軸零件的數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)與手動(dòng)編程含CAD圖

軸零件的數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)與手動(dòng)編程含CAD圖,零件,數(shù)控,車削,加工,工藝,設(shè)計(jì),手動(dòng),編程,cad 軸零件的車削加工工藝設(shè)計(jì)與編程 摘 要 1952年，第一臺數(shù)控機(jī)床問世， 隨著制造業(yè)發(fā)展的需要，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)涉及制造業(yè)的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對國際民生的一些重要行業(yè)國防、汽車等的發(fā)展起著越來越重要的作用。數(shù)控機(jī)床利用其出眾的效率和精良的品質(zhì)，在世界制造業(yè)起到了舉足輕重的作用。數(shù)控機(jī)床它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)，要想機(jī)床能夠正常的運(yùn)行，精準(zhǔn)的加工出合格的產(chǎn)品，操作者必須會(huì)使用計(jì)算機(jī)的設(shè)定和編程。相對于傳統(tǒng)普通機(jī)床來說高水平數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)也是對操作者的一種挑戰(zhàn)。 在金屬加工機(jī)床中，數(shù)控車床的應(yīng)用是相當(dāng)廣泛。目前市場上的數(shù)控車床能滿足車削、鉆孔、攻絲、鉸孔的需要，大大提高了生產(chǎn)效率，減小了很多產(chǎn)品加工難度。本文中以一軸零件加工為例，從機(jī)床的選用、編程、車削參數(shù)及加工工藝路線等方面全方位的體現(xiàn)出軸零件加工的全過程。 關(guān)鍵詞 工藝分析　加工方案　車削參數(shù)　工藝路線 第 30 頁 共 30 頁 目 錄 摘 要 1 第一章 數(shù)控技術(shù)簡介 4 1. 1數(shù)控技術(shù)簡介 4 1.1.1數(shù)控技術(shù)發(fā)展歷史 4 1.1.2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢 4 1.13數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及工作原理 5 1.2、數(shù)控加工工藝簡介 6 第二章 零件加工工藝分析 7 2.1零件圖分析 7 2.2 零件毛坯的選擇 8 2.2.1毛坯的選擇方法 8 2.2.2毛坯的確定 9 2.2.3繪制毛坯簡圖 9 2.3 定位基準(zhǔn)的選擇 10 2.3.1?粗基準(zhǔn)的選擇原則 10 2.3.2精基準(zhǔn)的選擇原則 10 2.3.3零件粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)的確定 10 2.3 夾具的選擇 11 2.3.1夾具種類 11 2.3.2夾具選擇的注意事項(xiàng) 11 2.3.3夾具的確定 11 2.4.加工設(shè)備的選擇 12 2.4.1加工設(shè)備選擇原則 12 2.4.2加工設(shè)備的確定 12 2.5工具、量具的選擇 13 第三章 刀具及切削用量的選擇 14 3.1刀具的選擇和使用 14 3.1.1刀具的選擇原則 14 3.1.2選用刀具的確定 14 3.2 切削用量的選擇 15 3.2.1切削用量的選用原則 15 3.2.2確定背吃刀量 15 3.2.3 確定主軸轉(zhuǎn)速 15 3.2.4確定進(jìn)給速度 17 3.3軸各工序切削參數(shù)的確定 18 3.3.1工序3：粗車φ52外圓 18 3.3.2工序3：精車φ52外圓 18 3.3.3工序3：切φ42槽 18 3.3.4工序4：粗車φ30外圓 18 3.3.5工序4：精車φ30外圓 19 3.3.6工序4：切φ20槽 19 3.3.7工序4：車螺紋 19 第四章 工藝方案的確定和程序編制 20 4.3 工藝過程卡片 20 第五章 零件數(shù)控加工程序的編制 25 5.1工序3 25 5.2工序4 26 第六章 結(jié)束語 28 第七章 致謝詞 29 參考文獻(xiàn) 30 第一章 數(shù)控技術(shù)簡介 1. 1數(shù)控技術(shù)簡介 1.1.1數(shù)控技術(shù)發(fā)展歷史 1948年，美國帕森斯公司接受美國空軍委托，研制直升飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓檢驗(yàn)用樣板的加工設(shè)備。由于樣板形狀復(fù)雜多樣，精度要求高，一般加工設(shè)備難以適應(yīng)，于是提出采用數(shù)字脈沖控制機(jī)床的設(shè)想。 1949年，該公司與美國麻省理工學(xué)院(MIT)開始共同研究，并于1952年試制成功第一臺三坐標(biāo)數(shù)控車床，當(dāng)時(shí)的數(shù)控裝置采用電子管元件。 1959年，數(shù)控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板，出現(xiàn)帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，稱為數(shù)控車( MC Machining Center)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了第二代。 1965年，出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價(jià)格進(jìn)一步下降，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。 60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺計(jì)算機(jī)直接控制多臺機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)(簡稱?DNC)，又稱群控系統(tǒng)；采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(簡稱 CNC)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了以小型計(jì)算機(jī)化為特征的第四代。 1974年，研制成功使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(簡稱MNC)，這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。 20世紀(jì)80年代初，隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能進(jìn)行人機(jī)對話式自動(dòng)編制程序的數(shù)控裝置；數(shù)控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機(jī)床上；數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，具有自動(dòng)監(jiān)控刀具破損和自動(dòng)檢測工件等功能。 20世紀(jì)90年代后期，出現(xiàn)了PC+CNC智能數(shù)控系統(tǒng)，即以PC機(jī)為控制系統(tǒng)的硬件部分，在PC機(jī)上安裝NC軟件系統(tǒng)，此種方式系統(tǒng)維護(hù)方便，易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造。 1.1.2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。從世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面： 1.高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢 2.五軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展 3.智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢 1.13數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及工作原理 數(shù)控機(jī)床的操作和監(jiān)控全部在這個(gè)數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機(jī)床的大腦。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)：? 1、加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；? 2、可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；? 3、加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間 4、機(jī)床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的3~5倍）；? 5、機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；? 6、對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術(shù)要求更高. 按照零件加工的技術(shù)要求和工藝要求，編寫零件的加工程序，然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置，通過數(shù)控裝置控制機(jī)床的主軸運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、更換刀具，以及工件的夾緊與松開，冷卻、潤滑泵的開與關(guān)，使刀具、工件和其它輔助裝置嚴(yán)格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進(jìn)行工作，從而加工出符合圖紙要求的零件。數(shù)控機(jī)床一般由輸入輸出設(shè)備、CNC裝置（或稱CNC單元）、伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置（或稱執(zhí)行機(jī)構(gòu)）、可編程控制器PLC及電氣控制裝置、輔助裝置、機(jī)床本體及測量反饋裝置組成。如下圖是數(shù)控機(jī)床的組成框圖。 1.2、數(shù)控加工工藝簡介 數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的總和，它包含了確定數(shù)控加工內(nèi)容；進(jìn)行工藝分析和零件圖形的數(shù)學(xué)處理；制定工藝方案；選擇數(shù)控機(jī)床的類型；確定工步和進(jìn)給路線；選擇或設(shè)計(jì)刀具、夾具和量具；確定切削參數(shù)；編寫、校驗(yàn)和修改加工程序；編寫加工工藝技術(shù)文件等方面內(nèi)容。??工藝設(shè)計(jì)的好壞直接影響了數(shù)控加工的尺寸精度和表面精度、加工時(shí)間的長短、材料和人工的耗費(fèi)，甚至直接影響了加工的安全性。所以要切實(shí)掌握好數(shù)控加工工藝的內(nèi)容和制定數(shù)控加工工藝的方法。 1、 選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，確定工序內(nèi)容。 2、分析被加工零件圖樣，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線，如工序的劃分、加工順序的安排、與傳統(tǒng)加工工序的銜接等。 3、設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序。如工步的劃分、零件的定位與夾具、刀具的選擇、切削用量的確定等。 4、調(diào)整數(shù)控加工工序的程序。如對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇、加工路線的確定、刀具的補(bǔ)償。 5、分配數(shù)控加工中的容差。 6、處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令。 第二章 零件加工工藝分析 2.1零件圖分析 為了保證技術(shù)圖紙額正確性、完整性以及規(guī)范性，圖紙分析是我們在設(shè)計(jì)過程中一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)；對于零件的機(jī)械加工工藝以及生產(chǎn)制造起著非常重要的作用，需要引起我們設(shè)計(jì)人員的足夠重視。圖紙的工藝性分析與審查是我們對于新產(chǎn)品設(shè)計(jì)、老產(chǎn)品優(yōu)化、測繪設(shè)計(jì)、三來（來圖、來料、來樣）加工進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，之所以要對產(chǎn)品技術(shù)圖紙進(jìn)行工藝審查，原因是為了解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的工藝合理性與否的問題。審查我們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能不能順利加工，怎么樣完成產(chǎn)品的加工，用什么方法完成加工，加工難度有多大，成本大概多少；能不能合理的裝配，采用什么方法來完成裝配，裝配的難易程度如何，維修保養(yǎng)是否方便等一系列問題；總之，產(chǎn)品及圖紙工藝性審查的目的是為了保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、工藝的可行性和加工的經(jīng)濟(jì)性。 軸零件主體為回轉(zhuǎn)體零件，回轉(zhuǎn)體的加工內(nèi)容主要包括端面，外圓，螺紋及螺紋退刀槽的加工，其中尾部外圓尺寸精度較高，在加工中要通過粗加工，半精加工，精加工逐步獲得良好的加工質(zhì)量，保證加工精度。前端錐度與外圓同軸度要求0.04，必須先加工出尾部作為精基準(zhǔn)后，以尾部加工前端，由于零件較長，故采用一夾一頂?shù)难b夾方式，提高零件剛性，獲得更好的加工精度。 2.2 零件毛坯的選擇 2.2.1毛坯的選擇方法 毛坯是根據(jù)零件所需要的形狀以及一些尺寸制成的然后供生產(chǎn)加工的材料。毛坯的選擇要考慮很多的因素： 1、零件的生產(chǎn)類型，本設(shè)計(jì)零件主要是以成批生產(chǎn)為主； 2、零件的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸，本設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)比較簡易，尺寸清楚，屬于中小型零件。 3、零件的材料工藝性和力學(xué)性能要求，即零件的鑄造和鍛造性能，本設(shè)計(jì)零件是采用45#鋼為材料， 4、現(xiàn)有的生產(chǎn)條件水平，即毛坯制造的水平和制造能力以及毛坯是否可以進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn)。根據(jù)以上條件可知，本零件應(yīng)采用鑄件為毛坯。 2.2.2毛坯的確定 1.選擇毛坯類型 由題目要求得知工件材料為45號鋼。調(diào)質(zhì)處理：淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500-650℃之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性。毛坯選用鍛件，綜合零件加工過程分析，該零件加工余量小，生產(chǎn)效率高，適合大批量生產(chǎn)，采用模鍛方法制造毛坯，公差等級為普通級。 2.確定毛坯尺寸公差和機(jī)械加工余量 要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。 （1）公差等級。由工件的功用及技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為普通級。 （2）鍛件重量已知機(jī)械加工后零件的重量為2.5kg由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為3.2kg。 根據(jù)上諸因素，可確定毛坯的機(jī)械加工余量，所得結(jié)果如表3-2所示 表 3-2 毛坯機(jī)械加工余量及毛坯尺寸公差 鍛件質(zhì)量 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)等級 公差等級 3.2kg 普通級 項(xiàng)目() 機(jī)械加工余量() 尺寸公差() Φ52 1.0~2.5(取1.5) Φ55±1 156 1.0~2.5(取2.0) 160±1 2.2.3繪制毛坯簡圖 2.3 定位基準(zhǔn)的選擇 2.3.1?粗基準(zhǔn)的選擇原則 保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則，被加工零件上如有不加工表面，應(yīng)選不加工表面作為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對于加工表面具有一定的相對位置關(guān)系。 2)合理分配加工余量的原則。從保證重要報(bào)名加工余量均勻考慮，應(yīng)選擇重要表面最為粗基準(zhǔn)。 3)便于裝夾的原則。為使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，要求所選用的粗基準(zhǔn)盡可能 平滑光潔，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切割或其他缺陷，并有足夠的支撐面積。 4)粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上一般不得重復(fù)使用的原則。粗基準(zhǔn)通常在同一尺寸方向上只允許使用一次，這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間的位置誤差會(huì)相當(dāng)大，所以組基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用。 2.3.2精基準(zhǔn)的選擇原則 (1)?基準(zhǔn)重合原則 在設(shè)計(jì)時(shí)，為了避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差，我們通常選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。 (2) ?基準(zhǔn)統(tǒng)一原則?? 在加工中盡可能使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)統(tǒng)一，避免基準(zhǔn)不統(tǒng)一造成的誤差。 2.3.3零件粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)的確定 零件首先采用零件毛坯的外圓為粗基準(zhǔn)，符合粗基準(zhǔn)選擇中：便于裝夾和合理分配加工余量兩規(guī)則，使用此粗基準(zhǔn)加工出精基準(zhǔn)，及毛坯外圓，后以毛坯外圓為精基準(zhǔn)加工各加工面。 零件在選用粗基準(zhǔn)加工出一端外圓，在車削另一端時(shí)以加工出的外圓作為精基準(zhǔn)加工該端，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，可以有效提高加工精度。 2.3 夾具的選擇 2.3.1夾具種類 在確定裝夾方案時(shí)，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(jì)設(shè)計(jì)時(shí)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(diǎn)； （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(jià)格便宜。其缺點(diǎn)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。 2.3.2夾具選擇的注意事項(xiàng) 選擇裝夾方法的要點(diǎn)： （1）盡可能的選擇零件的設(shè)計(jì)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）車床高速強(qiáng)力切削時(shí)，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(dòng)可靠； （3）夾具本身要以車床工作臺上安裝法蘭或基準(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，這是和普通機(jī)床的一個(gè)重要區(qū)別。 2.33夾具的確定 該零件形狀規(guī)則，主要加工面為回轉(zhuǎn)體零件，主要的加工可以在車床完成，可以選擇三爪卡盤作為車床的主要夾具。 2.4.加工設(shè)備的選擇 2.41加工設(shè)備選擇原則 通過以上對零件的工藝分析，可知加工此零件需要的設(shè)備主要為車床，對于設(shè)備的型號的選擇主要考慮一下幾個(gè)方面： 1) 機(jī)床的加工范圍：例如機(jī)床的回轉(zhuǎn)直徑或者加工行程是否能夠滿足零件的機(jī)構(gòu)需求。 2) 機(jī)床的加工精度：所選擇的機(jī)床的加工精度必須大于零件的加工精度，這樣才能夠保證零件加工的可靠性 3) 機(jī)床的切削速度范圍：主要體現(xiàn)在機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速，一般來說較大的回轉(zhuǎn)直徑的設(shè)備，轉(zhuǎn)速都比較低，而較小的回轉(zhuǎn)直徑的設(shè)備轉(zhuǎn)速較高，從切削速度的角度來看，較大的設(shè)備是不適合加工較小尺寸的零件。 4) 機(jī)床的切削功率：機(jī)床所提供的切削力必須保證零件的順利加工，也就是說機(jī)床提供的切削力必須大于零件的切削抗力。 5) 機(jī)床的剛性 6) 機(jī)床的經(jīng)濟(jì)性:在滿足上述條件的情況下，竟可能選擇成本較低的設(shè)備，這樣可以大大降低生產(chǎn)成本。 2.42加工設(shè)備的確定 根據(jù)上述各點(diǎn)，為此零件選擇一臺車床，具體型號參數(shù)如下: 項(xiàng) 　目 技術(shù)參數(shù) 床身上最大件回轉(zhuǎn)直徑 Φ250 mm 拖板上最大件直徑 Φ160 mm 最大工件長度 10 / 800 mm 主軸轉(zhuǎn)速范圍 70-3000 rpm 主軸通孔直徑 Φ25 mm 主軸內(nèi)孔錐度 MT6 主軸外端錐體錐度 D4 刀架刀位數(shù) 4 車刀刀桿最大尺寸 16x16 尾座套筒內(nèi)孔錐度 MT3 尾座套筒最大移動(dòng)距離 100mm 主電機(jī)功率 2.2kw 車床外形尺寸（長×寬×高） 1500/1850×800×1680mm 車床毛重 840kg/1000kg 2.5工具、量具的選擇 加工零件圖所選用加工工具、量具 序號 名稱 規(guī)格 精度/mm 數(shù)量 1 游標(biāo)卡尺 0~300mm 0.02 1 3 內(nèi)徑百分表 25~50 0.01 1 4 螺紋規(guī) M22 2 5 粗糙度對比快 一套 1 6 計(jì)算器 函數(shù)計(jì)算器 1 7 -其他輔助工具 卡盤鑰匙、油石等 其他車工常用工具 第三章 刀具及切削用量的選擇 3.1刀具的選擇和使用 3.11刀具的選擇原則 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量，應(yīng)考慮以下方面： 1、根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。 2、根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。 如果粗、精加工選擇相同的刀具，建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來的刀具，因?yàn)榫庸ぬ蕴牡毒吣p情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會(huì)影響精加工的加工質(zhì)量，但對粗加工的影響較小。 3、 根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下應(yīng)選用大直徑、長徑比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的過中心銑刀端刃應(yīng)有足夠的向心角，以減少刀具和切削部位的切削力。 3.12選用刀具的確定 此零件加工使用的刀具匯總?cè)缦拢? 序號 刀具號 刀具名稱 規(guī)格 加工面 備注 1 T01 外圓車刀 粗車刀 端面、外圓 2 T02 外圓車刀 精車刀 外圓 3 T03 切槽刀 2mm 外槽 4 T04 螺紋刀 60度 螺紋 5 T05 中心鉆 A3 鉆中心孔 3.2 切削用量的選擇 3.2.1切削用量的選用原則 切削用量是切削時(shí)各運(yùn)動(dòng)參數(shù)的總稱，包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量（切削深度）。與某一工序的切削用量有密切關(guān)系的刀具壽命（見金屬切削原理），一般分為該工序單件成本最低的經(jīng)濟(jì)壽命和最大生產(chǎn)率壽命兩類。按前者選擇的切削用量稱為最低成本切削用量，這是通常使用的；按后者選擇的切削用量稱為最大生產(chǎn)率切削用量，一般在生產(chǎn)任務(wù)緊迫時(shí)使用。 數(shù)控車削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉(zhuǎn)速n或切削速度vc（用于恒線速度切削）、進(jìn)給速度vf或進(jìn)給量f。這些參數(shù)均應(yīng)在機(jī)床給定的允許范圍內(nèi)選取。 粗車時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。 選擇切削用量時(shí)應(yīng)首先選取盡可能大的背吃刀量ap，其次根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件，選取盡可能大的進(jìn)給量f，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定合適的切削速度vc。增大背吃刀量ap可使走刀次數(shù)減少，增大進(jìn)給量f有利于斷屑。 (2) 精車時(shí)，對加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻。選擇精車的切削用量時(shí)，應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)土盡量提高生產(chǎn)率。因此，精車時(shí)應(yīng)選用較?。ǖ荒芴。┑谋吵缘读亢瓦M(jìn)給量，并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度 3.2.2確定背吃刀量 粗加工時(shí)，除留下精加工余量外，一次走刀盡可能切除全部余量。也可分多次走刀。精加工的加工余量一般較小，可一次切除。在中等功率機(jī)床上，粗加工的背吃刀量可達(dá)8～10mm；半精加工的背吃刀量取0.5～5mm；精加工的背吃刀量取0.2～1.5mm。 3.2.3 確定主軸轉(zhuǎn)速 切削速度vc可根據(jù)己經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度進(jìn)行選取。實(shí)際加工過程中，也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和查表的方法來選取。 粗加工或工件材料的加工性能較差時(shí)，宜選用較低的切削速度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能較好時(shí)，宜選用較高的切削速度。 切削速度vc確定后，可根據(jù)刀具或工件直徑（D）按公式 ： n=l000vc/πD 來確定主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）。 硬質(zhì)合金刀具切削用量推薦表 刀具材料 工件材料 粗加工 精加工 切削速度mm/min 進(jìn)給量 （mm/r） 被吃刀量mm 切削速度 mm/min） 進(jìn)給量 （mm/r） 被吃刀量mm 硬質(zhì) 合金 或涂 層硬 質(zhì)合 金 碳鋼 220 0.2 3 260 0.1 0.4 低合金鋼 180 0.2 0.2 3 3 220 220 0.1 0.1 0.4 高合金鋼 120 0.2 3 160 0.1 0.4 鑄鐵 80 0.2 0.2 3 3 140 140 0.1 0.1 0.4 不銹鋼 80 0.2 2 120 0.1 0.2 鈦合金 40 0.3 0.2 1.5 1.5 60 60 0.1 0.1 0.4 灰鑄鐵 120 0.3 0.3 2 2 150 150 0.15 0.15 0.5 球墨鑄鐵 100 0.2 0.3 2 120 120 0.15 0.15 0.5 鋁合金 1600 0.2 1.5 1600 0.1 0.5 常用切削用量推薦表 工件材料 加工內(nèi)容 背吃刀量 ap／mm 切削速度 vc／m·min-1 進(jìn)給量f/mm·r-l 刀具材料 碳素鋼 σb>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 2-6 120～150 0.1～0.2 碳素鋼 σb>600MPa 鉆中心孔 500～800r·min-1 W18Cr4V 鉆孔 25～30 0.1～0.2 切斷（寬度<5mm） 70～110 0.1～0.2 YT類 鑄鐵HBS<200 粗加工 50～70 0.2～0.4 YG類 精加工 70～100 0.1～0.2 切斷（寬度<5mm） 50～70 0.1～0.2 3.2.4確定進(jìn)給速度 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： 1) 當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(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，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。? 4) 刀具空行程時(shí)，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。 切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度，材料，刀具的材料和刀具的耐用度等因素： 式中: —切削速度，單位為mm/min； —刀具的直徑或工件的直徑，單位為mm。 參數(shù)、π、、都由實(shí)驗(yàn)確定，也可參考有關(guān)切削用量手冊選用。 車直線和圓弧輪廓時(shí)。切削進(jìn)給速度也可由機(jī)床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，以獲得最佳切削狀態(tài)。 3.3軸各工序切削參數(shù)的確定 3.31工序3：粗車φ52外圓 已知毛坯最大加工余量為Zmax=1.5mm,可一次切削，切削深度ap=1.5mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊》），確定粗車fz=0.1mm/r切削速度： 參考有關(guān)手冊，確定V=100m/min 當(dāng)nw=612r/min,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznz=0.1×612=61.2(mm/min) 3.32工序3：精車φ52外圓 已知毛坯最大加工余量為Zmax=0.3mm,可一次切削，切削深度ap=2mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊》），確定精車fz=0.08mm/r切削速度： 參考有關(guān)手冊，確定V=100m/min 當(dāng)nw=918r/min,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznz=0.08×918=73.5(mm/min) 3.33工序3：切φ42槽 選用2mm外圓切槽刀，確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊》），確定粗車fz=0.05mm/r切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=60m/min 當(dāng)nw=455r/min,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznz=0.05×455=22.75(mm/min) 3.34工序4：粗車φ30外圓 已知毛坯最大加工余量為Zmax=12.5mm,可一次切削，切削深度ap=2mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊》），確定粗車fz=0.1mm/r切削速度： 參考有關(guān)手冊，確定V=100m/min 當(dāng)nw=1061r/min,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznz=0.1×1061=106.1(mm/min) 3.35工序4：精車φ30外圓 已知毛坯最大加工余量為Zmax=0.3mm,可一次切削，切削深度ap=2mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊》），確定精車fz=0.08mm/r切削速度： 參考有關(guān)手冊，確定V=150m/min 當(dāng)nw=1592r/min,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznz=0.08×1592=127.4(mm/min) 3.36工序4：切φ20槽 選用2mm外圓切槽刀，確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊》），確定粗車fz=0.05mm/r切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=60m/min 當(dāng)nw=955r/min,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznz=0.05×955=48(mm/min) 3.37工序4：車螺紋 選用60度螺紋車刀，確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊》），確定粗車ap=0.5遞減0.1 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=25m/min 當(dāng)nw=332r/min,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： fm=fznz=2×332=664(mm/min) 第四章 工藝方案的確定和程序編制 4.3 工藝過程卡片 4.4工序卡片 第5章 零件數(shù)控加工程序的編制 5.1工序3 軸 3序 T0101 車外圓 S558M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X60z0 快速定位 G1X-1F0.1 直線插補(bǔ) G0X200Z200 快速退到安全位置 M3S909 主軸正轉(zhuǎn) G0X52Z1 快速定位 G71U1R1 G71粗車循環(huán) G71P1Q2U0.3W0.2F0.1 N1G1x26 粗車輪廓 W-6 X52 Z-40.6 #1=-29.7 #2=-150.3 #3=65-20cos#1 #4=52+30sin#1 G1x#3z#4 N2x60 粗車結(jié)束 G70P1Q2S1592F0.08 G70精車循環(huán) G0X200Z300 快速退回 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M1 選擇性停止 T0202 5mm外槽刀 S769M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G0X60Z3 快速定位 X55 Z-15 快速定位第一個(gè)槽直線插補(bǔ) G1X42F0.05 X55.F1 退到安全位置 G0w-10 快速定位至第二個(gè)槽 G1X42F0.05 直線插補(bǔ) X55.F1 退到安全位置 G0w-10 快速定位至第三個(gè)槽 G1X42F0.05 直線插補(bǔ) X55.F1 退到安全位置 G0Z300 快速退到安全位置 M5 主軸停止 M9 冷卻液關(guān) M30 程序結(jié)束 5.2工序4 O0002 T0101 車外圓 S558M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X60z0 快速定位 G1X-1F0.1 直線插補(bǔ) G0X200Z200 快速退到安全位置 M3S909 主軸正轉(zhuǎn) G0X52Z1 快速定位 G71U1R1 G71粗車循環(huán) G71P1Q2U0.3W0.2F0.1 N1G1x20z0 粗車輪廓 X24w-2 Z-35 X30 W-13 X42w-34 Z-90 N2x60 粗車結(jié)束 G70P1Q2S1592F0.08 G70精車循環(huán) G0X200Z300 快速退回 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M1 選擇性停止 T0202 5mm外槽刀 S769M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G0X60Z3 快速定位 X25 Z-35 快速定位第一個(gè)槽直線插補(bǔ) G1X20F0.05 X25.F1 退到安全位置 G0Z300 快速退到安全位置 M5 主軸停止 M9 冷卻液關(guān) M1 選擇性停止 T0303 車螺紋 S300M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X25Z5 快速定位至安全平面 G92X23.5Z-30F2 車螺紋循環(huán) X23 X22.8 X22.6 X22.4 X22.2 X22.1 X22 X22 G0Z300 退回安全平面 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M30 程序結(jié)束 第六章 結(jié)束語 這次的設(shè)計(jì)是我們離開學(xué)校前對所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行的總結(jié)，同時(shí)讓我們對零件的數(shù)控加工有了一個(gè)更完整的了解。在編寫論文時(shí)，查閱了大量的相關(guān)資料使自己的知識面變廣。同時(shí)因?yàn)橛龅降膯栴}比較多，雖然有時(shí)候很頭痛，但也提高了自己對于分析解決問題的能力。 幾個(gè)星期以來，從開始到畢業(yè)設(shè)計(jì)完成。過程中，體驗(yàn)到了將自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成實(shí)踐的樂趣，雖然經(jīng)常會(huì)有意想不到的問題出現(xiàn)，弄的我很頭疼，但通過自己的努力解決問題后的喜悅及成就感真的很棒，增強(qiáng)了我獨(dú)自工作的自信心，相信對以后的學(xué)習(xí)、工作、生活都將有著很深的影響，鍛煉了邏輯思維能力，實(shí)驗(yàn)操作能力，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。 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(jì)過程中使我學(xué)到很多，為我以后走向社會(huì)，走向我的工作崗位奠定了很好的基礎(chǔ)。以后的工作中，我會(huì)用我這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)的方法和思路來完成每一項(xiàng)工作。 第七章 致謝詞 做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這幾個(gè)星期，的確真的很辛苦，遇到了很多的困難?？嘀凶鳂?，遇到問題時(shí)請教老師和同學(xué)以及網(wǎng)上查閱資料，最終上交了一份我自認(rèn)為比較完美的答卷。對于我來說這是一個(gè)收獲的季節(jié)，即將走向社會(huì)對于剛畢業(yè)的學(xué)生來說，需要面對和學(xué)習(xí)的東西還很多。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)要感謝大學(xué)三年來所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛心銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。最后還要感謝學(xué)院三年來對我的大力栽培。 參考文獻(xiàn) [1]鄒新宇。數(shù)控編程[M].清華大學(xué)出版社,2006年 [2]陳子銀、徐鯤鵬.數(shù)控加工技術(shù)[M].北京理工大學(xué)出版社,2006年[4]? 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