數(shù)控車削零件加工大學(xué)本科方案設(shè)計書[文檔在線提供]

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1、平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）（說明書）題目：數(shù)控車削零件加工姓名：編號：平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院年月日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）摘 要中國在加入世界貿(mào)易組織后在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變革中我國正逐步成為全球制造業(yè)的重要基地之一。“以信息化帶動工業(yè)化，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，推動社會生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展”是國家發(fā)展戰(zhàn)略；應(yīng)用高新技術(shù)，特別是信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，將成為今后一段時間制造業(yè)發(fā)展的主題之一?？茖W(xué)技術(shù)領(lǐng)域中以數(shù)控技術(shù)為先導(dǎo)的先進制造技術(shù)正以前所未有的速度向前發(fā)展。先進數(shù)控技術(shù)顯示出對經(jīng)濟發(fā)展的巨大推動作用而被世界上發(fā)達國家列為重

2、點支持和發(fā)展與信息科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)一起列為當(dāng)今四大支柱科學(xué)技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設(shè)備動作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進制形式數(shù)據(jù)運算的出現(xiàn)。1908 年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世； 19 世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938 年，香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進行了數(shù)據(jù)快速運算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計算機，包括計算機數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的。1952 年，第一臺數(shù)控機床問世，成為世界機械工業(yè)史上一件劃時

3、代的事件，推動了自動化的發(fā)展?，F(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計算機數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計算機按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設(shè)備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn)，均可通過計算機軟件來完成。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，他對國計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。關(guān)鍵詞： 數(shù)控技術(shù)，數(shù)控加工，工藝分析平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）目錄第

4、1 章 數(shù)控加工切削基礎(chǔ) .11.1數(shù)控車削加工的對象 .11.2數(shù)控車削的加工特點 .11.2.1適應(yīng)能力強，適于多品種小批量零件的加工.11.2.2工精度高，一致性好 .11.2.3具有較高的生產(chǎn)率和較低的加工成本 .11.2.4批量生產(chǎn) .21.2.5單件生產(chǎn) .21.3刀具的選擇及切削用量的確定 .21.3.1刀具與工藝方案的關(guān)系 .21.3.2刀具的選擇原則 .21.3.3切削用量的確定 .2第 2 章 工藝分析 .32.1分析零件圖樣 .32.2小主軸的分析 .32.3毛坯的選擇 .52.4數(shù)控車削加工安裝方式 .52.4.1零件的裝夾 .52.4.2兩頂尖撥盤 .62.5工藝基準(zhǔn)

5、的選擇 .72.5.1設(shè)計基準(zhǔn) .72.5.2定位基準(zhǔn) .72.5.3測量基準(zhǔn) .92.6加工路線的確定 .92.6.1加工方法的選擇 .92.6.2加工階段的劃分 .102.6.3加工工序的劃分 .102.7加工刀具的選擇 .112.7.1車削刀具類型 .112.7.2刀具參數(shù)設(shè)置 .122.7.3小主軸的刀具選擇 .12第 3 章 切削用量的選擇與確定. 143.1確定合理切削用量的意義 .143.2選擇切削用量的一般原則 .143.3切削用量的確定與計算 .153.3.1切削深度（ ap）的確定.153.3.2主軸轉(zhuǎn)速的確定 .163.3.3進給速度的確定 .16平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢

6、業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 4章 數(shù)控車床的編程 .174.1數(shù)控車床的編程特點 .174.2數(shù)控程序應(yīng)注意的問題 .21第 5章 結(jié)論 .22第 6章 致謝 .23第 7章 參考文獻 .24平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 1章數(shù)控加工切削基礎(chǔ)1.1數(shù)控車削加工的對象數(shù)控車床是當(dāng)前使用最廣泛的數(shù)控車床之一，它主要用于加工精度要求高，表面粗糙度好、輪廓形狀復(fù)雜的軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體領(lǐng)獎；能夠通過程序控制自動完成內(nèi)圓柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工，并進行切槽，鉆、擴、絞孔等工作。而近幾年來研制的數(shù)控車削加工中心和數(shù)控銑削加工中心，使得在一次裝夾中可以完成更多的加工工序，提高了加工

7、質(zhì)量和生產(chǎn)效率，因此還使用了復(fù)雜形狀的回轉(zhuǎn)類零件的加工。回轉(zhuǎn)體零件分國軸套類、輪盤類和其他類幾種、軸套類和輪盤類零件它區(qū)分在于長徑比，一般長徑比大于 1 的零件視為軸類零件，長徑比小于 1 的零件視為輪盤類零件，軸套類零件的長度大天直徑，軸套類零件的加工表面大多是內(nèi)外圓周面。圓周面輪廓可以是與工軸平行的直線，切削形成臺階軸，軸上可以螺紋和退刀槽等，也可以是斜線，切削形成錐面或錐螺紋，還可以圓孤或曲線（用參數(shù)方程編程），切削形成曲面。輪盤類零件的直徑大于長度，輪盤類零件的加工表面多是端面，端面的輪廓也可以是直線，斜線、圓孤、曲線和端面螺紋，錐面螺紋等。數(shù)控車床與普通車床一樣，裝上特殊卡盤就可以加

8、工偏心軸或在箱體板材上加工扎或圓柱。1.2數(shù)控車削的加工特點適應(yīng)能力強，適于多品種小批量零件的加工在傳統(tǒng)的自動或自動車床上加工一個新零件，一般需要調(diào)整機床或機床附件，以使機床適應(yīng)加工零件的要求；而使用數(shù)控車床加工不同形狀的零件時只要重新編制或修改加工程序（軟件）就可以迅速達到加工要求，大大縮短了更換機床硬件的技術(shù)準(zhǔn)備時間，因此適用于多種、單件或小批量加工。工精度高，一致性好由于數(shù)控機床集機、電等高新技術(shù)為一體，加工精度普遍高于普通機床。數(shù)控機床的加工過程是由計算機根據(jù)預(yù)先輸入的程序進行控制的。這就避免了因操作者技術(shù)水平的差異而引志的產(chǎn)品質(zhì)量的不同。對于一些具有復(fù)雜形式的工件，必要是還可以用計算

9、機輔助編程或計算機輔助加工。另外數(shù)控機床的加工過程不受體力、情緒變化的影響。具有較高的生產(chǎn)率和較低的加工成本機床生產(chǎn)率主要是指加工一個零件所需要的時間，其中包括機動時間和輔助時間。數(shù)控第 1 頁平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）車床的主軸轉(zhuǎn)速和進給速度變化范圍很大，并可無級調(diào)速，加工時可選用最佳的切削速度和進給速度，可實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)速和恒切速，以使切削參數(shù)最優(yōu)化，這就大大地提高了生產(chǎn)率，降低了加工成本，尤其對大批量生產(chǎn)的零件，批量越大，加工成本越低。批量生產(chǎn)對于批量生產(chǎn)，特別是大批量生產(chǎn)，在保證加工質(zhì)量的前提下要突出加工效率和加工過程的穩(wěn)定性，其加工工藝與單件小批量不同。例如夾具選擇、走刀

10、路線安排、刀具排列位置和使用順序都要仔細斟酌，有關(guān)內(nèi)容在相關(guān)章節(jié)中具體介紹。單件生產(chǎn)與批量生產(chǎn)相對的是單件生產(chǎn)。單件生產(chǎn)的最大特點是要保證一次合格北，特別是具有復(fù)雜形狀和高精度要求的工作。在單件生產(chǎn)中與成功率相比，效率退居其次。單件生產(chǎn)所使用的數(shù)控工藝在走刀路線、刀具安排、換刀點設(shè)置等方面不同于批量生產(chǎn)。與批量生產(chǎn)相比，單件生產(chǎn)要避免過長的生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。1.3 刀具的選擇及切削用量的確定刀具與工藝方案的關(guān)系專用機床刀具，是專用機床主要組成部分之一。刀具的選用、設(shè)計、制造正確與否，對機床的加工精度和效率有著重要影響。在專用機床上常采用多刀，復(fù)合刀具及特種刀具，從而使工序集中，機床結(jié)構(gòu)簡化，提高產(chǎn)

11、品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。刀具的選擇原則（1）如果條件允許，應(yīng)該首先選取標(biāo)準(zhǔn)刀具；（2）為提高工序集中程度，或達到更高的精度，可采用復(fù)合刀具。但在確定復(fù)合刀具結(jié)構(gòu)時，應(yīng)盡可能采用組裝式復(fù)合刀具。切削用量的確定（1） 切削速度VDnm / min1000式中： D 工件或刀具的外徑（ mm）；n 工件或刀具的每分鐘轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/每分）。（2） 吃刀深度D d26.5 23.5t1.5mm22第 2 頁平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）式中： D 待加工表面直徑（ mm）d 已加工表面直徑（ m）第 2章工藝分析2.1分析零件圖樣分析零件圖樣是進行工藝分析的前提,它將直接影響零件加工程序的編制與加工

12、。分析零件圖樣主要考慮以下幾方面。1構(gòu)成零件輪廓的幾何條件由于設(shè)計等多方面的原因，可能在零件圖樣上出現(xiàn)構(gòu)成零件加工輪廓的數(shù)據(jù)不充分、尺寸模糊不清等缺陷，這樣會增加編程的難度，有時甚至無法編程。（1）零件圖上漏掉某尺寸，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不合理，造成數(shù)學(xué)處理困難。2尺寸精度要求分析零件圖樣尺寸精度的要求，以判斷能否利用車削工藝達到，并確定控制尺寸精度的工藝方法。在該項分析過程中，還可以同時進行一些尺寸的換算，如增量尺寸與絕對尺寸及尺寸鏈計算等。在利用數(shù)控車床車削零件時，常常對零件要求的

13、尺寸取最大和最小極限尺寸的平均值作為編程的依據(jù)。3形狀和位置精度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，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)機床的特殊需要進行一些技術(shù)性處理，以便有效的控制零件的形狀和位置精度。4表面粗糙度的要求表面粗糙度是保證零件表面微觀精度的重要要求，也是合理選擇機床、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料與熱處理要求，是選擇刀具、機床型號、確定切削用量的依據(jù)。2.2小主軸的分析1、小主軸為紡織機械上的易損件。由于零件的軌跡曲線復(fù)雜，精度要求高，所以選擇在第 3 頁平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論

14、文）數(shù)控車床上進行加工。2、數(shù)控加工前的零件預(yù)加工小主軸由圓弧、圓錐、圓柱構(gòu)成，根據(jù)工件形狀的特點，使用一把90偏角的外圓車刀就可以完成零件的粗加工。對于軸類工件來說，毛坯一般有鑄件、鍛件和圓棒料等，此零件用棒件。根據(jù)圖樣尺寸，盡量先將毛坯加工成臺階軸，然后再看哪里余量大（一般在圓錐部分和圓弧部分余量較大） ，使用適當(dāng)?shù)姆椒ūM快去除。粗車時，按切削三要素的要求，采取大的切削深度，大的走刀量，適當(dāng)?shù)那邢魉俣龋谳^短的時間內(nèi)去除余量。零件毛坯在熱處理前先進行粗加工，為數(shù)控車削加工工序提供可靠的工藝基準(zhǔn)：用車床三爪卡盤裝夾零件，零件的各內(nèi)孔、外圓以及所在的端面均留 5mm6mm 余量；經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后進

15、行的半加工工序中，先用三爪卡盤裝夾零件右端s?45外圓及所在端面，半精加工零件左端各部分外圓及其所在端面，各部分留精車余量1.6mm；完成 ?16 內(nèi)孔的車削，并精車、研磨零件左端中心孔；再掉頭用三爪卡盤裝夾左端外圓，半精車加工零件右端各外圓及其所在端面，各部分留精車余量1.6mm，并精車、研磨零件右端中心孔；然后在鉆床上完成4?9 的鉆孔加工。數(shù)控編程任務(wù)書見表21。表 21數(shù)控編程任務(wù)書產(chǎn) 品 零 件02000-20任務(wù)書編號工藝處數(shù)控編程圖號任務(wù)書零件名稱小主軸CK-2001-2使用數(shù)控數(shù)控車床共 1頁底 1設(shè)備頁主要工藝說明及技術(shù)要求：數(shù)控車削加工零件上各軌跡曲線尺寸的精度達到圖紙要求

16、，詳見產(chǎn)品工藝卡。技術(shù)要求見零件圖。收到編程時間月日經(jīng)手人編制審核編程審核批準(zhǔn)3、圖紙分析（1）加工內(nèi)容零件加工包括：車端面、外圓、側(cè)角、圓孤、螺紋等（2）工件坐標(biāo)系第 4 頁平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）該零件在加工中需要二次掉頭裝夾加工，以圖低上進行尺寸標(biāo)注分析，應(yīng)設(shè)置兩個工件坐標(biāo)系，兩個工件坐標(biāo)第的工件原點均應(yīng)選定在零件裝夾后的右端面（精加工）2.3毛坯的選擇形狀復(fù)雜的毛坯，一般用鑄造方法制造。薄壁零件不宜用砂型鑄造；中小型零件可考慮用先進鑄造方法；大型零件可用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各臺階直徑相差不大，可用圓棒料；如各臺階直徑相差較大，為減少材料消耗和機械加工的勞動

17、量，則宜選擇鍛件毛坯。尺寸大的零件一般選擇自由鍛造；中上型零件可選擇模鍛件。綜合以上條件以及考慮零件材料的工藝性，零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸，生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件分析，此零件應(yīng)用鑄件45 鋼毛坯尺寸 ?95 250 零件的徑向尺公差 0.01mm，角度公差 0.1.2.4數(shù)控車削加工安裝方式零件的裝夾在數(shù)控機床加工中，零件定位安裝的基本原則與臥式車床相同。但為了提高數(shù)控車床的效率，除了采用三爪自定心卡盤外，數(shù)控車床中還有許多相應(yīng)的夾具，它們主要分為兩大類，即用于軸類零件的夾具和用于盤類零件的夾具。（1）用于軸類零件的夾具數(shù)控車床加工軸類零件時，毛坯裝在主軸頂尖和尾座頂座之間，由主軸上的撥動卡盤或撥

18、齒帶動旋轉(zhuǎn)。這類夾具在粗車時可以傳遞足夠大的轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)主軸高速旋轉(zhuǎn)車削。（2）用于盤類零件的夾具這類夾具適用于無尾座的卡盤式數(shù)控車床上 .用于盤類零件的夾具主要有可調(diào)卡爪卡盤和快速可調(diào)卡盤。（3） 數(shù)控車削加工安裝方式為了保證加工精度，零件采用雙頂尖、雞心夾方式進行定位安裝。數(shù)控加工工件安裝和零點設(shè)定卡見表 2-2。第 5 頁平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）表 2-2數(shù)控加工工件安裝和零點設(shè)定卡零件02000-20工序號圖號數(shù)控加 工工件零件小主軸安裝和零點設(shè)定裝夾次數(shù)1 次名稱編制批第序夾 具夾日期準(zhǔn) (日頁號名稱具圖號期 )共雙 頂頁尖雞心夾兩頂尖撥盤兩頂尖定位的優(yōu)點是定心正

19、確可靠，安裝方便。主要用于精度要求較高的零件加工。頂尖的作用是進行工件的定心，并承受工件的重量和切削力。頂尖分前頂尖和后頂尖。前頂尖插入主軸錐孔內(nèi)，后頂尖插入尾座套筒。兩頂尖裝夾工件時的安裝為：先使用對分夾頭或雞心夾頭夾緊工件一端的圓周，再將撥桿旋入三爪卡盤，并使撥桿伸向?qū)Ψ謯A頭或雞心夾頭的端面，車床主軸轉(zhuǎn)動時，帶動三爪卡盤轉(zhuǎn)動，隨之帶動撥桿同時轉(zhuǎn)動，由撥桿撥動對分夾頭或雞心夾頭，再撥動工件隨三爪卡盤的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。兩頂尖只對工件有定心和支撐作用。工件旋轉(zhuǎn)必須通過對分夾頭或雞心夾頭的撥桿帶動。利用兩頂尖定位還可以加工偏心工件。使用兩頂尖裝夾工件時的注意事項：前后頂尖的連線應(yīng)該與車床主軸中心線同軸

20、，否則會產(chǎn)生不應(yīng)有的錐度誤差。尾座套筒在不與車刀干涉的前提下，應(yīng)盡量伸出短些，以增加剛性和減小振動。中心孔的形狀應(yīng)正確，表面粗糙度應(yīng)較好。在軸向精確定位時，中心孔倒角可以加工成準(zhǔn)確的圓弧形倒角，并且以該圓弧形倒角與頂尖錐面的切線為軸向定位基準(zhǔn)來進行定位。兩頂尖中心孔的配合應(yīng)該松緊適當(dāng)。第 6 頁平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）2.5工藝基準(zhǔn)的選擇設(shè)計基準(zhǔn)軸套類和輪盤類零件都屬于回轉(zhuǎn)體類，通常徑向設(shè)計基準(zhǔn)在回轉(zhuǎn)體軸線上，軸向設(shè)計基準(zhǔn)在工件的某一端面或幾何中心處。定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)選擇要考慮到基準(zhǔn)重合的原則，盡可能避免或減少因基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差。定位基準(zhǔn)在最初的工序中是鑄造、鍛造或軋

21、制等得到的表面，這種未經(jīng)加工的基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用粗基準(zhǔn)定位加工出光潔的表面以后，以后的工序就應(yīng)當(dāng)盡量用這種加工過的表面定位。這種加工過的定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。另外，當(dāng)零件上沒有合適的表面作定位基準(zhǔn)時，為了便于安裝和易于獲得所需的加工精度，可在工件上特意作出專門供定位用的表面，這種定位基準(zhǔn)稱為輔助基準(zhǔn)。(1)粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇影響各加工面的余量分配及不需加工表面與加工表面之間的相互位置，而這兩方面的要求常常是相互矛盾的，因此在選擇粗基準(zhǔn)時，必須首先明確哪一方面的要求是主要的。1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的相互位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加

22、工的表面，則應(yīng)以其中與加工面的相互位置要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。2）如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻時，應(yīng)選擇該表面作為粗基準(zhǔn)。3）選擇粗基準(zhǔn)時，必須考慮定位準(zhǔn)確、夾緊可靠以及夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。為了保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，首先要求選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整，光潔和有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口或其它缺陷，不能選用分型面作為粗基準(zhǔn)；此外，還必須注意到鑄造偏箱及泥芯移動等缺陷。4）如果能用精基準(zhǔn)定位時，則粗基準(zhǔn)一般不應(yīng)重復(fù)使用。當(dāng)毛坯精度較低時，如果在兩次安裝中重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)，就會造成誤差（有時可達幾毫米）。因此，一般情況下粗基準(zhǔn)只能使用一次。在用粗基準(zhǔn)定位加工出其它表面

23、后，就應(yīng)以加工出的表面作精基準(zhǔn)來進行其它工序的加工。（2）精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇，主要考慮的問題是如何保證加工精度和安裝準(zhǔn)確、方便。因此精度基準(zhǔn)時，一般應(yīng)遵循下列原則。1）最好直接用設(shè)計基準(zhǔn)作精基準(zhǔn)，以便消除基準(zhǔn)不重合誤差。如果在工藝上實現(xiàn)有困難時，也應(yīng)盡可能縮短工藝尺寸鏈或采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?。?dāng)用設(shè)計基準(zhǔn)定位有困難，或者在第 7 頁平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）加工次要表面時，為了簡化夾具結(jié)構(gòu)，也可以采用非設(shè)計基準(zhǔn)的表面作精基準(zhǔn)，但要盡量減少基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，以減少基準(zhǔn)多次不重合帶來的誤差。2）工件以某一精基準(zhǔn)定位，可以比較方便地加工其余各表面時，應(yīng)盡早地在開始幾到工序中就把這個基

24、準(zhǔn)面加工出來，并達到一定精度，以后各道工序（或大部分工序）都以它為精基準(zhǔn)，此即所謂統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。選作統(tǒng)一基準(zhǔn)的表面，一般都應(yīng)是面積較大、精度較高的平面、孔以及其它距離較遠的幾個面的組合。例如：零件一般都用一個較大的平面和兩個距離較遠的孔作精基準(zhǔn)。沒有孔的零件有時用大平面加兩個與大平面垂直的邊作精基準(zhǔn)，或再專門加工出兩個孔作精基準(zhǔn)；軸類零件一般常用兩個頂尖作精基準(zhǔn)；盤類零件因有比較大的端面，故常用一個端面加一個短孔作精基準(zhǔn)；如果零件有直徑較大而長徑比也較大（在1.5 以上）的孔，則可用長孔加一個止推端面作精基準(zhǔn)。采用統(tǒng)一基準(zhǔn)的原則有一系列的優(yōu)點， 它不但可以簡化工藝過程的制定及統(tǒng)一夾具設(shè)計，而且

25、還可以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差。 但使用統(tǒng)一基準(zhǔn)時并不排斥個別工序采用其它基準(zhǔn)。例如，當(dāng)統(tǒng)一基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，可能因基準(zhǔn)不重合而達不到圖紙要求的位置或距離精度時，就應(yīng)直接用設(shè)計基準(zhǔn)定位來保證。3）精基準(zhǔn)時，必須考慮定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，以及夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。首先作為精基準(zhǔn)的表面面積應(yīng)盡可能大一些，從而使定位精度高一些，工件安裝更方便可靠些，變形也小些。當(dāng)工件上幾個加工面之間有相互位置要求時，應(yīng)該首先加工其中面積較大的表面， 然后再以該面作精基準(zhǔn)加工其它表面。由于工件的裝配基準(zhǔn)一般面積都比較大，定位夾緊比較方便可靠，因此利用裝配基準(zhǔn)定位，不論從定位精度還是從受力變形上來看，往往都是最好

26、的，因此應(yīng)盡量采用裝配基準(zhǔn)的精基準(zhǔn)。在大批大量生產(chǎn)中，由于可采用專用夾具，因此以外圓作精基準(zhǔn)加工內(nèi)孔時，同樣可以保證所需的精度要求。4）選擇精基準(zhǔn)時，有時還要遵循互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則。車床主軸主軸頸和錐孔的同軸度要求很高，因此也常采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法來達到。5）選擇精基準(zhǔn)時，有時還要遵循自為基準(zhǔn)的原則。 既有 的精加工或光整加工工序要求余量盡量小而均勻，在加工時，就應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)；而該加工表面與其它表面之間的位置則要求由先型工序保證。必須指出，基準(zhǔn)選擇問題不能單單考慮本工序定位夾緊是否合適，而應(yīng)結(jié)合整個工藝路線進行統(tǒng)一考慮，使先行工序為后續(xù)工序創(chuàng)造條件，使每個工序都有合

27、適的基準(zhǔn)和定位夾緊方式，以便正確解決精基準(zhǔn)的選擇問題。軸類零件的定位方式通常是一端外圓固定，即用三爪卡盤、四抓卡盤或彈簧套固定工件的外圓表面，但此定位方式對工件的懸伸長度有一定限制，工件懸伸過長會在切削過程中產(chǎn)生變形，嚴重時將使切削無法進行。對于切削長度過長第 8 頁平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）的工件可以采取一夾一頂或兩頂尖定位。在裝夾方式允許的條件下，定位面盡量選擇幾何精度較高的表面。測量基準(zhǔn)加工件的精度要求包括尺寸精度、形狀精度和位置精度。尺寸精度可使用長度測量量具檢測；形狀誤差和位置誤差則要借助測量夾具和量具來完成。下面以工件徑向跳動的測量方法和測量基準(zhǔn)舉例說明。測量徑向

28、跳動誤差時，測量方向應(yīng)垂直于基準(zhǔn)軸線。當(dāng)實際基準(zhǔn)表面形狀誤差較小時，可采用一對V 型鐵支撐被測工件，工件旋轉(zhuǎn)一周，指示表上最大、最小讀數(shù)之差即為徑向圓跳動的誤差。此種測量方法的測量基準(zhǔn)是零件支撐處的外表面，測量誤差中包含測量基準(zhǔn)本身的形狀誤差和不軸位置誤差。使用兩中心孔作為測量基準(zhǔn)也是廣泛應(yīng)用的方法，此時應(yīng)注意加工與測量應(yīng)使用同一基準(zhǔn)。2.6加工路線的確定加工方法的選擇加工方法的選擇應(yīng)符合于產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量與經(jīng)濟性的要求，首先必須滿足質(zhì)量要求。除了零件圖上有特殊的規(guī)定外，工藝人員應(yīng)應(yīng)用自己對產(chǎn)品構(gòu)造、材料及工藝性等方面的知識，結(jié)合各種加工方法的特點和應(yīng)用范圍，結(jié)合車間的具體情況正確地選用加工方

29、法。選擇加工方法時還應(yīng)考慮到現(xiàn)有加工方法的改進和發(fā)展、 新加工方法的推廣使用及毛坯制造技術(shù)的新發(fā)展等。一個有一定技術(shù)要求的表面一般都不是只用一種方法一次加工就能達到圖紙的要求的，對于精密零件的主要表面則更要用幾次加工，由粗到精逐步提高。達到表面同樣精度要求采用的加工方法可以是多種多樣的。在選擇加工方法時，一般總是首先根據(jù)一個零件主要表面的技術(shù)條件， 先選定它的最后加工方法， 然后再選定前面一系列準(zhǔn)備工序的加工方法和順序。例如一般軸類零件上的表面光潔度為 9 的 1 級精度的外圓，其最后工序的加工方法如選用精細磨，則前面的準(zhǔn)備工序可為：粗車、半精車、精車、粗磨、半精磨和精磨。又如一個 2 級精度

30、的一般孔，表面光潔度為 8，其最后工序的加工方法選用精磨，則其前面的準(zhǔn)備工序可為：粗鏜、半精鏜、精鏜和半精鏜。選定主要表面的加工方法以后，再選定各次要表面的加工方法。各種加工方法可能達到的精度和光潔度可查閱有關(guān)手冊。在零件各表面加工方法分別初步選定以后，還應(yīng)綜合考慮各方面工藝因素的影響而采取一定工藝措施，例如幾個同軸度要求高的外圓或孔，應(yīng)安排在同一工序一次安裝中加工。還第 9 頁平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）應(yīng)使所選加工方法既滿足每一個工序的要求，又是符合整個工藝品過程設(shè)計的合理性。加工階段的劃分工藝路線按工序性質(zhì)不同，一般可分成粗加工、半精加工和精加工三個階段。零件上要求精度及

31、表面光潔度特別高時，就還要加工一個光整加工階段。粗加工階段：其任務(wù)主要是高效率地去除各表面大部分余量，在這個階段中，精度要求不高。切削用量、切削力、切削功率都較大，切削熱以及內(nèi)應(yīng)力等問題較突出。半精加工階段： 其任務(wù)是使各次要表面達到圖紙要求， 使各主要表面消除粗加工時留下的誤差達到一定的精確度為精加工作準(zhǔn)備。精加工階段：其任務(wù)是達到零售設(shè)計圖紙的要求，在這個階段中，加工精度要求較高，各表面的加工余量和切削用量一般均較小。光整加工階段：重點在于保證獲得幾個重要表面的高光潔度或同時進一步提高精度。在實際生產(chǎn)中，對于剛性較好、精度要求不高或余量不在的工件，就不一定要嚴格劃分階段，因為嚴格劃分階段不

32、可避免地要增加工序的數(shù)目，使成本提高。而在機械加工工序中間，如果工件要進行熱處理，則又是必然要把工藝路線分為熱處理前后兩個階段。這是因為熱處理往往要引起較大的變形，使加工精度和表面光潔度下降，這時常需靠熱處理后的機械加工予以修正。工藝路線的劃分階段是指整個零件的加工過程來說的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)來判斷。如工件的定位基準(zhǔn)，在半精加工階段（甚至在粗加工階段）中就需要加工得很準(zhǔn)確；而在精加工階段中安排某些鉆小孔之類的粗加工工序也是常有的。加工工序的劃分將同一制訂工藝路線時，選定了各表面的加工方法和劃分加工階段之后，就可將同一階段中的各加工表面的加工組合成若干工序，組合時可采用集中或

33、分散的原則。工序集中，是使每個工序中包括盡可能多的工序內(nèi)容，因而使總的工序數(shù)目減少，夾具的數(shù)目、工序安裝次數(shù)也相應(yīng)地減少，有利于保證各表面的相互位置精度，也有利于采用高生產(chǎn)率的機床。而工序分散，則因每個工序的加工內(nèi)容較少，故工序數(shù)目較多，但可使每個工序使用的設(shè)備、夾具等比較簡單、簡化機床調(diào)整工作，對工人的操作水平也要求較低。在一般情況睛，單件小批生產(chǎn)只能工序集中，而大批大量生產(chǎn)則可以集中、也可以分散，但根據(jù)目前情況及今后發(fā)展趨勢來看，一般多采用工序集中的原則來組織生產(chǎn)。該小主軸的數(shù)控車削加工分兩次切削：第一次使用90 度外圓精車車刀（正刀）精車加工最大外圓 90 及其零件左端各外圓與所在端面；

34、零件掉頭重新安裝裝夾后第二次使用R1 半圓球頭車刀，精車加工 90 外圓右端面及其零件端各個圓與所在端面。數(shù)控加工工藝卡見表 2-3第 10頁平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）表 2-3數(shù)控加工工序卡機械廠數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號小主軸02000-20工序程序編號夾具名稱夾具編號使用設(shè)備車間序號P0130雞心夾頂尖數(shù)控車床機 5P0140共步號工步內(nèi)容加工刀具刀具規(guī)格主軸進給速切削深備注面號轉(zhuǎn)速度度1精車加工零件TC10Kr=90 o375p=0.8a左端外形軌跡2精車加工零件TC20R1375ap=0.8右端外形軌跡編制審核批準(zhǔn)第頁共頁工序 1：用三爪卡盤夾緊工

35、件左端，加工90 外圓。工序 2：調(diào)頭用三爪卡盤夾緊 90 外圓，另一端用頂尖頂緊。工序 3：鉛螺紋孔：精車加工M30*1.5 圓柱面 ,加工螺紋端平面 ,加工 S 45 端面。工序 4：先用循環(huán)指令分若干次一層層加工，最后兩次循環(huán)的走刀路線與前面相似。使用 G71 指令完成粗加工，使用G70 指令（ FANUC 數(shù)控系統(tǒng)）完成精加工。2.7加工刀具的選擇車削刀具類型數(shù)控車床一般使用標(biāo)準(zhǔn)的機夾可轉(zhuǎn)位刀具。 機夾可轉(zhuǎn)位刀具的刀片和刀體都有標(biāo)準(zhǔn)刀片材料采用硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金以及高速鋼。數(shù)控車床機夾可轉(zhuǎn)位刀具類型有外圓刀具、外螺紋刀具、內(nèi)圓刀具、內(nèi)螺紋刀具、切斷刀具、孔加工刀具（包括中心孔鉆頭、

36、鏜刀、絲錐等） 。第 11頁平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）機夾可轉(zhuǎn)位刀具在固定不重磨刀片時通常采用螺釘、螺釘壓板、杠銷或楔等塊結(jié)構(gòu)。選擇刀具類型主發(fā)應(yīng)考慮如下幾個方面的因素：（1）一次連續(xù)加工表面盡可能多。（2）在切削過程中刀具不能與工件輪廓發(fā)生干涉。（3）有利于提高加工效率和加工表面質(zhì)量。（4）有合理的刀具強度和耐用度。刀具參數(shù)設(shè)置數(shù)控車床加工前要對使用的刀具進行設(shè)置，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)刀具參數(shù)正刀尖切削軌跡，檢查刀具在加工過程中是否與已加工表面發(fā)生干涉或過切。較為重要的刀具參數(shù)有：刀尖圓弧半徑、刀具主偏角、刀尖角、刀長、刀寬等，系統(tǒng)能夠從刀具參數(shù)中識別所用刀具類型使用錯誤時，數(shù)控系

37、統(tǒng)則拒絕執(zhí)行加工程序，并給出刀具使用錯誤報警。小主軸的刀具選擇數(shù)控機床刀具按照裝夾，轉(zhuǎn)換方式主要分為兩大類：車削系統(tǒng)刀具和鏜削系統(tǒng)刀具。車削系統(tǒng)刀具由刀片（刀具） 、刀體、接柄（柄體）、刀盤所組成，通過刀具夾持系統(tǒng)（或刀具夾持裝置）固定在數(shù)控車床上。普通數(shù)控車床刀具主要采用機夾可轉(zhuǎn)位刀的刀具。所以，車削系統(tǒng)刀具和普通數(shù)控車床也具的選擇主要是可轉(zhuǎn)位刀片的選擇。刀片材料采用硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金以及高速鋼。刀具的類型有外圓刀具、外螺紋刀具、內(nèi)圓刀具、內(nèi)螺紋刀具、切斷刀具。數(shù)控刀具明細表見表2-4。表 2-4數(shù)控刀具明細表零件圖號零件名稱材料數(shù)控刀具程序編號車間使用設(shè)備02000-20小主軸45明細

38、表P0130 P0140機 5數(shù)控車床刀具刀位刀具名稱刀具刀具刀補地址換刀方式加工部位號號圖號直徑長度直徑長度自動 /手動設(shè)補償設(shè)定定T1外圓車刀85自動T5切槽車刀105自動T6球頭車刀85自動編制審核批準(zhǔn)年月日共頁第頁第 12頁平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）此零件所選刀具如下所示：T1： 90 度外圓車刀（正刀，可轉(zhuǎn)位車刀） ，用于粗、精車刀削加工，其副偏角應(yīng)較大，否則加工凹曲面時易發(fā)生干涉現(xiàn)象。T2：切斷刀，其刀片寬度為：4mmT3： 60 度螺紋刀用于螺紋車削加工。T4：鉆孔刀具T5：切槽刀（可轉(zhuǎn)位車刀）T6：半圓球頭車刀（ R1 硬質(zhì)合金機夾式）第 13頁平頂山工業(yè)職業(yè)

39、技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第 3章 切削用量的選擇與確定3.1確定合理切削用量的意義削用量包括切削速度、進給量和切削深度。數(shù)控加工時對同一加工過程選用不同的切削用量，會產(chǎn)生不同的切削效果。合理的切削用量應(yīng)保證工件的質(zhì)量要求（如加工精度和表面粗糙度），在切削系統(tǒng)強度、剛度允許的條件下充分利用機床功率，最大限度地發(fā)揮刀具的切削性能，并保證刀具用一定的使用壽命。3.2選擇切削用量的一般原則1.粗車時切削用量的選擇粗車時一般以提高生產(chǎn)率為主，兼顧經(jīng)濟性和加工成本。提高切削速度、加大進給量和切削深度都能提高生產(chǎn)率。其中切削速度對刀具壽命的影響最大，切削深度對刀具壽命的影響最小，所以考慮粗加工切削用量

40、時首先應(yīng)選擇一個盡可能大的切削深度，其次選擇較大的進給速度，最后在刀具使用壽命和機床功率允許的條件在、下選擇一個合理的切削速度。2.精車、半精車時切削用量的選擇精車和半精車的切削用量要保證加工質(zhì)量，兼顧生產(chǎn)率和刀具使用壽命。精車和半精車的切削深度是根據(jù)零件加工精度和表面粗糙度要求及粗車后留下的加工余量決定的，一般情況下是一次去除量。精車和半精車的切削深度較小，產(chǎn)生的切削力也較小，所以可在保證表面粗糙度的情況下適當(dāng)加大進給量。3.數(shù)控車削常用的切削用量對應(yīng)數(shù)控車削加工的常用刀具材料及工件材料，常見切削用量見表1-6 。第 14頁平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）表 3-1常見工件材料、所用刀具及相應(yīng)的切速用量刀工件材料粗加工精加工具材切深走刀量切削速度切深走刀量切削速度料(mm)(mm/r)(m/min)(mm)(mm/r)(m/min)硬碳鋼50.32200