軸零件的數(shù)控車削加工工藝設計與手動編程含CAD圖

軸零件的數(shù)控車削加工工藝設計與手動編程含CAD圖,零件,數(shù)控,車削,加工,工藝,設計,手動,編程,cad 序號 刀具號 刀具名稱 規(guī)格 加工面 備注 1 T01 外圓車刀 YW2粗車刀 端面、外圓 2 T02 外圓車刀 YW2精車刀 外圓 3 T03 切槽刀 合金2mm 外槽 4 T04 螺紋刀 60度白鋼刀 螺紋 5 T05 中心鉆 A3 鉆中心孔 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸 零件名稱 共 頁 第 頁 工序號 1 工序名稱 下料 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 圓鋼 Φ55*160 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤 皂化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 背吃刀量 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 圓鋼下料 鋸床 2序 調質處理 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸 零件名稱 共 頁 第 頁 工序號 3 工序名稱 車1 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 圓鋼 Φ55*160 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)車 數(shù)車 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤 皂化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 背吃刀量 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 平端面見光 端面車刀 1270 100 0.1 1 2 2 粗車各臺階外圓 外圓車刀 1270 100 0.1 1 2 3 精車各臺階外圓 1905 150 0.05 0.3 2 4 切槽 979 80 0.05 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸 零件名稱 共 頁 第 頁 工序號 4 工序名稱 車2 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 圓鋼 Φ55*160 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)車 數(shù)車 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤 皂化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 背吃刀量 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 平端面控制總長 端面車刀 1270 100 0.1 1 2 2 鉆中心孔 中心鉆 3 粗車各臺階外圓 外圓車刀 1270 100 0.1 1 2 4 精車各臺階外圓 1905 150 0.05 0.3 2 5 切4-φ14mm槽及4-φ26mm槽 切槽刀 979 80 0.05 6 車M24*2螺紋 螺紋車刀 300 0.6遞減 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 軸 零件名稱 共 頁 第 頁 工序號 6 工序名稱 終檢 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 圓鋼 Φ55*160 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)車 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 皂化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 背吃刀量 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 終檢 7序 清洗 8序 入庫 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 軸零件的車削加工工藝設計與編程 摘 要 1952年，第一臺數(shù)控機床問世， 隨著制造業(yè)發(fā)展的需要，數(shù)控技術已經(jīng)涉及制造業(yè)的領域不斷擴大。數(shù)控技術的應用不但給傳統(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)控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，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)控機床利用其出眾的效率和精良的品質，在世界制造業(yè)起到了舉足輕重的作用。數(shù)控機床它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術，要想機床能夠正常的運行，精準的加工出合格的產(chǎn)品，操作者必須會使用計算機的設定和編程。相對于傳統(tǒng)普通機床來說高水平數(shù)控機床的出現(xiàn)也是對操作者的一種挑戰(zhàn)。 在金屬加工機床中，數(shù)控車床的應用是相當廣泛。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)控技術簡介 4 1. 1數(shù)控技術簡介 4 1.1.1數(shù)控技術發(fā)展歷史 4 1.1.2數(shù)控技術的發(fā)展趨勢 4 1.13數(shù)控機床的特點及工作原理 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 定位基準的選擇 10 2.3.1?粗基準的選擇原則 10 2.3.2精基準的選擇原則 10 2.3.3零件粗基準與精基準的確定 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 11 2.3.3夾具的確定 11 2.4.加工設備的選擇 12 2.4.1加工設備選擇原則 12 2.4.2加工設備的確定 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 確定主軸轉速 15 3.2.4確定進給速度 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 結束語 28 第七章 致謝詞 29 參考文獻 30 第一章 數(shù)控技術簡介 1. 1數(shù)控技術簡介 1.1.1數(shù)控技術發(fā)展歷史 1948年，美國帕森斯公司接受美國空軍委托，研制直升飛機螺旋槳葉片輪廓檢驗用樣板的加工設備。由于樣板形狀復雜多樣，精度要求高，一般加工設備難以適應，于是提出采用數(shù)字脈沖控制機床的設想。 1949年，該公司與美國麻省理工學院(MIT)開始共同研究，并于1952年試制成功第一臺三坐標數(shù)控車床，當時的數(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)帶自動換刀裝置的數(shù)控機床，稱為數(shù)控車( MC Machining Center)，使數(shù)控裝置進入了第二代。 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，價格進一步下降，促進了數(shù)控機床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。 60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺計算機直接控制多臺機床的直接數(shù)控系統(tǒng)(簡稱?DNC)，又稱群控系統(tǒng)；采用小型計算機控制的計算機數(shù)控系統(tǒng)(簡稱 CNC)，使數(shù)控裝置進入了以小型計算機化為特征的第四代。 1974年，研制成功使用微處理器和半導體存貯器的微型計算機數(shù)控裝置(簡稱MNC)，這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。 20世紀80年代初，隨著計算機軟、硬件技術的發(fā)展，出現(xiàn)了能進行人機對話式自動編制程序的數(shù)控裝置；數(shù)控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機床上；數(shù)控機床的自動化程度進一步提高，具有自動監(jiān)控刀具破損和自動檢測工件等功能。 20世紀90年代后期，出現(xiàn)了PC+CNC智能數(shù)控系統(tǒng)，即以PC機為控制系統(tǒng)的硬件部分，在PC機上安裝NC軟件系統(tǒng)，此種方式系統(tǒng)維護方便，易于實現(xiàn)網(wǎng)絡化制造。 1.1.2數(shù)控技術的發(fā)展趨勢 數(shù)控技術的應用不但給傳統(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)控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，他對國計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，因為這些行業(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)控技術及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面： 1.高速、高精加工技術及裝備的新趨勢 2.五軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(fā)展 3.智能化、開放式、網(wǎng)絡化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢 1.13數(shù)控機床的特點及工作原理 數(shù)控機床的操作和監(jiān)控全部在這個數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機床的大腦。與普通機床相比，數(shù)控機床有如下特點：? 1、加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質量；? 2、可進行多坐標的聯(lián)動，能加工形狀復雜的零件；? 3、加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準備時間 4、機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機床的3~5倍）；? 5、機床自動化程度高，可以減輕勞動強度；? 6、對操作人員的素質要求較高，對維修人員的技術要求更高. 按照零件加工的技術要求和工藝要求，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)控裝置控制機床的主軸運動、進給運動、更換刀具，以及工件的夾緊與松開，冷卻、潤滑泵的開與關，使刀具、工件和其它輔助裝置嚴格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進行工作，從而加工出符合圖紙要求的零件。數(shù)控機床一般由輸入輸出設備、CNC裝置（或稱CNC單元）、伺服單元、驅動裝置（或稱執(zhí)行機構）、可編程控制器PLC及電氣控制裝置、輔助裝置、機床本體及測量反饋裝置組成。如下圖是數(shù)控機床的組成框圖。 1.2、數(shù)控加工工藝簡介 數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機床加工零件時所運用各種方法和技術手段的總和，它包含了確定數(shù)控加工內容；進行工藝分析和零件圖形的數(shù)學處理；制定工藝方案；選擇數(shù)控機床的類型；確定工步和進給路線；選擇或設計刀具、夾具和量具；確定切削參數(shù)；編寫、校驗和修改加工程序；編寫加工工藝技術文件等方面內容。??工藝設計的好壞直接影響了數(shù)控加工的尺寸精度和表面精度、加工時間的長短、材料和人工的耗費，甚至直接影響了加工的安全性。所以要切實掌握好數(shù)控加工工藝的內容和制定數(shù)控加工工藝的方法。 1、 選擇適合在數(shù)控機床上加工的零件，確定工序內容。 2、分析被加工零件圖樣，明確加工內容及技術要求，在此基礎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、設計數(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、調整數(shù)控加工工序的程序。如對刀點、換刀點的選擇、加工路線的確定、刀具的補償。 5、分配數(shù)控加工中的容差。 6、處理數(shù)控機床上部分工藝指令。 第二章 零件加工工藝分析 2.1零件圖分析 為了保證技術圖紙額正確性、完整性以及規(guī)范性，圖紙分析是我們在設計過程中一個必不可少的環(huán)節(jié)；對于零件的機械加工工藝以及生產(chǎn)制造起著非常重要的作用，需要引起我們設計人員的足夠重視。圖紙的工藝性分析與審查是我們對于新產(chǎn)品設計、老產(chǎn)品優(yōu)化、測繪設計、三來（來圖、來料、來樣）加工進行工藝設計的重要環(huán)節(jié)，之所以要對產(chǎn)品技術圖紙進行工藝審查，原因是為了解決產(chǎn)品設計過程中的工藝合理性與否的問題。審查我們所設計的產(chǎn)品結構能不能順利加工，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)品結構設計的合理性、工藝的可行性和加工的經(jīng)濟性。 軸零件主體為回轉體零件，回轉體的加工內容主要包括端面，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，本設計零件主要是以成批生產(chǎn)為主； 2、零件的結構形狀與尺寸，本設計零件結構比較簡易，尺寸清楚，屬于中小型零件。 3、零件的材料工藝性和力學性能要求，即零件的鑄造和鍛造性能，本設計零件是采用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行專業(yè)化生產(chǎn)。根據(jù)以上條件可知，本零件應采用鑄件為毛坯。 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。調質處理：淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調質處理。高溫回火是指在500-650℃之間進行回火。調質可以使鋼的性能，材質得到很大程度的調整，其強度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機械性。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械加工余量 要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應先確定如下各項因素。 （1）公差等級。由工件的功用及技術要求，確定該零件的公差等級為普通級。 （2）鍛件重量已知機械加工后零件的重量為2.5kg由此可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為3.2kg。 根據(jù)上諸因素，可確定毛坯的機械加工余量，所得結果如表3-2所示 表 3-2 毛坯機械加工余量及毛坯尺寸公差 鍛件質量 形狀復雜系數(shù) 材質等級 公差等級 3.2kg 普通級 項目() 機械加工余量() 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 定位基準的選擇 2.3.1?粗基準的選擇原則 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，應選不加工表面作為粗基準，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系。 2)合理分配加工余量的原則。從保證重要報名加工余量均勻考慮，應選擇重要表面最為粗基準。 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)粗基準在同一尺寸方向上一般不得重復使用的原則。粗基準通常在同一尺寸方向上只允許使用一次，這是因為粗基準一般都很粗糙，重復使用同一粗基準所加工的兩組表面之間的位置誤差會相當大，所以組基準一般不得重復使用。 2.3.2精基準的選擇原則 (1)?基準重合原則 在設計時，為了避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差，我們通常選擇設計基準作為定位基準。 (2) ?基準統(tǒng)一原則?? 在加工中盡可能使設計基準與加工基準統(tǒng)一，避免基準不統(tǒng)一造成的誤差。 2.3.3零件粗基準與精基準的確定 零件首先采用零件毛坯的外圓為粗基準，符合粗基準選擇中：便于裝夾和合理分配加工余量兩規(guī)則，使用此粗基準加工出精基準，及毛坯外圓，后以毛坯外圓為精基準加工各加工面。 零件在選用粗基準加工出一端外圓，在車削另一端時以加工出的外圓作為精基準加工該端，符合基準統(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，只需根據(jù)已選定的加工表面和定位基準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，但在結構設計設計時要進行具體的技術經(jīng)濟分析； （2）組合夾具：組合夾具是一種模塊化的夾具。標準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)準備周期，元件能重復多次使用并具有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點； （3）通用夾具：已經(jīng)標準化的可加工一定范圍內不同工件的夾具，稱為通用夾具。其尺寸、結構已經(jīng)規(guī)范化，而且具有一定的通用性，這類夾具適應性強，可用于一定形狀和尺寸范圍內的各種工件，價格便宜。其缺點是夾具精度不高，生產(chǎn)效率也比較低，較難裝夾。一般適用于單件小批量生產(chǎn)中。 2.3.2夾具選擇的注意事項 選擇裝夾方法的要點： （1）盡可能的選擇零件的設計基準為精基準；粗基準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）車床高速強力切削時，定位基準要有足夠的接觸面積和分布面積，以承受大的切削力且定位移動可靠； （3）夾具本身要以車床工作臺上安裝法蘭或基準孔來定位并安裝到機床上，這可確保零件的工件坐標系與機床坐標系固定的尺寸關系，這是和普通機床的一個重要區(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.加工設備的選擇 2.41加工設備選擇原則 通過以上對零件的工藝分析，可知加工此零件需要的設備主要為車床，對于設備的型號的選擇主要考慮一下幾個方面： 1) 機床的加工范圍：例如機床的回轉直徑或者加工行程是否能夠滿足零件的機構需求。 2) 機床的加工精度：所選擇的機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) 機床的切削速度范圍：主要體現(xiàn)在機床的主軸轉速，一般來說較大的回轉直徑的設備，轉速都比較低，而較小的回轉直徑的設備轉速較高，從切削速度的角度來看，較大的設備是不適合加工較小尺寸的零件。 4) 機床的切削功率：機床所提供的切削力必須保證零件的順利加工，也就是說機床提供的切削力必須大于零件的切削抗力。 5) 機床的剛性 6) 機床的經(jīng)濟性:在滿足上述條件的情況下，竟可能選擇成本較低的設備，這樣可以大大降低生產(chǎn)成本。 2.42加工設備的確定 根據(jù)上述各點，為此零件選擇一臺車床，具體型號參數(shù)如下: 項 　目 技術參數(shù) 床身上最大件回轉直徑 Φ250 mm 拖板上最大件直徑 Φ160 mm 最大工件長度 10 / 800 mm 主軸轉速范圍 70-3000 rpm 主軸通孔直徑 Φ25 mm 主軸內孔錐度 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 尾座套筒內孔錐度 MT3 尾座套筒最大移動距離 100mm 主電機功率 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 游標卡尺 0~300mm 0.02 1 3 內徑百分表 25~50 0.01 1 4 螺紋規(guī) M22 2 5 粗糙度對比快 一套 1 6 計算器 函數(shù)計算器 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容之一，不僅影響機床的加工效率，而且直接影響零件的加工質量，應考慮以下方面： 1、根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉位硬質合金刀具。 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)品質量為主，應選擇耐用度高、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，建議粗加工時選用精加工淘汰下來的刀具，因為精加工淘汰的刀具磨損情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會影響精加工的加工質量，但對粗加工的影響較小。 3、 根據(jù)加工區(qū)域的特點選擇刀具和幾何參數(shù)。在零件結構允許的情況下應選用大直徑、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如下： 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 切削用量是切削時各運動參數(shù)的總稱，包括切削速度、進給量和背吃刀量（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)任務緊迫時使用。 數(shù)控車削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉速n或切削速度vc（用于恒線速度切削）、進給速度vf或進給量f。這些參數(shù)均應在機床給定的允許范圍內選取。 粗車時，應盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。 選擇切削用量時應首先選取盡可能大的背吃刀量ap，其次根據(jù)機床動力和剛性的限制條件，選取盡可能大的進給量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，增大進給量f有利于斷屑。 (2) 精車時，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，應著重考慮如何保證加工質量，并在此基礎土盡量提高生產(chǎn)率。因此，精車時應選用較?。ǖ荒芴。┑谋吵缘读亢瓦M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，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。在中等功率機床上，粗加工的背吃刀量可達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 確定主軸轉速 切削速度vc可根據(jù)己經(jīng)選定的背吃刀量、進給量及刀具耐用度進行選取。實際加工過程中，也可根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗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，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，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 來確定主軸轉速n（r/min）。 硬質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 進給量 （mm/r） 被吃刀量mm 切削速度 mm/min） 進給量 （mm/r） 被吃刀量mm 硬質 合金 或涂 層硬 質合 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 加工內容 背吃刀量 ap／mm 切削速度 vc／m·min-1 進給量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確定進給速度 給速度的確定進給速度是數(shù)控機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、工件的材料性質選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制，確定進給速度的原則： 1) 當工件的質量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進給速度。一般在100～200mm/min范圍內選取。 2) 在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度，一般在20～50mm/min，范圍內選取。 3) 當加工精度，表面粗糙度要求高時，進給速度應選小些，一般在20～50mm/min范圍內選取。? 4) 刀具空行程時，特別是遠距離“回零”時，可以設定該機床數(shù)控系統(tǒng)設定的最高進給速度。 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、、都由實驗確定，也可參考有關切削用量手冊選用。 車直線和圓弧輪廓時。切削進給速度也可由機床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進行手動調整，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： 參考有關手冊，確定V=100m/min 當nw=612r/min,工作臺的每分鐘進給量應為： 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： 參考有關手冊，確定V=100m/min 當nw=918r/min,工作臺的每分鐘進給量應為： 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：參考有關手冊，確定V=60m/min 當nw=455r/min,工作臺的每分鐘進給量應為： 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： 參考有關手冊，確定V=100m/min 當nw=1061r/min,工作臺的每分鐘進給量應為： 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： 參考有關手冊，確定V=150m/min 當nw=1592r/min,工作臺的每分鐘進給量應為： 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：參考有關手冊，確定V=60m/min 當nw=955r/min,工作臺的每分鐘進給量應為： 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：參考有關手冊，確定V=25m/min 當nw=332r/min,工作臺的每分鐘進給量應為： 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 M8 冷卻液開 G99 每轉進給方式 G00X60z0 快速定位 G1X-1F0.1 直線插補 G0X200Z200 快速退到安全位置 M3S909 主軸正轉 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 粗車結束 G70P1Q2S1592F0.08 G70精車循環(huán) G0X200Z300 快速退回 M5 主軸停轉 M9 冷卻液停止 M1 選擇性停止 T0202 5mm外槽刀 S769M03 主軸正轉 M8 冷卻液開 G99 每轉進給方式 G0X60Z3 快速定位 X55 Z-15 快速定位第一個槽直線插補 G1X42F0.05 X55.F1 退到安全位置 G0w-10 快速定位至第二個槽 G1X42F0.05 直線插補 X55.F1 退到安全位置 G0w-10 快速定位至第三個槽 G1X42F0.05 直線插補 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 M30 程序結束 5.2工序4 O0002 T0101 車外圓 S558M03 主軸正轉 M8 冷卻液開 G99 每轉進給方式 G00X60z0 快速定位 G1X-1F0.1 直線插補 G0X200Z200 快速退到安全位置 M3S909 主軸正轉 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 粗車結束 G70P1Q2S1592F0.08 G70精車循環(huán) G0X200Z300 快速退回 M5 主軸停轉 M9 冷卻液停止 M1 選擇性停止 T0202 5mm外槽刀 S769M03 主軸正轉 M8 冷卻液開 G99 每轉進給方式 G0X60Z3 快速定位 X25 Z-35 快速定位第一個槽直線插補 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 M1 選擇性停止 T0303 車螺紋 S300M03 主軸正轉 M8 冷卻液開 G99 每轉進給方式 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 M9 冷卻液停止 M30 程序結束 第六章 結束語 這次的設計是我們離開學校前對所學的內容進行的總結，同時讓我們對零件的數(shù)控加工有了一個更完整的了解。在編寫論文時，查閱了大量的相關資料使自己的知識面變廣。同時因為遇到的問題比較多，雖然有時候很頭痛，但也提高了自己對于分析解決問題的能力。 幾個星期以來，從開始到畢業(yè)設計完成。過程中，體驗到了將自己的實驗設計轉化成實踐的樂趣，雖然經(jīng)常會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，增強了我獨自工作的自信心，相信對以后的學習、工作、生活都將有著很深的影響，鍛煉了邏輯思維能力，實驗操作能力，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)設計過程中使我學到很多，為我以后走向社會，走向我的工作崗位奠定了很好的基礎。以后的工作中，我會用我這次做畢業(yè)設計的方法和思路來完成每一項工作。 第七章 致謝詞 做畢業(yè)設計的這幾個星期，的確真的很辛苦，遇到了很多的困難?？嘀凶鳂罚龅絾栴}時請教老師和同學以及網(wǎng)上查閱資料，最終上交了一份我自認為比較完美的答卷。對于我來說這是一個收獲的季節(jié)，即將走向社會對于剛畢業(yè)的學生來說，需要面對和學習的東西還很多。 這次的畢業(yè)設計要感謝大學三年來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設計才會順利完成。最后還要感謝學院三年來對我的大力栽培。 參考文獻 [1]鄒新宇。數(shù)控編程[M].清華大學出版社,2006年 [2]陳子銀、徐鯤鵬.數(shù)控加工技術[M].北京理工大學出版社,2006年[4]? 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