數(shù)控車床畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目 軸類零件數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 系 部 機(jī)械與汽車工程系 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù)專業(yè) 班 級(jí) 08數(shù)控1班 姓 名 (學(xué)生) 指導(dǎo)教師 (老師) 完成日期 2011年5月30日 0第 0 頁(yè) 共 57 頁(yè)目 錄第一章 開題報(bào)告4第二章 設(shè)計(jì)任務(wù)書6第三章 前言9第三章 機(jī)械加工零件圖10第五章 數(shù)控加工說(shuō)明書115.1 零件圖分析115.1.1 形狀分析115.1.2 尺寸分析115.1.3 材料分析115.1.4 技術(shù)要求分析115.1.5 尺寸鏈的計(jì)算125.2 根據(jù)前述分析選擇機(jī)床125.2.1 型號(hào)125.2.2 參數(shù)125.3 裝夾方案的確定125.3.1 定位方案12

2、5.3.2 定位的原理分析125.3.3 定位基準(zhǔn)的選擇135.3.4 本工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中的定位分析135.4 夾緊方案145.4.1 夾緊原則145.4.2 夾緊力及結(jié)構(gòu)分析145.5 數(shù)控車床的裝夾找正145.5.1 找正裝夾145.5.2 找正方法145.6 夾具的選擇155.6.1 數(shù)控車床夾具的定義和分類155.6.2 夾具作用155.7 刀具選擇165.8 加工方案的確定175.8.1 加工順序的安排分析175.8.2 切削用量的選擇175.8.3 加工余量確定205.9 對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定215.10 工序與工步的劃分225.11 加工路線的確定235.12 確定工件坐標(biāo)系235

3、.13 裝配工藝245.13.1 機(jī)器裝配的基本概念255.13.2 螺紋聯(lián)接的基本知識(shí)255.13.3 加工零件的鏈接255.14 加工中的難點(diǎn)與解決方案26第六章 注意事項(xiàng)266.1 數(shù)控車床操作注意事項(xiàng)266.2 成品自檢數(shù)據(jù)27第七章 數(shù)控加工程序 2810.1 基點(diǎn)（或節(jié)點(diǎn)）的計(jì)算2810.2 程序清單28附錄一常用公制螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量33附錄二數(shù)控機(jī)床設(shè)備安全操作規(guī)程33附錄三標(biāo)準(zhǔn)公差表34第八章 機(jī)械加工綜合工藝過(guò)程卡35第九章 機(jī)械加工工序卡36第十章 數(shù)控加工刀具卡片54第十一章 設(shè)計(jì)小結(jié)55第十二章 致謝56第十三章 參考文獻(xiàn)57畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題 目： 產(chǎn)品9

4、零件數(shù)控加工工藝及編程 系 部： 機(jī)械與汽車工程系 專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 學(xué)生姓名： (學(xué)生) 學(xué) 號(hào)： 200808330065 指導(dǎo)教師： (老師) 下發(fā)時(shí)間： 2010年09月25日 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告設(shè)計(jì)題目產(chǎn)品9零件數(shù)控加工工藝及編程師生聯(lián)系方式姓 名聯(lián)系電話手 機(jī)電子信箱/QQ備 注指導(dǎo)老師(老師)畢業(yè)學(xué)生(學(xué)生)15115155810554341463選題背景、意義選題背景：通過(guò)對(duì)本課題的理論研究、設(shè)計(jì)和實(shí)踐，從而深入學(xué)習(xí)并熟練地掌握典型的數(shù)控加工工藝編程、設(shè)計(jì)和數(shù)控加工的全過(guò)程。選題意義：本次設(shè)計(jì)從理論到生產(chǎn)實(shí)踐都涉及到零件加工工藝的分析、刀具的選擇與安裝、夾具的設(shè)置、工藝路線的確

5、定、切削參數(shù)的選取、電腦軟件的繪圖等方面的知識(shí)。研 究?jī)?nèi) 容1、 根據(jù)零件的圖紙進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析，確定合理的裝夾方案，擬定加工工藝路線。2、 根據(jù)零件的材料和加工方法，合理地選擇切削用量和刀具，用繪圖軟件進(jìn)行繪圖并模擬加工。3、 進(jìn)行手動(dòng)編程，并擬定數(shù)控加工工序卡。4、繪制加工工藝清單。加工路 線方案1、 加工2件左端，48外圓、錐孔及螺紋底孔至尺寸2、 切斷，保證長(zhǎng)度為503、 掉頭校正，倒角并加工M30x1.5內(nèi)螺紋4、 加工件1左端44、48及內(nèi)腔尺寸5、 切斷保證長(zhǎng)度為976、 掉頭夾44x20，加工右端SR10球面，23、29.8至尺寸7、 切槽26x5，加工外螺紋M30x1.5

6、8、 將件2旋入件1，以件1右端為編程零點(diǎn)，組合加工圓弧面畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告計(jì) 劃進(jìn) 度1、二0一0年九月二十五日至二0一0年十一月二十八日 寫好開題報(bào)告，為畢業(yè)設(shè)計(jì)正式做準(zhǔn)備2、二0一0年九月二十五日至二0一0年十月十日 畫好零件圖、對(duì)零件圖進(jìn)行工藝分析、確定加工方案3、二0一0年十月十日至二0一0年十月三十日 工序、工步的安排、定好切削參數(shù)，編制數(shù)控加工程序4、二0一0年十月三十日至二0一0年十一月十八日 填寫工藝過(guò)程卡片、工序卡片，對(duì)設(shè)計(jì)的資料進(jìn)行裝訂5、二0一0年十一月二十二日至二0一0年十一月二十四日 準(zhǔn)備畢業(yè)答辯、完成課題指導(dǎo)老師意見（對(duì)本選題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的

7、預(yù)測(cè)）指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日開題組意 見組長(zhǎng)簽名: 年 月 日2010屆數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 系 部 機(jī)械與汽車工程系 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 班 級(jí) 數(shù)控1班 學(xué)生姓名 (學(xué)生) 指導(dǎo)教師 (老師) 學(xué) 號(hào) 20080833065 一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題 產(chǎn)品9零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)二、 內(nèi)容和要求1、 繪制產(chǎn)品9零件圖一張（比例1：1）2、 編制制產(chǎn)品9零件機(jī)械加工工藝過(guò)程卡一套3、 編制數(shù)控加工工藝文件一套4、 編寫數(shù)控加工程序（可以用介質(zhì)記載）5、 編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份三、 任務(wù)及要求： 1、 根據(jù)材料的切削加工特點(diǎn)，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，確定加工方案。 2、 運(yùn)用手工編程或借助

8、MasterCAM軟件完成零件數(shù)控程序編制并獲得數(shù)控程序。 3、撰寫不少于5000字的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 四、進(jìn)度安排及完成時(shí)間：1、準(zhǔn)備階段時(shí)間及內(nèi)容時(shí) 間：二0一0年九月二十五日至二0一0年十一月二十八日 內(nèi) 容：了解設(shè)計(jì)內(nèi)容，熟悉零件圖紙，搜集有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)資料，零件加工工藝設(shè)計(jì)方法。 2、確定設(shè)計(jì)方案時(shí)間與內(nèi)容時(shí) 間：二0一0年九月二十五日至二0一0年十月十日 內(nèi) 容：完成文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告的撰寫，提出解決課題問(wèn)題的初步方案，并對(duì)方案優(yōu)、缺點(diǎn)進(jìn)行比較，并分析實(shí)施可行性，按實(shí)際條件確定實(shí)施方案。 3、畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間與內(nèi)容時(shí) 間：二0一0年十月十日至二0一0年十月三十日 內(nèi) 容：分析材料的性能，

9、了解材料的切削加工特點(diǎn)，對(duì)需要加工零件進(jìn)行工藝分析，確定加工正確的方案，并采用手工編程或運(yùn)用MasterCAM軟件完成零件數(shù)控程序編制并獲得數(shù)控程序。 4、撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書及要求時(shí) 間: 二0一0年十月三十日至二0一0年十一月十八日 要 求：按懷化職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 5、畢業(yè)答辯工作及要求時(shí) 間：二0一0年十一月二十二日至二0一0年十一月二十四日 要 求：畢業(yè)答辯準(zhǔn)備，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯，答辯組根據(jù)答辯情況綜合評(píng)定。五、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書格式要求1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的裝訂順序封面、目錄、任務(wù)書、零件圖、機(jī)械加工工藝過(guò)程卡、機(jī)械加工工序卡、數(shù)控加工工藝文件、數(shù)

10、控加工程序、致謝、參考文獻(xiàn)。2、書寫及排版要求2.1頁(yè)面紙為A4；標(biāo)準(zhǔn)字體間距，標(biāo)準(zhǔn)行間距；頁(yè)邊距為左3cm，右2cm，上下各2cm。2.2“目錄”二字用四號(hào)黑體，下空二行為章、節(jié)、小節(jié)，采用小四號(hào)宋體。頁(yè)碼放在行末。2.3正文用五號(hào)宋體，頁(yè)碼居中。2.4表格：表格按章順序編寫，如：表3-1表示第三章第一表。表應(yīng)有標(biāo)題，標(biāo)題放在表上方，用五號(hào)宋體，表內(nèi)必須按規(guī)定的符號(hào)注明單位。表中文字可根據(jù)需要采用小于小四號(hào)字體（中文宋體，英文Arial字體）。2.5計(jì)算公式：公式書寫應(yīng)在文中另起一行，居中書寫。公式后應(yīng)注明編號(hào)，該編號(hào)按章順序編排。公式的編號(hào)加圓括號(hào)，放在公式右邊行末，公式和編號(hào)之間不加虛線

11、。2.6“致謝”二字用四號(hào)黑體，內(nèi)容為五號(hào)宋體。2.7“參考文獻(xiàn)”四字用四號(hào)黑體，內(nèi)容用五號(hào)宋體。六、提前實(shí)習(xí)畢業(yè)學(xué)生要求1、提前實(shí)習(xí)畢業(yè)學(xué)生在時(shí)間上應(yīng)嚴(yán)格服從以上的安排，并且應(yīng)按規(guī)定時(shí)間主動(dòng)與教研室聯(lián)系，通過(guò)一定方式獲取畢業(yè)課題，超過(guò)規(guī)定時(shí)間未獲取的，按自動(dòng)放棄處理。以后補(bǔ)做需要課題可主動(dòng)與教研室聯(lián)系獲取畢業(yè)課題，教研室將按學(xué)院要求視情況收取一定的費(fèi)用。2、畢業(yè)指導(dǎo)學(xué)院系部原則上安排專業(yè)指導(dǎo)教師，若需要老師指導(dǎo)的學(xué)生可以主動(dòng)與其相應(yīng)的指導(dǎo)教師聯(lián)系，并要求填寫好老師的每次指導(dǎo)評(píng)語(yǔ)；若不方便聯(lián)系，可以就地以實(shí)習(xí)師傅為指導(dǎo)教師，同樣要求填寫好老師的每次指導(dǎo)評(píng)語(yǔ)。3、在11月21日前帶上畢業(yè)論文（一

12、式二份，并有指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ)）返校。若因工作離不開，可主動(dòng)地利用發(fā)郵件形式，提前向?qū)I(yè)教研室主任寫出書面申請(qǐng)，在申請(qǐng)中應(yīng)寫明原因，獲得允許后方可申請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)答辯，時(shí)間另行安排（一般安排在某個(gè)休息日，便于老師集中）。3.1網(wǎng)絡(luò)答辯時(shí)在同一個(gè)地方工作的學(xué)生應(yīng)盡量約定在同一個(gè)時(shí)間進(jìn)行；3.2網(wǎng)絡(luò)答辯按規(guī)定應(yīng)收取一定的費(fèi)用。七、其它：1、以上安排時(shí)間若與教學(xué)進(jìn)程相沖突，本安排將以教學(xué)進(jìn)程為準(zhǔn)，作出適當(dāng)調(diào)整，具體安排另行通知。2、本任務(wù)書解釋權(quán)在教研室，可詢問(wèn)教研室主任或指導(dǎo)教師。 摘 要隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在企業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。數(shù)控機(jī)床是一種高效的自動(dòng)化加工設(shè)備，它嚴(yán)格按照加工程序，自動(dòng)的對(duì)被

13、加工工件進(jìn)行加工。本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)數(shù)控加工的工藝特點(diǎn)、加工零件工藝性等進(jìn)行分析，選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過(guò)程，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)說(shuō)明書以數(shù)控車床車削軸類零件為例，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機(jī)床，制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等，編寫加工零件的程序。按照說(shuō)明書要求將加工出零件，并對(duì)零件自檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，說(shuō)明在加工過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。關(guān)鍵字：工藝分析、刀具、切削用量、加工程序前 言本設(shè)計(jì)說(shuō)明書是根據(jù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書要求編寫的。數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這

14、個(gè)基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。 在我國(guó)，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來(lái)取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以PC平臺(tái)為基礎(chǔ)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。但是，我國(guó)在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問(wèn)題，特別是在技術(shù)創(chuàng)新能力、商品化進(jìn)程、市場(chǎng)占有率等方面情況尤為突出。在新世紀(jì)到來(lái)時(shí)，如何有效解決這些問(wèn)題，使我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路，從整體上全面邁入世界先進(jìn)行列，使我們?cè)趪?guó)際競(jìng)爭(zhēng)中有舉足輕重的地位，將是數(shù)控研究開發(fā)部門和生產(chǎn)廠家所面臨的重

15、要任務(wù)。 現(xiàn)就一軸套類零件數(shù)控車削加工工藝分析舉例。軸套類零件是數(shù)控車削加工中常見的零件之一。其輪廓曲線由直線-圓弧、圓弧-圓弧、圓弧-非圓曲線以及螺紋等組成.加工中多采用兩三爪卡盤裝夾,加工工藝過(guò)程大同小異，下面以下圖所示的平軸套類零件為例,分析其數(shù)控車削加工工。第 11 頁(yè) 共 57 頁(yè)第三章 零件圖 第五章 產(chǎn)品說(shuō)明書5.1 零件圖分析5.1.1 形狀分析零件屬于短軸套類，該零件由圓弧、直線、階梯孔、螺紋等表面組成。件1是軸類零件總長(zhǎng)度為97mm,從左到右依次為：長(zhǎng)19mm直徑為44mm圓柱面、直徑為48mm連接半徑55mm圓弧，有5X26退刀槽，公稱直徑為30mm的普通螺紋；長(zhǎng)20mm

16、的直徑為23的圓柱；直徑為20mm的球面；左端有直徑為20mm深度為29mm的孔，直徑為24mm深度為21mm且連接半徑25的圓弧。件2是套類零件總長(zhǎng)為50mm，半徑55mm圓弧連接直經(jīng)48mm圓柱；M30X20內(nèi)螺紋及1:10錐度，該零件屬于配合件，由M30X1.5螺紋相配合。5.1.2 尺寸分析 ：零件圖可知兩零件總長(zhǎng)公差為0.05mm，外徑48，23，24，30，件2有1:10內(nèi)圓錐面、48mm圓柱面、44mm圓柱面和24mm內(nèi)圓柱面、5X26槽左端面、件2左端面表面粗糙度Ra為1.6m，其余表面粗糙度Ra為3.2m，該零件粗糙度較低需粗、精加工完成。件1左端內(nèi)臺(tái)階孔24mm的軸線A基準(zhǔn)

17、對(duì)左端面的垂直度公差為0.030mm與5X26槽左端面件垂直度公差為0.05mm。件2孔軸線B基準(zhǔn)對(duì)兩端面的垂直度公差為0.025mm，件1和件2的R55圓弧度為0.04mm，螺紋中徑、頂徑公差代號(hào)為6G、內(nèi)螺紋差代號(hào)為6H，其余尺寸公差等級(jí)在IT12。5.1.3 材料分析 毛坯材料為45#，強(qiáng)度、硬度、塑性等力學(xué)性能好，切削性能、熱處理性能等加工工藝性能好，便于加工，能夠滿足使用性能。其屈服點(diǎn)為355Mpa，抗拉強(qiáng)度為600Mpa，斷后伸長(zhǎng)率為16%，斷面收縮率為40%。毛坯下料為55mm150mm、55mm65mm。 圖5-1 三維毛抷圖 表5-1 45號(hào)鋼的力學(xué)性能：牌號(hào)力學(xué)性能用途s/

18、b/5(%)4535560016這類中碳鋼的綜合力學(xué)性能和切削加工性能均較好，可用于制造受力較大的零件，如主軸、曲軸、齒輪等5.1.4 技術(shù)要求分析銳邊倒角為C0.3為去毛刺，圓弧過(guò)渡光滑為保證裝配的精確性，其余尺寸公差等級(jí)IT12，表示該零件大部分尺寸要求較低。5.1.5 尺寸鏈的計(jì)算 封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)基本尺寸減所有減環(huán)的基本尺寸，封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)的上偏差減所有減環(huán)的下偏差，封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)的下偏差減所有減環(huán)的上偏差。5.2 根據(jù)前述分析選擇機(jī)床5.2.1 型號(hào)1）機(jī)床的選擇機(jī)床選擇的原則：要保證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格的產(chǎn)品。有利于提高生產(chǎn)率。盡可能降

19、低生產(chǎn)成本(加工費(fèi)用)。根據(jù)毛坯的材料和類型、零件輪廓形狀復(fù)雜程度、尺寸大小、加工精度、工件數(shù)量、生產(chǎn)條件等要求，選用CK6140車床。5.2.2 參數(shù)該車床配有FANUC0i系統(tǒng)。該數(shù)控車床為機(jī)、電、液、氣四位一體，按照人機(jī)工程學(xué)宜人化進(jìn)行布局設(shè)計(jì)，全封閉防護(hù)，操作簡(jiǎn)便。用于加工圓柱形、圓錐形和各種成型回轉(zhuǎn)表面，可車削各種螺紋，以及對(duì)盤形類零件進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔和鏜孔加工。同時(shí)，CK6140床采用四方轉(zhuǎn)位刀架。5.3 裝夾方案的確定5.3.1 定位方案根據(jù)零件的尺寸、精度要求和生產(chǎn)條件，選擇最常用的車床通用的三爪自定心卡盤。三爪自定心卡盤可以自動(dòng)定心，夾持范圍大，適用于截面為圓形、三角形、

20、六邊形的軸類和盤類中小型零件。該零件屬于軸套內(nèi)零件，三爪自定心卡盤可以滿足加工需求，左端面和外圓作為定位基準(zhǔn)，右端面中心為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。5.3.2 定位的原理分析在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，為保證工件的加工精度和加工質(zhì)量，必須使工件位于機(jī)床上的正確位置，也就是通常所說(shuō)的“定位”，然后將它固定也就是通常所說(shuō)的“夾緊”。工件在機(jī)床上定位與夾緊的過(guò)程稱為工件的裝夾過(guò)程。數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求，一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能保證零件與機(jī)床坐標(biāo)系之間的準(zhǔn)確尺寸關(guān)系。依據(jù)零件毛料的狀態(tài)和數(shù)控機(jī)床的安裝要求，應(yīng)選取能保證加工質(zhì)量、滿足加工需要的夾具。在這個(gè)傳動(dòng)軸加工

21、過(guò)程中，數(shù)控車床CK6140配有的三爪自定心卡盤，可滿足加工需要。 5.3.3 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)即在加工中工件裝夾定位時(shí)的基準(zhǔn)。數(shù)控車床加工軸套類及輪類零件的加工定位基準(zhǔn)只能是被加工件的外圓表面、內(nèi)圓表面或零件端面中心孔。 定位基準(zhǔn)的選擇包括定位方式的選擇和被加工件定位面的選擇。 在數(shù)控車削加工中，較短軸類零件的定位方式通常采用一端外圓固定，即用三爪卡盤、四爪卡盤或彈簧套固定工件的外圓表面，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(guò)長(zhǎng)會(huì)在切削過(guò)程中產(chǎn)生變形，工件懸伸過(guò)長(zhǎng)還會(huì)增大加工誤差甚至掉活。 對(duì)于切削長(zhǎng)度較長(zhǎng)的軸類零件可以采用一夾一頂，或采用兩頂尖定位。在裝夾方式允許的條件下，

22、零件的軸向定位面盡量選擇幾何精度較高的表面。粗基準(zhǔn)的選擇：用未加工過(guò)的表面所作的定位基準(zhǔn)，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮的問(wèn)題是如何使各道工序均有足夠的加工余量以及工件安裝的穩(wěn)定性。一般，在粗基準(zhǔn)的選擇時(shí)，為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)，盡量選用面積大而平整的表面為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。粗基準(zhǔn)一般不重復(fù)使用，同一尺寸方向的粗基準(zhǔn)一般只能使用一次。所以，考慮到上述因素，選擇圓棒料的精加工表面左端面為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇：用已加工過(guò)的表面所作的定位基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮的問(wèn)題是如何保證零件的加工精度以及安裝可靠。選擇原則為： 基準(zhǔn)重合原則，基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，自

23、為基準(zhǔn)原則，互為基準(zhǔn)，保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便的原則?？紤]到上述定位基準(zhǔn)選擇要求，確定坯料軸線和右端面為定位基準(zhǔn)。5.3.4 本工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中的定位分析用三爪自定心卡盤夾毛坯255mm外圓55X65加工左端，夾48X50加工面右端，夾毛坯155mm外圓，探出100mm左右，車零件左端，掉頭夾44X20加工面右端，將件2 旋入件一加工圓弧面?？偣灿兴拇窝b夾。裝夾時(shí)盡量裝夾部分較長(zhǎng)，并且保證不影響加工部分，保證軸線與端面垂直。根據(jù)零件圖的分析我們選用三爪自動(dòng)定心卡盤。 圖5-2 定位簡(jiǎn)圖5.4夾緊方案5.4.1夾緊原則金屬切削加工過(guò)程中，為保證工件定位時(shí)確定的正確位置，防止工件在切削力

24、、離心力、慣性力或重力等作用下產(chǎn)生位移和振動(dòng)，必須將工件夾緊。這種保證加工精度和安全生產(chǎn)的裝置稱為夾緊裝置。5.4.2夾緊力及結(jié)構(gòu)分析對(duì)夾緊的基本要求 工件在夾緊過(guò)程中，不能改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 夾緊力的大小適當(dāng)，既要保證工件在加工過(guò)程中的位置不能發(fā)生任何變動(dòng)，又要使工件不產(chǎn)生大的夾緊變形；同時(shí)也要使得加工振動(dòng)現(xiàn)象盡可能小。 操作方便、省力、安全。 夾緊裝置的自動(dòng)化程度及復(fù)雜程度，應(yīng)與工件的批量大小相適應(yīng)。 （2）夾緊力方向和夾緊點(diǎn)的確定 夾緊力應(yīng)盡可能朝向主要定位基準(zhǔn)，這樣可以保證夾緊工件時(shí)不破壞工件的定位，影響工件的加工精度要求。 夾緊力方向應(yīng)有利于減少夾緊力，要求能夠在最小的

25、夾緊力作用下，完成零件的加工過(guò)程。 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的方向和方位上，這一原則對(duì)剛性較差的零件特別重要，可以保證零件的夾緊變形量最小。 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近零件的加工表面，保證主要夾緊力的作用點(diǎn)與加工表面之間的距離最短，可有效提高零件裝夾的剛性，減少加工過(guò)程中的振動(dòng)。 夾緊力的作用方向應(yīng)在定位支撐的有效范圍內(nèi)，不破壞零件的定位要求。5.5 數(shù)控車床的裝夾找正5.5.1 找正裝夾 數(shù)控車床進(jìn)行工件的裝夾時(shí)，必須將工件表面的回轉(zhuǎn)中心軸線，即工件坐標(biāo)系的Z軸，找正到與數(shù)控車床的主軸中心軸線重合。5.5.2 找正方法 同于普通車床找正工件的的找正方法。一般用打表找正。通過(guò)調(diào)整卡爪，使得

26、工件坐標(biāo)系的Z軸與數(shù)控車床的主軸回轉(zhuǎn)中心軸線重合。 單件的偏心工件在安裝時(shí)常常采用找正安裝。使用三爪自動(dòng)定心卡盤裝夾較長(zhǎng)的工件時(shí)，由于工件較長(zhǎng)，工件遠(yuǎn)離三爪自動(dòng)定心卡盤夾持部分的旋轉(zhuǎn)中心與車床主軸的旋轉(zhuǎn)中心不重合，此時(shí)必須進(jìn)行工件的安裝找正。在三爪自動(dòng)定心卡盤的精度不高時(shí)，安裝工件時(shí)也需要進(jìn)行工件的裝夾找正。5.6 夾具的選擇數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求，一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能保證零件與機(jī)床坐標(biāo)系之間的準(zhǔn)確尺寸關(guān)系。依據(jù)零件毛料的狀態(tài)和數(shù)控機(jī)床的安裝要求，應(yīng)選取能保證加工質(zhì)量、滿足加工需要的夾具。在此階梯軸零件加工過(guò)程中，選用三爪自定心卡盤，其定位

27、準(zhǔn)確、拆卸方便等優(yōu)越性可滿足此零件的加工需要。5.6.1 數(shù)控車床夾具的定義和分類在數(shù)控車床上用于裝夾工件的裝置稱為車床夾具。車床夾具可分為通用夾具和專用夾具兩大類。通用夾具是指能夠裝夾兩種或兩種以上工件的夾具，例如車床上的三爪卡盤，四爪卡盤,彈簧卡套和通用心軸等；專用夾具是專門為加工某一特定工件的某一工序而設(shè)計(jì)的夾具。三爪卡盤三爪卡盤是最常用的車床也是數(shù)控車床的通用卡具。三爪卡盤最大的優(yōu)點(diǎn)是可以自動(dòng)定心。它的夾持范圍大，但定心精度不高，不適合于零件同軸度要求高時(shí)的二次裝夾。三爪卡盤常見的有機(jī)械式和液壓式兩種。液壓卡盤裝夾迅速，方便，但夾持范圍小，尺寸變化大時(shí)需重新調(diào)整卡爪位置。數(shù)控車床經(jīng)常采

28、用液壓卡盤，液壓卡盤特別適用于批量加工。5.6.2 夾具作用數(shù)控車削加工過(guò)程中，夾具是用來(lái)裝夾被加工工件的，因此必須保證被加工工件的定位精度，并盡可能做到裝卸方便,快捷。擇夾具時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮通用夾具。使用通用夾具無(wú)法裝夾，或者不能保證被加工工件與加工工序的定位精度時(shí)，才采用專用夾具。專用夾具的定位精度較高，成本也較高。專用夾具的作用為：(1)保證產(chǎn)品質(zhì)量(2)提高加工效率(3)解決車床加工中的特殊裝夾問(wèn)題(4)擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 使用專用夾具可以完成非軸套，非輪盤類零件的孔、軸、槽和螺紋等的加工，可擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。圖5-3 夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖5.7 刀具選擇 數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比，有

29、許多不同的要求，主要有以下特點(diǎn)：剛性（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及熱變形小；互換性好，便于快速換刀；壽命高，切削性能穩(wěn)定、可靠；刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時(shí)間；刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇迹岳谇行嫉呐懦?；系列化、?biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理。在機(jī)械制造業(yè)中采用數(shù)控車削的方法加工螺紋是目前常用的方法。與普通車削相比，螺紋車削的進(jìn)給速度要高出10倍，螺紋刀片刀尖處的作用力要高 1001000倍，切削速度較快，切削力較大和作用力聚集范圍較窄導(dǎo)致螺紋的加工難度高。所以要從刀具的幾何參數(shù)、切屑液和程序的編輯3個(gè)方面來(lái)提高數(shù)控車削螺紋的精度常用的車刀按其用途不同，可分為外圓車刀、端面車刀、切

30、斷刀、內(nèi)孔車刀、螺紋車刀和成形車刀等根據(jù)零件圖紙，此零件加工時(shí)要用到的刀具有外圓車刀、端面車刀、切斷刀、螺紋車刀。加工此零件需95車刀加工端面、圓柱面，切槽刀加工槽和切斷；選擇螺紋車刀車螺紋，麻花鉆用來(lái)鉆孔。圖5-4 此零件所需 93外圓刀 螺紋刀 60內(nèi)螺紋刀 鏜孔刀 切斷刀 中心鉆 麻花鉆數(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。CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，使得在數(shù)控加工中直接利用CAD的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)成為可能，特別是DNC系統(tǒng)微機(jī)與數(shù)控機(jī)床的聯(lián)接，使得設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃及編程的整個(gè)過(guò)程全部在計(jì)算機(jī)上完成，一般不需要輸出專門的工藝文件

31、。目前，許多CAD/CAM軟件包都提供自動(dòng)編程功能，這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規(guī)劃的有關(guān)問(wèn)題，如，刀具選擇、加工路徑規(guī)劃、切削用量設(shè)定等，編程人員只要設(shè)置了有關(guān)的參數(shù)，就可以自動(dòng)生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床完成加工。因此，數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的，這與普通機(jī)床加工形成鮮明的對(duì)比，同時(shí)也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)，能夠正確選擇刀刃具及切削用量5.8 加工方案的確定5.8.1 加工順序的安排分析加工順序按先車端面，然后遵循由粗到精，由進(jìn)到遠(yuǎn)，先內(nèi)后外，程序段最少，走刀路線最短以及特殊情況特殊處理的原

32、則確定。5.8.2 切削用量的選擇數(shù)控編程時(shí)，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、進(jìn)給速度及背吃刀量等。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)揮刀具的切削性能，保證合理的刀具壽命，充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度的提高生產(chǎn)率，降低成本。1）主軸轉(zhuǎn)速的確定（1）車外圓時(shí)主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來(lái)選擇。其計(jì)算公式為n=1000v/d其中 v 切削速度（m/min），由刀具壽命決定； n 主軸轉(zhuǎn)速（r/min）； d 工件直徑或刀具直徑（mm）。（2）車螺紋時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速在車削螺紋時(shí)，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距

33、P（或?qū)С蹋┐笮?、?qū)動(dòng)電機(jī)的升降頻特性，以及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響，故對(duì)于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床推薦車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)為：n（1200/P）k式中P被加工螺紋螺距，；k保險(xiǎn)系數(shù)，一般取為80。主軸轉(zhuǎn)速n最后要根據(jù)上述計(jì)算值、機(jī)床說(shuō)明書而定，選取機(jī)床有的或較接近計(jì)算值的轉(zhuǎn)速。2）進(jìn)給速度的確定進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精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。確定進(jìn)給速度的原則是：（1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給

34、速度。一般在100200mm/min范圍內(nèi)選取。（2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。（3）當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求較高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小一些，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。（4）當(dāng)?shù)毒呖招谐蹋貏e是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。3）背吃刀量的確定背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)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，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，可以留少許加工余量，一般為0.20.5mm。切削用量的選擇是否合理，對(duì)于能否充分發(fā)揮機(jī)床

35、潛力與刀具的切削性能，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本和安全操作具有很重要的作用。車削用量的具體選擇如下：粗車時(shí)，首先選擇一個(gè)盡可能大的背吃刀量，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量，最后確定一個(gè)合適的切削速度。精車時(shí)，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且均勻，因此選擇較小的背吃刀量和進(jìn)給量。如何確定加工時(shí)的切削速度，除了可參考數(shù)控加工技術(shù)表5-2列出的數(shù)值外，主要根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。表5-2 數(shù)控車削用量推薦表 工件材料工件材料切削深度/mm切削速度/（m.min-1）進(jìn)給量/（mm.r-1）刀具材料碳素鋼 (b 600Mpa）粗加工5760800.20.4YT類粗加工23801200.20.4精加工0

36、.20.31201500.10.2鉆中心孔500800W18Cr4V鉆孔300.10.2切斷（寬度5mm）701100.10.2YT類此外，在安排粗、精車削用量時(shí)，應(yīng)注意機(jī)床說(shuō)明書給定的允許切削用量范圍，對(duì)于主軸采用交流變頻調(diào)速的數(shù)控車床，由于主軸在低轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩降低，尤其應(yīng)注意此時(shí)的切削用量選擇。合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。具體要考慮以下幾個(gè)因素： 切削深度t。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，t就等于

37、加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。 切削寬度L。一般L與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中，一般L的取值范圍為：L=（0.60.9）d。 切削速度v。提高v也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施，但v與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著v的增大，刀具耐用度急劇下降，故v的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時(shí)，v可采用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí)，v可選200m/min以上。 主軸轉(zhuǎn)速n

38、(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度v來(lái)選定。計(jì)算公式為：v=nd/1000。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開關(guān)，可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。 進(jìn)給速度vF。vF應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來(lái)選擇。vF的增加也可以提高生產(chǎn)效率。加工表面粗糙度要求低時(shí)，vF可選擇得大些。在加工過(guò)程中，vF也可通過(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用，量化生產(chǎn)線的形成，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。在數(shù)控程序的編制過(guò)程中，要在人機(jī)交互狀態(tài)下即時(shí)選擇刀具和

39、確定切削用量。因此，編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平。 表5-3 刀具切削用量刀具號(hào)刀具名切削用量T010195外圓車刀S=800（粗）S=1000（精）F=0.2F=0.1Ap=2Ap=0.2T02024mm切槽刀S=600F=0.05AP=刀厚T0303外螺紋車刀S=600F=1.5AP=0.2560中心鉆S=800F=0.2Ap=0.219.8麻花鉆S=400F=0.2AP=刀直經(jīng)T0404內(nèi)鏜孔刀S=800（粗）S=1000（精）F=0.2F=0.1Ap=1.5Ap=0.228麻花

40、鉆S=400F=50AP=刀直經(jīng)T050560內(nèi)螺紋車刀S=600F=1.5AP=0.25 注：第九章、第十章附加工工藝卡與刀具卡下附計(jì)算公式：1. 切削速度 Vc Vc = d n / 1000 = d n / 3182. 進(jìn)給量 f Vf = n f3. 背吃刀量ap ap = dw dm / 24. 主軸轉(zhuǎn)數(shù) n n = 1000 v / (d)5. 車螺紋主軸轉(zhuǎn)數(shù) n n 1200 / P K5.8.3 加工余量確定加工余量是指加工過(guò)程中所切去的金屬層厚度。余量有總加工余量和工序余量之分。由毛坯轉(zhuǎn)變?yōu)榱慵倪^(guò)程中，在某加工表面上切除金屬層的總厚度，稱為該表面的總加工余量（亦稱毛坯余量）

41、；一般情況下，總加工余量并非一次切除，而是分在各工序中逐漸切除，故每道工序所切除的金屬層厚度稱為該工序加工余量（簡(jiǎn)稱工序余量）。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差，毛坯余量是毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計(jì)尺寸之差。由于工序尺寸有公差，故實(shí)際切除的余量大小不等。下圖表示工序余量與工序尺寸的關(guān)系。由圖可知，工序余量的基本尺寸（簡(jiǎn)稱基本余量或公稱余量）Z可按下式計(jì)算對(duì)于被包容面： Z=上工序基本尺寸本工序基本尺寸對(duì)于包容面： Z=本工序基本尺寸上工序基本尺寸下圖 工序余量與工序尺寸及其公差的關(guān)系( a)被包容面(軸) (b)包容面(孔)為了便于加工，工序尺寸都按“入體原則”標(biāo)注極限偏差，即被包容面的工序尺

42、寸取上偏差為零；包容面的工序尺寸取下偏差為零。毛坯尺寸則按雙向布置上、下偏差。工序余量和工序尺寸及其公差的計(jì)算公式：Z=Zmin+Ta (1-1) Zmax=Z+Tb= Zmin+Ta +Tb (1-2)式中 Zmin最小工序余量；Zmax最大工序余量；Ta上工序尺寸的公差；Tb本工序尺寸的公差。由于毛坯尺寸、零件尺寸和各道工序的工序尺寸都存在誤差，所以無(wú)論是總加工余量，還是工序加工余量都是一個(gè)變動(dòng)值，出現(xiàn)了最大和最小加工余量，它們與工序尺寸及其公差的關(guān)系可用圖5-5說(shuō)明。由圖可以看出，公稱加工余量為前工序和本工序尺寸之差，最小加工余量為前工序尺寸的最小值和本工序尺寸的最大值之差；最大加工余量

43、為前工序尺寸的最大值和本工序尺寸的最小值之差。工序加工余量的變動(dòng)范圍（最大加工余量與最小加工余量之差）等于前工序與本工序的工序尺寸公差之和。 圖 5-5 工序尺寸及其公差的關(guān)系5.9對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定工件裝夾方式確定后，即可通過(guò)確定工件原點(diǎn)來(lái)確定工件坐標(biāo)系。如果要運(yùn)行這一程序來(lái)加工工件，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系開始運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)一般通過(guò)對(duì)刀來(lái)確定，所以，該點(diǎn)又稱為對(duì)刀點(diǎn)。在編制程序時(shí)，要正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的位置。對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置原則是：（1）便于數(shù)值處理和簡(jiǎn)化程序編制；（2）易于找正并在加工過(guò)程中便于查找；（3）引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具或機(jī)床上，盡

44、可能設(shè)在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。換刀點(diǎn)是指加工過(guò)程中需要換刀時(shí)刀具的相對(duì)位置點(diǎn)。換刀點(diǎn)往往設(shè)在工件的外部，以能順利的換刀、不碰撞工件和其他部件為準(zhǔn)。本零件將對(duì)刀點(diǎn)設(shè)在裝夾后右端面中心，換刀點(diǎn)設(shè)在離對(duì)刀點(diǎn)x、z方向分別為100，100的位置。5.10 工序與工步的劃分在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序可以比較集中，一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工序。常用工序劃分原則有：（1）保證精度原則。數(shù)控加工要求工序應(yīng)盡可能集中，通常粗、精加工在一次裝夾下完成，為減少熱變形和切削力變形對(duì)工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應(yīng)將粗、精加工分開進(jìn)行。此時(shí)可用不同的機(jī)床或不同的刀具進(jìn)行加工，通常在一次安裝中，

45、不允許將零件的某一部分表面加工完畢后，再加工零件的其他表面。對(duì)軸類或盤類零件，將待加工面先粗加工，留少量余量再精加工，以保證表面質(zhì)量要求。對(duì)軸上有孔、螺紋加工的工件，應(yīng)先加工表面而后加工孔、螺紋。（2）提高生產(chǎn)效率的原則。在數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時(shí)間，應(yīng)在需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再換另一把刀來(lái)加工其他部位。同時(shí)應(yīng)盡量減少空行程，當(dāng)用同一把刀加工工件的多個(gè)部位時(shí)，應(yīng)以最短的路線到達(dá)各加工部位。一般工序劃分有以下幾種方式：（1）按零件裝卡定位方式劃分工序由于每個(gè)零件結(jié)構(gòu)形狀不同，各加工表面的技術(shù)要求也有所不同，故加工時(shí)，其定位方式則各有差異。一般加工外形時(shí)，以內(nèi)形定位；

46、加工內(nèi)形時(shí)又以外形定位。因而可根據(jù)定位方式的不同來(lái)劃分工序。（2）粗、精加工劃分工序根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來(lái)劃分工序時(shí)，可按粗、精加工分開的原則來(lái)劃分工序，即先粗加工再精加工。此時(shí)可用不同的機(jī)床或不同的刀具進(jìn)行加工。通常在一次安裝中，不允許將零件某一部分表面加工完畢后，再加工零件的其他表面。如圖2-18所示的零件，應(yīng)先切除整個(gè)零件的大部分余量，再將其表面精車一遍，以保證加工精度和表面粗糙度的要求。（3）按所用刀具劃分工序?yàn)榱藴p少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在一次裝夾中，盡可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，然后再換另一把刀

47、加工其他部位。在專用數(shù)控機(jī)床和加工中心中常采用這種方法。工步的劃分：工步的劃分主要從加工精度和效率兩方面考慮。在一個(gè)工序內(nèi)往往需要采用不同的刀具和切削用量，對(duì)不同的表面進(jìn)行加工。為了便于分析和描述較復(fù)雜的工序，在工序內(nèi)又細(xì)分為工步。下面以加工中心為例來(lái)說(shuō)明工步劃分的原則：（1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分開進(jìn)行。（2）對(duì)于既有銑面又有鏜孔的零件，可先銑面后鏜孔，使其有一段時(shí)間恢復(fù)，可減少由變形引起的對(duì)孔的精度的影響。（3）按刀具劃分工步。某些機(jī)床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)時(shí)間比換刀時(shí)間短，可采用按刀具劃分工步，以減少換刀次數(shù)，提高加工生產(chǎn)率?？傊?，工序與工步的劃分

48、要根據(jù)具體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求等情況綜合考慮。按照上述劃分原則，綜合本零件的工藝性。故加工此零件1劃分九個(gè)工序，有13個(gè)工步；其中調(diào)頭后加工有六道工序，有7個(gè)工步。零件2劃分八個(gè)工序，有11個(gè)工步；其中調(diào)頭后加工有五道工序，有7個(gè)工步，件1和件2有組合后一個(gè)工序包括2個(gè)工步。5.11 加工路線的確定在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對(duì)刀點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)起，直至結(jié)束，加工程序所經(jīng)過(guò)的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路線的確定原則主要有以下幾點(diǎn)：（1）應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率高。（2）應(yīng)盡量縮短加工路線，既可以

49、減少程序段，又可以減少刀具空程移動(dòng)時(shí)間。（3）應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，以減少編程工作量。此外，確定加工路線時(shí)，還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還是多次走刀完成加工。按照上述原則，確定如下加工路線： 1、 加工2件左端，48外圓、錐孔及螺紋底孔至尺寸；2、切斷，保證長(zhǎng)度為50；3、掉頭校正，倒角并加工M30x1.5內(nèi)螺紋；4、加工件1左端44、48及內(nèi)腔尺寸；5、切斷保證長(zhǎng)度為97；6、掉頭夾44x20，加工右端SR10球面，23、29.8至尺寸；7、切槽26x5，加工外螺紋M30x1.5；8、將件2旋入件1，以件1右端為編程零點(diǎn)，組合加工圓弧面；5.12 確定工件坐標(biāo)

50、系裝夾毛坯55mm外圓，平端面，對(duì)刀，將工件原點(diǎn)設(shè)在右端面中心（此端面為精加工表面，以后不再加工）。換刀點(diǎn)選在離對(duì)刀點(diǎn)x、z方向分別為100，100的位置。圖5-6刀具起點(diǎn)設(shè)置(工件坐標(biāo)系)設(shè)置工件坐標(biāo)系時(shí)，刀具起點(diǎn)位置可以不變，通過(guò)G50指令的設(shè)定，把工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)在所需要的工件位置上，如圖5-5所示。圖5-7設(shè)置工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定在工件左端面位置：G50 X200 Z210工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定在工件右端面位置：G50 X200 Z100工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定在卡爪前端面位置：G50 X200 Z190顯然，當(dāng)G50指令中相對(duì)坐標(biāo)值A(chǔ)、B不同或改變刀具的刀具起點(diǎn)位置，所設(shè)定工件坐標(biāo)系原

51、點(diǎn)的位置也發(fā)生變化。通過(guò)對(duì)刀操作，運(yùn)用G50指令可以建立起刀點(diǎn)或換刀點(diǎn)相對(duì)于工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置關(guān)系。其具體操作步驟如下：1） 回參考點(diǎn)操作用HOME（回參考點(diǎn)）方式，進(jìn)行回參考點(diǎn)操作，通過(guò)刀具返回機(jī)床零點(diǎn)消除刀具運(yùn)行中插補(bǔ)的累積誤差。2） 試切削操作用手動(dòng)方式操縱機(jī)床，首先切削工件外圓表面，然后保持刀具在方向位置不變，沿Z方向退刀，記錄顯示在屏幕上X方向坐標(biāo)值Xt，并測(cè)量試切后的工件外圓直徑D。然后切削工件的右端面，保持刀具在Z方向位置不變，沿X方向退刀，記錄顯示屏幕上Z方向坐標(biāo)值Zt。3）設(shè)定刀具起點(diǎn)位置用手搖脈沖發(fā)生器移動(dòng)刀具，使刀具移動(dòng)至CRT屏幕上所顯示的坐標(biāo)位置（Xt+A-D，Zt

52、+B），這樣將刀尖置于所要求的起刀點(diǎn)位置（A，B）上，此時(shí)如果執(zhí)行G50 XA ZB指令代碼，則CRT顯示的刀尖坐標(biāo)位置（A，B），即數(shù)控系統(tǒng)用新建立的工件坐標(biāo)系取代了原來(lái)的坐標(biāo)系。5.13 裝配工藝裝配就是把加工好的零件按一定的順序和技術(shù)要求連接到一起，成為一部完整的機(jī)器（或產(chǎn)品），它必須可靠地實(shí)現(xiàn)機(jī)器（或產(chǎn)品）設(shè)計(jì)的功能。機(jī)器的裝配工作，一般包括：裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、試車等。它不僅是制造機(jī)器所必需的最后階段，也是對(duì)機(jī)器的設(shè)計(jì)思想、零件的加工質(zhì)量和機(jī)器裝配質(zhì)量的總檢驗(yàn)。5.13.1 機(jī)器裝配的基本概念任何機(jī)器都是由零件、套件、組件、部件等組成的。為保證有效地進(jìn)行裝配工作，通常將機(jī)器劃分為若干能

53、進(jìn)行獨(dú)立裝配的部分，稱為裝配單元。零件是組成機(jī)器的最小單元，它是由整塊金屬或其他材料制成的。零件一般都預(yù)先裝成套件、組件、部件后才安裝到機(jī)器上。套件是在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上一個(gè)或若干個(gè)零件構(gòu)成。它是最小的裝配單元。組件是在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干套件及零件而構(gòu)成的。如機(jī)床主軸箱中的主軸，在基準(zhǔn)軸件上裝上齒輪、套、墊片、鍵及軸承的組合件稱為組件。部件是在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干組件、套件和零件構(gòu)成的。部件在機(jī)器中能完成一定的、完整的功用。例如車床的主軸箱裝配就是部件裝配。在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干部件、組件、套件和零件就成為整個(gè)機(jī)器，把零件和部件裝配成最終產(chǎn)品的過(guò)程，稱之為總裝。例如臥式車床就是以床身為基準(zhǔn)零件，裝上主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱等部件及其它組件、套件、零件所組成。螺紋的聯(lián)接與擰緊是裝配作業(yè)