3900 軸類零件數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

3900 軸類零件數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),零件,數(shù)控,加工,工藝,規(guī)程,設(shè)計(jì) %1234M03T0101S1000G0X60Z1G71U1R1P1Q2X0.5Z0.2F200M05M00M03T0101S1000N1G01X32F180Z0G1X38W-3Z-36X39W-3.83X50.855W-4.97G03X53W-2.3R3G1Z-61X58N2W-5G0X100Z100M03T0202S800G0X40Z-36G01X31F80X39W3X31X39W2X31X38W3X32W-3G0X100Z100M03S600T0303G0X45Z1G82X37.5Z-33F6X37X36.5X36X35.5X35X34.5X34X33.5X33X32.5X32X31.5X31.5G0X100Z400M03T0404S800G0X21Z1G71U1R1P1Q2X-0.5Z0F200M05M00M03T0404S900N1G01X28F200Z0X26W-1Z-20X25X23W-1Z-55.5N2X22G0Z100X100M30%1234M03T0101S1000G0X60Z1G71U1R1P1Q2X0.5Z0F200M05M00M03T0101S1100N1G01X20Z0X58Z-1.84#1=22WHILE[#1]GE[0]#2=5*SQRT[1-#1*#1/484]G1X[2*[31-#2]]Z[#1-22]#1=#1-0.3ENDWN2G1X60G0X100Z400M03T0202S800G0X21Z1G71U1R1P1Q2X-0.5Z0F200M05M00M03T0202S900N1G01X42.02Z0X34.866Z-13.35X28.45Z-33.5N2X20G0Z300M03S500T0303G0X20Z1G1Z-33.5F200X30.4F100X20Z100M03T0404S700G0X25Z1G82X29Z-31F1.5X29.5X29.8X30X30G0Z400X100M301開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)主要有以下內(nèi)容：1.繪制零件圖，了解零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求。2.根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件，對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析。有必要的話，對(duì)原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出修改意見(jiàn)。3.確定毛坯的種類，繪制毛坯圖。4.擬定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程，確定加工方案，選擇各工序的加工設(shè)備和工藝裝備（刀具、夾具、量具、加工設(shè)備等） ，確定各工序的加工余量和工序尺寸，計(jì)算各工序的切削用量和工時(shí)定額，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。5.填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片，機(jī)械加工工序卡片等工藝文件。6.撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)原則1．畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想1）畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的a.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，訓(xùn)練分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)數(shù)控加工方面的知識(shí)；b.通過(guò)對(duì)零件加工方案分析，合理選擇加工機(jī)床，正確分析零件尺寸的能力、確定尺寸、選擇材料，較全面的考慮加工工藝等要求，學(xué)習(xí)數(shù)控加工的一般方法，通用零件、簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原理和過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)的能力；c.進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生計(jì)算、繪圖、數(shù)控編程、數(shù)控操作，熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和處理數(shù)據(jù)的能力。2） 畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)畢業(yè)設(shè)計(jì)通常選擇一般用途的較簡(jiǎn)單機(jī)械零件為題目，設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：零件圖樣工藝分析、工藝方案的比較與優(yōu)先、切屑用量、工序加工程序編制、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。23) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求在加工時(shí)，保證零件加工質(zhì)量；適合一般現(xiàn)場(chǎng)條件，能顯著提高生產(chǎn)效率；降低生產(chǎn)成本，適應(yīng)強(qiáng)；工藝合理，工藝資料齊全，說(shuō)服力強(qiáng)。4）畢業(yè)設(shè)計(jì)的效果通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們綜合利用三年來(lái)所學(xué)知識(shí)，解決基本問(wèn)題，熟悉舊知識(shí)，應(yīng)運(yùn)新知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題，在原來(lái)的基礎(chǔ)上，更進(jìn)一步。為走上工作崗位奠定一定的基礎(chǔ)。5）設(shè)計(jì)的原則 本組同學(xué)認(rèn)為設(shè)計(jì)的原則是從準(zhǔn)備資料到說(shuō)明書(shū)的結(jié)束，應(yīng)在盡量提高生產(chǎn)效率的前提下，降低成本，保證加工質(zhì)量，穩(wěn)定可靠，提高經(jīng)濟(jì)效益。報(bào)告人：日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題：軸類零件數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)系 部 ： 機(jī)電工程系 專 業(yè) ： 數(shù)控技術(shù) 班 級(jí) ： 姓 名 ： 學(xué) 號(hào) ： 導(dǎo) 師 ： 二 O 12 年 4 月 目錄第一章 緒論 ....................................................41.1 國(guó)內(nèi)外數(shù)控發(fā)展概況 .....................................41.2 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) .......................................41.2.1　 性能發(fā)展方向 ...................................41.2.2　 功能發(fā)展方向 ...................................51.2.3　 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 .................................61.3.智能化新一代 PCNC 數(shù)控系統(tǒng) ..............................7第二章 零件數(shù)控加工工藝規(guī)程分析 .................................72.1 零件分析 ...............................................72.2 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 .....................................82.2.1 重要尺寸精度 .....................................82.2.2 表面粗糙度要求 .................................92.2.3 位置精度的要求 .................................92.3 材料分析 ...............................................92.4 零件的毛坯選擇 .........................................92.5 零件的安裝 ............................................10第三章 數(shù)控加工工藝方案的制定 ..................................113.1 工藝過(guò)程設(shè)計(jì) ..........................................113.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇 ..................................113.1.2 制定工藝路線 ....................................113.2 加工機(jī)床的選擇 ........................................123.3 刀具的選擇 ............................................143.4 量具的選擇 ............................................15第四章 切削用量的選擇與計(jì)算 ....................................154.1 軸外圓的切削用量 ......................................164.1.1 確定粗車(chē)時(shí)的切削用量 ap .........................164.1.2 確定半精車(chē)時(shí)的切削用量 ..........................174.1.3 確定精車(chē)時(shí)的切削余量 ............................174.2 鉆孔（Ф21）的切削用量 ................................174.3 鏜孔的切削用量 ........................................184.3.1 確定半精鏜時(shí)的切削用量 ..........................184.3.2 確定精鏜時(shí)的切削用量 ............................184.4 切斷及切退刀槽的切削用量 ..............................194.4.1 切斷時(shí)的切削用量 ................................194.4.2 切退刀槽時(shí)的切削用量 ............................194.5 螺紋切削用量 ..........................................194.5.1 車(chē)梯形螺紋時(shí)的切削用量 ..........................194.5.2 車(chē)內(nèi)螺紋時(shí)的切削用量 ............................19第五章 零件加工及程序的編制 ....................................205.1 加工前的準(zhǔn)備 ..........................................205.2 對(duì)刀 ..................................................215.3 零件的加工 ............................................215.3.1 操作步驟 ........................................215.3.2 工序卡片 ......................................215.3.3 仿真加工圖樣及詳細(xì)編程 ..........................22小 結(jié) ........................................................29參考文獻(xiàn) .......................................................31江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告1摘要本文主要講述軸類零件的工藝過(guò)程和設(shè)計(jì)。 軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到典型零件之一，它主要用來(lái)支撐傳動(dòng)零件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長(zhǎng)度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。本設(shè)計(jì)針對(duì)的是典型的帶有橢圓的復(fù)雜軸類零件，該零件結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，為了保證精度，必須有嚴(yán)格的尺寸要求，和加工工藝，這對(duì)加工難度較大。本文講述了該零件的加工工藝過(guò)程、工藝分析、程序編寫(xiě)、切削參數(shù)選取等內(nèi)容。關(guān)鍵詞：軸類零件 橢圓 工藝 程序編寫(xiě)江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告2第一章 緒論1.1 國(guó)內(nèi)外數(shù)控發(fā)展概況 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開(kāi)始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM 與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC 只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò) CAD/CAM 及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和 CNC 之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過(guò)程中 CNC 只是一個(gè)封閉式的開(kāi)環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正 CAD/CAM 中的設(shè)定量，因而影響 CNC 的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng) CNC 系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC 向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。1.2 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)1.2.1　性能發(fā)展方向江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告3（1）高速高精高效化　速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速 CPU 芯片、RISC 芯片、多 CPU 控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化　包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。（3）工藝復(fù)合性和多軸化　以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門(mén)子 880 系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá) 24 軸。（4）實(shí)時(shí)智能化　早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。1.2.2　功能發(fā)展方向（1）用戶界面圖形化　用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開(kāi)發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前 INTERNET、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告4非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。（2）科學(xué)計(jì)算可視化　科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于 CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過(guò)程的可視化仿真演示等。（3）插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化　多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2 螺旋插補(bǔ)、NANO 插補(bǔ)、NURBS 插補(bǔ)（非均勻有理 B 樣條插補(bǔ)） 、樣條插補(bǔ)（A、B、C 樣條） 、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取＃?）內(nèi)裝高性能 PLC　數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能 PLC 控制模塊，可直接用梯形圖或高級(jí)語(yǔ)言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車(chē)床銑床的標(biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序?qū)嵗脩艨稍跇?biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。（5）多媒體技術(shù)應(yīng)用　多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。1.2.3　體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展（1）集成化　采用高度集成化 CPU、RISC 芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD 以及專用集成電路 ASIC 芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告5軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用 FPD 平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和 CRT 抗衡的新興顯示技術(shù)，是 21 世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。（2）模塊化　硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如 CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。（3）網(wǎng)絡(luò)化　機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作。通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫(huà)面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。（4）通用型開(kāi)放式閉環(huán)控制模式　采用通用計(jì)算機(jī)組成總線式、模塊化、開(kāi)放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴(kuò)展和升級(jí)，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機(jī)封閉式開(kāi)環(huán)控制模式提出的。由于制造過(guò)程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過(guò)程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過(guò)程變量。加工過(guò)程中采用開(kāi)放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。1.3.智能化新一代 PCNC 數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)前開(kāi)發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過(guò)程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代 PCNC 數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代 PCNC 數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告6第二章 零件數(shù)控加工工藝規(guī)程分析2.1 零件分析 圖 2-1 CAD 零件圖技術(shù)要求： （1）銳邊倒角 C1、其余表面按 Ra3.2 加工； （2）未標(biāo)注表面粗糙度為 Ra3.2 ； （3）未注公差尺寸按 IT14 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 軸類零件是較常見(jiàn)的零件之一。此軸類零件一由圓柱面、錐面、圓弧面、臺(tái)階、端面、內(nèi)孔、橢圓、梯形螺紋、三角螺紋和溝槽構(gòu)成，材料為 45 鋼。如圖 1-1 所示的帶橢圓的軸類零件適合采用數(shù)控車(chē)床加工。2.2 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告7零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用性能的前提下，其制造、維修的可行性和經(jīng)濟(jì)性。即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)便于成形，并且成本低，效率高。它的涉及面廣，因此有必要對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析。該零件的視圖符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，位置準(zhǔn)確，表達(dá)清楚；幾何元素之間的關(guān)系準(zhǔn)確；尺寸標(biāo)注基本完整、清晰。2.2.1 重要尺寸精度總長(zhǎng)度為 88±0.05mm；Φ39 外圓的上偏差為 0，下偏差為-0.039，精度等級(jí)達(dá) IT7；Φ53 外圓的上偏差為-0.01，下偏差為-0.04，精度等級(jí)達(dá) IT8；Φ58 外圓表面上偏差為 0，下偏差為-0.03，精度等級(jí)達(dá) IT8；Φ26 內(nèi)孔上偏差為+0.03，下偏差為 0，精度等級(jí)達(dá) IT8.2.2.2 表面粗糙度要求根據(jù)零件的表面工作部位的不同，有不同的表面粗糙度要求。該零件表面粗糙度多處的公差為 1.6um，其它均為 3.2um。2.2.3 位置精度的要求位置精度主要是指裝配傳動(dòng)件的配合軸頸相對(duì)于裝配軸承的支撐軸頸的同軸度，一般精度的軸為 0.01—0.03。根據(jù)該零件圖分析，雖沒(méi)有位置精度要求的標(biāo)注，但在實(shí)際加工過(guò)程中，應(yīng)考慮這些問(wèn)題，保證 Φ53 mm 外圓，Φ39 mm 外圓的同軸度誤差（按一般標(biāo)準(zhǔn)為 0.03） ，內(nèi)孔與軸的垂直度誤差（按一般標(biāo)準(zhǔn)為 0.03）2.3 材料分析該零件材料為 45 鋼。45 表示平均含碳量為 0.45%，它是一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。屬于中碳鋼，強(qiáng)度高，塑性適中，具有綜合的機(jī)械性能，多用于軸、套、齒輪、連桿等部件。該零件的毛坯材料為 45 鋼，強(qiáng)度、硬度、塑形等力學(xué)性能好，切削性能好，工藝性能好，便于加工，能夠滿足使用性能。2.4 零件的毛坯選擇江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告8該零件的毛坯選擇 45 鋼。零件在進(jìn)行加工時(shí)，余量的大小，成本等問(wèn)題在設(shè)計(jì)毛坯時(shí)就要仔細(xì)考慮好。選擇毛坯時(shí)應(yīng)考慮以下因素：A、零件材料的工藝特性，以及零件對(duì)材料組織和性能的要求。由于該零件的形狀帶有橢圓且是偏心的較為復(fù)雜，毛坯結(jié)構(gòu)形狀易獲得，且機(jī)械性能要求不高，可用 45 號(hào)鋼。B、零件的形狀尺寸及生產(chǎn)批量、生產(chǎn)成本。由于該配合件是小批量生產(chǎn)，精度要求較高，為便于精確的尺寸獲得，需做工裝或者夾具。C、毛坯尺寸及加工余量。該零件批量少，精度要求較高，毛坯尺寸較接近零件尺寸，所留加工余量較小。綜上所述，該零件毛坯選擇為軸毛坯 Φ62mm×90mm 棒料。毛坯如圖所示（圖 1-2） 。圖 2-2 毛2.5 零件的安裝該零件的加工選擇數(shù)控車(chē)床。數(shù)控車(chē)的零件安裝方法是一樣的，要合理的選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，注意以下兩點(diǎn)：（1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，以便于提高編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡(jiǎn)便性和精確性。（2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次裝夾后，加工出全部待加工面。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告9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(chē)床通用的三爪自定心卡盤(pán)。三爪自定心卡盤(pán)可以自定心，夾持范圍大，適用于截面為圓形，三角形等軸類和盤(pán)類小型零件。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告10第三章 數(shù)控加工工藝方案的制定3.1 工藝過(guò)程設(shè)計(jì)3.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇a、軸的基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)的選擇：加工時(shí)，使工件在機(jī)床或夾具中占據(jù)正確位置所用的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。根據(jù)相互位置原則、余量最小原則和便于裝夾原則，本零件的粗基準(zhǔn)為 Φ63mm 棒料外圓。精基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、互為基準(zhǔn)原則、便于裝夾原則，確定該零件的精基準(zhǔn)為 M30X1.5-H6 的內(nèi)螺紋。3.1.2 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為小批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以通用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。方案 1：工序 10：下料 Φ62mm×90mm 的棒料 （普通機(jī)床）工序 20：a）鉆 Φ22mm 的通孔工序 30：a、車(chē)梯形螺紋那端的端面及外輪廓 （數(shù)控車(chē)床）b、切梯形螺紋退刀槽c、車(chē)梯形螺紋d、半精鏜→精鏜 Φ23mm 和 Φ26mm 的內(nèi)孔工序 40：a、掉頭軟爪夾 Φ53mm 外圓粗車(chē)→半精車(chē) →精車(chē)外輪廓及橢圓輪廓b、粗車(chē)→半精車(chē)→精車(chē)錐度內(nèi)孔面、內(nèi)孔及螺紋退刀槽c、車(chē) M30×1.5-H7 內(nèi)螺紋工序 50：去毛刺工序 60：檢驗(yàn)江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告11工序 70：入庫(kù)方案 2：工序 10：下料 Φ50mm×108mm 的棒料。 （普通機(jī)床）工序 20：a、鉆 Φ20mm 的通孔。工序 30：a、車(chē)零件帶橢圓端面 （數(shù)控機(jī)床）b、粗車(chē)→半精車(chē)→精車(chē) 58mm 的外圓表面及橢圓c、粗車(chē)→半精車(chē)→精車(chē)錐度內(nèi)孔面、內(nèi)孔及螺紋退刀槽d、車(chē) M30×1.5-H7 內(nèi)螺紋工序:40：a、掉頭，上工裝b、半精車(chē)→精車(chē)外圓輪廓c、切梯形螺紋退刀槽d、車(chē)梯形螺紋工序:50：半精鏜→精鏜 Φ23mm 和 Φ26mm 的內(nèi)孔工序 60： 去毛刺工序 70：檢驗(yàn)工序 80：入庫(kù)比較后的方案 1 是采取工序集中原則，工序比較集中，裝夾次數(shù)少。比較后方案 1 在能保證加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上更有生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，符合加工的工藝要求。3.2 加工機(jī)床的選擇1、要保證加工零件的技術(shù)要求，能加工出合格的產(chǎn)品。2、有利于提高生產(chǎn)率。3、盡可能降低生產(chǎn)成本。選擇教學(xué)設(shè)備華中數(shù)控世紀(jì)星 HNC,具體可參照表 3-1 機(jī)床的型號(hào)來(lái)選擇加工對(duì)象、用途a 加工 Φ250×1000(500)以下軸件，Φ500 以下盤(pán)件；b 加工幾何形狀復(fù)雜，尺寸繁多，精度要求高的軸類(或盤(pán)類)零件；江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告12c 加工圓柱面、圓錐面、階梯面、球面及其它各種回轉(zhuǎn)曲面；d 加工各種公、英制內(nèi)外螺紋；e 能車(chē)削外圓、切槽及倒角，也可以進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、滾壓及鏜削加工；f 適用于中、小批量及單件生產(chǎn)，也可用于復(fù)雜零件的大批量生產(chǎn)表 3-1 機(jī)床的型號(hào)信息表名 稱 單位 規(guī)格床身上最大回轉(zhuǎn)直徑 Φ505床鞍上最大回轉(zhuǎn)直徑 Φ340軸類直徑 Φ250最大車(chē)削直徑盤(pán)類直徑 Φ500最大鉆孔直徑 Φ20最小車(chē)削直徑 Φ20最大車(chē)削長(zhǎng)度 1000；500X 260最大行程Zmm1100；600主軸轉(zhuǎn)速范圍 r/min 20-2000主軸定心軸頸錐度 mm 14°15′錐孔錐度 公制 80主軸通孔直徑 mm Φ65主軸中心至床面高度 mm 290主軸箱主軸中心至地面高度 mm 1000尾架套筒最大行程 mm 80尾架套簡(jiǎn)直徑 mm Φ85尾架尾架套筒錐孔錐度 莫氏 5#X 0.001最小設(shè)定單位Z 0.001X 0.0005最小移動(dòng)量Z 0.001X O.0005最小檢測(cè)單位Zmm0.001X 0.0005-500工進(jìn)Zmm/min0.001-500X 8快進(jìn)Zmm/min12進(jìn)給量及螺距范圍螺紋導(dǎo)程 mm/r O.O01-500驅(qū)動(dòng)方式 電動(dòng)刀位數(shù) 6刀盤(pán)外圓刀方尺寸 mm 25×25江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告13最大鏜刀桿直徑 Φ40刀尖最大回轉(zhuǎn)直徑 Φ400夾具 液壓動(dòng)力卡盤(pán) Φ250機(jī)床外形尺寸(長(zhǎng) x 寬 x 高) mm 3160×1480×1650機(jī)床重量 凈 重 Kg 30003.3 刀具的選擇數(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。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是充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)，能夠正確選擇刀具及切削用量。數(shù)控車(chē)床對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅要求刀具精度高，剛性好，耐熱度高，而且要求安裝、調(diào)整、刃磨方便，斷屑及排屑性好。在全功能數(shù)控車(chē)床上，可預(yù)先安裝 8~12 把刀具，當(dāng)被加工工件改變后，一般不需要跟換刀具就能完成工件的全部車(chē)削加工。為了滿足要求，刀具配備時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1、在可能的范圍內(nèi)，使被加工工件的形狀、尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，從而刀具的種類，實(shí)現(xiàn)不換刀或少換刀，以縮短準(zhǔn)備和調(diào)整時(shí)間。2、使刀具規(guī)格化和通用化，以減少刀具的種類，便于刀具管理。3、盡可能用可轉(zhuǎn)位刀片，磨損后只需更換刀片，增加了刀具的互換性。4、在設(shè)計(jì)或選擇刀具時(shí)，應(yīng)盡量采用高效率、斷屑及排屑性能好的刀具。綜上分析該零件主要以外圓加工為主，數(shù)控加工刀具選擇硬質(zhì)合金車(chē)刀，需 60°外圓車(chē)刀、切斷刀、60°內(nèi)螺紋刀、Φ21mm 鉆頭、鏜刀、內(nèi)切槽刀、梯形螺紋刀。普通加工刀具選擇：車(chē)刀為 20×30mm、圓弧半徑為 0.8mm 高速鋼；鉆頭為 21×100mm、Φ20mm 的高速鋼。表 3-2 左端刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào) 軸類零件 零件名稱典型軸 零件圖號(hào)序號(hào) 刀具號(hào) 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量加工表面 備注1 T0101 硬質(zhì)合金 60°外圓車(chē)刀 1 粗、精車(chē)外輪廓2 T0202 切槽刀，刀寬 4mm 1 車(chē)退刀槽 左江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告143 T0303 硬質(zhì)合金梯形螺紋刀車(chē)刀 1 車(chē)螺紋4 T0404 硬質(zhì)合金鏜刀 1 車(chē)內(nèi)孔表 3-3 右端刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào) 軸類零件 零件名稱典型軸 零件圖號(hào)序號(hào) 刀具號(hào) 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量加工表面 備注1 T0101 硬質(zhì)合金 30°外圓車(chē)刀 1 粗、精車(chē)外輪廓2 T0202 硬質(zhì)合金鏜刀 1 車(chē)內(nèi)孔 左3 T0303 硬質(zhì)合內(nèi)槽刀 1 車(chē)退刀槽4 T0404 硬質(zhì)合內(nèi)螺紋刀 1 車(chē)內(nèi)螺紋3.4 量具的選擇數(shù)控加工主要用于單件小批量生產(chǎn)，所以一般選用通用量具，如游標(biāo)卡、百分表、千分尺等。精度必須與加工精度相適應(yīng)。選擇的量具（表 3-4）表 3-4編號(hào) 量具測(cè)量范圍（mm）讀數(shù)值(mm)測(cè)量長(zhǎng)度(mm)示值誤差(mm)1 游標(biāo)卡尺（GB1214—85） 0—200 0.02 0—200 ±0.022 外徑千分尺（JB1081-75） 18—35 0.01 18—35 0.0153 內(nèi)徑千分尺（JB1081-75） 18—35 0.01 18—35 0.0154螺紋環(huán)規(guī)（JB3934—83）M30X1.5-H6Tr38X6江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告15第四章 切削用量的選擇與計(jì)算正確的切削用量，對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高切削效率和經(jīng)濟(jì)效益，具有重要意義。切削用量的選擇主要依據(jù)工件材料、加工精度和表面粗糙度的要求，還應(yīng)考慮刀具合理的耐用度、工藝系統(tǒng)剛性及機(jī)床效率等條件。由于切削速度 Vc對(duì)刀具壽命影響最大，其次為進(jìn)給量 f,影響最小的是背吃刀量 ap,因此，選擇切削用量的步驟是先確定背吃刀量 ap,再選擇進(jìn)給量 f,最后再確定切削速度 Vc,必要時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率是否允許。所以，其基本原則是：首先應(yīng)選擇一個(gè)盡可能大的背吃刀量 ap，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量 f，最后，在刀具耐用度和機(jī)床功率允許的情況下選擇一個(gè)合理的切削速度 Vc。4.1 軸外圓的切削用量4.1.1 確定粗車(chē)時(shí)的切削用量 ap1）背吃刀量的 ap的選擇：工件下料為 45 號(hào)鋼棒料，大小為 62mm×90mm,粗車(chē)至 Φ60mm,表面有硬化層、氧化皮或硬雜質(zhì)等，但在加工余量（指半徑方向上）不多并比較均勻，且加工工藝系統(tǒng)剛性足夠，應(yīng)使背吃刀量一次性切除余量 A，即：a p=A，查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 11-1 可知 A=(50-46)/2=2mm,單邊留 1mm 做半精車(chē)、精車(chē)余量，取粗車(chē)背吃刀量 ap=1mm。2）確定進(jìn)給量 f：查查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 11-1 可知，f=0.4～0.5mm/r,根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，初步選定 f=0.45mm/r.3)確定切削速度 Vc：查查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 11-5 可知，Vc=2.17～2.667m/s，考慮到進(jìn)給量較大取 Vc=2m/s。4)確定主軸轉(zhuǎn)速 n,由公式:n=1000v/πd=（1000×2）/(3.14×60)=10.62r/s江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告16根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 n=12.5r/s。此時(shí)切削速度為：Vc=πdn/1000=（3.14×60×12.5）/1000=2.36m/s此速度小于預(yù)得切削速度，故可用。5）校驗(yàn)機(jī)床效率：查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 11-6~11-9 可求得切削力的公式及相關(guān)數(shù)據(jù)。主切削力為：Fz=9.81×60ZFZ·CFZ·aXFZp·fYZF·uZFZ·KFZ =9.18×60-0.15×270×1× 0.450.75×12.73-0.15×0.92×0.95=2407（N）切削功率：P m=FZ·Vc·10-3=4.7(kw)由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得,機(jī)床電機(jī)功率 PE=7.5（kw）,取機(jī)床傳動(dòng)效率 Л=0.8 時(shí)：Pm=1.66m/s 時(shí)，查得 f=0.25~0.39mm/r,根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 f=0.36mm/r。3）確定切削速度 VC與機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，查表 11-5 可知 VC=2.17~2.667m/s,根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 VC=2.2m/s，按公式得主軸轉(zhuǎn)速：n=(1000V)/πd=(1000×2.2)/(3.14×48)=14.59r/s根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 n=15r/s，按公式算得實(shí)際切削速度為：VC=（π·d·n）/1000=(3.14×48×14.5)/1000=2.18m/s此切削速度小于預(yù)估切削速度，故可用。由于半精車(chē)切削力較小，故一般不需校驗(yàn)。最后選定半精車(chē)切削余量為： ap=0.75mm， f=0.36mm/r， V C=2.18m/s，n=900r/min4.1.3 確定精車(chē)時(shí)的切削余量1）確定背吃刀量 ap 取 ap=0.25mm。2）確定進(jìn)給速度 f 查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 11-2，預(yù)估計(jì)切削速度VC>1.66m/s 時(shí)，查得 f=0.25~0.39mm/r,根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 f=0.30mm/r。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告173）確定切削速度 VC與機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，查表 11-5 可知 VC=2.17~2.667m/s,根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 VC=2.4m/s.按公式得主軸轉(zhuǎn)速：n=(1000V)/πd=（1000×2.4）/(3.14×46.5)=16.44r/s。按機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 n=16.66r/s。按公式算得切削速度為:VC=（π·d·n）/1000=（3.14×46.5×16.4）/1000=2.39m/s。由于精車(chē)切削力較小，故一般不需校驗(yàn)，最后選定精車(chē)切削用量為：ap=0.25mm，f=0.30mm/r，V C=2.39m/s，n=1000r/min4.2 鉆孔（Ф21）的切削用量1、確定進(jìn)給量 f 由鉆頭材料課查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 11-10 可知f=0.39~0.45mm/r,根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 f=0.3m/s。2、確定切削速度 VC 由鉆頭材料課查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 11-12 可知 VC=0.25m/s。3、確定主軸轉(zhuǎn)速 n，由公式:n=1000v/πd=（1000×0.25）/（3.14×21）=3.79r/s。按機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 n=4.17r/s。按公式算得切削速度為:VC=（π·d·n）/1000=（3.14×20×4.17）/1000=0.26m/s。4、校驗(yàn)機(jī)床效率：查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 11-14 可求得切削力的公式及相關(guān)數(shù)據(jù)。主切削力為：M=CM·d0XM·fYM·KM·10-3=333.54×201.9×0.30.8×（239/735） 0.75×10-3=200(N·m)切削功率：P m=2π·M·n·10 -3=5.2 (kw)由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得,機(jī)床電機(jī)功率 PE=7.5（kw）,取機(jī)床傳動(dòng)效率 Л=0.8 時(shí)：Pm= Pm·Л=7.5×0.8=6(kw)。所以，機(jī)床功率足夠 ，最后選定的鉆孔切削用量為：f=0.3mm/r, Vc= 0.26m/s，n= 250r/min4.3 鏜孔的切削用量4.3.1 確定半精鏜時(shí)的切削用量1）確定背吃刀量 ap 由工藝可知 ap=1.5mm 。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告182）確定進(jìn)給速度 f 查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 11-3 可知f=0.15~0.3mm/r，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 f= 0.3m/r。3）確定切削速度 Vc 取 Vc=0.5m/s。4）確定主軸轉(zhuǎn)速 n，由公式：n=1000v/πd=（1000×0.5）/(3.14×20)=7.96r/s。根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 n=8.33r/s。因此切削速度為:VC=（π·d·n）/1000=（3.14×20×8.33）/1000=0.52m/s。最后選定半精鏜切削用量為：ap=1.5mm，f=0.3mm/r，V C=0.52m/s，n=500r/min4.3.2 確定精鏜時(shí)的切削用量1）確定背吃刀量 ap 由工藝可知 ap=0.5mm 。2）確定進(jìn)給速度 f 查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 11-3 可知f=0.15~0.3mm/r，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 f= 0.2m/r。3）確定切削速度 Vc 取 Vc =0.30m/s。4）確定主軸轉(zhuǎn)速 n 由公式：n=1000v/πd=（1000×0.3）/(3.14×23)=4.15r/s。根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 n=4.17r/s。此時(shí)切削速度為：VC=（π·d·n）/1000=（3.14×23×4.17）/1000=0.30m/s。最后選定精鏜切削用量為：ap=0.5mm，f=0.2mm/r，VC=0.30m/s，n=250r/min4.4 切斷及切退刀槽的切削用量4.4.1 切斷時(shí)的切削用量1）確定進(jìn)給速度 f 查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 11-4 可知f=0.19~0.25mm/r。根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，初步 f=0.2m/r。2）確定切削速度 Vc 取 Vc =0.5mm/s。3）確定主軸轉(zhuǎn)速 n 由公式：n=1000v/πd=（1000×0.5）/(3.14×46)=3.46r/s。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告19根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 n=3.50r/s。此時(shí)切削速度為：VC=（π·d·n）/1000=（3.14×46×3.50）/1000=0.51m/s。最后選定切斷切削用量為：f=0.2mm/r，V C=0.51m/s，n=210r/min4.4.2 切退刀槽時(shí)的切削用量1）確定進(jìn)給速度 f 查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 11-4 可知f=0.19~0.25mm/r。根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，初步 f=0.1m/r。2）確定切削速度 Vc 取 Vc =0.3mm/s。3）確定主軸轉(zhuǎn)速 n 由公式n=1000v/πd=（1000×0.3）/(3.14×26.85)=3.56r/s。根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 n=3.50r/s。此時(shí)切削速度為：VC=（π·d·n）/1000=（3.14×26.85×3.50）/1000=0.29m/s。最后選定切退刀槽切削用量為：f=0.2mm/r，V C=0.29m/s，n=210r/min4.5 螺紋切削用量4.5.1 車(chē)梯形螺紋時(shí)的切削用量1）確定背吃刀量 ap ap=0.9mm2）確定切削速度 VC 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表 10-161 可知：VC=36~64m/min,初步選定 VC=36m/min，即 0.6m/s。3）確定主軸轉(zhuǎn)速 n 由公式：n=1000v/πd=（1000×0.6）/(3.14×38)=5.03r/s。根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 n=7.0r/s。此時(shí)切削速度為：VC=（π·d·n）/1000=（3.14×38×7.0）/1000=0.84m/s。最后選定梯形螺紋切削用量為：江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告20ap =0.9mm，V C=0.66m/s，n=420r/min4.5.2 車(chē)內(nèi)螺紋時(shí)的切削用量1）確定背吃刀量 ap ap=0.9mm2）確定切削速度 VC 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表 10-161 可知：VC=29~51m/min,初步選定 VC=30m/min，即 0.5m/s。3）確定主軸轉(zhuǎn)速 n 由公式：n=1000v/πd=（1000×0.5）/(3.14×30)=6.37r/s。根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 n=6.33r/s。此時(shí)切削速度為：VC=（π·d·n）/1000=（3.14×30×6.33）/1000=0.66m/s。最后選定內(nèi)螺紋切削用量為：ap =0.9mm，V C=0.49m/s，n=380r/min江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告21第五章 零件加工及程序的編制零件的實(shí)際加工，是檢驗(yàn)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是否成功的有力標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)零件實(shí)際加工，更能理論聯(lián)系實(shí)際，找出畢業(yè)設(shè)計(jì)中的紕漏與不足，從而得以改善，讓設(shè)計(jì)更加完美、準(zhǔn)確，另一方面也讓我們獲得更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提升我們的專業(yè)技能。5.1 加工前的準(zhǔn)備在零件加工前，有必要根據(jù)零件圖紙進(jìn)行零件工藝及工藝結(jié)構(gòu)性性分析、工藝方案的制定以及切削用量的確定等理論分析，然后結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行加工。在加工前，進(jìn)行如下準(zhǔn)備：1、加工設(shè)備選擇。根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)條件，選擇數(shù)控教學(xué)華中數(shù)控世紀(jì)星系統(tǒng)CK6150 機(jī)床。2、毛坯準(zhǔn)備。在普車(chē)實(shí)訓(xùn)中按零件毛坯尺寸下料。3、刀具量具準(zhǔn)備。根據(jù)方案中的選擇，在刀具室領(lǐng)取所需刀具量具。4、程序編寫(xiě)。詳見(jiàn)附錄三。在零件實(shí)際加工中，嚴(yán)格按照學(xué)院實(shí)訓(xùn)要求，穿戴好實(shí)訓(xùn)服，遵守各規(guī)章制度，按要求操作設(shè)備，注意生產(chǎn)安全。5.2 對(duì)刀加工中，一般采用試切對(duì)刀法。首先對(duì) Z 軸，當(dāng)?shù)蹲叩饺缦聢D時(shí)，進(jìn)入“刀具補(bǔ)償”→“刀偏表”→“試切長(zhǎng)度” ，光標(biāo)移動(dòng)到刀具所在到位號(hào)，輸入 Z0（或 Z+N，需要平端面，保證零江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告22件長(zhǎng)度尺寸時(shí)）→按“測(cè)量” ，此時(shí) Z 軸就對(duì)好了，如圖 5-1圖 5-1再對(duì) X 軸，當(dāng)?shù)蹲叩饺缦聢D時(shí)，主軸停，用卡尺測(cè)量 d， ， “刀具補(bǔ)償”→“刀偏表”→“試切直徑” ，光標(biāo)移動(dòng)到刀具所在刀位號(hào)，輸入所測(cè) d 的值，→按“測(cè)量” ，此時(shí) X 軸就對(duì)好了，如圖 5-2。圖 5-2此外，槽刀、螺紋刀、鏜刀對(duì)刀時(shí)，基本按此方法進(jìn)行。但一般不須重新切削，可用其刀尖對(duì)在已切表面，再在相應(yīng)的刀位號(hào)輸入 X、Z 值，操作時(shí)要穩(wěn)重細(xì)心。5.3 零件的加工首先為了保證程序毫無(wú)誤差，一般手動(dòng)編寫(xiě)程序，在數(shù)控仿真軟件里試運(yùn)行程序。再輸入實(shí)際操作機(jī)床中，加工前，先空運(yùn)行程序，檢驗(yàn)程序，根據(jù)機(jī)床實(shí)際情況調(diào)整數(shù)值，即使程序錯(cuò)誤也不會(huì)浪費(fèi)毛坯件，也便于及時(shí)修改程序。最后，確定所有程序的路線、加工工藝都無(wú)誤后，便可對(duì)零件進(jìn)行加工。5.3.1 操作步驟選擇“自動(dòng)循環(huán)”方式→點(diǎn)擊控制面板上“PROG” →輸入程序名→“自動(dòng)”→“循環(huán)啟動(dòng)”→“冷卻液”→完成一系列操作后，數(shù)控機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)加工。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告235.3.2 工序卡片根據(jù)總體數(shù)據(jù)編制工藝卡如下：表 5-3 數(shù)控加工工藝卡 1單位名稱 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào)典型軸工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車(chē)間001 O001 三爪自定心卡盤(pán) CK6150 數(shù)控車(chē)間工步號(hào)工步內(nèi)容 刀具號(hào) 主軸轉(zhuǎn)速r/min進(jìn)給速度mm/r背吃刀量 mm備注1 粗、精車(chē)外輪廓T0101 1000 200 12 車(chē)退刀槽 T0202 600 1003 車(chē)梯形螺紋 T0303 6004 車(chē)內(nèi)孔 T0404 1000 200 1表 5-4 數(shù)控加工工藝卡 4單位名稱 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào)典型軸工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車(chē)間002 O002 三爪自定心卡盤(pán) CK6150 數(shù)控車(chē)間工步號(hào)工步內(nèi)容 刀具號(hào) 主軸轉(zhuǎn)速r/min進(jìn)給速度mm/r背吃刀量 mm備注1 粗、精車(chē)外輪廓T0101 1000 200 1江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告242 車(chē)內(nèi)孔 T0202 1000 200 13 車(chē)退刀槽 T0303 6004 車(chē)內(nèi)螺紋 T0404 6005.3.3 仿真加工圖樣及詳細(xì)編程零件第一道工序編程如下在零件的端面設(shè)立工件坐標(biāo)系零件左端車(chē)削軌跡及效果圖順序號(hào) 程序內(nèi)容 程序說(shuō)明%1234 程序名M03T0101S1000 啟動(dòng)主軸主軸正轉(zhuǎn)G0X60Z1 快速定位G71U1R1P1Q2X0.5Z0.2F200 復(fù)合切削循環(huán)M05 主軸停止測(cè)量，以便改刀具補(bǔ)償M00 程序暫停M03T0101S1100 啟動(dòng)主軸主軸正轉(zhuǎn)，開(kāi)始精江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告25加工 N1G01X32F180 精加工起點(diǎn) X 軸坐標(biāo)Z0 精加工起點(diǎn) Z 軸坐標(biāo)G1X38W-3 倒角Z-36 直線插補(bǔ)X39 直線插補(bǔ)W-3.83 直線插補(bǔ)X50.855W-4.97 車(chē)削錐面G03X53W-2.3R3 圓弧插補(bǔ)G1Z-61 直線插補(bǔ)X58 直線插補(bǔ)N2W-5 直線插補(bǔ)G0X100Z100 快速退刀刀安全距離M03T0202S800 啟動(dòng)主軸、換 2 號(hào)刀G0X40Z-36 快速定位G01X31F80 切槽（刀寬 4mm）X39 退刀W3 直線插補(bǔ)X31 切槽（刀寬 4mm）X39 退刀W2 直線插補(bǔ)X31 切槽（刀寬 4mm）X38 退刀W3 直線插補(bǔ)X32W-3 倒角G0X100 快速退刀Z100 快速退刀M03S600T0303 啟動(dòng)主軸，換 3 號(hào)刀G0X45Z1 快速定位G82X37.5Z-33F6 螺紋車(chē)削江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告26X37 螺紋車(chē)削X36.5 螺紋車(chē)削X36 螺紋車(chē)削X35.5 螺紋車(chē)削X35 螺紋車(chē)削X34.5 螺紋車(chē)削X34 螺紋車(chē)削X33.5 螺紋車(chē)削X33 螺紋車(chē)削X32.5 螺紋車(chē)削X32 螺紋車(chē)削X31.5 螺紋車(chē)削X31.5 螺紋車(chē)削G0X100Z400 快速退刀M03T0404S800 啟動(dòng)主軸，換 4 號(hào)刀G0X21Z1 快速定位G71U1R1P1Q2X-0.5Z0F200 復(fù)合車(chē)削循環(huán)M05 主軸停止測(cè)量，以便改刀具補(bǔ)償M00 程序暫停M03T0404S900 啟動(dòng)主軸主軸正轉(zhuǎn)，開(kāi)始精加工 N1G01X28F200 直線插補(bǔ)Z0 直線插補(bǔ)X26W-1 倒角Z-20 直線插補(bǔ)X25 直線插補(bǔ)X23W-1 倒角 Z-55.5 直線插補(bǔ)N2X22 直線插補(bǔ)江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告27G0Z100 快速退刀X100 快速M(fèi)30 程序結(jié)束，返回起始段零件第二道工序編程如下在零件的端面設(shè)立工件坐標(biāo)系零件右端車(chē)削軌跡及效果圖順序號(hào) 程序內(nèi)容 程序說(shuō)明%1234 程序名M03T0101S1000 啟動(dòng)主軸G0X60Z1 快速定位 G71U1R1P1Q2X0.5Z0F200 復(fù)合車(chē)削循環(huán)M05 主軸停止測(cè)量，以便改刀具補(bǔ)償M00 程序暫停江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告28M03T0101S1100 啟動(dòng)主軸主軸正轉(zhuǎn)，開(kāi)始精加工 N1G01X20 直線插補(bǔ)Z0 直線插補(bǔ)X58 直線插補(bǔ)Z-1.84 直線插補(bǔ)#1=22 宏程序車(chē)離心橢圓定義長(zhǎng)半軸WHILE[#1]GE[0] 判斷循環(huán)#2=5*SQRT[1-#1*#1/484] 定義短半軸G1X[2*[31-#2]]Z[#1-22] 直線插補(bǔ)#1=#1-0.3 進(jìn)刀量ENDW 結(jié)束宏程序N2G1X60 直線插補(bǔ) G0X100 快速退刀 Z100 快速退刀M03T0202S800 啟動(dòng)主軸G0X21Z1 快速定位 G71U1R1P1Q2X-0.5Z0F200 復(fù)合車(chē)削循環(huán)M05 主軸停止測(cè)量，以便改刀具補(bǔ)償M00 程序暫停M03T0202S900 啟動(dòng)主軸主軸正轉(zhuǎn)，開(kāi)始精加工 N1G01X42.02 直線插補(bǔ)Z0 直線插補(bǔ)X34.866Z-13.35 車(chē)錐面X28.45 直線插補(bǔ)Z-33.5 直線插補(bǔ)N2X20 直線插補(bǔ)G0Z100 快速退刀江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告29M03S500T0303 換 3 號(hào)刀，啟動(dòng)主軸G0X20Z1 快速定位G1Z-33.5F200 直線插補(bǔ)X30.4F100 鏜內(nèi)孔槽X20 退刀G0Z100 快速退刀M03T0404S700 換 4 號(hào)刀G0X25Z1 快速定位G82X29Z-31F1.5 內(nèi)孔螺紋車(chē)削X29.5 內(nèi)孔螺紋車(chē)削X29.8 內(nèi)孔螺紋車(chē)削X30 內(nèi)孔螺紋車(chē)削X30 內(nèi)孔螺紋車(chē)削G0Z100 快速退刀X100 快速退刀M30 程序結(jié)束，返回起始段 加工最后零件效果圖江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告30小 結(jié)本設(shè)計(jì)在老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成，從設(shè)計(jì)任務(wù)選擇、繪圖、方案論證確定到具體設(shè)計(jì)和資料整理，無(wú)不凝聚著老師的心血和汗水。在此指導(dǎo)老師表示深深的感謝和崇高的敬意。“不積硅步，無(wú)以至千里” ，本設(shè)計(jì)能夠順利完成，也歸功各個(gè)專業(yè)任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我們能很好的掌握運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在畢業(yè)設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。同時(shí)也感謝本組同學(xué)的辛勤付出和努力，我們本著統(tǒng)一的目標(biāo)，在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，本組同學(xué)積熱情積極、充分發(fā)揮了各自的才能和長(zhǎng)處，大家相互探討設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)，廣泛聽(tīng)取意見(jiàn)，運(yùn)用專業(yè)知識(shí)選擇并統(tǒng)一了最好意見(jiàn)，有效的解決了我們?cè)谠O(shè)計(jì)中的各個(gè)難題和困難。最后，也感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中給我們提供無(wú)私幫助并傳授經(jīng)驗(yàn)的其他老師和同學(xué)。畢業(yè)設(shè)計(jì)，是我在大學(xué)里更是學(xué)生時(shí)代的最后一次作業(yè)，我想這次作業(yè)，是我完成最認(rèn)真、投入心血最大的一次。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我也發(fā)現(xiàn)自身只是的缺乏和不足，從而更好更徹底地認(rèn)識(shí)、規(guī)劃、完善自己，去適應(yīng)這種競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì)現(xiàn)實(shí)，我將會(huì)在以后的工作中做得更好,更完善。三年的校園生活，讓我感受到了老師孜孜不倦的教誨和無(wú)微不至的關(guān)懷，江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告31讓我有了更成熟的心智和豁達(dá)的心胸，學(xué)到了永不停息的終身學(xué)習(xí)理念。在此，衷心的感謝各位老師！江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告32參考文獻(xiàn)[1].朱鵬超 易春陽(yáng)主編《機(jī)械基礎(chǔ)》[M].北京：高等教育出版社，2006.[2].何紅華 馬振寶主編《互換性與測(cè)量技術(shù)》[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.[3].許圣群主編《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1991.[4].張耀宸主編《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)》[M].北京：航空工業(yè)出版社，1993.[5].上海機(jī)電設(shè)計(jì)研究院主編《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1987.[6].陸劍中 孫家寧主編《金屬切削原理與刀具》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[7].袁哲俊 劉華明主編《刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.[8].周虹主編《數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與程序編制》[M].北京：人民郵電出版社，2009.[9].蘇朱勇主編《數(shù)控機(jī)床操作與編程》[M].武漢：華中師范大學(xué)出版社，2007.[10].劉慎玖主編《機(jī)械制造工藝案例教程》[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告33