第一篇：8軸類零件的加工工藝分析 習(xí)題

2012~2013學(xué)年度第二學(xué)期《機(jī)械制造工藝學(xué)》導(dǎo)學(xué)案 編制人：呂全海 審核人：

課題：軸類零件的加工工藝分析習(xí)題

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.知識(shí)點(diǎn)：了解軸類零件的加工工藝過程； 2.技能點(diǎn)：掌握軸類零件的加工工藝分析方法。3.過程與方法：自主學(xué)習(xí)，積極討論，踴躍展示。

4.情感和價(jià)值觀：激情投入課堂每一分鐘，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂。【重點(diǎn)與難點(diǎn)】

軸類零件的加工工藝分析方法。【導(dǎo)學(xué)過程】

一、通過對(duì)課本第158-163頁知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)真閱讀，完成下面的問題： 1.試簡(jiǎn)述分析軸類零件加工工藝的分析過程。

2.試簡(jiǎn)述軸類零件加工工藝分析的內(nèi)容有哪些。

3.如下圖所示的齒輪軸零件主要用于傳遞動(dòng)力，材料是20Cr，齒面要求高頻淬火50~54HRC，批量生產(chǎn)，試分析其加工工藝。（課本35頁圖1-77）

4.如下圖所示的齒輪軸零件主要用于傳遞動(dòng)力，材料是45鋼，齒面要求高頻淬火48~52HRC，批量生產(chǎn)，試分析其加工工藝。（課本42頁圖1-83）

快樂學(xué)習(xí)班級(jí)：

姓名：

小組：

組內(nèi)評(píng)價(jià)：

教師評(píng)價(jià)：

5.如下圖所示的臺(tái)階軸零件主要用于傳遞動(dòng)力，材料是40Cr，齒面要求表面淬火46HRC，批量生產(chǎn)，試分析其加工工藝。（課本44頁圖2-1）

6.分析課本158頁圖5-1所示的傳動(dòng)軸，材料為45鋼，小批量生產(chǎn)，淬火硬度40~45HRC，試分析其加工工藝過程。

7.分析課本163頁圖5-1所示的C6136A型車床的掛輪軸，材料為45鋼，小批量生產(chǎn)，熱處理220~260HB，試分析其加工工藝過程。

三、試一下：能不能用最簡(jiǎn)潔的語言總結(jié)出本節(jié)課的主要內(nèi)容？

四、課后總結(jié)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們有哪些收獲？

六、每日一笑

有兩個(gè)香蕉一前一后走在大街上,前面那個(gè)突然說:好熱,偶要把外套脫掉,然后后面的那個(gè)就滑倒了。

一天逛小吃街，發(fā)現(xiàn)一家賣蛋塔的店，每一種看起都十分美味可口，想買個(gè)來試試，我問店員:請(qǐng)問這是單賣（丹麥）的嗎？，店員：不，這是日本的。

學(xué)習(xí)快樂

第二篇：軸類零件的加工及工藝分析

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前言

數(shù)控加工是機(jī)械制造中的先進(jìn)的加工技術(shù)是一種高效率，高精度與高柔性特點(diǎn)的自動(dòng)加工方法，數(shù)控加工技術(shù)可有效解決復(fù)雜、精密、小批多變零件的加工問題，充分適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，制造自動(dòng)化是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，其核心技術(shù)是數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)是綜合計(jì)算機(jī)、自動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)及所帶來的巨大利益，已引起了世界各國(guó)技術(shù)與工業(yè)界的普遍重視，目前，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床使用越來越普及，如何提高數(shù)控加工技術(shù)水平已成為當(dāng)務(wù)之急，隨著數(shù)控加工的日益普及，越來越多的數(shù)控機(jī)床用戶感到，數(shù)控加工工藝掌握的水平是制約手工編程與CAD/CAM集成化自動(dòng)編程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程與操作的基礎(chǔ)，合理的工藝是保證數(shù)控加工質(zhì)量發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的前提條件，從數(shù)控加工的實(shí)用角度出發(fā)，以數(shù)控加工的實(shí)際生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以掌握數(shù)控加工工藝為目標(biāo)，在介紹數(shù)控加工切削基礎(chǔ)，數(shù)控機(jī)床刀具的選用，數(shù)控加工的定位與裝夾以及數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)等基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，分析了數(shù)控車削的加工工藝。

I

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目錄

前言

第一章 設(shè)計(jì)概要…………………………………………….1 第一節(jié) 設(shè)計(jì)題目及目的……………………………………… 1 第二節(jié) 選用設(shè)計(jì)軟件………………………………………….1

第二章 實(shí)體設(shè)計(jì)………………………………………….2

第一節(jié) CAXA平面圖的繪制………………………………….2 第二節(jié) 零件實(shí)體的構(gòu)造……………………………………..4 第三章 工藝分析………………………………………….7

第一節(jié) 零件工藝分析………………………………………..8 第二節(jié) 刀具的選擇…………………………………………..9 第三節(jié) 刀具卡片……………………………………………..10 第四節(jié) 確立工件的定位與夾具方案………………………..10 第五節(jié) 確定走刀順序和路線………………………………..11 第六節(jié) 切削用量的選擇……………………………………..15 第七節(jié) 數(shù)控加工工藝文件的填寫…………………………..16 第八節(jié) 保證加工精度的方法…………………………………17

第四章 數(shù)控加工程序……………………………………18 第五章 零件仿真加工……………………………………23

第一節(jié) 仿真軟件簡(jiǎn)介……………………………………….23 第二節(jié) 仿真加工過程……………………………………… 25 結(jié)論……………………………………………………………… 30

II

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參考文獻(xiàn)…………………………………………..31 III

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摘要：

本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析與具體零件圖的加工，首先對(duì)數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，然后根據(jù)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工分析。第一，根據(jù)本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素選用刀具及刀柄和零件的輪廓特點(diǎn)確定需要7把刀具分別為外圓粗車刀、外圓精車刀、外切槽刀、外螺紋刀、內(nèi)鏜孔刀、內(nèi)切槽刀。第二，針對(duì)零件圖圖形進(jìn)行編制程序，此零件為軸類零件，外輪廓由直線、圓弧和螺紋組成，零件的里面要鏜出一個(gè)錐孔，在加工過程中，工件需要調(diào)頭鉆孔再鏜孔，第三，早鉆孔對(duì)刀時(shí)要先回參考點(diǎn)，要以孔中心作為對(duì)刀點(diǎn)，刀具的位置要以此來找正，使刀位點(diǎn)與換刀點(diǎn)重合。

關(guān)鍵字：

刀具的確定、走刀路線的選擇、刀具的對(duì)刀點(diǎn)、工件的定位。

IV

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第一章 設(shè)計(jì)概要

第一節(jié) 設(shè)計(jì)題目及目的

設(shè)計(jì)題目：軸類零件的加工及工藝分析

設(shè)計(jì)目的：本次畢業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)實(shí)踐項(xiàng)目為軸類零件的加工及工藝 分析，用所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)際操作知識(shí)，在工作中分析問題、解決實(shí)際問題的能力同時(shí)達(dá)到對(duì)我們基本技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、圖冊(cè)和規(guī)范等）的能力。加強(qiáng)對(duì)在加工機(jī)械零件時(shí)的零件工藝分析、及其加工精度、刀具機(jī)床的選用、刀具補(bǔ)償，工件的定位與裝夾的分析等。同時(shí)提高我們編寫技術(shù)文件、編寫數(shù)控程序、仿真數(shù)控機(jī)床操作的獨(dú)立工作能力。

第二節(jié) 選用設(shè)計(jì)軟件

本課題二維圖選用：CAXA電子圖表

實(shí)體圖選用：CAXA制造工程師2008 仿真加工用:斯沃仿真軟件

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第二章 實(shí)體設(shè)計(jì)

第一節(jié) CAXA平面圖的繪制 1.軟件簡(jiǎn)介

我們采用CAXA電子圖版2007繪制，CAXA電子圖板2007打造了全新軟件開發(fā)平臺(tái)，多文檔、多標(biāo)準(zhǔn)以及交互方式上帶來全新體驗(yàn)，而且在系統(tǒng)綜合性能方面進(jìn)行了充分改進(jìn)和優(yōu)化，對(duì)于文件特別是大圖的打開、存儲(chǔ)、顯示、拾取等操作的運(yùn)行速度均提升100%以上，Undo/Redo性能提升了十倍以上，動(dòng)態(tài)導(dǎo)航、智能捕捉、編輯修改等處理速度的提升，給用戶的設(shè)計(jì)繪圖工作帶來流暢、自如的感受。而且依據(jù)中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和使用習(xí)慣，提供專業(yè)繪圖工具盒輔助設(shè)計(jì)工具，通過簡(jiǎn)單的繪圖操作將新品研發(fā)、改型設(shè)計(jì)等工作迅速完成，提升工程師專業(yè)設(shè)計(jì)能力。2.軟件界面介紹 CAXA電子圖版工作界面

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3.利用該軟件作此圖的平面圖

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第二節(jié) 零件實(shí)體

一、零件主體的實(shí)體化

我們這里使用CAXA數(shù)控車2008來進(jìn)行實(shí)體，首先選擇工作界面，打開軟件后，點(diǎn)擊軟件的左下角的

命令，然后出現(xiàn)一個(gè)界面如下

然后右鍵點(diǎn)擊平面XY，創(chuàng)建草圖，繪制如下圖的封閉圖形

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完成上圖之后，點(diǎn)擊菜單欄里的 按鈕，完成實(shí)體創(chuàng)建。如下圖：

二、在右端創(chuàng)建螺紋

利用公式曲線來創(chuàng)建螺紋，點(diǎn)擊

按鈕，出現(xiàn)如下圖所示的界面

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將參數(shù)X=12*sin(t)Y=12*cos(t)Z=0.239*t 設(shè)置好之后點(diǎn)擊

按鈕，完成如圖的曲線，單擊，在曲線的一端創(chuàng)建一個(gè)平面，在此 6

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平面內(nèi)繪制一個(gè)等邊三角形，如圖：導(dǎo)動(dòng)除料，完成實(shí)體創(chuàng)建，如下圖：，退出草繪，選擇至此，整個(gè)零件的實(shí)體完成。

第三章 工藝分析

工藝分析是工藝員的中心工作也是設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它是對(duì)工件進(jìn)行數(shù)控加工的前期準(zhǔn)備。合理正確的工藝分析也是編制數(shù)控加工程序的重要依據(jù)。故工藝分析是數(shù)控加工不可缺少的。正確合理的工藝分析需完成如下工作步驟和內(nèi)容。

零件尺寸的正確標(biāo)注：由于加工程序是以準(zhǔn)確的坐標(biāo)點(diǎn)來編制的，因此，各圖形幾何元素間的相互關(guān)系一定要明確；各種幾何元素的條件要充分，應(yīng)無引起沖突的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等；構(gòu)成零件輪廓的幾何尺寸的條件應(yīng)充分。

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識(shí)讀零件：零件圖紙直接反映零件的結(jié)構(gòu)，而零件的結(jié)構(gòu)決定工藝分析的合理性，所以我們要保證良好的零件結(jié)構(gòu)。

工藝步驟：制定數(shù)控加工程序、劃分工步、工序，確定對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)，刀具補(bǔ)償，選擇切削刀具、冷卻液，編制工藝文件等。

編制加工程序：將工藝分析融入加工程序，并對(duì)其程序進(jìn)行校驗(yàn)和優(yōu)化。

第一節(jié) 零件工藝分析

零件結(jié)構(gòu)分析

1.如圖所示零件便面由柱面，圓錐面，順圓弧，逆圓弧及外螺紋構(gòu)成，外螺紋絞復(fù)雜其中多個(gè)直徑尺寸由較高的精度，表面粗糙，零件圖尺寸編注完整，符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45鋼，毛胚為ф60mm*122mm 零件技術(shù)要求分析

小批量生產(chǎn)條件編程，不準(zhǔn)用砂布和銼刀修飾平面，這是對(duì)平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，熱處理，調(diào)質(zhì)處理，HRC25-35，未注粗糙度部分光潔度按Ra6.3，毛胚尺寸ф60mm*122mm。

加工難點(diǎn)及處理方案

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，有圓弧，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。

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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---超精加工方案。選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度

第二節(jié) 刀具選擇

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(zhǎng)，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。

綜上所訴：本零件的加工(1)選用φ5mm中心鉆鉆削中心孔。用ф20的鉆頭加工左端的孔(2)粗車及平端面選用90°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

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螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取re=0.15～0.2mm。

第三節(jié) 刀具卡片

第四節(jié) 確定工件的定位與裝夾方案

在數(shù)控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn)，在裝夾工件時(shí)，應(yīng)考慮以下幾種因素： 1.盡可能采用通用夾具，必須時(shí)才設(shè)計(jì)制造專用夾具； 2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足精度要求； 3.易于定位和裝夾； 4.易于切削的清理； 5.抵抗切削力由足夠的剛度；

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工件的定位與基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致，應(yīng)防止過定位，對(duì)與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)在數(shù)控機(jī)床上要仔細(xì)找正。

由于這個(gè)工件是個(gè)實(shí)心軸，末端要鏜一個(gè)30的錐孔，因軸的長(zhǎng)度不是很長(zhǎng)，所以采用工件的右端面和48的外圓作定位基準(zhǔn)，使用普通三爪卡盤夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標(biāo)的原點(diǎn)，對(duì)刀點(diǎn)在（100.1000）處。

第五節(jié) 切削加工順序的安排：

①先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。

②先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊 固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進(jìn)行。

③先面后孔 對(duì)于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時(shí)也給孔加工帶來方便。

④基面先行 用作精基準(zhǔn)的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時(shí)包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，軸類零件頂尖孔的加工 綜上所訴：此零件的的加工順序如下：

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1.先進(jìn)行右端部分的加工，右端部分首先 1加工主輪廓走刀路線如下 ○

圓弧段加工

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切槽

螺紋加工

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2.調(diào)頭加工，調(diào)頭之后的加工在分成3部 1首先加工外輪廓，走刀路線如下： ○

2鉆孔：鉆一個(gè)ф20深度為29的孔 ○3加工左端部分的內(nèi)輪廓，走刀圖如下 ○ 14

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以上為整個(gè)零件的加工路線

第六節(jié) 切削用量的選擇

切削速度、進(jìn)給量和切削深度三者稱為切削用量。它們是影響工件加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。車削時(shí)，工件加工表面最大直徑處的線速度稱為切削速度，以v(m/min)表示。其計(jì)算公式：

v=πdn/1000(m/min)式中：d——工件待加工表面的直徑（mm）n——車床主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速（r/min）

根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，外輪廓用采用90度外圓車刀，輪廓粗加工時(shí)留1mm的精車余量，粗加工時(shí)選主軸轉(zhuǎn)速為s=800r/min，精加工選擇1000 r/min，由公式計(jì)算得：切削速度v 粗加工：v=150(m/min)精加工：v=188(m/min)

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第七節(jié) 數(shù)控加工工藝文件的填寫

1.工藝過程卡片

2.機(jī)械加工工序卡片

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第八節(jié) 保證加工精度的方法

為了保證和提高加工精度，必須根據(jù)生產(chǎn)加工誤差的主要原因，采取相應(yīng)的誤差預(yù)防或誤差補(bǔ)償?shù)扔行У墓に囃緩酱胧﹣碇苯涌刂圃颊`差或控制原始誤差對(duì)零件加工精度的影響。

一、刀具半徑的選定

1.刀具的半徑R比工件轉(zhuǎn)角處半徑大時(shí)不能加工。2.刀具較小時(shí)不能用較大的切削量加工（刀具剛性差）。

二、采用合適的切削液

1.切削液主要用來減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液，對(duì)提高刀具耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度起重要的作用。2.非水溶性切削液：切削油、固體潤(rùn)滑劑，非溶性切削液主要起潤(rùn)滑作用。

3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷卻作用和清洗作用。

故本設(shè)計(jì)加工時(shí)采用水溶液進(jìn)行冷卻。

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第

4章 數(shù)控加工程序

本零件采用電腦軟件編程，由于程序過多，這里只打出一部分，這里只展示左端部分的程序

O1234 T0404 M03 S1200 M08 F1500 G00 X77.917 Z13.100 G00 Z6.549 G00 X71.414 G01 X61.014 F5.000 G01 X59.600 Z5.841 G01 Z-14.200 F10.000 X60.000 G01 X61.414 Z-13.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X60.014 F5.000 G01 X58.600 Z5.841 G01 Z-14.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-13.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X59.014 F5.000 G01 X57.600 Z5.841 G01 Z-15.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X58.014 F5.000 G01 X56.600 Z5.841 G01 Z-15.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X57.014 F5.000 18

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G01 X55.600 Z5.841 G01 Z-16.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X56.014 F5.000 G01 X54.600 Z5.841 G01 Z-16.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X55.014 F5.000 G01 X53.600 Z5.841 G01 Z-17.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-16.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X54.014 F5.000 G01 X52.600 Z5.841 G01 Z-17.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-16.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z5.800 G01 X51.600 F10.000 G01 Z-18.200 G01 X59.600 G01 Z-36.000 G01 X61.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.014 G00 Z6.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z5.300 G01 X50.600 F10.000 G01 Z-18.700 G01 X58.600 G01 Z-36.000 G01 X60.014 Z-35.293 F20.000 G01 X70.014 19

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G00 Z5.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.800 G01 X49.600 F10.000 G01 Z-19.200 G01 X57.600 G01 Z-36.000 G01 X59.014 Z-35.293 F20.000 G01 X69.014 G00 Z5.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.300 G01 X48.600 F10.000 G01 Z-19.700 G01 X56.600 G01 Z-36.000 G01 X58.014 Z-35.293 F20.000 G01 X68.014 G00 Z4.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z3.800 G01 X47.600 F10.000 G01 Z-20.200 G01 X55.600 G01 Z-36.000 G01 X57.014 Z-35.293 F20.000 G01 X67.014 G00 Z4.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z3.300 G01 X46.600 F10.000 G01 Z-20.700 G01 X54.600 G01 Z-36.000 G01 X56.014 Z-35.293 F20.000 G01 X66.014 G00 Z3.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.800 G01 X45.600 F10.000 G01 Z-21.200 G01 X53.600 G01 Z-36.000 G01 X55.014 Z-35.293 F20.000 20

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G01 X65.014 G00 Z3.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.300 G01 X44.600 F10.000 G01 Z-21.700 G01 X52.600 G01 Z-36.000 G01 X54.014 Z-35.293 F20.000 G01 X64.014 G00 Z2.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.800 G01 X43.600 F10.000 G01 Z-22.200 G01 X51.600 G01 Z-36.000 G01 X53.014 Z-35.293 F20.000 G01 X63.014 G00 Z2.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.300 G01 X42.600 F10.000 G01 Z-22.700 G01 X50.600 G01 Z-36.000 G01 X52.014 Z-35.293 F20.000 G01 X62.014 G00 Z1.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.800 G01 X41.600 F10.000 G01 Z-23.200 G01 X49.600 G01 Z-36.000 G01 X51.014 Z-35.293 F20.000 G01 X61.014 G00 Z1.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.300 G01 X40.600 F10.000 G01 Z-23.700 G01 X48.600 G01 Z-36.000 21

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G01 X50.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.414 G00 X77.917 G00 Z13.100 G00 X100 Z100 T0404 M03 S1200 G00 X70.318 Z11.144 G00 Z0.707 G00 X59.414 G01 X-1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.000 G01 X40.000 F10.000 G01 Z-24.000 G01 X48.000 G01 Z-36.000 G01 X49.414 Z-35.293 F20.000 G01 X59.414 G00 X70.318 G00 Z11.144 G00 X100 Z100 T0505 M3S500 G0X20.Z20 G0X0.Z5.G99G1Z-32.F0.1 G0Z5.X100.Z100.G0 T0606 G97 S3600 M03 G0 X21.92 Z2.5 M8 G50 S3600 G96 S330 G99 G1 Z-23.8 F.2 X20.X17.172 Z-22.386 G0 Z2.5 X23.84 G1 Z-23.8 X21.52 X18.692 Z-22.386 G0 Z2.5 X25.76 G1 Z-14.341 22

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X24.6 Z-15.965 Z-23.8 X23.44 X20.612 Z-22.386 G0 Z2.5 X27.68 G1 Z-11.653 X25.36 Z-14.901 X22.532 Z-13.487 G0 Z2.5 X29.6 G1 Z-8.965 X27.28 Z-12.213 X24.452 Z-10.799 G0 X19.5 Z2.X30.G1 Z0.Z-9.X25.Z-16.Z-24.X20.X17.172 Z-22.586 G0Z2.M9 G28 U0.W0.M05 T0606 M30

第五章 零件仿真加工

第一節(jié)、仿真軟件介紹

1.軟件簡(jiǎn)介

市面上的仿真軟件有很多，例如：南京斯沃和上海宇龍、斐克，這里我們選用斯沃，南京斯沃軟件技術(shù)有限公司開發(fā)的，是結(jié)合機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與高校教學(xué)訓(xùn)練一體所開發(fā)的國(guó)內(nèi)第一款自

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動(dòng)免費(fèi)下載更新的數(shù)控仿真軟件。通過該軟件可以使學(xué)生達(dá)到實(shí)物操作訓(xùn)練的目的，又可大大減少昂貴的設(shè)備投入。

斯沃?jǐn)?shù)控仿真(數(shù)控模擬)軟件包括16大類，66個(gè)系統(tǒng)，121個(gè)控制面板。具有FANUC、SIEMENS(SINUMERIK)、MITSUBISHI、FAGOR、美國(guó)哈斯HAAS、PA、廣州數(shù)控GSK、華中世紀(jì)星HNC、北京凱恩帝KND系統(tǒng)、大連大森DASEN、南京華興WA、江蘇仁和RENHE、南京四開、天津三英、成都廣泰GREAT、巨森數(shù)控JNC編程和加工功能，學(xué)生通過在PC機(jī)上操作該軟件，能在很短時(shí)間內(nèi)掌握各系統(tǒng)數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心的操作，可手動(dòng)編程或讀入CAM數(shù)控程序加工，教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，可隨時(shí)獲得學(xué)生當(dāng)前操作信息。斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件也是目前國(guó)內(nèi)唯一自動(dòng)免費(fèi)下載更新的數(shù)控仿真軟件

2.斯沃界面

打開軟件，選擇GSK980TD

工作界面

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第二節(jié) 仿真加工過程

（一）第一段加工

1.裝入刀具

2.設(shè)置毛胚，內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院

3.對(duì)刀，輸入刀補(bǔ)

4.開始加工

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第一段加工完成

（二）第二段加工

1.調(diào)頭加工另一端，因?yàn)橛袃?nèi)部輪廓的加工，我們這里選擇透明模式，便于觀察,對(duì)刀方式和第一段方法相同

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車外輪廓

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鉆孔 鉆一個(gè)ф20深度為29的孔

完成內(nèi)輪廓加工

至此整個(gè)零件仿真加工完成

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結(jié)論

通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從設(shè)計(jì)的過程中學(xué)到了很多在書本上沒有的內(nèi)容，加深了對(duì)數(shù)控機(jī)床的了解，鞏固了書本的知識(shí)。結(jié)論總結(jié)如下：

1.對(duì)于某個(gè)零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床完成。而往往只是其中的一部分適合于數(shù)控加工。這就需要對(duì)零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。

2． 在確定走刀路線時(shí)，最好畫一張工序簡(jiǎn)圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫上去，這樣可為編程帶來不少方便。

3.有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工面，但考慮到程序太長(zhǎng)，會(huì)受到某些限制，如：控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制等。此外，程序太長(zhǎng)會(huì)增加出錯(cuò)與檢索困難。因此程序不能太長(zhǎng)，一道工序的內(nèi)容不能太多。致謝

非常感謝各位指導(dǎo)老師，沒有你們交給我們知識(shí)，我們是不可能完成這項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計(jì)，非常感謝你們這幾年對(duì)我們的辛勤教導(dǎo)，你們不僅僅是傳授給我們了知識(shí)，更是教會(huì)我們技能，從而讓我們?cè)谶@個(gè)社會(huì)上更好的立足，讓我們的人生更加豐富多彩，在這里我們?nèi)M成員（曹陽，趙志城，雷露，郭川）向你們致敬！！

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參考文獻(xiàn)：

[1]陳洪濤.數(shù)控加工工藝與編程.高等教育出版社，2003 [2]羅學(xué)科.數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn).北京化學(xué)工業(yè)出版社，2002 [3]李佳.數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用.北京清華大學(xué)出版社，2001 [4]姜愛國(guó).數(shù)控機(jī)床技能數(shù)實(shí)訓(xùn).北京理工大學(xué)出版社，2006 [5]汪建安.CAXA自動(dòng)編程與訓(xùn)練 化學(xué)工業(yè)出版社

2008 [6] 鐘日銘.CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)2009基礎(chǔ)教程 清華大學(xué)出版社2009

第三篇：軸類零件加工程序編制及工藝分析

軸類零件加工程序編制及工藝分析

設(shè)計(jì)說明書

系、部：機(jī)械系

設(shè)計(jì)人：指導(dǎo)老師：組別： 班級(jí)：

前言

數(shù)控加工是機(jī)械制造中的先進(jìn)的加工技術(shù)是一種高效率，高精度與高柔性特點(diǎn)的自動(dòng)加工方法，數(shù)控加工技術(shù)可有效解決復(fù)雜、精密、小批多變零件的加工問題，充分適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，制造自動(dòng)化是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，其核心技術(shù)是數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)是綜合計(jì)算機(jī)、自動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)及所帶來的巨大利益，已引起了世界各國(guó)技術(shù)與工業(yè)界的普遍重視，目前，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床使用越來越普及，如何提高數(shù)控加工技術(shù)水平已成為當(dāng)務(wù)之急，隨著數(shù)控加工的日益普及，越來越多的數(shù)控機(jī)床用戶感到，數(shù)控加工工藝掌握的水平是制約手工編程與CAD/CAM集成化自動(dòng)編程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程與操作的基礎(chǔ)，合理的工藝是保證數(shù)控加工質(zhì)量發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的前提條件，從數(shù)控加工的實(shí)用角度出發(fā)，以數(shù)控加工的實(shí)際生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以掌握數(shù)控加工工藝為目標(biāo)，在介紹數(shù)控加工切削基礎(chǔ)，數(shù)控機(jī)床刀具的選用，數(shù)控加工的定位與裝夾以及數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)等基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，分析了數(shù)控車削的加工工藝。課程設(shè)計(jì)分工名單：

曹陽 ：說明書的匯總與制作（前言、第一章、小結(jié)）

趙志城：零件數(shù)控仿真、生成NC代碼程序及單說明（二、四、五章）郭川 ： PPT幻燈片的制作

雷路 ：零件工藝分析與加工工藝卡片的制作（第三章）

目錄

前言

第一章 設(shè)計(jì)概要…………………………………………….1 第一節(jié) 設(shè)計(jì)題目及目的……………………………………… 1 第二節(jié) 選用設(shè)計(jì)軟件………………………………………….1

第二章 實(shí)體設(shè)計(jì)………………………………………….2

第一節(jié) CAD平面圖的繪制………………………………….2 第二節(jié) 零件實(shí)體的構(gòu)造…………………………………….4 第三章 工藝分析………………………………………….7

第一節(jié) 零件工藝分析………………………………………..8 第二節(jié) 刀具的選擇…………………………………………..9 第三節(jié) 刀具卡片……………………………………………..10 第四節(jié) 確立工件的定位與夾具方案………………………..10 第五節(jié) 確定走刀順序和路線………………………………..11 第六節(jié) 切削用量的選擇……………………………………..15 第七節(jié) 數(shù)控加工工藝文件的填寫…………………………..16 第八節(jié) 保證加工精度的方法…………………………………17

第四章 數(shù)控加工程序……………………………………18 第五章 零件仿真加工……………………………………23

第一節(jié) 仿真軟件簡(jiǎn)介……………………………………….23 第二節(jié) 仿真加工過程……………………………………… 25 結(jié)論……………………………………………………………… 30

參考文獻(xiàn)…………………………………………..31

摘要：

本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析與具體零件圖的加工，首先對(duì)數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，然后根據(jù)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工分析。第一，根據(jù)本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素選用刀具及刀柄和零件的輪廓特點(diǎn)確定需要7把刀具分別為外圓粗車刀、外圓精車刀、外切槽刀、外螺紋刀、內(nèi)鏜孔刀、內(nèi)切槽刀。第二，針對(duì)零件圖圖形進(jìn)行編制程序，此零件為軸類零件，外輪廓由直線、圓弧和螺紋組成，零件的里面要鏜出一個(gè)錐孔，在加工過程中，工件需要調(diào)頭鉆孔再鏜孔，第三，早鉆孔對(duì)刀時(shí)要先回參考點(diǎn)，要以孔中心作為對(duì)刀點(diǎn)，刀具的位置要以此來找正，使刀位點(diǎn)與換刀點(diǎn)重合。

關(guān)鍵字：

刀具的確定、走刀路線的選擇、刀具的對(duì)刀點(diǎn)、工件的定位。

第一章 設(shè)計(jì)概要

第一節(jié) 設(shè)計(jì)題目及目的

設(shè)計(jì)題目：軸類零件的加工及工藝分析

設(shè)計(jì)目的：本次畢業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)實(shí)踐項(xiàng)目為軸類零件的加工及工藝 分析，用所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)際操作知識(shí)，在工作中分析問題、解決實(shí)際問題的能力同時(shí)達(dá)到對(duì)我們基本技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、圖冊(cè)和規(guī)范等）的能力。加強(qiáng)對(duì)在加工機(jī)械零件時(shí)的零件工藝分析、及其加工精度、刀具機(jī)床的選用、刀具補(bǔ)償，工件的定位與裝夾的分析等。同時(shí)提高我們編寫技術(shù)文件、編寫數(shù)控程序、仿真數(shù)控機(jī)床操作的獨(dú)立工作能力。

第二節(jié) 選用設(shè)計(jì)軟件

本課題二維圖選用：CAD制圖軟件

實(shí)體圖選用：CAD 2008 仿真加工用: 南京斯沃仿真軟件

第二章 實(shí)體設(shè)計(jì)

第一節(jié) CAD平面圖的繪制 3.利用CAD軟件作的平面圖

第二節(jié) 零件實(shí)體

一、零件主體的實(shí)體化

我們這里使用CAD2008來進(jìn)行實(shí)體，創(chuàng)建草圖，繪制如下圖的封閉圖形

完成上圖

之

后，實(shí)

體

創(chuàng)

建。

如

下

圖

：

完

成如圖的曲線，單擊，在曲線的一端創(chuàng)建一個(gè)平面，在此平面內(nèi)繪制一個(gè)等邊三角形，如圖：

至此，整個(gè)零件的實(shí)體完成。

第三章 工藝分析

工藝分析是工藝員的中心工作也是設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它是對(duì)工件進(jìn)行數(shù)控加工的前期準(zhǔn)備。合理正確的工藝分析也是編制數(shù)控加工程序的重要依據(jù)。故工藝分析是數(shù)控加工不可缺少的。

正確合理的工藝分析需完成如下工作步驟和內(nèi)容。

零件尺寸的正確標(biāo)注：由于加工程序是以準(zhǔn)確的坐標(biāo)點(diǎn)來編制的，因此，各圖形幾何元素間的相互關(guān)系一定要明確；各種幾何元素的條件要充分，應(yīng)無引起沖突的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等；構(gòu)成零件輪廓的幾何尺寸的條件應(yīng)充分。

識(shí)讀零件：零件圖紙直接反映零件的結(jié)構(gòu)，而零件的結(jié)構(gòu)決定工藝分析的合理性，所以我們要保證良好的零件結(jié)構(gòu)。

工藝步驟：制定數(shù)控加工程序、劃分工步、工序，確定對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)，刀具補(bǔ)償，選擇切削刀具、冷卻液，編制工藝文件等。

編制加工程序：將工藝分析融入加工程序，并對(duì)其程序進(jìn)行校

驗(yàn)和優(yōu)化。

第一節(jié) 零件工藝分析

零件結(jié)構(gòu)分析

1.如圖所示零件便面由柱面，圓錐面，順圓弧，逆圓弧及外螺紋構(gòu)成，外螺紋絞復(fù)雜其中多個(gè)直徑尺寸由較高的精度，表面粗糙，零件圖尺寸編注完整，符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45鋼，毛胚為ф60mm*122mm 零件技術(shù)要求分析

小批量生產(chǎn)條件編程，不準(zhǔn)用砂布和銼刀修飾平面，這是對(duì)平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，熱處理，調(diào)質(zhì)處理，HRC25-35，未注粗糙度部分光潔度按Ra6.3，毛胚尺寸ф60mm*122mm。

加工難點(diǎn)及處理方案

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，有圓弧，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。

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---超精加工方案。選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度

第二節(jié) 刀具選擇

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(zhǎng)，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。

綜上所訴：本零件的加工(1)選用φ5mm中心鉆鉆削中心孔。用ф20的鉆頭加工左端的孔(2)粗車及平端面選用90°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re=0.15～0.2mm。

第三節(jié) 刀具卡片

第四節(jié) 確定工件的定位與裝夾方案

在數(shù)控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn)，在裝夾工件時(shí)，應(yīng)考慮以下幾種因素： 1.盡可能采用通用夾具，必須時(shí)才設(shè)計(jì)制造專用夾具； 2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足精度要求； 3.易于定位和裝夾； 4.易于切削的清理； 5.抵抗切削力由足夠的剛度；

工件的定位與基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致，應(yīng)防止過定位，對(duì)與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)在數(shù)控機(jī)床上要仔細(xì)找正。

由于這個(gè)工件是個(gè)實(shí)心軸，末端要鏜一個(gè)30的錐孔，因軸的長(zhǎng)度

不是很長(zhǎng)，所以采用工件的右端面和48的外圓作定位基準(zhǔn)，使用普通三爪卡盤夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標(biāo)的原點(diǎn)，對(duì)刀點(diǎn)在（100.1000）處。

第五節(jié) 切削加工順序的安排：

①先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。

②先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊 固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進(jìn)行。

③先面后孔 對(duì)于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時(shí)也給孔加工帶來方便。

④基面先行 用作精基準(zhǔn)的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時(shí)包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，軸類零件頂尖孔的加工 綜上所訴：此零件的的加工順序如下： 1.先進(jìn)行右端部分的加工，右端部分首先 1加工主輪廓走刀路線如下 ○

圓弧段加工

切槽

螺紋加工

2.調(diào)頭加工，調(diào)頭之后的加工在分成3部 1首先加工外輪廓，走刀路線如下： ○

2鉆孔：鉆一個(gè)ф20深度為29的孔 ○3加工左端部分的內(nèi)輪廓，走刀圖如下 ○

以上為整個(gè)零件的加工路線

第六節(jié) 切削用量的選擇

切削速度、進(jìn)給量和切削深度三者稱為切削用量。它們是影響工件加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。車削時(shí)，工件加工表面最大直徑處的線速度稱為切削速度，以v(m/min)表示。其計(jì)算公式：

v=πdn/1000(m/min)式中：d——工件待加工表面的直徑（mm）n——車床主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速（r/min）

根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，外輪廓用采用90度外圓車刀，輪廓粗加工時(shí)留1mm的精車余量，粗加工時(shí)選主軸轉(zhuǎn)速為s=800r/min，精加工選擇1000 r/min，由公式計(jì)算得：切削速度v 粗加工：v=150(m/min)精加工：v=188(m/min)

第七節(jié) 數(shù)控加工工藝文件的填寫

1.工藝過程卡片

2.機(jī)械加工工序卡片

第八節(jié) 保證加工精度的方法

為了保證和提高加工精度，必須根據(jù)生產(chǎn)加工誤差的主要原因，采取相應(yīng)的誤差預(yù)防或誤差補(bǔ)償?shù)扔行У墓に囃緩酱胧﹣碇苯涌刂圃颊`差或控制原始誤差對(duì)零件加工精度的影響。

一、刀具半徑的選定

1.刀具的半徑R比工件轉(zhuǎn)角處半徑大時(shí)不能加工。

2.刀具較小時(shí)不能用較大的切削量加工（刀具剛性差）。

二、采用合適的切削液

1.切削液主要用來減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液，對(duì)提高刀具耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度起重要的作用。2.非水溶性切削液：切削油、固體潤(rùn)滑劑，非溶性切削液主要起潤(rùn)滑作用。

3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷卻作用和清洗作用。

故本設(shè)計(jì)加工時(shí)采用水溶液進(jìn)行冷卻。

第

本零件采用電腦軟件編程，由于程序過多，這里只打出一部分，這里只展示左端部分的程序

O1234 T0404 M03 S1200 M08 F1500 G00 X77.917 Z13.100 G00 Z6.549 G00 X71.414 G01 X61.014 F5.000 G01 X59.600 Z5.841 G01 Z-14.200 F10.000 X60.000 G01 X61.414 Z-13.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X60.014 F5.000 G01 X58.600 Z5.841

4章 數(shù)控加工程序

G01 Z-14.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-13.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X59.014 F5.000 G01 X57.600 Z5.841 G01 Z-15.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X58.014 F5.000 G01 X56.600 Z5.841 G01 Z-15.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X57.014 F5.000 G01 X55.600 Z5.841 G01 Z-16.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X56.014 F5.000 G01 X54.600 Z5.841 G01 Z-16.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X55.014 F5.000 G01 X53.600 Z5.841 G01 Z-17.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-16.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X54.014 F5.000 G01 X52.600 Z5.841 G01 Z-17.700 F10.000 G01 X60.000

G01 X61.414 Z-16.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z5.800 G01 X51.600 F10.000 G01 Z-18.200 G01 X59.600 G01 Z-36.000 G01 X61.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.014 G00 Z6.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z5.300 G01 X50.600 F10.000 G01 Z-18.700 G01 X58.600 G01 Z-36.000 G01 X60.014 Z-35.293 F20.000 G01 X70.014 G00 Z5.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.800 G01 X49.600 F10.000 G01 Z-19.200 G01 X57.600 G01 Z-36.000 G01 X59.014 Z-35.293 F20.000 G01 X69.014 G00 Z5.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.300 G01 X48.600 F10.000 G01 Z-19.700 G01 X56.600 G01 Z-36.000 G01 X58.014 Z-35.293 F20.000 G01 X68.014 G00 Z4.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z3.800 G01 X47.600 F10.000 G01 Z-20.200 G01 X55.600

G01 Z-36.000 G01 X57.014 Z-35.293 F20.000 G01 X67.014 G00 Z4.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z3.300 G01 X46.600 F10.000 G01 Z-20.700 G01 X54.600 G01 Z-36.000 G01 X56.014 Z-35.293 F20.000 G01 X66.014 G00 Z3.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.800 G01 X45.600 F10.000 G01 Z-21.200 G01 X53.600 G01 Z-36.000 G01 X55.014 Z-35.293 F20.000 G01 X65.014 G00 Z3.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.300 G01 X44.600 F10.000 G01 Z-21.700 G01 X52.600 G01 Z-36.000 G01 X54.014 Z-35.293 F20.000 G01 X64.014 G00 Z2.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.800 G01 X43.600 F10.000 G01 Z-22.200 G01 X51.600 G01 Z-36.000 G01 X53.014 Z-35.293 F20.000 G01 X63.014 G00 Z2.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.300 G01 X42.600 F10.000 G01 Z-22.700

G01 X50.600 G01 Z-36.000 G01 X52.014 Z-35.293 F20.000 G01 X62.014 G00 Z1.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.800 G01 X41.600 F10.000 G01 Z-23.200 G01 X49.600 G01 Z-36.000 G01 X51.014 Z-35.293 F20.000 G01 X61.014 G00 Z1.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.300 G01 X40.600 F10.000 G01 Z-23.700 G01 X48.600 G01 Z-36.000 G01 X50.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.414 G00 X77.917 G00 Z13.100 G00 X100 Z100 T0404 M03 S1200 G00 X70.318 Z11.144 G00 Z0.707 G00 X59.414 G01 X-1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.000 G01 X40.000 F10.000 G01 Z-24.000 G01 X48.000 G01 Z-36.000 G01 X49.414 Z-35.293 F20.000 G01 X59.414 G00 X70.318 G00 Z11.144 G00 X100 Z100 T0505 M3S500 G0X20.Z20

G0X0.Z5.G99G1Z-32.F0.1 G0Z5.X100.Z100.G0 T0606 G97 S3600 M03 G0 X21.92 Z2.5 M8 G50 S3600 G96 S330 G99 G1 Z-23.8 F.2 X20.X17.172 Z-22.386 G0 Z2.5 X23.84 G1 Z-23.8 X21.52 X18.692 Z-22.386 G0 Z2.5 X25.76 G1 Z-14.341 X24.6 Z-15.965 Z-23.8 X23.44 X20.612 Z-22.386 G0 Z2.5 X27.68 G1 Z-11.653 X25.36 Z-14.901 X22.532 Z-13.487 G0 Z2.5 X29.6 G1 Z-8.965 X27.28 Z-12.213 X24.452 Z-10.799 G0 X19.5 Z2.X30.G1 Z0.Z-9.X25.Z-16.Z-24.X20.X17.172 Z-22.586 G0Z2.M9 G28 U0.W0.M05 T0606 M30

第五章 零件仿真加工

第一節(jié)、仿真軟件介紹

1.軟件簡(jiǎn)介

市面上的仿真軟件有很多，例如：南京斯沃和上海宇龍、斐克，這里我們選用斯沃，南京斯沃軟件技術(shù)有限公司開發(fā)的，是結(jié)合機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與高校教學(xué)訓(xùn)練一體所開發(fā)的國(guó)內(nèi)第一款自動(dòng)免費(fèi)下載更新的數(shù)控仿真軟件。通過該軟件可以使學(xué)生達(dá)到實(shí)物操作訓(xùn)練的目的，又可大大減少昂貴的設(shè)備投入。

斯沃?jǐn)?shù)控仿真(數(shù)控模擬)軟件包括16大類，66個(gè)系統(tǒng)，121個(gè)控制面板。具有FANUC、SIEMENS(SINUMERIK)、MITSUBISHI、FAGOR、美國(guó)哈斯HAAS、PA、廣州數(shù)控GSK、華中世紀(jì)星HNC、北京凱恩帝KND系統(tǒng)、大連大森DASEN、南京華興WA、江蘇仁和RENHE、南京四開、天津三英、成都廣泰GREAT、巨森數(shù)控JNC編程和加工功能，學(xué)生通過在PC機(jī)上操作該軟件，能在很短時(shí)間內(nèi)掌握各系統(tǒng)數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心的操作，可手動(dòng)編程或讀入CAM數(shù)控程序加工，教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，可隨時(shí)獲得學(xué)生當(dāng)前操作信息。斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件也是目前國(guó)內(nèi)唯一自動(dòng)免費(fèi)下載更新的數(shù)控仿真軟件

2.斯沃界面

打開軟件，選擇GSK980TD

工作界面

第二節(jié) 仿真加工過程

（一）第一段加工

1.裝入刀具

2.設(shè)置毛胚，3.對(duì)刀，輸入刀補(bǔ)

4.開始加工

第一段加工完成

（二）第二段加工

1.調(diào)頭加工另一端，因?yàn)橛袃?nèi)部輪廓的加工，我們這里選擇透明模式，便于觀察,對(duì)刀方式和第一段方法相同

車外輪廓

鉆孔 鉆一個(gè)ф20深度為29的孔

完成內(nèi)輪廓加工

至此整個(gè)零件仿真加工完成

結(jié)論

通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從設(shè)計(jì)的過程中學(xué)到了很多在書本上沒有的內(nèi)容，加深了對(duì)數(shù)控機(jī)床的了解，鞏固了書本的知識(shí)。結(jié)論總結(jié)如下：

1.對(duì)于某個(gè)零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床完成。而往往只是其中的一部分適合于數(shù)控加工。這就需要對(duì)零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。

2． 在確定走刀路線時(shí)，最好畫一張工序簡(jiǎn)圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫上去，這樣可為編程帶來不少方便。

3.有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工面，但考慮到程序太長(zhǎng)，會(huì)受到某些限制，如：控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制等。此外，程序太長(zhǎng)會(huì)增加出錯(cuò)與檢索困難。因此程序不能太長(zhǎng)，一道工序的內(nèi)容不能太多。致謝

非常感謝各位指導(dǎo)老師，沒有你們交給我知識(shí)，我是不可能完成這項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計(jì)，非常感謝你這幾年對(duì)我的辛勤教導(dǎo)，你們不僅僅是傳授給我了知識(shí)，更是教會(huì)我技能，從而讓我在這個(gè)社會(huì)上更好的立足，讓我的人生更加豐富多彩，在這里我向你們致敬！！

第四篇：某軸類零件的加工工藝分析

某軸類零件的加工工藝分析

【摘要】現(xiàn)如今機(jī)械加工的水平越來越高，在軸類零件的加工中，數(shù)控機(jī)床也扮演著越來越重要的角色。本文主要針對(duì)某種軸類零件進(jìn)行加工工藝的分析，著重介紹加工的細(xì)節(jié)。

1引言

本次所加工的連接軸屬于臺(tái)階軸類零件，是由圓柱面、軸肩、軸端螺紋孔、鍵槽等組成。軸肩是用來固定安裝在軸上的軸承，鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩;螺紋用于安裝吊鉤鎖緊螺母。

2加工圖紙分析

根據(jù)工作性能與條件，該傳動(dòng)軸規(guī)定了主要軸頸（含有鍵槽）以及軸肩有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值。另外對(duì)于尾端螺紋孔的技術(shù)要求也是成品能否正常工作的重中之重。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動(dòng)軸的關(guān)鍵工序是前段含有鍵槽軸頸和尾端螺紋孔的加工。如圖1所示為吊鉤連接軸的加工技術(shù)要求圖。

圖1 傳動(dòng)軸零件圖

3吊鉤傳動(dòng)軸加工流程及分析

根據(jù)軸類零件的加工工藝流程并集合本次所加工傳動(dòng)軸的實(shí)際情況，該傳動(dòng)軸的工藝路線如下：

車兩端面，鉆中心孔→粗車各外圓→半精車各外圓，倒角→粗磨加工→精磨加工→銑鍵槽→鉆孔→檢驗(yàn)。

（1）確定毛坯

吊鉤連接軸為一般傳動(dòng)軸，故選45鋼可滿足其要求。該傳動(dòng)軸屬于中、小傳動(dòng)軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇Φ100mm的熱軋圓鋼作毛坯。

（2）確定主要表面的加工方法

傳動(dòng)軸大都是回轉(zhuǎn)表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動(dòng)軸的大部分要表面的公差等級(jí)（IT6）較高，表面粗糙度Ra值較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為：粗車→半精車→磨削。

（3）確定定位基準(zhǔn)

吊鉤連接軸并不是所有的面都進(jìn)行加工，所選取有的Φ100mm毛坯中間一段無需進(jìn)行加工，則取圖中B作為粗基準(zhǔn)。對(duì)其他需要加工的表面，根據(jù)加工余量最小來找正。精基準(zhǔn)的選擇則選取Φ80mm的裝配的軸承面。

合理地選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該零件的幾個(gè)主要配合表面及軸肩面對(duì)基準(zhǔn)軸線A-B均有端面圓跳動(dòng)和徑向圓跳動(dòng)的要求，它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。

（4）劃分加工階段

該傳動(dòng)軸加工劃分為三個(gè)階段：粗車（粗車外圓、鉆中心孔等），半精車（半精車各處外圓、臺(tái)階和修研中心孔及次要表面等），粗、精磨（粗、精磨各處外圓）。各階段劃分大致以熱處理為界。

（5）熱處理工序安排

軸的熱處理要根據(jù)其材料和使用要求確定。對(duì)于傳動(dòng)軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。該軸要求調(diào)質(zhì)處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。

（6）加工尺寸和切削用量

車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，可根據(jù)加工情況由工人確定;一般可由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》或《切削用量手冊(cè)》中選取。

傳動(dòng)軸磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定。

（7）工件的裝夾方法

粗加工時(shí)，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長(zhǎng)。但是，由于頂尖彈性的限制，軸向伸長(zhǎng)量也受到限制，因而頂緊力不是很大。在高速、大用量切削時(shí)，有使工件脫離頂尖的危險(xiǎn)。采用卡頂法可避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。

精加工時(shí)，采用雙頂尖法（此時(shí)尾座應(yīng)采用彈性頂尖）有利于提高精度，其關(guān)鍵是提高中心孔精度。

（8）擬定工藝過程

定位精基準(zhǔn)面中心孔應(yīng)在粗加工之前加工，在調(diào)質(zhì)之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調(diào)質(zhì)之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準(zhǔn)面的精度和減小表面粗糙度值。在制定傳動(dòng)軸的加工工藝過程中，除了考慮主要裝配表面加工的同時(shí)，還需考慮次要表面的加工。在半精加工Φ60mm、Φ65mm及Φ80mm外圓時(shí)，應(yīng)車到圖樣所規(guī)定的尺寸，同時(shí)加工出各退刀槽、倒角;Φ60mm面上的鍵槽應(yīng)該在半精車工序后和磨削工序前銑削加工出來，這樣既可以確保在銑鍵槽時(shí)有精確的定位基準(zhǔn)，又可以避免在精磨后銑鍵槽時(shí)磨損已經(jīng)精加工出來的的外圓表面。

結(jié)語

在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中軸類零件的加工，占有很大一部分的比例，只有利用合理的加工工藝才能生產(chǎn)出合格的工件。每一次的加工都不能馬虎，每一部分加工都能決定產(chǎn)品的成敗。

參考文獻(xiàn)：

【1】吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).高等教育出版社，2008，6

【2】 林弈鴻.機(jī)床數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2001，2

【3】朱志宏.數(shù)控加工技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004，9

第五篇：數(shù)控機(jī)床軸類零件加工工藝分析2

九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院

數(shù)控編程與工藝課程設(shè)計(jì)說明書

姓 名：

班

級(jí)：

學(xué) 號(hào)：

指導(dǎo)老師：

前言 世界制造業(yè)轉(zhuǎn)移，中國(guó)正逐步成為世界加工廠。美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó) 等國(guó)家已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展的高技術(shù)密集時(shí)代與微電子時(shí)代，鋼鐵、機(jī)械、化工等重化工業(yè)發(fā)展中期。

由于數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服系統(tǒng)、精密檢測(cè)與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的技術(shù)成果，具有高的高柔性、高精度與高度自動(dòng)化的特點(diǎn)，因此，采用數(shù)控加工手段，解決了機(jī)械制造中常規(guī)加工技術(shù)難以解決甚至無法解決的單件、小批量，特別是復(fù)雜型面零件的加工，應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段，提高了機(jī)械制造業(yè)的制造水平，為社會(huì)提供高質(zhì)量，多品種及高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品。

本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析與具體零件圖的加工，首先對(duì)數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，然后根據(jù)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工分析。第一，根據(jù)本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素選用刀具及刀柄和零件的輪廓特點(diǎn)確定需要4把刀具分別為35°右偏外圓車刀、外切槽刀60°外螺紋刀、內(nèi)鏜孔刀（刀具體如下圖1.1）。第二，針對(duì)零件圖圖形進(jìn)行編制程序，此零件為軸類零件，外輪廓由直線、圓弧和螺紋組成，零件的里面要鏜出一個(gè)錐孔，在加工過程中，工件需要鉆孔再鏜孔，第三，鉆孔對(duì)刀時(shí)要先回參考點(diǎn)，要以孔中心作為對(duì)刀點(diǎn)，刀具的位置要以此來找正，使刀位點(diǎn)與換刀點(diǎn)重合確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)控加工程序編制，最后用編程模擬軟件對(duì)軸類零件進(jìn)行仿真加工及校驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 軸類零件 數(shù)控編程

圖1.1 35°右偏外圓車刀 外切槽刀

60°外螺紋刀 內(nèi)鏜孔刀

麻花鉆

內(nèi)螺紋刀

目錄

一．零件加工工藝分析

1、零件圖紙工藝分析

2、零件技術(shù)要求分析

3、零件毛坯、材料的分析

4、零件設(shè)備的選擇

5、確定工件的定位與夾具方案

6、確定走刀順序和路線

7、刀具與切削用量的選擇

二． 數(shù)控加工程序的編制

1、確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)

2、數(shù)值的計(jì)算

3、加工程序

三．小結(jié) 四．參考文獻(xiàn)

一、設(shè)計(jì)目的

數(shù)控編程設(shè)計(jì)是在完成了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《數(shù)控加工工藝》、《數(shù)控編程》等課程的學(xué)習(xí)并進(jìn)行實(shí)習(xí)后，進(jìn)行的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過設(shè)計(jì)，一方面能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行工藝分析的基本能力，另一方面，也是對(duì)數(shù)控加工過程進(jìn)行的一次綜合訓(xùn)練。通過此次設(shè)計(jì)，學(xué)生可以在以下各方面得到鍛煉：

1、能熟練地運(yùn)用已學(xué)過的基本理論知識(shí)，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到相應(yīng)的實(shí)踐知識(shí)，掌握從零件圖開始到正確地編制加工程序的整個(gè)步驟、方法。

2、提高編程能力。根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，選擇合理的工藝，編制出既經(jīng)濟(jì)又合理，又能保證加工質(zhì)量的數(shù)控程序。

3、學(xué)會(huì)使用各類設(shè)計(jì)手冊(cè)及圖表資料。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

本次設(shè)計(jì)主要是通過對(duì)零件圖工藝特點(diǎn)，工藝安排，機(jī)械加工工藝過程幾個(gè)方面對(duì)零件加工工藝進(jìn)行分析，然后對(duì)零件的程序進(jìn)行編制，最后用仿真加工以達(dá)到完成對(duì)零件的加工程序進(jìn)行檢驗(yàn)。

零件圖如下：

三、設(shè)計(jì)意義

數(shù)控加工技術(shù)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展具有重要的意義。當(dāng)前我國(guó)企業(yè)的生產(chǎn)正逐步從原來的粗放型轉(zhuǎn)向內(nèi)涵型，產(chǎn)品生產(chǎn)也從原來的“粗制”轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬啤薄榱吮ＷC產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，提高生產(chǎn)效率，企業(yè)在未來的生產(chǎn)中自動(dòng)化程度將大大的提高，一線的生產(chǎn)將向機(jī)電一體化，程控化，數(shù)字化方向發(fā)展，形成迫使我們?cè)跈C(jī)械加工方面不僅要會(huì)操作普通機(jī)床而且要會(huì)操作數(shù)控機(jī)床，此外，還要求我們具有分析、判斷、處理生產(chǎn)過程中的突發(fā)事件的能力；具有開拓創(chuàng)新能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和交際能力。通過本課題的完成，我們能夠加強(qiáng)自己對(duì)數(shù)控知識(shí)的掌握。

1、一．零件加工工藝分析

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)的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性，即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于成形，并且成本低，效率高。

(1)零件圖紙的工藝分析

如圖所示

(2)零件結(jié)構(gòu)分析

由圖我們可知，本零件上由圓柱面、內(nèi)孔、內(nèi)圓錐面、圓弧面、溝槽、和螺紋等部分組成。零件車削加工成形輪廓的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜、需兩頭加工，零件的加工精度和表面質(zhì)量要求都很高

該零件重要的徑向加工部位有M30x2的外螺紋，φ52mm圓柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6μm）、φ52mm圓柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6μm）、三個(gè)槽2*4（表面粗糙度Rɑ=1.6μm）錐面20°、球面φ48±0.02，R9±0.02，R3.5,φ28內(nèi)孔（表面粗糙度Rɑ=0.04μm）、其余表面粗糙度均為Rɑ=3.2μm）。零件符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45鋼，毛胚為ф60mm*160mm

2、零件技術(shù)要求分析

小批量生產(chǎn)條件編程，不準(zhǔn)用砂布和銼刀修飾平面，這是對(duì)平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，熱處理，調(diào)質(zhì)處理，HRC25-35，未注粗糙度部分光潔度按Ra6.3，毛胚尺寸ф60mmx160mm。

加工難點(diǎn)及處理方案

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0.18-0.2mm，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

3.零件毛坯、材料的分析

(1)材料的分析

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C0.42%～0.50%，Si0.17%～0.37%，Mn0.50～0.80%，P ≤0.035%，S≤0.035%，Cr≤0.25%，N≤0.25%,Cu≤0.25%.45鋼在進(jìn)行冷加工時(shí)硬度要求，熱軋鋼，壓痕直徑不小于3.9，布氏硬度不小于241HB，退火鋼壓痕直徑不小于4.4，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1.0，8 高速鋼刀具1.0，45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。

(2)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(jiǎn)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Φ40X160mm,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

4、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(jiǎn)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(zhǎng)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)控車床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補(bǔ)，數(shù)控車床剛性良好，制造和對(duì)刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀特別復(fù)雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體，而且能比較方便的車削錐面和內(nèi)外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產(chǎn)效率。所以對(duì)加工時(shí)非常有利的。

5、確定工件的定位與夾具方案

(1)確定裝夾方案

在數(shù)控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的工作特 9 點(diǎn)，在裝夾工件時(shí)，應(yīng)考慮以下幾種因素：

a.盡可能采用通用夾具，必須時(shí)才設(shè)計(jì)制造專用夾具； b.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足精度要求； c.易于定位和裝夾； d.易于切削的清理；

e.抵抗切削力由足夠的剛度；

使用三爪自定心卡盤夾持零件的毛坯外圓，確定零件伸出合適的長(zhǎng)度（應(yīng)將機(jī)床的限位距離考慮進(jìn)去）。零件需要加工兩端，因此需要考慮兩次裝夾的位置，考慮到右端的Φ60mmx50mm可以用來裝夾，來加工Φ30*2的螺紋，然后調(diào)頭夾住Φ52mm的外圓柱面加工球面。

1.定位基準(zhǔn)

工件的定位與基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致，應(yīng)防止過定位，對(duì)與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)在數(shù)控機(jī)床上要仔細(xì)找正。

由于此零件全部表面都需加工，應(yīng)選用外圓及一端面為粗基準(zhǔn)，然后通過“互為基準(zhǔn)的原則”進(jìn)行加工。遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。加工左端時(shí)選擇在毛坯外圓柱段的右端外圓表面，加工右端時(shí)選擇在Φ52 mm外圓柱段的表面，以體現(xiàn)定位基準(zhǔn)是軸的中心線。

6、確定走刀順序和路線

①先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。

②先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊 固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進(jìn)行。

③先面后孔 對(duì)于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時(shí)也給孔加工帶來方便。

④基面先行 用作精基準(zhǔn)的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時(shí)包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，軸類零件頂尖孔的加工

7、刀具與切削用量的選擇

(1)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(zhǎng)，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，a.選用φ26麻花鉆鉆削加工右端的孔，b.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°。c.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re=0.15～0.2mm。

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)。

（2）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。

a、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600 r/min，比較容易達(dá)到加工要求，切槽的切削刀較大，采用350 r/min更穩(wěn)妥。

b、進(jìn)給速度（進(jìn)給量）F(mm/r，mm/min)的選擇

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Vf =f×n計(jì)算，式中f表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，粗車時(shí)一般取0.3～0.8mm/r；精車時(shí)常取0.1～0.3mm/r；切斷時(shí)常取0.05～0.2mm/r。c、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。

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。切削用量的選擇方法：粗車時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。精車時(shí)，對(duì)加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻，應(yīng)著重考慮如何保證加工精度，且在此基礎(chǔ)上如何提高加工效率。因此，要求精車時(shí)應(yīng)選用較小（但不能太小）的背吃刀量和進(jìn)給量，并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度。

保證加工精度的方法

為了保證和提高加工精度，必須根據(jù)生產(chǎn)加工誤差的主要原因，采取相應(yīng)的誤差預(yù)防或誤差補(bǔ)償?shù)扔行У墓に囃緩酱胧﹣碇苯涌刂圃颊`差或控制原始誤差對(duì)零件加工精度的影響。

一、刀具半徑的選定

1.刀具的半徑R比工件轉(zhuǎn)角處半徑大時(shí)不能加工。2.刀具較小時(shí)不能用較大的切削量加工（刀具剛性差）。

二、采用合適的切削液

1.切削液主要用來減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液，對(duì)提高刀具耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度起重要的作用。2.非水溶性切削液：切削油、固體潤(rùn)滑劑，非溶性切削液主要起潤(rùn)滑作用。

3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷卻作用和清洗作用。

故本設(shè)計(jì)加工時(shí)采用水溶液進(jìn)行冷卻。

二．?dāng)?shù)控加工程序的編制

數(shù)控加工的特點(diǎn)：

1.采用數(shù)控機(jī)床加工零件可以提高加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。2.數(shù)控機(jī)床可以完成普通機(jī)床難以完成，或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工。

3.采用數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)效率上，可以比普通機(jī)床提高2～3倍，尤其對(duì)某些復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)效率可提高十倍甚至幾十倍。

4.可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。

5.采用數(shù)控機(jī)床有利于向計(jì)算機(jī)控制與管理方面發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化創(chuàng)造條件。數(shù)控編程的分類：

數(shù)控編程一般分為兩種：一種是手工編程，另一種是自動(dòng)編程。手工編程是由分析零件圖，確定工藝過程，數(shù)值計(jì)算，編寫零件加工程序單，程序的輸入和檢驗(yàn)都是由工人完成的。特點(diǎn)：對(duì)于加工形狀簡(jiǎn)單的零件，計(jì)算比較簡(jiǎn)單，程序不是很多，采用手工編程（仍被廣泛應(yīng)用）較容易完成，而且經(jīng)濟(jì)，及時(shí)，因此在點(diǎn)位加工及直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應(yīng)用，但對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線，列表曲線的零件，用手工編程就有一定的困難，出錯(cuò)的機(jī)率增大，有的無法編程序。

自動(dòng)編程：用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序的過程。特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)圖編程，編程準(zhǔn)確，不易出錯(cuò)，安排走刀路線合理，從而使加工準(zhǔn)確。本零件的凸輪加工就采用自動(dòng)編程來完成的。

1.確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床采用右手笛卡兒直角坐標(biāo)系，其基本坐標(biāo)軸為X、T、Z直角坐標(biāo)系，相對(duì)于每個(gè)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為A、B、C。

編程原點(diǎn)也稱工件原點(diǎn)，一般用G92或G54-G59（對(duì)于數(shù)控鏜銑床）和G50（對(duì)于數(shù)控車床）設(shè)置。

根據(jù)以上可以知道，編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)的選擇要滿足以下幾個(gè)方面的要求：

1.所選的編程原點(diǎn)及坐標(biāo)系要使程序編制簡(jiǎn)單。

2.編程原點(diǎn)應(yīng)選在容易找正，并在加工過程中便于檢查的位置。3.引起的加工誤差小。

4.一般回轉(zhuǎn)體零件的編程零點(diǎn)選在其加工面的回轉(zhuǎn)軸線與端面交點(diǎn)處。

編程

O0001（夾工件左端面做右邊）T0101（外圓車刀）G00X100Z100 M03S800 G00X57Z2.0 #101=37 #102=0 WHILE[#101LE48.0]D01 G01X[#101]F0.3D01 Z-[102] #101=#101+0.1 #102=#102+0.1 END1 #103=48 #104=15 WHIEL[#103GE37]D01 G01X[#103]F0.3D01 Z-[#104] #103=#103-0.1 #104=#104-0.1 END1 G02X35W-18R9F0.2 G03X35W-7R3.5F0.2 G01W-8 X42.4 X52W-29 Z-100 G00X57Z20 16 M05 M30

O0002 T0101（麻花鉆）M03S400 G00X100Z100 X0Z2M08 G01Z-26 G04P5 G00Z100 X100 T0202（內(nèi)鏜刀）G00X100Z100 M03S600 M08 G00X20Z2.0 G71U1.0R0.5 G71P10Q20U-0.5W0.5F0.3 N10G00X32Z1.0 G01Z0F0.1 X28Z-2 Z-24 N20X20 G00X100 Z100 M30 O0003（夾工件右端面做左邊）T0101(外圓車刀)M03S600 G00X100Z100 X57Z2 17 G71U0.5R0.5 G71P10Q20U0.5R0.5F100 N10G01X26Z0 X30Z-2 Z-33 X50 X52Z-34 N20Z-48 G00X100Z100 T0202(切槽刀)M03S400G00Z-77 G01X39F50 G04P1000 Z-8 X39F50 G04P1000 G01X55 Z-87 X39F50 G04P1000 G01X55 G00Z100 X100 T0303(外螺紋刀)Mo3S600 G00X32Z2 G92X29.1Z-26F0.2 X28.5 X27.9 X27.5 X27.4 G00X100Z100 M30

三． 小 結(jié)

通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從設(shè)計(jì)的過程中學(xué)到了很多在書本上沒有的內(nèi)容，加深了對(duì)數(shù)控機(jī)床的了解，鞏固了書本的知識(shí)。結(jié)論總結(jié)如下：

1.對(duì)于某個(gè)零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床完成。而往往只是其中的一部分適合于數(shù)控加工。這就需要對(duì)零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。

2.在確定走刀路線時(shí)，最好畫一張工序簡(jiǎn)圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫上去，這樣可為編程帶來不少方便。

3.有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工面，但考慮到程序太長(zhǎng)，會(huì)受到某些限制，如：控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制等。此外，程序太長(zhǎng)會(huì)增加出錯(cuò)與檢索困難。因此程序不能太長(zhǎng)，一道工序的內(nèi)容不能太多。

四．參考文獻(xiàn)

（1）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)，主編：潭嶺，重慶大學(xué)出版社；（2）數(shù)空機(jī)床編程，主編：杜國(guó)成，北京 機(jī)械工業(yè)出版社；（3）現(xiàn)代機(jī)械制造工藝，主編：陳錫渠，北京 清華大學(xué)出版社；（4）數(shù)控機(jī)床加工工藝，主編： 華茂發(fā)，北京 機(jī)械工業(yè)出版社；（5）公差配合與測(cè)量技術(shù)，主編： 姚云英，北京 機(jī)械工業(yè)出版社；（6）機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，主編： 胡家秀，北京 機(jī)械工業(yè)出版社；（7）金屬工藝學(xué)，主編： 萬德金，北京 機(jī)械工業(yè)出版社；