毕业设计（论文）-短轴螺纹配合件数控加工工艺及编程（全套图纸）

毕业论文 短轴螺纹配合件数控加工工艺及编程短轴螺纹配合件数控加工工艺及编程 I 摘 要 螺纹配合件的设计是轴类零件的车削加工。本设计是轴类零件车削加工这个课 题， 因为他涉及到的知识面非常广阔， 基本将我们在大学里所学知识综合运用起来。 它突出了数控加工的特点，零件在加工过程中的工艺性特点。从图纸设计，机床的 选择，刀具的选择，工艺分析，零件加工，精度的检测与公差的配合到分析结果的 全过程，将理论知识和实际操作紧密联系起来。从图样设计开始到零件加工结束， 说明零件加工与设计的基本过程。用数控车床加工克服普通车床加工精度不高难加 工，加工时间长等特点，提高加工精度，提高操作安全性。并画出走刀路线图，编 写出加工程序，最终在数控车床上加工出产品。 关键词：数控车床加工；工艺分析；走刀路线 全套图纸。 ，加全套图纸。 ，加 153893706 II Abstract With pieces of thread design is turning shaft parts. This design is the subject of turning shaft, because he relates to the very broad range of knowledge, basic college three years in our knowledge by the integrated use of them. It highlights the characteristics of CNC machining, parts in the process of process characteristics. From the design drawings, machine selection, tool selection, process analysis, parts processing, precision of detection and tolerance to the results of the analysis with the whole process, the theoretical and practical knowledge closely linked. Starting from pattern design to the end of part processing, indicating that the basic parts machining and design process. Overcome with CNC lathe precision lathe is not highly difficult process, and long processing time, higher precision, improve operational safety. Take the knife and draw the road map, write processing. The final out in the CNC lathe products. Keywords: CNC lathe；process analysis；The cutting line III 目目 录录 1 绪绪 论论 1 2 零件图形分析及毛坯选择零件图形分析及毛坯选择 2 2.1 零件介绍 2 2.2 零件的精度要求 3 2.3 毛坯的选择 3 3 零件的加工工艺分析零件的加工工艺分析 4 3.1 确定加工方案 4 3.2 定位基准的选择 4 3.3 粗精车外圆轮廓 5 3.4 切槽 6 3.5 车外螺纹 6 3.6 钻孔 7 4 工艺装备的选择工艺装备的选择 8 4.1 机床型号的确定 8 4.1.1 机床简介 8 4.1.2 夹具选择 9 4.2 数控刀具的选择 . 10 IV 4.2.1 各种刀具材料 11 4.2.2 刀具选择 11 4.3 量具的选择 12 4.4 冷却液的选择 . 12 4.5 确定切削用量 . 13 4.5.1 背吃刀量的确定 13 4.5.2 主轴转速的确定 14 4.5.3 进给速度的确定 14 5 工艺文件工艺文件 16 5.1 机械加工工艺卡 . 16 5.2 数控加工工序卡 . 18 6 零件的加工程序编制零件的加工程序编制 26 7 精度分析精度分析 30 7.1 零件的精度与尺寸检验 . 30 7.2 产生误差的原因 . 31 7.3 减小误差的方法 . 31 结结 论论 32 致致 谢谢 33 参考文献参考文献 34 附附 录录 35 1 1 绪 论 进入 20 世纪 90 年代以来，随着计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正不断朝着 高速化、高精度复合化、智能化及信息网络化发展，从而提高所加工零件精度，提高生 产效率、节约加工成本。数控加工技术是先进制造技术的基础与核心，数控加工技术的 普及将使现代制造技术产生巨大变革，数控化更是一个国家制造现代化的一个重要标 志。制造业是我国入世后为数不多的竞争优势的行业之一。 我院提倡培养技术型人才的基本理念更是符合当前国情的发展需求，为达到这一目 标，我们更要将理论知识和实际操作紧密联系起来。本设计是根据我们数控专业学生所 需掌握的知识及技术要求编写的，它突出了数控加工的特点，零件在加工过程中的工艺 性特点。全面培养我们加工能力。并制定出合理的数控加工工艺过程，自己利用设备执 行零件的实体加工，加工出合格的零件。并掌握加工中夹具的合理选用，了解刀具的材 料、特点、以及如何选用刀具等一系列问题。这不仅学到了理论知识还将理论运用在了 实际加工当中，将理论与实践结合在一起。 2 2 零件图形分析及毛坯选择 2.1 零件介绍零件介绍 本零件是简单的轴类装配零件但不能用于实际工作场合。该零件有螺内外螺纹、圆 弧、槽、倒角组成。该零件形如图 2- 1 所示，零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸 标注要求。详见附录。 （1） 螺纹配合杆 （2） 螺纹配合帽 3 （3） 装配图 图 2- 1 螺纹配合件 2.2 零件的精度要求零件的精度要求 该零件为典型的轴类零件，精度要求为 IT8 级，只有在分析零件精度和表面粗糙度 的基础上才能对加工方法、装夹方式、进给路线、刀具及切削用量等进行正确而合理的 选择。零件的表面粗糙度除标明的为 1.6m，其余均未 3.2m。 2.3 毛坯的选择毛坯的选择 轴类零件可根据使用要求、 生产类型设备条件及结构， 选用棒料及其他形式的毛坯。 但对于外圆直径相差不大的轴一般以棒料为主。 45 钢是轴类零件的最常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的 切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能。零件一零件的下料毛坯尺寸 为 45130mm。零件二的下料毛坯尺寸为 4555mm。 4 3 零件的加工工艺分析 3.1 确定加工方案确定加工方案 轴类配合件的主要加工表面是外圆表面，还有常见的特形表面，因此针对各中精度 等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。对于普通精度的轴零件加工，其典 型加工工艺路线如下： 加工方案的制定与选择根据零件图样到工序原则，制定以下加工顺序方案，选取最 佳一种， （即加工工时最短，且又能保证质量）下面分析两套加工顺序方案进行比较。 零件 1: 加工方案一 下料粗车外轮廓精车外轮廓切槽车外螺纹调头装夹粗车外轮 廓精车外轮廓切断检验。 零件 1: 加工方案二 下料粗车外轮廓精车外轮廓切槽车外螺纹切断检验。 零件 2：加工方案一 下料粗车外轮廓精车外轮廓钻孔车内圆车内螺纹调头装夹 倒角切断检验。 零件 2：加工方案二 下料钻孔粗车外轮廓精车外轮廓调头装夹倒角车内圆车内 螺纹切断检验。 分析：以上两种加工方案，方案二用时较短，调头次数少一次，根据图样，方案二 更为合理，也更能满足要求，故选择方案二进行加工。 3.2 定位基准的选择定位基准的选择 为保证各配合表面的位置精度，用三爪卡盘自定心找正工件轴心，用轴心线和工件 的右端面作为粗、精加工的定位基准。这样，既符合基准统一和基准重合原则，也有利 于生产率的提高。定位基准简图见图 3- 1。 5 图 3- 1 定位基准简图 3.3 粗精车外圆轮廓粗精车外圆轮廓 零件一外轮廓加工采用 G73、G70 粗精车，零件二外轮廓加工采用 G71、G70 粗精 车，走刀图见 3- 2 和 3- 3。 图 3- 2 零件一外圆表面走刀图 6 图 3- 3 零件二外圆表面走刀图 3.4 切槽切槽 如图 3- 4 所示，用 3mm 的切槽刀切槽。 图 3- 4 切槽 3.5 车外螺纹车外螺纹 螺纹的加工，在加工圆柱螺纹时，螺纹导程为 1.5mm，牙深为 1mm。分 4 次切 削，每次的背吃刀量分别为 0.4mm、0.3mm、0.2mm、0.1mm。如图 3- 5。 7 图 3- 5 车削外螺纹 3.6 钻孔钻孔 如图 3- 6 所示，用 23 钻头钻孔。 图 3- 6 钻孔 8 4 工艺装备的选择 4.1 机床型号的确定机床型号的确定 根据零件的结构、形状配合精度以及加工的难易程度等条件来选择数控机床设备的 型号，由于该零件既有内孔、内螺纹、圆弧和外表面，形状也比较复杂，配合精度要求 高。考虑到该零件的表面粗糙度，加工精度要求高，为了减少装夹次数，消除因反复装 夹而带来的定位误差和换刀次数，对刀次数较多的人为误差，再次因该零件材料为 45 钢，硬度高，主切削力大。综上所述，我选择 FANUC- 0i TC CK6132A 数控车床来加工 此零件，便可达到该零件的各项精度。 4.1.1 机床简介机床简介 数控车床参数如表 4- 1 所示。 表 4- 1 数控车床参数 型号 CK6132A 加工能力 床身上最大回转直径 mm 320 滑板上最大回转直径 mm 150 最大加工长度 mm 450 行程 X 轴行程 mm 165 Z 轴行程 400 主轴 主轴转速范围 r/min 100- 2500 主轴内孔锥度 MT6 主轴通孔直径 mm 60 刀架 刀具数量 4 刀柄尺寸 20*20 进给 X 轴快速进给 mm/min 4000 Z 轴快速进给 mm/min 6000 每转切削进给量 mm/r 0.005- 100 尾架 尾座套筒锥度 MT4 尾座套筒直径 mm 40 尾座套筒行程 mm 100 电机 主电机功率 KW 4 机床外形尺寸（长*宽*高）mm 500 规格：1710*1000*1500 750 规格：2060*1000*1500 数控系统 FAUNC oi- Mate TC 9 4.1.2 夹具选择夹具选择 为了工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置， 需将工件压紧夹牢。合理的选择夹紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而 且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。 1数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求：一是保证夹具的坐标方向与机床 的坐标方向相对固定；二是要能协调零件与机床坐标系的尺寸。 除此之外，重点考虑以下几点： （1）单件小批量生产时，优先选用组合夹具、可调夹具和其它通用夹具，以缩短生 产准备时间和节省生产费用； （2）在成批生产时，才考虑采用专用夹具，并力求结构简单； （3）零件的装御要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间，减少辅助时间； （4）夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要敞开，其定位、 夹紧元件不影响加工中的走刀； （5）为提高数控加工的效率，批量较大的零件加工可采用气动或液压夹具、多工位 夹具。 2在选择装夹方案时，要根据已选定的加工表面和定位基准来确定工件的定位夹 持方式，并选择合理的夹具。我们数控车床通用夹具包括有以下： （1）三爪卡盘 三爪卡盘是最常用的车床也是数控车床的通用卡具。三爪卡盘最大的优点是可以自 动定心。它的夹持范围大，但定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹. （2）卡盘加顶尖 在车削质量较大的工件时，一般工件的一端用卡盘夹持，另一端用后顶尖支撑。为 了防止工件由于切削力的作用而产生的轴向位移，必须在卡盘内装一限位支撑，或者利 用工件的台阶面进行限位。此种装夹方法比较安全可靠，能够承受较大的轴向切削力， 安装刚性好，轴向定位准确，所以数控车削加工中应用较多。 （3）弹簧夹套 弹簧夹套定心精度高，装夹工件快捷方便，常用于精加工的外圆表面定位。它特别 适用于尺寸精度较高，表面质量较好的冷拔圆棒料的夹持。它夹持工件的内孔是规定的 标准系列，并非任意直径的工件都可以进行夹持。 10 （4）四爪卡盘 加工精度要求不高，偏心距较小，零件长度较短的工件时，可以采用四爪卡盘进行 装夹，四爪卡盘的四个卡爪是各自独立移动的，通过调整工件夹持部位在车床主轴上的 位置，使工件加工表面的回转中心与车床主轴的回转中心重合。但是，四爪卡盘的找正 烦琐费时，一般用于单件小批生产。四爪卡盘的卡爪有正爪和反爪两种形式。 根据上述几种通用夹具的简介分析，由于该零件材料是 45 钢一般不会产生夹紧变 形，零件尺寸小、结构和形状比较简单，不需要用专用夹具，所以只需要用三爪定位卡 盘。图 4- 1 为三爪卡盘。 图 4- 1 三爪卡盘 4.2 数控刀具的选择数控刀具的选择 在加工的过程中，对刀具的选择是非常重要的，一个零件好与坏直接给刀具的选择 有关，刀具的好坏会影响整个加工过程，所以我们要注意刀具的材料和刀具的性能，如 表 4- 2 所示。 表 4- 2 刀具材料与性能表 具备的性能 作为刀具使用时的性能 希望具备的性能 作为刀具使用时的性能 高硬度 耐磨性 化学稳定良好性 耐氧化性耐扩散性 高韧性 耐崩刃破损性 低亲和性 耐熔点、凝点、粘力好 高耐热性 耐塑性变形性 磨削成型性能良好 刀具制造的高生产率 热传导能力良好 耐热冲击性 锋刃性能良好 刃口锋利表面质量好微 小切削可能 11 4.2.1 各种刀具材料各种刀具材料 高速钢刀具在C 600仍能保持较高的硬度，较之其他工具钢耐磨性好且比硬质合金 韧性高，但压延性较差，热加工困难，耐热冲击性较弱。 硬质合金刀具有较高的红硬性，能在C 1000800保持较好的加工性能。复合碳化 物系硬质合金在铣削金属的切削中显示出极好的性能。于是，硬质合金得到了很大的普 及。 陶瓷刀具很容易因热裂纹产生崩刃等损伤，且切削温度亦较高。陶瓷刀具因其材质 的化学稳定性好、硬度高，在耐热合金等难加工材料的加工中有广泛的应用。 立方氮化硼刀具主要适用于高速加工。 聚晶金刚石刀具适用于高效地加工有色金属和非金属材料，能得到高精度、高光亮 的加工表面，使其在高精加工领域中得到了普及。上述五大类刀具材料，材料的硬度、 耐磨性，金刚石最高，递次降低到高速钢。因材料的韧性则是高速钢最高，金刚石最低。 在数控机床中，采用最广泛的是硬质合金类。这类材料目前从经济性、适应性、多 样性、工艺性等各方面，综合效果都比高速刚好。由于我的材料为 45 钢的材料，零件 比较复杂，所以我选用硬质合金刀具来加工此零件。 4.2.2 刀具选择刀具选择 在确定了零件得进给路线，选择了切削刀具。因选用的刀具较多，绘制了一份刀具 调整图，如表 4- 3 所示。 表 4- 3 所用刀具规格 序号 刀具号 刀具名称 刀片 备注 型号 牌号 1 T01 45外圆右偏车刀 SSSCR- 1212H09 自动 2 T02 90内孔车刀 N9162 自动 3 T03 60内螺纹刀 CCMT9- 808 GC435 自动 4 T04 3mm 切槽刀 320200HSSD 自动 5 T05 60外螺纹刀 CCMT9- 808 GC435 自动 6 T06 23 麻花钻 自动 12 数控车床上的刀库只有四个刀位，加工零件一的时候只需要三把刀，即在刀库上的 第一号刀位放置 T01 号刀，第二刀位放置 T04 号刀, 第三号刀位放置 T05 号刀，加工零 件二的时候，需要四把刀，选择刀库上的第一号刀位放置 T01 号刀，第二刀位放置 T02 号刀, 第三号刀位放置 T03 号刀，第四号刀位放置 T04 号刀。 4.3 量具的选择量具的选择 在数控车削加工工件中，为了确保工件的尺寸精度，必须选择正确的测量工具，量 具种类很多，但不同的工件采用不同的量具作为测量工具。但在数控车削外圆中多采用 千分尺和游标卡尺及直尺作为测量工件的量具。由于游标卡尺是一种通用量具使用方便 的特点。对一般精度高的零件选用千分尺。如表 4- 4 所示。 表 4- 4 量具表 名称 规格 分度值 用途 游标卡尺 0- 150mm 0.02mm 主要用于测量内、外尺寸和深度等 千分尺 0- 150mm 0.001mm 用于长度测量工具 直尺 0- 200mm 1mm 用来测量工件的长度 4.4 冷却液的选择冷却液的选择 由于在切削加工过程在，被切削层金属的变形、切屑与刀具前面的摩擦和工件与刀 具后面的摩擦要产生大量的热切削热。由于热长冷缩的原理，工件和刀具吸收了一 部分的热量后，工件和刀具会产生变形，最终影响加工精度。如果大量的切削热传入刀 具，容易使刀具损坏造成“烧刀”的现象。为了提高加零件的精度和刀具的耐用度及 使用寿命，在切削加工过程中必须使用冷却液对工件和刀具进行冷却，以避免造成“烧 刀”的现象和零件精度的影响。该工件材料为 45 钢，为了避免刀具与工件摩擦产生大量 热影响工件精度，在加工时主要是以冷却为主，多采用乳化液作为冷却液。常用的冷却 液如表 4- 5 所示。 13 表 4- 5 常用冷却液 冷却液名称 主要成份 主要作用 水溶液 水、防锈添加剂 冷却 乳化液 水、油、乳化剂 冷却、润滑、清洗 切削油 矿物油、动植物油、极压添 加剂或油性 润滑 从工件材料考虑，切削时不得使用水溶液，考虑到冷却液作用和价格，选择乳化液 可以满足要求。 从刀具材料考虑，硬质合金刀具一般采用乳化液作为冷却液，其冷却效果很好。综 合以上的种种分析，采用乳化液作为冷却液效果很好。它的主要作用：冷却、润滑、清 洗而且还有一定的防锈作用。 4.5 选择切削用量选择切削用量 4.5.1 背吃刀量的确定背吃刀量的确定 背吃刀量的确定时根据余量确定的，在机床功率允许的条件下，尽可能选取较大的 背吃刀量，以减少进给次数。当零件的精度较高时，应留出半精车和精车的余量，半精 车余量一般为 0.5mm 左右，半精车之后留精车余量，一般比普通车削时所留余量少，通 常取 0.20.5mm。因为本零件精度要求不是非常高，所以只需要粗车和精车加工。可参 考表 4- 6 选取背吃刀量。 表 4- 6 数控切削用量推荐表 加工内容 背吃刀量 Ap/（mm） 切削速度 vc(mmin 1 ) 进给量 f/(mmr 1 ) 粗加工 23 80120 0.20.4 精加工 0.10.5 120150 0.10.2 粗车时背吃刀量取 2mm，留出精车余量为 0.5mm，精车时背吃刀量取 0.5mm。 14 4.5.2 主轴转速的确定主轴转速的确定 主轴转速应根据零件上加工部位的直径，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。 切削学速度除了计算和查表选取外，还可以根据实践经验确定。 主要根据允许的切削速度 Vc(m/min)选取 n= D Vc 1000 （3- 1） 式中 Vc切削速度； D工件或刀具的直径（mm） 现选取工件为 39 的直径为例说明其计算过程。 D=39mm 可参考表 4- 6 选取，从理论上讲， c v 的值越大越好，因为这不仅可以提高生产率， 而且可以避免生成积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。但实际上由于机床、 刀具等的限制，综合考虑： 粗车时 vc=120m/min 精车时 vc=150m/min 代入式中： 粗车时 n=1000120/（3.1439）=9979r/min 精车时 n=1000150/（3.1439）=1224r/min 计算的主轴转速n要根据机床有的或接近的转速选取。 粗车时 n=1000r/min 精车时 n=1200r/min 4.5.3 进给速度的确定进给速度的确定 加工零件时选择进给速度，应根据零件的要求合理的选择进给速度。在能保证零件 的要求前提下，可以在粗加工零件时选择较高的进给速度，在零件精加工时应选择较低 的进给速度，同时对零件切断或加工孔时也应选择较低的进给速度，以免影响零件的加 工精度。则在加工零件时一定要考虑其切削用量的选择，同时也要根据所选择的刀具， 15 工件材料选择进给量。粗车时进给速度应选择大些，提高生产效率，精车时进给速度应 选择小些，保证零件的质量。 进给速度 F 是指单位时间内刀具沿进给方向移动的距离（mm/r） 。它与主轴的转速 n 的关系： F=nf （3- 2） 式中：f主轴转一周时刀具的进给量，粗车时一般取 0.20.4mm/r，精车时一般 0.10.2mm/r。 n主轴的转速； F进给速度。 根据轴类零件的分析，选择的进给速度如下计算分析得出： 综合选取 粗车：f=0.2mm/r 精车：f=0.1mm/r 将精粗车的进给量代入式（3- 2）中计算： 粗车时：F=10000.2= 200 mm/min 精车时：F=12000.1= 120 mm/min 16 5 工艺文件 5.1 机械加工工艺卡机械加工工艺卡 以工序为单位将加工内容填入表下列数控加工工艺卡。 表 5- 1 零件一加工工艺卡 工厂 数控加工工艺卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 螺纹配合件 螺纹配合杆 45 钢 01 程序编号 夹具 使用设备 车间 O0001 三爪卡盘 CK6132A 工序号 工序内容 刀具号 主轴转速 （r/mm） 进给量 （mm/r） 背吃刀量 /mm 备注 01 下料 手动 02 粗车外表面 T01 1000 0.2 2 自动 03 精车外表面 T01 1200 0.1 0.5 自动 04 切槽 T04 300 0.1 0.1 自动 05 车外螺纹 T05 300 0.2 自动 06 切断 T05 300 0.2 0.1 自动 制图 审核 批准 共 2 页 第 1 页 17 表 5- 2 零件二加工工艺卡 工厂 数控加工工艺卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 螺纹配合件 螺纹配合杆 45 钢 02 程序编号 夹具 使用设备 车间 O0002 三爪卡盘 CK6132A 工序号 工序内容 刀具号 主轴转速 （r/mm） 进给量 （mm/r） 背吃刀量 /mm 备注 01 下料 手动 02 钻 23 的孔 T06 300 手动 03 粗车外表面 T01 1000 0.2 2 自动 04 精车外表面 T01 1200 0.1 0.5 自动 05 切断 T04 300 0.1 0.1 自动 06 调头装夹 手动 07 倒角 T01 1000 0.2 2 自动 08 车 24 的孔 T02 1200 0.1 0.5 自动 09 车内螺纹 T05 300 0.2 自动 制图 审核 批准 共 2 页 第 1 页 18 5.2 数控加工工序卡数控加工工序卡 按刀具号将内容数控加工工序卡片填入下列数控加工工序卡片。 表 5- 3 零件一加工工序卡片 1 数控加工 工序卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 螺纹配合 件 轴类配合杆 45 钢 1 工序号 02 程序编号 O0001 使用设备 数控车床 车间 夹具名称 三爪卡盘 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速 （r/min） 进给速度 （mm/min） 背吃刀量 /(mm) 余量 /(mm) 备注 1 车毛坯端面 T01 1000 200 2 0.5 自动 2 倒角 C1.5 T01 1000 200 2 0.5 自动 3 车2426mm外圆面 T01 1000 200 2 0.5 自动 4 车3216mm外圆面 T01 1000 200 2 0.5 自动 5 车 357mm 外圆面 T01 1000 200 2 0.5 自动 6 车 R16 的圆弧 T01 1000 200 2 0.5 自动 7 车 357mm 外圆面 T01 1000 200 2 0.5 自动 8 车3910mm外圆面 T01 1000 200 2 0.5 自动 编制 审核 批准 共 4 页 第 1 页 19 表 5- 4 零件一加工工序卡片 2 数控加工 工序卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 螺纹配合 件 轴类配合杆 45 钢 1 工序号 03 程序编号 O0001 使用设备 数控车床 车间 夹具名称 三爪卡盘 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速 （r/min） 进给速度 （mm/min） 背吃刀量 /(mm) 余量 /(mm) 备注 1 倒角 C1.5 T01 1200 120 0.5 0 自动 2 车2426mm外圆面 T01 1200 120 0.5 0 自动 3 车3216mm外圆面 T01 1200 120 0.5 0 自动 4 车 357mm 外圆面 T01 1200 120 0.5 0 自动 5 车 R16 的圆弧 T01 1200 120 0.5 0 自动 6 车 357mm 外圆面 T01 1200 120 0.5 0 自动 7 车3910mm外圆面 T01 1200 120 0.5 0 自动 编制 审核 批准 共 4 页 第 2 页 20 表 5- 5 零件一加工工序卡片 3 数控加工 工序卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 螺纹配合 件 轴类配合杆 45 钢 1 工序号 04 程序编号 O0001 使用设备 数控车床 车间 夹具名称 三爪卡盘 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速 （r/min） 进给速度 （mm/min） 背吃刀量 /(mm) 余量 /(mm) 备注 1 切 42mm 槽的第一 刀 T04 300 30 0.1 0 自动 2 切 42mm 槽的第二 刀 T04 300 30 0.1 0 自动 3 切第一个 36mm 槽 T04 300 30 0.1 0 自动 4 切第二个 36mm 槽 T04 300 30 0.1 0 自动 编制 审核 批准 共 4 页 第 3 页 21 表 5- 6 零件一加工工序卡片 4 数控加工 工序卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 螺纹配合 件 轴类配合杆 45 钢 1 工序号 05 程序编号 O0001 使用设备 数控车床 车间 夹具名称 三爪卡盘 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速 （r/min） 进给速度 （mm/min） 背吃刀量 /(mm) 余量 /(mm) 备注 1 车 M241.5mm 外螺 纹第一刀 T05 300 60 0.4 0.6 自动 2 车 M241.5mm 螺纹 第二刀 T05 300 60 0.3 0.3 自动 3 车 M241.5mm 螺纹 第三刀 T05 300 60 0.2 0.1 自动 4 车 M241.5mm 螺纹 第四刀 T05 300 60 0.1 0 自动 5 车 M241.5mm 螺纹 第五刀 T05 300 60 0 0 自动 编制 审核 批准 共 4 页 第 4 页 22 表 5- 7 零件二加工工序卡片 1 数控加工 工序卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 螺纹配合 件 轴类配合帽 45 钢 2 工序号 03 程序编号 O0002 使用设备 数控车床 车间 夹具名称 三爪卡盘 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速 （r/min） 进给速度 （mm/min） 背吃刀量 /(mm) 余量 /(mm) 备注 1 车毛坯端面 T01 1000 200 2 0.5 自动 2 倒角 C1.5 T01 1000 200 2 0.5 自动 3 车3925mm外圆面 T01 1000 200 2 0.5 自动 编制 审核 批准 共 4 页 第 1 页 23 表 5- 8 零件一加工工序卡片 2 数控加工 工序卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 螺纹配合 件 轴类配合帽 45 钢 2 工序号 04 程序编号 O0002 使用设备 数控车床 车间 夹具名称 三爪卡盘 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速 （r/min） 进给速度 （mm/min） 背吃刀量 /(mm) 余量 /(mm) 备注 1 倒角 C1.5 T01 1200 120 0.5 0 自动 2 车3925mm外圆面 T01 1200 120 0.5 0 自动 编制 审核 批准 共 4 页 第 2 页 24 表 5- 9 零件一加工工序卡片 3 数控加工 工序卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 螺纹配合 件 轴类配合帽 45 钢 2 工序号 08 程序编号 O0003 使用设备 数控车床 车间 夹具名称 三爪卡盘 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速 （r/min） 进给速度 （mm/min） 背吃刀量 /(mm) 余量 /(mm) 备注 1 车 24 的孔 T02 1200 120 0.5 0 自动 编制 审核 批准 共 4 页 第 3 页 25 表 5- 10 零件一加工工序卡片 4 数控加工 工序卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 螺纹配合 件 轴类配合帽 45 钢 2 工序号 09 程序编号 O0003 使用设备 数控车床 车间 夹具名称 三爪卡盘 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速 （r/min） 进给速度 （mm/min） 背吃刀量 /(mm) 余量 /(mm) 备注 1 车 M241.5mm 内螺 纹第一刀 T03 300 60 0.4 0.6 自动 2 车 M241.5mm 内螺 纹第二刀 T03 300 60 0.3 0.3 自动 3 车 M241.5mm 内螺 纹第三刀 T03 300 60 0.2 0.1 自动 4 车 M241.5mm 内螺 纹第四刀 T03 300 60 0.1 0 自动 5 车 M241.5mm 内螺 纹第五刀 T03 300 60 0 0 自动 编制 审核 批准 共 4 页 第 4 页 26 6 零件的加工程序编制 加工程序：加工程序： 表 6- 1 零件一加工程序 O0001 N10 G54 G00 X100 Z100 选择工作坐标系。 N20 T0101 M03 S1000 F100 M08 选择 1 号刀，主轴正转，切削液开。 N30 G00 X50 Z0 N40 G01 X0 车端面 N50 X50 N60 G73 U14.5 W14.5 R8 粗加工循环。 N70 G73 P80 Q160 U1 W0.5 F200 N80 X21 N90 X24 Z- 1.5 倒角。 N100 Z- 26 N110 X32 N120 Z- 42 N130 X35 N140 Z- 49 N150 G02 X35 Z- 68 R16 N160 Z- 75 N170 X39 N180 Z- 90 N190 G00 X100 Z100 返回起到点。 N200 S1200 提高转速，准备精加工。 N210 G00 X25 Z0 N220 G70 P80 Q160 F120 精车循环。 N230 G00 X100 Z100 N240 T0404 S300 F30 换 4 号刀 N250 G00 X35 Z- 25 N260 G01 X20 切第一个槽的第一刀。 N270 X35 N280 Z- 26 N290 X20 切第一个槽的第二刀。 27 N300 X35 N310 Z- 34 N320 X20 切第二个槽。 N330 X35 N340 Z- 42 N350 X20 切第三个槽。 N360 X35 N370 G00 X100 Z100 N380 T0505 S300 F60 换 5 号刀。 N390 G00 X27 Z2 N400 G92 X23.2 F1.5 车螺纹第一刀。 N410 X22.6 车螺纹第二刀。 N420 X22.2 车螺纹第三刀。 N430 X22 车螺纹第四刀。 N440 X22 光刀。 N450 G00 X100 Z100 N460 T0404 S600 F30 换 4 号刀。 N470 G00 X42 Z- 88 N480 G01 X0.1 切断。 N490 X40 N500 G00 X100 Z100 N510 M05 M30 M09 主轴停止，切削液关，程序结束。 28 表 6- 2 零件二右端加工程序 O0002 N10 G54 G00 X100 Z100 选择工作坐标系。 N20 M03 S1000 T0101 M08 F100 选择 1 号刀，主轴正转，切削液开。 N30 G00 X50 Z0 N40 G01 X0 车端面。 N50 X50 N60 G71 U2 R1 粗加工循环。 N70 G71 P80 Q100 U1 W0.5 F200 N80 G01 X36 N90 X39 Z- 1.5 倒角。 N100 Z- 30 N110 G00 X100 Z100 返回起到点。 N120 S1200 提高转速，准备精加工。 N130 X40 Z0 N140 G70 P80 Q100 F120 精车循环。 N150 G00 X100 Z100 N160 T0404 S300 F30 换 4 号刀。 N170 G00 X40 Z- 28 N180 G01 X0.1 切断。 N190 G01 X40 N200 G00 X100 Z100 N210 M09 M05 M30 主轴停止，切削液关，程序结束。 29 表 6- 3 零件二左端加工程序 O0003 N10 G54 G00 X100 Z100 N20 M03 S1000 T0101 M08 F200 选择 1 号刀，主轴正转，切削液开。 N30 G00 X40 Z0 N40 G01 X36 N50 X39 Z- 1.5 倒角。 N60 G00 X100 Z100 N70 T0202 S1200 换 2 号刀。 N80 G00 X20 Z2 N100 G01 X24 Z0 N110 Z- 27 车内孔。 N120 G00 X0 N130 Z2 N140 X100 Z100 N150 T0303 S300 F60 换 3 号刀。 N160 G00 X20 Z2 N170 G92 X24.8 Z- 27 F1.5 车螺纹第一刀。 N180 X25.4 车螺纹第二刀。 N190 X25.8 车螺纹第三刀。 N200 X26 车螺纹第四刀。 N200 X26 光刀。 N210 G00 X100 Z100 N220 M09 M05 M30 主轴停止，切削液关，程序结束。 30 7 精度分析 7.1 零件的精度与尺寸检验零件的精度与尺寸检验 在整个零件加工过程中遇到了很多的问题：如装夹的问题、刀具的问题、切削液的 问题机床故障等技术上的问题等；在老师和同学的帮助下都一一把问题解决掉了，现对 零件在加工过程中出现的一些问题进行分析。 我的零件为轴类配合件，此零件是一个由端面、圆柱、圆弧面、螺纹等组成的。针 对这个零件的加工我采用的是把每个工步细化，但要保证如下几点： (1) 保证精确尺寸； (2) 表面的光泽度及粗糙度； (3) 各轮廓的成型； (4) 各配合度。 根据精度等级 IT8 级查出允许公差值，并对零件进行检查。如下表所示。 表 7- 1 检验 名称 测量量具 测量尺寸 （mm） 允许公差 （mm） 检验结果 零件一39 外圆面 游标卡尺 39.12 0.39 合格 零件一35 外圆面 （左端） 游标卡尺 34.96 0.39 合格 零件一35 外圆面 （右端） 游标卡尺 34.94 0.39 合格 零件一32 外圆面 （左端） 游标卡尺 32.14 0.39 合格 零件一32 外圆面 （右端） 游标卡尺 32.14 0.39 合格 零件二39