K21-轴类零件的数控加工工艺设计与编程（含CAD图纸）
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毕业设计（论文）中期报告 题目： 轴类零件的数控加工工艺设计与编程 系 别 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 导 师 2013年 3月 20日 文）进展状况 画了零件的二维和三维图如图 1和 2所示 : 零件二维 图 1 零件三维 图 2 零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性，即所设计的零件结构应便于成形，并且成本低，效率高。 拟定零件的数控加工工艺规程，确定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，确定零件的定位基准和装夹方式，对刀点和换刀点的选择，走刀路线的确定等。 本零件上由圆柱面、内孔、内圆锥面、圆弧面、沟槽、和螺纹等部分组成。零件车削加工成形轮廓 的结构形状较复杂、需两头加工，零件的加工精度和表面质量要求都很高 该零件重要的径向加工部位有 面粗糙度 0 圆柱段（表面粗糙度 20o 的内孔（表面粗糙度 长径比为 1:2的内锥（小端直径为 、 余表面粗糙度 均为 零件符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为 45钢，毛 坯 为 5030 零件技术要求分析 小批量生产条件编程，不准用砂布和锉刀修饰平面，这是对平面高精度的要求，未注公差尺寸按 处理，调质处理， 注粗糙度部分光洁度按 坯 尺寸 5030 工方案 (1) 对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸， 编程时采用中间值。 (2) 在轮廓曲线上，有一处既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。 (3) 零图纸中含有圆柱度，为保证其形位公差，应尽量一次装夹完成左端面的加工以保证其数值。 (4) 本设计图纸中的各平面和外轮廓表面的粗糙度要求可采用粗加工 且在精加工的时候将进给量调小些，主轴转速提高。 (5) 螺纹加工时，为保证其精度，在精车时选择改程序的方法，将螺纹的大径值减小 工螺纹时利用螺纹千分尺或螺纹 环规 保证精度要 求。 坯的分析 本零件的毛坯宜采用锻件，由棒料锯割，模锻毛坯至 40*425钢材经过锻压，获得均匀的纤维组织，提高其力学性能，同时也提高零件与毛坯的比重，减少材料消耗。 件设备的选择 数控车床能对轴类或盘类等回转体零件自动地完成内外圆柱面、圆锥表面、圆弧面等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩等的工作。根据零件的工艺要求，可以选择经济型数控车床，一般采用步进电动机形式半闭环伺服系统。此类车床机构简单，价格相对较低，这类车床设置三 爪自定心卡盘、普通尾座或数控液压尾座，适合车削较长的轴类零件。根据主轴的配置的要求选择卧式数控车床。数控车床具有加工精度高，能做直线和圆弧插补，数控车床刚性良好，制造和对刀精度高，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，能够加工尺寸精度要求较高的零件。能加工轮廓形状特别复杂的表面和尺寸难于控制的回转体，而且能比较方便的车削锥面和内外圆柱面螺纹，能够保持加工精度，提高生产效率。所以对加工时非常有利的。 定工件的定位与夹具方案 （ 1）确定装夹方案 在数控车床上工件定位安装的基本原则与普通机床相同。工 件的装夹方法影响工件的加工精度和效率，为了充分发挥数控机床的工作特点，在装夹工件时，应考虑以下几种因素： 须时才设计制造专用夹具； 使用三爪自定心卡盘夹持零件的毛坯外圆，确定零件伸出合适的长度（应将机床的限位距离考虑进去）。零件需要加工两端，因此需要考虑两次装夹的位置，考虑到左端的 385用来装夹，因此先加工左端，然后调头夹 385 （ 2）定位 基准 工件的定位与基准应与设计基准保持一致，应防止过定位，对与箱体工件最好选择 “一面两销 ”作为定位基准，定位基准在数控机床上要仔细找正。 由于这个工件是个实心轴，末端要镗一个 30的锥孔，因轴的长度不是很长，所以采用工件的右端面和 48 的外圆作定位基准，使用普通三爪卡盘夹紧工件，取工件的右端面中心为工件坐标的原点，对刀点在（ 。 由于此零件全部表面都需加工，应 选用外圆及一端面为粗基准，然后通过 “互为基准的原则 ”进行加工。遵循 “基准重合 ”的原则。加工左端时选择在毛坯外圆柱段的右端外圆表面，加工右端时选择在 38体现定位基准是轴的中心线。 背吃刀量根据机床，工件和刀具的 刚度来确定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，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，一般留 总之，切削用量的具体数值应根据机床性能，相关的书册并结合实际经验用类比方法确定。总之，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。 定走刀顺序和路线 先粗后精 先主后次 先面后孔 基面先行 此零件的的加工顺序如下： 预备加工 工序 车左端面，将毛坯车为 127工序 左端面打中心孔 选用 5动钻孔） 工序 左端钻孔（钻 2032动钻孔 工序 粗、精车左端内孔至要求尺寸 工序 粗、精车零件左端面各部、倒角 工序 调头车右端面将零件车至要求尺寸进给路线 工序 调头粗、精车右端面各部倒角、切外螺纹退刀槽、三角形螺纹 艺卡片和的 刀具选择 单位名称 产品名称或代号 零件名称 零件图号 轴 工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 001 三爪自定心卡盘 卧式数控车床 数控车间 工步号 工步内容 刀具号 刀具规格 主轴转速r/给速度mm/r 背吃刀量 注 1 车端面 5度车刀 350 手动 2 粗车外轮廓 0度车刀 500 动 3 精车外轮廓 0度车刀 1000 动 4 钻孔 尾座 20钻头 350 手动 5 粗镗孔 刀 800 动 6 精镗孔 刀 900 动 7 切槽 槽刀 350 自动 单位名称 产品名称或代号 零件名称 零件图号 轴 工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 002 三爪自定心卡盘 卧式数控车床 数控车间 工步号 工步内容 刀具号 刀具规格 主轴转速r/给速度r 背吃刀量 注 1 车端面 5度车刀 350 手动 2 粗车外轮廓 0度车刀 500 动 3 精车外轮廓 0度车刀 1000 动 4 切槽 槽刀 350 手动 5 粗车螺纹 0 度螺纹刀 400 动 6 精车螺纹 0 度螺纹刀 600 动 左端刀具卡片 产品名称或代号 零件名 称 典型轴 零件图号 序号 刀具号 刀具规格名称 数量 加工表面 备注 1 质合金端面 35度车刀 1 粗、精车端面 2 质合金 90度放型车刀 1 粗、精车外轮 廓 左偏刀 3 质合金镗刀 1 粗、精镗孔 4 质合金内槽刀 1 切槽 5 尾座 硬质合金 20钻头 1 钻孔 右端刀具卡片 产品名称或代号 零件名 称 典型轴 零件图号 序号 刀具号 刀具规格名称 数量 加工表面 备注 1 质合金端面 35度车刀 1 粗、精车端面 2 质合金 90度放型车刀 1 粗、精车外轮廓 左偏刀 3 质合金车槽刀 1 切槽 4 0度硬质合金外螺纹车刀 1 粗、精车螺纹 夹具图 3和 4所示： 夹具二维图 图 3 三爪卡盘 顶尖 夹具三维图 4 到目前为止，在毕业设计中遇到问题如下： 零件的专用夹具设计时，觉得并没有真正理解专用夹具设计的用途，通过对相关资料的查阅，有了初步认识；最后确定用通用夹具三爪卡盘。 后期对切削用量进行详细计算； 对刀具选择和走刀路线的确定时，发现相关知识比较欠缺，将机械制造技术基础又一次学习加深理解； 数控加工工序卡片的制作不够完善； 论文所涉及的知识认识得不够深刻，所以对命题的探讨不过深入。导致上述问题主要有两个原因，一是研究不够深入，二是撰写不够严密。针对这两个原因，解决方法有： （ 1） 对于论文所涉及的知识多理解及学习，多查阅相关书籍； （ 2） 对于写作过程中遇到的具体难题要多向指导老师请求援助； （ 3） 在设计遇到问题时多和同学交流，一起探讨，共同进步； （ 4） 自己也要对模具设计方面的知识多了解，并深刻理解，在现有的基础上提高自己，完善自己，更好地完成设计任务。 在此后期的任务，主要是： （ 1）完成零件的三维建模； （ 2）编制数控车 削加工程序； （ 3）用 （ 4）完善前期工作； （ 5）编写设计说明书及校核图纸，交给导师查阅。 指导教师签字： 年 月 日 17 on an is of an of In is a of on on of a be in a as a of is a in on to be in of in no of to of is to of of a of a to of to of to a on in of In of be of to of as as it is of a of of or to is of on if of to is a 8 of on of to of It is in to no is as as to be of on to of a be of a to it be - to - be is of it is to In to to of - to is If or of to or on of in is of of a - to is to it to or to of of a e of we in On 9 in an If to to no it is of of In as in be on in of in of so in is to of a of a is is of an In to as a of in of of is by in is in is is is as on is by in of of t he as to as it is of on is f If of to be a to no 0 it is of in of a on of to of to a is of In to is on an in n is in in a A of is in it be as be is a of as is in is a in to as is in to a a up a in is it be of an in of in is An in is An in to be a of to in in to be in of of in 21 to be of in in no on of no on of no on it in a on it is to be in is on in to of a of by to of of to in in of to or in of it or to a or is by or to or is a it to to of a of is to 2 .2 5 of 400of is in of of to be is to to of of as in of it is to In - of to on so in to be on of of be of as a or a or or of To to a to to of to in to a in on it to it be or be 3 so by In be is to of to be is to A is to be in an of of In be to of of up 0% of is of 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 别： 机电信息系 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 外文出处： 机械工程设计 附 件： 1. 原文 ； 2. 译文 2013年 03月 数控技术 1当前世界 世界各国对数控机床、加工中心以至 与世界经济形势紧密相连的。机床工业有世界经济相互促进和发展，进入 21 世界知识机警时代，人们的知识所起的作用更加突出，而机床工业作为机器制造业的基础，其重点地位与战略意义也更加明显。在 19911994 年间，世界经济衰退，昂贵的 温， 19952000 年间，世界经济在低速增长，根据当前世界市场各方面用户为提高生产率对 洲的 国的 本的 国的 展品的分析，当前世界 （ 1）更加重视新技术和创新 在世界范围内，对新工艺、新材料、新结构、新单元、新元件的研究开发工作正在大力开展，如新的刀具材料、新的主轴结构、高速电主轴、高速直线电机等的开发研究。以加工工艺的改进创新为基础，为加工超硬、难切削材料及特殊复合材料及复杂零件、不规则曲面等在不断研究开发新机种。 （ 2）提高机床加工的精度和研究 为了提高加工中心的加工精度，不断提高机床的刚度、减少振动，消除热变形 ，降低噪声，提高 复精度、工作可靠性、稳定性、精度保持性，世界很多国家都在进行机床热误差、机床运动及负载变形误差的软件补偿技术研究，并采取精度补偿、软件补偿等措施加以改善，有的已经可以使此类误差消除 60%。并在不断开发精细加工，纳米加工。 （ 3）提高机床加工生产率的研究 世界 床、加工中心及相应的高速点主轴、直线电机、测量系统、 以提高生产率为前提。 （ 4）许多国家都已经开始对数控系统的智能化、开放化、网络化研究 主要表现在：为追求加工效率和 加工质量的智能化，对加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成进行研究；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，对反馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等进行研究；还有智能化的自动编程、智能化的人机界面、智能诊断、智能监控等方面的研究。 主要表现在：数控系统的开发在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终拥护，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控对象），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜 明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通行规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。 造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式的基础单元。 2加工中心的分类 （ 1）按主轴加工时的空间位置分类有：卧式和立式加工中心。 卧式加工中心，是指主轴轴线水平设置的加工中心。卧式加工中心一般具有35 个运动坐标轴，常见的是三个直线运动坐标轴和一个回转运动坐标轴（回转工作台），它能在工件一次装夹完成除安装面和顶面 以外的其余 4个面的加工，最适合加工箱体类工件。它与力式加工中心相比，结构复杂，占地面积大，质量大，价格高。 立式加工中心，立式加工中心主轴的轴线为垂直设置，其结构多为固定立柱式，工作台为十字滑台，适合加工盘类零件，一般具有 3个直线运动坐标轴，并可在工作台上安置一个水平轴的数控转台（第 4轴）来加工螺旋类零件。立式加工中心结构简单，占地面积小，价格低，配备各种附件后，可进行大部分工件的加工。 大型龙门式加工中心，主轴多为垂直设置，尤其使用于大型或形状复杂的工件，像航空、航天工业及大型汽轮机上的某些零件的加工都需 要用这类多坐标龙门式加工中心。 五面加工中心，这种加工中心具有立式和卧式加工中心的功能，在工件一次装夹后，能完成除安装面外的所有五个面的加工，这种加工方式可以使工件的形状误差降到最低，省去二次装夹工作，从而提高生产效率，降低加工成本。 （ 2）按工艺用途分类有： 镗铣加工中心，分为立式镗铣加工中心、卧式樘铣加工中心和龙门樘铣加工中心。其加工工艺以镗铣为主，用于箱体，壳体以及各种复杂零件特殊曲线和曲面轮廓的多工序加工，适合多品种小批量生产。 复合加工中心，主要指五面复合 加工，主轴头可自动回转，进行立，卧加工，在主轴自动回转后，在水平和垂直方向实现知道变换。 （ 3）按特殊功能分类有： 单工作台、双工作台加工中心； 单轴、双轴、三轴及可换主轴箱的加工中心； 立式转塔加工中心和卧式转塔加工中心； 刀库加主轴换刀加工中心； 刀库接写手加主轴换刀加工中心； 刀库加机械手加双主轴转塔加工中心。 3当今数控机床的发展趋势： 目前，世界先进制造技术不断兴起，超高速切削、超精密加工等技术的应用，柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求。当今数控机床正 在朝着以下几个方向发展。 （ 1） 高速度、高精度化速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品质量。目前，数控系统采用位数、频率更高的处理器，以提高系统的基本运算速度。同时，采用超大规模的集成电路和多微处理器结构，以提高系统的数据处理能力，即提高插补运算的速度和精度。并采用直线电动机直接驱动机床工作台的直线伺服进给方式，其高速度和动态响应特性相当优越。采用前馈控制技术，使追踪滞后误差大大减小，从而改善拐角切削的加工精度。 为适应超高速加工的要求，数控机床采用主轴电动机与机床主轴合二为一的结构 形式，实现了变频电动机与机床主轴一体化，主轴电机的轴承采用磁浮轴承、液体动静压轴承或陶瓷滚动轴承等形式。目前，陶瓷刀具和金刚石涂层刀具已开始得到应用。 （ 2） 多功能化配有自动换刀机构 (刀库容量可达 100 把以上 )的各类加工中心，能在同一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工，现代数控机床还采用了多主轴、多面体切削，即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。数控系统由于采用了多 构和分级中断控制方式，即可在一台机床上同时进行零件加工和程序编制，实现所谓的“前台加工 ，后台编辑 ”。为了适应柔性制造系统和计算机集成系统的要求，数控系统具有远距离串行接口，甚至可以联网，实现数控机床之间的数据通信，也可以直接对多台数控机床进行控制。 （ 3） 智能化现代数控机床将引进自适应控制技术，根据切削条件的变化，自动调节工作参数，使加工过程中能保持最佳工作状态，从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度，同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。具有自诊断、自修复功能，在整个工作状态中，系统随时对 统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断、检查。一旦出现故障时，立即采用停机等措施，并进 行故障报警，提示发生故障的部位、原因等。还可以自动使故障模块脱机，而接通备用模块，以确保无人化工作环境的要求。为实现更高的故障诊断要求，其发展趋势是采用人工智能专家诊断系统。 （ 4） 数控编程自动化随着计算机应用技术的发展，目前 形交互式自动编程已得到较多的应用，是数控技术发展的新趋势。它是利用 经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理，从而自动生成 件加工程序，以实现 集成。随着 术的发展，当前又出现了 方式，它与 统编程的最大区别是其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与，直接从系统内的 （ 5） 可靠性最大化数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标。数控系统将采用更高集成度的电路芯片，利用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路，以减少元器件的数量，来提高可靠性。通过硬件功能软件化，以适应各种控制功能的要求，同时采用硬件结构机床本体的模块化、标准化和通用化及系列化，使得既提高硬件生产批量，又便于组织生产和质量把关。还通过自动运行启动诊断、在线诊断、离线诊断等多种诊断程序，实 现对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断和报警。利用报警提示，及时排除故障；利用容错技术，对重要部件采用 “冗余 ”设计，以实现故障自恢复；利用各种测试、监控技术，当生产超程、刀损、干扰、断电等各种意外时，自动进行相应的保护。 （ 6） 控制系统小型化数控系统小型化便于将机、电装置结合为一体。目前主要采用超大规模集成元件、多层印刷电路板，采用三维安装方法，使电子元器件得以高密度安装，较大规模缩小系统的占有空间。而利用新型的彩色液晶薄型显示器替代传统的阴极射线管，将使数控操作系统进一步小型化。这样可以方便地将它 安装在机床设备上，更便于对数控机床的操作使用。 121 2008. 2 C E. 1、 C in to of as of to to 1 s is is as of of 991of 995at a to C in to of of of . of in C in （ 1）、 to of in a of of in of as to （ 2）、 of n to of 122 2008. 2 of of of C a of on of of of 0% is is （ 3）、 of C of of NC of of （ 4）、 a of to 、 of in It is in to of to is in to of to on of of as B、 in of is on or , is in of of 123 2008. 2 at of to C、 of of of it is a of 2、 of 1） to it to be as to of is -5 a of it is it is it to to in is is is is of of in to up is is of a th of at is of is is of on of up is in or is it to of of of of 124 2008. 2 is it to in of (2)by s it to is it to on is in of of to in be is in (3)by a of of to of of of to of of of to to 3、 of t in is of as of of is 125 2008. 2 to of is in （ 1） . at a of it At in to of in to of of to be to to it is at a it in to of as or At to （ 2） . to is it of of a of of up 00 of to of as to at on on of to of at PU in at on a is an . In to of in 126 2008. 2 of （ 3） . to of of of of at by by is by NC of to it at of on on to so as to of to （ 4） . of of AM at it is a of of It AD is it to go on by of C in to AD in AM at AM t by to in in （ 5） . of of or in to of to 127 2008. 2 of in to of of of at of to is it to of of to to of in a in , in to by of of at of of as on （ 6） . of an at to on a of to of So it on of 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 别： 机电信息系 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 40 外文出处： 新闻机械英语文章 件： 1. 原文 ； 2. 译文 2013年 03月 加工介绍 摘 要 :机械制造业的发展对世界经济起着非常重要的作用 ,而机械加工工艺的编制是机械制造技术的重要组成部分和关键工作。本文论述的是输出轴的加工工艺和夹具设计 ,着重于几个重要表面的加工 ,具有一定的尺寸、形状、位置要求 ,还有一些强度、表面粗糙度要求等 ,然而这些都会在文中得以体现。 关键词 :制造 ;输出轴 ;加工工艺 ;夹具。 作为产生形状的一种加工方法，机械加工是所有 制造过程中最普遍使用的而且是最重要的方法。机械加工过程是一个产生形状的过程，在这过程中，驱动装置使工件上的一些材料以切屑的形式被去除。尽管在某些场合，工件无承受情况下，使用移动式装备来实现加工，但大多数的机械加工是通过既支承工件又支承刀具的装备来完成。 机械加工在知道过程中具备两方面。小批生产低费用。对于铸造、锻造和压力加工，每一个要生产的具体工件形状，即使是一个零件，几乎都要花费高额的加工费用。靠焊接来产生的结构形状，在很大程度上取决于有效的原材料的形式。一般来说，通过利用贵重设备而又无需特种加工条件下， 几乎可以以任何种类原材料开始，借助机械加工把原材料加工成任意所需要的结构形状，只要外部尺寸足够大，那都是可能的。因此对于生产一个零件，甚至当零件结构及要生产的批量大小上按原来都适于用铸造、锻造或者压力加工来生产的，但通常宁可选择机械加工。 严密的精度和良好的表面光洁度，机械加工的第二方面用途是建立在高精度和可能的表面光洁度基础上。许多零件，如果用别的其他方法来生产属于大批量生产的话，那么在机械加工中则是属于低公差且又能满足要求的小批量生产了。另方面，许多零件靠较粗的生产加工工艺提高其一般表面形状，而仅仅是在需要高精度的且选择过的表面才进行机械加工。例如内螺纹，除了机械加工之外，几乎没有别的加工方法能进行加工。又如已锻工件上的小孔加工 ， 也是被锻后紧接着进行机械加工才完成的。 基本的机械加工参数 切削中工件与刀具的基本关系是以以下四个要素来充分描述的：刀具的几何形状，切削速度，进给速度，和吃刀深度。 切削刀具必须用一种合适的材料来制造，它必须是强固、韧性好、坚硬而且耐磨的。刀具的几何形状 以刀尖平面和刀具角为特征 对于每一种切削工艺都必须是正确的。 切削速度是切削刃通过工件表面的速率，它是以每分钟英寸来表示。 为了有效地加工，切削速度高低必须适应特定的工件 刀具配合。一般来说，工件材料越硬，速度越低。 进给速度是刀具切进工件的速度。若工件或刀具作旋转运动，进给量是每转转过的英寸数目来度量的。当刀具或工件作往复运动时，进给量是以每一行程走过的英寸数度量的。一般来说，在其他条件相同时，进给量与切削速度成反比。 背吃刀量 以英寸计 是刀具进入工件的距离。它等于旋削中的切屑宽度或者等于线性切削中的切屑的厚度。粗加工比起精加工来，吃刀深度较深。 切削参数的改变对切削温度的影响 金属切削操作中，热是在主变形区和副变形区 发生的。这结果导致复杂的温度分布遍及刀具、工件和切屑。图中显示了一组典型等温曲线，从中可以看出，像所能预料的那样，当工件材料在主变形区被切削时，沿着整个切屑的宽度上有着很大的温度梯度，而当在副变形区，切屑被切落时，切屑附近的前刀面上就有更高的温度。这导致了前刀面和切屑离切削刃很近的地方切削温度较高。 实质上由于在金属切削中所做的全部功能都被转化为热，那就可以预料，被切离金属的单位体积功率消耗曾家的这些因素就将使切削温度升高。这样刀具前角的增加而所有其他参数不变时，将使切离金属的单位体积所耗功率减小，因而切削 温度也将降低。当考虑到未变形切屑厚度增加和切削速度，这情形就更是复杂。未变形切屑厚度的增加趋势必导致通过工件的热的总数上产生比例效应，刀具和切屑仍保持着固定的比例，而切削温度变化倾向于降低。然而切削速度的增加，传导到工件上的热的数量减少而这又增加主变形区中的切屑温升。进而副变形区势必更小，这将在该区内产生升温效应。其他切削参数的变化，实质上对于被切离的单位体积消耗上并没有什么影响，因此实际上对切削温度没有什么作用。因为事实已经表明：切削温度即使有小小的变化对刀具磨损率都将有实质意义的影响作用。这表明如何人从 切削参数来确定切削温度那是很合适的。 为着测定高速钢刀具温度的最直接和最精确的方法是 W&T 法，这方法也就是可提供高速钢刀具温度分布的详细信息的方法。该项技术是建立在高速钢刀具截面金相显微测试基础上，目的是要建立显微结构变化与热变化规律图线关系式。当要加工广泛的工件材料时， 经论述过测定高速钢刀具的切削温度及温度分布的方法。这项技术由于利用电子显微扫描技术已经进一步发展，目的是要研究将已回过火和各种马氏体结构的高速钢再回火引起的微观显微结构变化情况。这项技术亦用于 研究高速钢单点车刀和麻花钻的温度分布。 刀具磨损 从已经被处理过的无数脆裂和刃口裂纹的刀具中可知，刀具磨损基本上有三种形式：后刀面磨损，前刀面磨损和 V 型凹口磨损。后刀面磨损既发生在主刀刃上也发生副刀刃上。关于主刀刃，因其担负切除大部金属切屑任务，这就导致增加切削力和提高切削温度，如果听任而不加以检查处理，那可能导致刀具和工件发生振动且使有效切削的条件可能不再存在。关于副刀刃，那是决定着工件的尺寸和表面光洁度的，后刀面磨损可能造成尺寸不合格的产品而且表面光洁度也差。在大多数实际切削条件下，由于主前刀面先于副 前刀面磨损，磨损到达足够大时，刀具将实效，结果是制成不合格零件。 由于刀具表面上的应力分布不均匀，切屑和前刀面之间滑动接触区应力，在滑动接触区的起始处最大，而在接触区的尾部为零，这样磨蚀性磨损在这个区域发生了。这是因为在切削卡住区附近比刀刃附近发生更严重的磨损，而刀刃附近因切屑与前刀面失去接触而磨损较轻。这结果离切削刃一定距离处的前刀面上形成麻点凹坑，这些通常被认为是前刀面的磨损。通常情况下，这磨损横断面是圆弧形的。在许多情况中和对于实际的切削状况而言，前刀面磨损比起后刀面磨损要轻，因此后刀面磨损更普遍地作 为刀具失效的尺度标志。然而因许多作者已经表示过的那样在增加切削速度情况下，前刀面上的温度比后刀面上的温度升得更快，而且又因任何形式的磨损率实质上是受到温度变化的重大影响。因此前刀面的磨损通常在高速切削时发生的。 刀具的主后刀面磨损带的尾部是跟未加工过的工件表面相接触，因此后刀面磨损比沿着磨损带末端处更为明显，那是最普通的。这是因为局部效应，这像未加工表面上的已硬化层，这效应是由前面的切削引起的工件硬化造成的。不只是切削，还有像氧化皮，刀刃产生的局部高温也都会引起这种效应。这种局部磨损通常称作为凹坑性磨损，而 且偶尔是非常严重的。尽管凹坑的出现对刀具的切削性质无实质意义的影响，但凹坑常常逐渐变深，如果切削在继续进行的话，那么刀具就存在断裂的危机。 如果任何进行性形式 的磨损任由继续发展，最终磨损速率明显地增加而刀具将会有摧毁性失效破坏，即刀具将不能再用作切削，造成工件报废，那算是好的，严重的可造成机床破坏。对于各种硬质合金刀具和对于各种类型的磨损，在发生严重失效前，就认为已达到刀具的使用寿命周期的终点。然而对于各种高速钢刀具，其磨损是属于非均匀性磨损，已经发现：当其磨损允许连续甚至到严重失效开始，最有意义的是该刀 具可以获得重磨使用，当然，在实际上，切削时间远比使用到失效的时间短。以下几种现象之一均是刀具严重失效开始的特征：最普遍的是切削力突然增加，在工件上出现烧损环纹和噪音严重增加等。 自动夹具设计 用做装配设备的传统同步夹具把零件移动到夹具中心上，以确保零件从传送机上或从设备盘上取出后置于已定位置上。然而在某些应用场合、强制零件移动到中心线上时，可能引起零件或设备破坏。当零件易损而且小小振动可能导致报废时，或当其位置是由机床主轴或模具来具体时，再或者当公差要求很精密时，那宁可让夹具去适应零件位置，而不是相反。为着 这些工作任务，美国俄亥俄州 司已经开发了一般性功能数据的非同步西类柔顺性夹具。 因为夹具作用力和同步化装置是各自独立的，该同步装置可以用精密的滑移装置来替换而不影响夹具作用力。夹具规格范围是从 寸行程， 5英镑夹紧力到 6 英寸行程、 400 英寸夹紧力。 现代生产的特征是批量变得越来越小而产品的各种规格变化最大。因此，生产的最后阶段，装配因生产计划、批量和产品设计的变更而显得特别脆弱。这种情形正迫使许多公司更多地致力于广泛的合理化改革和前面提到过情况那样装配自动化。尽管 柔性夹具的发展很快落后与柔性运输处理装置的发展，如落后于工业机器人的发展，但仍然试图指望增加夹具的柔顺性。事实上夹具的重要的装置 生产装置的专向投资就加强了使夹具更加柔性化在经济上的支持。 根据它们柔顺性，夹具可以分为：专用夹具、组合夹具、标准夹具、高柔性夹具。柔性夹具是以它们对不同工件的高适应性和以少更换低费用为特征的。 结构形式可变换的柔性夹具装有可变更结构排列的零件（例如针形颊板，多片式零件和片状颊板），标准工件的非专用夹持或夹紧元件（例如：启动标准夹持夹具和带有可移动元件的夹具配套件），或者装有陶 瓷或硬化了的中介物质（如：流动粒子床夹具和热夹具紧夹具）。为了生产，零件要在夹具中被紧固，需要产生夹紧作用，其有几个与夹具柔顺性无关的步骤： 根据被加工的即基础的部分和工作特点，确定工件在夹具中的所需的位置，接着必须选择若干稳定平面的组合，这些稳定平面就构成工件被固定在夹具中确定位置上的夹持状轮廓结构，均衡所有各力和力矩，而且保证接近工件工作特点。最后，必须计算、调整、组装可拆装的或标准夹具元件的所需位置，以便使工件牢牢地被夹紧在夹具中。依据这样的程序，夹具的轮廓结构和装合的规划和记录过程可以进行自动化控制 。 结构造型任务就是要产生若干稳定平面的组合，这样在这些平面上的各夹紧力将使工件和夹具稳定。按惯例，这个任务可用人 机对话即几乎完全自动化的方式来完成。一人 机对话即以自动化方式确定夹具结构造型的优点是可以有组织有规划进行夹具设计，减少所需的设计人员，缩短研究周期和能更好地配置工作条件。简言之，可成功地达到显著提高夹具生产效率和效益。在充分准备了构造方案和一批材料情况下，在完成首次组装可以成功实现节约时间达 60%。 机 械 加 工 工 序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 1）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 1 车端面 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工 时 r/mm/mm/r 动 辅助 粗车轴的左端面 45 车刀 100 15 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 数量 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 杨 霞 2013 5 1 工 艺 规 程 零部件名称 轴 编制 校核 审查 共 21 张 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 2）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 2 钻中心孔 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/mm/mm/r 动 辅助 钻 5 的中心孔 5 钻头 底座 200 22 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 数量 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 3）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 3 钻孔 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/mm/mm/r 动 辅助 钻 20 ，深 32孔 20 钻头 尾座 350 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 数量 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 4）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 4 钻孔 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/mm/mm/r 动 辅助 扩 23 的孔 扩刀 800 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 数量 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 5）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 5 车圆柱面 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/mm/mm/r 动 辅助 粗车 48 的外圆柱面 90 车刀 500 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 数量 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 6）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 6 车台阶圆柱面 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/mm/mm/r 动 辅助 粗车 38 的外圆柱台阶面及倒角面 90 车刀 1000 5 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 数量 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 7）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 7 车右端面 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 调头，粗车 右 端面 45 车刀 100 15 2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 数量 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 8）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 8 车右端 外轮廓 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控 车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/mm/mm/r 动 辅助 1 粗车大端为 48 ，小端为 38 的圆锥段 90 车刀 500 2 粗车 圆弧以及 38 的外圆柱面 90 车刀 500 3 粗车退刀槽 切槽刀 350 4 粗车外螺纹 60 螺纹车刀 500 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 数量 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 9）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 9 扩 孔 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 扩 25 的孔，深 11刀 100 15 2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 数量 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 10）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 10 半精车外圆 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 半精车 48 的外圆柱面 90 车刀 600 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 数量 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 11）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 11 半精车台阶圆柱 面 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 半精车 38 的外圆柱台阶面 90 车刀 600 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 数量 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 12）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 12 调头加工右端 面 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名 称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 调头，半精加工右端面 45 车刀 100 15 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 数量 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 13）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 13 半精车外轮廓 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设 备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 半精车大端为 48 ，小端为 38 的圆锥段 90 车刀 500 2 半精车 圆弧 以及 38 的外圆柱面 90 车刀 500 3 半精车退刀槽 切槽刀 350 4 半精车外螺纹 60 螺纹车刀 500 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 数量 更改文件号 签 字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 14）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 14 铰孔 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铰 的孔 铰刀 100 15 2 用 1:2 的铰刀铰小端为 25 的锥孔 铰刀 100 15 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会签（日 期） 标记 数量 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 1 机 械 加 工 工序 卡 片 产品名称 轴类 零件名称 轴 共 21 页 第（ 15）页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 数控车间 15 精车外圆柱面 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 棒料 13050 1 1 设备名称 设备型号 夹具名称 同时加工件数 卧式数控车床 三爪卡盘 1 工步号 工 步 内 容 刀具 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r
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