數(shù)控車削加工工藝及編程設(shè)計+總結(jié)、參考文獻【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 設(shè)計題目： 刀芯軸數(shù)控加工工藝及編程 專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)老師： 起訖日期 年 月 日 ～ 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 摘要 刀芯軸部件由主軸、軸承、傳動件（如齒輪、帶輪）和固定件（如螺母）等組成，是機床的重要組成部分。機床工作時由刀芯軸夾持工件（車床）或刀具（鉆床、鏜床、銑床、磨床等）直接參加表面成形運動，所以，刀芯軸軸部件的工作性能對加工質(zhì)量和機床生產(chǎn)率有重要影 響 。 本文針對提供的刀芯軸零件，并對刀芯軸進行加工工藝的規(guī)程設(shè)計，包括了刀芯軸軸的數(shù)控車削加工，介紹了數(shù)控車的加工工藝及數(shù)控編程，以此刀芯軸軸進行數(shù)控車的加工工藝編制和數(shù)控編程的設(shè)計。 關(guān)鍵詞： 刀芯軸，數(shù)控車削，數(shù)控編程，加工工藝 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 目 錄 摘要 ..........................................................章 緒論 ........................................................................................................主軸零件加工工藝設(shè)計 ........................................件的工藝分析 ..............................................零件的工藝安排 ...........................................................................................................................................................................................粗車外圓 φ 115、φ 40及端面 ...................................調(diào)頭裝夾， 車右端圓錐面及菱角槽面 ............................ 精車外圓 40 ?? 至尺寸 ......................................粗車 30，車 ....................粗車、精車內(nèi)孔 34 ?? 至尺寸 .................................銑寬 20槽 ...................................................鉆∮ 25、∮ 30內(nèi)孔至尺寸 .......................................刀芯軸零件的數(shù)控編程加工 .................................... .................................................................................................. 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 .........................................................................................................................................謝 .........................................................考文獻 .....................................................錄 ......................................................... 緒論 1）數(shù)控加工過程 與傳統(tǒng)加工比較，數(shù)控加工與普通機床加工方法與內(nèi)容上有許多相似之處，不同點主要表現(xiàn)在控制方式上。以機械加工為例，用普通機床加工零件時，工序的安排、機床運動的先后次序、走刀線路及有關(guān)切削參數(shù)的選擇等，都是由操作者自行考慮和確定的，而且是用手工操作方式來進行控制的。操作者總是根據(jù)零件和工序卡的要求，在加工過程中不斷改 變刀具與工件的相對運動軌跡和加工參數(shù)（位置、速度等），使刀具對工件進行切削加工，從而得到所需要的合格零件。如果采用自動車床，仿形車床和仿形銑床加工，雖然也能達到對加工過程的自動控制目的，但其控制是通過預(yù)先配置的凸輪、擋塊及靠模來實現(xiàn)的。而在 統(tǒng)的人工操作均被數(shù)控系統(tǒng)的自動控制所取代。其工作過程是：首先要將被加工的零件圖上的幾何信息和工藝信息數(shù)字化，即將刀具與工件的相對運動軌跡、加工過程中主軸速度和進給速度的變換、冷卻液的開關(guān)、工件和刀具的交換等控制和操作，按規(guī)定的代碼和格式編成加工程序，然后將 該程序送入數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)則按照程序的要求，先進行相應(yīng)的運算、處理，然后發(fā)出控制命令，使各坐標軸、主軸以及輔助動作相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)刀具與工件的相對運動，自動完成零件的加工。 2）數(shù)控加工中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程 加工程序 譯碼 插補處理 刀補處理 進給伺服系統(tǒng) 成形運動 切削運動、機床I/O 裝置 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 （ 1） 譯碼 譯碼程序的主要功能就是將用文本格式（通常用 達的零件加工程序，以程序段為單位轉(zhuǎn)換成刀補處理程序所需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（格式），該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用來描述一個程序段解釋后的數(shù)據(jù)信息。它主要包括： X、 Y、 給速度，主軸轉(zhuǎn)速，具號，子程序處理和循環(huán)調(diào)用處理等數(shù)據(jù)或標志的存放順序和格式。 （ 2） 刀補處理（計算刀具中心軌跡） 為方便編程，零件加工程序通常是按零件輪廓或按工藝要求設(shè)計的進給路線編制的，而數(shù)控機床在加工過程中控制的是刀具中心（準確地說是刀位點）軌跡因此在加工前必須將編程軌跡變換成刀具中心的軌跡。刀補處理就是完成這種轉(zhuǎn)換的處理程序 （ 3） 插補計算 數(shù)控編程提供了刀具運動的起點、終點和運動軌跡，而刀具怎么從起點沿運動軌跡走向終點則由數(shù)控系統(tǒng)的插補裝置或插補軟件來控制。該程序以系統(tǒng)規(guī)定的插補周期T? 定時運行，它將 由各種線性（直線、圓弧等）組成的零件輪廓，按程序給定的進給速度 F，實時計算出各個進給軸在 T? 內(nèi)的位移指令（ ..., 11 ? ），并送給進給伺服系統(tǒng)，實現(xiàn)成形運動。 （ 4） 制 跡控制”和對機床動作的“順序控制”或稱“邏輯控制”。后者是指在數(shù)控機床運行過程中，以 感器、按鈕、繼 電器、等開關(guān)信號狀態(tài)為條件，并按預(yù)先規(guī)定的邏輯關(guān)系對諸如主軸的起停、換向，刀具的更換，工件的夾緊、松開，液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng)的運行等進行控制， 通過所述，數(shù)控機床加工原理就是講預(yù)先編好的加工程序以數(shù)據(jù)的形式輸入數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)通過譯碼、刀補處理、插補計算等數(shù)據(jù)處理和 終實現(xiàn)零件的自動化加工。 制 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 2 刀芯軸零件加工工藝設(shè)計 如圖所示的是刀芯軸零件的圖紙，零件圖紙是二維零件圖，試制定出刀芯軸的加工工藝方案，編制其數(shù)控加 工程序，并列出部分關(guān)鍵加工部位程序清單。 圖 芯軸的零件圖 零件圖上的尺寸是制造、檢驗零件的重要依據(jù)，生產(chǎn)中要求零件圖中的尺寸不允許有任何差錯。在零件圖上標注尺寸，除要求正確、完整和清晰外，還應(yīng)考慮合理性，既要滿足設(shè)計要求，又要便于加工、測量。 關(guān)于尺寸標注主要包括功能尺寸、非功能尺寸、公稱尺寸、基本尺寸、參考尺寸、重復(fù)尺寸等等。 該零件圖說標注的尺寸均完整，符合國家要求，位置準確，表達清楚。 從圖分析得知，該零件的結(jié)構(gòu)主要由圓柱面、圓錐 面、螺紋孔、內(nèi)孔等特征組成，這些特征在普通車床上難以完成，需要在數(shù)控車上加工。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 該零件的尺寸精度要求有：尺寸 40 ??的尺寸精度等級為 、尺寸Ф 25的尺寸精度等級為 、外圓尺寸Ф 68 的尺寸精度等級為 、內(nèi)螺紋尺寸 、尺寸φ 34 尺寸精度等級為 ，其余未注尺寸精度公差按 各軸段的位置精度有： 161 的精度為 96+余等級按 表面粗糙度要求有： 40 ??外圓、 34 孔、 17°φ 69圓錐面表面粗糙度為 孔尺寸φ 34 孔的表面粗糙度為 余未注表面粗糙度為 綜上所述，該零件的加工精度較高，應(yīng)設(shè)計比較合理的加工方案，選擇合適的刀具，合適的切削參數(shù)等等。 車外圓φ 115、φ 40及端面 1)本工序為粗車外圓φ 115、φ 40 及端面的工序，根據(jù)工況，我們選擇 數(shù)控 車床。 刀具：硬質(zhì)合金刀 量具：游標卡尺 （ 1） 走刀次數(shù) 2?m 。 （ 2）進給量 。 （ 3）車刀后刀面最大磨損限度取為 硬質(zhì)合金車刀壽命 。 （ 4）確定切削速度 m ( vv 根據(jù)表 中修正系數(shù) 18.1?242?15.0?35.0? 2.0?m ，所以： m i n )/( ??????? ?? ； 確定主軸轉(zhuǎn)速： 0? m i n/ 1 1 7 0) 0 01 0 0 0 ????? ? 按照 控 車床的轉(zhuǎn)速，選擇 10 則實際切削速度 m 101000 ? ? 2）基本時間的確定 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 fm 公式中 ?? ， l=161據(jù)《切削用量簡明手冊》表 刀入切量及超切量 2??? ，則 L=173 m ?頭裝夾，車右端圓錐面及菱角槽面 1)本工序為 粗車 17 度的圓錐面以及棱角面φ 115 的工序，根據(jù)工況，我們選擇 數(shù)控 車床。 刀具：硬質(zhì)合金刀 量具：游標卡尺 （ 1） 走刀次數(shù) 2?m 。 其中錐角等于 7 度。 （ 2）進給量 。 （ 3）車刀后刀面最大磨損限度取為 硬質(zhì)合金車刀壽命 。 （ 4） 確定切削速度 m ( vv 根據(jù)表 中修正系數(shù) 18.1?242?15.0?35.0? 2.0?m ，所以： m i n )/( ??????? ?? ； 確定主軸轉(zhuǎn)速： 0? m i n/????? ? 按 照 控 車床的轉(zhuǎn)速，選擇 20 則實際切削速度 m 5 01 0 0 0 ? ? 2）基本時間的確定 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： fm 公式中 ?? ， l=161據(jù)《切削用量簡明手冊》表 刀入切量及超切量 2??? ，則 L=173 m ?車外圓 40 ?? 至尺寸 本道工序為精車外圓 40 ?? 的工序，我們選擇機床、刀具等各方面的參數(shù)如下： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 車床： 選用 臥式車床。 刀具：硬質(zhì)合車刀 量 具：游標卡尺 （ 1） ?，走刀次數(shù) 3?m 。 （ 2）進給量 。 （ 3）車刀后刀面最大磨損限度取為 硬質(zhì)合金端車刀 壽命 。 （ 4）確定切削速度 m ( ? ???根據(jù)表 中 18.1?242?15.0?35.0?2.0?m 所以： m i n)/( ??????? ?? 確定主軸轉(zhuǎn)速： 0? m i n/????? ? 取標準轉(zhuǎn)速 00 則實際切削速度 m 801 0 0 0 ? ? ； 車 螺紋孔底孔∮ 28，車 螺紋孔 1)本工序 為粗車 ∮ 30，內(nèi)螺紋 序，根據(jù)工況，我們選擇 數(shù)控 車床。 刀具： 內(nèi)孔車刀，內(nèi)螺紋車刀 量具：游標卡尺 （ 1） 走刀次數(shù) 4?m 。 （ 2）進給量 。 （ 3）車刀后刀面最大磨損限度取為 硬質(zhì)合金車刀壽命 。 （ 4）確定切削速度 m ( vv 根據(jù)表 中修正系數(shù) 18.1?100? 15.0?35.0? 2.0?m ，所以： m i n )/(?????? ?? ； 確定主軸轉(zhuǎn)速： 0? m i n/????? ? 按照 控 車床的轉(zhuǎn)速，選擇 00 則實際切削速度 m 5 71 0 0 0 ? ? 2）基本時間的確定 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 fm 公式中 ?? ， l=131據(jù)《切削用量簡明手冊》表 刀入切量及超切量 2??? ，則 L=143 m ?車、精車內(nèi)孔 34 ?? 至尺寸 根據(jù)已知條件可知為粗車、精車 34 ?? 的 工序，根據(jù)工況，我們選擇 數(shù)控 車床。 刀具： 內(nèi)孔車刀 量具：游標卡尺 （ 1） ? ，走刀次數(shù) 3?m 。 （ 2）進給量 。 （ 3）車刀后刀面最大磨損限度取為 硬質(zhì)合金車刀壽命 。 （ 4）確定切削速度 m ( vv 根據(jù)表 中修正系數(shù) 18.1?100? 15.0?35.0? 2.0?m ，所以： m i n )/(?????? ?? ； 確定主軸轉(zhuǎn)速： 5? m i n/????? ? 按照 控 車床的轉(zhuǎn)速，選擇 60 則實際切削速度 m 4 21 0 0 0 ? ? 2）基本時間的 確定 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： fm 公式中 ?? ， l=13據(jù)《切削用量簡明手冊》表 刀入切量及超切量 2??? ，則 L=25 m ?寬 20槽 本工序為銑削寬度 20槽的工序，我們通過銑槽夾具進行對寬度 20的槽的銑削，選擇工藝設(shè)備，數(shù)控銑床，型號， 功率為 P=13 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 刀具：選用高速鋼溝槽銑刀 查 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 39，刀具數(shù)據(jù)如下： d=16 20z? 2251)銑削進寬度的選擇 查 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 27可知 — 2 這里取 )銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 28 3— 29可知 3)銑削速度的選擇 查 《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 30可知 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m?? 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 6 1 9 0 / m i 1 4 6 0?? ? ??4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金 屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 5 可知： ? ? ? ?1212. . 0 . 2 5 2 0 1 9 2 9 6 015901 3 7251580a z nL l l ll a D ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ??所以， 1590 1 . 6 5 m i ? ?5)計算銑削力 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 25有 ： 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z?? 式中： ?? 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 所以， 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z??0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 39 . 8 1 3 0 1 . 5 0 . 2 5 6 0 0 . 5 2 09 3 . 9 N?? ? ? ? ? ? ??6)校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表 . 9 3 . 9 3 6 3 . 3 8 1 31 0 0 0 1 0 0 0k w k w?? ? ? ?所以，機床的功率足夠。 ∮ 25、∮ 30 內(nèi)孔至尺寸 由于 工 件 的 材 料 位 40 我 們 選 擇 機床 : 選 用 搖 臂 鉆 床 P=頭的選擇 : 選用 ? 25,? 30中心孔深孔鉆頭 ,材料為高速鋼 10?? 30?? 1） 鉆削進給量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 42有 f mm r? 2） 鉆削速度的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 42有 0 . 3 5 / 2 1 / m i nv m s m?? 所以 1 0 0 0 1 0 0 0 2 1 3 0 4 / m i 1 4 2 2?? ? ??3） 、計算切削深度122p da m m? ? ?4） 、鉆削扭矩的計算 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 36有 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 0M C m d xm 310 d f k ???式中： ?所以， 1 0 3 d f k? ? ?1 . 9 0 . 8 32 2 5 . 6 3 2 2 0 . 3 5 1 03 4 . 5 9 ? ? ??5） 計算軸向力 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 36有 軸向力 . . d F K?式中 ?所以 0 . 85 8 8 . 6 2 2 0 . 3 5 5 5 9 1? ? ? 因零件材料為 50，查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 36有 0 . 6 0 . 6150 0 . 9 41 9 0 1 9 0 ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?所以，實際的切削扭矩和軸向力分別為： 3 4 . 5 9 0 . 9 4 3 2 . 5 2 9 1 0 . 9 4 5 2 5 5 . 5M N ? ?? ? ?6） 計算切削功率 因為 3 0 4 / m i n 5 . 1 /n r r s?? 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 36有 3 5 . 1 32 1 0 2 3 . 1 4 3 5 . 6 5 1 0 ??? ? ? ? ? ? 1 1 所以，機床功率足夠 坯的確定 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 見的毛坯種類 (1) 鑄件 鑄件適用于形狀較復(fù)雜的零件毛坯。其鑄造方法有砂型鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。 (2) 鍛件 鍛件適用于強度要求高、形狀比較簡單的零件毛坯。其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。 (3) 型材 型材有熱 軋和冷拉兩種。熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯；冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。 (4) 焊接件 焊接件是根據(jù)需要將型材或鋼板等焊接而成的毛坯件。 (5) 冷沖壓件 冷沖壓件毛坯可以非常接近成品要求，在小型機械、儀表、輕工電子產(chǎn)品方面應(yīng)用廣泛。 坯選擇時應(yīng)考慮的因素 (1) 零件的材料及機械性能要求 零件材料的工藝特性和力學(xué)性能大致決定了毛坯的種類。 (2) 零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸 (3) 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小 (4) 現(xiàn)有生產(chǎn)條件 (5) 充分利用新工藝、新材料 為節(jié)約材料和能源，提 高機械加工生產(chǎn)率，應(yīng)充分考慮精密鑄造、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等在機械中的應(yīng)用。 坯的確定 綜合考慮，根據(jù)以上因素及零件的技術(shù)要求，確定該零件的毛坯為棒料，其尺寸為Ф 120× 290料為 40 數(shù)控車床一般采用機夾可轉(zhuǎn)位刀具，所用的刀具，要求有可靠的斷屑性能，足夠的耐用，刀片轉(zhuǎn)位后有精確的重復(fù)定位精度，刀片要有足夠的夾緊可靠性，此外，由于數(shù)控車床功率比較大，剛性強，要求刀具壽命較長，質(zhì)量相對穩(wěn)定，因此，對刀片材料的要求高，以保證刀具壽命 ，一般情況下大多使用涂層刀片。 具材料的選擇 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 刀片材料要根據(jù)零件材料及熱處理后的材料性能合理選用。對與一般低碳鋼，低碳低合金鋼的加工刀片材料可以選擇普通硬質(zhì)合金或超微粒子硬質(zhì)合金材料，在國際標準中（ 硬質(zhì)合金通常分為三大類，即 K、 P、 G、 常情況下又分別在 K、 P、 M 三種代號后附加上 01、 05、 20、 40、 50 等數(shù)字進行更進一步細分。一般來講數(shù)字越小者硬度更高，但 韌性降低，數(shù)字越大韌性高但硬度降低。一般情況下 K 類主要用于加工鑄鐵、有色金屬及非金屬材 料； P 類主要用于加工普通鋼； M 類主要用于加工難加工鋼，鑄鐵及有色金屬。超微粒子硬質(zhì)合金適合加工不銹鋼、高錳高及耐熱鋼，選用時可結(jié)合具體加工工藝參數(shù)合理選擇。在數(shù)控車削中，為提高刀具壽命，實際應(yīng)用中大多使用涂層刀具材料。涂層刀具是在韌性較好的工具表面涂上一層耐磨損，耐溶著、耐反應(yīng)的物質(zhì)，使刀具在切削中同時具有硬而不易破損的性能。涂層的方法分為兩大類，一為物質(zhì)涂層 為化學(xué)涂層 般來說，物理涂層是在 550℃ 以下將金屬和氣體離子化后噴涂在工具表面；而化學(xué)涂層則是將各種化合物通過化學(xué)反應(yīng)來沉積在工具上 形成表面皮膜，一般普遍采用中溫涂層，溫度控制在800℃ 左右。用于涂層常見的材料有 陶瓷材料，涂層厚度為5?15于這些陶瓷材料都具有耐磨損（硬度高），耐化學(xué)反應(yīng)等性能。所以涂層刀具是數(shù)控機床最為廣泛使用的刀具類型，從非金屬、鋁合金、到鑄鐵鋼以及高強度鋼、高硬度鋼和耐熱合金、鈦合金等難加工材料的切削中均可使用，比普通較硬質(zhì)合金的性能要好，性能價格比較高，是數(shù)控機床用刀具材料的首選。對于普通鋼材，優(yōu)先選擇涂層刀片，高速連續(xù)切削選用涂層厚度為 5— 15為 。沖擊較強的斷續(xù)切削時，要求涂膜的附著強度以及涂層對工具的韌性不會產(chǎn)生太大的影響，所以選擇涂層厚度為 2?3右采用 層的刀片。對于普通灰鑄鐵加工來講，線速度小于300m/速度 300?500m/ 用的車刀選用 圓、端面車刀的選用 加工外圓及臺階是刀片的形狀有刀尖角為 80° 菱形刀片， 55° 菱形刀片，圓形刀片，方形刀片，等邊三角形刀片和 35° 菱形刀片，其標準后角通常有 0° 、 7° 、 11° 、 25° 、30° 等幾種規(guī)格。主偏 角主要有 45° 、 50° 、 60° 、 75° 、 85° 、 90° 、 93° 、 95° 等形式。一般情況下加工臺階軸類零件宜采用裝有 80° 菱形刀片的 95° 車刀，這種車刀的特點是前角和副偏角較大，摩擦小，消振散熱性好，不易拉毛零件表面，加工外圓或端面都很好用。粗加工外圓或端面則可采用裝 80° 菱形刀片的車刀，這時不用 80° 刀 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 尖而是用 100° 刀尖的菱形刀片，這樣不但進一步提高刀尖的強度，而且還提高了刀片的利用率有效提高粗加工時的加工效率。重切削時應(yīng)考慮選擇圓形刀片，以滿足切削要求，提高加工效率。斷屑槽形式選用應(yīng)結(jié)合粗、精加工，切削 用量，切削連續(xù)性等方面合性選用。標準刀桿截面通常為矩形、正方形和圓性三種，從成本和使用方便性上考慮，應(yīng)優(yōu)先采用正方形截面刀桿，刀桿的標準長度 32?500般情況下，為提高切削過程的刀具剛度，在能夠滿足加工需要，又不會與零件其他部位產(chǎn)生干涉的情況下，刀桿長度不宜過長。刀桿結(jié)構(gòu)還要根據(jù)零件加工時的走刀方向，選擇左手刀或右手刀。選擇刀片角度和刀桿結(jié)構(gòu)和連接形式時，要充分考慮零件的結(jié)構(gòu)特點，以避免零件加工時刀具與零件其他部位產(chǎn)生干涉。刀片主要裝夾形式同前所述，采用正方形刀片的刀具具有結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝好等優(yōu)點 。 80° 角菱形刀片，刀尖和刀邊抗破損的能力最強。 加工刀具的選用 加工內(nèi)孔時，最常采用裝有 80° 菱形刀片的 95° 車刀或采用裝有 60° 三角形刀片的 91° 車刀。若加工內(nèi)孔徑比外空徑大的臺階孔時宜采用裝有 55° 菱形刀片的 110° 車刀，這樣在加工大內(nèi)徑臺階孔時，可避免與零件直徑小的內(nèi)孔發(fā)生干涉（圖 為了防止切削拉毛零件加工表面，刀片斷屑槽的選擇一定要合理，要求選用槽性較窄有多級斷屑槽或點式斷屑槽等斷屑性能好的刀片。選擇刀片角度和刀桿結(jié)構(gòu)和連接形式時，要充分考慮零件內(nèi)孔的結(jié)構(gòu)特點， 避免零件加工時刀具與零件發(fā)生干涉。一般情況下，只要不影響排屑，應(yīng)盡量選擇剛性較好的車刀，由于圓形刀桿比方形刀桿截面積大些，刀具剛性好，并且刀尖還能與刀桿軸線在同一平面內(nèi)，所以應(yīng)優(yōu)先選擇圓形刀桿加工內(nèi)孔。對于一些精度要求高，變形要求小的零件加工，應(yīng)考慮選用帶冷卻孔的刀桿，以降低加工過程中的切削熱，減少零件變形。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 槽刀具的選用 標準切槽刀一般分為雙刃單面結(jié)構(gòu)、按工藝方法不同主要分為徑向、軸向、切斷三種類型。通常情況下，切槽刀大多為成形刀，刀頭形狀根據(jù)零件上槽的形狀可分為直切槽刀和圓弧切槽刀也 可根據(jù)零件需要定做特殊槽型和復(fù)合刀具。在使用切槽刀車削內(nèi)槽時，為使排屑方便，防止切屑拉毛零件，應(yīng)充分考慮斷屑槽的形狀。切槽刀的刀桿結(jié)構(gòu)形式較多，刀片夾緊形式主要有兩種，即自夾式夾緊和螺釘上壓式壓緊結(jié)構(gòu)。采用螺釘上壓式方式用與大直徑零件的切斷。刀片深槽，采用螺釘上壓式用于小直徑零件的切斷。刀片主要形式有單頭刀片和雙頭可轉(zhuǎn)位刀片，刀桿形式要避免與零件發(fā)生干涉，降低振動的前提下，要滿足加工質(zhì)量，確保剛性，降低車削振動、經(jīng)濟實惠。的原則合理選用。 紋加工刀具的選用 車螺紋刀片按切削形式可以分為切頂槽 型螺紋刀片和非切頂槽螺紋刀片；按螺紋標準分為米制和英制兩種形式，按加工特點可分為內(nèi)、外螺紋刀片、按螺紋線方向分為正、反螺紋。刀片結(jié)構(gòu)主要分為兩刃單面和三刃單面兩種形式。通常情況下應(yīng)盡量選用可重磨底面帶有 120V 形定位面的切頂型升刃單面式刀片，為減少切削刀和振動力，刀片應(yīng)選擇正面前角結(jié)構(gòu)，刀片的其他角度要結(jié)合上述不同情況區(qū)別選用。螺紋刀桿分方形和圓形截面兩種類型，前者價格較低，后者剛性和加工精度較好，刀片與刀桿連接時需要增加力墊，刀桿按照螺紋旋線方向為標準型反向型，一定要根據(jù)零件螺紋旋線方向合理選用。 除以上 刀具外，在一些特殊的形狀車削時，還引用到成型車刀。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 零件加工所用的刀具 根據(jù)其結(jié)構(gòu)特性以及刀具的類型，確定該零件所需的刀具如表 3 表 2控車削加工刀具卡 待加工表面 刀具名稱 刀具規(guī)格 刀具材料 端面 端面車刀 95°車刀 硬質(zhì)合金 粗車外圓 外圓車刀 90° 硬質(zhì)合金 精車外圓 外圓車刀 84° 硬質(zhì)合金 車圓錐面 外圓車刀 75° 硬質(zhì)合金 車外菱角 外槽刀 刀寬 質(zhì)合金 鉆底孔 麻花鉆 Ф 38速鋼 鏜內(nèi)孔 鏜刀 60° 硬質(zhì)合金 車內(nèi)螺紋 內(nèi) 螺紋車刀 刀寬 2質(zhì)合金 該零件中還有 34 ?的的內(nèi)孔，此內(nèi)孔不斷能夠在車床加工，同時也可以在鏜床上加工，在這里，我們選擇鏜床，所以選擇的加工刀具為鏜刀 藝路線的確定 面加工方法的選擇 選擇表面加工方法時，一般先根據(jù)表面的加工精度和表面粗糙度要求，選定最終加工方法，然后再確定精加工前的準備工序的加工方法，即確定加工方案。由于獲得同一精度和同一粗糙 度的方案有好幾種，選擇時還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性，考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料和熱處理要求及工廠的生產(chǎn)條件等。 該零件的表面加工方法如下： （ 1）外圓的加工方法 粗車→精車。 （ 2）內(nèi)孔輪廓的加工方法 鉆→粗鏜→精鏜。 （ 3）外菱角槽的加工方法 粗切→精切。 工順序的安排 數(shù)控車削加工順序應(yīng)按照一下原則進行。 （ 1） 基面先行原則 用作基準的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來，因為定位基準的表面越精確，裝夾誤差就越小。故第一道工序一般是進行定位面的粗加工和半精加工 (有時包括精加工 )，然后再以精基準加工其他 表面。加工順序安排遵循的原則是上道工序的加工能為 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 后面的工序提供精基準和合適的夾緊表面。 （ 2） 先粗后精 切削加工時，應(yīng)先安排粗加工工序，在較短的時間內(nèi)，將精加工前大量的加工余量去掉，同時盡量滿足精加工的余量均勻性要求。 當(dāng)粗加工后所留余量的均勻性滿足不了精加工要求時，則可安排半精加工作為過渡性工序，以便使精加工余量小而均勻。 在安排可以一刀或多刀進行的精加工工序時，其零件的最終輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成。 為充分釋放粗切加工時殘存在工件內(nèi)的應(yīng)力，在粗、精加工工序之間可適當(dāng)安排一些精度要求不高部位的加工。如 切槽、倒角、鉆孔等 （ 3） 先近后遠 盡可能采用最少的裝夾次數(shù)和最少的刀具數(shù)量，以減少重新定位或換刀所引起的誤差。一次裝夾的加工順序安排是先近后遠，特別是在粗加工時，通常安排離起刀點近的部位先加工，離起刀點遠的部位后加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程時間。對于車削加工，先近后遠有利于保持毛坯件或半成品件的剛性，改善其切削條件。 （ 4） 先內(nèi)后外，內(nèi)外交叉 對既有內(nèi)表面 (內(nèi)腔 )，又有外表面需加工的零件，安排加工順序時，應(yīng)先進行內(nèi)、外表面的粗加工，后進行內(nèi)、外表面的精加工。切不可將零件上一部分表面 (外表面或內(nèi)表 面 )加工完畢后，再加工其它表面 (內(nèi)表面或外表面 )。 藝路線的確定 根據(jù)其表面加工方法及加工順序的原則，確定刀芯軸零件的工藝路線如下： 刀芯軸零件的工藝路線： 工序Ⅰ：粗車端面、外圓、打中心孔。 工步 1 夾毛坯外圓粗車一頭端面及外圓，打中心孔。 工步 2 夾上步粗車后的外圓，粗車另一頭端面及外圓，打中心孔。 工序Ⅱ：卡盤加頂尖裝夾，車右端圓錐面。 工步 1 粗車外圓。 工步 2 精車外圓。 工步 3 車右邊外菱角槽面。 工步 4 粗車右端圓錐面。 工步 5 精車右端圓錐面。 工序Ⅲ：通過專用夾具進行裝夾，夾緊夾具裝置，對刀芯軸零件的內(nèi)孔進行加工， 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 包括鉆底孔、粗鏜內(nèi)孔、精鏜內(nèi)孔。 工步 1 粗車外圓。 工步 2 鉆底孔。 工步 3 粗鏜內(nèi)孔。 工步 4 精鏜內(nèi)孔。 工步 5 精車外圓。 工序Ⅳ：車刀芯軸右端內(nèi)螺紋。 工步 1 粗車外圓。 工步 2 粗車內(nèi)螺紋。 工步 3 精車內(nèi)螺紋。 工步 4 精車外圓。 工序 鉗工去除毛刺 工序 檢驗入庫 藝卡片的制定 數(shù)控加工工藝文件一般包括機械加工工藝過程卡片和數(shù)控加工工序卡片，它們指引者加工操作人員進行加工，是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計中必不可少的部分，其填寫過程包括以下幾個方面。 （ 1）工藝文件的校核； （ 2）工藝文件的會簽； （ 3）工藝文件的批準； （ 4）工藝文件的更改。 該零件的工藝卡片如下列表所示。 表 2械加工工藝過程卡 3 刀芯軸零件的數(shù)控編程加工 編程是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主 運動和進給運動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。 數(shù)控編程又可分為手工編程和自動編程兩類。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 手工編程時，整個程序的編制過程是由人工完成的。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械加工工藝知識和數(shù)值計算能力。對于點位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計算較簡單，程序段不多，手工編程即可實現(xiàn)。 自動編程是用計算機把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機床 能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說數(shù)控編程的大部分工作有計算機來實現(xiàn)。 程方法的選擇 該零件的刀具軌跡路徑主要由直線、圓弧組成，坐標點尺寸計算方便，故采用手工編程的方式編制其加工程序。 該零件為規(guī)則的回轉(zhuǎn)型零件，其坐標原點可設(shè)在軸的兩端面中心上，這樣方便編程坐標的計算。其坐標原點如圖 圖 標原點 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 致 謝 本課題在選題及研究過程中得到指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)。老師多次詢問研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精 心點撥、熱忱鼓勵。老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時三載，卻給以終生受益無窮之道。我對老師的感激之情是無法用言語表達的。 畢業(yè)設(shè)計是對我們畢業(yè)在大學(xué)期間所學(xué)知識的一個考驗，檢查我們幾年大學(xué)生活的所得和其他各個方面的綜合能力。它重在讓我們運用所學(xué)知識去發(fā)現(xiàn)、提出問題，并通過查找資料、分析、詢問他人解決問題。經(jīng)過一個月的努力，我的設(shè)計已完成，通過此次設(shè)計，我對刀芯軸類零件的數(shù)控加工工藝有了更深刻的理解，這對我以后的工作有極大的幫助。此外，這次畢業(yè)設(shè)計還培養(yǎng)了我 獨立工作及與別人團結(jié)合作的能力，各方面的綜合能力也有所提高，使我明白做任何事都必須有嚴謹認真的態(tài)度，須知“差之毫厘，謬以千里”。在以后的日子里，我會不斷提高自身的素質(zhì)，使自己更適應(yīng)社會的需求。 我還感謝所有幫過我和教過我的老師。他們細心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)和做人，在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有可敬的師長、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 !最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們 ! 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 參考文獻 1. 張超英 , 《 數(shù)控機床加工工藝、編程及操作實訓(xùn) 》 ,高等教育出版社， . 倪森壽， 《 機械制造基礎(chǔ) 》 ，高等教育出版社， . 陳立德， 《 機械設(shè)計基礎(chǔ) 》 ，高等華教育出版社， . 李一民， 《 數(shù)控機床 》 ,東南大學(xué)出版社 ,. 隋秀凜， 《 現(xiàn)代制造技術(shù) 》 ，高等教育出版社， . 于榮賢等， 《 機械制圖與計算機繪圖 》 ，機械工業(yè)出版社 ， ．顧京，《數(shù)控加工編程及操作》，顧京主編，高等教育出版社， 2003 ．趙長明 劉萬菊 ，《數(shù)控加 工工藝及設(shè)備》，高等教育出版社 ．陳洪濤，《數(shù)控加工工藝及編程》，高等教育出版社， 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 附 錄 數(shù)控加工程序清單 本次刀芯軸的加工步驟較多，這里不一一列出，只是列出部分重要的加工程序。 1)內(nèi)螺紋車削加工程序清單 92 120 （ 設(shè)立坐標系，定義對刀點的位置） 03 主軸以 650r/轉(zhuǎn)） 00 （ 到螺紋起點，升速段 刀深 32 切削螺紋到螺紋切削終點，降速段 1 00 X 軸方向快退） Z 軸方向快退到螺紋起點處） X 軸方向快進到螺紋起點處，吃刀深 32 切削螺紋到螺紋切削終點） 00 X 軸方向快退） Z 軸方向快退到螺紋起點處） X 軸方向快進到螺紋起點處，吃刀深 32 切 削螺紋到螺紋切削 終點） 00 X 軸方向快退） Z 軸方向快退到螺紋起點處） X 軸方向快進到螺紋起點處，吃刀深 32 （ 切 削螺紋到螺紋切削終點） 00 X 軸方向快退） 50 回對刀點） 05 (主軸停 ) 30 （ 主程序結(jié)束并復(fù)位） 2)菱角槽車削加工程序清單 0101 （ 換 一號刀，確定其坐標系） 00 100 （ 到 程序起點或換刀點位置） 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 400 （ 主 軸以 400r/轉(zhuǎn)） 00 3 （ 到循環(huán)起點位置） （有凹 槽 粗切循環(huán)加工） 00 100 （粗加工 后 ，到換刀點位置） 0202 （換二號刀，確定其坐標系） 00 42 二號刀加入刀尖園弧半徑補償） 00 精加工輪廓開始，到倒角延長線處） 01 80 (精加工菱角槽 ) 精加工 Φ 40 外圓） 02 2 （精加工 弧） 01 （精加 工 Φ 40 外圓） 精 加 工下切錐） 精加工 40? 外圓槽） （ 精 加 工上切錐） 精加工Φ 圓） 02 2 （精加工 切圓?。? 01 W（精加工Φ 34 內(nèi)孔） 40 （ 精加工輪廓結(jié)束） 00 80 21 ）粗車外圓φ 115、φ 40 及端面 序 解釋說明 序號 90°外圓車刀） 換 1號刀 500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 500 削液開 55 速運動至切削起點 53 120 粗車外圓至Ф 115車外圓至Ф 4000 100 快速運動至換刀位置 84°外圓車刀） 換 2號刀 800 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 800 2 快速運動至切削起點 80 半精車外圓至 11553 退刀 100 速運動至換刀位置 5 換