1、西安航空職業技術學院畢業設計（論文）課題： 軸類配合件的設計 系 科： 航空制造工程系 專 業： 數控 班 級： 071033 姓 名： 翟明濤 指導教師： 張佳興 完成日期： .18 西航院 09 屆畢業設計（論文）任務書學生姓名翟明濤所學專業數 控班 級071033課題名稱軸類配合件的設計工作內容（應完成的設計內容、論文內容）1、圖樣要求：零件圖、裝配圖, 全部圖樣折合成圖紙4張左右；2、設計說明書：1份（不少于12000字）；3、全套的工藝過程卡；4、外文翻譯資料：1份；5、崗位實習報告：1份；工作要求（設計應達到的性能、指標，論文質量要求）1、設計結構合理，有很強的通用性和適用性，有一

2、定的理論設計基礎；2、零件工藝規程的設計符合生產要求，圖樣繪制正確規范，工裝夾具設計合理；3、設計說明書規范，內容全面，語言通暢、正確；4、外文資料翻譯不少于3000漢字。主要參考資料1.李業農主編，數控機床及其應用，國防工業出版社20062.騅運強主編，職業技能鑒定培訓讀本（高級工）車工，北京：化學工業出版社20053.張超英 羅學科主編，數控加工綜合實訓，北京：化學工業出版社20044.王洪主編，數控加工程序編制，北京：機械工業出版社2002工作進度要求10月22日12月25日 查找資料，確定課題；12月25日1月10日 總體設計；1月10日4月25日 進行零部件及工裝的具體設計，撰寫設計

3、計算說明書；4月25日5月16日 整理圖樣、畢業論文及外文翻譯資料，準備答辯。課題組其他成員指導教師（簽名）教研室主任（簽名）部門批準（蓋章）簽發日期注：本任務書一式三份，由指導教師填寫，教研室主任審核，系部批準后下發；學生、指導教師、系部各一份。數控機床摘要我的畢業設計課題為軸類配合件的加工，由三個軸類配合件組成一個裝配件，結構、外型簡單在數控機床上容易加工，故選用數控車床進行加工，同時數控機床和普通機床不同，整個加工中不需要人的操作，而由程序來進行控制。在數控機床上加工零件時，首先要分析零件圖樣的要求，確定合理的加工路線及工藝參數，計算刀具中心運動軌跡及位置數據；然后把全部工藝過程以及其他

4、輔助功能（主軸的正反轉，切削液的開與關，變速，換刀等）按運動順序，用規定的指令代碼及程序格式編制成數控程序加工程序，經過調試后記錄在控制介質上；最后輸入到數控機床的數控裝置中，以此控制數控機床完成工件的全部加工過程。在數控機床上，把被加工零件的工藝過程（如加工順序、加工類別）、工藝參數（如主軸轉速、進給速度、刀具尺寸）以及刀具與工件的相對位移，用數控語言編寫成加工程序單，然后將程序輸入到數控裝置，數控裝置便根據數控指令控制機床的各種操作和刀具與工件的相對位移，當零件加工程序結束時，機床會自動停止，加工出合格的零件，從而減少了加工時間，節省了勞力、物力。采用手工編程的方法在數控車床上加工。加工時

5、要保證各個配合件的精度、公差、技術要求，最后還要保證裝配件的裝配。在對業設計的設計中，我對我所學的機械方面的知識進行了回顧。我的畢業設計雖然不是多難，不過工作量還是挺大的。期間要對各個配合件進行程序編制、工藝分析、軌跡仿真，還有機械制圖，總之為了完成此畢業設計我付出了很多精力、時間，我對我的設計還是挺滿意的。關鍵詞: 數控加工、數控技術、手工編程、精度CNCAbstractMy graduation project for the shaft with the subject matter of processing, with three pieces to form a shaft ass

6、embly, structure, appearance on CNC machine tools in a simple easy process, it is selected for processing CNC Lathe, CNC at the same time machine tools and various general machine tools, the entire processing operation does not need people, and by the control procedures. CNC machine tools in the pro

7、cessing of parts, the first design to analyze the requirements of parts to determine the reasonable processing routes and process parameters to calculate the tool center trajectory and location data; and then all the processes, as well as other auxiliary functions (the principal axis of positive , c

8、utting fluid and the clearance of the open。My graduation project for the shaft with the subject matter of processing, with three pieces to form a shaft assembly, structure, appearance on CNC machine tools in a simple easy process, it is selected for processing CNC Lathe, CNC at the same time machine

9、 tools and various general machine tools, the entire processing operation does not need people, and by the control procedures. CNC machine tools in the processing of parts, the first design to analyze the requirements of parts to determine the reasonable processing routes and process parameters to c

10、alculate the tool center trajectory and location data; and then all the processes, as well as other auxiliary functions (the principal axis of positive, cutting fluid and the clearance of the open. . In CNC machine tools, the parts to be processed process (such as order processing, processing catego

11、ry), process parameters (such as spindle speed, feed speed, tool size), as well as tool and work piece relative displacement, the language of NC into processing orders, and then entered into the NC program, NC plant would be under the control of CNC machine tool orders all operations and tool and wo

12、rk piece relative displacement, when the end parts processing machine will automatically stop processing the qualified parts, thereby reducing the processing time, saving labor and material resources. Programming manual. The method in numerical control lathe processing. Processing to ensure that all

13、 parts with precision tolerances, technical requirements, but also to ensure that the final assembly of the assembly. Design in the design industry, I learned to my mechanical knowledge to carry out a review.My graduation project is not more difficult, but the workload is big. With period pieces to

14、carry out all programming, technical analysis, trajectory simulation, as well as mechanical drawing, a word in order to complete the graduation project, I paid a lot of energy, time, I design it for me quite satisfactory.Key words: NC Programming Manual programming Precision目錄摘要- 3 -Abstract- 4 -第一章

15、 概述- 7 -、數控機床的特點- 8 -、數控編程及其發展- 9 -、數控加工技術的發展- 9 -、數控編程的概念和方法- 9 -、數控機床加工的優勢- 9 -、數控機床的適用范圍- 11 -第二章 數控車床- 12 -、數控車床的工作原理- 12 -、數控車床分類- 12 -、數控車床的選擇與加工特點- 13 -、數控車床編程特點- 13 -、坐標系建立依據- 14 -第三章 零件工藝分析及加工前的準備-15- 3.1、零件圖的工藝分析- 16 -3.2、選擇設備- 16 -3.3、加工工序劃分原則- 16 -3.4、數控加工工序卡片- 16 -3.5、對刀點和對刀點的確定原則- 16 -

16、3.6、切削用量選擇原則及方法- 22 -3.6.1、切削用量的選擇原則- 22 -3.6.2、切削用量的選擇方法- 22 -3.7、刀具的選擇- 24 -3.7.1、數控車刀的類型與刀片選擇- 25 -3.8、確定走刀路線和工步順序- 25 -3.9、零件的裝夾方法- 26 -第四章 數控車床的操作面板介紹- 27 -4.1 數控系統操作面板- 27 -4.1 面板操作- 27 -第五章 零件加工及步驟程序- 31 -5.1、坐標系- 31 -5.2、編制加工程序- 31 -第六章 數控加工仿真操作- 38 -6.1、機床操作面板介紹- 16 -6.2、CAXA車軟件程序仿真- 40 -第七

17、章 工件的CAXA實體造型加工- 45 -7.1 CAXA軟件的介紹- 45 -7.2 自動編程與手動編程比較- 45 -7手工編程- 45 -7自動編程- 45 -設計小結- 48 -參考文獻- 49 - 致謝- 50 -第一章、概述我的畢業設計課題為軸類裝配件的設計，是由三個軸類零件構成，材料為45鋼，而外型大部分是由圓弧、溝槽、外螺紋、圓錐、內螺紋、內孔等。我將在CA6140型FANUC數控系統加工工件，最終使工件組合符合圖樣要求。數控機床是指裝備了數控系統的機床。數控系統是一種控制系統，它能自動閱讀輸入載體上按規定格式編寫的數學化控制信息；能自動譯解其中的指令進行運算，并由輸出部分向所

18、控制的執行機構發出指令，從而使機床動作以加工零件。數控機床是一種高度機床一體化的產品。從數控機床的控制方式上，決定了其加工方式與普通機床加工方式不同。數控機床加工的特點是在對零件進行工藝分析后，把編制好的加工程序輸入數控系統，由數控系統控制機床自動的完成加工。因此，必須合理地制訂數控加工工藝和正確編制數控加工程序，以充分發揮數控機床的作用和效率。數控機床采用了計算機數控（ Computerized Nuinerically Control ）系統，因此也稱為計算機數控機床或 CNC 機床。數控機床作為一種新型的自動化機床、在具有高自動

19、程度的同時還具有廣泛的通用性。這是因為數控機床都具有以下一些共同的優點：（1）數控機床能縮短生產準備時間，增加切削加工時間的比率。最佳切削參數和最佳走刀路線的合理使用，能夠大大地縮短加工時間，提高生產率。（2）數控機床按照程序自動加工，不需要人工干預，而且還可以利用軟件進行校正及補償。因此，使用數控機床進行生產，可以保證零件的加工精度。穩定產品質量。（3）只要改變程序，就能改變數控機床刀具與工件之間的相對運動軌跡，就可以加工不同的零件，使數控加工具備了廣泛的適應性和較大的靈活性。從而能夠完成很多普通機床難以完成或者不能加工的、具有復雜型面的零件的加工。（4）許多數控機床能夠實現生產加工過程中的

20、自動換刀，使得零件一次性裝夾之后，數控機床就能完成零件的多個加工部位的加工，真正實現了一機多用，大節省了設備和廠房面積。生產者可以精確計算生產成本，并對生產進度進行合理的安排，從而在一事實上程度上可以加速資金的周轉，切實提高經濟效益。（5）在一般情況下，數控機床在加工生產過程中不需要特別的專用夾具，普通的通用夾具就能滿足數控加工的要求。與普通機床相比，使用數控機床進行生產時，專用夾具設計制造和存放的費用可以大大的減少。（6）運用數控機床進行生產，能夠大減輕工人的勞動強度。、數控編程及其發展、數控加工技術的發展隨著市場競爭的日益激烈，產品的更新換代越來越快，品種越來越多，對產品的質量要求也越來越

21、高。與之相適應，數控機床的發展非常迅速，應用也廣泛。同時，為充分發揮數控機床的特點，數控加工技術的發展應與數控機床的發展相適應，實現數控加工中心的優質，高產，低耗。傳統的加工工藝中，大批量生產（如汽車，拖拉機發動機連桿等零件）多采用專有生產設備，其生產效率及自動化程度，產品質量穩定，但生產準備周期長，產品改型困難，不利于市場競爭。在單件小批量生產中多采用通用機床，其工藝適應性強，但自動化程度低，人工操作，加工質量和精度不穩定。機械產品中，單件小批量生產占很大比例。隨著市場競爭的日趨激烈，加快了產品的更新速度，品種也越來越多，單件小批量產品的比例將更大，對產品的質量和生產率要求將更高。在這種情況

22、下，通用機床已不能很好滿足以上要求，特別是一些形狀復雜的零件，傳統的加工方法只能借助劃線和樣板手工操作或用仿形機床加工方法加工，加工質量和生產率都受到很大的限制。柔性好，精度高。生產率也高的數控機床，就是為適應多品種，小批量生產的社會需求以及復雜形狀零件的高精度高效率加工而產生和發展的。1、數控編程的概念和方法數控機床和普通機床不同，整個加工中不需要人的操作，而由程序來進行控制。在數控機床上加工零件時，首先要分析零件圖樣的要求，確定合理的加工路線及工藝參數，計算刀具中心運動軌跡及位置數據；然后把全部工藝過程以及其他輔助功能（主軸的正反轉，切削液的開與關，變速，換刀等）按運動順序，用規定的指令代

23、碼及程序格式編制成數控程序加工程序，經過調試后記錄在控制介質上；最后輸入到數控機床的數控裝置中，以此控制數控機床完成工件的全部加工過程。因此，把從分析零件圖樣開始到獲得正確的程序載體為止的全過程稱為零件加工程序的編制。數控編程一般分為三種方法：手工編程手工編程是指若干個步驟都是由手工來完成，即從零件的圖樣分析，工藝過程的制訂，數值計算到編寫加工程序單，制作穿孔紙帶等，都是由人手工完成的一種編程方法手工編程的過程實質上是將加工零件圖樣，數控加工工藝和數控機床指令綜合應用的過程對于一些形狀簡單的零件特別是刀具在一次切削加工過程中始終在某一坐標平面內運動，如箱體零件表面上孔系加工或輪廓加工，由于軌跡

24、坐標不需經過復雜的計算，編寫的程序段也不是很長，這種情況下適于采用手工編程來完成，用手工編程既經濟又及時但對于一些形狀復雜的零件，如非圓曲線，三維空間曲面，例表曲面等，編程時需經過復雜的坐標計算，采用手工編程非常繁瑣，甚至無法編出程序即使能用手工編程完成，其花費的時間長，效率低，而且容易出錯在這種情況下，需采用自動編程來完成語言自動編程語言是一種對工件，刀具的幾何形狀及刀具相對于工件的運動等進行定義時所用的一種接近于英語的符號語言把用語言書寫的零件加工程序輸入計算機，經計算機的語言編寫系統編譯產生刀位文件，然后進行數控后置處理，生成能被數控系統接受的零件數控加工程序的過程，稱為語言自動編程采用

25、語言自動編程，由于計算機自動編程代替程序編制人員完成了繁瑣的數值計算工作，并省去了編寫程序單的工作量，因而可將編程效率提高數倍到數十倍，同時解決了手工編程中無法解決的許多復雜零件的編程的編程難題/圖形自動編程系統這是一種以通過計算機輔助設計建立的幾何模型為基礎，再以計算機輔助制造為手段，以圖形交互方式生成數控加工程序的自動編程方法零件模型的描述方法多種多樣，其中以表面模型在數控編程中應用較為廣泛以表面模型為基礎的/集成數控編程系統，習慣上稱為圖形自動編程系統/圖形自動編程系統的主要特點是：零件的幾何形態可在零件設計階段采用系統的功能，在圖形交互方式下進行定義，顯示和編輯，最終得到零件的幾何模型

26、；采用功能，定義刀具，確定刀具相對于零件表面的運動方式，確定加工參數，生成進給軌跡，經過后置處理，生成數控加工程序整個過程一般都是在屏幕菜單及命令驅動等圖形交互下完成的，具有形象，直觀和高效等優點、數控機床加工的優勢可以加工有復雜型面的工件數控機床的刀具運動軌跡是加工程序決定的，因此只要能編制出程序，多么復雜的型面工件都能加工。例如，采用五軸聯動的數控機床，就能加工螺旋槳的復雜空間曲面。加工精度高，尺寸一致性好數控機床本身的精度都比較高，一般數控機床的定位精度為± 。重復精度為±，在加工過程中操作人員不參與操作，工件的加工精度全部由機床保證，消除了操作者的人為誤差。因此，加

27、工出來的工件精度高，尺寸一致性好，質量穩定。生產效率高數控機床的主軸轉速，進給速度和快速定位速度高，可以合理地選擇高的切削參數，充分發揮刀具的切削性能，減少切削時間，還可以自動地完成一些輔助動作，精度高而且穩定，不需要在加工過程中進行中間測量，能連續完成整個加工過程，減少了輔助動作時間和停機時間。因此，數控機床的生產效益高。 可以減輕工人的勞動強度，可以實現一人多機操作一般數控機床加工出第一個合格零件后，工人只需要進行工件的裝夾和啟動機床，減輕了工人的勞動強度。現在的數控機床可靠性高，保護功能齊全，并且數控系統有自診斷和自停機功能，當一個工件的加工時間超出工件的裝夾時間時，就能實現一人多機操作

28、。經濟效益明顯雖然數控機床一次投資及日常維護保養費用較普通機床高很多，但是如能充分地發揮數控機床的能力，將會帶來很高的經濟效益。這些效益不僅表現在生產效率高，加工質量好，廢品少上，而且還有減少工裝和量刃具，縮短生產周期，減少在制品數量，縮短新產品試制周期等優勢，從而為企業帶來經濟效益明顯。可以精確的計算成本和安排生產進度在數控機床上，加工所需要的時間是可以預計的，并且每件是不變的，因而工時和工時費用可以估計得更精確。這有利于精確編制生產進度表，有利于均衡生產和取得更高的預計產量。、數控機床的適用范圍根據數控機床加工的特點可以看出，最適合于數控加工的零件特點是： 批量小而又多次生產的零件幾何形狀

29、的復雜零件在加工過程中必須進行多種加工的零件 切削余量大的零件 必須嚴格控制的零件工藝設計會變化的零件 加工過程中如果發生錯誤將會造成浪費嚴重的貴重零件 需全部檢驗的零件第二章、 數控車床數控車床是當今使用最廣泛的數控機床之一，主要用于加工軸類、盤類等回轉體零件。它能通過程序自動完成內外圓柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工，并能進行切槽、鉆、擴、鉸孔等工作。由于數控車床在一次裝夾中能完成多個表面的連續加工，因此提高了加工質量和生產效率，特別提高了加工質量和生產效率，特別適用于復雜的形狀的回轉類零件加工。2.1、數控車床的工作原理首先根據被加工零件的圖樣，將工件的形狀、尺寸、加工順序、切削用

30、量、工件移動距離以及其它輔助動作，按運動順序和所用數控機床規定的指定代碼及程序格式編寫成加工程序單，然后用穿孔或錄磁的方法，把程序以一定的代碼形式記錄在穿孔紙帶上。工作時將指令帶放在控制系統裝置中去，控制裝置就依照指令帶上的代碼進行運算，并將運算結果輸入驅動裝置中去，帶動機床傳動機構，操作工作部分有次序地按照要求的程序自動的進行工作，從而加工出圖樣要求的零件形狀和精確的尺寸來。2.2、數控車床分類數控車床品種繁多，按數控系統的功能和機械構成可分為簡易數控車床（經濟數控車床）、多功能數控車床和數控車削中心。（1）簡易數控車床（經濟型數控車床）：該類機床屬于低檔次數控車床，一般是用單板機或單片機進

31、行控制，機械部分是在普通機床的基礎上改進設計而成的。（2）多功能數控車床：也稱全功能型數控車床，由專門的數控系統控制，具有數控車床各種結構特點。（3）數控車削中心：在數控車床的基礎上增加其它的附加坐標軸，并配備刀具庫和自動上下料機構。2.3、數控車床的選擇與加工特點針對所加工的工件特性，我們選擇CAK-6150 FANUC數控系統加工工件。該機床的加工特點：現代數控車床，必須具備良好的便于操作的特點。數控車床具備如下特點：(1)節省調整時間、采用快速夾緊卡盤，從而減少了調整時間；、快速夾緊刀具和快速換刀機構減少了刀具調整時間；、刀具補償功能節省了刀具補償的計算和調整時間；、件自動測量系統節省了

32、測量時間并提高了加工質量；、程序指令操作面板輸入的指令控制頂尖架的移動也節省了時間。(2)操作方便、采用傾斜式床身有利于切屑流動和調整夾緊壓力、頂尖壓力和滑動面潤滑油的供給，便于操作者操作機床；、高精度伺服電動機和滾珠撕扛間隙消除裝置使進給機構速度快，并有良好的定位機構；、采用數控伺服電動機驅動數控刀架，實現換刀自動化。(3)具有程序存儲功能代數控機床控制裝置可根據工件形狀、并把粗加工的條件附加在指令中，進行內部運算，自動地計算出刀具軌跡。(4)效率高采用機械手動和棒料供給裝置既省力又安全，并提高了自動化程序和操作效率。(5)具有復合加工能力加工合理化和工序集中化的數控車床可完成高速度、高精度

33、的加工，達到復合加工的目的。、數控車床編程特點（1）換刀一般在程序原點進行，同時應注意換刀點應選擇在工作外安全的地方；（2）在一個程序段中，可以采用絕對值編程（X，Z），增量值編程（U，W）或者二者混合編程，但不論是哪一種編程方式，若某方向位移為0，可不寫入程序。直徑方向（橫向）用絕對值編程時，x以直徑值表示；用增量值編程時，以徑向實際位移量的二倍值表示，并附上方向符號（正向可以省略），縱向無此規定。（3）程序原點坐標值一般應選為正值；（4）為提高工件的徑向尺寸精度，X向的脈沖當量取Z向的一半；（5）由于車削加工毛坯余量較大，為簡化編程，數控裝置常具備有不同形式的固定循環功能，可以進行多次重復

34、循環切削；（6）編程時，常認為車刀刀尖是一個點，而實際上為了提高刀具壽命和工件表面質量，車刀刀尖常被磨成一個半徑不大的圓弧，因此，當編制圓頭車刀程序時，需要對刀具進行半徑補償。若車床無半徑自動補償功能，需要作相應的計算才能進行編程。、坐標系建立依據為了簡化程序的編制方法和保證程序的互換性及穿孔紙帶的通用性，國際標準組織（ISO）對數控機床的坐標和方向制訂了統一的標準。我國也頒布了JB305182數子控制機床坐標和運動方向的命名的標準。規定直線運動的坐標軸用X、Y、Z表示，圍繞X、Y、Z旋轉的圓周進給坐標軸分別用A、B、C表示。對坐標軸及運動方向規定內容和原則是：相對于靜止工作而運動的原則這一原

35、則使編程人員在編程時不必考慮是刀具移向工作，還是工件移向刀具，只需根據零件圖案進行編程。規定：永遠假定工件靜止的，而刀具是相對于靜止工件而運動。各坐標軸的確定：標準中規定機床某一部件運動的正方向，是使刀具遠離工件的正方向。Z軸及其運動方向 平行于機床主軸的刀具運動為Z坐標。對于車床、磨床等主軸帶動工件旋轉；對于銑床、鉆床、鏜床等主軸帶動刀具旋轉，則與主軸平行的坐標軸即為Z坐標。如果機床沒有主軸（如牛頭刨床、龍門刨床等），則選擇垂直于工件安裝基面的方向為Z坐標的負方向，而退出為正方向。X軸及其運動方向 軸為水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾平面。對于車床、磨床等工件旋轉的機床，取平行于橫向

36、滑座的方向（工件徑向）為X坐標。+X仍為刀具遠離工件的方向。對銑床、鉆床、鏜床等刀具旋轉的機床，當Z 軸為立式主軸時，面對刀具主軸向立柱方向看，刀具向右為+X方向。當Z軸為水平時（臥式），沿刀具主軸后端俯視工件，刀具向右為+方向。Y軸及其運動方向 Y軸垂直于X、Z坐標。當+X、+Z確定以后，按右手笛卡兒法則即可確定+Y方向。對于臥式車床，由于車刀刀尖安裝于工件中心平面上，不需要垂直方向的運動，所以不需要規定Y軸。絕對坐標和相對坐標NC 車床有兩個控制軸；對這種 2 軸系統有兩種編程方法：絕對坐標編程方法和相對坐標編程方法。此外，這些方法能夠被結合在一個指令里，稱為混合坐標編程方法。對于X 軸和

37、 Z 軸尋址所要求的相對指令是 U 和 W。示例：AB直線插補。（圖2-1）圖2-1 絕對坐標編程：G01 X200. Z50.； 增量坐標編程：G01 U100. W-50.； 混合坐標編程：G01 X200. W-50.；或G01 U100. Z50.；注：當一個程序段中同時有指令地址X、U或Z、W，X、Z指令字有效。例如：G50 Z10. Z20.； G01 X20. W30. U20. Z30.；【此程序段的終點坐標為（X20. Z30）】第三章 零件工藝分析及加工前的準備3.1、零件圖的工藝分析為了搞清楚各項技術要求對零件裝配質量和使用性能影響，找出主要的和關鍵的技術要求，我對產品圖

38、樣進行如下分析。 1） 尺寸標注方法分析零件圖上尺寸標注方法應適應數控加工的要求，在數控加工零件圖上，應以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既便于編程，又有利于設計基準，工藝基準，測量基準和編程原點的統一。由于我們在尺寸標注中較多的考慮裝配等使用方面特性，而數控加工精度和重復定位精度都很高，不會因產生較大的累積誤差而破壞零件的使用特性，因此在編程時可將局部的分散標注法改為同一基準標注或直接給出坐標尺寸的標注法。2） 零件圖的完整性與正確性分析構成零件輪廓的幾何元素（點，線，面）的條件（如相切，相交，垂直和平行等），是數控編程的重要依據。手工編程時，要依據這些條件計算每一個節點的坐

39、標；自動編程時，要依據這些條件才能對構成零件的所有幾何因素進行定義，無論哪一條件不明確，編程都無法進行。因此，在分析零件圖樣時，務必要分析幾何元素的給定條件是否充分，發現問題及時與設計人員協商解決。3） 零件技術要求分析零件的技術要求主要是尺寸精度，形狀精度，位置精度，表面粗糙度及熱處理。這些要求在保證零件使用性能的前提下，應經濟合理。過高的精度和表面粗糙度要求會使工藝過程復雜，加工困難，成本提高。4） 零件材料分析本產品材料為45鋼。工藝分析1. 如圖所示該產品由三個配合件組合而成，故需加工三個零件。配合件配合件 1如圖所示配合件一為軸類零件，毛坯尺寸為65×58的棒料，包括臺階面

40、、內孔、內螺紋、圓弧。其加工工序為：粗車輪廓精車外輪廓調頭 鉆孔粗車內孔精車內孔車內溝槽車內螺紋配合件二為軸類零件，毛坯尺寸為65×118棒料，包括外螺紋、槽、圓弧加工工序為：鉆A型中心孔粗車外輪廓精車外輪廓精車端面槽調頭 粗車外輪廓精車外輪廓切槽車外螺紋配合件 3配合件三毛坯尺寸為65×58的棒料，加工工序為：鉆A型中心孔粗車外輪廓精車外輪廓調頭粗車外輪廓精車外輪廓切槽鉆孔粗車內輪廓精車內輪廓各部分尺寸在尺寸公差范圍之內。3.刀具選擇： 中心孔中心孔鉆頭；粗車外圓90°左偏刀；精車外圓90°左偏刀、60°螺紋車刀；鉆孔20的鉆頭；切槽刀4mm

41、、5mm的切槽刀。、選擇設備根據被加工零件的外形和材料等條件，選用CAK-6150型號FANUC系統數控車床。、加工工序劃分原則1、保證加工質量；2、合理使用設備；3、先粗后精。4、先主后次。5、先基準后其他。6、盡量減少換刀次數 數控加工工序卡片單位名稱西安航空職業技術學院產品名稱或代號零件名稱零件圖號數控銑削工藝分析工序號程序編號夾具名稱使用設備車間數控中心工步號工 步 內 容刀具號刀具規格(mm)主軸規格(r/min)進給速度(mm/min)背吃刀量(mm)備 注1鉆A型中心孔加工零件一2粗車外輪廓 190°80023精車外輪廓260°12004倒角260°

42、5調頭6鉆孔7粗車內孔390°8008精車內孔390°10009車內溝槽5槽寬 為465010車內螺紋660°80011粗車外輪廓260°800212精車外輪廓260°1200加工零件二10鉆A型中心孔11粗車外輪廓190°800212精車外輪廓260°120013精車端面槽4槽寬 為465014調頭15粗車外輪廓190°800216精車外輪廓190°120017切槽4槽寬 為565018車外螺紋260°800加工零件三19鉆A型中心孔20粗車外輪廓190°800221精車外輪廓190

43、°120022調頭23粗車外輪廓190°800224精車外輪廓190°120025切槽4槽寬 為565025鉆孔26粗車內輪廓390°800227精車內輪廓390°10003.5、對刀點和對刀點的確定“對刀點”是指數控加工時，刀具相對工件運動的起點，這個起點也是編程時程序的起點。因此，“對刀點”也稱“程序起點”或“起刀點”。在編程時應正確選擇對刀點的位置。選者原則是：選定的對刀點位置應便于數學處理和使程序編制簡單；在機床上容易找正；加工過程中便于檢查；引起的加工誤差小。對刀點可以選在工件（如工件的設計基準或定位基準）上，也可選在夾具或機床上（夾

44、具或機床上應設有相應的對刀裝置）。若對刀點選擇在夾具或機床上，則必須與工件的定位基準有一定的尺寸關系，以保證機床坐標系與工件坐標系的關系。為減少由于對刀所引起的加工誤差，對刀點應盡量選在工件的設計基準或工藝基準上。例如，以孔定位的工件，對刀點可選在孔的中心；用增量值編程時，對刀點可選在工件中心孔上或垂直平面的交線上；用絕對值編程時，對刀點可選在機床坐標系的原點或距機床原點為確定值的參考點上（參考點與機床原點之間的位置由行程控制元件控制），而工件定位時，工件坐標系與機床坐標系應有確定的尺寸關系。對刀時，應使到位點與對刀點重合。“刀位點”一般是指車刀、鏜刀的刀尖；鉆頭的鉆尖；立銑刀、面銑刀刀頭底面

45、的中心；球頭銑刀的球頭中心。對刀點不僅是程序的起點，往往也是程序的終點。因此在批量生產中，要考慮對刀點的重復定位精度。一般情況下，刀具在加工一段時間后或每次起動機床時，都要進行一次刀具回機床原點或參考點的操作，以減少對刀點累計誤差的產生。對多刀數控機床，換刀時，還要考慮換刀點的設置。為避免加工過程中換刀時刀具與工件、夾具、機床發生碰撞現象的情況，換刀點應設置在工件外合適的位置。根據以上對刀原則及加工工件的尺寸要求，我們選擇的對刀點為所加工端面的中點。3.6、切削用量選擇原則及方法3.6.1、切削用量的選擇原則切削用量包括主軸轉速（切削速度），切削深度或寬度，進給速度（進給量）等。切削用量的大小

46、對切削力，切削功率，刀具磨損，加工質量和加工成本均有顯著影響。對于不同的加工的加工方法，需不同的切削用量，并應編入程序單內。合理選擇切削用量的原則是粗加工時切削用量的選擇原則首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據機床動力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進給量；最后根據刀具耐用度確定最佳的切削書速度。一般以提高生產效率為主，但也考慮經濟性和加工成本；那么，這個工件粗加工時選擇的切削用量為2mm。半精加工和精加工時切削用量的選擇原則首先根據粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。應在保證加工質量的前提下

47、，兼顧切削效率，經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書，切削用量手冊，并結合經驗而定。那么，這個工件半精加工和精加工時選擇的切削用量為mm和0.2mm。3.6.2、切削用量的選擇方法背吃刀量ap(mm)的選擇背吃刀量的選擇應根據加工余量確定，粗加工時，一次進給應盡可能切除全部余量。在中等功率的機床上，背吃刀量可達810mm2mm2mm較為合適.進給量f(mm)，進給速度Uf或F(mm/min)的選擇進給量，進給速度是數控機床切削用量中的重要參數，根據零件的表面粗糙度，加工精度要求，刀具及工件材料等因素，參考切削用量手冊選取。粗加工時，由于對工件表面質量沒有太高的要求，這是主要考慮機床進給機

48、構的強度和剛性及刀桿的強度和剛性等限制因素。根據加工材料，刀桿尺寸，工件直徑及已確定的背吃刀量來選擇進給量為2mm或mm。最大進給量受機床剛度和進給系統的性能限制。再選擇進給量時，還應注意零件加工中的每些特殊因素。例如，在輪廓加工中，選擇進給量時，應考慮輪廓拐彎處的超程問題。特別是在拐角較大時，應在接近拐角處降低進給速度，在拐角后逐漸升速，以保證加工精度。 切削速度Vc(m/min)的選擇根據已經選定的背吃刀量，進給量及刀具耐用度選擇切削速度。可用經驗公式計算，也可根據生產實踐經驗在機床說明書允許的切削速度范圍內查表選取或者參考有關切削用量手冊選用切削速度:在切削加工時，切削刃上選定點相對于工

49、件的主運動瞬時速度。即在單位時間內，工件和刀具沿主運動方向的相對位移，單位為m/s。若主運動為旋轉運動（車、鉆、鏜、銑、磨削加工）時，切削速度為加工表面最大線速度：c=dw/(1000×60)若主運動為往復直線運動時，則常以往復運動的平均速度作為切削速度：c=2L/(1000×60)主軸轉速或主運動每分鐘的往復次數（r/min或dstr/min）；dw工件待加工表面直徑或刀具最大直徑（mm）；L工件或刀具作往復運動的行程長度（mm）。確定進給速度主要受零件的加工精度，表面粗糙度和刀具，工件材料的影響，最大的進給速度還受到機床剛度和進給系統性能的制約。在加工精度，表面粗糙度質

50、量要求高時，進給速度值應取小一些，一般在20-50mm/min范圍內選取。根據以上原則及計算公式，配合件1的的切削速度c=dw/(1000××60×800/60000= m/minc2=dw/(1000××62×800/60000=5 m/min配合件2的的切削速度c=dw/(1000××62×800/60000=5 m/min配合件3的的切削速度c=dw/(1000××40×800/60000=2 m/minc2=dw/(1000××62×80

51、0/60000=5 m/min機床功率的校核切削功率Pc可用式計算：式中 Fc主切削力，N； Uc切削速度,m/min；機床有效功率Pe按式計算：Pe=Pe×式中 Pe機床電動機功率；機床傳動效率；如果Pc<Pe，則選擇的切削用量可在指定的機床上使用。如果Pc<<Pe，則機床功率沒有得到充分發揮，這是可以規定較低的刀具耐用度（如采用機夾可轉位刀片的合理耐用度可選為1530min），或采用切削性能更好的刀具材料，以提高切削速度的辦法使切削功率增大，以期充分利用機床功率，到達提高生產率的目的。如果Pc>Pe，則選擇的切削用量不能在指定的機床上使用，這時可調換功率較

52、大的機床，或根據所限定的機床功率降低切削用量（主要是降低切削速度）。這時雖然機床功率得到充分利用，到刀具的性能卻未能充分發揮。3.7、刀具的選擇刀具的選擇是數控加工工藝中重要內容之一，不僅影響機床的加工效率，而且直接影想加工質量。另外，數控機床主軸轉速比普通機床高12倍，且主軸輸出功率大，因此與傳統加工方法相比，數控加工對刀具的要求更高。不僅要求精度高，強度大，剛度好，耐用度高，而且要求尺寸穩定，安裝調整方便。這就要求采用新型優質材料制造數控加工刀具，并合理選擇刀具結構，幾何參數。3.7.1、數控車刀的類型與刀片選擇刀具的選擇是數控加工中重要的數控要求更高。它不僅影響機床的加工效率，而且直接影

53、響加工質量。編程時，選擇刀具通常要考慮機床等加工能力，工序內容，工件材料等因素。與傳統的加工方法相比，數控加工對刀具的要求對更高。不僅要求精度高，剛度高，耐用度高，而且要求尺寸穩定，安裝調整方便。這要求采用新型優質材料制造數控加工刀具，并優選刀具參數 數控加工刀具卡片序號刀具規格名稱數量加工表面190°外圓左偏車刀1車端面、粗、精車外輪廓260°螺紋車刀1M26×、外輪廓的精加工390°內孔鏜刀1用于內輪廓的粗、精加工4切槽刀（刀寬為5mm）15×3退刀槽、外輪廓槽5內溝槽刀（刀寬為4mm）1用于退刀槽的加工660°內螺紋車刀1用于內螺紋的加工切削用量的選擇：采用切削主要考慮加工精度要求，兼顧提高刀具耐用度，機床壽命等因數。3.8、確定走刀路線和工步順序走刀路線是刀具在整個加工工序中相對于工件的運動軌跡，不但包括了工步的內容，而且也反映出工步的順序。走刀路線是編寫程序的依據之一。因此，在確定走刀路線時最好畫一張工序簡圖，將已經擬訂出的走刀路線畫上去，這樣