1、目 錄摘 要2第一章 緒 論4第二章 杯軸零件的加工工藝設(shè)計(jì)52.1 杯軸零件圖52.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析62.3毛坯的確定62.4主要加工表面方法的確定72.5定位基準(zhǔn)和夾緊方案的確定72.6工藝路線的擬定8第三章 杯軸零件的數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)103.1加工余量的確定103.2切削用量的確定113.3刀具的選擇113.4夾具的選擇123.5加工設(shè)備的選用133.6工序與工步的劃分13第四章 杯軸零件的數(shù)控加工程序17第五章 結(jié)論22參 考 文 獻(xiàn)23致 謝24附表1 機(jī)械加工工藝過程卡片25附表2 數(shù)控加工工序卡片26附表3 數(shù)控加工工序卡片27附表4 數(shù)控加工工序卡片28附表5 數(shù)控加工工

2、序卡片29摘 要在數(shù)控編程中，工藝分析和工藝設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，無論是手工編程還是自動(dòng)編程，在加工前都要對(duì)所加工零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇加工設(shè)備、刀具、夾具，確定切削用量，安排加工順序，制定走刀路線等。在編程過程中，還要對(duì)一些工藝問題（如對(duì)刀點(diǎn)，換刀點(diǎn)，刀具補(bǔ)償?shù)龋┳鱿鄳?yīng)處理。因此程序編制中的工藝分析和工藝設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分重要的工作。本設(shè)計(jì)的零件為杯軸，它是用于減震裝置上的一個(gè)連接件，從其外形特征來看，它是一個(gè)典型的軸類零件。本文根據(jù)該零件的圖紙及技術(shù)要求，對(duì)該零件進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)控加工工藝分析，依據(jù)分析的結(jié)果，確定了該零件的加工方法、裝夾方式、定位基準(zhǔn)、使用刀具、加工順序安排、工步劃分

3、，走刀路線和切削用量等，并編制了零件的數(shù)控加工工藝卡片、數(shù)控加工工序卡片和刀具卡片等，最后，采用手工編程編制了該零件的數(shù)控加工程序?！娟P(guān)鍵詞】：數(shù)控加工 工藝分析 工藝設(shè)計(jì) AbstractIn NC programming, process analysis and process design is crucial, whether it is manual or automatic programming programming, both in the pre-processing parts of the processing technology of analysis, the

4、development of processing programs, select the processing equipment, cutting tools , fixtures, cutting the amount determined to arrange the processing order, the development of walking routes, such as a knife. In the programming process, but also a number of technology issues (such as on a knife poi

5、nt, ATC, the cutter compensation, etc.) and do the deal. Therefore the programming process analysis and process design is a very important work.Parts of the design for the cup axis, it is the shock absorber device for a connector, the characteristics of its appearance, it is a typical shaft parts. I

6、n this paper, according to the parts of the drawings and technical requirements in detail the parts of the CNC machining process analysis, based on the results of the analysis to identify the parts of the processing methods, clamping means, positioning the base, the use of tools, processing the orde

7、r of arrangement, step into and take the knife and cutting routes, and the preparation of the parts of the CNC card processing, CNC machining processes and tool card and other cards, finally, the use of the preparation of the manual programming of CNC parts processingAnd the use of digital simulatio

8、n software for process simulation.Keywords: NC machining process simulation analysis of process design第一章 緒 論數(shù)控加工就是采用數(shù)控程序控制機(jī)床進(jìn)行零件加工的一種加工方法，相對(duì)于普通機(jī)床加工，數(shù)控加工具有加工效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、加工精度高、柔性好等一系列優(yōu)點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床加工中，數(shù)控程序（數(shù)控加工程序）是不可缺少的一部分，數(shù)控機(jī)床之所以能加工出各種形狀、不同尺寸和精度的零件，就是因?yàn)榫幊倘藛T為它編制了不同的加工程序。編寫數(shù)控加工程序的過程就是將加工零件的工藝過程、工藝參數(shù)（進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速和

9、背吃刀量等）、位移數(shù)據(jù)及開關(guān)命令（換刀、切削液開/關(guān)和工件裝卸等）等信息用數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能代碼和格式按加工順序編寫成加工程序單，并記錄在信息載體上，再通過信息載體將數(shù)控加工程序輸入機(jī)床數(shù)控裝置，從而指揮數(shù)控機(jī)床按數(shù)控程序的內(nèi)容加工出合格的零件。數(shù)控程序編寫的如何，直接影響零件加工質(zhì)量。數(shù)控編程分手工編程和自動(dòng)編程。手工編程是由人工完成刀具軌跡計(jì)算及加工程序的編制工作。當(dāng)零件形狀不十分復(fù)雜或加工程序不太長時(shí)，采用手工編程方便、經(jīng)濟(jì)。自動(dòng)編程是利用計(jì)算機(jī)通過自動(dòng)編程軟件完成對(duì)刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的計(jì)算、加工程序的生成及刀具加工軌跡的動(dòng)態(tài)顯示等。對(duì)于加工零件形狀復(fù)雜，特別是涉及三維立體形狀或刀具運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)

10、算繁瑣時(shí)，常采用自動(dòng)編程。在數(shù)控編程中，工藝分析和工藝設(shè)計(jì)是至觀重要的，無論是手工編程還是自動(dòng)編程，在加工前都要對(duì)所加工零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇加工設(shè)備、刀具、夾具，確定切削用量，安排加工順序，制定走刀路線等。在編程過程中，還要對(duì)一些工藝問題（如對(duì)刀點(diǎn)，換刀點(diǎn)，刀具補(bǔ)償?shù)龋┳鱿鄳?yīng)處理。因此程序編制中的工藝分析和工藝設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分重要的工作。本設(shè)計(jì)的零件為杯軸，它是用于減震裝置上的一個(gè)連接件，從其外形特征來看，它是一個(gè)典型的軸類零件。本文根據(jù)該零件的圖紙及技術(shù)要求，對(duì)該零件進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)控加工工藝分析，依據(jù)分析的結(jié)果，確定了該零件的加工方法、裝夾方式、定位基準(zhǔn)、使用刀具、加工順序安排

11、、工步劃分，走刀路線和切削用量等，并編制了零件的數(shù)控加工工藝卡片、數(shù)控加工工序卡片和刀具卡片等，最后，采用手工編程編制了該零件的數(shù)控加工程序。第二章 杯軸零件的加工工藝設(shè)計(jì)2.1 杯軸零件圖 技術(shù)要求：1 未注倒角1450，銳角倒鈍0.24502 未注公差尺寸按GB1804-M3 端面允許打中心孔4 不準(zhǔn)用砂布及銼刀等修飾表面圖2.1 杯軸零件圖圖2.1所示為杯軸零件的零件圖，其材料為45鋼，毛坯尺寸為50mmX114mm（直徑*長），批量生產(chǎn)2.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析圖2.1所示零件是減振器中的傳動(dòng)軸，兼有導(dǎo)向與支撐的作用。它屬于階梯軸類零件，由圓柱面、圓球面、孔、錐面、軸肩、螺紋、螺尾退刀

12、槽、導(dǎo)角等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位置，各錐面的作用是使零件裝配時(shí)配合面易于配合；球面凹槽用于安裝橡膠擋環(huán)；螺紋用于安裝鎖緊螺母和調(diào)整螺母。根據(jù)工作性能與條件，該圖樣(圖2.1)規(guī)定了軸上內(nèi)、外圓表面，的尺寸、位置精度和表面粗糙度值。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。該杯軸的關(guān)鍵工序是48mm外圓柱面、36mm和20mm內(nèi)圓柱面的加工，同時(shí)內(nèi)孔深度尺寸45mm保證也是加工過程中的重點(diǎn)。該零件的整個(gè)加工過程包括車端面、鉆孔、鏜孔、倒角、外圓、圓弧過渡、錐面、切槽和螺紋。2.3毛坯的確定 在制定工藝規(guī)程時(shí)，正確地選擇毛坯有著重大的技術(shù)意義。毛坯種類的選擇，不僅影響著毛坯制造的工藝

13、、而且對(duì)零件的機(jī)械加工工藝、設(shè)備和工具的消耗以及工時(shí)定額也都有很大的影響。因此，正確選擇毛坯，需要毛坯制造和及機(jī)械加工零方面的工藝人員緊密配合，以兼顧冷、熱加工兩方面的要求。機(jī)械加工中常見的毛坯（1）鑄件：形狀復(fù)雜的毛坯，宜采用鑄造方法制造。 （2）鍛件：鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種（3）型材：機(jī)械制造中的型材按截面形可分為圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼和其他特殊截面形狀的型材。（4）組合毛坯：將鑄件、鍛件、型材或經(jīng)局部機(jī)械加工的半成品組合在一起，也可作為機(jī)械加工的毛坯，組合的方法一般是焊接。毛坯選擇的的兩種不同 一種是毛坯的形狀和尺寸盡量與零件接近，零件制造的大部分勞動(dòng)量用于毛坯，機(jī)

14、械加工多為精加工，勞動(dòng)量和費(fèi)用都比較少；另一種是毛坯的形狀及尺寸與零件相差較大，機(jī)械加工切除較多材料，其勞動(dòng)量及費(fèi)用也較大。毛坯選擇應(yīng)考慮的因素1 零件材料的工藝特性及零件材料組織和性能的要求2 零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺3 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小4 現(xiàn)有生產(chǎn)條件該杯軸材料為45鋼，因其屬于中、小傳動(dòng)軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇50mm的熱軋圓鋼作毛坯。2.4主要加工表面方法的確定該軸大都是回轉(zhuǎn)表面，并且精度要求不高，主要采用車削成形。外圓表面的加工方案可為：粗車精車內(nèi)圓表面的加工方案可為：鉆孔粗鏜精樘2.5定位基準(zhǔn)和夾緊方案的確定根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和加工精度的要求，正確選擇零件加工時(shí)的定位基準(zhǔn)

15、是制訂加工工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)先考慮的主要問題之一。零件加工的第一道工序只能用毛坯的表面來定位，這種定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)。在以后的工序中用已加工表面來定位，稱精基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)按功用不同分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)1. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在零件圖上用來確定其他點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)。2工藝基準(zhǔn)在加工和裝配過程中使用的基準(zhǔn)。按作用不同又分為：(1)定位基準(zhǔn)。在加工中使用工件在機(jī)床或夾具上占有正確的位置所采用的基準(zhǔn)。（2）測量基準(zhǔn)。零件檢驗(yàn)時(shí)，用以測量已加工表面尺寸和位置所用的基準(zhǔn)（3）裝配基準(zhǔn)。在裝配時(shí)用以確定零件或部件在機(jī)械產(chǎn)品中位置的基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)的選擇原則 (1) 保你證加工表面與不加工表面之間的相互位置尺寸要求，應(yīng)選用不加工

16、作為粗基準(zhǔn)。（2）多加工表面或不加工表面與加工表面之間相互之間位置要求不嚴(yán)格的零件，粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證合理地分配各加工表面的余量。如圖2.1所示的杯軸零件圖，應(yīng)采用熱軋圓鋼的毛坯48mm的外圓作為粗基準(zhǔn)（3）作為粗基準(zhǔn)的毛坯表面應(yīng)盡量光滑平整，以便零件夾緊可靠。（4）粗基準(zhǔn)一般不能重復(fù)使用。精基準(zhǔn)的選擇原則選擇精基準(zhǔn)時(shí)。主要考慮保證零件加工精度，同時(shí)考慮裝夾準(zhǔn)確、可靠和方便，而且夾具簡單。在選擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：（1） 基準(zhǔn)重合原則（2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則（3） 便于裝夾原則在確定夾緊方案時(shí)應(yīng)注意下列三點(diǎn)：1盡可能作到設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一；2盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡量可能

17、做到在一次裝夾后就能加工出全部待加工表面；3避免采用占機(jī)人工調(diào)整裝夾方案。2.6工藝路線的擬定綜合數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)與通用機(jī)床加工工藝路線設(shè)計(jì)的主要區(qū)別，在于它往往不是指從毛坯到成品的整個(gè)工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述。因此在工藝路線設(shè)計(jì)中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個(gè)工藝過程中，因而要與其他加工工藝銜接好。數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意以下幾個(gè)問題：1工序的劃分根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，數(shù)控工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行：（1）以一次安裝、加工作為一道工序。這種方法適合于加工內(nèi)容較少的零件，加工完后就能達(dá)到待檢狀態(tài)。（2）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分

18、工序。有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長，會(huì)受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制，機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制，各機(jī)床負(fù)荷率平衡等。此外，程序太長會(huì)增加出錯(cuò)與檢索的困難，因此程序不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多。（3）以加工部位劃分工序。對(duì)于加工內(nèi)容很多的工件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部位分成幾個(gè)部分，如內(nèi)腔、外形、曲面或平面，并將每一部分的加工作為一道工序。（4）以粗、精加工劃分工序。對(duì)于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于對(duì)粗加工后可能發(fā)生的變形需要進(jìn)行校形，故一般來說，凡要進(jìn)行粗精加工的過程，都要將工序分開。2順序的安排順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位、安裝與夾緊的

19、需要來考慮。順序安排一般應(yīng)按以下原則進(jìn)行：（1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也應(yīng)綜合考慮；（2）先進(jìn)行內(nèi)腔加工，后進(jìn)行外形加工；（3）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)；（4）在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工序。3數(shù)控加工工序與普通工序的銜接數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其他普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾。因此在熟悉整個(gè)加工工藝內(nèi)容的同時(shí)，要清楚數(shù)控加工工序與普通加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點(diǎn)，如：要不要留加工余量，留多少；定位面與

20、孔的精度要求及形位公差；對(duì)校形工序的技術(shù)要求；對(duì)毛坯的熱處理狀態(tài)等，這樣一來才能使各工序達(dá)到相互滿足加工需要，且質(zhì)量目標(biāo)及技術(shù)要求明確，交接驗(yàn)收有依據(jù)。綜合上述分析，按照由基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔、就進(jìn)不久遠(yuǎn)的原則確定該杯軸的工藝路線如下： 下料車左端面鉆孔粗車外圓粗鏜孔精鏜孔精車外圓卸下掉頭裝夾車右端面粗車外圓精車外圓切槽切螺紋檢驗(yàn)入庫。第三章 杯軸零件的數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)3.1加工余量的確定為了保證加各加工方面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇工件余量最小的面為粗基準(zhǔn)，故選用48mm的外圓表面作為基準(zhǔn)，分粗、半精、精加工接得到，粗加工時(shí)為保證半精加工的精度及表面粗造度，留0.5mm的精

21、加工余量?？紤]到精加工，根據(jù)零件的材料和刀具的剛性留0.3mm的精加工余量，為保證零件的精度和粗造度，提高主軸轉(zhuǎn)速，和切削速度3.2切削用量的確定切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、進(jìn)給量、背吃刀量。合理選擇切削用量能提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低加工成本，充分發(fā)揮刀具和數(shù)控機(jī)床的效能。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。切削用量選擇的基本原則是：(1) 根據(jù)工件加工余量和加工要求,確定背吃刀量。(2) 根據(jù)工藝系統(tǒng)允許的切削力,確定進(jìn)給量。(3) 根據(jù)刀具耐用度,確定切削速度。(4) 所選定的切削用量應(yīng)該是數(shù)控機(jī)床功率允許的。1） 確定背吃刀量粗加工時(shí)，在保留精加工余量的

22、前提下，若機(jī)床剛性和機(jī)床功率允許，應(yīng)盡可能選取較大的背吃刀量，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。一般加工的背吃刀量為1到3mm。通常工件留出一定的精加工余量，通過精加工來實(shí)現(xiàn)圖樣上提出的技術(shù)要求。一般精加工的背吃刀量為0.1到0.3mm。2) 進(jìn)給量的確定車削進(jìn)給量確定的原則是：(1) 粗加工時(shí)，在工藝系統(tǒng)強(qiáng)度允許的前提下，選擇大的進(jìn)給量。(2) 半精加工和精加工時(shí),進(jìn)給量比粗加工不可太小,否則不僅降低加工效率,而且影響加工質(zhì)量。(3) 切槽加工時(shí),由于切槽刀剛性較差,應(yīng)選擇較小的進(jìn)給量。因?yàn)楣ぜ募庸ち坎淮?，所以一次走刀切除全部余量，背吃刀量?.5。根據(jù)數(shù)控加工編程與操作一書P16頁查得，硬質(zhì)

23、合金刀片進(jìn)給量為進(jìn)給量F=sf =0.04mm，在此因?yàn)楸砻娲植诙纫桓?，切削速度?00m/min，因此S=1000v/d=1000100/32=800 (r/min)。3.3刀具的選擇刀具的選擇是數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，它不但影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。另外，數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速比普通機(jī)床高1-2倍，且主軸輸出功率大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具的要求更高，不僅要求精度高、強(qiáng)度大、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。隨著刀具材料性能的提高與結(jié)構(gòu)特性的改善，數(shù)控加工用刀具在耐用度、剛度、抗脆性、斷屑和調(diào)整更換等方面的性能已有很大的改善。例如，目前涂層

24、刀具，立方氮化硼刀具以至陶瓷刀具與金剛石刀具等可使刀具的切削速度大幅度提高。然而，從如何加工的角度看，加工刀具類型與工藝方案的合理選擇則極為重要。數(shù)控機(jī)床對(duì)所使用的刀具有許多性能上的要求，只有達(dá)到這些要求才能使數(shù)控機(jī)床真正發(fā)揮效率。在選擇數(shù)控機(jī)床所用刀具時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：1良好的切削性能。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床正向著高速、高剛性和大功率方向發(fā)展，因而所使用刀具必須具有能夠承受高速切削和強(qiáng)力切削的性能。同時(shí)，同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩(wěn)定，這是由于在數(shù)控機(jī)床上為了保證加工質(zhì)量，往往實(shí)行按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對(duì)刀具壽命進(jìn)行管理。2較高的精度。隨著數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展，要求刀

25、具能實(shí)現(xiàn)快速和自動(dòng)換刀；又由于加工的零件日益復(fù)雜和精密，這就要求刀具必須具備較高的形 狀精度。對(duì)數(shù)控機(jī)床上所用的整體式刀具也提出了較高的精度要求，有些立銑刀的徑向尺寸精度高達(dá)5m以滿足精密零件的加工需要。3先進(jìn)的刀具材料。刀具材料是影響刀具性能的重要環(huán)節(jié)。除了不斷發(fā)展常用的高速鋼和硬質(zhì)合金鋼材料外，涂層硬質(zhì)合金刀具已在國外普遍使用。硬質(zhì)合金刀片的涂層工藝是在韌性較大的硬質(zhì)合金基體表面沉積一薄層（一般57m）高硬度的耐磨材料，把硬度和韌性高度地結(jié)合在一起，從而改善硬質(zhì)合金刀片的切削性能。在如何使用數(shù)控機(jī)床刀具方面，也應(yīng)掌握一條原則：尊重科學(xué)，按切削規(guī)律辦事。對(duì)于不同的零件材質(zhì)，在客觀規(guī)律上就有一

26、個(gè)切削速度（v）、背吃刀量（aP）、進(jìn)給量（f）三者互相適應(yīng)的最佳切削參數(shù)。這對(duì)大零件、稀有金屬零件、貴重零件更為重要，應(yīng)在實(shí)踐中不斷摸索這個(gè)最佳切削參數(shù)。根據(jù)加工要求需選擇刀具如下:1號(hào)刀：機(jī)夾車刀(硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片，副偏角Kr大于50度)；2號(hào)刀：機(jī)夾鏜刀(硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片，主偏角Kr大于90度、刀桿直徑為12)；3號(hào)刀：寬4mm的硬質(zhì)合金焊接切槽刀；4號(hào)刀：60度硬質(zhì)合金螺紋機(jī)夾車刀；鉆孔刀：15.5錐柄麻花鉆。3.4夾具的選擇由于夾具確定了零件在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，即加工原點(diǎn)的位置，因而首先要求夾具能保證零件在機(jī)床坐標(biāo)系中的正確坐標(biāo)方向，同時(shí)協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。除此之外，主

27、要考慮下列幾點(diǎn)：1當(dāng)零件加工批量小時(shí)，盡量采用組合夾具，可調(diào)式夾具及其它通用夾具；2當(dāng)小批量或成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，但應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單；3夾具要開敞，其定位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的走刀（如產(chǎn)生碰撞等）；4裝卸零件要方便可靠，以縮短準(zhǔn)備時(shí)間，有條件時(shí)，批量較大的零件應(yīng)采用氣動(dòng)或液壓夾具、多工位夾具。該零件為典型的軸類零件,形狀很規(guī)則，在外型上沒有什么特殊要求，故夾具選用三爪自定心卡盤即可。三爪卡盤裝夾工件時(shí)可自動(dòng)定心，不需找正。但需要注意的是，用三爪卡盤夾緊工件時(shí)，為保證足夠的夾緊力，一般要留有20mm以上的夾持長度。3.5加工設(shè)備的選用根據(jù)被加工零件的外形、材料與加工精度等條件,選

28、用上海西格碼機(jī)床有限公司生產(chǎn)的，配備FANUC0iMateTC數(shù)控系統(tǒng)的SC6150型數(shù)控車床。3.6工序與工步的劃分該零件加工的加工工序依據(jù)裝夾次數(shù)劃分，可劃分兩道工序，即工序1為裝夾零件右端加工零件左端內(nèi)外型面和工序2掉頭裝夾零件左端加工零件右端內(nèi)外型面。具體工序、工步劃分如下：工序1：為裝夾零件右端加工零件左端內(nèi)外型面1.下料,用切割機(jī)切50的45#熱軋圓鋼，長度為114mm。 2.裝夾毛坯右端，加工左端,棒料伸出卡盤外約80mm,找正后夾緊。 3.用1號(hào)刀車平端面。（主軸轉(zhuǎn)速為800r/min,采用G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給F=0.1mm/r) 4.把15.5錐柄麻花鉆裝入尾座,移動(dòng)尾架接近端面后

29、鎖緊,主軸以600r/min，轉(zhuǎn)動(dòng)尾座手輪鉆15.5的孔,轉(zhuǎn)10圈多一些(尾架螺紋導(dǎo)程為5mm)使孔深大于50小于51。然后通過車端面來控制孔深50。（鉆孔時(shí)需開切削液） 5.用1號(hào)刀采用G71進(jìn)行零件左端面的輪廓循環(huán)粗加工。（主軸轉(zhuǎn)速為600r/min,采用G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給F=0.15mm/r) 6.用2刀采用G71進(jìn)行零件內(nèi)孔的粗鏜循環(huán)加工，X軸的精加工余量應(yīng)為負(fù)值。（主軸轉(zhuǎn)速為600r/min,采用G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給F=0.12 mm/r) 7.用2刀采用G70進(jìn)行零件內(nèi)孔的精鏜循環(huán)加工。（主軸轉(zhuǎn)速為900r/min,采用G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給F=0.08 mm/r) 8.用1號(hào)刀采用G70進(jìn)行零件左

30、端面的輪廓循環(huán)精加工。（主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min,采用G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給F=0.08mm/r)工廠數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱材 料零件圖號(hào)SK05554杯軸45鋼SNT-JZQ-00054工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱設(shè)備名稱車 間1O0001三爪自定心卡盤SC6150型數(shù)控車床機(jī)加工車間工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)主軸轉(zhuǎn)速(r.min-1)進(jìn)給速度*（mm.r-1）背吃刀量/mm備注1車平左端面T18000.10.52鉆15.5的孔6000.1503左端外輪廓粗車加工T16000.1514零件內(nèi)孔的粗鏜加工T26000.121X軸的精加工余量應(yīng)為負(fù)值5零件內(nèi)孔的精鏜加工T29000.080.26左

31、端輪廓精加工T112000.08編制吳惠敏審核批準(zhǔn)工序2：掉頭裝夾零件左端加工零件右端內(nèi)外型面 9.卸下工件用銅皮包住已加工過的48的外圓,幫料伸出卡盤外約50mm,找正后加緊。 10.用1號(hào)刀車車端面并控制總長在1120.5mm內(nèi)。（主軸轉(zhuǎn)速為800r/min,采用G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給F=0.1mm/r) 11.用1號(hào)刀采用G71進(jìn)行零件右端面的輪廓循環(huán)粗加工。（主軸轉(zhuǎn)速為600r/min,采用G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給F=0.15mm/r) 12.用1號(hào)刀采用G70進(jìn)行零件右端面的輪廓循環(huán)精加工。（主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min,采用G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給F=0.1mm/r) 13.用3號(hào)刀進(jìn)行切槽加工。（主軸轉(zhuǎn)速為

32、400r/min,采用G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給F=0.05mm/r) 14.用4號(hào)刀采用G92進(jìn)行螺紋加工循環(huán)。（主軸轉(zhuǎn)速為300r/min)工廠數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱材 料零件圖號(hào)SK05554杯軸45鋼SNT-JZQ-00054工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱設(shè)備名稱車 間2O0002三爪自定心卡盤SC6150型數(shù)控車床機(jī)加工車間工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)主軸轉(zhuǎn)速(r.min-1)進(jìn)給速度*（mm.r-1）背吃刀量/mm備注1車端面并控制總長在1120.5mm內(nèi)T18000.12零件右端外輪廓粗加工T16000.1513零件右端外輪廓精加工T112000.10.24切槽加工T34000.0525螺紋加

33、工T430021.299編制吳惠敏審核批準(zhǔn)說明: 螺紋總切深 h=0.6495p=0.6495 X 2mm=1.299mm(分5次切削分別為0.9、0.6、0.6、0.4、0.1,并進(jìn)行2次光整加工)第四章 杯軸零件加工程序由于該零件輪廓主要由直線和圓弧構(gòu)成，不需要復(fù)雜計(jì)算，因此采用手工編程，分為左端加工程序和右端加工程序，所選機(jī)床系統(tǒng)為FANUCSC6150型數(shù)控車床。具體程序如下：參考程序：(采用FANUC- OTD系統(tǒng)編程,外置刀架)程序一（左端）O0001 (程序號(hào))N10 G99 G97 M03 S800 (主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)每分鐘 )N20 T0101 M08 (換T01并建

34、立刀補(bǔ),開冷卻液 )N30 G00 X51 Z0 (快速接近工件端面的徑外向,準(zhǔn)備車端面)N40 G01 G99 X-1 F0.1( 車端面,采用轉(zhuǎn)進(jìn)給,進(jìn)給速度為每轉(zhuǎn)0.1mm ) N50 G00 X51 Z3 ( 快速移動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) ) N60 G71 U1 R2 （采用G71循環(huán),進(jìn)刀量為1mm,退刀量為2mm )N70 G71 P80 Q150 U0.5 W0.1 F0.15( 粗車循環(huán)從程序段N80到N150,X軸的精加工余量為0.5,Z軸的精加工余量為0.1,進(jìn)給速度為每轉(zhuǎn)0.15mm ) N80 G01 X44 S1200 F0.1 ( 精車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為1200每分鐘,進(jìn)給速度為

35、每轉(zhuǎn)0.1mm ) N90 Z0 ( 準(zhǔn)備倒角 )N100 X48 Z-2 ( 倒角 )N110 Z-22 (車48的外圓 )N120 G03 X40.7 Z-33.52 R20 (車R20的圓弧 )N130 G02 X42.95 Z-53.56 R16 (車R16的圓弧 )N140 G03 X47.985 Z-60 R10 (車R20的圓弧 )N150 G01 Z-74 (車48的外圓 )N160 G00 X150 Z150 (回?fù)Q刀點(diǎn))N170 T0100 M05 M09 ( 取消1號(hào)刀補(bǔ),主軸停止,冷卻液關(guān))N180 /M00 (程序暫停,可對(duì)粗加工后的零件進(jìn)行測量,可以根據(jù)測量結(jié)果對(duì)刀

36、補(bǔ)進(jìn)行調(diào)整)N190 T0202 M08 ( 換T02 并建立刀補(bǔ),開冷卻液)N200 M03 S600 ( 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)每分鐘 )N210 G00 X15 Z2 ( 快速移動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) ) N220 G71 U1 R0.5 ( 采用G71循環(huán),進(jìn)刀量為1mm,退刀量為2mm) N230 G71 P240 Q290 U-0.5 W0.1 S600 F0.1 ( 粗車循環(huán)從程序段N240到N290,X軸的精加工余量為0.5,Z軸的精加工余量為0.1,進(jìn)給速度為每轉(zhuǎn)0.1mm ) N240 G00 X36 S900 F0.08 ( 精車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為1200每分鐘,進(jìn)給速度為每轉(zhuǎn)0.08

37、mm ) N250 G01 Z-10 (鏜36的孔 )N260 X20 Z-28 (鏜錐面)N270 Z-45 (鏜20的孔) N280 X16 (鏜臺(tái)階面 ) N290 Z-50 (鏜16的孔 )N300 G00 Z150 (軸向退刀)N310 X150 (徑向退刀)N320 /M05 M09 T0200 （主軸停止,冷卻液關(guān)并取消刀補(bǔ))N330 /M00 (程序暫停,可對(duì)粗加工后的零件進(jìn)行測量,可以根據(jù)測量結(jié)果對(duì)刀補(bǔ)進(jìn)行調(diào)整)N340 /T0202 M03 S800 M08(重新用T02號(hào)刀及刀補(bǔ), 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)每分鐘, 開冷卻液) N350 /G00 X15 Z2 (快速移動(dòng)

38、至循環(huán)起點(diǎn) ) N360 G70 P240 Q290 (從N240到N290的粗鏜孔進(jìn)行精加工)N370 G00 Z150 (軸向退刀)N375 X150 (徑向退刀)N380 T0200 M05 M09 ( 取消2號(hào)刀補(bǔ),主軸停止,冷卻液關(guān))N390 M03 S600 ( 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)每分鐘 )N400 T0101 M08 ( 換T01并建立刀補(bǔ),開冷卻液 )N410 G00 X51 Z3 (快速移動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) ) N420 G70 P80 Q150 (從N80到N150的粗車進(jìn)行精加工)N430 G00 X150 Z150 (回?fù)Q刀點(diǎn))N440 M05 T0100 M09 (

39、取消2號(hào)刀補(bǔ),主軸停止,冷卻液關(guān))N450 M30 (程序結(jié)束)程序二（右端）O0002 ( 程序號(hào) )N10 M03 S800 ( 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)每分鐘 )N20 T0101 M08 ( 換T01并建立刀補(bǔ),開冷卻液 )N30 G00 X51 Z0 ( 快速接近工件端面的徑外向,準(zhǔn)備車端面 )N40 G01 G99 X-1 F0.1 ( 車端面,采用轉(zhuǎn)進(jìn)給,進(jìn)給速度為每轉(zhuǎn)0.1mm )N50 G00 X51 Z3 (快速移動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) ) N60 G71 U1 R2 ( 采用G71循環(huán),進(jìn)刀量為1mm,退刀量為2mm )N70 G71 P80 Q130 U0.5 W0.1 F0.1

40、5( 粗車循環(huán)從程序段N80到N150,X軸的精加工余量為0.5,Z軸的精加工余量為0.1,進(jìn)給速度為每轉(zhuǎn)0.15mm ) N80 G00 X28 S1200 F0.1 ( 精車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為1200每分鐘,進(jìn)給速度為每轉(zhuǎn)0.1mm )N90 G01 Z0 ( 準(zhǔn)備倒角 )N100 X31.85 Z-2 ( 倒角 )N110 Z-30 (車31.85的外圓 ) N120 X36 (車臺(tái)階面)N130 X48 Z-42 (車錐面 )N140 / G00 X150 Z150 (回?fù)Q刀點(diǎn))N150 / M05 M09 ( 主軸停止,冷卻液關(guān))N160 /M00 (程序暫停,可對(duì)粗加工后的零件進(jìn)行測量,

41、可以根據(jù)測量結(jié)果對(duì)刀補(bǔ)進(jìn)行調(diào)整) N170 / M03 S600 ( 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)每分鐘 ) N180 / T0101 M08 ( 換T01并建立刀補(bǔ),開冷卻液 ) N190 /G00 X51 Z3 (快速移動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) ) N200 G70 P80 Q130 (從N80到N130的粗車進(jìn)行精加工) N210 G00 X150 Z150 (回?fù)Q刀點(diǎn)) N220 T0100 ( 取消1號(hào)刀補(bǔ))N230 S400 ( 主軸轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)每分鐘 ) N240 T0303 ( 換T03并建立刀補(bǔ))N250 G00 X35 Z30 (準(zhǔn)備切槽)N260 G01 X28 F0.05 (切槽,進(jìn)

42、給速度為每轉(zhuǎn)0.05mm)N270 G04 X8 (暫停8秒)N280 G00 X150 (徑向退刀)N290 Z150 (軸向退刀)N300 T0300 ( 取消3號(hào)刀補(bǔ))N310 S300 ( 主軸轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)每分鐘 ) N320 T0404 ( 換T04并建立刀補(bǔ))N330 G00 X35 Z4 (快速移動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) ,導(dǎo)入量為4)N340 G92 X31.1 Z-28 F2 (切螺紋,導(dǎo)程為2,第一刀,導(dǎo)出量為2)N350 X30.5 ( 第二刀)N360 X29.9 (第三刀)N370 X29.5 ( 第四刀 )N380 X29.4 ( 第五刀 )N390 X29.4 ( 光整加工

43、 )N400 X29.4 ( 光整加工 )N410 G00 X150 Z150 (回?fù)Q刀點(diǎn)) N420 T0400 ( 取消4號(hào)刀補(bǔ))N430 M05 M09 ( 主軸停止,冷卻液關(guān)) N440 M30 (程序結(jié)束)1011編程時(shí)的注意事項(xiàng)：1.用G71循環(huán)時(shí)，精加工程序段第一個(gè)程序段中不能包含Z向坐標(biāo)，否則數(shù)控系統(tǒng)報(bào)警。2.螺紋的大徑應(yīng)小于所標(biāo)尺寸，因?yàn)槁菁y車削時(shí)會(huì)產(chǎn)生塑性變形，所以圓柱較直徑稍小。3.螺紋加工時(shí)應(yīng)在螺紋總長中加入導(dǎo)入量和導(dǎo)出量 。4.“/”為程序跳躍符合。如果粗加工后不進(jìn)行零件測量，刀具不補(bǔ)償，打開“程序跳動(dòng)按鈕”所有程序段開頭帶有“/”將跳第五章 結(jié)論通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使

44、我對(duì)數(shù)控知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解，也使自己在學(xué)校期間所學(xué)的知識(shí)在實(shí)踐當(dāng)中得到了運(yùn)用，在實(shí)踐中我學(xué)到了很多在書本上學(xué)不到的知識(shí)。我的畢業(yè)論文工作始于2010年的3月，時(shí)至今日，論文已全部完成。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸的清晰，整個(gè)寫作過程難以用語言來表達(dá)。遇到困難，我會(huì)覺得無從下手，不知從何寫起；當(dāng)困難解決了，我會(huì)覺得豁然開朗，思路打開了；當(dāng)論文經(jīng)過一次次的修改，基本成形的時(shí)候，我覺得很有成就感。同時(shí)，我也在思考，畢業(yè)論文的完成預(yù)示著什么？預(yù)示著我即將畢業(yè)，即將走出可愛的校園，步入社會(huì)的大講堂，開始我的又一個(gè)新的人生旅程。那么，我應(yīng)該記下一些東西，對(duì)我的畢業(yè)論文做一個(gè)總結(jié)，劃上一個(gè)完整的句號(hào)。參 考 文 獻(xiàn)1 龔洪浪 王賢濤 數(shù)控加工工藝學(xué) 科學(xué)出版社 2005.8 2 舒志兵 陳光明 曾孟雄 數(shù)控加工技術(shù) 電子工業(yè)出版社