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

平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）（說明書）題目：數(shù)控車削零件加工姓名：編號(hào)：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(jì)說明書（論文）摘 要中國(guó)在加入世界貿(mào)易組織后在新一輪國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變革中我國(guó)正逐步成為全球制造業(yè)的重要基地之一?！耙孕畔⒒瘞?dòng)工業(yè)化，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展”是國(guó)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(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，將成為今后一段時(shí)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(jìn)制造技術(shù)正以前所未有的速度向前發(fā)展。先進(jìn)數(shù)控技術(shù)顯示出對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大推動(dòng)作用而被世界上發(fā)達(dá)國(guó)家列為重點(diǎn)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(hào)組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)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(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)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(guó)麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的。1952 年，第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世，成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時(shí)代的事件，推動(dòng)了自動(dòng)化的發(fā)展?，F(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能。由于采用計(jì)算機(jī)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(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均可通過計(jì)算機(jī)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(kuò)大，他對(duì)國(guó)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。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(jì)說明書（論文）目錄第 1 章 數(shù)控加工切削基礎(chǔ) .11.1數(shù)控車削加工的對(duì)象 .11.2數(shù)控車削的加工特點(diǎn) .11.2.1適應(yīng)能力強(qiáng)，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)的選擇 .72.5.1設(shè)計(jì)基準(zhǔn) .72.5.2定位基準(zhǔn) .72.5.3測(cè)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(jì)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(jìn)給速度的確定 .16平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)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(diǎn) .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(xiàn) .24平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)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(duì)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(jiǎng)；能夠通過程序控制自動(dòng)完成內(nèi)圓柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工，并進(jìn)行切槽，鉆、擴(kuò)、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(guó)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(zhǎng)徑比，一般長(zhǎng)徑比大于 1 的零件視為軸類零件，長(zhǎng)徑比小于 1 的零件視為輪盤類零件，軸套類零件的長(zhǎng)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(tái)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(zhǎng)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(diǎn)適應(yīng)能力強(qiáng)，適于多品種小批量零件的加工在傳統(tǒng)的自動(dòng)或自動(dòng)車床上加工一個(gè)新零件，一般需要調(diào)整機(jī)床或機(jī)床附件，以使機(jī)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(shí)只要重新編制或修改加工程序（軟件）就可以迅速達(dá)到加工要求，大大縮短了更換機(jī)床硬件的技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)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(jī)床集機(jī)、電等高新技術(shù)為一體，加工精度普遍高于普通機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的加工過程是由計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)先輸入的程序進(jìn)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(duì)于一些具有復(fù)雜形式的工件，必要是還可以用計(jì)算機(jī)輔助編程或計(jì)算機(jī)輔助加工。另外數(shù)控機(jī)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(jī)床生產(chǎn)率主要是指加工一個(gè)零件所需要的時(shí)間，其中包括機(jī)動(dòng)時(shí)間和輔助時(shí)間。數(shù)控第 1 頁(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）車床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度變化范圍很大，并可無級(jí)調(diào)速，加工時(shí)可選用最佳的切削速度和進(jìn)給速度，可實(shí)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(duì)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(duì)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、走刀路線安排、刀具排列位置和使用順序都要仔細(xì)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(duì)的是單件生產(chǎn)。單件生產(chǎn)的最大特點(diǎn)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(diǎn)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(zhǎng)的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)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(jī)床刀具，是專用機(jī)床主要組成部分之一。刀具的選用、設(shè)計(jì)、制造正確與否，對(duì)機(jī)床的加工精度和效率有著重要影響。在專用機(jī)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(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，提高產(chǎn)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(dá)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(shí)，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(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jìn)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。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(jì)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(huì)增加編程的難度，有時(shí)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(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(duì)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(duì)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(shí)，要按照其要求確定零件的定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)，還可以根據(jù)機(jī)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(jī)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(jī)床型號(hào)、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(jī)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(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）數(shù)控車床上進(jìn)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(diǎn)，使用一把90°偏角的外圓車刀就可以完成零件的粗加工。對(duì)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(tái)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(shí)，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?，在較短的時(shí)間內(nèi)去除余量。零件毛坯在熱處理前先進(jìn)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(jìn)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(hào)工藝處數(shù)控編程圖號(hào)任務(wù)書零件名稱小主軸CK-2001-2使用數(shù)控?cái)?shù)控車床共 1頁(yè)底 1設(shè)備頁(yè)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(dá)到圖紙要求，詳見產(chǎn)品工藝卡。技術(shù)要求見零件圖。收到編程時(shí)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(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jìn)行尺寸標(biāo)注分析，應(yīng)設(shè)置兩個(gè)工件坐標(biāo)系，兩個(gè)工件坐標(biāo)第的工件原點(diǎn)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(jìn)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(tái)階直徑相差不大，可用圓棒料；如各臺(tái)階直徑相差較大，為減少材料消耗和機(jī)械加工的勞動(dòng)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(jī)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(shí)，毛坯裝在主軸頂尖和尾座頂座之間，由主軸上的撥動(dòng)卡盤或撥齒帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。這類夾具在粗車時(shí)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(jìn)行定位安裝。數(shù)控加工工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡見表 2-2。第 5 頁(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）表 2-2數(shù)控加工工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡零件02000-20工序號(hào)圖號(hào)數(shù)控加 工工件零件小主軸安裝和零點(diǎn)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(yè)號(hào)名稱具圖號(hào)期 )共雙 頂頁(yè)尖雞心夾兩頂尖撥盤兩頂尖定位的優(yōu)點(diǎn)是定心正確可靠，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(jìn)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(shí)的安裝為：先使用對(duì)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(dòng)時(shí)，帶動(dòng)三爪卡盤轉(zhuǎn)動(dòng)，隨之帶動(dòng)撥桿同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，由撥桿撥動(dòng)對(duì)分夾頭或雞心夾頭，再撥動(dòng)工件隨三爪卡盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。兩頂尖只對(duì)工件有定心和支撐作用。工件旋轉(zhuǎn)必須通過對(duì)分夾頭或雞心夾頭的撥桿帶動(dòng)。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(shí)的注意事項(xiàng)：前后頂尖的連線應(yīng)該與車床主軸中心線同軸，否則會(huì)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(dòng)。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(shí)，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(jìn)行定位。兩頂尖中心孔的配合應(yīng)該松緊適當(dāng)。第 6 頁(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）2.5工藝基準(zhǔn)的選擇設(shè)計(jì)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(jì)基準(zhǔn)在回轉(zhuǎn)體軸線上，軸向設(shè)計(jì)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(shí)，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(shí)，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(shí)，應(yīng)選擇該表面作為粗基準(zhǔn)。3）選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，必須考慮定位準(zhǔn)確、夾緊可靠以及夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)等缺陷。4）如果能用精基準(zhǔn)定位時(shí)，則粗基準(zhǔn)一般不應(yīng)重復(fù)使用。當(dāng)毛坯精度較低時(shí)，如果在兩次安裝中重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)，就會(huì)造成誤差（有時(shí)可達(dá)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后，就應(yīng)以加工出的表面作精基準(zhǔn)來進(jìn)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(shí)，一般應(yīng)遵循下列原則。1）最好直接用設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)有困難時(shí)，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(jì)基準(zhǔn)定位有困難，或者在第 7 頁(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）加工次要表面時(shí)，為了簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)，也可以采用非設(shè)計(jì)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(shí)，應(yīng)盡早地在開始幾到工序中就把這個(gè)基準(zhǔn)面加工出來，并達(dá)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(yuǎn)的幾個(gè)面的組合。例如：零件一般都用一個(gè)較大的平面和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的孔作精基準(zhǔn)。沒有孔的零件有時(shí)用大平面加兩個(gè)與大平面垂直的邊作精基準(zhǔn)，或再專門加工出兩個(gè)孔作精基準(zhǔn)；軸類零件一般常用兩個(gè)頂尖作精基準(zhǔn)；盤類零件因有比較大的端面，故常用一個(gè)端面加一個(gè)短孔作精基準(zhǔn)；如果零件有直徑較大而長(zhǎng)徑比也較大（在1.5 以上）的孔，則可用長(zhǎng)孔加一個(gè)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(diǎn)， 它不但可以簡(jiǎn)化工藝過程的制定及統(tǒng)一夾具設(shè)計(jì)，而且還可以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差。 但使用統(tǒng)一基準(zhǔn)時(shí)并不排斥個(gè)別工序采用其它基準(zhǔn)。例如，當(dāng)統(tǒng)一基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，可能因基準(zhǔn)不重合而達(dá)不到圖紙要求的位置或距離精度時(shí)，就應(yīng)直接用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)定位來保證。3）精基準(zhǔn)時(shí)，必須考慮定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，以及夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(gè)加工面之間有相互位置要求時(shí)，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(shí)，同樣可以保證所需的精度要求。4）選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)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(dá)到。5）選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)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(shí)，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(gè)工藝路線進(jìn)行統(tǒng)一考慮，使先行工序?yàn)楹罄m(xù)工序創(chuàng)造條件，使每個(gè)工序都有合適的基準(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(duì)工件的懸伸長(zhǎng)度有一定限制，工件懸伸過長(zhǎng)會(huì)在切削過程中產(chǎn)生變形，嚴(yán)重時(shí)將使切削無法進(jìn)行。對(duì)于切削長(zhǎng)度過長(zhǎng)第 8 頁(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)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(cè)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(zhǎng)度測(cè)量量具檢測(cè)；形狀誤差和位置誤差則要借助測(cè)量夾具和量具來完成。下面以工件徑向跳動(dòng)的測(cè)量方法和測(cè)量基準(zhǔn)舉例說明。測(cè)量徑向跳動(dòng)誤差時(shí)，測(cè)量方向應(yīng)垂直于基準(zhǔn)軸線。當(dāng)實(shí)際基準(zhǔn)表面形狀誤差較小時(shí)，可采用一對(duì)V 型鐵支撐被測(cè)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(dòng)的誤差。此種測(cè)量方法的測(cè)量基準(zhǔn)是零件支撐處的外表面，測(cè)量誤差中包含測(cè)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(cè)量基準(zhǔn)也是廣泛應(yīng)用的方法，此時(shí)應(yīng)注意加工與測(cè)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(jì)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(duì)產(chǎn)品構(gòu)造、材料及工藝性等方面的知識(shí)，結(jié)合各種加工方法的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，結(jié)合車間的具體情況正確地選用加工方法。選擇加工方法時(shí)還應(yīng)考慮到現(xiàn)有加工方法的改進(jìn)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(gè)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(dá)到圖紙的要求的，對(duì)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(dá)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(shí)，一般總是首先根據(jù)一個(gè)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(jí)精度的外圓，其最后工序的加工方法如選用精細(xì)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(gè) 2 級(jí)精度的一般孔，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(dá)到的精度和光潔度可查閱有關(guān)手冊(cè)。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(gè)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(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）應(yīng)使所選加工方法既滿足每一個(gè)工序的要求，又是符合整個(gè)工藝品過程設(shè)計(jì)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(gè)階段。零件上要求精度及表面光潔度特別高時(shí)，就還要加工一個(gè)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(gè)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(dá)到圖紙要求， 使各主要表面消除粗加工時(shí)留下的誤差達(dá)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(dá)到零售設(shè)計(jì)圖紙的要求，在這個(gè)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(diǎn)在于保證獲得幾個(gè)重要表面的高光潔度或同時(shí)進(jìn)一步提高精度。在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)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(yán)格劃分階段，因?yàn)閲?yán)格劃分階段不可避免地要增加工序的數(shù)目，使成本提高。而在機(jī)械加工工序中間，如果工件要進(jìn)行熱處理，則又是必然要把工藝路線分為熱處理前后兩個(gè)階段。這是因?yàn)闊崽幚硗疠^大的變形，使加工精度和表面光潔度下降，這時(shí)常需靠熱處理后的機(jī)械加工予以修正。工藝路線的劃分階段是指整個(gè)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(shí)，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(shí)可采用集中或分散的原則。工序集中，是使每個(gè)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(jī)床。而工序分散，則因每個(gè)工序的加工內(nèi)容較少，故工序數(shù)目較多，但可使每個(gè)工序使用的設(shè)備、夾具等比較簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)化機(jī)床調(diào)整工作，對(duì)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(shì)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；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(gè)圓與所在端面。數(shù)控加工工藝卡見表 2-3第 10頁(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）表 2-3數(shù)控加工工序卡機(jī)械廠數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)小主軸02000-20工序程序編號(hào)夾具名稱夾具編號(hào)使用設(shè)備車間序號(hào)P0130雞心夾頂尖數(shù)控車床機(jī) 5P0140共步號(hào)工步內(nèi)容加工刀具刀具規(guī)格主軸進(jìn)給速切削深備注面號(hào)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(yè)共頁(yè)工序 1：用三爪卡盤夾緊工件左端，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(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具。 機(jī)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(jī)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、鏜刀、絲錐等） 。第 11頁(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具在固定不重磨刀片時(shí)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(gè)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(qiáng)度和耐用度。刀具參數(shù)設(shè)置數(shù)控車床加工前要對(duì)使用的刀具進(jìn)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(zhǎng)、刀寬等，系統(tǒng)能夠從刀具參數(shù)中識(shí)別所用刀具類型使用錯(cuò)誤時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)則拒絕執(zhí)行加工程序，并給出刀具使用錯(cuò)誤報(bào)警。小主軸的刀具選擇數(shù)控機(jī)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(jī)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(xì)表見表2-4。表 2-4數(shù)控刀具明細(xì)表零件圖號(hào)零件名稱材料數(shù)控刀具程序編號(hào)車間使用設(shè)備02000-20小主軸45明細(xì)表P0130 P0140機(jī) 5數(shù)控車床刀具刀位刀具名稱刀具刀具刀補(bǔ)地址換刀方式加工部位號(hào)號(hào)圖號(hào)直徑長(zhǎng)度直徑長(zhǎng)度自動(dòng) /手動(dòng)設(shè)補(bǔ)償設(shè)定定T1外圓車刀85自動(dòng)T5切槽車刀105自動(dòng)T6球頭車刀85自動(dòng)編制審核批準(zhǔn)年月日共頁(yè)第頁(yè)第 12頁(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)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(jī)夾式）第 13頁(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jìn)給量和切削深度。數(shù)控加工時(shí)對(duì)同一加工過程選用不同的切削用量，會(huì)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(qiáng)度、剛度允許的條件下充分利用機(jī)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(shí)切削用量的選擇粗車時(shí)一般以提高生產(chǎn)率為主，兼顧經(jīng)濟(jì)性和加工成本。提高切削速度、加大進(jìn)給量和切削深度都能提高生產(chǎn)率。其中切削速度對(duì)刀具壽命的影響最大，切削深度對(duì)刀具壽命的影響最小，所以考慮粗加工切削用量時(shí)首先應(yīng)選擇一個(gè)盡可能大的切削深度，其次選擇較大的進(jìn)給速度，最后在刀具使用壽命和機(jī)床功率允許的條件在、下選擇一個(gè)合理的切削速度。2.精車、半精車時(shí)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(jìn)給量。3.數(shù)控車削常用的切削用量對(duì)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(yè)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)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