機(jī)械類數(shù)控零件加工工藝分析畢業(yè)論文設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　世界制造業(yè)轉(zhuǎn)移，中國正逐步成為世界加工廠。美國、德國、韓國等國家已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展的高技術(shù)密集時(shí)代與微電子時(shí)代，鋼鐵、機(jī)械、化工等重化工業(yè)發(fā)展中期。</p><p>　　由于數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺

2、服系統(tǒng)、精密檢測(cè)與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的技術(shù)成果，具有高的高柔性、高精度與高度自動(dòng)化的特點(diǎn)，因此，采用數(shù)控加工手段，解決了機(jī)械制造中常規(guī)加工技術(shù)難以解決甚至無法解決的單件、小批量，特別是復(fù)雜型面零件的加工，應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段，提高了機(jī)械制造業(yè)的制造水平，為社會(huì)提供高質(zhì)量，多品種及高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析

3、與具體零件圖的加工，首先對(duì)數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行了簡單的介紹，然后根據(jù)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工分析。第一，根據(jù)本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素選用刀具及刀柄和零件的輪廓特點(diǎn)確定需要4把刀具分別為35°右偏外圓車刀、外切槽刀、60°外螺紋刀、內(nèi)鏜孔刀（刀具體如下圖1.1）。第二，針對(duì)零件圖圖形進(jìn)行編制程序，此零件為軸類零件，外輪廓由直線、圓弧和螺紋組成，零件的里面要鏜出一個(gè)錐孔，在加工過程中，工件需要鉆孔再鏜孔，第三

4、，鉆孔對(duì)刀時(shí)要先回參考點(diǎn)，要以孔中心作為對(duì)刀點(diǎn)，刀具的位置要以此來找正，使刀位點(diǎn)與換刀點(diǎn)重合確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)控加工程序編制，最后用編程模擬軟件對(duì)軸類零件進(jìn)行仿真加工及校驗(yàn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 軸類零件 數(shù)控編程</p><p><b>　　圖1.1</b></p><p>　　35°右偏外圓

5、車刀 外切槽刀</p><p>　　60°外螺紋刀 內(nèi)鏜孔刀</p><p><b>　　目 錄 </b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　第一章 、零件加工工藝分析.............

6、....................</p><p>　　第一節(jié)、零件圖紙工藝分析...................................</p><p>　　第二節(jié)、零件技術(shù)要求分析................................</p><p>　　第三節(jié)、零件毛坯、材料的分析..........................

7、......</p><p>　　第四節(jié)、零件設(shè)備的選擇......................................</p><p>　　第五節(jié)、確定工件的定位與夾具方案….........................</p><p>　　第六節(jié)、確定走刀順序和路線..................................</p&

8、gt;<p>　　6.1.工序Ⅰ 車左端面................................</p><p>　　6.2.工序Ⅱ 左端面打中心孔......</p><p>　　6.3.工序Ⅲ 左端鉆孔 ............................</p><p>　　6.4.工序Ⅳ 粗、精車左端內(nèi)孔至

9、要求尺寸.................</p><p>　　6.5.工序Ⅴ 粗、精車零件左端面各面、倒角...................</p><p>　　6.6.工序Ⅵ 調(diào)頭車右端面...................</p><p>　　6.7.工序Ⅶ 調(diào)頭粗、精車右端面各部倒角、切外螺紋退刀槽、三角形螺紋.............

10、..............</p><p>　　第七節(jié)、 刀具與切削用量的選擇............................</p><p>　　7.1、刀具的選擇.........................................</p><p>　　7.2、切削用量的選擇.................................

11、......</p><p>　　第八節(jié)、數(shù)控加工工序卡..............................</p><p>　　第九節(jié)、數(shù)控加工刀具卡..............................</p><p>　　第十節(jié)、保證加工精度的方法..............................</p><p>

12、;　　第二章 數(shù)控加工程序的編制.....................</p><p>　　1、確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)................................</p><p>　　2、數(shù)值的計(jì)算..............................</p><p>　　3、加工程序.........................

13、.................</p><p>　　第三章 軸類零件仿真加工及檢驗(yàn).....................</p><p>　　第一節(jié)、仿真軟件簡介......................................</p><p>　　第二節(jié)、仿真加工過程.......................................&

14、lt;/p><p>　　結(jié)論..............................................</p><p>　　致謝.............................................</p><p>　　參考文獻(xiàn).........................................</p>

15、<p>　　附錄.................................................</p><p><b>　　前言 </b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　數(shù)控編程設(shè)計(jì)是在完成了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《數(shù)控加工工藝》、《數(shù)控編程》等課程的學(xué)習(xí)并

16、進(jìn)行實(shí)習(xí)后，進(jìn)行的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。 通過設(shè)計(jì)，一方面能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行工藝分析的基本能力，另一方面，也是對(duì)數(shù)控加工過程進(jìn)行的一次綜合訓(xùn)練。通過此次設(shè)計(jì)，學(xué)生可以在以下各方面得到鍛煉： </p><p>　　1、能熟練地運(yùn)用已學(xué)過的基本理論知識(shí)，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到相應(yīng)的實(shí)踐知識(shí)，掌握從零件圖開始到正確地編制加工程序的整個(gè)步驟、方法。 </p><p>　　2、提高編程能力。

17、根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，選擇合理的工藝，編制出既經(jīng)濟(jì)又合理，又能保證加工質(zhì)量的數(shù)控程序。 </p><p>　　3、學(xué)會(huì)使用各類設(shè)計(jì)手冊(cè)及圖表資料。</p><p>　　二、 設(shè)計(jì)任務(wù) </p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要是通過對(duì)零件圖工藝特點(diǎn)，工藝安排，機(jī)械加工工藝過程幾個(gè)方面對(duì)零件加工工藝進(jìn)行分析，然后對(duì)零件的程序進(jìn)行編制，最后用仿真加工以達(dá)到完成對(duì)零件的加

18、工程序進(jìn)行檢驗(yàn)。</p><p><b>　　零件圖如下：</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)意義</b></p><p>　　數(shù)控加工技術(shù)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展具有重要的意義。當(dāng)前我國企業(yè)的生產(chǎn)正逐步從原來的粗放型轉(zhuǎn)向內(nèi)涵型，產(chǎn)品生產(chǎn)也從原來的“粗制”轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬啤?。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，提高生產(chǎn)效率，企業(yè)在未

19、來的生產(chǎn)中自動(dòng)化程度將大大的提高，一線的生產(chǎn)將向機(jī)電一體化，程控化，數(shù)字化方向發(fā)展，形成迫使我們?cè)跈C(jī)械加工方面不僅要會(huì)操作普通機(jī)床而且要會(huì)操作數(shù)控機(jī)床，此外，還要求我們具有分析、判斷、處理生產(chǎn)過程中的突發(fā)事件的能力；具有開拓創(chuàng)新能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和交際能力。通過本課題的完成，我們能夠加強(qiáng)自己對(duì)數(shù)控知識(shí)的掌握。</p><p>　　第一章 零件加工工藝分析</p><p>　　第一節(jié)、 零件

20、的結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p>　　零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性，即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于成形，并且成本低，效率高。</p><p>　　1.零件圖紙的工藝分析</p><p><b>　　如圖所示</b></p><p><b>　　零件結(jié)構(gòu)分析</b&

21、gt;</p><p>　　由圖我們可知，本零件上由圓柱面、內(nèi)孔、內(nèi)圓錐面、圓弧面、溝槽、和螺紋等部分組成。零件車削加工成形輪廓的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜、需兩頭加工，零件的加工精度和表面質(zhì)量要求都很高</p><p>　　該零件重要的徑向加工部位有mm圓柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6µm）、圓柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6µm）、R6mm圓弧與R20mm圓弧相切過渡區(qū)、的內(nèi)孔（表面

22、粗糙度Rɑ=1.6µm）、長徑比為1：2的內(nèi)錐（小端直徑為、M20x2-6g三角形外螺紋，其余表面粗糙度均為Rɑ=3.2µm）。零件符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45鋼，毛胚為ф50mm*130mm</p><p>　　第二節(jié)、零件技術(shù)要求分析</p><p>　　小批量生產(chǎn)條件編程，不準(zhǔn)用砂布和銼刀修飾平面，這是對(duì)平面高精度的要求，未注公差尺寸

23、按GB1804-M，熱處理，調(diào)質(zhì)處理，HRC25-35，未注粗糙度部分光潔度按Ra6.3，毛胚尺寸ф50mmx130mm。</p><p><b>　　加工難點(diǎn)及處理方案</b></p><p>　　分析圖紙可知，此零件對(duì)平面度的要求高，左端更有內(nèi)輪廓加工，為提高零件質(zhì)量，采用以下加工方案：</p><p>　　1. 對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度要求

24、較高的尺寸，編程時(shí)采用中間值。</p><p>　　2.在輪廓曲線上，有一處既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。</p><p>　　3.零圖紙中含有圓柱度，為保證其形位公差，應(yīng)盡量一次裝夾完成左端面的加工以保證其數(shù)值。</p><p>　　4.本設(shè)計(jì)圖紙中的各平面和外輪廓表面的粗糙度要求可采用粗加工---精加工

25、加工方案，并且在精加工的時(shí)候?qū)⑦M(jìn)給量調(diào)小些，主軸轉(zhuǎn)速提高。</p><p>　　5.螺紋加工時(shí)，為保證其精度，在精車時(shí)選擇改程序的方法，將螺紋的大徑值減小0.18-0.2mm，加工螺紋時(shí)利用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度要求。</p><p>　　選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度</p><p>　　第三節(jié). 零件毛坯、材料的分析 </p>

26、<p><b>　　1）.材料的分析</b></p><p>　　該軸零件加工中，刀具與工件之間的切削力較大。工件材料的可切削性能。強(qiáng)度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機(jī)械性能都跟工件的材料有關(guān)。所以選擇45鋼為該軸類零件的材料。45鋼的化學(xué)成分中含C0.42%～0.50%，Si0.17%～0.37%，Mn0.50～0.80%，P ≤0.035%，S≤0.035%，Cr≤0.25%

27、，N≤0.25%,Cu≤0.25%.45鋼在進(jìn)行冷加工時(shí)硬度要求，熱軋鋼，壓痕直徑不小于3.9，布氏硬度不小于241HB，退火鋼壓痕直徑不小于4.4，布氏硬度不小于187HB，45鋼的機(jī)械性能：δs≥335Mpa，δb≥600Mpa，∮≥40％，Ak≥47J。45鋼相對(duì)切削性硬質(zhì)合金刀具1.0，高速鋼刀具1.0，45鋼經(jīng)濟(jì)合理對(duì)加工刀具的要求也合理，45鋼用途廣泛，主要是用來制造汽輪機(jī)、壓縮機(jī)，泵的運(yùn)動(dòng)零件制造齒輪、軸活塞銷等零件。根據(jù)

28、以上數(shù)據(jù)適合該軸的加工。</p><p><b>　　2）.毛坯的分析</b></p><p>　　軸類零件的毛坯有棒料、鍛件和鑄件三種。</p><p>　　鍛件：適用與零件強(qiáng)度較高,形狀較簡單的零件。尺寸大的零件因受設(shè)備限制，故一般用自由鍛；中、小型零件可選模鍛；形狀復(fù)雜的剛質(zhì)零件不宜用自由鍛。</p><p>　　

29、鑄件：適用于形狀復(fù)雜的毛坯。</p><p>　　鋼質(zhì)零件的鍛造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。根據(jù)該軸零件的結(jié)構(gòu)形狀和外輪廓尺寸，所以采用鍛件。</p><p>　　本零件的毛坯宜采用鍛件，由棒料鋸割，模鍛毛坯至Φ40X425mm,使鋼材經(jīng)過鍛壓，獲得均勻的纖維組織，提高其力學(xué)性能，同時(shí)也提高零件與毛坯的比重，減少材料消耗</p><p>　　第四節(jié)、 零件

30、設(shè)備的選擇</p><p>　　數(shù)控車床能對(duì)軸類或盤類等回轉(zhuǎn)體零件自動(dòng)地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)等的工作。根據(jù)零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車床機(jī)構(gòu)簡單，價(jià)格相對(duì)較低，這類車床設(shè)置三爪自定心卡盤、普通尾座或數(shù)控液壓尾座，適合車削較長的軸類零件。根據(jù)主軸的配置的要求選擇臥式數(shù)控車床。數(shù)控車床具有加工精度高，能做直線和圓

31、弧插補(bǔ)，數(shù)控車床剛性良好，制造和對(duì)刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀特別復(fù)雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體，而且能比較方便的車削錐面和內(nèi)外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產(chǎn)效率。所以對(duì)加工時(shí)非常有利的。</p><p>　　第五節(jié)、確定工件的定位與夾具方案</p><p><b>　　確定裝夾方案</b>&

32、lt;/p><p>　　在數(shù)控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn)，在裝夾工件時(shí)，應(yīng)考慮以下幾種因素：</p><p>　　1.盡可能采用通用夾具，必須時(shí)才設(shè)計(jì)制造專用夾具；</p><p>　　2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足精度要求；</p><p>　　3.易于定位和裝夾；&l

33、t;/p><p>　　4.易于切削的清理；</p><p>　　5.抵抗切削力由足夠的剛度；</p><p>　　使用三爪自定心卡盤夾持零件的毛坯外圓，確定零件伸出合適的長度（應(yīng)將機(jī)床的限位距離考慮進(jìn)去）。零件需要加工兩端，因此需要考慮兩次裝夾的位置，考慮到左端的Φ38mmx35mm的臺(tái)階可以用來裝夾，因此先加工左端，然后調(diào)頭夾住Φ38mmx35mm的臺(tái)階加工右端。 &

34、lt;/p><p><b>　　定位基準(zhǔn)</b></p><p>　　工件的定位與基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致，應(yīng)防止過定位，對(duì)與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)在數(shù)控機(jī)床上要仔細(xì)找正。</p><p>　　由于這個(gè)工件是個(gè)實(shí)心軸，末端要鏜一個(gè)30的錐孔，因軸的長度不是很長，所以采用工件的右端面和48的外圓作定位基準(zhǔn)，使用普通三爪卡盤

35、夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標(biāo)的原點(diǎn)，對(duì)刀點(diǎn)在（100.100）處。</p><p>　　由于此零件全部表面都需加工，應(yīng)選用外圓及一端面為粗基準(zhǔn)，然后通過“互為基準(zhǔn)的原則”進(jìn)行加工。遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。加工左端時(shí)選擇在毛坯外圓柱段的右端外圓表面，加工右端時(shí)選擇在Φ38 mm外圓柱段的表面，以體現(xiàn)定位基準(zhǔn)是軸的中心線。</p><p>　　第六節(jié)、確定走刀順序和路線</p

36、><p>　?、傧却趾缶?先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。</p><p>　?、谙戎骱蟠?先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊 固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進(jìn)行。</p><p>　?、巯让婧罂?對(duì)

37、于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時(shí)也給孔加工帶來方便。</p><p>　?、芑嫦刃?用作精基準(zhǔn)的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時(shí)包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，軸類零件頂尖孔的加工</p><p>

38、　　綜上所訴：此零件的的加工順序如下：</p><p>　　6.1 工序Ⅰ 車左端面，將毛坯車為127mm的棒料</p><p>　　6.2.工序Ⅱ 左端面打中心孔 選用Φ5mm的中心鉆（手動(dòng)鉆孔）</p><p>　　6.3.工序Ⅲ 左端鉆孔（鉆Φ20mm深-32mm的孔）手動(dòng)鉆孔</p><p>　　加工孔Φ20mm，刀具選用硬質(zhì)合

39、金鉆頭，直徑為20mm，使用切削液位乳化液?！稒C(jī)械加工工藝手冊(cè)》</p><p>　　1)確定進(jìn)給量f，由于孔徑較大，故采用數(shù)控車床CK6132A, 查得f=0.26～0.40mm/r，選擇f=0.35mm/r。</p><p>　　2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命，根據(jù)表查得鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.8～1.2mm，壽命為T=75min。</p><p>　　3）鉆孔速度v，

40、 =14，zv=0.25，xv=0，yu=0.4，m=0.125</p><p>　　由表3.4-7知，鉆孔速度的修正系數(shù)， =0.88 =0.75</p><p>　　查Z535型鉆床取n=195r/min，實(shí)際切削速為v=16r/min。</p><p>　　鉆頭走刀路線如下圖：</p><p>　　6.4.工序Ⅳ 粗、精車

41、左端內(nèi)孔至要求尺寸</p><p>　　6.5.工序Ⅴ 粗、精車零件左端面各部、倒角</p><p>　　6.6.工序Ⅵ 調(diào)頭車右端面將零件車至要求尺寸進(jìn)給路線如圖6.1。</p><p>　　6.7.工序Ⅶ 調(diào)頭粗、精車右端面各部倒角、切外螺紋退刀槽、三角形螺紋</p><p>　　第七節(jié)、刀具與切削用量的選擇</p>

42、<p>　　7.1. 刀具的選擇</p><p>　　數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以

43、提高刀具加工的剛性。 </p><p>　　在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量；②一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟；③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；④先銑后鉆 ；⑤先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換

44、刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。</p><p>　　綜上所述：本零件的加工，(1) 選用φ5mm中心鉆鉆削中心孔。用ф20mm的鉆頭加工左端的孔，(2) 粗車及平端面選用35°硬質(zhì)合金左偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選Kr´=35°。</p><p>　　為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車和車螺紋選用硬質(zhì)合金60°外螺紋車刀，刀尖圓弧半

45、徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取re=0.15～0.2mm 。</p><p>　　刀具的選擇是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。刀具選擇合理與否不僅影響機(jī)床的加工效率、而且還影響加工質(zhì)量。選擇刀具通?？紤]機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等。</p><p>　　與傳統(tǒng)的車削方法相比，數(shù)控車削對(duì)刀具的要求較高。不僅要求精度高、鋼度好、耐用度高、而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型

46、優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。</p><p>　　7.2.切削用量的選擇</p><p>　　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

47、限度提高生產(chǎn)率，降低成本。</p><p>　　1）、主軸轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。根據(jù)本例中零件的加工要求，考慮工件材料為45鋼，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，粗加工選擇轉(zhuǎn)速500r/min,精加工選擇1000r/min車削外圓，考慮細(xì)牙螺紋切削力不大，采用400r/min來車螺紋，而內(nèi)孔由于剛性較差，采用粗車600 r/min，比較

48、容易達(dá)到加工要求，切槽的切削刀較大，采用350 r/min更穩(wěn)妥。</p><p>　　2、進(jìn)給速度（進(jìn)給量）F(mm/r，mm/min)的選擇 </p><p>　　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)零件的加工進(jìn)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。一般粗車選用較高的進(jìn)給速度，以便較快去除毛坯余量，精車以考慮表面粗糙和零

49、件精度為原則，</p><p>　　粗加工時(shí)，由于對(duì)工件的表面質(zhì)量沒有太高的要求，這時(shí)主要根據(jù)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和剛性、刀桿的強(qiáng)度和剛性、刀具材料、刀桿和工件尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來選取進(jìn)給速度。精加工時(shí)，則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來選取進(jìn)給速度。進(jìn)給速度Vf可以按公式Vf =f×n計(jì)算，式中f表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，粗車時(shí)一般取0.3～0.8mm/r；精車時(shí)常取0.1～0.3mm/r；切

50、斷時(shí)常取0.05～0.2mm/r。</p><p>　　應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度，得出下表</p><p><b>　　3）、背吃刀量確定</b></p><p>　　背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，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(除去精車量)，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精

51、加工余量。本例中，背吃刀量的選擇大致為</p><p>　　總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。</p><p>　　切削用量對(duì)于不同的加工方法，需選用不同的切削用量。合理的選擇切削用量，對(duì)零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。</p><p>　　

52、切削用量的選擇方法：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。精車時(shí)，對(duì)加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻，應(yīng)著重考慮如何保證加工精度，且在此基礎(chǔ)上如何提高加工效率。因此，要求精車時(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。</p><p>　　第八節(jié)、數(shù)控加工工序卡片</p><p>　　第九節(jié)、

53、數(shù)控加工刀具卡片</p><p>　　第十節(jié)、 保證加工精度的方法</p><p>　　為了保證和提高加工精度，必須根據(jù)生產(chǎn)加工誤差的主要原因，采取相應(yīng)的誤差預(yù)防或誤差補(bǔ)償?shù)扔行У墓に囃緩酱胧﹣碇苯涌刂圃颊`差或控制原始誤差對(duì)零件加工精度的影響。</p><p><b>　　一、刀具半徑的選定</b></p><p>　

54、　1.刀具的半徑R比工件轉(zhuǎn)角處半徑大時(shí)不能加工。</p><p>　　2.刀具較小時(shí)不能用較大的切削量加工（刀具剛性差）。</p><p>　　二、采用合適的切削液</p><p>　　1.切削液主要用來減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液，對(duì)提高刀具耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度起重要的作用。</p><p>　　2.非水溶性

55、切削液：切削油、固體潤滑劑，非溶性切削液主要起潤滑作用。</p><p>　　3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷卻作用和清洗作用。</p><p>　　故本設(shè)計(jì)加工時(shí)采用水溶液進(jìn)行冷卻。</p><p><b>　　數(shù)控加工程序的編制</b></p><p><b>　　數(shù)控加工的特點(diǎn)：&

56、lt;/b></p><p>　　1.采用數(shù)控機(jī)床加工零件可以提高加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。</p><p>　　2.數(shù)控機(jī)床可以完成普通機(jī)床難以完成，或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工。</p><p>　　3.采用數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)效率上，可以比普通機(jī)床提高2～3倍，尤其對(duì)某些復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)效率可提高十倍甚至幾十倍。</p><p&g

57、t;　　4.可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。</p><p>　　5.采用數(shù)控機(jī)床有利于向計(jì)算機(jī)控制與管理方面發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化創(chuàng)造條件。</p><p><b>　　數(shù)控編程的分類：</b></p><p>　　數(shù)控編程一般分為兩種：一種是手工編程，另一種是自動(dòng)編程。</p><p>　　手工編程是由分析零件圖，確定工藝過程

58、，數(shù)值計(jì)算，編寫零件加工程序單，程序的輸入和檢驗(yàn)都是由工人完成的。特點(diǎn)：對(duì)于加工形狀簡單的零件，計(jì)算比較簡單，程序不是很多，采用手工編程（仍被廣泛應(yīng)用）較容易完成，而且經(jīng)濟(jì)，及時(shí)，因此在點(diǎn)位加工及直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應(yīng)用，但對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線，列表曲線的零件，用手工編程就有一定的困難，出錯(cuò)的機(jī)率增大，有的無法編程序。</p><p>　　自動(dòng)編程：用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序

59、的過程。特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)圖編程，編程準(zhǔn)確，不易出錯(cuò)，安排走刀路線合理，從而使加工準(zhǔn)確。本零件的凸輪加工就采用自動(dòng)編程來完成的。</p><p>　　確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)</p><p>　　數(shù)控機(jī)床采用右手笛卡兒直角坐標(biāo)系，其基本坐標(biāo)軸為X、T、Z直角坐標(biāo)系，相對(duì)于每個(gè)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為A、B、C。</p><p>　　編程原點(diǎn)也稱工件原點(diǎn)，一般用G92或

60、G54-G59（對(duì)于數(shù)控鏜銑床）和G50（對(duì)于數(shù)控車床）設(shè)置。</p><p>　　根據(jù)以上可以知道，編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)的選擇要滿足以下幾個(gè)方面的要求：</p><p>　　1.所選的編程原點(diǎn)及坐標(biāo)系要使程序編制簡單。</p><p>　　2.編程原點(diǎn)應(yīng)選在容易找正，并在加工過程中便于檢查的位置。</p><p>　　3.引起的加工誤差小。

61、</p><p>　　4.一般回轉(zhuǎn)體零件的編程零點(diǎn)選在其加工面的回轉(zhuǎn)軸線與端面交點(diǎn)處。</p><p><b>　　數(shù)值的計(jì)算</b></p><p>　　R6mm、R20mm兩圓弧切點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：</p><p>　　作輔助線如下圖所示，兩三角形為相似三角形，運(yùn)用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例求未知邊。</p>&

62、lt;p>　　將=26mm、=6.923mm代入=²-²在開方，得出=25.601mm。</p><p>　　因相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例，故=，將=6mm、=26mm、=25.601mm代入，得兩段圓弧且點(diǎn)的坐標(biāo)為（X29.44,Z-25.6）。</p><p>　?、趫A錐大端直徑計(jì)算：</p><p>　　由公式C=D-d ∕L</p

63、><p>　　得1／2=D-25／10，即內(nèi)圓錐的大端直徑為D=30mm。</p><p><b>　　③螺紋尺寸計(jì)算：</b></p><p>　　螺紋大徑：d=D≈19.85mm；</p><p>　　螺紋小徑：d1=D1=d-1.0825p=（20-1.0825*2）mm=17.835mm；</p>&l

64、t;p>　　螺紋中徑：d2=D2=d-0.6495p=（20-0.6495*2）mm=18.701mm。</p><p><b>　　3.加工程序</b></p><p><b>　　左端</b></p><p><b>　　右端</b></p><p>　　軸類零件仿真

65、加工及檢驗(yàn)</p><p>　　第一節(jié)、仿真軟件介紹</p><p><b>　　軟件簡介</b></p><p>　　市面上的仿真軟件有很多，例如：南京斯沃和上海宇龍、斐克，這里我們選用斯沃，南京斯沃軟件技術(shù)有限公司開發(fā)的，是結(jié)合機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與高校教學(xué)訓(xùn)練一體所開發(fā)的國內(nèi)第一款自動(dòng)免費(fèi)下載更新的數(shù)控仿真軟件。通過該軟件可以使學(xué)生達(dá)

66、到實(shí)物操作訓(xùn)練的目的，又可大大減少昂貴的設(shè)備投入。</p><p>　　斯沃?jǐn)?shù)控仿真(數(shù)控模擬)軟件包括16大類，66個(gè)系統(tǒng)，121個(gè)控制面板。具有FANUC、SIEMENS(SINUMERIK)、MITSUBISHI、FAGOR、美國哈斯HAAS、PA、廣州數(shù)控GSK、華中世紀(jì)星HNC、北京凱恩帝KND系統(tǒng)、大連大森DASEN、南京華興WA、 江蘇仁和RENHE、南京四開、天津三英、成都廣泰GREAT、巨森數(shù)控

67、JNC編程和加工功能，學(xué)生通過在PC機(jī)上操作該軟件，能在很短時(shí)間內(nèi)掌握各系統(tǒng)數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心的操作，可手動(dòng)編程或讀入CAM數(shù)控程序加工，教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，可隨時(shí)獲得學(xué)生當(dāng)前操作信息。斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件也是目前國內(nèi)唯一自動(dòng)免費(fèi)下載更新的數(shù)控仿真軟件</p><p><b>　　2.斯沃界面</b></p><p>　　打開軟件，選擇GSK980TD</p&g

68、t;<p><b>　　工作界面</b></p><p>　　第二節(jié)、仿真加工過程</p><p><b>　?。ㄒ唬┑谝欢渭庸?lt;/b></p><p><b>　　1.導(dǎo)入程序</b></p><p><b>　　2.裝入刀具</b><

69、;/p><p><b>　　3.設(shè)置毛胚，</b></p><p><b>　　4.對(duì)刀，輸入刀補(bǔ)</b></p><p><b>　　5.開始加工</b></p><p>　　加工左端，因?yàn)橛袃?nèi)部輪廓的加工，這里選擇透明模式，便于觀察。 </p><p>

70、　　鉆孔 鉆一個(gè)ф20mm深度為32mm的孔</p><p><b>　　完成內(nèi)輪廓加工</b></p><p><b>　　完成外圓柱面的加工</b></p><p><b>　　第一段加工完成</b></p><p>　?。ǘ┱{(diào)頭第二段加工</p><

71、;p><b>　　車零件右端外輪廓</b></p><p><b>　　整個(gè)零件的仿真</b></p><p>　　至此整個(gè)零件仿真加工完成</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從設(shè)計(jì)的過程中學(xué)到了很多在書本上沒有的內(nèi)容，加

72、深了對(duì)數(shù)控機(jī)床的了解，鞏固了書本的知識(shí)。 </p><p><b>　　結(jié)論總結(jié)如下：</b></p><p>　　對(duì)于某個(gè)零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床完成。而往往只是其中的一部分適合于數(shù)控加工。這就需要對(duì)零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。</p><p>　　2.在確定走刀路線

73、時(shí)，最好畫一張工序簡圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫上去，這樣可為編程帶來不少方便。</p><p>　　3.有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工面，但考慮到程序太長，會(huì)受到某些限制，如：控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制等。此外，程序太長會(huì)增加出錯(cuò)與檢索困難。因此程序不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多。</p><p><b>　　致謝</b>

74、</p><p>　　本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，雖然時(shí)間不是太長，但卻讓我在作論文的這個(gè)過程中學(xué)到了很多的知識(shí)。通過此次設(shè)計(jì)使我感悟到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性和必要性，為我們能夠更好地邁入工作崗位做了充分的準(zhǔn)備，是我從學(xué)生到技術(shù)人員轉(zhuǎn)變的重要過渡，因此我十分重視學(xué)校給我提供的這次學(xué)習(xí)和鍛煉的機(jī)會(huì)。</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，我做了大量的咨詢和總結(jié)，收集了較大的技術(shù)資料。閱讀了大量的專業(yè)文

75、獻(xiàn)，并將它們應(yīng)用到了畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，并在設(shè)計(jì)中進(jìn)行了分析，研究。同時(shí)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，得到了指導(dǎo)教師的專業(yè)知識(shí)及其它知識(shí)的講授，這將使我在以后的工作中有很大。感謝所有老師的幫助，讓我們的設(shè)計(jì)更加完美。在此，也非常感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和系領(lǐng)導(dǎo)給予了我這次機(jī)會(huì)，讓我得以施展自己所學(xué)，達(dá)到學(xué)以致用的目的。由于經(jīng)驗(yàn)欠缺，不妥之處，懇請(qǐng)各位老師海涵并與予指正，以便于我以后更好的學(xué)習(xí)和工作，感謝老師給予我的指導(dǎo)。</p><p>　　

76、非常感謝各位指導(dǎo)老師，沒有你們交給我們知識(shí)，我們是不可能完成這項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計(jì)，非常感謝你們這幾年對(duì)我們的辛勤教導(dǎo)，你們不僅僅是傳授給我們了知識(shí)，更是教會(huì)我們技能，從而讓我們?cè)谶@個(gè)社會(huì)上更好的立足，讓我們的人生更加豐富多彩，在這里我們?nèi)M成員**向你們致敬?。?！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　（1）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)，主編：潭嶺 ，重慶大學(xué)

77、出版社；</p><p>　?。?）數(shù)空機(jī)床編程，主編：杜國成，北京 機(jī)械工業(yè)出版社；</p><p>　　（3）現(xiàn)代機(jī)械制造工藝，主編：陳錫渠，北京 清華大學(xué)出版社；</p><p>　　（4）數(shù)控機(jī)床加工工藝，主編： 華茂發(fā)，北京 機(jī)械工業(yè)出版社；</p><p>　?。?）公差配合與測(cè)量技術(shù)，主編： 姚云英，北京 機(jī)械工業(yè)出版社；<