/****高校本科畢業論文專業數控技術姓名準考證號論文題目軸類零件數控加工工藝及編程綜合設計年月日目錄畢業設計任務:軸類零件數控加工工藝和編程綜合設計摘要1Abstract2緒論4一選擇本課題的目的及意義4二數控機床及數控技術的應用和發展5（一）數控機床的應用和發展5（二）數控技術的應用和發展6正文7一零件圖的審查71.1合理的標注尺寸71.2零件圖的完整性和正確性7二軸類零件加工工藝分析82.1軸類零件加工概述81）類零件功能和結構特點82）軸類零件技術要求82.2零件的材料分析9軸類零件毛坯92.3軸類零件加工主要工藝問題101）定位基準選擇102）表面加工方法113)軸類零件和熱處理13三工藝設備的選擇143.1機床的選擇143.2量具及幫助用具的選擇153.3零件的安裝153.4選擇夾具153.5刀具的選擇16加工刀具卡片17四切削用量的選擇184.1主軸轉速的確定184.2進給速度的確定204.3背吃刀量的確定21五對刀點和換刀點的確定22六加工路途的確定23七加工中的難點和解決方案23八數控車床操作留意事項24九工藝卡25十.軸類零件檢驗29十一螺紋數值計算30十二加工工序卡片31十三編寫程序33結論44致謝46參考文獻47摘要數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行限制的技術，數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造的滲透形成的機電一體化產品，即所謂的數字化設備，數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變更，是制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大他對歸計民生的一些重要行業（IT.汽車.醫療.輕工等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所須要裝備的數字化已是現代發展的大趨勢。運用數控原理.數控工藝.數控編程.專業軟件等專業學問并繪制零件圖和數控機床實際操作的一次綜合聯系，能讓我感受到當代科學的前沿，體驗數控魅力，為人們的生活帶來便利，進一步相識數控技術，嫻熟數控機床的操作，駕馭數控，開發數控內在潛力。關鍵詞：數控技術；車削加工；加工工藝；數控編程AbstractNCtechnologyiswithdigitalinformationonmachinerymovementandworkprocessforcontroloftechnology，NCequipmentistoNCtechnologyorrepresentativeoftechnologiesontraditionalmanufacturingindustryandemergingmanufacturingofpenetrationformedofelectromechanicalintegrationproducs，thatso-calledofdigitalequipment，NCtechnologyofapplicationnotonlytotraditionalmanufacturingbringshasrevolutionaryofchanges，makesmanufacturingbecameindustrializedofsymbol，andasNCtechnologyofnotonlydevelopmentandapplicationareaofexpandedheonreturnmeterlivelihoodofsomeimportantindustry（IT，andcar，andmedical，andlight）Isplayinganincreasinglyimportantroleinthedevelopment，becausedigitalequipmentneededintheseindustriesisamoderntrendofdevelopment。Usingdigitalcontroltheory，numericalcontrolprocessing，CNCprogramming，softwareexpertiseandhands-onexercisesofCNCmachinetools，makesmefeelmodernsciencefrontiers，experiencedCNCcharmbroughtconveniencetopeople`slodernsciencefrontiers，experiencedCNCcharmbroughtconveniencetopeople`slives，improveunderstandingofnumericalcontroltechnology，skilledinCNCmachinetooloperation，masterCNC，NCinherentpotentialfordevelopment。Keywords：numericalcontroltechnology；machining；NCtechnology；NCprogramming緒論一、選擇本課題的目的及意義目的：通過這次設計可以使我們學會對相關學科中的基本理論，基本學問進行綜合運用，同時使對本專業有較完整的，系統的相識，從而達到鞏固，擴大，深化所學學問的目的，培育和提高綜合分析問題和解決問題的實力，以及培育科學的探討和創建實力。意義：隨著社會經濟的快速發展，人們對生活品的要求也越來越高，企業對生產效率也有相應的提高。數控機床的出現實現了廣袤人們的這一愿望。數控車削加工工藝是實現產品設計，保證產品的質量，保證零件的精度，節約能源，降低消耗的重要手段。是企業進行生產準備，支配調度，加工操作，平安生產，技術檢測和健全勞動組織的重要依據。也是企業對高品質，高品種，高水平，加速產品更新，提高經濟效益的技術保證。這不但滿足了廣袤消費者的目的，即實現了產品多樣化，產品高質量，更新速度快的要求，同時推動了企業的快速發展，提高了企業的生產效率。機械工業是國民經濟各部門的裝備軍，而數控加工在機械行業占有領頭羊的地位，因此國民經濟各部門的生產技術水平和所取得的經濟效益，在很大程度上取決于機械行業和數控行業中所能供應的機械裝備的技術性能，指令和牢靠性。因此數控加工技術水平和生產規模是衡量一個國家科技水平和經濟實力的重要標記。數控工藝規程的編制是干脆指導產品或零件制造工藝過程和操作方法的工藝文件，它將干脆影響企業產品質量，效益，競爭實力。本文通過對典型零件數控工藝加工分析，對零件進行編程加工，給出了對于典型零件數控加工工藝分析的方法，對于提高制造質量，實際生產具有確定的意義。二、數控機床及數控技術的應用和發展（一）數控機床的應用和發展隨著電子信息技術的發展世界機床已經進入了以數字化制造技術為核心的機電一體化時代，其中數控機床就是其代表機床之一。數控機床是制造業的加工母機和國民經濟的重要基礎。隨著科學技術不斷發展，數控機床的發展越來越快，數控機床也正朝著高性能，高精度，高速度，高柔性化和模塊化方向發展。我國近幾年數控機床雖然發展較快，但和國際先進水平還存在確定的差距，主要表現在：牢靠性差，外觀質量差，產品開發周期長，應變實力差。為了縮小和世界先進水平的差距，有關專家建議機床企業應有一下六個方面著力探討：加大力度實施質量工程，提高數控機床的無故障率；跟隨國際水平，使數控機床向著高效高精方面發展；加大成套設計開發實力上求突破；發揮服務優勢，擴大市場占有率；多品種制造，滿足不同層次的用戶需求；模塊化設計，縮短開發周期，快速響應市場。數控機床運用范圍越來越大，國內國際市場容量也越來越大，但競爭也會加劇，我們只有緊跟先進技術進步的大方向，并不斷創新，才能趕超世界先進水平。數控技術的應用和發展數控技術是數字程序限制數控機械實現自動工作的技術。它廣泛用于機械制造和自動化領域，較好地解決多品種，小批量和困難零件加工以及生產過程自動化問題。隨著計算機，自動限制技術的飛速發展，數控技術已廣泛應用于數控機床，機器人以及各類機電一體化設備上。同時，社會經濟的飛速發展，對數控裝置和數控機械要求在理論和應用方面有快速的發展和提高。一、零件圖的審查1.1合理的標注尺寸零件圖上的重要尺寸干脆標注，在加工時使工藝基準和設計基準重合，并符合尺寸鏈最短的原則。零件圖上標注的尺寸便于用卡尺或樣板測量。1.2零件圖的完整性和正確性零件長度為250mm,從左到右依次為：長18mm、公稱直徑為24mm、并在其表面切出1個3mm深1.5mm的槽，有1.5mm的45°倒角的一般螺紋；倒角C1，長18mm,公稱直徑為30mm;并在其表面切出1個3mm深0.5mm的槽，還有一長16mm寬8mm深4mm的鍵槽;倒角C1，長54mm直徑為35的圓柱面，并在其表面切出1個3mm深0.5mm的槽；長為4mm直徑為44mm的圓柱面；倒角C1，長31mm,公稱直徑為52mm的圓柱面，倒角C1，；長52mm,公稱直徑為46mm的圓柱面；并在其表面切出1個3mm深0.5mm的槽，還有一長,36mm寬14mm深5.5mm的鍵槽；長52mm,公稱直徑為35mm;并在其表面切出1個3mm深0.5mm的槽，倒角C1；長16mm、公稱直徑為24mm、并在其表面切出1個3mm深1.5mm的槽有1.5mm的45°倒角的一般螺紋，還有一長16mm寬,6mm深3.5mm的槽。該零件視圖正確，表達直觀、清楚，繪制符合國家標準，尺寸、公差、表面粗糙度以及技術要求的標注齊全、合理。二、軸類零件加工工藝分析2.1.軸類零件加工概述1）軸類零件功能和結構特點軸類零件是機械加工中常見的典型零件之一，它是機械中主要用于支承齒輪，帶輪，聯動軸器等零件，以傳遞運動和動力。按結構形式的不同，軸類零件一般可分為光軸，階梯軸，曲軸，空心軸，凸輪軸以及各種絲杠等。軸類零件是回轉體零件，其長度大于直徑。主要的加工表面通常有內外圓柱面，內外圓錐面，次要的加工表面有鍵槽，螺紋，退刀槽，橫向孔等。2）軸類零件技術要求依據功用和工作條件不同，軸類零件的技術要求主要包括以下幾個方面。（1）尺寸精度。和軸承內圈協作的外圓軸頸，及支承軸頸，用于確定軸的位置并支撐軸，尺寸精度要求較高，通常為IT7—IT5,和各類傳動件協作的軸頸，及協作軸頸，尺寸精度稍低，通常為IT9_IT8.軸向尺寸一般要求較低。（2）幾何形態精度。幾何形態精度主要指軸頸等主要表面的圓度，圓柱度，其誤差一般應限制在尺寸公差范圍內。對于精密軸，需在零件圖上另行規定其幾何形態精度。（3）相互位置精度。相互位置精度主要指協作軸頸相對于支撐軸頸的同軸度，通常用徑向圓跳動來標注，一般精度軸的徑向圓跳動為0.01—0.03mm。此外，還有重要端面對軸心線的垂直度，端面間的平行度要求等。（4）表面粗糙度。軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般依據加工的可能性和經濟性來確定。支撐軸頸的表面粗糙度為Ra1.6~0.2μm,協作軸頸為Ra3.2~0.8μm.分析零件圖可知:φ30mm圓柱面、φ35mm圓柱面、φ46mm圓柱面，φ35mm圓柱面，φ35mm圓柱軸肩、φ44mm圓柱軸肩、表面粗糙度Ra為0.8μm，鍵槽和其余表面粗糙度Ra為3.2μm。φ30mm圓柱面、φ46mm圓柱面，圓跳動為0.02mm，基準為A—B，φ35mm圓柱軸肩、φ44mm圓柱軸肩、φ52mm圓柱右側軸肩的面跳動為0.02mm基準為A—B，兩個鍵槽對稱度都為0.03，基準為A—B。尺寸公差等級在IT9～IT10之間。2.2零件的材料分析本例屬于中，小傳動軸，毛坯材料為45#，強度、硬度、塑性等力學性能好，切削性能、熱處理性能等加工工藝性能好，便于加工，能夠滿足運用性能，Φ60mm的熱軋圓鋼作為毛坯。毛坯下料為φ60mm×265mm。軸類零件毛坯軸類零件的毛坯常接受棒料，鍛件和鑄件等毛坯形式。一般光軸或外圓直徑相差不大的階梯軸接受棒料，對外圓直徑相差較大或較重要的軸常接受鍛件；對某些大型的或結構困難的軸（如曲軸）可接受鑄件。2.3軸類零件加工主要工藝問題1）定位基準選擇定位基準選擇一般遵循以下原則：（1）一般以重要的外圓面作為粗基準定位，加工出中心孔，再以軸端的中心孔為定位精基準，盡可能做到基準統一，基準重合，互為基準，并實現一次安裝加工多個表面。（2）對于空心的軸類零件，在加工出內孔后，可接受帶中心孔的錐堵或錐堵芯軸。（3）定位精基準中心孔應在各個加工階段進行修正，目的是提高定位精基準面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。中心孔修整次數越多，精度越高，并應逐次加以提高。粗基準接受熱軋圓鋼的毛坯外圓；精基準接受兩端中心孔，接受雙頂尖裝夾方法，實現基準重合，基準統一，保證零件的技術要求。2）表面加工方法軸類零件的表面及其加工包括以下幾種：（1）軸類零件的外圓表面加工。軸類零件的外圓表面加工主要接受車削，分粗車，半精車，磨削三個階段。粗車的目的是切除大部分余量，半精車是修整熱處理后的變形，精車是保證達到加工要求或為磨削加工做準備。精度要求高的外圓表面，精加工都是用磨削的方法。（2）空心軸的深孔（長徑比大于5的孔）加工。單件生產，空心軸的深孔一般在臥式車床上用接長的麻花鉆加工，批量加大時，空心軸的深孔用深孔鉆頭加工。螺紋的加工。加工螺紋的方法主要包括車削螺紋（單件小批），銑削螺紋（批量大大）、滾壓螺紋（大量生產）和磨削螺紋（精密加工）。傳動軸大都是回轉表面，主要接受車削，磨削。由于該傳動軸的主要表面M,N,P,Q的公差等級較高（IT6），表面粗糙度值較小（Ra0.08μm），車削后還須要磨削，故外圓表面的加工方案為粗車——半精車——磨削。螺紋在車床上車削，鍵槽在銑床上銑削。（4）加工階段劃分。該傳動軸的加工劃分為三個階段，即粗車（粗車外圓，鉆中心孔等），半精車（半精車各處外圓，軸肩面和修研中心孔及次要表面等）和磨削（磨削各處外圓和軸肩面）。在半精加工Φ52mm，Φ44mm外圓及車螺紋M24mm時，同時加工出各退刀槽和倒角。（5）依次支配。階梯傳動軸的加工依次是：下料——車兩端面并鉆中心孔——粗車各處外圓——調質——修研中心孔——半精車各外圓并車各退刀槽和倒角——車螺紋——劃鍵槽和止動墊圈槽加工線——銑鍵槽和止動墊圈槽——修研中心孔——磨削——檢驗。須要留意的是，車螺紋應當在銑鍵槽，止動墊圈槽之前完成，若車螺紋之前就銑出止動墊圈槽，將會造成斷續切削，即影響質量又易損壞刀具。兩個鍵槽和止動墊圈槽應在半精車之后，磨削之前銑削，這樣可以保證銑鍵槽時有效精確的定位基準，又可避開在磨削后銑鍵槽破壞已精加工的外圓表面。支配熱處理工序在粗加工之后，半精加工之前支配調質處理。3)軸類零件和熱處理軸類零件應依據不同的工作狀況,選擇不同的材料.一般軸類零件常用中碳鋼,如45鋼,經正火,調質及部分表面淬火等熱處理,得到所要求的強度,,韌性和硬度.對中等精度的軸,可選用合金鋼,經調質和表面淬火處理.對高速重載的軸,選用20CrMnTi,20Mn2B,20Cr等低碳合金鋼或27Cr2Mo1V,38CrMoAl氮化鋼。不重要或受力較小的軸，可接受Q237，Q275等一般碳素鋼。形態困難的軸（如曲軸，凸輪軸等）可接受球墨鑄鐵。熱處理工序一般包括以下三個工序毛坯熱處理。軸的毛坯熱處理一般接受正火，其目的是消退鍛造應力，并使金屬組織勻整，以利于切削加工。預備熱處理。在粗加工之后、半加工之前支配調質處理，目的是獲得均勻細密回火素氏體組織，提高工件的綜合力學性能。(3)最終熱處理。軸的某種重要表面需經表面淬火，一般支配在精加工之前，這樣可以訂正因淬火引起的局部變形。三、工藝設備的選擇3.1機床的選擇機床選擇的原則：①要保證加工零件的技術要求，加工出合格的產品。

②有利于提高生產率。③盡可能降低生產成本(加工費用)。依據毛坯的材料和類型、零件輪廓形態困難程度、尺寸大小、加工精度、工件數量、生產條件等要求，選用CJK6132數控車床。由于還要加工鍵槽，止動墊圓槽，所以還要選用銑床，由于精度高，還須要磨床。3.2量具及幫助用具的選擇加工過程中所需量具有：游標卡尺、千分尺、百分表、表面粗糙度樣板。幫助用具有：銅片、銅錘等。3.3零件的安裝在數控機床上加工零件時，安裝零件要合理選擇定位基準和夾緊方案，為提高數控機床效率，確定定位基準和夾緊方案時應留意：（1）力求設計、工藝和編程計算的基準統一（基準重合原則）；（2）削減裝夾次數，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面（基準統一原則）；（3）避開接受占機人工調整式加工方案，以充分發揮數控機床的效能。（4）零件稍長，由于裝配有標準件精度高，須要雙頂尖裝夾工件進行加工。3.4選擇夾具夾具用來裝夾被加工工件以完成加工過程，同時要保證被加工工件的定位精度，并使裝卸盡可能便利、快捷。數控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求：一是要保證夾具的坐標方向和機床的坐標方向相對固定；二是要協調零件和機床坐標系的尺寸關系。依據零件的尺寸、精度要求和生產條件，選擇最常用的車床通用的三爪自定心卡盤。三爪自定心卡盤可以自動定心，夾持范圍大，適用于截面為圓形、三角形、六邊形的軸類和盤類中小型零件。銑鍵槽時用V型塊，壓板裝夾半精加工和磨削加工都接受雙頂尖裝夾3.5

刀具的選擇數控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機交互狀態下完成的要求編程人員必需駕馭刀具選擇和切削用量確定的基本原則，在編程時充分考慮數控加工的特點，能夠正確選擇刀刃具及切削用量。數控刀具有以下特點：①剛性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及熱變形小；②互換性好，便于快速換刀；③壽命高，切削性能穩定、牢靠；④刀具的尺寸便于調整，以削減換刀調整時間；⑤刀具應能牢靠地斷屑或卷屑，以利于切屑的解除；⑥系列化、標準化，以利于編程和刀具管理。數控機床上用的刀具應滿足安裝調整便利、剛性好、精度高、耐用度好等要求。數控車床兼作粗精車削，粗車時吃刀深、進給快，要求車刀有足夠的強度，能一次進給車去較多的余量；精車時要達到圖樣要求的尺寸精度和較小的表面粗糙度，車去的余量較少，要求車刀鋒利，切削刃平直光滑，必要時還可磨出修光刃。為削減換刀時間、便利對刀、提高生產效率，便于實現機械加工的標準化，在數控車削加工時，應盡量接受機夾刀和機夾片刀，機夾片刀常接受可轉位車刀。刀片材質的選擇主要依據被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質量要求、切削載荷的大小以及切削過程有無沖擊和振動，故加工此零件選擇硬質合金刀片。依據零件的外形結構，加工須要如下刀具：硬質合金端面車刀、菱形外圓車刀、外切槽刀、外螺紋刀、φ5mm中心鉆、φ8mm立銑刀、φ14mm立銑刀、φ6mm立銑刀。加工刀具卡片粗車加工刀具表序號刀具號刀具規格名稱數量加工表面1T0145°硬質合金車刀1平端面2T02φ5mm中心鉆1鉆φ5mm中心孔3T0380°菱形外圓車刀1車外圓4T043mm外切槽刀1切槽深5T0560°外螺紋刀1加工外螺紋半精車加工刀具表序號刀具號刀具規格名稱數量加工表面1T0655°菱形外圓車刀1半精車零件外輪廓2T033mm外切槽刀1切槽深3T0460°外螺紋刀1加工外螺紋銑床加工刀具表序號刀具號刀具規格名稱數量加工表面1T01φ8mm鍵槽銑刀1銑鍵槽2T02φ14mm鍵槽銑刀1銑鍵槽3T03φ6mm鍵槽銑刀1銑止動墊圈槽

切削用量的選擇數控編程時，必需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速、進給速度及背吃刀量等。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發揮刀具的切削性能，保證合理的刀具壽命，充分發揮機床的性能，最大限度的提高生產率，降低成本。4.1主軸轉速的確定（1）車外圓時主軸轉速主軸轉速應依據允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算公式為n=1000v/πd其中

v—切削速度（m/min），由刀具壽命確定；

n—主軸轉速（r/min）；

d—工件直徑或刀具直徑（mm）。（2）車螺紋時主軸的轉速在車削螺紋時，車床的主軸轉速將受到螺紋的螺距P（或導程）大小、驅動電機的升降頻特性，以及螺紋插補運算速度等多種因素影響，故對于不同的數控系統，舉薦不同的主軸轉速選擇范圍。大多數經濟型數控車床舉薦車螺紋時的主軸轉速n(r/min)為：n≤（1200/P）－k式中

P——被加工螺紋螺距，㎜；k——保險系數，一般取為80。主軸轉速n最終要依據上述計算值、機床說明書而定，選取機床有的或較接近計算值的轉速。依據《數控車削用量舉薦表》,選擇合適的切削用量。（1）車端面時選擇主軸轉速為500r/min；（2）粗車外圓時，選取Vc=120m/min，f=0.2mm/r，ap=2mm，粗加工時直徑為60mm。則：主軸轉速：n=1000Vc/πd

=[（1000×120）/（3.14×60）]r/min=636r/min

進給速度：F=f×n=（0.2×636）mm/min=127mm/min考慮刀具強度、機床剛度等實際狀況，選擇n=600r/min，F=150mm/min，ap=2mm。（3）半精車外圓時，選取Vc=150m/min，f=0.1mm/r，ap=0.2mm，精加工時取直徑52mm。則：主軸轉速：n=1000Vc/πd

=[（1000×150）/（3.14×52）]r/min=918r/min進給速度：F=f×n=0.15×918mm/min=137mm/min考慮刀具強度、機床剛度等實際狀況，選取n=920r/min，F=120r/min，ap=0.2mm。（4）

車槽時，選擇Vc=70m/min，f=0.1mm/r，車槽時直徑為47mm。則：主軸轉速：n=1000Vc/πd

=[（1000×70）/（3.14×47）]r/min=474r/min考慮刀具強度、機床剛度等實際狀況，選取n=400r/min，F=30r/min。（5）車螺紋時，主軸轉速n≤（1200/P）－k，k為平安系數，一般取80。

則：n≤[（1200/2）-80]/r/min=520r/min

考慮刀具強度、機床剛度等實際加工狀況，選取n=400r/min.4.2進給速度的確定進給速度是數控機床切削用量中的重要參數，主要依據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的性能限制。確定進給速度的原則是：（1）當工件的質量要求能得到保證時，為提高生產效率，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、表面粗糙度要求較高時，進給速度應選小一些，一般在20～50mm/min范圍內選取。（4）當刀具空行程，特殊是遠距離“回零”時，可以設定該機床數控系統設定的最高進給速度。4.3背吃刀量的確定背吃刀量依據機床、工件和刀具的剛度來確定，在剛度允許的條件下，應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以削減走刀次數，提高生產效率。為了保證加工表面質量，可以留少許加工余量，一般為0.2～0.5mm。切削用量的選擇是否合理，對于能否充分發揮機床潛力和刀具的切削性能，實現優質、高產、低成本和平安操作具有很重要的作用。車削用量的具體選擇如下：粗車時，首先選擇一個盡可能大的背吃刀量，其次選擇一個較大的進給量，最終確定一個合適的切削速度。精車時，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且勻整，因此選擇較小的背吃刀量和進給量。如何確定加工時的切削速度，除了可參考《數控加工技術》表2-1列出的數值外，主要依據實踐閱歷進行確定。工件材料工件材料切削深度/mm切削速度/（m.min-1）進給量/（mm.r-1）刀具材料碳素鋼

(δb

>600Mpa）粗加工5～760～800.2～0.4YT類粗加工2～380～1200.2～0.4精加工0.2～0.3120～1500.1～0.2鉆中心孔

500～800

W18Cr4V鉆孔

～300.1～0.2切斷（寬度＜5mm）70～1100.1～0.2YT類鑄鐵（200HBS以下）粗加工

50～700.2～0.4YG類精加工

70～1000.1～0.2切斷（寬度＜5mm）50～700.1～0.2五、對刀點和換刀點的確定工件裝夾方式確定后，即可通過確定工件原點來確定工件坐標系。假如要運行這一程序來加工工件，必需確定刀具在工件坐標系起先運動的起點。程序起始點或起刀點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱為對刀點。在編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。對刀點設置原則是：（1）便于數值處理和簡化程序編制；（2）易于找正并在加工過程中便于查找；（3）引起的加工誤差小。對刀點可以設置在加工零件上，也可以設置在夾具或機床上，盡可能設在零件的設計基準或工藝基準上。換刀點是指加工過程中須要換刀時刀具的相對位置點。換刀點往往設在工件的外部，以能順當的換刀、不碰撞工件和其他部件為準。本零件將對刀點設在裝夾后右端面中心，換刀點設在離對刀點x、z方向分別為100，100的位置。六、加工路途的確定在數控加工中，刀具刀位點相對于工件的運動軌跡和方向稱為加工路途。即刀具從對刀點起先運動起，直至結束，加工程序所經過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路途的確定原則主要有以下幾點：（1）應能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率高。（2）應盡量縮短加工路途，既可以削減程序段，又可以削減刀具空程移動時間。（3）應使數值計算簡潔，以削減編程工作量。此外，確定加工路途時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等狀況，確定是一次走刀，還是多次走刀完成加工。七、

加工中的難點和解決方案（1）在左端加工之前，應測量剩余毛坯的長度，保證所須要的尺寸250mm。（2）用三爪卡盤夾已加工表面φ48mm外圓時，為愛惜已加工表面精度，應加墊銅片。夾緊后應用百分表測量同軸度，用銅錘輕輕敲打校正。（3）鉆孔時，在刀架上裝夾鉆頭不易裝正，須要借助工具，夾具幫助裝夾。（4）加工螺紋時應分數次進給，參考《數控加工和編程》表2-2選擇螺紋切削的進給次數和背吃刀量。八、數控車床操作留意事項（1）程序輸入階段①程序輸入時應正確，避開字母、數字和符號的輸入錯誤。②程序輸入應符合系統格式。（2）零件加工階段①檢查數控系統是否已回參考點。②安裝車刀，確認車刀安裝的刀位和程序中編程所需的刀號一樣。③對刀。④車刀對刀完畢后，應確認對刀的正確性，確認精車刀對刀的精確性。⑤加工前細致檢查和確認是否符合自動加工運行模式。在數控車間操作機床時要留意平安，嚴格依據《數控機床設備平安操作規程》要求操作。如圖所示為減速器中的階梯傳動軸圖。階梯傳動軸技術要求和加工特點如下：階梯傳動軸的加工表面有外圓柱面、軸肩、螺紋、螺紋退刀槽、止動墊圓槽、鍵槽以及倒角c1等；協作軸徑p、q對支撐軸頸m、n軸線徑向圓跳動公差為0.2mm，軸肩G、H、I對支撐軸頸M、N軸線端面面跳動公差為0.02mm；主要加工表面尺寸粗糙度為Ra0.8um，因此，該傳動軸的關鍵工序是支撐軸頸M、N和協作軸徑P、Q的加工。該零件屬于結構較簡潔的階梯軸，生產綱領為成批生產。九、工藝卡序號工序名稱工步工序內容設備1下料棒料，Φ60mm×265mm2數控車削用三爪自定心卡盤夾持工件毛坯外圓數控車床1車右端面2鉆中心孔用尾座頂尖頂住中心孔3粗車Φ46±0.008mm外圓至Φ48mm，從右端長118mm4粗車右端面Φ35±0.008mm外圓至Φ37mm，從右端長66mm5粗車M24*1.5螺紋外圓至Φ26mm，從右端長14mm掉頭，利用三爪自定心卡盤夾持Φ48mm處，即Φ46.008mm外圓6車另一端面，保證總長250mm7鉆中心孔用尾座頂尖頂住中心孔8粗車Φ52mm外圓至Φ54mm，從軸端起長132mm9粗車Φ35±0.008mm外圓至Φ37mm，從軸端起長93mm10粗車Φ30±0.0065mm外圓至Φ32mm，從軸端起長36mm11粗車M24*1.5螺紋外圓至Φ26mm，從右端起長16mm12檢驗3熱處理調制處理220~240HBS——4鉗工修研兩端中心孔臥式車床5數控車削雙頂尖裝夾數控車床·1半精車Φ46±0.008mm外圓至Φ46.5mm，長120mm2半精車Φ35±0.008mm外圓至Φ35.5mm，長68mm3半精車M24*1.5螺紋外圓至24面膜，長16mm4半精車兩個3mm*0.5mm環槽5半精車3mm*1.5mm環槽6倒角C1，3處掉頭，雙頂尖裝夾7半精車Φ52mm外圓至尺寸8半精車Φ35±0.008mm外圓至Φ35.5mm，長95mm9半精車Φ30±0.0065mm外圓至Φ30.5mm，長38mm10半精車M24*1.5螺紋外圓至，長18mm11半精車Φ44mm至尺寸，長4mm12車兩個3mm*0.5mm環槽13車3mm*1.5mm環槽14倒角C1，4處15檢驗6數控車削雙頂尖裝夾數控車床1車M24*1.5—6g螺紋至尺寸掉頭，雙頂尖裝夾2車M24*1.5—6g螺紋至尺寸3檢驗7鉗工劃兩個鍵槽及一個止動墊圈槽加工線——8銑削用V形虎鉗裝夾，按線找正立式銑床1銑鍵槽14mm*36mm，保證尺寸40.5mm2銑鍵槽8mm*16mm，保證尺寸26mm3銑止動墊圈槽6mm*16mm，保正尺寸20.5mm4檢驗9鉗工修研兩端中心孔臥式車床101磨Φ35±0.008mm外圓（M面）至尺寸2磨軸肩面I3磨外圓Φ30±0.0065mm（Q面）至尺寸外圓磨床4磨軸肩面H掉頭，雙頂尖裝夾5磨Φ46±0.008mm外圓（P面）至尺寸6磨軸肩面G7磨Φ35±0.008mm外圓（N面）至尺寸8磨軸肩面FW9檢驗十、軸類零件檢驗軸類零件在加工過程中和加工結束后都要按工藝規程的要求按工藝規則的要求進行檢驗，檢驗項目包括硬度、表面粗糙度、尺寸精度、形態精度、相互位置精度。1)硬度檢驗在熱處理后用硬度計抽檢或全檢。表面粗糙度檢驗一般用樣塊比較法檢驗，杜宇表面粗糙度小的零件，可以用干涉顯微鏡進行檢驗。3）尺寸精度檢驗在單件小批生產中，一般用千分尺檢驗軸的直徑；在大批大量生產中，常接受極限卡規抽檢軸的直徑。長度可用游標卡尺，深度游標卡尺等檢驗。形態精度軸類零件的形態精度包括圓度誤差和圓柱度誤差兩個方面。（1）圓度誤差。圓度誤差是指同一橫截面內最大直徑和最小直徑之差，可用千分尺測量直徑的方法檢驗。（2）圓柱度誤差。圓柱度誤差是指同一軸向剖面內最大直徑和最小直徑之差，同樣可以用千分尺檢測。相互位置精度檢驗為提高檢驗精度，縮短檢驗時間，位置精度多接受專用檢具。十一、螺紋數值計算螺紋牙型高度：t=0.65P=0.65*1.5mm=0.975mmd大=d-0.1P=24mm-0.1*1.5mm=23.85mmd小=d-1.3P=24mm-1.3*1.5mm=22.05mm螺紋加工分為4刀，第1刀：Φ23.0mm；第2刀：Φ22.40mm；第3刀：Φ22.10mm；第1刀：Φ22.05mm。常用螺紋切削的進給次數和背吃刀量(㎜)螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598背吃刀量及切削次數10.70.80.91.01.21.51.520.40.60.60.70.70.70.830.20.40.60.60.60.60.640.160.40.40.40.60.650.10.40.40.40.460.150.40.40.470.20.20.480.150.390.2十二、加工工序卡片工序號程序編號零件圖號零件名稱運用設備產品名稱夾具

名稱夾具編號材料1O0001

數控車床

三爪卡盤145#加工內容刀具號刀具名稱刀具規格/mm切削三要素加工余量/mm備注主軸轉速被吃刀量進給

速度r/minmmmm/min車端面T0145°端面車刀0.8500

300自動鉆中心孔T02φ5mm中心鉆1500自動粗車外圓T0380°菱形外圓車刀0.860021500.2自動切槽T04外切槽刀3400

300自動車螺紋T0560°外螺紋刀0.8400

0自動精車

外圓T0655°菱形外圓車刀0.89200.21200自動工序號程序編號零件圖號零件名稱運用設備產品名稱夾具

名稱夾具編號材料

銑床

V型塊245#加工內容刀具號刀具名稱刀具規格/mm切削三要素加工余量/mm備注主軸轉速被吃刀量進給

速度r/minmmmm/min8mm鍵槽T01Φ8mm立銑刀8*11*55500

300手動14mm鍵槽T02Φ14mm立銑刀12*16*731500手動6mm止動墊圈槽T03Φ6mm立銑刀6*8*52600300.2手動十三、編寫程序 粗車加工程序O0001;程序名稱G54G21G40G98;程序初始化T0101;換1號45°車刀G0G42X65.Z5M8;快速定位，打開冷卻液M03S500;主軸正傳，轉速500r/minG94X0Z-5.F0.2;端面切削循環Z-10.；G0X100.Z100.;快速返回換刀點M03S600;主軸正傳，轉速600r/minT0202;換2號中心鉆G0X0Z2.;快速定位M03S1500;主軸正傳，轉速1500r/minG1Z-4.F0.1;鉆中心孔G4X1;暫停1sZ2.;退刀G0X100.Z100.;快速返回換刀點T0303;換3號80°菱形外圓車刀S600；轉速600r/minG71U2.R0.5;定義G71粗車循環，背吃刀量，退刀量G71P10Q20U1.W0.5F0.2;粗車路途N10至N20，X軸精余量1mm，Z軸精余量0.5mm，進給0.2mm/rN10G0X19.Z-9.;車削加工輪廓起始行，到倒角延長線G1X24.Z-11.5;車削C1.5倒角Z-28.;車削M24*1.5螺紋外圓X28.;X30.Z-29.;車削C1倒角Z-48.;車削Φ30±0.0065mm外圓X33.;X35.Z-49.;車削C1倒角Z-105.;車削Φ35±0.008mm外圓X44.;Z-109.;車削Φ44mm外圓X50.;X52.Z-110.;車削C1倒角N20Z-165.;車削Φ52mm外圓G0X100.Z100.;快速返回換刀點T0404;換4號槽車刀S400；轉速400r/minG0X28.Z-28.;快速定位G1X21.F0.1;切槽3*1.5G4X1.5;暫停1.5sG1X32.;退刀G0X33.Z-48.;快速定位G1X29.F0.1;切槽3*0.5G4X1.5;暫停1.5sG1X35.;退刀G0X45.Z-105.;快速定位G1X34.F0.1;切槽3*0.5G4X1.5;暫停1.5sG1X36.;退刀G0X100.Z100.;快速返回換刀點T0505;換5號螺紋車刀M03S400;主軸正傳，轉速400r/minG0X26.Z-8.;快速移動至螺紋加工起點G92X23.Z-26.F1.5;加工螺距為1.5mm的螺紋X22.4;X22.1;X22.05;G0X100.Z100.;快速退刀至換刀點M0掉頭裝夾T0101;換1號45°車刀S500:；轉速500r/minG0X65.Z5;快速定位G94X0Z-2.F0.2;端面切削循環Z-5.;G0X100.Z100.;快速返回換刀點T0202;換2號中心鉆G0X0Z2.;快速定位S1500;轉速1500r/minG1Z-4.F0.1;鉆中心孔G4X1;暫停1sZ2.;退刀G0X100.Z100.;快速返回換刀點M03S600;主軸正傳，轉速600r/minT0303換3號80°菱形外圓車刀S600；轉速600r/minG71U2.R0.5;定義G71粗車循環，背吃刀量，退刀量G71P10Q20U1.W0.5F0.2;粗車路途N10至N20，X軸精余量1mm，Z軸精余量0.5mm，進給0.2mm/rN10G0X19.Z-4.;車削加工輪廓起始行，到倒角延長線G1X24.Z-6.5F0.3;車削C1.5倒角Z-21.;車削M24*1.5螺紋外圓X33.;X35.Z-22.;車削C1倒角Z-73.;車削Φ35±0.008mm外圓X44.;X46.Z-74.;車削C1倒角Z-125.;車削Φ46±0.008mm外圓X52.;N20Z-140.;車削Φ52mm外圓G0X100.Z100.;快速返回換刀點T0404;換4號槽車刀S400；轉速400r/minG0X34.Z-21.;快速定位G1X21.F0.1;切槽3*1.5G4X1.5;暫停1.5sG1X36.;退刀G0X45.Z-73.;快速定位G1X34.F0.1;切槽3*0.5G4X1.5;暫停1.5sG1X47.;退刀G0X53.Z-125.;快速定位G1X45.F0.1;切槽3*0.5G4X1.5;暫停1.5sG1X53.;退刀G0X100.Z100.;快速返回換刀點T0505;換5號螺紋車刀M03S400;主軸正傳，轉速400r/minG0X26.Z-3.;快速移動至螺紋加工起點G92X23.Z-19.F1.5;加工螺距為1.5mm的螺紋X22.4;X22.1;X22.05;G0X100.Z100.;退刀至換刀點M5;主軸旋轉停止M30;程序停止并返回起先處半精加工程序O0002;程序名稱G54G21G40G98;程序初始化T0606;換6號55°菱形外圓車刀G0X19.Z1.;快速定位，車削加工輪廓起始行，到倒角延長線M03S920M8;主軸正傳，轉速920r/min，打開冷卻液G1X24.Z-1.5F0.12;車削C1.5倒角Z-18.;車削M24*1.5螺紋外圓X28.;X30.Z-19.;車削C1倒角Z-38.;車削Φ30±0.0065mm外圓X33.;X35.Z-39.;車削C1倒角Z-95.;車削Φ35±0.008mm外圓X44.;Z-99.;車削Φ44mm外圓X50.;X52.Z-100.;車削C1倒角N20Z-155.;車削Φ52mm外圓G0X100.Z100.;快速返回換刀點T0404;換4號槽車刀S300；轉速300r/minG0X28.Z-18.;快速定位G1X21.F0.1;切槽3*1.5G4X1.5;暫停1.5sG1X32.;退刀G0X33.Z-38.;快速定位G1X29.F0.1;切槽3*0.5G4X1.5;暫停1.5sG1X35.;退刀G0X45.Z-95.;快速定位G1X34.F0.1;切槽3*0.5G4X1.5;暫停1.5sG1X36.;退刀G0X100.Z100.;快速返回換刀點T0505;換5號螺紋車刀G0X26.Z2.;快速移動至螺紋加工起點G92X23.Z-16.F1.5;加工螺距為1.5mm的螺紋X22.4;X22.1;X22.05;G0X100.Z100.;快速退刀至換刀點M0；調頭加工T0606;換6號55°菱形外圓車刀S800；轉速800r/minG0X19.Z1.;車削加工輪廓起始行，到倒角延長線G1X24.Z-1.5F0.2;車削C1.5倒角Z-16.;車削M24*1.5螺紋外圓X33.;X35.Z-17.;車削C1倒角Z-68.;車削Φ35±0.008mm外圓X44.;X46.Z-69.;車削C1倒角Z-120.;車削Φ46±0.008mm外圓X52.;Z-135.;車削Φ52mm外圓G0X100.Z100.;快速返回換刀點T0404;換4號槽車刀S300；轉速300r/minG0X34.Z-16.;快速定位G1X2