1、蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì)任務(wù)書論 文 機(jī)電 系 數(shù)控技術(shù) 專業(yè)XXXXXXXXX班畢業(yè)設(shè)計(jì)題目數(shù)控機(jī)床軸類零件加工工藝分析論文專題題目 數(shù)控機(jī)床軸類零件加工工藝分析 發(fā)題日期：2013年11月15日設(shè)計(jì)、論文自2013年12月20日完成期限：至2013年月日答辯日期：2014年月日學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 系 主 任： 軸類零件數(shù)控車削工藝分析摘 要隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，數(shù)控加工技術(shù)對國計(jì)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。效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主題，高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高

2、市場競爭能力。而對于數(shù)控加工，無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對一些工藝問題（如對刀點(diǎn)、加工路線等）也需要一些處理。并在加工過程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的產(chǎn)品。本文根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，針對具體的零件，進(jìn)行了工藝方案的分析，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，確定加工順序和加工路線，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞 工藝分析 加工方案 進(jìn)給路線 控制尺寸目錄摘 要2第一章 概述41.1 數(shù)控技術(shù)的歷史與發(fā)展41.2數(shù)控技術(shù)的作用51.3數(shù)控機(jī)床車削與軸類零件加工6第二章 軸類零件的數(shù)控車削工藝分析7

3、2.1 數(shù)控加工工藝特點(diǎn)72.2數(shù)控車削加工工藝的基本特點(diǎn)與內(nèi)容82.3數(shù)控車削加工工藝的主要內(nèi)容9第三章 實(shí)例分析183.1 零件圖（一）183.1.1零件圖分析183.1.2確定加工方法193.1.3 確定加工方案193.1.4 切削用量的選擇。203.2 零件圖（二）213.2.1 零件圖分析213.2.2 確定加工方法223.2.3 確定加工方案223.2.4 切削用量的選擇23第四章 總結(jié)24第五章 致謝25第一章 概述1.1 數(shù)控技術(shù)的歷史與發(fā)展數(shù)控技術(shù)是根據(jù)設(shè)計(jì)與工藝要求，用計(jì)算機(jī)對產(chǎn)品加工過程進(jìn)行數(shù)字化信息處理與控制，達(dá)到生產(chǎn)自動化、提高綜合效益的一門技術(shù)。數(shù)控技術(shù)的起源可以追

4、溯到20世紀(jì)50年代初，迄今已經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)六個(gè)階段的發(fā)展歷史。1952年美國麻省理工學(xué)院為了解決復(fù)雜零件的自動化加工問題，研制出了世界上第一臺給予電子管和繼電器的機(jī)床數(shù)控裝置，并成功用于三軸立式銑床的控制，它標(biāo)志著世界上第一代數(shù)控系統(tǒng)電子管數(shù)控系統(tǒng)的誕生，因此拉開了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的序幕。20世紀(jì)50年代末，一半導(dǎo)體器件晶體管為核心，通過固定布線方式所構(gòu)成的第二代數(shù)控系統(tǒng)晶體管數(shù)控系統(tǒng)研制成功，取代了昂貴的、易損壞且難以推廣的電子管控制裝置。1965年出現(xiàn)了第三代數(shù)控系統(tǒng)集成電路數(shù)控系統(tǒng)，不但使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得以有效提高，而且大幅度降低了生產(chǎn)成本。以上的三代數(shù)控系統(tǒng)都屬于“硬連接”數(shù)控，系統(tǒng)的

5、功能主要是由硬件實(shí)現(xiàn)，靈活性差，可靠性難以進(jìn)一步提高。1970年誕生了第四代數(shù)控系統(tǒng)小型計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，宣布了硬連接數(shù)控時(shí)代的結(jié)束，使得數(shù)控系統(tǒng)的許多功能可以通過軟件來實(shí)現(xiàn)，由此開創(chuàng)了計(jì)算技術(shù)控新紀(jì)元。但是這種數(shù)控系統(tǒng)的成本很高所以發(fā)展緩慢，在實(shí)際應(yīng)用中較少。直到1974年，以微處理器為核心的第五代數(shù)控系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)數(shù)控才得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。因?yàn)檫@種微處理器可以使計(jì)算機(jī)部件高度集成，不但可靠性高、功能強(qiáng)，速度快，而且價(jià)格便宜，較好地滿足了數(shù)控系統(tǒng)等工業(yè)控制系統(tǒng)的特殊要求。到了20世紀(jì)80年代，微處理器完成了從16位到32位的過度，通用化的個(gè)人計(jì)算機(jī)得到迅速發(fā)展，開始在

6、全世界范圍內(nèi)普及應(yīng)用，由此催生了第六代數(shù)控系統(tǒng)PC數(shù)控系統(tǒng)的誕生。PC數(shù)控系統(tǒng)避免了專用計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的一些不足，使計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展走上了更加堅(jiān)實(shí)、寬廣、快速的道路。1.2數(shù)控技術(shù)的作用由于世界制造業(yè)轉(zhuǎn)移，中國正逐步成為世界加工廠。而美國、德國、英國等國家已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展的高技術(shù)密集時(shí)代與微電子時(shí)代，鋼鐵、機(jī)械、化工等重化工業(yè)發(fā)展中期。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會對產(chǎn)品多樣化的要求日益強(qiáng)烈，產(chǎn)品更新越來越快，多品種、中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加；同時(shí)隨著航空、汽車、軍事、海洋和輕工業(yè)等消費(fèi)品生產(chǎn)的高速增長，復(fù)雜形狀的零件越來越多，精度要求也越來越高；此外，激勵的市場競爭要求產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來越

7、短，傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難以適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀的高效高質(zhì)量加工要求。因此，將機(jī)械技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和成組技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起的，以微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)控技術(shù)，有效解決復(fù)雜、精密、小批量多變化零件的加工問題。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)。具有高效率、高精度、高自動化和高柔性的特點(diǎn)，是當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)的主流裝備。應(yīng)用數(shù)控加工可大大提高生產(chǎn)率、穩(wěn)定加工質(zhì)量、縮短加工周期、增加生產(chǎn)柔性、實(shí)現(xiàn)對各種復(fù)雜精密件的自動化加工，易于在工廠或車間實(shí)行計(jì)算機(jī)管理，還使車間設(shè)備總數(shù)減少、節(jié)省人力、改善勞動條件，有利于加快產(chǎn)品的開發(fā)

8、和更新?lián)Q代，提高企業(yè)對市場的適應(yīng)能力并提高企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用，使機(jī)械加工的大量前期準(zhǔn)備工作與機(jī)械加工過程連成一體，使零件的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃和計(jì)算機(jī)輔助制造的一體化成為現(xiàn)實(shí)。使機(jī)械加工的柔性自動化水平不斷提高，是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)和核心。1.3數(shù)控機(jī)床車削與軸類零件加工數(shù)控車削是數(shù)控加工中最為常用的加工方法之一。高精度、能作直線和圓弧插補(bǔ)等是數(shù)控車床最顯著的特點(diǎn)。所以與普通車床相比，數(shù)控車床的工藝范圍比較寬。針對這些特點(diǎn)，數(shù)控車床適于加工幾種零件：精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件、表面形狀復(fù)雜或難于控制尺寸的回轉(zhuǎn)體零件、帶有特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件。軸類零件在機(jī)械行業(yè)中

9、扮演著極其重要的角色。任何的中大型機(jī)器都不可避免的要用到軸類零件，因此軸類零件的加工在數(shù)控加工中一直是一個(gè)主題。第二章 軸類零件的數(shù)控車削工藝分析在對軸類前進(jìn)行數(shù)控加工前，軸類零件的工藝分析是必不可少的準(zhǔn)備工作。無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的工件進(jìn)行工藝分析，擬定工藝路線、設(shè)計(jì)加工工序。因此合理的工藝設(shè)計(jì)方案是編制加工程序的依據(jù)，工藝設(shè)計(jì)做不好是數(shù)控加工出錯的主要原因之一，還會造成工作反復(fù)，工作量成倍增加的后果。編程人員必須首先搞好弓箭的加工工藝設(shè)計(jì)，再考慮編程。2.1 數(shù)控加工工藝特點(diǎn)數(shù)控加工工藝問題與普通加工工藝基本相同，在設(shè)計(jì)零件的數(shù)控加工工藝時(shí)，首先要遵循普通加工工

10、藝的基本原則與方法，同時(shí)還需考慮數(shù)控加工本身的特點(diǎn)和零件編程要求。數(shù)控加工的基本特點(diǎn)如下：（1）內(nèi)容明確具體。數(shù)控加工工藝與普通加工工藝相比，在工藝文件的內(nèi)容和格式上都有較大區(qū)別，如在加工部位、加工順序、刀具配置與使用順序、刀具軌跡和切削參數(shù)等方面都要比普通機(jī)床加工工藝內(nèi)容更詳細(xì)。數(shù)控加工工藝必須詳細(xì)到嗎每一次的走刀路線和每個(gè)操作細(xì)節(jié)，即普通加工工藝通常留給操作者完成的工藝與操作內(nèi)容（如工步的安排、刀具幾何形狀及安裝位置等），都必須由編程人員在編程時(shí)給予預(yù)先確定，也就是說，在普通機(jī)床加工時(shí)本來由操作人員在加工中靈活掌握并通過適時(shí)調(diào)整來處理的許多工藝問題，在數(shù)控加工時(shí)必須由編程人員事先具體設(shè)計(jì)和

11、明確安排。（2）工藝工作要求準(zhǔn)確嚴(yán)密。數(shù)控機(jī)床雖然自動化程度高，但自適應(yīng)差，它不能像普通加工時(shí)那樣可以根據(jù)加工過程中出現(xiàn)的問題自由的進(jìn)行人為的調(diào)整。例如，在數(shù)控機(jī)床上加工內(nèi)螺紋時(shí)，它并不知道孔中是否擠滿了切削，何時(shí)需要退一次刀，待清除切削后再進(jìn)行加工。所以，在數(shù)控的工藝設(shè)計(jì)中必須注意加工過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，尤其是對圖形進(jìn)行數(shù)字處理、計(jì)算和編程時(shí)一定要力求準(zhǔn)確。（3）采用多坐標(biāo)聯(lián)動自動控制加工復(fù)雜表面。對于一般簡單表面的加工方法，數(shù)控加工與普通無太大的區(qū)別。但是對于一些復(fù)雜表面、特殊表面或有特殊要求的表面，數(shù)控加工與普通加工有著與根本不同的加工方法。數(shù)控加工采用多坐標(biāo)聯(lián)動自動控制加工方法，其中加

12、工質(zhì)量與生產(chǎn)效率是普通加工無法比擬的。（4）采用先進(jìn)的工藝裝備。為了滿足數(shù)控中高質(zhì)量、高效率和高柔性，數(shù)控加工中采用先進(jìn)的數(shù)控刀具和組合夾具等工藝裝備。（5）采用工序集中。由于現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床具有剛度大、精度高、刀庫容量大、切削參數(shù)范圍廣及多坐標(biāo)、多工位等特點(diǎn)。因此，在工件的一次裝夾中可以完成多個(gè)表面的多種加工，甚至可以在工作臺上裝夾幾個(gè)相同和相似的工件同時(shí)進(jìn)行加工，從而縮短加工工藝路線和生產(chǎn)周期，減少加工設(shè)備、工裝和工件的運(yùn)輸工作量。2.2數(shù)控車削加工工藝的基本特點(diǎn)與內(nèi)容在普通機(jī)床上，工藝規(guī)程實(shí)際只是一個(gè)工藝過程卡，車床的切削用量、走刀路線、工序的工步等往往由工作人自行選定。而在數(shù)控車床上，加工

13、的全過程都是按照號指令自動進(jìn)行的。因此，數(shù)控車床加工程序不僅包括一個(gè)零件的工藝過程，而且還要包括切削用量、走到路線、刀具尺寸和車床的運(yùn)動過程。所以，編程人員必須被要求對數(shù)控車床的性能、特點(diǎn)、運(yùn)動方式、刀具協(xié)調(diào)、切削規(guī)范以及工件的裝夾方法都要熟悉。一個(gè)工件的工藝方案的好壞是一個(gè)零件加工質(zhì)量和車床效率發(fā)揮的關(guān)鍵性因數(shù)。2.3數(shù)控車削加工工藝的主要內(nèi)容1) 選擇適于數(shù)控車床加工的零件，確定工序內(nèi)容。對于一個(gè)零件來說，并不是它的任何工序都可以在車床上加工出來的，有一些工序要在其他的機(jī)床上才能完成。這樣我們就要注意零件的工序，不要把這個(gè)零件的所有工序都確定在數(shù)控車床上，而是要認(rèn)準(zhǔn)機(jī)床確定加工工序。2)

14、對零件圖進(jìn)行分析，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求。在設(shè)計(jì)零件的加工工藝規(guī)程時(shí)，首先要對加工對象進(jìn)行深入分析。對于數(shù)控車削加工應(yīng)考慮以下幾方面：1構(gòu)成零件輪廓的幾何條件在車削加工中手工編程時(shí)，要計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)；在自動編程時(shí)，要對構(gòu)成零件輪廓所有幾何元素進(jìn)行定義。因此在分析零件圖時(shí)應(yīng)注意：（1）零件圖上是否漏掉某尺寸，使其幾何條件不充分，影響到零件輪廓的構(gòu)成；（2）零件圖上的圖線位置是否模糊或尺寸標(biāo)注不清，使編程無法下手；（3）零件圖上給定的幾何條件是否不合理，造成數(shù)學(xué)處理困難。（4）零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控車床加工的特點(diǎn)，應(yīng)以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。2尺寸精度要求分析零件圖樣尺寸精度

15、的要求，以判斷能否利用車削工藝達(dá)到，并確定控制尺寸精度的工藝方法。在該項(xiàng)分析過程中，還可以同時(shí)進(jìn)行一些尺寸的換算，如增量尺寸與絕對尺寸及尺寸鏈計(jì)算等。在利用數(shù)控車床車削零件時(shí)，常常對零件要求的尺寸取最大和最小極限尺寸的平均值作為編程的尺寸依據(jù)。3形狀和位置精度的要求零件圖樣上給定的形狀和位置公差是保證零件精度的重要依據(jù)。加工時(shí)，要按照其要求確定零件的定位基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)，還可以根據(jù)數(shù)控車床的特殊需要進(jìn)行一些技術(shù)性處理，以便有效的控制零件的形狀和位置精度。4表面粗糙度要求表面粗糙度是保證零件表面微觀精度的重要要求，也是合理選擇數(shù)控車床、刀具及確定切削用量的依據(jù)。5材料與熱處理要求零件圖樣上給定的材

16、料與熱處理要求，是選擇刀具、數(shù)控車床型號、確定切削用量的依據(jù)。3) 確定零件的加工方案，策劃加工工藝路線。零件的加工工藝路線是數(shù)控車床加工的重要內(nèi)容，其中包括加工方法的選擇、加工階段的劃分、工序的劃分和加工順序的安排等。我們應(yīng)根據(jù)具體情況，設(shè)計(jì)出多種方案，然后進(jìn)行對比分析，選擇出經(jīng)濟(jì)、合理的車削工藝方案。（一） 加工方法的選擇在數(shù)控車床上，可以完成內(nèi)外回轉(zhuǎn)體表面的車削、鉆孔、鏜孔、鉸孔和攻螺紋等加工操作?；剞D(zhuǎn)體是由平面、曲面螺紋及內(nèi)外圓柱面等組成。任何一種表面都可以有多種不同的加工方法，在實(shí)際加工前應(yīng)根據(jù)零件的精度要求（如尺寸精度、位置精度及表面粗糙度等）、車間的實(shí)際工藝條件來選擇加工方案。一

17、） 工序的劃分用數(shù)控車床加工零件，一般工序是比較集中的，一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工序。二） 加工順序的安排零件的車削加工順序的安排應(yīng)遵循的原則(一) 先粗后精。車削加工時(shí)應(yīng)按照粗車半精車精車的順序進(jìn)行，逐步提高零件的加工精度。先粗車將工件表面的大部分加工余量去除，這樣既可以提高金屬切除率，又可以滿足精車均勻性要求。假若粗車所留余量的均勻性不能滿足精加工要求時(shí)，還要安排半精車，以便使精加工的余量小且均勻。精車時(shí)，刀具沿零件的輪廓應(yīng)一次走刀完成，以便保證零件的加工精度。(二) 先近后遠(yuǎn)。這里先近后遠(yuǎn)的意思是按加工部位相對于換刀點(diǎn)的距離大小而言的。通常粗加工時(shí)，先加工離換刀點(diǎn)近的部位，后加工離換刀點(diǎn)

18、遠(yuǎn)的部位，以便縮短刀具移動距離，減少空行程縮短加工時(shí)間。并且對于車削而言，先近后遠(yuǎn)還可以更好的保持毛培件或半成品的剛性，改善切削條件。(三) 內(nèi)外交叉。對既有內(nèi)表面（內(nèi)型、內(nèi)腔），又有外表面的零件，安排加工順序時(shí)，應(yīng)粗車內(nèi)外表面，然后精加工內(nèi)外表面。在加工內(nèi)外表面時(shí)，同常先精加工內(nèi)腔，然后加工外表面。(四)進(jìn)給路線的確定（1）最短空行程路線。如下圖所示為采用矩形循環(huán)式進(jìn)行 的一般示例。其對刀點(diǎn)A的設(shè)定是考慮到精車加工過程中需要方便換刀，所以在哪離胚件較遠(yuǎn)的位置處，同時(shí)將起刀點(diǎn)與對刀點(diǎn)重合，按3刀粗車的進(jìn)給路線安排：第一刀為A-B-C-D-A; 第二刀為A-E-F-G-A; 第三刀為A-H-I-

19、J-A;如圖b所示則是將起刀點(diǎn)與對刀點(diǎn)分離，并設(shè)于圖標(biāo)點(diǎn)B位置，仍按相同的切削量進(jìn)行3刀粗車，其進(jìn)給路線安排如下： 起刀點(diǎn)與對刀點(diǎn)分離的的空行程為A-B； 顯然，上圖所示的進(jìn)給路線短。該方法也可用于其他循環(huán)的切削加工。有的時(shí)候?yàn)榱藫Q刀的方便與安全，會將換刀點(diǎn)設(shè)置在離毛培較遠(yuǎn)的位置，那么，當(dāng)換第二把刀時(shí)，進(jìn)行精車時(shí)的空行程肯定會比較長；如果將第二把刀的換刀點(diǎn)設(shè)置在上圖b中的B點(diǎn)上，則可縮短空行程即減少零件的加工時(shí)間，提高效率。（2）最短的切削進(jìn)給路線。如果能使切削路線變短，那么則可以有效提高生產(chǎn)效率，降低刀具損耗，減少經(jīng)濟(jì)損失。如下圖所示為粗車圖時(shí)的幾種不同的切削進(jìn)給路線的安排示意圖。其中(a)

20、圖表示數(shù)控系統(tǒng)具有封閉式復(fù)合循環(huán)功能控制車刀沿著工件輪廓進(jìn)行走道的路線；（b）圖為“三角形”走刀路線；圖（c）為“矩形”走刀路線。 對以上三種切削進(jìn)給路線，經(jīng)過分析和判斷后，可知矩形 循環(huán)進(jìn)給路線的走刀總和最短，即在同等條件下，其切削所需時(shí)間（不 含空行程）最短，刀具損耗小。另外，矩形循環(huán)加工路線的程序格式較簡單，所以在制定進(jìn)給路線是，最好采用“矩形”走刀路線。4）對零件的切削用量進(jìn)行選擇計(jì)算1切削用量的選擇原則數(shù)控編程時(shí)，編程職員必須確定每道工序的切削用量，包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進(jìn)給速度等，并以數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的格式輸進(jìn)到程序中。切削用量對于不同的加工方法，需選用不同的切削用量。公道的選擇切削

21、用量，對零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。這在實(shí)際中也很難把握，要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)才能夠確定合適的切削用量。在數(shù)控編程時(shí)只能憑借編程者的經(jīng)驗(yàn)和刀具的切削用量推薦值初步確定，而終極的切削用量將根據(jù)零件數(shù)控程序的調(diào)試結(jié)果和實(shí)際加工情況來確定。切削用量的選擇原則是：粗加工時(shí)以進(jìn)步生產(chǎn)率為主，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性和加工本錢的考慮；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)同時(shí)兼顧切削效率和加工本錢的條件下，保證零件的加工質(zhì)量。值得留意的是，切削用量（主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給量）是一個(gè)有機(jī)的整體，只有三者相互適應(yīng)，達(dá)到最公道的匹配值，才能獲得最佳的切削用量。確定切削用量時(shí)應(yīng)根據(jù)加工性質(zhì)、加工要求，工件材料及刀具的尺寸和材料

22、性能等方面的具體要求，通過查閱切削手冊并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)加以確定，確定切削用量時(shí)除了遵循一般的原則和方法外，還應(yīng)考慮以下因素的影響：（1）刀具差異的影響不同的刀具廠家生產(chǎn)的刀具質(zhì)量差異很大，所以切削用量需根據(jù)實(shí)際用刀具和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)加以修正。（2）機(jī)床特性的影響切削性能受數(shù)控機(jī)床的功率和機(jī)床的剛性限制，必須在機(jī)床說明書規(guī)定的范圍內(nèi)選擇。避免因機(jī)床功率不夠發(fā)生悶車現(xiàn)象，或剛性不足產(chǎn)生大的機(jī)床振動現(xiàn)象，影響零件的加工質(zhì)量、精度和表面粗糙度。（3）數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)率的影響數(shù)控機(jī)床的工時(shí)用度較高，相對而言，刀具的損耗本錢所占的比重較低，應(yīng)盡量采用高的切削用量，通過適當(dāng)降低刀具壽命來進(jìn)步數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率。2切削用量的選

23、擇（1）確定背吃刀量ap（mm）背吃刀量的大小主要依據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛度來決定，在系統(tǒng)剛度答應(yīng)的情況下，為保證以最少的進(jìn)給次數(shù)往除毛坯的加工余量，根據(jù)被加工零件的余量確定分層切削深度，選擇較大的背吃刀量，以進(jìn)步生產(chǎn)效率。在數(shù)控加工中，為保證零件必要的加工精度和表面粗糙度，建議留少量的余量（0.20.5mm），在最后的精加工中沿輪廓走一刀。粗加工時(shí)，除了留有必要的半精加工和精加工余量外，在工藝系統(tǒng)剛性答應(yīng)的條件下，應(yīng)以最少的次數(shù)完成粗加工。留給精加工的余量應(yīng)大于零件的變形量和確保零件表面完整性。（2）確定主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）主軸轉(zhuǎn)速n主要根據(jù)刀具答應(yīng)的切削速度VC（m

24、/min）確定：其中：VC切削速度。d零件或刀具的直徑（mm）。切削速度VC與刀具耐用度關(guān)系比較密切，隨著VC的加大，刀具耐用度將急劇下降，故VC的選擇主要取決于刀具耐用度。主軸轉(zhuǎn)速n確定后，必須按照數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)所規(guī)定的格式寫進(jìn)數(shù)控程序中。在實(shí)際操縱中，操縱者可以根據(jù)實(shí)際加工情況，通過適當(dāng)調(diào)整數(shù)控機(jī)床控制面板上的主軸轉(zhuǎn)速倍率開關(guān)，來控制主軸轉(zhuǎn)速的大小，以確定最佳的主軸轉(zhuǎn)速。（3）進(jìn)給量或進(jìn)給速度F（mm/r，mm/min）的選擇進(jìn)給速度F是切削時(shí)單位時(shí)間內(nèi)零件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對位移量，單位為mm/r或mm/min。進(jìn)給量或進(jìn)給速度在數(shù)控機(jī)床上使用進(jìn)給功能字F表示的，F(xiàn)是數(shù)控機(jī)床切削用量

25、中的一個(gè)重要參數(shù)，主要依據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求，以及所使用的刀具和工件材料來確定。零件的加工精度要求越高，表面粗糙度要求越低時(shí)，選擇的進(jìn)給量數(shù)值就越小。實(shí)際中，應(yīng)綜合考慮機(jī)床、刀具、夾具和被加工零件精度、材料的機(jī)械性能、曲率變化、結(jié)構(gòu)剛性、工藝系統(tǒng)的剛性及斷屑情況，選擇合適的進(jìn)給速度。進(jìn)給率數(shù)是一個(gè)特殊的進(jìn)給量表示方法，即進(jìn)給率的時(shí)間倒數(shù)FRN（FeedRateNumber的縮寫），對于直線插補(bǔ)的進(jìn)給率數(shù)為：式中F進(jìn)給量（m/min）。L程序段的加工長度，是刀具沿工件所走的有效間隔（mm）。程序段中編進(jìn)了進(jìn)給率數(shù)FRN，實(shí)際上就規(guī)定了執(zhí)行該程序段的時(shí)間T，它們之間的關(guān)系是：程序編制時(shí)

26、選定進(jìn)給量F后，刀具中心的運(yùn)動速度就一定了。在直線切削時(shí)，切削點(diǎn)（刀具與加工表面的切點(diǎn)）的運(yùn)動速度就是程序編制時(shí)給定的進(jìn)給量。但是在做圓弧切削時(shí)，切削點(diǎn)實(shí)際進(jìn)給量并不即是程序編制時(shí)選定的刀具中心的進(jìn)給量。采用FRN編程，在做直線切削時(shí)，由于刀具中心運(yùn)動的間隔與程序中直線加工的長度經(jīng)常是不同的，故實(shí)際的進(jìn)給量與程序編制預(yù)定的FRN所對應(yīng)的值也不同。在做圓弧切削時(shí)，刀具的進(jìn)給角速度是固定的，所以切削點(diǎn)的進(jìn)給量與編程預(yù)定的FRN所對應(yīng)的值是一致的。由此可知，當(dāng)一種數(shù)控裝置既可以用F編制程序，也可以用FRN編制程序時(shí)，做直線切削適宜采用進(jìn)給量F編制程序，做圓弧切削時(shí)宜采用FRN編制程序。在輪廓加工中選

27、擇進(jìn)給量F時(shí)，應(yīng)留意在輪廓拐角處的“超程”題目，特別是在拐角較大而且進(jìn)給量也較大時(shí)，應(yīng)用在接近拐角處適當(dāng)降低速度，而在拐角過后再逐漸提速的方法來保證加工精度。數(shù)控編程時(shí)，編程職員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫進(jìn)程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。為了獲得最高的生產(chǎn)率和單位時(shí)間的最高切除率，在保證零件加工質(zhì)量和刀具耐用度條件下，應(yīng)公道地確定切削參數(shù)。第三章 實(shí)例分析3.1 零件圖（一）3.1.1零件圖分析零件由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及螺紋等表面組成。其中多個(gè)直徑尺寸有嚴(yán)格的尺寸精度和表面粗糙度等要求。尺寸標(biāo)注完整，選用

28、毛坯為45鋼，無其他技術(shù)要求。3.1.2確定加工方法加工方法的選擇原則是要保證零件尺寸的精度要求，在這種情況下有許多的方法，所以在實(shí)際選擇時(shí)，要根據(jù)零件的尺寸、形狀、形位公差，實(shí)際工作條件等情況全方位考慮。圖上幾個(gè)精度較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時(shí)有取平均值，而取其基本尺寸。通過以上數(shù)據(jù)分析，選用車床加工。3.1.3 確定加工方案 1）選擇毛柸為直徑60的棒料。為了便于加工與裝夾，毛柸件應(yīng)預(yù)先粗車夾持，右端面也應(yīng)粗車并鉆好中心孔，方便加工。2）確定裝夾方案。把毛坯件的中心軸線和左端面作為定位基準(zhǔn)。左端用三爪卡盤夾緊，右端采用活動頂尖支撐的裝夾方式。3）確定加工順序及進(jìn)給路線。加工順序按

29、由粗到精、由近到遠(yuǎn)的原則確定。即先從右往左進(jìn)行粗加工，留精車余量0.25mm，再從右往左進(jìn)行精車，最后車螺紋。4）選擇刀具。鉆中心孔用直徑為5的刀具，粗車及車削端面則選用90的硬著合金右偏刀，副偏角則不能太小，以免副后刀與工件輪廓干涉，所以一般取35。5）為了減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車和車螺紋時(shí)應(yīng)選用硬質(zhì)合金60外螺紋車刀，刀尖圓半徑要小于輪廓最小圓角半徑，可取半徑為0.17mm。見下表3.1.4 切削用量的選擇。 1）背吃刀量的選擇。輪廓粗車循環(huán)時(shí)選3mm，精車時(shí)選0.25mm；粗車螺紋時(shí)選0.4mm并逐刀減少，精車選0.1mm。 2）主軸旋轉(zhuǎn)速度的選擇。當(dāng)車直線和圓弧時(shí)，更具手冊選取粗車

30、切削速度為90m/min,精車時(shí)的切削速度為120m/min，然后利用公式可算出主軸轉(zhuǎn)速即粗車500r/min、精車1200r/min。車螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為320r/min。 3）進(jìn)給速度選擇。粗車時(shí)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.4mm/r，精車時(shí)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.15mm/r；粗車進(jìn)給速度為200mm，精車進(jìn)給速度為180mm/min.根據(jù)上述數(shù)據(jù)，制數(shù)控加工工藝卡片3.2 零件圖（二）3.2.1 零件圖分析此零件表面是由圓柱、順圓弧、圓錐等表面組成，；尺寸標(biāo)注完整，輪廓清楚，零件材料為45鋼，沒有熱處理與硬度要求。3.2.2 確定加工方法 加工方法的選擇原則是要保證零件尺寸的精度要求，在這種情況下有許多的

31、方法，所以在實(shí)際選擇時(shí)，要根據(jù)零件的尺寸、形狀、形位公差，實(shí)際工作條件等情況全方位考慮。 對于圖上幾個(gè)精度不高的尺寸，取其基本尺寸即可，通過以上所得數(shù)據(jù)，此零件使用車床加工。3.2.3 確定加工方案1）選擇毛柸為直徑85mm的棒料。為了便于加工與裝夾，毛柸件左端應(yīng)預(yù)先車出夾持夾出部分，右端面也應(yīng)粗車并鉆好中心孔，方便加工。2）確定裝夾方案。把毛坯件的中心軸線和左端面作為定位基準(zhǔn)。左端用三爪卡盤夾緊，右端采用回轉(zhuǎn)頂尖支撐的裝夾方式。3）確定加工順序及進(jìn)給路線。加工順序按由粗到精、由近到遠(yuǎn)的原則確定。即先從右往左進(jìn)行粗加工，留精車余量0.25mm，再從右往左進(jìn)行精車，最后車螺紋。4）選擇刀具。鉆中

32、心孔用直徑為5的刀具，粗車及車削端面則選用90的硬著合金右偏刀，副偏角則不能太小，以免副后刀與工件輪廓干涉，所以一般取35。5）為了減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車和車螺紋時(shí)應(yīng)選用硬質(zhì)合金60外螺紋車刀，刀尖圓半徑要小于輪廓最小圓角半徑，可取半徑為0.18mm。見下表3.2.4 切削用量的選擇1）背吃刀量的選擇。輪廓粗車循環(huán)時(shí)選2.4mm，精車時(shí)選0.2mm；粗車螺紋時(shí)選0.4mm并逐刀減少，精車選0.1mm。 2）主軸旋轉(zhuǎn)速度的選擇。當(dāng)車直線和圓弧時(shí)，根據(jù)手冊選取粗車切削速度為130m/min,精車時(shí)的切削速度為150m/min，然后利用公式可算出主軸轉(zhuǎn)速即粗車500r/min、精車800r/min。車螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為700r/min。3）進(jìn)給速度選擇。粗車時(shí)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.8mm/r，精車時(shí)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.25mm/r；粗車進(jìn)給速度為400mm，精車進(jìn)給速度為200mm/min,車螺紋進(jìn)給速度為1050mm/min.根據(jù)上述數(shù)據(jù)，制數(shù)控加工工藝卡第四章 總結(jié)此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，讓我對一個(gè)零件的加工過程有了較為熟悉的概念，從零件圖的分析到毛柸的選擇，再至各種刀具的挑選及各種參數(shù)的查找都曾讓我費(fèi)盡心思，但無論如何，我終是解決了各種問題完成了這篇論文。通過這次實(shí)踐我了解到一些其他事，一個(gè)零件并不是全