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簡介：平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書姓名崔明廣專業(yè)數(shù)控技術(shù)任務(wù)下達(dá)日期年月日設(shè)計(jì)（論文）開始日期年月日設(shè)計(jì)（論文）完成日期年月日設(shè)計(jì)（論文）題目連接軸加工工藝設(shè)計(jì)A編制設(shè)計(jì)B設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文）指導(dǎo)教師系（部）主任年月日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄機(jī)械工程系數(shù)控技術(shù)專業(yè)，學(xué)生崔明廣于年月日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。設(shè)計(jì)題目連接軸加工工藝設(shè)計(jì)專題（論文）題目指導(dǎo)老師答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會(huì)討論評(píng)定，給予學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績?yōu)椤４疝q委員會(huì)人，出席人答辯委員會(huì)主任（簽字）答辯委員會(huì)副主任（簽字）答辯委員會(huì)委員，，，，，，平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語第頁共頁畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及答辯評(píng)語摘要機(jī)械制造技術(shù)是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域,是產(chǎn)品更新、生產(chǎn)發(fā)展、國際間競爭的重要手段。制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是各種產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有力支持。然而，機(jī)械加工工藝的優(yōu)良與否對(duì)機(jī)械零件的精度與加工效率有著至關(guān)重要的影響。機(jī)械加工工藝是規(guī)定零件加工過程和操作方法的工藝文件。它是在具體的生產(chǎn)條件下，將合理或較合理的工藝過程與操作方法，按規(guī)定的形式制成工藝文本，用來指導(dǎo)生產(chǎn)的技術(shù)文件。制定工藝的總體原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)和降低成本。同時(shí)，還應(yīng)在充分利用本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)，在規(guī)定的生產(chǎn)批量下采用最經(jīng)濟(jì)并能取得最好經(jīng)濟(jì)效益的加工方法，此外，還應(yīng)保證工人具有良好而安全的勞動(dòng)條件。另外工藝規(guī)程還必須正確、完整、統(tǒng)一、清晰，所用的術(shù)語、符號(hào)、計(jì)量單位和編號(hào)都要符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞加工工藝工藝規(guī)程零件加工目錄引言3第一章概述411數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成412編程的基本原理4121機(jī)床坐標(biāo)系5122參考點(diǎn)、參考坐標(biāo)系6123工作坐標(biāo)系6124附加運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系6第二章數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)721數(shù)控加工工序的概述722加工零件的零件圖822加工零件的實(shí)物圖923確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案924夾具的選擇10241車床夾具的分類1025刀具材料的選擇1026刀具切削用量的選擇12262刀具切削參數(shù)與長度補(bǔ)償值14第三章零件編程與加工1531零件的數(shù)控加工工藝分析15311數(shù)控加工工藝路線制定所需的原始資料15312零件材料分析16313毛坯的分析16314零件圖技術(shù)要求分析16315零件圖的工藝性分析1732零件設(shè)備的選擇1833確定工件的定位與夾具方案1834選擇合理的加工順序和走刀路線1835數(shù)控加工工序過程的選擇1936數(shù)控加工刀具的選擇2037數(shù)控加工工序卡的制作21第三章；零件編程與加工2731零件編程與加工2732加工程序的編制2833加工零件31總結(jié)32參考文獻(xiàn)34致謝35引言機(jī)械零件的優(yōu)良加工方法就是我們所說的工藝，一個(gè)零件的加工方法有很多種，一個(gè)人有一個(gè)人的方案，但是其中必定有優(yōu)良之分，優(yōu)良的加工方法無論對(duì)零件還是對(duì)加工者而言都是至關(guān)重要的，它對(duì)零件的精度有著不可忽視的影響，好的加工方法可以簡化加工工步、提高經(jīng)濟(jì)效益，做到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗，這是企業(yè)所期望的；對(duì)加工工人而言，優(yōu)良的加工方法可以減輕勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證工人安全作業(yè)，這是對(duì)生命負(fù)責(zé)。一個(gè)零件的工藝的優(yōu)良與否，必須依據(jù)工廠的具體生產(chǎn)條件，或許一個(gè)零件的工藝過程在一個(gè)工廠中是最合理的，但是不能說這就是該零件的正確的加工工藝，或許，在另一個(gè)加工地點(diǎn)該工藝過程根本行不通，也就是說工藝過程沒有一個(gè)固定的答案，只要該過程能夠?qū)嵤?、符合基?zhǔn)的選擇、符合基本的工藝方法、使工人能夠輕松的加工該零件，那么，你的加工工藝就是合理的、就是正確的。只要一切行之有效的加工方法都可以稱為零件的加工工藝。本設(shè)計(jì)主要就是說明了一個(gè)汽車萬向節(jié)滑動(dòng)撥叉零件的加工工藝方法，該另加看是簡單，但加工起來實(shí)之不易，零件的加工精度要求較高，有車、有銑、有鉆、，加工實(shí)之不易，由于本人水平有限，其中難免有不足之處還望多多包涵。第一章概述11數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成數(shù)控車床是機(jī)械和電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的機(jī)械結(jié)構(gòu)隨著電子控制技術(shù)在加工中心的普及應(yīng)用，以及對(duì)車床性能提出的技術(shù)要求，而逐步發(fā)展變化。數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)，除車床基礎(chǔ)部件外，由下列個(gè)部分組成主傳動(dòng)系統(tǒng)；進(jìn)給系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位裝置和附件；實(shí)現(xiàn)某些部件動(dòng)作和輔助功能的系統(tǒng)和裝置，如液壓、氣動(dòng)、潤滑、冷卻等系統(tǒng)和排屑、防護(hù)等裝置；刀架或自動(dòng)換刀裝置；自動(dòng)托盤交換裝置；特殊功能裝置；為完成自動(dòng)化控制功能的各種反饋信號(hào)裝置及元件。可以通過程序控制機(jī)床的運(yùn)行。即使是一些加工前的設(shè)定調(diào)整操作，也可以通過操作面板上各類相應(yīng)的按鈕、開關(guān)方便的進(jìn)行。數(shù)控車床基礎(chǔ)件稱為數(shù)控車床大件，通常是指床身、底座、滑座、工作臺(tái)、刀庫等。它是整臺(tái)數(shù)控車床的基礎(chǔ)和框架。數(shù)控車床的其他零部件，或者固定在基礎(chǔ)件上，或者工作時(shí)在它的導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，其他機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成則按數(shù)控車床的功能需要選用。12編程的基本原理數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系規(guī)定已標(biāo)準(zhǔn)化，按右手直角坐標(biāo)系確定，假定工件靜止，通過刀具相對(duì)工件的移動(dòng)來確定機(jī)床各坐標(biāo)軸的方向。右手笛卡爾坐標(biāo)系標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床坐標(biāo)系是一個(gè)右手笛卡爾坐標(biāo)系，用右手螺旋法則判定，如圖22所示。右手的拇指、食指、中指互相垂直，并分別代表X、Y、Z軸。圍繞X、Y、Z軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分別用A、B、C表示，其正向用右手螺旋定則確定。與X、Y、Z、A、B、C相反的方向用帶“＇”的X＇、Y＇、Z＇、A＇、B＇、C＇表示。難點(diǎn)理解1、機(jī)床坐標(biāo)系是針對(duì)刀具而言的，假定工件不動(dòng)，刀具運(yùn)動(dòng)；2、機(jī)床坐標(biāo)系符合右手定則；3、按下操作面板上的，則刀具相對(duì)于工件向＋X方向運(yùn)動(dòng)。121機(jī)床坐標(biāo)系A(chǔ)、機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)也稱為機(jī)床原點(diǎn),又稱機(jī)械原點(diǎn)，或者機(jī)床零點(diǎn)，在機(jī)床經(jīng)過設(shè)計(jì)制造和調(diào)整后這個(gè)原點(diǎn)便被確定下來,是由機(jī)床生產(chǎn)廠家設(shè)置的一個(gè)固定不變的基準(zhǔn)點(diǎn)，在機(jī)床說明書上有說明，一般地對(duì)于銑床來說，機(jī)械原點(diǎn)的位置是各坐標(biāo)軸的正向最大極限處。數(shù)控裝置通電后通常要進(jìn)行回參考點(diǎn)操作，以建立機(jī)床坐標(biāo)系。參考點(diǎn)可以與機(jī)床零點(diǎn)重合，也可以不重合，通過參數(shù)來指定機(jī)床參考點(diǎn)到機(jī)床零點(diǎn)的距離。機(jī)床回到了參考點(diǎn)位置也就知道了該坐標(biāo)軸的零點(diǎn)位置，找到所有坐標(biāo)軸的參考點(diǎn)，CNC就建立起了機(jī)床坐標(biāo)系。參考點(diǎn)可以通過調(diào)整擋塊被改變。B、機(jī)床坐標(biāo)系先確定Z軸在標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定平行于機(jī)床主軸的刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸為Z軸，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎较颍ǎ玓）。當(dāng)機(jī)床有多個(gè)主軸時(shí)，選一個(gè)垂直于工件裝夾面的主軸為Z軸。再確定X軸X軸為水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。對(duì)于工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，取平行于橫向滑座的方向?yàn)榈毒哌\(yùn)動(dòng)的X軸坐標(biāo)，同樣，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)閄的正方向；對(duì)于刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，當(dāng)Z軸為水平方向時(shí)，沿刀具主軸后端向工件方向看，向右為X軸的正方向；如Z軸是垂直的，則從主軸向立柱看時(shí)，對(duì)于單立柱機(jī)床，X軸的正方向指向右邊；對(duì)于雙立柱機(jī)床，當(dāng)從主軸向立柱看時(shí)，X軸向的正方向指向右邊。上述的正方向都是刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)而言。最后確定Y軸在確定了X、Z正方向后，可以按照右手直角笛卡兒坐標(biāo)系確定Y軸的正方向。122參考點(diǎn)、參考坐標(biāo)系數(shù)控裝置上電時(shí)并不知道機(jī)床原點(diǎn)，為了正確地在機(jī)床工作時(shí)建立機(jī)床坐標(biāo)系，通常在每個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)機(jī)床參考點(diǎn)（測(cè)量起點(diǎn)），機(jī)床起動(dòng)時(shí)，通常要進(jìn)行機(jī)動(dòng)或手動(dòng)回參考點(diǎn)，以建立機(jī)床坐標(biāo)系。通過參數(shù)指定機(jī)床參考點(diǎn)到機(jī)床原點(diǎn)的距離。以參考點(diǎn)為原點(diǎn)，坐標(biāo)方向與機(jī)床坐標(biāo)方向相同建立的坐標(biāo)系叫做參考坐標(biāo)系，在實(shí)際使用中通常以參考坐標(biāo)系計(jì)算坐標(biāo)值。一般的，參考坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間偏移一定的距離，或者二者重合123工作坐標(biāo)系A(chǔ)、編程原點(diǎn)也稱工件原點(diǎn)，由編程人員在工件上根據(jù)編程方便性自行設(shè)定的編制加工程序的原點(diǎn)。它只與工件有關(guān)，而與機(jī)床坐標(biāo)系無關(guān)。但考慮到編程的方便性，工件坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸方向一致。工件原點(diǎn)的設(shè)置一般應(yīng)遵循下列原則（1）工件原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)重合，以利于編程；（2）工件原點(diǎn)盡量選在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表面上；（3）工件原點(diǎn)最好選在工件的對(duì)稱中心上；（4）要便于測(cè)量和檢驗(yàn)。B、編程坐標(biāo)系假定工件固定不動(dòng)，用刀具運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系來編程。工件坐標(biāo)系時(shí)編程人員在編程和加工時(shí)使用的坐標(biāo)系。在加工時(shí)，工件隨夾具安裝在機(jī)床上，這時(shí)測(cè)量工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)間的距離，稱作工件原點(diǎn)偏置。該偏置值預(yù)存入數(shù)控系統(tǒng)中（G92，G54－G59），加工時(shí)，工件原點(diǎn)偏置便能自動(dòng)加到工件坐標(biāo)系上，使數(shù)控系統(tǒng)可按機(jī)床坐標(biāo)系確定加工時(shí)的絕對(duì)坐標(biāo)值。因此，編程人員可以不考慮工件在機(jī)床上的實(shí)際安裝位置和安裝精度，而利用原點(diǎn)偏置功能，補(bǔ)償工件在工作臺(tái)上的位置偏差。124附加運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系一般稱XYZ為主坐標(biāo)或第一座標(biāo)，如有平行于第一座標(biāo)的第二組和第三組坐標(biāo)，則分別指定為U、V、W和P、Q、R。第二章數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)21數(shù)控加工工序的概述數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是為每一道工序選擇機(jī)床、夾具、刀具及量具，確定定位夾緊方案、走刀路線、工步順序、加工余量、工序尺寸及其公差、切削用量和工時(shí)定額等，為編制加工程序做好充分準(zhǔn)備。1、確定走刀路線和工步順序走刀路線是刀具在整個(gè)加工工序中相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，不但包括了工步的內(nèi)容，而且也反映出工步的順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。在確定走刀路線時(shí)，主要遵循以下原則﹙1﹚保證零件的加工精度和表面粗糙度例如在加工中心上進(jìn)行加工時(shí)，因刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向不同，可能是順銑或逆銑，其不同的加工路線所得到的零件表面的質(zhì)量就不同。究竟采用哪種加工方式，應(yīng)視零件的加工要求、工件材料的特點(diǎn)以及機(jī)床刀具等具體條件綜合考慮，確定原則與普通機(jī)械加工相同。數(shù)控機(jī)床一般采用滾珠絲杠傳動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)間隙很小，并且順銑優(yōu)點(diǎn)多于逆銑，所以應(yīng)盡可能采用順銑。在精銑內(nèi)外輪廓時(shí)，為了改善表面粗糙度，應(yīng)采用順銑的走刀路線加工方案。對(duì)于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料，建議也采用順銑加工，這對(duì)于降低表面粗糙度值和提高刀具耐用度都有利。但如果零件毛坯為黑色金屬鍛件或鑄件，表皮硬而且余量較大，這時(shí)采用逆銑較為有利。加工位置精度要求較高的孔系時(shí)，應(yīng)特別注意安排孔的加工順序。若安排不當(dāng)，就可能將坐標(biāo)軸的反向間隙帶入，直接影響位置精度。刀具的進(jìn)退刀路線要盡量避免在輪廓處停刀或垂直切入切出工件，以免留下刀痕。﹙2﹚使走刀路線最短，減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率。22加工零件的零件圖22加工零件的實(shí)物圖23確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案定位基準(zhǔn)與夾緊方案的確定，應(yīng)遵循有關(guān)定位基準(zhǔn)的選擇原則與工件夾緊的基本要求1、基面先行原則用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來。2、先粗后精原則各個(gè)表面的加工順序按照粗加工→半精加工→精加工→光整加工的順序依次進(jìn)行，逐步提高表面的加工精度和減小表面粗糙度。3、先主后次原則零件的主要工作表面、裝配基面應(yīng)先加工，從而能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能出現(xiàn)的缺陷。次要表面可穿插進(jìn)行，放在主要加工表面加工到一定程度后、最終精加工之前進(jìn)行。4、先面后孔原則對(duì)平面輪廓尺寸較大的零件，一般先加工平面，再加工孔和其他尺寸，這樣安排加工順序，一方面用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠；另一方面在加工過的平面上加工孔，孔加工的編程數(shù)據(jù)比較容易確定，并能提高孔的加工精度，特別是鉆孔時(shí)的軸線不易歪斜。此外，還應(yīng)該注意下列三點(diǎn)1力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算工作量。2設(shè)法減少裝夾次數(shù)，盡可能做到在一次定位裝夾中，能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效率。3避免采用占機(jī)人工調(diào)整方案，以免占機(jī)時(shí)間太多，影響加工效率。24夾具的選擇241車床夾具的分類數(shù)控車床夾具按使用范圍，可分為通用普通夾具、專用夾具和組合夾具三類。還可按自動(dòng)化程度和夾緊動(dòng)力源的不同（如氣動(dòng)、電動(dòng)、液壓）以及裝夾工件數(shù)量的多少（如單件、雙件、多件）等進(jìn)行分類。其中，最常用的分類方法是按通用、專用和組合進(jìn)行分類。1、數(shù)控車床通用夾具的結(jié)構(gòu)數(shù)控車床常用的通用夾具主要有三爪卡盤，它主要用于裝夾回轉(zhuǎn)類工件。2、數(shù)控車床專用夾具的結(jié)構(gòu)25刀具材料的選擇刀具材料的切削性能關(guān)系著刀具的耐用度和生產(chǎn)率，刀具材料的工藝性影響著刀具本身的制造與刃磨質(zhì)量。對(duì)刀具切削部分材料的選取原則是具有較高的耐磨性，并能在較高的溫度下保持其切削性能。目前常用的材料有高速鋼和硬質(zhì)合金。由于高速鋼只能在600℃以下保持其切削性能，而不銹鋼切削時(shí)產(chǎn)生的高溫往往高于60090，而硬質(zhì)合金比高速鋼具有更好的耐熱性和耐磨性，因此用硬質(zhì)合金材料制成的刀具更適合不銹鋼的切削加工。在切削參數(shù)相同的條件下，對(duì)幾種合金材料的刀具進(jìn)行了車削對(duì)比試驗(yàn)，見表2。從表2中可看出，采用TICTICNTIN復(fù)合涂層刀片的外圓車刀，耐用度比較高，工件表面質(zhì)量好，生產(chǎn)率高。這是因?yàn)檫@種涂層硬質(zhì)合金材料的刀片，具有更好的強(qiáng)度和韌性，又因其表面具有更高的硬度和耐磨性，更小的摩擦因數(shù)和更高的耐熱性，而成為車削不銹鋼的良好刀具材料。限于不具備這種材料的切斷刀片，通過表2的對(duì)比試驗(yàn)可知，YW2硬質(zhì)合金的切削性能也較好，因此可選用YW2材料的刀片作為切斷刀。加工不銹鋼時(shí)，由于切削力較大，故刀桿必須具備足夠的強(qiáng)度和剛度，以免在切削過程中發(fā)生顫振和變形。這就要求選用適當(dāng)?shù)牡稐U截面積，同時(shí)還應(yīng)采用強(qiáng)度較高的材料來制造刀桿，如采用調(diào)質(zhì)處理的45鋼或50鋼。表21不同刀具材料的對(duì)比試驗(yàn)26刀具切削用量的選擇刀具的選擇數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則①盡量減少刀具數(shù)量；②一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟；③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；④先銑后鉆；⑤先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。綜上所述本零件的加工，1選用Φ5MM中心鉆鉆削中心孔。用Ф20MM的鉆頭加工左端的孔，2粗車及平端面選用35°硬質(zhì)合金左偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選KR′35°。（3）為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車和車螺紋選用硬質(zhì)合金60°外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取RE015～02MM。刀具的選擇是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。刀具選擇合理與否不僅影響機(jī)床的加工效率、而且還影響加工質(zhì)量。選擇刀具通常考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等。與傳統(tǒng)的車削方法相比，數(shù)控車削對(duì)刀具的要求較高。不僅要求精度高、鋼度好、耐用度高、而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。切削用量的選擇數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須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(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。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(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。1、主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。根據(jù)本例中零件的加工要求，考慮工件材料為45鋼，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，粗加工選擇轉(zhuǎn)速500R/MIN,精加工選擇1000R/MIN車削外圓，考慮細(xì)牙螺紋切削力不大，采用400R/MIN來車螺紋，而內(nèi)孔由于剛性較差，采用粗車600R/MIN，比較容易達(dá)到加工要求，切槽的切削刀較大，采用350R/MIN更穩(wěn)妥。2、進(jìn)給速度（進(jìn)給量）FMM/R，MM/MIN的選擇進(jìn)給速度（進(jìn)給量）FMM/R，MM/MIN是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工進(jìn)度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。一般粗車選用較高的進(jìn)給速度，以便較快去除毛坯余量，精車以考慮表面粗糙和零件精度為原則，粗加工時(shí)，由于對(duì)工件的表面質(zhì)量沒有太高的要求，這時(shí)主要根據(jù)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和剛性、刀桿的強(qiáng)度和剛性、刀具材料、刀桿和工件尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來選取進(jìn)給速度。精加工時(shí)，則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來選取進(jìn)給速度。進(jìn)給速度VF可以按公式VFFN計(jì)算，式中F表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，粗車時(shí)一般取03～08MM/R；精車時(shí)常取01～03MM/R；切斷時(shí)常取005～02MM/R。應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度，得出下表3）背吃刀量確定背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量除去精車量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量。本例中，背吃刀量的選擇大致為總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。切削用量對(duì)于不同的加工方法，需選用不同的切削用量。合理的選擇切削用量，對(duì)零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。262刀具切削參數(shù)與長度補(bǔ)償值表22刀具切削參數(shù)與長度補(bǔ)償選用表第三章零件編程與加工31零件的數(shù)控加工工藝分析零件的數(shù)控加工工藝分析是編制數(shù)控程序中最重要而又極其復(fù)雜的環(huán)節(jié)，也是數(shù)控加工工藝方案設(shè)計(jì)的核心工作，必須在數(shù)控加工方案制定前完成。一個(gè)合格的編程人員對(duì)數(shù)控機(jī)床及其控制系統(tǒng)的功能及特點(diǎn)，以及影響數(shù)控加工的每個(gè)環(huán)節(jié)都要有一個(gè)清晰、全面的了解，這樣才能避免由于工藝方案考慮不周而可能出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問題，造成無謂的人力、物力等資源的浪費(fèi)。全面合理的數(shù)控加工工藝分析是提高數(shù)控編程質(zhì)量的重要保障。在數(shù)控加工中，從零件的設(shè)計(jì)圖紙到零件成品合格交付，不僅要考慮到數(shù)控程序的編制，還要考慮到諸如零件加工工藝路線的安排、加工機(jī)床的選擇、切削刀具的選擇、零件加工中的定位裝夾等一系列因素的影響，在開始編程前，必須要對(duì)零件設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)要求進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)控加工工藝分析，以最終確定哪些是零件的技術(shù)關(guān)鍵，哪些是數(shù)控加工的難點(diǎn)，以及數(shù)控程序編制的難易程度。零件工藝性分析也是數(shù)控規(guī)劃的第一步，在此基礎(chǔ)上，方可確定零件數(shù)控加工所需的數(shù)控機(jī)床、加工刀具、工藝裝備、切削用量、數(shù)控加工工藝路線，從而獲得最佳的加工工藝方案，最終滿足零件工程圖紙和有關(guān)技術(shù)文件的要求。311數(shù)控加工工藝路線制定所需的原始資料（1）零件設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)資料，以及產(chǎn)品的裝配圖紙。（2）零件的生產(chǎn)批量。（3）零件數(shù)控加工所需的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工藝文件。（4）產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（5）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料。工藝裝備及專用設(shè)備的制造能力、加工設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格及性能、工人的技術(shù)水平。312零件材料分析該軸零件加工中，刀具與工件之間的切削力較大。工件材料的可切削性能。強(qiáng)度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機(jī)械性能都跟工件的材料有關(guān)。所以選擇45鋼為該軸類零件的材料。45鋼的化學(xué)成分中含C042～050，SI017～037，MN050～080，P≤0035，S≤0035，CR≤025，N≤025,CU≤02545鋼在進(jìn)行冷加工時(shí)硬度要求，熱軋鋼，壓痕直徑不小于39，布氏硬度不小于241HB，退火鋼壓痕直徑不小于44，布氏硬度不小于187HB，45鋼的機(jī)械性能ΔS≥335MPA，ΔB≥600MPA，∮≥40％，AK≥47J。45鋼相對(duì)切削性硬質(zhì)合金刀具10，高速鋼刀具10，45鋼經(jīng)濟(jì)合理對(duì)加工刀具的要求也合理，45鋼用途廣泛，主要是用來制造汽輪機(jī)、壓縮機(jī)，泵的運(yùn)動(dòng)零件制造齒輪、軸活塞銷等零件。根據(jù)以上數(shù)據(jù)適合該軸的加工。313毛坯的分析軸類零件的毛坯有棒料、鍛件和鑄件三種。鍛件適用與零件強(qiáng)度較高,形狀較簡單的零件。尺寸大的零件因受設(shè)備限制，故一般用自由鍛；中、小型零件可選模鍛；形狀復(fù)雜的剛質(zhì)零件不宜用自由鍛。鑄件適用于形狀復(fù)雜的毛坯。鋼質(zhì)零件的鍛造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。根據(jù)該軸零件的結(jié)構(gòu)形狀和外輪廓尺寸，所以采用鍛件。本零件的毛坯宜采用鍛件，由棒料鋸割，模鍛毛坯至Φ40X425MM,使鋼材經(jīng)過鍛壓，獲得均勻的纖維組織，提高其力學(xué)性能，同時(shí)也提高零件與毛坯的比重，減少材料消耗。314零件圖技術(shù)要求分析對(duì)于裝配圖的分析和研究，主要是熟悉產(chǎn)品的性能、用途和工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的相互裝配位置及作用，了解零件圖上各項(xiàng)技術(shù)條件制定的依據(jù)，找出其主要技術(shù)關(guān)鍵問題，為制定正確的加工方案奠定基礎(chǔ)。當(dāng)然普通零件進(jìn)行工藝分析時(shí)，可以不進(jìn)行裝配圖的分析研究。分析圖紙可知，此零件對(duì)平面度的要求高，左端更有內(nèi)輪廓加工，為提高零件質(zhì)量，采用以下加工方案1對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸，編程時(shí)采用中間值。2在輪廓曲線上，有一處既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。3零圖紙中含有圓柱度，為保證其形位公差，應(yīng)盡量一次裝夾完成左端面的加工以保證其數(shù)值。4本設(shè)計(jì)圖紙中的各平面和外輪廓表面的粗糙度要求可采用粗加工精加工加工方案，并且在精加工的時(shí)候?qū)⑦M(jìn)給量調(diào)小些，主軸轉(zhuǎn)速提高。5螺紋加工時(shí)，為保證其精度，在精車時(shí)選擇改程序的方法，將螺紋的大徑值減小01802MM，加工螺紋時(shí)利用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度要求。選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度。315零件圖的工藝性分析對(duì)零件圖的分析和研究主要是對(duì)零件進(jìn)行工藝審查，如檢查設(shè)計(jì)圖紙的視圖、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求是否有錯(cuò)誤、遺漏之處，尤其對(duì)結(jié)構(gòu)工藝性較差的零件，如果可能應(yīng)和設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通或提出修改意見，由設(shè)計(jì)人員決定是否進(jìn)行必要的修改和完善。①零件圖的完整性和正確性分析零件的視圖應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，位置準(zhǔn)確，表達(dá)清楚；幾何元素（點(diǎn)、線、面）之間的關(guān)系（如相切、相交、平行）應(yīng)準(zhǔn)確；尺寸標(biāo)注應(yīng)完整、清晰。②零件技術(shù)要求分析零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱表處理要求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進(jìn)行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性以及實(shí)現(xiàn)的可能性，重點(diǎn)分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準(zhǔn)備。同時(shí)通過分析以確定技術(shù)要求是否過于嚴(yán)格，因?yàn)檫^高的精度和過小的表面粗糙度要求會(huì)使工藝過程變得復(fù)雜，加工難度加大，增加不必要的成本。③尺寸標(biāo)注方法分析零件圖的尺寸標(biāo)注方法有局部分散標(biāo)注法、集中標(biāo)注法和坐標(biāo)標(biāo)注法等。對(duì)在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，零件圖上的尺寸在能夠保證使用性能的前提下，應(yīng)盡量采取集中標(biāo)注或以同一基準(zhǔn)標(biāo)注（即標(biāo)注坐標(biāo)尺寸）的方式，這樣既方便了數(shù)控程序編制，又有利于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)的統(tǒng)一。④零件材料分析在滿足零件功能的前提下，應(yīng)選用廉價(jià)的材料，選擇材料時(shí)應(yīng)立足于國內(nèi)，不要輕易選擇貴重和緊缺的材料。⑤零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件，在能夠滿足使用性能要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。好的結(jié)構(gòu)工藝性會(huì)使零件加工容易，節(jié)省成本，節(jié)省材料；而較差的結(jié)構(gòu)工藝性會(huì)使加工困難，加大成本，浪費(fèi)材料，甚至無法加工。通過對(duì)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度要求和復(fù)雜程度進(jìn)行分析的過程，可以確定零件所需的加工方法和數(shù)控機(jī)床的類型和規(guī)格32零件設(shè)備的選擇數(shù)控車床能對(duì)軸類或盤類等回轉(zhuǎn)體零件自動(dòng)地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)等的工作。根據(jù)零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車床機(jī)構(gòu)簡單，價(jià)格相對(duì)較低，這類車床設(shè)置三爪自定心卡盤、普通尾座或數(shù)控液壓尾座，適合車削較長的軸類零件。根據(jù)主軸的配置的要求選擇臥式數(shù)控車床。數(shù)

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