典型細長軸數(shù)控加工工藝分析與編程【含UG三維零件圖2張CAD零件圖帶卡片】【需要咨詢購買全套設(shè)計請加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下：
典型細長軸數(shù)控加工工藝分析與編程摘 要本文主要闡述典型軸類零件的數(shù)控加工工藝，內(nèi)容包括零件圖的工藝分析、工件的裝夾方案、零件的加工工藝分析、工藝流程、程序設(shè)計等，其中零件圖的工藝分析包括零件圖的完整性及正確性、材料、技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)工藝性等方面的分析。軸類零件在整個制造工業(yè)中發(fā)揮著重要作用。在汽車領(lǐng)域起著連接動力裝置和運動裝置的部位，在重型機械領(lǐng)域，起著傳動動力，吊卸重物的重要組成部分等。細長軸作為軸類零件的一種，在整個軸類零件中也扮演著重要角色。現(xiàn)根據(jù)其零件特性，對其加工過程作詳細分析，確定其加工過程中所選刀具的種類、型號及其注意事項，并總結(jié)出該軸類零件的加工過程。【關(guān)鍵詞】 工藝分析 數(shù)控 軸 編程AbstractThis paper mainly describes the CNC machining technology of typical shaft parts,including parts drawing process analysis, workpiece clamping scheme, machiningprocess analysis, process, program design, the process of parts drawing analysis includes the analysis of parts drawing, completeness and accuracy of thematerials, technical requirements, structure technology etc..Shaft parts play an important role in the manufacturing industry. Connects thepower device and moving device parts in the automotive field, in heavy machinery, transmission power plays, hoisting and unloading heavy important part. The elongated shaft as a shaft parts, shaft parts in the whole also plays an important role. Now according to the characteristics of parts, make detailed analysis on the machining process, determine the species, and its model toolselected its processing in the process of attention, and summarizes the processof shaft parts.[keyword] process analysis of NC axis programming目 錄摘 要 ..............................................................2Abstract............................................................3目 錄 ..............................................................4引 言 ..............................................................5第一章 零件圖的分析 ...............................................61.1 零件的結(jié)構(gòu)分析 ...............................................61.2 零件的技術(shù)要求 ...............................................71.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 .........................................81.4 零件的三維圖紙 ...............................................8第二章 零件圖的工藝規(guī)程設(shè)計 .......................................92.1 確定毛坯 ....................................................92.1.1 毛坯類型 ...............................................92.1.2 毛坯余量確定 ...............................................92.2 數(shù)控車床加工方法的選擇 ......................................102.3 裝夾與定位 ..................................................132.4 加工順序的安排 ..............................................132.5 選擇刀具 ....................................................152.6 確定切削用量 ................................................172.7 選擇機床和數(shù)控系統(tǒng) ..........................................172.8 填寫工序卡片 ................................................18第三章 編制零件的加工程序 ..........................................193.1 確定工件坐標(biāo)系、對刀點及換刀點 ..............................193.2 編制零件加工程序 ............................................19第四章 車床安全操作規(guī)程 ............................................28總結(jié) ...............................................................29參考文獻 ...........................................................30致 謝 .............................................................31引 言數(shù)字控制機床（Numerically Controlled Machine Tool）簡稱數(shù)控(CNC)是控發(fā)展起來的一種自動控制技術(shù)，是用數(shù)字信息實現(xiàn)自動控制機床運轉(zhuǎn)的一種技術(shù)。數(shù)控機床是綜合應(yīng)用計算機，自動控制，自動檢測及精密機械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。它的出現(xiàn)給世界帶來了巨大的效益，引起了世界各國科技界和工業(yè)界的普遍重視。隨著數(shù)控的發(fā)展，數(shù)控機床已是衡量一個國家機械制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，其增加值約占我國國內(nèi)生產(chǎn)總值的 40%以上，而先進的制造技術(shù)是振興制造業(yè)系統(tǒng)工程的重要組成部分。21 世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)突飛猛進、不斷取得新突破的世紀(jì)，它是數(shù)控技術(shù)全面發(fā)展的時代。數(shù)控機床代表一個民族制造工業(yè)現(xiàn)代化的水平，隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，制造技術(shù)和自動化水平的高低已成為衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標(biāo)志。數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過數(shù)控加工程序的運行，可自動完成內(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，并能進行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。本文主要討論的就是作為制造業(yè)的組成部分數(shù)控車床。主要內(nèi)容有關(guān)于數(shù)控車床的編程方法、編程的注意事項、加工工藝分析、刀具的選用、刀位軌跡計算。通過對數(shù)控專業(yè)的學(xué)習(xí)和一段時間的實習(xí)，對數(shù)控機床和編程和操作有一定程度的了解和掌握，已經(jīng)可以進行獨立的編程和操作，本次設(shè)計通過選取一個皮帶盤零件加工，介紹了零件的工藝分析、數(shù)控加工工藝、程序的編寫以及對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的了解。這次設(shè)計就達到了這樣的目的，使自己更了解數(shù)控機床，對它的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等有了更進一步的掌握，使自己的理論水平和實際操作水平更上一層樓。第一章 零件圖的分析1.1 零件的結(jié)構(gòu)分析圖 1.1 傳動軸軸類零件在整個制造工業(yè)中發(fā)揮著重要作用。在汽車領(lǐng)域起著連接動力裝置和運動裝置的部位，在重型機械領(lǐng)域，起著傳動動力，吊卸重物的重要組成部分等。圖 1.1 中所示本零件比較復(fù)雜,由螺紋（M30X1.5）,切槽（寬 3mm）,圓?。≧48，R4） ，內(nèi)孔（Φ9）等特征組成。圖 1.2 細長軸軸類零件是機械加工中常見的加工零件之一，在各類機械中應(yīng)用很廣。細長軸作為軸類零件的一種，在整個軸類零件中也扮演著重要角色。圖 1.2 中所示本零件比較簡單,由螺紋（M18X1.5）,切槽（寬 5mm）,，內(nèi)孔（Φ3）等特征組成。1.2 零件的技術(shù)要求零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度要求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性，以及實現(xiàn)的可能性，重點分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準(zhǔn)備。同時通過分析以確定技術(shù)要求是否過于嚴(yán)格，因為過高的精度和過小的表面粗糙度要求會使工藝過程變得復(fù)雜，加工難度大，增加不必要的成本。傳動軸的精度要求較高其中外圓尺寸精度最高為 0.002mm，內(nèi)輪廓尺寸精度最高為 0.03mm，長度尺寸精度最高為 0.36mm；形狀精度有：Φ40 的圓柱度為 0.008mm，Φ32 的精度為 0.008mm；（等等，其余的請參照零件圖紙） ；05.?該零件的表面粗糙度要求較高，最高表面達到 Ra1.6um，最低為 6.3um。細長軸的精度要求一般，其中外圓尺寸精度最高為 0.03，對于孔沒有和長度較高的精度要求， （等等，其余的請參照零件圖紙） ；該零件的表面粗糙度要求較高，最高表面達到 Ra1.6um，最低為 3.2um。1.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析傳動軸該零件屬于軸類零件，其結(jié)構(gòu)主要由內(nèi)外圓柱面、內(nèi)圓錐面、外直螺紋、外圓弧面、槽等特征組成，這些特征在普通車床上很難完成，需要在數(shù)控車床上進行加工，并且是數(shù)控車削加工中常見的形狀特征。細長軸該零件屬于軸類零件，其結(jié)構(gòu)主要由外圓柱面、外直螺紋、槽等特征組成，雖然結(jié)構(gòu)特征簡單，但是精度具有一定的要求，需要在數(shù)控車床上進行加工，并且能保證圖紙的精度要求。1.4 零件的三維圖紙本次軸零件的三維建模，主要使用回轉(zhuǎn)，拉伸，孔，螺紋等特征來繪制完成三維圖紙圖 1.4 傳動軸圖 1.4 細長軸第二章 零件圖的工藝規(guī)程設(shè)計2.1 確定毛坯2.1.1 毛坯類型毛坯是用來加工各種工件的坯料,毛坯的生產(chǎn)方法主要有:鑄造、鍛造、焊接、沖壓件,以及各種型材也可以用作毛坯。（一）鑄件 對形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。（二）鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。（三）型材型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。（四）焊接件焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機試制。其優(yōu)點是制造簡單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進行機械加工。（五）其它毛坯其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。2.1.2 毛坯余量確定毛坯圖的尺寸都是在零件圖尺寸的基礎(chǔ)上，加減總加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的設(shè)計基準(zhǔn)一般同零件圖一致。筆者認為這種設(shè)計方法并不合理，這是因為從毛坯尺寸的作用來講并不要求它和零件圖一致，對它提出的要求是:(1)保證它在機械加工時有最均勻合理的粗加工余量：(2)保證非加工面與加工面有最準(zhǔn)確的位置及尺寸。根據(jù)傳動軸該零件的圖紙要求，由于零件并不是很大，因此可以直接采用型材毛坯（棒料） ，又零件的最大外圓為 90mm，長度為 240mm，因此可以給毛坯的徑向單邊留 3mm 余量，軸向單邊各留 5mm 余量。 （如圖 2.1）圖 2.1 傳動軸毛坯圖根據(jù)細長軸該零件的圖紙要求，由于零件并不是很大，因此可以直接采用型材毛坯（棒料） ，又零件的最大外圓為 22mm，長度為 236mm，因此可以給毛坯的徑向單邊留 2mm 余量，軸向單邊各留 2mm 余量。 （如圖 2.2）圖 2.2 細長軸毛坯圖2.2 數(shù)控車床加工方法的選擇（1） 、外圓表面加工方法的選擇A、外圓加工方法外圓表面是軸類零件的主要表面，因此要能合理地制訂軸類零件的機械加工工藝規(guī)程，外圓表面的加工方法主要包括車削加工、磨削加工等。本題主要采用車削加工。B、外圓加工方法的適用范圍序號加工方法經(jīng)濟精度( 公差等級表示 ) 經(jīng)濟粗糙度值Ra ／ um適用范圍1 粗車 IT18~13 12.5~502 粗車 - 半精車 IT11~10 3.2~6.33粗車 - 半精車 - 精車 IT7~8 0.8~1.64粗車 - 半精車 - 精車 -滾壓（或拋光）IT7~8 0.25~0.2適用于淬火鋼以外的各種金屬5粗車 - 半精車 -磨削 IT7~8 0.4~0.8主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不6粗車 - 半精車 -粗磨 -精磨 IT6~7 0.1~0.47粗車 - 半精車 -粗磨 -精磨 -超精加工（或輪式超精磨） IT50.012~0.1( 或 R Z 0.1)宜加工有色金屬8粗車 - 半精車 -精車 -精細車（金剛車）IT6~7 0.025~0.4主要用于要求較高的有色金屬加工9粗車 - 半精車 - 粗磨 -精磨 -超精磨（或鏡面磨）IT5 以上0.006~0.025( 或 R Z 0.05)10粗車 - 半精車 -粗磨 -精磨 -研磨IT5 以上0.006~0.1( 或 R Z 0.05)極高精度的外圓加工（2） 、內(nèi)孔表面加工方法的選擇A、內(nèi)孔表面加工方法內(nèi)孔表面加工方法較多，常用的有鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、車孔、磨孔、拉孔、研磨孔、珩磨孔、滾壓孔等。B、內(nèi)孔加工方法適用方法鉆孔：用鉆頭在工件實體部位加工孔稱為鉆孔。鉆孔屬粗加工，可達到的尺寸公差等級為 IT13~IT11，表面粗糙度值為 Ra50~12.5μm。是由于麻花鉆長度較長，鉆芯直徑小而剛性差，又有橫刃的影響。擴孔：擴孔是用擴孔鉆對已鉆出的孔做進一步加工，以擴大孔徑并提高精度和降低表面粗糙度值。擴孔可達到的尺寸公差等級為 IT11~IT10, 表面粗糙度值為 Ra12.5~6.3μm，屬于孔的半精加工方法，常作鉸削前的預(yù)加工，也可作為精度不高的孔的終加工。鉸孔：鉸孔是在半精加工（擴孔或半精鏜）的基礎(chǔ)上對孔進行的一種精 加工方法。鉸孔的尺寸公差等級可達 IT9~IT6，表面粗糙度值可Ra3.2~0.2μm。鉸孔的方式有機鉸和手鉸兩種。在機床上進行鉸削稱為機鉸，用手工進行鉸削的稱為手鉸。鏜孔：鏜孔是用鏜刀對已鉆出、鑄出或鍛出的孔做進一步的加工。可在車床、鏜床或銑床上進行。鏜孔是常用的孔加工方法之一，可分為粗鏜、半精鏜和精鏜。粗鏜的尺寸公差等級為 IT13~IT12，表面粗糙度值為 Ra12.5~6.3μm；半精鏜的尺寸公差等級為 IT10~IT9，表面粗糙度值為 Ra6.3~3.2μm；精鏜的尺寸公差等級為 IT8~IT7，表面粗糙度值為 Ra1.6~0.8μm。車孔：車床上車孔是工件旋轉(zhuǎn)、車刀移動，孔徑大小可由車刀的切深量和走刀次數(shù)予以控制，操作較為方便。車床車孔多用于加工盤套類和小型支架類零件的孔。2.3 裝夾與定位細長軸的加工，在機床上有兩種安裝方式：（1） 、雙頂尖法 這種安裝方法不會產(chǎn)生過定位狀況，同時同軸度好，加工也方便，但如果頂尖頂?shù)奶o，工件切削時受熱伸長受阻，將引起彎曲變形。（2） 、卡頂法 采用卡頂法時，由于頂尖孔與卡盤基面之間往往不同軸，形成的過定位，造成工件的彎曲變形。以上兩種安裝方式，如果在受同樣的徑向力的作用下，后一種產(chǎn)生的最大彎曲變形要比前一種小。故細長軸的車削加工，在機床上的安裝方式，應(yīng)采用卡頂法，但在傳統(tǒng)卡頂法的基礎(chǔ)上，應(yīng)做以下改善（圖 1）：1）工件夾入卡盤的一端，卡爪面與工件間墊入 Φ5mm*20mm 的鋼絲，夾入長度約 15-20mm，使工件與卡爪間為線接觸，起到萬向調(diào)節(jié)作用。2）尾座上改用彈性頂尖，方向車削正好把工件的熱伸長量趕到尾座部分，彈性頂尖頂針的軸向伸縮，避免了工件的彎曲變形，改善切削性能。2.4 加工順序的安排（1） 、工序的劃分A、工序劃分原則工序的劃分可以采用兩種不同原則，即工序集中原則和工序分散原則。B、工序劃分的方法在數(shù)控車床上加工零件，應(yīng)按工序集中的原則劃分工序，在一次安裝下盡可能完成大部分甚至全部的表面加工。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀不同，通常選擇外圓、端面或內(nèi)孔、端面裝夾，并力求設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程原點的統(tǒng)一。（2） 、加工順序的安排加工順序的選擇直接影響到零件的加工的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原則結(jié)合圖樣分析，傳動軸由于此次加工工序集中，所以按照一把刀一個工序進行了如下安排：1）車外圓，確定初基準(zhǔn)，長度車至為 40mm，直徑為 Φ93mm,在數(shù)控車床上手動車削。2）裝夾初基準(zhǔn)，尾座采用彈性頂尖頂住，粗車圖上 Φ90 外圓以左的階梯輪廓。3）半精車圖上 Φ90 外圓以左的階梯輪廓。4）精車圖上 Φ90 外圓以左的階梯輪廓。5）切槽。6）車 M30*1.5 螺紋。7）調(diào)頭裝夾，車圖上 Φ90 外圓以右的球面輪廓，切槽。8）粗車圖上 Φ90 外圓以右的球面輪廓。9）精車圖上 Φ90 外圓以右的球面輪廓。10）鉆中間的 Φ16 的孔，采用手動鉆。11）倒孔口的兩個 60°和 120°角，控制好尺寸。12）在鉆床上鉆 Φ90 外圓上的 4 個 Φ9 的孔。13）在數(shù)控銑床上銑削鍵槽。細長軸的加工順序的安排如下：1）車外圓，找初基準(zhǔn)2）粗車圖上 Φ12 外圓以右邊的階梯輪廓3）半精車圖上 Φ12 外圓以右邊的階梯輪廓4）精車圖上 Φ12 外圓以右邊的階梯輪廓5）掉頭夾持工件,打表校正,使用頂尖，頂住工件尾端。6）切槽 x57）車削 M18x1.5 螺紋8）鉆孔 Φ39）鉗工去尖邊毛刺 （3） 、進給路線的確定運用 FANUC 數(shù)控系統(tǒng)的循環(huán)功能進行粗精車，只要正確使用編程指令，機床數(shù)控系統(tǒng)就會自動確定其進給路線。2.5 選擇刀具切削加工離不開刀具。刀具是整個機械加工工藝系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)。在各種刀具中，車刀的結(jié)構(gòu)相對比較簡單，具有代表性，下面以車刀為例予以介紹。車刀由夾持部分和切削部分組成。夾持部分稱為刀柄，用來把刀具裝夾在車床的刀架上，一般采用普通鋼材料鍛造而得；切削部分俗稱為刀頭，在車刀上一般為單個刀片。刀片材料一般有高速鋼（俗稱白鋼刀條）和硬質(zhì)合金兩種，用于剝離金屬材料。根據(jù)刀具切削部分與夾持部分（即刀片與刀柄）連接方式的不同，車刀可以分為焊接刀具和機夾刀具兩大類。車刀切削部分的主要構(gòu)成為：1）前刀面（Aγ）切削加工而得的切屑經(jīng)過的刀片表面2）主后刀面（Aα）刀具片上與過渡表面相對的表面3）副后刀面（Aα`）刀具片上與已加工表面相對的表面4）主切削刃（S）前刀面與主后刀面相交而得到的切削刃。用于切出工件上的過渡表面，完成主要的金屬切除，主切削刃是主要的加工刃。5）副切削刃（S`）前刀面與副后刀面相交而得到的切削刃。它的 主要作用是配合主切削刃，完成金屬材料的剝 離工作，形成工件已加工表面6）刀尖指主切削刃與副切削刃的連接處。根據(jù)刀具所使用的場合不 同，刀尖有倒角刀尖和倒圓刀尖兩種。從以上的分析中，我們可以了解到：車刀的各個組成部分之間都有著密切的聯(lián)系。實際上，在十幾至幾十平方毫米的區(qū)域內(nèi)，若干個部分形成了一些角度。這些角度對加工質(zhì)量和刀具的使用壽命有極大的影響。對刀具進行角度的分析，是刀具設(shè)計者和使用者的重要工作內(nèi)容。傳動軸數(shù)控加工刀具卡序號 刀具名稱 刀具規(guī)格/mm 數(shù)量加工表面1 外圓粗車刀 可轉(zhuǎn)位 90°粗車刀 1 粗車外圓2 外圓精車刀 可轉(zhuǎn)位 90°精車刀 1 半精車與精車外圓3 切槽刀 1 3mm 1 切 3*1mm 的槽4 螺紋車刀 60° 1 車 M30*1.5 的螺紋5 外圓粗車刀 60° 1 粗車球面6 外圓精車刀 60° 1 精車球面7 麻花鉆 Φ16*260 1 鉆中間孔8 切槽刀 2 5mm 1 切圓球后的槽9 外圓粗車刀 60° 1 粗車右端球面輪廓10 外圓精車刀 60° 1 精車右端球面輪廓11 鏜刀 1 鏜孔口倒角12 立銑刀 Φ8mm 1 銑鍵槽編制 審核 共 2 頁 第 1 頁細長軸數(shù)控加工刀具卡序號 刀具名稱 刀具規(guī)格/mm 數(shù)量加工表面1 外圓粗車刀 可轉(zhuǎn)位 90°粗車刀 1 粗車外圓2 外圓精車刀 可轉(zhuǎn)位 90°精車刀 1 半精車與精車外圓3 切槽刀 5mm 1 切 5*1mm 的槽4 螺紋車刀 60° 1 車 M18*1.5 的螺紋5 麻花鉆 Φ3*10 1 鉆通孔編制 審核 共 2 頁 第 2 頁2.6 確定切削用量1）吃刀量 Ap 的確定已加工表面和待加工表面之間的垂直距離。在切削加工中，切削速度（Vc） 、進給量（f）和切深（ap）這三個參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的。在粗加工中，為了提高效率，一般采用較大的切深（ap） 。此時切削速度（Vc）和進給量（f）相對較??；而在半精加工和精加工階段，一般采用較大的切削速度（Vc） 、較小的進給量（f）和切深（ap） ，以獲得較好的加工質(zhì)量（包括表面粗糙度、尺寸精度和形狀精度） 。2）進給量的確定對于不同種類的機床，進給量的單位是不同的。對于普通車床，進給量為工件（主軸）每轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)，刀具沿進給方向與工件的相對移動量，單位為mm/r；對于數(shù)控車床，由于其控制原理與普通車床不同，進給量也可以定義為刀具在單位時間內(nèi)沿著進給方向上相對于工件的位移量（mm/min） 。其他類型的機床則根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同，進給量的單位分別為刀具或工件每轉(zhuǎn)的位移量（mm/min，車床等大部分機床；或 mm/r，使用多齒刀具的機床）或每行程的位移量（mm/一個行程，刨床等機床） 。3）切削素的的確定切削刃上的切削點相對于工件主運動的瞬時速度稱為切削速度。切削速度的單位為米/分（m/min） 。在各種金屬切削機床中，大多數(shù)切削加工的主運動都是機床主軸的運動形成的，即都是回轉(zhuǎn)運動。這樣就需要在切削速度與機床主軸轉(zhuǎn)速之間進行轉(zhuǎn)換，兩者的關(guān)系為：Vc = dЛ/1000n式中： Vc 切削速度（m/min）d 工件直徑（mm）n 主軸轉(zhuǎn)速（rpm）2.7 選擇機床和數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機床通常最合適加工具有一下特點的零件1） 多品種、小批量生產(chǎn)的零件新產(chǎn)品試制中的零件。2） 輪廓形狀復(fù)雜，或?qū)庸ぞ纫筝^高的零件。3） 用普通機床加工時需用昂貴的工藝裝備（工具、夾具和模具）的零件4） 需要多次改型的零件。5） 價格昂貴，加工中不允許報廢的零件。6） 需要最短時間周期的急需零件。該零件精度要求較高，在普通機床上無法達到其精度，因此選擇使用數(shù)控機床進行加工，車削部分采用廣州數(shù)控車進行車削，系統(tǒng)為 FANUC-Oi，銑削部分采用 FANUC-Oi 系統(tǒng)的數(shù)控銑床進行加工。2.8 填寫工序卡片綜合上述內(nèi)容，制定該零件數(shù)控切削加工工序卡片傳動軸工序卡片班級 產(chǎn)品名稱 夾具名稱 使用設(shè)備姓名 傳動軸 三爪定心卡盤 廣州數(shù)控車床工步號 工步內(nèi)容刀具號 刀具名稱 刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/mm進給速度mm/min備注1 車外圓，找初基準(zhǔn) T01 可轉(zhuǎn)位外 90° 800 50 自動圓車刀2 粗車圖上 Φ90 外圓以左的階梯輪廓 T01 可轉(zhuǎn)位外圓車刀 90° 500 100 自動3 半精車圖上 Φ90 外圓以左的階梯輪廓 T02 可轉(zhuǎn)位外圓車刀 90° 800 120 自動4 精車圖上 Φ90 外圓以左的階梯輪廓 T02 可轉(zhuǎn)位車刀 90° 900 60 自動5 切 3*1mm 槽 T03 槽刀 3mm 400 20 自動6 車 M30*1.5 螺紋 T04 螺紋車刀 60° 420 自動7 掉頭裝夾，切圖上尺寸球面后的槽 T01 切槽刀 5mm 400 20 自動8 粗車圖上 Φ90 外圓右端輪廓 T02 外圓車刀 60° 500 100 自動9 精車圖上 Φ90 外圓右端輪廓 T03 外圓車刀 60° 800 30 自動10 鉆中心孔 麻花鉆 Φ16*260 350 手動11 倒角 T04 鏜刀 800 40 自動12劃線，在鉆床上鉆Φ90 外圓上的 4 個Φ9 的孔麻花鉆 Φ9mm 800 手動13 在數(shù)控銑床上銑鍵槽 1 立銑刀 Φ8mm 合金 1500 150 自動14 鉗工去尖邊毛刺細長軸工序卡片班級 產(chǎn)品名稱 夾具名稱 使用設(shè)備姓名 細長軸 三爪定心卡盤 廣州數(shù)控車床工步號 工步內(nèi)容刀具號 刀具名稱 刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/mm進給速度mm/min備注1 車外圓，找初基準(zhǔn) T01 可轉(zhuǎn)位外圓車刀 90° 800 50 自動2 粗車圖上 Φ12 外圓以右邊的階梯輪廓 T01 可轉(zhuǎn)位外圓車刀 90° 500 100 自動3 半精車圖上 Φ12 外圓以右邊的階梯輪廓 T02 可轉(zhuǎn)位外圓車刀 90° 800 120 自動4 精車圖上 Φ12 外圓以右邊的階梯輪廓 T02 可轉(zhuǎn)位車刀 90° 900 60 自動5掉頭夾持工件,打表校正,使用頂尖，頂住工件尾端。頂尖6 切槽 x5 T04 螺紋車刀 5 500 20 自動7 車削 M18x1.5 螺紋 T01 螺紋車刀 60° 420 自動8 鉆孔 鉆頭 手動9 鉗工去尖邊毛刺第三章 編制零件的加工程序3.1 確定工件坐標(biāo)系、對刀點及換刀點左端程序以左端軸對稱中心為 Z 零點，以左端面為 X 軸零點；右端程序以右端軸對稱中心為 Z 零點，以右端面為 X 軸零點。換刀點設(shè)在工件坐標(biāo)系的 X100Z100 上。3.2 編制零件加工程序（1） 、編程分析數(shù)控編程方法可分為手工編程和自動編程兩種。1)手工編程的定義 手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控機床程序編 制各個階段的工作。當(dāng)被加工零件形狀不十分復(fù)雜和程序較短時，都可以采用手工編程的方法。對于幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需要的加工程序不長，計算也比較簡單，出錯機會較少，這時用手工編程既經(jīng)濟又及時，因而手工編程被廣泛地應(yīng)用于形狀簡單的點位加工及平面輪廓加工中。2)手工編程的意義 手工編程的意義在于加工形狀簡單的零件(如直線與直線或直線與圓弧組成的輪廓)時，快捷、簡便；不需要具備特別的條件(價格較高的硬件和軟件等)；對機床操作或程序員不受特殊條件的制約；還具有較大的靈活性和編程費用少等優(yōu)點。3)手工編程的不足 手工編程既繁瑣、費時，又復(fù)雜，普通車床而且容易產(chǎn)生錯誤。其原因是：A、零件圖上給出的零件形狀數(shù)據(jù)往往比較少，而數(shù)控系統(tǒng)的插補功能要求輸入的數(shù)據(jù)與零件形狀給出的數(shù)據(jù)不一致時，沈陽機床就需要進行復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，而在計算過程中可能會產(chǎn)生人為的錯誤。B、加工復(fù)雜形面的零件輪廓時，圖樣上給出的是零件輪廓的有關(guān)尺寸，而機床實際控制的是刀具中心軌跡。因此，有時要計算出刀具中心運動軌跡的坐標(biāo)值，這種計算過程也較復(fù)雜。對有刀具半徑補償功能的數(shù)控系統(tǒng)，要用到一些刀具補償?shù)闹噶?，并要計算出一些?shù)據(jù)，這些指令的使用和計算過程也比較繁瑣復(fù)雜，容易產(chǎn)生錯誤。C、當(dāng)零件形狀以抽象數(shù)據(jù)表示時，就失去了明確的幾何形象，普通車床在處理這些數(shù)據(jù)時容易出錯。無論是計算過程中的錯誤，還是處理過程中的錯誤，都不便于查找。D、手工編程時，編程人員必須對所用機床和數(shù)控系統(tǒng)以及對編程中所用到的各種指令、沈陽機床代碼都非常熟悉。這在編制單臺數(shù)控機床的程序時，矛盾還不突出，可以說不大會出現(xiàn)代碼弄錯問題。但在一個編程人員負責(zé)幾臺數(shù)控機床的程序編制工作時，由于數(shù)控機床所用的指令、代碼、程序段格式及其他一些編程規(guī)定不一樣，普通車床所以就給編程工作帶來了易于混淆而出錯的可能性。5）自動編程自動編程是指借助數(shù)控語言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)，由計算機來自動生成零件加工程序的過程。編程人員只需根據(jù)加工對象及工藝要求，借助數(shù)控語言編程系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)控編程語言或圖形編程系統(tǒng)提供的圖形菜單功能，對加工過程與要求進行較簡便的描述，而由編程系統(tǒng)自動計算出加工運動軌跡，并輸出零件數(shù)控加工程序。由于在計算機上可自動地繪出所編程序的圖形及進給軌跡，所以能及時地檢查程序是否有錯，并進行修改，沈陽機床得到正確的程序。按輸入方式的不同， 自動編制程序可分為語言數(shù)控自動編程、普通車床圖形交互自動編程和語音提示自動編程等等。現(xiàn)在我國應(yīng)用較廣泛的主要是圖形交互式編程。6）編程方法的選擇在數(shù)控機床發(fā)展的過程中，在研制出各種數(shù)控機床的同時，也研制出了各種編程方法。至今，主要有手工編程和自動編程兩種方法，其他方法可視為這兩種方法的擴展，它們各有其適用范圍。究竟選擇哪一種編程方法，通常應(yīng)根據(jù)被加工零件的復(fù)雜程度、數(shù)值計算的難度與工作量大小、現(xiàn)有設(shè)備(相應(yīng)硬件與軟件)以及時間和費用等進行全面考慮，權(quán)衡利弊，予以確定。一般而言，加工形狀簡單的零件，沈陽機床例如點位加工或直線切削零件，用手工編程所需的時間和費用與用自動編程所需的時間和費用相差不大，因此采用手工編程比較合適。而當(dāng)被加工零件形狀比較復(fù)雜，如復(fù)雜的模具，若不采用自動編程，不僅在時間和費用上不合理，普通車床有時甚至用手工編程方法無法完成。本零件形狀比較簡單，采用手工編程即可完成所有程序的編制，無需自動編程。（2） 、數(shù)值計算左端程序以左端軸對稱中心為 Z 零點，以左端面為 X 軸零點。通過CAXA 電子圖版計算出改零件的點坐標(biāo)值。以下坐標(biāo)值中 X 為車床的 Z 坐標(biāo)；Y 為車床中的 X 坐標(biāo)的半徑值，所以在編程時應(yīng)該把此值乘以 2。下圖是右端程序的坐標(biāo)零點，及各點坐標(biāo)值。（3） 、傳動軸加工程序清單左端程序 O0101程 序 說 明T0101（外圓粗車刀） 換 1 號刀M03S500M08G00X97Z2G71U2R0.5G71P100Q200U0.5W0.5F100N100 G00X15G01Z0F60X28X30Z-1Z-14X32Z-15Z-51X33X35Z-52Z-73X38W-65X40W-18X45W-27X90W-10X97F200N200 Z2G00X100Z100T0202（外圓精車刀）M03S800G00X97Z2G73U0.2R0.1G73P100Q200U0.1W0.1F120M03S900G70P100Q200G00X100Z100T0303（切槽刀）M03S400G00X34Z-14G01X28F20X34G00X40Z-73G01X33F20X38G00X47主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為 500r/min。切削液開快速走到加工起點建立 G71 粗車循環(huán)精加工程序起點開始切削外圓輪廓快速運動到換刀點換 2 號刀主軸正轉(zhuǎn)建立 G73 復(fù)合循環(huán)精車外圓輪廓換 3 號刀主軸正轉(zhuǎn)快速運動到第一個切槽點切槽退刀快速退刀運動到下一個切槽點…………W-83G01X38F20X47G00X100Z100T0404（螺紋車刀）M03S420G00X32Z2G76P0060Q200R150G76X28.05Z-12.5P1950Q200F1.5G00X100Z100M05M09M30換 4 號刀快速運動到螺紋切削起點建立螺紋切削循環(huán)主軸停止切削液關(guān)程序結(jié)束右端程序 O0102程 序 說 明T0101（切槽刀）M03S350M08G00X97Z-45G01X40F20X97F100G00X100Z100T0202（60°外圓粗車刀）M03S500G00X97Z2G73U2R0.5G73P100Q200U0.5W0.5F100N100 G00X0G01Z0F30X20.6G03X30Z-36.8R45G01Z-45G02X38Z-49G01X50Z-53X90Z-55X92N200 G00Z100X100T0303（60°外圓精車刀）M03S800G00X97Z2G70P100Q200換 1 號刀主軸正轉(zhuǎn)切削液開快速運動到切削點切槽退刀快速運動到換刀點換第 2 號刀快速運動到切削起點建立 G73 外圓切削循環(huán)精加工軌跡第一點精加工軌跡結(jié)束點換號刀精車循環(huán)G00X100Z100M00(手動鉆中心孔)T0404(鏜刀)M03S600G00X14Z2G71U1R0.5G71P300Q400U-0.5W0.5F100N100 G00X20G01Z0F30X19Z-0.3X16Z-2.9X14N200 G00Z2M03S800G70P300Q400G00X100Z100M05M09M30快速運動到換刀點暫停，并手動鉆直徑為 16 的孔換 4 號刀建立 G71 循環(huán)精鏜內(nèi)孔程序結(jié)束銑鍵槽程序 O0103，裝夾時用 V 型墊鐵將工件定位于工作臺上，用壓板將工件壓緊，以工件左端面的中心為工件坐標(biāo)系零點。程 序 說 明G00G90G54X0Y0M03S1500G43H1Z50M08G00X-6Y0Z-4G01X-45F150X-6Y-0.99G01X-45F150G03Y0.99R6G01X-6G0Z150M05M09M30建立工件坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為 1500r/min建立刀具長度補償，切削液開快速走到下刀位置下刀開始切削主軸停止切削液關(guān)程序結(jié)束（4） 、細長軸加工程序清單右端程序 O0201程 序 說 明T0101（外圓車刀）M03S500M08G00X25Z2G71U2R0.5換 1 號刀主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為 500r/min。切削液開快速走到加工起點建立 G71 粗車循環(huán)G71P100Q200U0.5W0.5F100N100 G00X12G01Z0F60Z-34X13X14W-0.5W-19.5X15W-50X22W-5N200 X25F200G00X100Z100M30精加工程序起點開始切削外圓輪廓快速運動到換刀點程序結(jié)束左端程序 O0202程 序 說 明T0101（外圓車刀）M03S500M08G00X25Z2G71U2R0.5G71P100Q200U0.5W0.5F100N100 G00X17G01Z0F60X18W-0.5Z-128N200 X25G00X100Z100T0202（切槽刀）M03S350M08G00X23Z-128G01X15F20X23F100G00X100Z100T0303（螺紋刀）M03S350M08G00X20Z2G92X17.5Z-129F1.5G92X17Z-129F1.5G92X16.5 Z-129F1.5換 1 號刀主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為 500r/min。切削液開快速走到加工起點建立 G71 粗車循環(huán)精加工程序起點開始切削外圓輪廓快速運動到換刀點換 2 號刀主軸正轉(zhuǎn)切削液開快速運動到切削點切槽退刀快速運動到換刀點換 3 號刀主軸正轉(zhuǎn)切削液開快速靠近螺紋切削開始G92X16Z-129F1.5G00X100Z100M30快速運動到換刀點程序結(jié)束第四章 車床安全操作規(guī)程開機前：對數(shù)控車床進行全面細致的檢查，包括操作面板、導(dǎo)軌面、卡爪、尾座、刀架、刀具、潤滑油、空氣壓力等。啟動機床、回零操作：各個坐標(biāo)軸回機械原點，低速運轉(zhuǎn) 5 分鐘，確認機械、刀具、夾具、工件、數(shù)控參數(shù)等正確無誤后，方能開始正常工作。程序輸入：仔細核對代碼、地址、數(shù)值、正負號、小數(shù)點及語法，裝工件前，空運行一次程序，看程序能否順利運行，刀具和夾具安裝是否合理，有無超程現(xiàn)象。試切對刀：嚴(yán)格按操作流程進行，正確測量和計算工件坐標(biāo)系。自動循環(huán)加工：關(guān)好防護拉門，在主軸旋轉(zhuǎn)或進行手動操作時，一定要使自己的身體和衣物遠離旋轉(zhuǎn)及運動部件，以免將衣物卷入造成事故。手動換刀：注意刀塔轉(zhuǎn)動及刀具安裝位置，身體和頭部要遠離刀具回轉(zhuǎn)部位，以免碰傷。工件裝夾：夾緊可靠，以免工件飛出造成事故。完成裝夾后，要注意將卡盤扳手及其他調(diào)整工具取出拿開，以免主軸旋轉(zhuǎn)后甩出造成事故。停車處理：操作中出現(xiàn)工件跳動、打抖、松動等異常情況，應(yīng)立即停車進行處理。急停后重啟：緊急停車后，應(yīng)重新進行機床“回零”操作，才能再次運行程序。工作完畢：將機床導(dǎo)軌、工作臺擦干凈，并認真填寫工作日志?？偨Y(jié)畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題，并且可以鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程?；仡櫞舜萎厴I(yè)設(shè)計，我感慨頗多。在這幾個星期的時間里，通過畢業(yè)設(shè)計，我不僅鞏固了以前所學(xué)的知識，而且學(xué)到了許多書本上沒有的知識。在這次課程設(shè)計過程中，雖不能說困難重重，但也會遇到一些問題，所幸的是，經(jīng)過努力都被克服掉了。這次我主要進行的是軸類零件的編程加工。在設(shè)計過程中，我深刻的體會到，設(shè)計是多學(xué)科的交叉與綜合，涉及了所學(xué)的大部分課程，是對過去所學(xué)知識的一次系統(tǒng)復(fù)習(xí)，鞏固了我們實際操作能力，強化訓(xùn)練了我們學(xué)科融合的思維能力。這次設(shè)計綜合運用機械技術(shù)和數(shù)控設(shè)備技術(shù)，使二者緊密聯(lián)系、互相協(xié)調(diào)、相互補充，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代數(shù)字控制的優(yōu)越性。通過這次設(shè)計，我懂得了理論與實際相結(jié)合的重要性，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實際相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。除此之外，我的學(xué)習(xí)實踐技能得到了明顯提高，自己的綜合能力也得到進一步提高，從而為自己以后步入社會打下基礎(chǔ)。但在實際設(shè)計過程中，我還是發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足之處，例如：在編程時，會由于粗心大意而編錯數(shù)字；對以前所學(xué)的知識理解的不夠深刻，時而會誤解而引起不必要的麻煩等。這次設(shè)計終于順利完成了，看到自己努力的結(jié)果，心中無比喜悅。但由于能力有限，在很多方面，我做的還不是很好、很到位，希望老師給予意見。在此，要感謝老師孜孜不倦的指導(dǎo)，您和藹可親的態(tài)度讓我們更加堅信我們會做的很好！再次，對給予我熱心幫助的同學(xué)和老師表示由衷的感謝！參考文獻[1] 方沂， 《數(shù)控機床編程與操作》 ，國防工業(yè)出版社，1999 年版。[2] 王愛玲等， 《現(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng)》 ，國防工業(yè)出版社，2002 年版。[3] 樓一光， 《數(shù)控機床及加工中心的編程與操作》 ，機械工業(yè)出版社，2001 年版。[4] 王愛玲等， 《現(xiàn)代數(shù)控機床實用操作技術(shù)》 ，國防工業(yè)出版社，2005 年版。[5] 周濟，周艷紅， 《數(shù)控加工技術(shù)》 ，國防工業(yè)出版社，2003，9 版。[6] 張俊生， 《金屬切削機床與數(shù)控機床》 ，機械工業(yè)出版社，2001 年版。[7] 陳志雄， 《數(shù)控機床與數(shù)控編程技術(shù)》 ，電子工業(yè)出版社，2003 年版。[8] 鄭盛新， 《數(shù)控機床與編程加工習(xí)題集》 ，合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2005，8[9] 唐應(yīng)謙， 《數(shù)控加工藝學(xué)》 ，中國勞動社會保障出版社，2000 年版。致 謝經(jīng)過幾個月的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，以及一起努力的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是非常困難的。 在這里首先要感謝在我讀書的旅途上教導(dǎo)過我的所有老師，他們?yōu)槲业臋C械專業(yè)理論打下了基礎(chǔ)；特別要感謝一直孜孜不倦指導(dǎo)我的指導(dǎo)老師。老師平日里工作事務(wù)繁忙，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計等整個過程中都給予了悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計較為復(fù)雜煩瑣，但是老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他治學(xué)嚴(yán)謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將極大的影響我今后的學(xué)習(xí)與工作。 同時還要感謝所有的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設(shè)計方才順利完成。 最后感謝我的母校，給我們這些本應(yīng)已經(jīng)步入社會，充滿求知欲望的學(xué)子們，一次繼續(xù)學(xué)習(xí)的機會?？傊?，此次畢業(yè)設(shè)計，使我收獲甚多，為我的大學(xué)夢劃上了一個完美的句號，也為將來的人生之路奠定了基石。在進入社會之后，我將銘記此次畢業(yè)設(shè)計的教誨，鼓舞與受到的幫助，以一顆謙卑、熱情而又執(zhí)著的心來對待我的事業(yè)和我的朋友，始終以樸實的性格，實干的作風(fēng)，豁達的態(tài)度，樂觀的精神去誠誠懇懇地工作，踏踏實實地走好人生路！