少空行程，當(dāng)用同一把刀加工工件的多個(gè)部位時(shí)，應(yīng)以最短的路線到達(dá)各加工部位。
對(duì)精度要求較高的零件，其粗、精加工應(yīng)分開(kāi)，以保證零件的質(zhì)量。
3.3加工順序的安排
工件的機(jī)械加工工藝路線中要經(jīng)過(guò)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
? 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。
? 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。
? 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。
該轉(zhuǎn)軸加工劃分為三個(gè)階段：下料；粗車；精車。
3.4 加工路線的確定
在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對(duì)刀點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起，直至結(jié)束，加工程序所經(jīng)過(guò)的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。
加工路線的確定原則主要有以下幾點(diǎn)：
（1）應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率高。
（2）應(yīng)盡量縮短加工路線，既可以減少程序段，又可以減少刀具空程移動(dòng)時(shí)間。
（3）應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，以減少編程工作量。
此外，確定加工路線時(shí)，還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還是多次走刀完成加工。
在擬定工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)考慮檢驗(yàn)工序的安排、檢查項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法的確定。
綜上所述，擬定了以下加工路線方案：
工序一：下料Φ52x130mm的棒料
工序二：車端面、外圓、切槽、螺紋、切斷
工步1：粗車端面、外圓M30螺紋大徑、φ28mm、錐度圓柱面、R12.6圓弧、φ48mm圓柱面。
工步2：精車端面、外圓M30螺紋大徑、φ28mm、錐度圓柱面、R12.6圓弧、φ48mm圓柱面。
工步3：切槽φ20mmX7mm
工步4：車螺紋M27X2
工步5：切斷保證至尺寸要求
工序三：去毛刺
工序四：檢驗(yàn)
工序五：入庫(kù)
3.5 加工工藝過(guò)程卡片
綜上所述，所確定的該輸出軸加工工藝過(guò)程見(jiàn)附表
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
下料Φ52x130mm的棒料
砂輪機(jī)
2
數(shù)車
車端面、外圓、切槽、螺紋、切斷
數(shù)控車床
3
鉗工
去毛刺，矯正死角
鉗工工具
4
鉗工精修
全面按圖紙要求
5
檢測(cè)
測(cè)量各部分尺寸、形狀精度檢測(cè)
數(shù)控加工工序卡
工序卡片
產(chǎn)品名稱或代號(hào)
零件名稱
材料
程序號(hào)
芯軸
45
O0001
工序號(hào)
工序名稱
夾具
使用設(shè)備
車間
二
三爪自定心卡盤(pán)
數(shù)控機(jī)床
數(shù)控基地
工步號(hào)
工步內(nèi)容
刀具號(hào)
進(jìn)給速度
(mm/min)
主軸轉(zhuǎn)速
(r/min)
背吃刀量
（mm）
二
1
粗車端面、外圓M30螺紋大徑、φ28mm、錐度圓柱面、R12.6圓弧、φ48mm圓柱面
T0101
190
950
1
2
精車端面、外圓M30螺紋大徑、φ28mm、錐度圓柱面、R12.6圓弧、φ48mm圓柱面
T0101
110
1100
0.25
3
切槽φ20mmX7mm
T0202
60
600
1
4
車螺紋M27X2
T0303
——
700
——
5
切斷保證至尺寸要求
T0202
60
600
1
編制
審核
共1頁(yè)
第1頁(yè)
第四章 切削用量的計(jì)算
4.1?切削用量的選擇
數(shù)控編程時(shí)，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、進(jìn)給速度及背吃刀量等。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)揮刀具的切削性能，保證合理的刀具壽命，充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度的提高生產(chǎn)率，降低成本。
輸出軸粗車余量徑向可取0.5mm，軸向可取0.1mm。加工尺寸可由此而定，見(jiàn)該軸加工工藝卡的工序內(nèi)容。車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》或《切削用量手冊(cè)》中選取。
4.1.1主軸轉(zhuǎn)速的確定
（1）車外圓時(shí)主軸轉(zhuǎn)速
主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來(lái)選擇。其計(jì)算公式為
n=1000v/πd
其中? v —切削速度（m/min），由刀具壽命決定；
????? n —主軸轉(zhuǎn)速（r/min）；
????? d —工件直徑或刀具直徑（mm）。
（2）車螺紋時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速
在車削螺紋時(shí)，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距P（或?qū)С蹋┐笮 Ⅱ?qū)動(dòng)電機(jī)的升降頻特性，以及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響，故對(duì)于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床推薦車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)為：
n≤（1200/P）－k
式中?P——被加工螺紋螺距，㎜；
k——保險(xiǎn)系數(shù)，一般取為80。
主軸轉(zhuǎn)速n最后要根據(jù)上述計(jì)算值、機(jī)床說(shuō)明書(shū)而定，選取機(jī)床有的或較接近計(jì)算值的轉(zhuǎn)速。
4.1.2進(jìn)給速度的確定
進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。
確定進(jìn)給速度的原則是：
（1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100～200mm/min范圍內(nèi)選取。
（2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。
（3）當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求較高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小一些，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。
（4）當(dāng)?shù)毒呖招谐?，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。
4.1.3背吃刀量的確定
背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為切削用量的選擇是否合理，對(duì)于能否充分發(fā)揮機(jī)床潛力與刀具的切削性能，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本和安全操作具有很重要的作用。車削用量的具體選擇如下：粗車時(shí)，首先選擇一個(gè)盡可能大的背吃刀量，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量，最后確定一個(gè)合適的切削速度。精車時(shí)，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且均勻，因此選擇較小的背吃刀量和進(jìn)給量。
數(shù)控車削用量推薦表
工件材料
工件材料
切削深度/mm
切削速度/（m.min-1）
進(jìn)給量/（mm.r-1）
刀具材料
碳素鋼 ?(δb? >600Mpa）
粗加工
5～7
60～80
0.2～0.4
YT類
粗加工
2～3
80～120
0.2～0.4
精加工
0.2～0.3
120～150
0.1～0.2
鉆中心孔
?
500～800
?
W18Cr4V
鉆孔
?
～30
0.1～0.2
切斷（寬度＜5mm）
70～110
0.1～0.2
YT類
切斷（寬度＜5mm）
50～70
0.1～0.2
此外，在安排粗、精車削用量時(shí)，應(yīng)注意機(jī)床說(shuō)明書(shū)給定的允許切削用量范圍，對(duì)于主軸采用交流變頻調(diào)速的數(shù)控車床，由于主軸在低轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩降低，尤其應(yīng)注意此時(shí)的切削用量選擇。
4.2 切削用量計(jì)算
根據(jù)《數(shù)控車削用量推薦表》,選擇合適的切削用量。
（1）車端面
ap =1mm
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4，用硬質(zhì)合金車刀車端面，其刀桿尺寸20mm×20 mm，
故由 f=0.18mm/r 零件直徑取52mm
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
得 ns===918.67r/min
取整數(shù)n=900r/min
（2）粗車外圓輪廓
粗車外圓時(shí)，選取Vc=150m/min，f=0.2mm/r，ap=1.5mm，粗加工時(shí)直徑取
值52mm。
則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd
????????????????? ? ?=[（1000×150）/（3.14×52）]r/min=918.67r/min
取900r/min
?????? ?進(jìn)給速度：F =f×n =（0.2×900）mm/min=180mm/min
（3）精車外圓輪廓
精車外圓時(shí)，選取Vc=120m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm，粗加工時(shí)直徑最小值30mm。
則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd
????????????????? ? ?=[（1000×120）/（3.14×30）]r/min=1273.9r/min
取1300r/min
?????? ?進(jìn)給速度：F =f×n =（0.1×1300）mm/min=130mm/min
（4）切槽、切斷
精車外圓時(shí)，選取Vc=20m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm，粗加工時(shí)直徑取20mm。
則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd
????????????????? ? ?=[（1000×40）/（3.14×20）]r/min=636.94r/min
取600r/min
?????? ?進(jìn)給速度：F =f×n =（0.1×600）mm/min=60mm/min
（5）車螺紋
車螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速n≤（1200/P）－k，k為安全系數(shù)，一般取80。
?? 則：n≤[（1200/2）-80]/r/min=700r/min
??
第五章 ?程序的編制與仿真加工
編程是將加工零件的加工順序、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）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開(kāi)關(guān)、刀具夾緊松開(kāi)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(xiě)成加工程序。
數(shù)控編程又可分為手工編程和自動(dòng)編程兩類。
手工編程時(shí)，整個(gè)程序的編制過(guò)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)。
自動(dòng)編程是用計(jì)算機(jī)把人們輸入的零件圖紙信息改寫(xiě)成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說(shuō)數(shù)控編程的大部分工作有計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5.1 對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定
工件裝夾方式確定后，即可通過(guò)確定工件原點(diǎn)來(lái)確定工件坐標(biāo)系。如果要運(yùn)行這一程序來(lái)加工工件，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)一般通過(guò)對(duì)刀來(lái)確定，所以，該點(diǎn)又稱為對(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：（1）便于數(shù)值處理和簡(jiǎn)化程序編制；（2）易于找正并在加工過(guò)程中便于查找；（3）引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具或機(jī)床上，盡可能設(shè)在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。
換刀點(diǎn)是指加工過(guò)程中需要換刀時(shí)刀具的相對(duì)位置點(diǎn)。換刀點(diǎn)往往設(shè)在工件的外部，以能順利的換刀、不碰撞工件和其他部件為準(zhǔn)。
本零件將對(duì)刀點(diǎn)設(shè)在裝夾后右端面中心，換刀點(diǎn)設(shè)在離對(duì)刀點(diǎn)x、z方向分別為100，100的位置。
5.2 數(shù)值的計(jì)算
該零件的編程數(shù)值均可從圖上得到，具體尺寸如下圖所示
5.3 加工程序清單
程序
說(shuō)明
O0001
程序號(hào)
M03S900T0101
外圓車刀
G0X52Z1
定位
G71U1R1
外圓車削循環(huán)
G71P1Q2U0.5W0.1F200
外圓車削循環(huán)
N1G01X0F150
車端面、外圓M30螺紋大徑、φ28mm、錐度圓柱面、R12.6圓弧、φ48mm圓柱面
Z0
X23
X27W-2
Z-26
X28
W-12
X30
X35.9Z-66.9
G02X48Z-78R12.6
G01Z-91
G01X52
N2U1
S1200
提高轉(zhuǎn)速
G70P1Q2
精車
G0X100
退刀
Z100
退刀
M03S600T0202
換刀切槽
G0X30Z-26
定位
G01X20F40
切槽φ20mmX7mm
X28
W3
X20
X28
W1
X20
G0X100
退刀
Z100
退刀
M03S800T0303
換刀，車螺紋
G0X035Z5
定位
G92X26.5Z-22F2
車螺紋M27X2
X26
X25.7
X25.5
X25.3
X25.1
X25
X25
G0X100Z100
退刀
M30
程序結(jié)束
5.3仿真加工
粗車
精車
切槽
車螺紋
致??? 謝
本人在畢業(yè)課題的設(shè)計(jì)中，學(xué)習(xí)了不少的新知識(shí)，體會(huì)到了學(xué)習(xí)的重要性，同時(shí)，感謝學(xué)校規(guī)劃與教育，給予我們良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，并提供給我們對(duì)學(xué)業(yè)及個(gè)人生涯發(fā)展的多元信息，幫助我們成長(zhǎng)。
感謝三年來(lái)陪伴我們學(xué)習(xí)與生活的恩師，感謝您們對(duì)我精心的教育，感謝您們沒(méi)使我的學(xué)習(xí)變成勞作而成為一種快樂(lè)；謝您們讓我明白自身的價(jià)值；感謝您們幫助我發(fā)現(xiàn)了自己的專長(zhǎng)，而且讓我把事情做得更好。感謝您們?nèi)萑涛业娜涡排c錯(cuò)誤，不僅教會(huì)了我知識(shí)，更教會(huì)了我如何做事，如何做人。
這三年以來(lái)，經(jīng)歷過(guò)的所有事，所有人，都將是我以后生活回味的一部分，是我為人處事的指南針。就要離開(kāi)學(xué)校，走上工作的崗位了，這是我人生歷程的又一個(gè)起點(diǎn)，在這里祝福大學(xué)里跟我風(fēng)雨同舟的朋友們，一路走好，未來(lái)總會(huì)是絢爛繽紛。
總 結(jié)
通過(guò)編寫(xiě)芯軸零件數(shù)控加工工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，我掌握了編寫(xiě)零件加工工藝規(guī)程的步驟。從課題分析開(kāi)始，再進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)，最后到加工出符合技術(shù)要求的零件。每一步都讓我將理論學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，使我掌握了一整套規(guī)范的設(shè)計(jì)操作流程。首先從零件工藝分析入手，審查零件圖，明確零件各部分的尺寸和精度要求，根據(jù)數(shù)控加工工藝性，正確選擇加工方法、加工路線，合理選擇刀具和切削用量，按照加工工藝步驟編寫(xiě)數(shù)控加工程序。
在設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段，我總結(jié)學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)，到圖書(shū)館、上網(wǎng)查找資料，搜集各種能輔助設(shè)計(jì)的知識(shí)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，運(yùn)用綜合知識(shí)進(jìn)行考慮，遇到不懂的問(wèn)題及時(shí)向老師請(qǐng)教，或與同學(xué)討論。從開(kāi)題報(bào)告的格式，到加工過(guò)程中應(yīng)正確分析零件的裝夾定位、劃分加工工序，從選擇合理的刀具，到切削用量的確定，從編寫(xiě)加工程序到數(shù)控車床上切削加工。通過(guò)小組討論、老師指導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)最終得以順利完成。
參考文獻(xiàn)
1、??? 詹華西編．《數(shù)控加工與編程》．西安電子科技大學(xué)出版社，2004年
2、??? 余英良編．《數(shù)控加工編程及操作》．高等教育出版社，2005年
3、??? 李華編．《機(jī)械制造技術(shù)》．高等教育出版社，2006年
4、??? 第一屆全國(guó)數(shù)控技能大賽組委會(huì)編．《決賽試題解析與點(diǎn)評(píng)》．中國(guó)科技技術(shù)出版社，2005年
5、??? 朱淑萍編．《機(jī)械加工工藝及裝備》．機(jī)械工業(yè)出版社，2002年
6、??? 陳子銀，徐鯤鵬編．《數(shù)控加工技術(shù)》．北京理工大學(xué)出版社，2006年
7、??? 武漢華中數(shù)控股份有限公司．《數(shù)控車床編程與操作基礎(chǔ)》
8、??? 薛彥成編．《公差配合與技術(shù)測(cè)量》．機(jī)械工業(yè)出版社．2005年
?
?
?
?
?
?
?
?
??
?
?
?
?
?
22
螺紋芯軸的數(shù)控加工工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)與編程仿真
摘 要
通過(guò)數(shù)控對(duì)零件進(jìn)行加工，對(duì)這個(gè)加工的工藝進(jìn)行分析，在整個(gè)環(huán)境里面對(duì)程序進(jìn)行編制是非常重要，也是非常復(fù)雜的一個(gè)部分，在整個(gè)數(shù)控加工工藝?yán)锩?，這也是尤其重要的一個(gè)部分，所以一定要在設(shè)計(jì)數(shù)控加工方案之前將它弄出來(lái)。好的程序員，一定要非常了解數(shù)控機(jī)床，對(duì)這個(gè)機(jī)床的控制系統(tǒng)的功能，還有特征要非常的清楚明白，這樣的話，在進(jìn)行數(shù)控加工的時(shí)候，程序員對(duì)于每一步才能了如子掌，防止在加工過(guò)程里面產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，避免出現(xiàn)不必要的算是。所以說(shuō)，對(duì)數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能確保整個(gè)工序的完成。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)在用的最多的就是數(shù)控機(jī)床，這種類型的機(jī)床主要是用來(lái)對(duì)軸類，盤(pán)類等等零部件來(lái)進(jìn)行加工的。用數(shù)控機(jī)床對(duì)零部件來(lái)進(jìn)行加工，加工過(guò)程是完全自動(dòng)化的，可以將里面的圓外面的圓柱表面，圓錐的表面，成型的表面，螺紋還有端面來(lái)進(jìn)行加工，而且數(shù)控機(jī)床的功能還可以車槽，鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔這些。
我們論文里面主要闡述的就是數(shù)控車床對(duì)芯軸零件進(jìn)行車削，在選擇進(jìn)行加工的機(jī)床的時(shí)候，要按照需要加工零件的材質(zhì)，外部的形狀，還有需要加工的零件的精確度，在加工之前要先將方案確定下來(lái)，將加工的程序布置下來(lái)，每一個(gè)工序使用什么工具，還有切削的用量是多少等等，編寫(xiě)加工零件的程序。
關(guān)鍵詞：數(shù)控車床； 工藝分析；刀具；切削用量；加工程序
I
Abstract
By NC for parts processing, this processing technology to analyze the entire environment inside the program preparation is very important, but also very complex part, the entire CNC machining process inside, which is particularly important a part, so be sure to design NC program before it will get out. Good programmers, must be well aware of CNC machine tools, the function of this machine tool control systems, as well as features to be very clearly understood that this is the case, when during the NC programmer for each step to the child, such as palm to prevent problems during processing inside the product quality and avoid unnecessary considered. So, for CNC machining process detailed analysis in order to ensure the completion of the entire process.
China is now the most widely used is the CNC machine tools, this type of machine is mainly used for the shaft, disk and so the parts to be processed. CNC machine tools used for parts to be processed, the process is fully automated, you can round the outside cylindrical surface of the inside surface of the cone, forming the surface, there is a threaded end surface to be processed, and can also function CNC machine tools grooving, drilling, reaming them.
According to the desired degree of precision machined parts material, external shape, as well as the part to be machined, prior to the time that CNC lathes for turning parts of the mandrel, the selection of machining inside the main paper we set forth to be processed the first program finalized, the machining program arranged down each step what tools to use, as well as cutting the amount of how much, etc., written in machined parts program.
Key words: CNC lathe,Process analysis；The cutting tool;Cutting parameter；Processing program
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 引言 1
第二章 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2
2.1? 零件圖的審查 2
2.1.1 零件圖的完整性與正確性 3
2.1.2 零件的材料分析 3
2.1.2.1 毛坯的種類 3
2.1.2.2 確定毛坯考慮因素 4
2.1.2.3 毛坯尺寸的確定 4
2.2 加工方法的選擇 5
2.3 工藝設(shè)備的選擇 5
2.3.1 機(jī)床的選擇 5
2.3.2量具及輔助用具的選擇 5
2.4 零件的安裝 5
2.5 選擇夾具 6
2.6?刀具的選擇 6
第三章 確定加工工藝方案 7
3.1確定定位基準(zhǔn) 7
3.2 工序與工步的劃分 8
3.3加工順序的安排 8
3.4 加工路線的確定 9
3.5 加工工藝過(guò)程卡片 10
第四章 切削用量的計(jì)算 11
4.1?切削用量的選擇 11
4.1.1主軸轉(zhuǎn)速的確定 11
4.1.2進(jìn)給速度的確定 12
4.1.3背吃刀量的確定 12
4.2 切削用量計(jì)算 13
第五章 ?程序的編制與仿真加工 15
5.1 對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定 15
5.2 數(shù)值的計(jì)算 16
5.3 加工程序清單 16
5.3仿真加工 18
致? 謝 20
總 結(jié) 21
參考文獻(xiàn) 22
第一章 引言
所謂數(shù)控，說(shuō)的就是通過(guò)數(shù)字信息，針對(duì)機(jī)械過(guò)程進(jìn)行一系列的控制，所以說(shuō)將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械加工行業(yè)，是的機(jī)械加工行業(yè)產(chǎn)生了質(zhì)的變化了，這樣一來(lái)原來(lái)的加工業(yè)就是工業(yè)化了，現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)使用的范圍越來(lái)越大，而且數(shù)控技術(shù)發(fā)展也是很快的，在民生的行業(yè)數(shù)控技術(shù)使用的也是很多了，所以說(shuō)，現(xiàn)在大型設(shè)備數(shù)字化是現(xiàn)在所有機(jī)械發(fā)展的方向，將數(shù)控技術(shù)還有機(jī)床的技術(shù)提高，就可以將我們國(guó)家加工行業(yè)的信息化水平提高，也可以提高我們國(guó)家在世界上的地位。所以對(duì)于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)在是非常重要的。通過(guò)完成這篇論文，對(duì)于數(shù)控一些專業(yè)化的知識(shí)有了一個(gè)全面的了解和認(rèn)識(shí)，對(duì)于在學(xué)校所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)又進(jìn)行了鞏固，在面對(duì)問(wèn)題的時(shí)候解決問(wèn)題的能力也大大的提高了。?
我們這篇論文主要是對(duì)零件進(jìn)行裝夾，刀具對(duì)刀，還有指定工藝路線，加工工序還有步驟，怎么使用刀具，確定刀具的切削量，車削加工過(guò)程，還有機(jī)床的使用。
在完成畢業(yè)論文的過(guò)程里面，我在學(xué)校所學(xué)的這些知識(shí)又溫故了一遍，這些知識(shí)包羅了機(jī)械制造行業(yè)，對(duì)于我的知識(shí)面擴(kuò)大了不少，同一時(shí)間，針對(duì)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控編程，還有操作都更加的熟悉了。
3
??第二章 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1? 零件圖的審查
圖2-1
圖2-2
在上面的圖2-1和2-2里面，展示的都是轉(zhuǎn)軸的零部件，這兩個(gè)圖里面的零部件都是臺(tái)階軸類的，它的組成部分是圓柱面，螺紋，螺尾退刀槽、圓弧等等。
通過(guò)對(duì)CAD圖2-1的分析可列出該軸零件的各項(xiàng)技術(shù)要求如表2-1所示。
表2-1 技術(shù)要求
加工表面
尺寸偏差（mm）
公差及精度等級(jí)
表面粗糙度(um)
Φ48外圓
Φ480 -0.039mm
IT8
1.6
Φ28外圓
Φ280 -0.039mm
IT8
1.6
M27螺紋
6g
IT10
3.2
總長(zhǎng)
90±0.15
IT12
12.5
2.1.1 零件圖的完整性與正確性
該零件視圖正確，表達(dá)直觀、清楚，繪制符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差、表面粗糙度以及技術(shù)要求的標(biāo)注齊全、合理。
2.1.2 零件的材料分析
2.1.2.1 毛坯的種類
對(duì)毛坯進(jìn)行分類，主要有鑄件、鍛件、壓制件、沖壓件、焊接件、型材和板材等。
（1）鑄件：主要是用來(lái)對(duì)外形比較復(fù)雜的毛坯進(jìn)行加工，零件的壁比較薄的話是不能用砂型進(jìn)行鑄造的，比較大的鑄造件可以進(jìn)行砂型鑄造，可以使用比較先進(jìn)的鑄造方式對(duì)中型的零部件還有小型的零部件進(jìn)行加工鑄造?？梢赃M(jìn)行鑄造的材質(zhì)有鑄鐵、鑄鋼及銅、鋁等有色金屬。
（2）鍛件：這種加工方式主要是對(duì)強(qiáng)度要求很高，形狀不復(fù)雜的零部件的毛坯來(lái)進(jìn)行加工的，在進(jìn)行鍛造的時(shí)候有兩種方式，分別是自由鍛還有模鍛。在鍛錘或者是壓力機(jī)的上面，通過(guò)手工加工的方式對(duì)成型的鍛件進(jìn)行加工，就叫做自由鍛造鍛件。
（3）型材：型材的種類有兩種，熱軋，冷軋。熱軋這行材料它是比較大的，但是精確度是比較低的，一般情況都是對(duì)普通的毛坯零件進(jìn)行加工；冷軋這種材質(zhì)形狀比較小，但是精確度是很高的，主要是加工對(duì)精確度加工要求很高的中型零部件，小型零部件進(jìn)行加工，這種材質(zhì)可以在自動(dòng)機(jī)床上進(jìn)行加工。
（4）焊接件：焊接件是按照實(shí)際的要求，將鋼板或者是型材按照實(shí)際的需要進(jìn)行加工生產(chǎn)的，對(duì)于這些外形比較大的零部件來(lái)說(shuō)，進(jìn)行焊接是最簡(jiǎn)便的方式了，不過(guò)焊接好了以后，形狀會(huì)更大，這個(gè)時(shí)候一定要進(jìn)行一個(gè)時(shí)效的處理了。
（5）冷沖壓件：對(duì)于需要加工產(chǎn)品的要求基本上可以完全發(fā)到了，在加工一些小的機(jī)械產(chǎn)品，儀表還有輕工電子這些方面使用的是非常的多的。但是，因?yàn)楝F(xiàn)在沖壓模的價(jià)格是非常高的，所以一般都是批量化生產(chǎn)的時(shí)候才會(huì)用。主要是用來(lái)加工外部形狀很復(fù)雜的零部件，中型材料還有小型材料也是生產(chǎn)的非常多的。
通過(guò)上面的分析，我們這個(gè)零部件使用的材料選擇的是圓棒料型材。
2.1.2.2 確定毛坯考慮因素
在選擇毛坯的時(shí)候要注意下面幾點(diǎn)：
（1）零件的材料及其力學(xué)性能。在確定好零件使用的材質(zhì)以后，基本上就確定下來(lái)毛坯的種類了。舉個(gè)例子，假如說(shuō)零件的材質(zhì)是鑄鐵的話，那么在加工毛坯的時(shí)候就應(yīng)該進(jìn)行鑄造了；不過(guò)一些關(guān)鍵部位的鋼質(zhì)的零部件，在對(duì)毛坯進(jìn)行加工的時(shí)候，因?yàn)檫@種材料對(duì)于力學(xué)的性能要求是比較高的，所以應(yīng)該進(jìn)行鍛造。
（2）零件的結(jié)構(gòu)和尺寸。毛坯的外部性狀比較復(fù)雜的話，進(jìn)行加工的時(shí)候一般使用鑄造，不過(guò)對(duì)于一些毛坯壁厚比較薄的話，是不能進(jìn)行砂型鑄造的；有的階梯軸沒(méi)有什么特別的用處，而且每一個(gè)階段它的直徑都幾乎一樣，并且對(duì)于力學(xué)的性能要求沒(méi)有多高的時(shí)候，毛坯使用的材料可以是棒料，如果說(shuō)每一段的直徑大小有很大的差別的話，為了能夠降低成本，應(yīng)該用鍛件。
（3）生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。針對(duì)加工的量很多的，對(duì)毛坯進(jìn)行加工的時(shí)候一定要使用精確度很高的方式，這樣可以降低成本，加快效率。
（4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件。確定毛坯的種類的時(shí)候，一定要根據(jù)實(shí)際加工的要求，還有加工的環(huán)境，能力，條件來(lái)進(jìn)行。
（5）盡可能在加工的時(shí)候用新技術(shù)，新工藝還有新材料。要想將成本降低，能耗降低，讓設(shè)備在加工時(shí)候的加工余量降低，將利潤(rùn)提高，只要有機(jī)會(huì)，一定要使用精確度很高的鑄造，冷擠壓等等新的加工工藝，新的技術(shù)還有新型的材料。
本次加工的芯軸零件直徑相差不大，且45鋼的性能良好，所以選用45鋼的圓棒料作為毛坯。
2.1.2.3 毛坯尺寸的確定
加工的產(chǎn)品表面的外形，還有結(jié)構(gòu)，大小以及加工余量可以將毛坯的外形還有大小確定下來(lái)，毛坯一定不能跟零部件靠在一起，這樣可以將機(jī)械加工的工作量降低，盡可能實(shí)現(xiàn)不進(jìn)行切削加工，或者是最少量的進(jìn)行切削加工。不過(guò)因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在的技術(shù)水平還達(dá)不到這個(gè)要求，而且現(xiàn)在零部件在加工的時(shí)候，表面的要求還有精確度的要求比原來(lái)要高很多，那么這樣的話一定要在毛坯有的面上留一點(diǎn)加工余量，這樣可以對(duì)它進(jìn)行一個(gè)機(jī)械的加工，達(dá)到零部件的實(shí)際要求。
結(jié)合上面我們的分析，論文里面使用的芯軸是一種中小型的傳動(dòng)軸，而且每一個(gè)外邊的圓的直徑大小都是差不多大的，所以毛坯使用的棒料的大小是Φ52x130mm。
2.2 加工方法的選擇
通常來(lái)說(shuō)，芯軸的表面都是回轉(zhuǎn)的，一般加工成型用的都是車削的。對(duì)零部件的大小，精確度，還有外部性狀的精確度，所在位置的精確度還有表面的粗糙度的要求進(jìn)行一系列的分析，因?yàn)檎撐睦锩嫘据S對(duì)于表面的公差等級(jí)要求是比較高的，要求是IT6，但是呢表面粗糙度的要求又是比較小的，只有1.6um，所以我們一定要將加工工藝合理的確定下來(lái)。在進(jìn)行加工的時(shí)候，一定要將粗車和精車分離，這樣可以使得粗加工以后有很多的余量再進(jìn)行精加工。
2.3 工藝設(shè)備的選擇
2.3.1 機(jī)床的選擇
機(jī)床選擇的原則： ①確保加工的零部件達(dá)到技術(shù)的要求，產(chǎn)品滿足需要。
???????????? ? ??②有利于提高生產(chǎn)率。
?????????????? ? ③盡可能降低生產(chǎn)成本(加工費(fèi)用)。
在進(jìn)行車削的時(shí)候使用的機(jī)床，要按照需要加工的毛坯的材質(zhì)，種類，外形還有難易程度，精確度要求，數(shù)量等等。我們論文里面確定的機(jī)床是CAK6140數(shù)控車床。
2.3.2量具及輔助用具的選擇
在進(jìn)行加工的時(shí)候，要用到的工具有：游標(biāo)卡尺、千分尺、M27x2螺紋環(huán)規(guī)、角度尺、表面粗糙度樣板。
輔助用具有：銅片、銅錘等。
2.4 零件的安裝
使用數(shù)控機(jī)床對(duì)零部件進(jìn)行加工的時(shí)候，將零件安裝在機(jī)床上的時(shí)候一定要選好定位基準(zhǔn)，確定好怎么夾緊，要想將加工效率提高，在對(duì)定位基準(zhǔn)還有夾緊方式進(jìn)行確定的時(shí)候要關(guān)注下面幾點(diǎn)：
（1）一定要確保設(shè)計(jì)方案，工藝過(guò)程，編程計(jì)算都是統(tǒng)一的；
（2）降低對(duì)毛坯進(jìn)行裝夾的次數(shù)，保證一次裝夾定位以后，完成加工任務(wù)；
（3）不要人工對(duì)機(jī)床進(jìn)行操控，數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化控制。
2.5 選擇夾具
夾具就是用來(lái)裝夾需要加工的零部件，在機(jī)床上進(jìn)行加工的，在這個(gè)過(guò)程里面，一定要讓零部件的定位精度準(zhǔn)確，加工好了拿下來(lái)的時(shí)候要快，要方便。使用數(shù)控機(jī)床的時(shí)候，對(duì)于夾具一定要滿足下面兩個(gè)方面：一個(gè)方面是確保夾具跟機(jī)床相互之間是固定不動(dòng)的；二就是要調(diào)整好加工產(chǎn)品跟機(jī)床之間的大小關(guān)系。
按照加工產(chǎn)品的大小，精確度要求還有加工的環(huán)境，一般在對(duì)夾具進(jìn)行車削的時(shí)候用的最多的就是三爪自定心卡盤(pán)。這種刀具可以自己進(jìn)行定心，在對(duì)加工產(chǎn)品進(jìn)行夾緊的時(shí)候范圍是比較廣的，經(jīng)常加工的產(chǎn)品形狀有圓形，三角形，六邊形等等。
該芯軸零件就選擇三爪定心卡盤(pán)進(jìn)行裝夾加工。
綜上所述，零件直接夾持毛坯外圓伸出105mm長(zhǎng)，一步加工到位即可。
2.6?刀具的選擇
數(shù)控刀具有以下特點(diǎn)：①刀具的剛醒是特別的好，特別是進(jìn)行粗加工的，精確度是很高的，可以抗震，熱變形的量是很小的；②互換性好，便于快速換刀；③使用的時(shí)間長(zhǎng)，在進(jìn)行切削的時(shí)候很穩(wěn)定；④在調(diào)整它的大小的時(shí)候很方便，這樣就可以不要去換刀了；⑤刀具一定要盡量不要進(jìn)行切削；⑥在對(duì)刀具進(jìn)行管理的時(shí)候一定要系列化，標(biāo)準(zhǔn)化。
刀具在數(shù)控機(jī)床上用的時(shí)候，在進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候要簡(jiǎn)單，刀具自身的剛性要好，刀具自身的精確度要高等等。在數(shù)控機(jī)床上面可以進(jìn)行粗車削，也可以進(jìn)行精車削。在車床上進(jìn)行粗車的時(shí)候，刀被吃進(jìn)去的深度比較深，在進(jìn)給的時(shí)候速度是比較快的，車刀的強(qiáng)度很高，車出去的余量是比較多的；在進(jìn)行精車的時(shí)候，可以完全滿足實(shí)際需要，不過(guò)車去的余量沒(méi)有多少，這個(gè)對(duì)于刀具的鋒利要求很高，在切的時(shí)候要直要光滑，有的時(shí)候還能有修光刃。為了能夠盡量不換刀，對(duì)刀方便一些，生產(chǎn)效率高一些，在用機(jī)床進(jìn)行車削的時(shí)候，盡可能的使用機(jī)夾刀還有機(jī)床夾著片刀，使用這個(gè)方式可以轉(zhuǎn)位車刀。
刀片使用什么材料，是要按照我們加工的產(chǎn)品的材料，加工的精確度要求，切削的時(shí)候產(chǎn)生的載荷是多少還有在進(jìn)行切削的時(shí)候有沒(méi)有沖擊振動(dòng)來(lái)確定的，所以論文里面使用的刀具的材質(zhì)是硬質(zhì)合金。
數(shù)控加工刀具卡片
刀具名稱
刀具號(hào)
刀具規(guī)格
刀片材料
加工表面
刀具數(shù)量
外圓粗車刀
T0101
90°刀尖
YT15
外圓面及端面
1
外圓精車刀
T0202
60°刀尖
YT15
精車外圓及端面
1
切槽刀
T0303
4mm寬
YT15
切槽、切斷
1
外螺紋車刀
T0303
60°
YT15
車外螺紋
1
第三章 確定加工工藝方案
3.1確定定位基準(zhǔn)
想要確保加工產(chǎn)品的大小，還有位置的準(zhǔn)確度，一定要將定位基準(zhǔn)選擇好。定位基準(zhǔn)的種類一般有兩種，精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)，使用沒(méi)有加工過(guò)的毛坯的面最為定位基準(zhǔn)的，就是粗基準(zhǔn)，使用加工過(guò)的毛坯的表面作為定位基準(zhǔn)的就是精基準(zhǔn)。一般，工序的第一步使用的基準(zhǔn)是粗基準(zhǔn)，別的步驟都用精基準(zhǔn)。
在確定定位基準(zhǔn)的時(shí)候，一定要保證設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，工藝基準(zhǔn)還有編程基準(zhǔn)都是一致的，這樣一來(lái)就不會(huì)有誤差出現(xiàn)，那么就不需要多次對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行裝夾了。
該芯軸零件為回轉(zhuǎn)型零件，其加工1次成型，故有一個(gè)基準(zhǔn)，其基準(zhǔn)為棒料毛坯外圓及回轉(zhuǎn)中心線。
3.2 工序與工步的劃分
使用數(shù)控機(jī)床來(lái)加工產(chǎn)品，加工的步驟相對(duì)來(lái)說(shuō)是集中的，只需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行一次裝夾就可以完成整個(gè)過(guò)程了。常用工序劃分原則有：
（1）保證精度原則。在進(jìn)行加工的時(shí)候，用的機(jī)床不一樣，刀具不一樣，一般在進(jìn)行安裝的時(shí)候，是不可以將產(chǎn)品的其中一個(gè)面加工結(jié)束以后再加工別的面的。針對(duì)是軸類產(chǎn)品或者是盤(pán)類的產(chǎn)品，對(duì)于面應(yīng)該先進(jìn)行粗加工，然后再對(duì)它的余量進(jìn)行精加工，這樣一來(lái)產(chǎn)品的表面質(zhì)量就可以確保了。對(duì)于需要加工的產(chǎn)品軸上面有孔，或者是軸上面有螺紋的，加工順序也應(yīng)該是先對(duì)面加工再對(duì)孔和螺紋進(jìn)行加工。
（2）提高生產(chǎn)效率的原則。數(shù)控機(jī)床對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工的時(shí)候，盡量少換刀，應(yīng)該盡量把需要這把刀加工的地方都加工好了，再換別的地方。與此同時(shí)呢，空行程也要盡可能的少，在一個(gè)刀加工很多地方的時(shí)候，應(yīng)該行走的路程盡可能的少。
3.3加工順序的安排
在確定加工產(chǎn)品的步驟的時(shí)候，切削加工，熱處理還有輔助工序的前后步驟要安排好。
切削加工工序的安排原則
? 基準(zhǔn)先行 將表面確定為精基準(zhǔn)，這樣可以方便我們后面的加工工序的開(kāi)展。比方說(shuō)軸類的零件上的中心孔，齒輪的內(nèi)孔等等，都是要在加工最開(kāi)始就要進(jìn)行的。
? 先粗后精 每一個(gè)面在進(jìn)行加工的時(shí)候順序是粗加工→半精加工→精加工，這樣一來(lái)產(chǎn)品的精確度就變高了，產(chǎn)品表面就光滑了。
? 先主后次 加工要先加工主要的面，之后加工次要的面，在加工次要面的時(shí)候還會(huì)有一些別的加工工序在里面。
加工論文里面的轉(zhuǎn)軸的時(shí)候，步驟有三：下料；粗車；精車。
3.4 加工路線的確定
對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)控加工的時(shí)候，所謂加工路線說(shuō)的就是刀具刀位點(diǎn)跟工件的運(yùn)動(dòng)痕跡還有方向是相對(duì)的。
在確定加工路線的時(shí)候要注意下面幾個(gè)方面：
（1）確保生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品精確度高，表面光滑，生產(chǎn)效率高。
（2）加工產(chǎn)品的時(shí)候流程要短一些，這樣還可以將刀具移動(dòng)的時(shí)間降低下來(lái)。
（3）確定下來(lái)的路線在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候不能復(fù)雜，編程的工作量要降低。
另外，加工路線定下來(lái)以后，還要將產(chǎn)品的加工余量，數(shù)控機(jī)床，刀具的剛度這些都考慮進(jìn)去，在進(jìn)行加工的時(shí)候要將走刀的次數(shù)確定下來(lái)。
在擬定工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)考慮檢驗(yàn)工序的安排、檢查項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法的確定。
結(jié)合上面的分析，產(chǎn)品的加工方案如下：
工序一：下料Φ52x130mm的棒料
工序二：車端面、外圓、切槽、螺紋、切斷
工步1：粗車端面、外圓M30螺紋大徑、φ28mm、錐度圓柱面、R12.6圓弧、φ48mm圓柱面。
工步2：精車端面、外圓M30螺紋大徑、φ28mm、錐度圓柱面、R12.6圓弧、φ48mm圓柱面。
工步3：切槽φ20mmX7mm
工步4：車螺紋M27X2
工步5：切斷保證至尺寸要求
工序三：去毛刺
工序四：檢驗(yàn)
工序五：入庫(kù)
3.5 加工工藝過(guò)程卡片
結(jié)合之前的分析，下面的表格就是它的加工工藝卡
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
下料Φ52x130mm的棒料
砂輪機(jī)
2
數(shù)車
車端面、外圓、切槽、螺紋、切斷
數(shù)控車床
3
鉗工
去毛刺，矯正死角
鉗工工具
4
鉗工精修
全面按圖紙要求
5
檢測(cè)
測(cè)量各部分尺寸、形狀精度檢測(cè)
數(shù)控加工工序卡
工序卡片
產(chǎn)品名稱或代號(hào)
零件名稱
材料
程序號(hào)
芯軸
45
O0001
工序號(hào)
工序名稱
夾具
使用設(shè)備
車間
二
三爪自定心卡盤(pán)
數(shù)控機(jī)床
數(shù)控基地
工步號(hào)
工步內(nèi)容
刀具號(hào)
進(jìn)給速度
(mm/min)
主軸轉(zhuǎn)速
(r/min)
背吃刀量
（mm）
二
1
粗車端面、外圓M30螺紋大徑、φ28mm、錐度圓柱面、R12.6圓弧、φ48mm圓柱面
T0101
190
950
1
2
精車端面、外圓M30螺紋大徑、φ28mm、錐度圓柱面、R12.6圓弧、φ48mm圓柱面
T0101
110
1100
0.25
3
切槽φ20mmX7mm
T0202
60
600
1
4
車螺紋M27X2
T0303
——
700
——
5
切斷保證至尺寸要求
T0202
60
600
1
編制
審核
共1頁(yè)
第1頁(yè)
第四章 切削用量的計(jì)算
4.1?切削用量的選擇
在編程的時(shí)候，要將每一步的切削用量明確下來(lái)，然后要在程序里面講指令寫(xiě)進(jìn)去，所謂的切削用量就是主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，進(jìn)給時(shí)候的速度還有背吃刀量等等。切削用量的選擇原則是：確保加工出來(lái)的產(chǎn)品達(dá)到精確度要求，表面粗糙度的要求，刀具使用時(shí)間要長(zhǎng)，發(fā)揮刀具的最大作用，機(jī)床生產(chǎn)效率高，成本低。
輸出軸粗車余量徑向可取0.5mm，軸向可取0.1mm。需要加工的大小這樣就可以確定下來(lái)了，詳細(xì)的數(shù)據(jù)在工藝卡里面。
4.1.1主軸轉(zhuǎn)速的確定
（1）車外邊的圓的時(shí)候主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度
主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度在確定的時(shí)候要按照切削的速度和工件的大小來(lái)進(jìn)行。其計(jì)算公式為
n=1000v/πd
其中? v —切削速度（m/min），由刀具壽命決定；
????? n —主軸轉(zhuǎn)速（r/min）；
????? d —工件直徑或刀具直徑（mm）。
（2）車螺紋時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速
對(duì)螺紋進(jìn)行車削的時(shí)候，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度受到的影響因素有很多，有螺紋的螺距，電動(dòng)機(jī)的頻率變化，還有螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度這些都跟主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度有很大的關(guān)系。所以說(shuō)機(jī)床上的系統(tǒng)不一樣，那么主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度也就不一樣。一般來(lái)說(shuō)，在機(jī)床上對(duì)螺紋進(jìn)行車削的時(shí)候，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度應(yīng)該是：
n≤（1200/P）－k
式中?P——被加工螺紋螺距，㎜；
k——保險(xiǎn)系數(shù)，一般取為80。
確定主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度要按照我們算出來(lái)的數(shù)值，還有機(jī)床的使用說(shuō)明來(lái)進(jìn)行的，一定要確定一個(gè)數(shù)值跟算出來(lái)的數(shù)值比較靠近的。
4.1.2進(jìn)給速度的確定
關(guān)于機(jī)床的切削用量里面一個(gè)重要的數(shù)據(jù)就是進(jìn)給速度，要按照加工產(chǎn)品的精確度還有表面的粗糙度，還有刀具的材質(zhì)來(lái)進(jìn)行選擇的。進(jìn)給速度的大小受到機(jī)床的剛度還有進(jìn)給系統(tǒng)的工作性能的影響。
確定進(jìn)給速度的原則是：
（1）在加工產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到要求的時(shí)候，要想將工作效率提高，這個(gè)時(shí)候進(jìn)給速度就可以高一點(diǎn)。一般在100～200mm/min范圍內(nèi)選取。
（2）通過(guò)速度很高的鋼刀具進(jìn)行加工的時(shí)候，或者是深孔進(jìn)行切斷或者加工的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候進(jìn)給速度要慢一些，通常選擇的數(shù)值范圍是在20～50mm/min。
（3）在需要加工的產(chǎn)品精確度和表面粗擦度的要求都高的時(shí)候，進(jìn)給速度要小一點(diǎn)，通常數(shù)值是在20～50mm/min范圍里面。
（4）如果刀具是空行程，尤其是長(zhǎng)距離的在回零的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候進(jìn)給速度就是最高的。
4.1.3背吃刀量的確定
背吃刀量確定的時(shí)候要按照機(jī)床的剛度，加工產(chǎn)品的剛度還有刀具的剛度來(lái)進(jìn)行，在剛度達(dá)到要求的時(shí)候，要讓背吃刀量跟加工余量一樣，這樣一來(lái)走刀就可以少一點(diǎn)，那么生產(chǎn)效率就可以高一些了。車削用量的具體選擇如下：進(jìn)行粗車加工的時(shí)候，先使用的背吃刀量要大，然后再稍微小一點(diǎn)，之后再使用一個(gè)相對(duì)合適的數(shù)值。在進(jìn)行精車加工的時(shí)候，對(duì)于精確度要求比較高的還有表面粗糙度要求比較高的，加工的余量沒(méi)有多大而且是均等的，這個(gè)時(shí)候背吃刀量還有進(jìn)給量都是比較小的。
數(shù)控車削用量推薦表
工件材料
工件材料
切削深度/mm
切削速度/（m.min-1）
進(jìn)給量/（mm.r-1）
刀具材料
碳素鋼 ?(δb? >600Mpa）
粗加工
5～7
60～80
0.2～0.4
YT類
粗加工
2～3
80～120
0.2～0.4
精加工
0.2～0.3
120～150
0.1～0.2
鉆中心孔
?
500～800
?
W18Cr4V
鉆孔
?
～30
0.1～0.2
切斷（寬度＜5mm）
70～110
0.1～0.2
YT類
切斷（寬度＜5mm）
50～70
0.1～0.2
另外，在確定粗車削還有精車削的使用量的時(shí)候，要知道機(jī)床使用說(shuō)明上面的可以切削的范圍，針對(duì)變頻的機(jī)床，因?yàn)橹鬏S轉(zhuǎn)動(dòng)的速度降低的時(shí)候扭矩也降低了，所以對(duì)于這種機(jī)床一定要關(guān)注這個(gè)時(shí)候的切削用量。
4.2 切削用量計(jì)算
查閱相關(guān)資料，確定切削用量。
（1）車端面
ap =1mm
查閱相關(guān)資料，使用的是硬質(zhì)合金刀，這個(gè)刀的刀把大小是20mm×20 mm，
故由 f=0.18mm/r 零件直徑取52mm
查閱有關(guān)資料可以知道切削速度= 150m/min, 那么
得 ns===918.67r/min
取整數(shù)n=900r/min
（2）粗車外圓輪廓
粗車外圓時(shí)，選取Vc=150m/min，f=0.2mm/r，ap=1.5mm，粗加工時(shí)直徑取
值52mm。
則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd
????????????????? ? ?=[（1000×150）/（3.14×52）]r/min=918.67r/min
取900r/min
?????? ?進(jìn)給速度：F =f×n =（0.2×900）mm/min=180mm/min
（3）精車外圓輪廓
精車外圓時(shí)，選取Vc=120m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm，粗加工時(shí)直徑最小值30mm。
則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd
????????????????? ? ?=[（1000×120）/（3.14×30）]r/min=1273.9r/min
取1300r/min
?????? ?進(jìn)給速度：F =f×n =（0.1×1300）mm/min=130mm/min
（4）切槽、切斷
精車外圓時(shí)，選取Vc=20m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm，粗加工時(shí)直徑取20mm。
則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd
????????????????? ? ?=[（1000×40）/（3.14×20）]r/min=636.94r/min
取600r/min
?????? ?進(jìn)給速度：F =f×n =（0.1×600）mm/min=60mm/min
（5）車螺紋
對(duì)螺紋進(jìn)行車加工的時(shí)候，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是小于等于1200-K的,在這里KD代表的就是安全系數(shù)，通常數(shù)值是80。
?? 則：n≤[（1200/2）-80]/r/min=700r/min
第五章 ?程序的編制與仿真加工
編程就是在數(shù)控機(jī)床上講我們需要加工產(chǎn)品的加工過(guò)程，加工過(guò)程里面的參數(shù)，工藝，輔助操作，通過(guò)計(jì)算機(jī)文字輸入到主機(jī)里面去。
在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行編程的時(shí)候有兩種方式，一種是手工，一種是自動(dòng)。
對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行手工編程的時(shí)候，這個(gè)過(guò)程是人工來(lái)進(jìn)行的。在這個(gè)過(guò)程里面，需要我們的程序員對(duì)于代碼還有規(guī)則，以及加工過(guò)程，相關(guān)工藝數(shù)據(jù)都非常的熟悉。加工形狀比較簡(jiǎn)單的產(chǎn)品的時(shí)候，編程進(jìn)行的計(jì)算不是很多，所以步驟也就不是很多，可以通過(guò)手工編程來(lái)操控機(jī)器。
自動(dòng)編程也就是在數(shù)控機(jī)床上的程序都是由計(jì)算機(jī)輸入進(jìn)去的，也就是所數(shù)控機(jī)床是由計(jì)算機(jī)來(lái)控制的。
5.1 對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定
需要加工的產(chǎn)品在機(jī)床上裝夾的方式定下來(lái)了以后，就可以將工件的坐標(biāo)確定下來(lái)。想要通過(guò)啟動(dòng)程序來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工，那么就要將刀具在機(jī)床上的坐標(biāo)確定下來(lái)，作為它運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始點(diǎn)。通常這個(gè)開(kāi)始點(diǎn)都是由對(duì)刀來(lái)確定的。在對(duì)程序進(jìn)行編制的時(shí)候，確定的對(duì)刀點(diǎn)是非常重要的。對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置原則是：（1）便于數(shù)值處理和簡(jiǎn)化程序編制；（2）方便進(jìn)行找正而且在進(jìn)行加工的時(shí)候也方便進(jìn)行查找；（3）引起的加工誤差小?？梢詫⑦@個(gè)對(duì)刀點(diǎn)確定在需要加工的產(chǎn)品上，也可以確定在夾具上，也可以確定在機(jī)床上。但是，在確定這個(gè)對(duì)刀點(diǎn)的時(shí)候盡可能的確定在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或者是工藝基準(zhǔn)上面。
換刀點(diǎn)就是在機(jī)床加工的時(shí)候需要更換刀具的地方，一般這個(gè)地方實(shí)在需要加工產(chǎn)品的外面，這樣換刀才方便。
論文里面的產(chǎn)品的對(duì)刀點(diǎn)是在裝夾后面右邊面的中心，換刀點(diǎn)是在對(duì)刀點(diǎn)x、z方向分別為100，100的位置。
5.2 數(shù)值的計(jì)算
下面的圖主要展示的就是加工產(chǎn)品的編程的參數(shù)
5.3 加工程序清單
程序
說(shuō)明
O0001
程序號(hào)
M03S900T0101
外圓車刀
G0X52Z1
定位
G71U1R1
外圓車削循環(huán)
G71P1Q2U0.5W0.1F200
外圓車削循環(huán)
N1G01X0F150
車端面、外圓M30螺紋大徑、φ28mm、錐度圓柱面、R12.6圓弧、φ48mm圓柱面
Z0
X23
X27W-2
Z-26
X28
W-12
X30
X35.9Z-66.9
G02X48Z-78R12.6
G01Z-91
G01X52
N2U1
S1200
提高轉(zhuǎn)速
G70P1Q2
精車
G0X100
退刀
Z100
退刀
M03S600T0202
換刀切槽
G0X30Z-26
定位
G01X20F40
切槽φ20mmX7mm
X28
W3
X20
X28
W1
X20
G0X100
退刀
Z100
退刀
M03S800T0303
換刀，車螺紋
G0X035Z5
定位
G92X26.5Z-22F2
車螺紋M27X2
X26
X25.7
X25.5
X25.3
X25.1
X25
X25
G0X100Z100
退刀
M30
程序結(jié)束
5.3仿真加工
粗車
精車
切槽
車螺紋
致??? 謝
本人在畢業(yè)課題的設(shè)計(jì)中，學(xué)習(xí)了不少的新知識(shí)，體會(huì)到了學(xué)習(xí)的重要性，同時(shí)，感謝學(xué)校規(guī)劃與教育，給予我們良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，并提供給我們對(duì)學(xué)業(yè)及個(gè)人生涯發(fā)展的多元信息，幫助我們成長(zhǎng)。
感謝三年來(lái)陪伴我們學(xué)習(xí)與生活的恩師，感謝您們對(duì)我精心的教育，感謝您們沒(méi)使我的學(xué)習(xí)變成勞作而成為一種快樂(lè)；謝您們讓我明白自身的價(jià)值；感謝您們幫助我發(fā)現(xiàn)了自己的專長(zhǎng)，而且讓我把事情做得更好。感謝您們?nèi)萑涛业娜涡排c錯(cuò)誤，不僅教會(huì)了我知識(shí)，更教會(huì)了我如何做事，如何做人。
這三年以來(lái)，經(jīng)歷過(guò)的所有事，所有人，都將是我以后生活回味的一部分，是我為人處事的指南針。就要離開(kāi)學(xué)校，走上工作的崗位了，這是我人生歷程的又一個(gè)起點(diǎn)，在這里祝福大學(xué)里跟我風(fēng)雨同舟的朋友們，一路走好，未來(lái)總會(huì)是絢爛繽紛。
總 結(jié)
完成這篇論文，我現(xiàn)在對(duì)于加工產(chǎn)品工藝卡片的程序非常了解了。從一開(kāi)始拿到課題，對(duì)課題進(jìn)行分析，之后再對(duì)課題進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工的完成。在這里面，每一個(gè)步驟都讓我將理論和實(shí)踐結(jié)合在一起。完成畢業(yè)論文以后，我了解了怎么去書(shū)寫(xiě)一個(gè)規(guī)范的畢業(yè)設(shè)計(jì)。最開(kāi)始，要先分析零部件的工藝，之后再是零部件的圖紙，對(duì)于需要加工產(chǎn)品的大小還有精確度都明確下來(lái)。
在做論文的這個(gè)時(shí)期，我將自己這四年學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)都重新復(fù)習(xí)了一遍，通過(guò)各種途徑查找有關(guān)的資料。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一旦遇到難題了，及時(shí)的跟老師請(qǐng)教，跟同學(xué)之間探討。這樣我的論文最終才能圓滿完成。
參考文獻(xiàn)
1、??? 詹華西編．《數(shù)控加工與編程》．西安電子科技大學(xué)出版社，2004年
2、??? 余英良編．《數(shù)控加工編程及操作》．高等教育出版社，2005年
3、??? 李華編．《機(jī)械制造技術(shù)》．高等教育出版社，2006年
4、??? 第一屆全國(guó)數(shù)控技能大賽組委會(huì)編．《決賽試題解析與點(diǎn)評(píng)》．中國(guó)科技技術(shù)出版社，2005年
5、??? 朱淑萍編．《機(jī)械加工工藝及裝備》．機(jī)械工業(yè)出版社，2002年
6、??? 陳子銀，徐鯤鵬編．《數(shù)控加工技術(shù)》．北京理工大學(xué)出版社，2006年
7、??? 武漢華中數(shù)控股份有限公司．《數(shù)控車床編程與操作基礎(chǔ)》
8、??? 薛彥成編．《公差配合與技術(shù)測(cè)量》．機(jī)械工業(yè)出版社．2005年
收藏