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椭圆
螺纹
罗纹
中间
配合
组合
编程
加工
仿真
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!【包含文件如下】【工艺设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat
椭圆配合件1工序卡片.doc
椭圆配合件1工艺过程卡片.doc
椭圆配合件2工序卡片.doc
椭圆配合件2工艺过程卡片.doc
毕业设计说明书.doc
零件1.dwg
零件2.dwg
摘 要
此次毕业设计主要研究的是椭圆与螺纹配合件的加工工艺过程分析，仿真及手工编程。对两个椭圆配合件零件中的各个零件进行车削的工艺性分析，主要包括的工艺路线：毛坯的确定；阶段的划分；确定定位基准；选择家具；切削用量中的主轴转速；进给速度；背吃刀量；其次就是工艺规程设计，CAXA仿真两零件及其手动编程。最后进行后期处理。
本次设计主要是对椭圆与螺纹配合件的各个零件的数控加工工艺分析，以及对工艺路线的叙述，进行手动编程和运用 CAXA仿真模拟加工。主要使用外轮廓刀；镗刀钻头以及螺纹刀进行外轮廓车削、内轮廓车削、钻孔、螺纹车削、内孔车削等。
关键词: 工艺分析；装夹；数控车削； CAXA仿真；手动编程
Abstract
The graduation design research is an ellipse with the screw thread cooperate with the processing technology of process analysis, simulation and manual programming. Each of the parts in the two elliptical assemblies, spare parts for turning the manufacturability analysis, technology mainly includes: the determination of blank; The division of stages; Determine the positioning base; Choose furniture; The spindle speed in cutting parameter; Feed speed; Turning back; Second is process planning design, CAXA simulation and its two parts manual programming. The last post processing.
This design is mainly to ellipse with thread parts of nc machining process analysis, as well as the description of how the craft route, using CAXA manual programming and simulation processing. Mainly using the outline of the knife; Boring cutter drill bits and thread cutter contour cutting, inner contour cutting, drilling, thread cutting, inner hole turning, etc.
目录
摘 要 2
前言 4
1、零件图分析 5
1.1、零件图 5
1.2、图样分析 7
2、确定工艺路线 7
3、切削用量的选择 11
3.1、主轴转速的确定 11
3.2、进给速度的确定 12
3.3、背吃刀量的确定 12
4、工艺规程设计 13
5．CAXA仿真 14
6 .数控加工程序清单 23
6.1、零件一的程序单 23
6.2、零件二的程序单 26
结束语 30
参考文献 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………………..31
致谢 32
- 内容简介：
-
产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 零件名称 件 1 共 4 页 第 1 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 2、3 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 65 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液1 三爪卡盘 油性切削液工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 游标卡尺，千分尺， 螺纹规主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 车外圆 58 游标卡尺，千分尺2 车外螺纹 M30x1.5 游标卡尺，千分尺，螺纹规3 车外螺纹退刀槽 游标卡尺，千分尺设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 零件名称 件 1 共 4 页 第 2 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 4 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 65 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液1 三爪卡盘 油性切削液工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 游标卡尺，千分尺主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 车两个椭圆弧段 游标卡尺，千分尺23设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 零件名称 件 1 共 4 页 第 3 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 5、6 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 65 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液1 三爪卡盘 油性切削液工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 游标卡尺，千分尺主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 车左端端面 游标卡尺，千分尺 600 60 0.1 0.52 车外圆 25 游标卡尺，千分尺 800 160 0.2 23 车椭圆弧段 R20 游标卡尺，千分尺 800 160 0.2 2设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 零件名称 件 1 共 4 页 第 4 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 7 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 65 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液1 三爪卡盘 油性切削液工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 游标卡尺，千分尺主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 车外梯形螺纹 Tr58x6 游标卡尺，千分尺 300 1800 6 0.2设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号机械加工工艺过程卡片产品名称 零件名称 件 1 共 1 页 第 1 页材 料 牌 号 45 钢 毛 坯 种 类 棒料 毛坯外形尺寸 65X180 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注工 时 工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备 工 艺 装 备准终 单件1 下料 65X180 金工2 车 粗精车右端外圆，C1.5 倒角及端面 金工 车 CK6140 游标卡尺，千分尺3 车 车右端外螺纹 M30x1.5 及螺纹退刀槽 金工 车 CK6140 游标卡尺，千分尺，螺纹规4 车 车两个椭圆弧段 金工 车 CK6140 游标卡尺，千分尺5 车 车左端面 金工 车 CK6140 游标卡尺，千分尺6 车 车左端外圆 25，C1.5 倒角及 R20 圆弧 金工 车 CK6140 游标卡尺，千分尺7 车 车梯形螺纹 Tr58x6 金工 车 CK6140 游标卡尺，千分尺，螺纹规8 检验 检验入库 金工 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 零件名称 件 2 共 4 页 第 1 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 2、3 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 65 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液1 三爪卡盘 油性切削液工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 游标卡尺，千分尺主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 修端面并保证总长 58mm 游标卡尺，千分尺 600 60 0.1 0.52 车左端外圆 58 游标卡尺，千分尺 800 160 0.2 23 车左端外圆 50 千分尺 800 160 0.2 2设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 零件名称 件 2 共 4 页 第 2 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 4、5 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 65 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液1 三爪卡盘 油性切削液工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 游标卡尺，千分尺主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 钻孔 20 游标卡尺，千分尺2 车内孔 25 游标卡尺，千分尺 800 160 0.2 23 车内孔 36 游标卡尺，千分尺 800 160 0.2 2设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 零件名称 件 2 共 4 页 第 3 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 6 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 65 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液1 三爪卡盘 油性切削液工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 游标卡尺，千分尺， 螺纹规主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 精车内螺纹 M30x1.5 游标卡尺，千分尺，螺纹规 300 1800 6 0.22 车内螺纹退刀槽 游标卡尺，千分尺，螺纹规 600 60 0.1 0.5设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 零件名称 件 2 共 4 页 第 4 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 7、8、9 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 65 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液1 三爪卡盘 油性切削液工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 游标卡尺，千分尺主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 车端面 游标卡尺，千分尺 800 160 0.2 22 车外椭圆弧 游标卡尺，千分尺 800 160 0.2 23 车内圆弧 R20 游标卡尺，千分尺 800 160 0.2 2设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号机械加工工艺过程卡片产品名称 零件名称 件 2 共 1 页 第 1 页材 料 牌 号 45 钢 毛 坯 种 类 棒料 毛坯外形尺寸 65X65 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注工 时 工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备 工 艺 装 备准终 单件1 下料 65X65 金工2 车 夹棒料右端，粗车工件左端 金工 车 CK6140 游标卡尺，千分尺3 车 车左端外圆 50 金工 车 CK6140 游标卡尺，千分尺4 车 钻孔 20 金工 车 CK6140 游标卡尺，千分尺5 车 车内孔 25 与 36 金工 车 CK6140 游标卡尺，千分尺6 车 精车内螺纹 M30x1.5 及螺纹退刀槽 金工 车 CK6140 游标卡尺，千分尺，螺纹规7 车 掉头装夹，用百分表找正，并车端面保持总长 58mm 金工 车 CK6140 百分表 ，游标卡尺，千分尺8 车 精车外圆椭圆弧 金工 车 CK6140 游标卡尺，千分尺9 车 精车内圆圆弧 R20 金工 车 CK6140 游标卡尺，千分尺10 检验 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）毕业设计（论文）类 型： 毕业设计说明书 毕业论文 题 目： 椭圆与螺纹中间面配合的组合件编程加工与仿真学生姓名：指导教师：专 业：时 间：第 2 页 共 33 页摘 要此次毕业设计主要研究的是椭圆与螺纹配合件的加工工艺过程分析，仿真及手工编程。对两个椭圆配合件零件中的各个零件进行车削的工艺性分析，主要包括的工艺路线：毛坯的确定；阶段的划分；确定定位基准；选择家具；切削用量中的主轴转速；进给速度；背吃刀量；其次就是工艺规程设计，CAXA仿真两零件及其手动编程。最后进行后期处理。本次设计主要是对椭圆与螺纹配合件的各个零件的数控加工工艺分析，以及对工艺路线的叙述，进行手动编程和运用 CAXA 仿真模拟加工。主要使用外轮廓刀；镗刀钻头以及螺纹刀进行外轮廓车削、内轮廓车削、钻孔、螺纹车削、内孔车削等。关键词: 工艺分析；装夹；数控车削； CAXA 仿真；手动编程第 3 页 共 33 页AbstractThe graduation design research is an ellipse with the screw thread cooperate with the processing technology of process analysis, simulation and manual programming. Each of the parts in the two elliptical assemblies, spare parts for turning the manufacturability analysis, technology mainly includes: the determination of blank; The division of stages; Determine the positioning base; Choose furniture; The spindle speed in cutting parameter; Feed speed; Turning back; Second is process planning design, CAXA simulation and its two parts manual programming. The last post processing. This design is mainly to ellipse with thread parts of nc machining process analysis, as well as the description of how the craft route, using CAXA manual programming and simulation processing. Mainly using the outline of the knife; Boring cutter drill bits and thread cutter contour cutting, inner contour cutting, drilling, thread cutting, inner hole turning, etc. 第 4 页 共 33 页目录摘 要 .2前言 .41、零件图分析 .51.1、零件图 .51.2、图样分析 .72、确定工艺路线 .73、切削用量的选择 .113.1、主轴转速的确定 .113.2、进给速度的确定 .123.3、背吃刀量的确定 .124、工艺规程设计 .135CAXA 仿真 .146 .数控加工程序清单 .236.1、零件一的程序单 .236.2、零件二的程序单 .26结束语 .30参考文献 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31致谢 .32第 5 页 共 33 页前言现在时代在不断的发展数控机床也在与时俱进，如今的公司企业对于人才的水准要求特别高要求他们必须懂得数控加工技术、数控加工编程这种最基本的也是最重要的知识，这就不得不引起我们学者的重视了。如今数控类车床发展如此的快也是如此的火，所以这次的作业我就研究这椭圆与螺纹中间面配合的组合件编程加工与仿真。 数控机床它的技术要求精度与自动化的要求特别高，它综合了计算机应用、自动检测、自动控制与精密机械等。渐渐地数控机床不断发展与普及，机械企业也不断的增加他们对人才的需求量也要增加这就促使我们要更好的学会机床这方面的知识。下面就是我关于这方面所做出的成果。（1）编程方法关于我们数控编程的方法有两种一种是手工编程和自动编程两种。手工编程就是指自己根据零件图样进行分析工艺的处理、数据的计算、编写程序段、再到输入程序与程序校验等，它的各个步骤主要是由我们自己完成的编程过程。它适用于点、面位的加工或者加工不太复杂的机械零件，再或者是那些计算量比较小技术比较简单，程序段也不多，编程容易上手完成的数控编程。第二种是机械编程也叫自动编程，这范围很广简单的复杂的都可以，但它大多数用在人工不易编程的零件 ，还有就是图形不复杂的但是需编制程序量很大的零件，但在计算数值的工作量相当繁琐复杂，工作量大，容易出错，程序校验也比较困难的零件。关于自动编程即程序编制工作基本上是由计算机完成的，人只是操作了其中一小部分，其实人工编程与自动编程两种可以相互补助完善零件的。（2）编程步骤在我收到老师的作业后，我先对它进行了分析，确定它的加工流程与工艺过程。之后我对其进行数值上的计算。现在的机械机床绝大多数都已带有刀补的功能了，要计算几何轮廓之间的相互坐标，然后还要有具体值。最后按照椭圆图纸根据查询的参数数据编写程序，最后输入机床中进行加工。第 6 页 共 33 页1、 零件图分析1.1、零件图图 1.1 零件一零件二第 7 页 共 33 页1.2、图样分析从 1.1、1.2 中，这是一个椭圆与螺纹中间面配合件编程加工与仿真，这是一个小批量零件，使用的材料为 45 钢，不需要热处理，它主要是由圆柱面、棱角、圆弧面、螺纹、椭圆等特征组成；尺寸公差主要为 0.0 5mm；0.055mm;0.018mm;0.025mm;0.02mm;0.03mm 等，相对来说要求一般，但还需保证刀具的锋利度以及合理的切削用量；主要用到外轮廓车刀；内轮廓车刀；镗刀；30 度螺纹车刀，以及梯形螺纹车刀进行加工。两零件需要进行装夹才能算完成，我们一定要有一个好的装夹方案，保证其形位公差的要求。根据该零件的图样分析，图中的主要加工表面为：件一：25mm、30mm、40mm、50mm、58mm, 圆弧、M301.5-6G螺纹、52mm 槽 1.5*45 倒角以及长半轴 40 毫米短半轴 25 毫米椭圆段等尺寸。件二：25mm，30mm, 36mm, 50mm, 58mm, Tr58X6 螺纹，Tr30X1.5-6 螺纹，40 的圆弧段等尺寸。2、确定工艺路线2.1、确定毛坯选择毛坯与拟定毛坯制图是工艺制定最重要的一部分，它是不可缺的环节。关于毛坯的外观形状和特点（精度、光洁度、硬度、组合等等） ，这些对我们操作加工都有直接影，因此我们要合理选用毛坯，这是第一部也是最重要的一部，毛坯的选择原则：（1）材料与力学性能；（2）结构和尺寸；（3）生产类型，生产精度；（4）生产条件；（5）工艺、技术，材料。作业零件的材料为 45 钢，是一种配合型零件，因此选择毛坯为 45 钢圆棒料，根据零件的尺寸可确定该毛坯的尺寸为：65180 和 6565 圆棒料两根。2.2、划分阶段关于我的零件它有粗车与精车之分加工应该分开，以保证他的质量。该题中的零件主要分为粗、精车两个阶段。第 8 页 共 33 页2.3、定位基准的选择2.3.1、 基准（1）设计基准设计基准就是我们在设计零件时采用的基准。我的轴套类零件是属于回转体类，要将径向设计基准设置在回转体中心轴线上，将轴向设计基准设置在工件的右面中心处。（2）加工定位基准加工定位基准即在加工中工件装夹定位时的基准。数控车床对零件的加工定位基准大多是被加工件的内圆表面、外圆表面或零件端面中心孔。（3）测量基准工件在被加工时所测量的基准。工件的精度要求：尺寸精度、形状精度和位置精度。要想拥有精准的精度达到技术要求在数控车削加工中就要尽量将定位基准与设计基准重合。2.3.2、数控机床定位基准的选择定位基准有粗基准与精基准的选择一般的有定位方式的选择和被加工件定位面的选择。在机床切削加工中，我们一般将较短轴类零件用一端外圆固定的方式，即用三爪卡盘、四爪卡盘等固定外圆表面，但工件不可悬伸过长，如果悬伸过长会在切削过程中容易产生变形并且还会增大加工误差甚至崩掉。对于较长的轴类零件我们采用一夹一顶或采用两顶尖定位的方式。零件的轴向定位面尽量选择几何精度较高的表面。作业中的零件属于短轴，因此选用三爪卡盘或四爪卡盘进行装夹。正确的确定定位基准，能够保证零件的尺寸和位置精度。2.4、夹具的选择分析完我的两张零件图，每个零件都需要装夹两次，只需要三爪卡盘就行，将棒料夹进行车削，截断后掉换位置，以较大外圆为固定点进行装夹。第 9 页 共 33 页2.5、刀具的选择刀具在切削加工中是最主要最重要的工具，它会影响切削加工过程中的生产效率、加工质量并且成本也会影响。切削所用的刀具种类繁多，形状复杂，每种刀具特点也不一样，但它们也有共同的特征：刀具都是由刀头和刀体两部分组成，刀头是用来参加切削工作，刀体是用来夹刀用的将刀具固定在机床上。车刀是最典型的简单刀具，其他刀具都是由他转变而来。不同的工件材料要选择不同的刀具来选择车刀的材料，每种刀具的材料都应具备以下几个的性能，用来解决许多切削过程中的难度问题：（1）硬度要搞 切削刀具材料的硬度必须高于被切削工件的硬度，常温下硬度要在 60HRC 以上并且还要有一定的热硬度。（2）耐磨性要高 耐磨性指刀具材料抵抗磨损的能力。耐磨性与材料的强度、硬度组织结构有关。（3）强度和韧性要高 在切削加工时，刀具经常会承受很大的切削力、冲击力与振动。要求避免崩刃或者折断，刀具材料应具有足够的强度和韧性。（4）耐热性高 耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要指标。刀具材料的高温硬度越高，耐热性越好，允许的切削速度也越高。（5）热导率大 刀具材料的热导率，表示它传导切削热的能力。热导率越大，刀具传导热量的能力越强，有利于降低切削温度和提高刀具的耐用度。（6）工艺性能要高 为便于加工制造，要求刀具材料具有良好的工艺性能，即具有良好的加工性能、可磨削性等等。第 10 页 共 33 页2.5.1 所示。常用的刀具种类有工具钢、硬质合金、陶瓷及超硬材料。本题中所用的刀具如表2.5.1 刀具卡片零件名称 刀具号 刀具名称 刀具规格 刀具材料零件一 T0101 外轮廓车刀 90 YT15T0202 外螺纹车刀 30 YT15T0303 外切槽刀 刀宽 4mm YT15T0404 梯形螺纹车刀 30 YT15零件二 T0101 外轮廓车刀 90 YT15T0202 镗刀 93 YT15T0303 内螺纹车刀 60 YT15T0404 内槽车刀 60 YT15第 11 页 共 33 页3、切削用量的选择数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量、进给速度。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度；并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。3.1、主轴转速的确定主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具材料以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度除了计算和查表选取之外，还可以根据经验确定，需要注意的是交流变频调速数控车床低速输出力矩小，因而切削速度不能太低。光车时，主轴的速度应根据允许切削的速度 Vc 来选取，计算公式如下：n = 1000Vc/P (5.1)式中：Vc切削速度，单位 m/min；D工件切削部分的直径（通常选用最大直径） ，单位 mm；n车床主轴转速，单位 r/min；而车螺纹时的主轴转速如下：n2000/P-k (5.2)式中：p工件螺纹的螺距或导程，单位 mm；k保险系数，一般取 80；n车床主轴转速，单位 r/min。根据切削原理可知，切削速度的高低取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料、和刀具的耐用度等因素。从理论上讲，Vc 的值越大越好，因为不仅可以提高生产效率，而且可以避免积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度。但实际上由于机床、刀具、工件材料等因素的影响和限制，车削切削用量可参考表 5.3 选取。第 12 页 共 33 页表 5.3 车削切削用量表粗加工 精加工刀具材料零件材料切削速度（m/min）进给量（mm/r）背吃刀量（mm）切削速度（ m/min）进给量(mm/r)背吃刀量（mm）碳钢 220 0.2 3 260 0.1 0.4低合碳钢180 0.2 3 220 0.1 0.4铸铁 120 0.2 3 160 0.1 0.4硬质合金或涂层硬质合金不锈钢80 0.2 3 120 0.1 0.4在实际车削加工中时，考虑到加工内孔时排屑难、冷却难、刀杆刚性差和观察困难的特点，在选择切削用量时，可参照对应外部加工切削用量的 30%50%进行选取。综合考虑：外部轮廓加工时选取：粗车 Vc=150m/min精车 Vc=200m/min内部轮廓加工时选取：粗车 Vc=80m/min精车 Vc=120m/min由公式（5.1） 、 （5.2） 、表（5.3） ，按照毛坯直径为 65mm，螺纹导程为 1.5计算可得：外轮廓加工时： 粗车 n=800r/min；精车 n=1000r/min；内轮廓加工时： 粗车 n=500r/min；精车 n=700 r/min；车螺纹时：n1200 r/min；据经验，取 n=400 r/min。3.2、进给速度的确定第 13 页 共 33 页进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工进度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。一般粗车选用较高的进给速度，以便快速去除毛坯余量，精车以考虑表面粗糙度和零件的精度为原则，应选择较低的进给速度。进给速度 Vf 可以按公式 Vf =fn 计算，式中 f 表示每转进给量，在加工本设计中的组合零件时进给速度，依据表 5.3 进行选取，粗加工时取 f =0.2mm/r，精加工时取f =0.1mm/r，则所得加工时的进给速度如下：外轮廓加工时： 粗车 Vf = 170mm/min；精车 Vf = 120mm/min；内轮廓加工时： 粗车 Vf = 100mm/min；精车 Vf = 75mm/min；车螺纹时的进给速度为螺纹的导程。3.3、背吃刀量的确定背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚性来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件加工余量（除去精车量） ，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量，一般为 0.20.8mm，具体背吃刀量参照表 5.3 进行选择，如下表所列：表 5.4 背吃刀量粗 精外轮廓加工 12mm 0.10.4内轮廓加工 0.81.2mm 0.10.3螺纹 随进刀次数依次减少。槽 根据刀宽来选择切削次数总之切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。第 14 页 共 33 页4、工艺规程设计（工艺路线）（1）零件一的工艺路线：1. 下料 65mmX180mm2. 用三爪卡盘夹紧棒料留 160mm 余量车右端面，以右端面中心为坐标原点，用 90 外圆车刀以 G71 粗加工外圆余量为 0.5mm。如 C1.5 倒角，30X18mm 外圆，58X12mm 外圆，30X35mm 外圆之后再进行精加工。3. 使用 30 度外螺纹刀车出右端 M30X1.5 的外螺纹并且切出螺纹退刀槽，精加工两次。4. 车出长半轴 40，短半轴 25 的两个椭圆弧段，最后截断。5. 掉换工件车左端面并以左端面中心为坐标原点。6. 用外圆车刀车 25X11mm 左端外圆并车 C1.5 倒角，以及车半径 20 圆弧，最后车 58X40mm 外圆。7. 换 60 度外螺纹刀从 27.5mm 处车 Tr58x6 外螺纹精加工两次。8. 检验（2）零件二的工艺路线：1. 下料 65X652. 以三爪卡盘夹住工件右端，留出足够距离。车左端面并以左端面中心为坐标原点，用外圆刀车左端外圆及其倒角分别为 50X10mm 外圆，58X42mm 外圆，2XC1.5 倒角留出 0.5mm 余量，进行精加工3. 用钻头钻出 20 通孔。换镗刀车出 25X33mm 内圆,36X10mm 内圆和 C1.5 倒角。4. 换内螺纹刀切出 M30X1.5 内螺纹及其退刀槽，最后截断。5. 掉换工件车出右端面并以右端外圆中心为原点。用外圆车刀车出长半轴40 短半轴 25 的两段椭圆弧。6. 用镗刀车出半径 20 的内圆弧。7. 检验第 15 页 共 33 页5. CAXA 软件仿真5.1 CAXA 软件介绍CAXA 软件是在 WINDOWS 环境下运行 CAD/CAM 一体化的数控加工编程软件。集成了数据接口、几何造型、加工轨迹生成、加工过程仿真检验、数控代码生成、加工工艺单生成等一整套面向复杂零件和模具的数控编程功能。制造业数控加工技术的特点与 CAD/CAM 集成软件的综合性密不可分。以具有 WINDOWS 原创风格，全中文界的 CAXA 制造工程师为代表的 CAXA 系列 CAD/CAM 软件易学实用，完全满足对职业技能培训的特殊需求。有其CAXA 三维造型，线性造型，曲面造型，几何变换，特征实体造型及 3D 造型。CAXA 采用精确的特征实体造型技术，拥有方便的特征实体造型，强大的NURBS 自由曲面造型，灵活的曲面实体复合造型。具备了优质高效的数控加工：2 轴到 3 轴的数控加工功能；支持高速加工；参数化轨迹编辑和轨迹批处理；加工工艺控制加工轨迹仿真；通用后置处理。最新技术的知识加工，WINDOWS 界面操作，丰富流行的数据接口。CAXA 是一种强大的操作软件在与数控相结合中它能解决所有数控的仿真问题，工作效率较高，同时支持高速切削，大幅度提高加工效率和加工质量。通用的后置处理可向任何数控系统输出加工代码。如其中的轨迹再生成功能可以实现参数化轨迹编辑。CAXA 提供了丰富的工艺参数，可以方便地控制加工过程，并提供轨迹仿真手段以检验数控代码的正确性。系统提供常见的数控系统的后置格式，用户还可以定义专用数控系统的后置处理格式。第 16 页 共 33 页件 2 零件的数控车仿真车削试件 2车外圆此件 2 零件形状特征主要是外圆与内孔的特征，使用外圆车刀从右边进行外轮廓车削。例如：50X10mm 外圆，58X42mm 外圆，以及两段椭圆段。数据如下第 17 页 共 33 页精车外圆在进行粗加工之后，仍然使用外圆车刀选用精加工方式进行精加工走刀两次。数据如下：第 18 页 共 33 页车内孔先使用钻头将其钻通在使用内轮廓刀先车出左边内孔，在掉换工件车出右边内孔及倒角，最后用内螺纹刀车出螺纹。例如：30X10mm 内圆；29X33mm内圆；25X28mm 内圆；R20 圆弧；2XC1.5 倒角；M30X1.5 内螺纹数据如下：第 19 页 共 33 页件 1 的仿真加工车右外轮廓使用外圆刀调整参数数据对工件 1 进行外圆车削右端外轮廓及其两段椭圆弧段，有 30X18mm 外圆；58X12mm 外圆；58X40mm 外圆；25X35mm 外圆；及长半轴 40 短半轴 25 两椭圆弧段。参数如下：第 20 页 共 33 页车左端外轮廓掉换工件与车右端一样用外圆车刀进行车削 25X11mm 外圆；C1.5 倒角；R20 圆弧。参数如下：第 21 页 共 33 页车螺纹使用外螺纹刀车出 M30X1.5-6g 的外螺纹数据如下：第 22 页 共 33 页切槽使用刀宽为 4mm 的切槽刀切出右端 5X2 的槽参数如下：第 23 页 共 33 页6.数控加工程序清单6.1 零件一的程序单1.使用一号外轮廓刀进行车 30X18mm，58X12mm 右端外圆N10 T0101 换一号刀N20 M03 S600 主轴启动N30 GOO X30 Z5 刀具定位N40 G71 D2 E1 NS50 NF160U0.5 W0 F80 外圆粗车循环N50 G01 X27 精加工开始阶段N60 Z0N70 X30 Z-1.5 车倒角N80 Z-23N90 X58 N100 Z-80.9 精加工程序结束阶段N110 G00 X100 Z100 快回换刀点 N120 M05N130 M00N140 T0101 换一号刀N150 M03 S1000 主轴启动N160 G70 NS50 NF100 精加工循环N170 GO2 程序结束第 24 页 共 33 页2.使用 2 号螺纹刀车出 M30X1.5-6g 的外螺纹N10 T0202 换 2 号刀N20 M03 S300 主轴启动N30 G01 X32 Z5 刀具定位 N40 G76 MRA020003E0.05 D0.05 复合螺纹切削循环X28.5 Z-20 R0 K0.975 I0.05 F1.5 N50 G00 X100 Z100 快回换刀点N60 M02 程序结束3.使用 3 号切槽刀车 5X2 右端槽N10 T0303 换 3 号刀N20 M03 S300 主轴启动N30 G01 X32 Z-23 刀具定位N40 X28 F0.05 切槽N50 X32 N60 Z-22 第 25 页 共 33 页N70 X28 F0.05 N80 X100 Z100 快回换刀点N90 M02 程序结束4.使用 1 号外轮廓车刀车 25X10mm，58X40mm 左端外圆及 R20 圆弧。N10 T0101 换 1 号刀N20 M03 S600 主轴启动N3 G00 X0Z5 刀具定位N40 G71 D2 E1 NS50 NF110 U0.5 W0 F80 外圆粗车循环N50 G01 X23 精加工开始程序段N60 Z0N70 X25 Z-1N80 Z-11.4N90 C03 X40 Z-27.5 R20 车外圆弧段N100 X58N110 Z-77.1 精加工结束程序段N120 G00 X100 Z100 快回换刀点N130 M05 主轴停止N140 M00 程序停止N150 T0101 换 1 号刀N160 M03 S1000 主轴启动N170 G70 NS50 NF110 精加工N180 G00 X100 Z100 快回换刀点N190 M02 程序结束第 26 页 共 33 页5.使用 4 号梯形螺纹刀车 Tr58X6 左端螺纹N10 T0404 换 4 号刀N20 M03 S600 主轴启动N30 X60 Z-25 刀具定位N40 G76 MRA0200030 E0.05 D0.05X56.6 Z-77.1 R0 K6.49 I0.05 F1.5 螺纹车削循环N50 C00 X100 Z100 快回换刀点N60 M02 程序结束6.2 零件二的程序单1.使用 1 号外轮廓车刀车 58X58mm 外轮廓圆，50X10mm 左端外圆N10 T0101 换 1 号刀N20 M03 S600 主轴启动N30 G00 X52 Z2 刀具定位第 27 页 共 33 页N40 G71 D2 E1 NS50 NF100 U0.5 W0 F80 粗加工循环N50 G01 X48 Z0N60 X50 Z-1 N70 Z-10 N80 X56N90 X58 Z-11N100 Z-52N110 G00 X100 Z100 快回换刀点N120 M05 主轴停止N130 M00 程序停止N140 T0101 换 1 号刀N150 M03 S1000 主轴启动N160 G70 NS50 NF100 精加工N170 G00 X100 Z100 快回换刀点N180 M02 程序结束2.使用 2 号镗刀车 36X10mm，30X33mm 左端内孔N10 T0202 M03 S600 换 2 号刀N20 G00 X38 Z2N30 G71 D2 E1 NS50 NF90 UO.5 W0 F80 精加工开始程序段N40 G01 Z0N50 X36 Z-1 N60 X-10N70 X26.5N80 Z-33 精加工结束程序段N90 Z100 N100 X100 快回换刀点N110 M05 主轴停止N120 M00 程序结束第 28 页 共 33 页N130 T0202 换 2 号刀N140 M03 S1000 主轴启动N150
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