电磁喷射器主要部件的数控加工工艺分析【含CAD图纸终稿】
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%1234M03T0101S1000G0X6Z1G71U0.5R1P1Q2X0.5Z0.2F200N1G01X2.1F150Z-3.5X4Z-17N2G01X16G0X100Z100M30%1234M03T0101S1000G0X35Z1G71U1R1P1Q2X0.5Z0.2F200N1G01X13.5F150Z0X15W-0.75Z-10X17Z-83.6G02X8.86W-0.38R1.6G01X15.56W-16.8G03X15.68W-0.38R1.6G01W-5N2G01X36G0X100Z100M03T0202S600G0X18Z-10G01X13.5F50G0X100Z100M03T0303S500G0X20Z5G92X14.9Z-9F0.5X14.8X14.6X14.5X14.46X14.46G0X100Z100M30%1234M03T0101S1000G0X35Z1G71U1R1P1Q2X0.5Z0.2F200N1G01X23Z0G01Z-14.3X29.36G03X31.36W-1.24R1.6W-10N2X35G0X100Z100M03T0202S600G0X35Z-14.3G01X17F50G0X100Z100M30%1234M03T0101S1000G0X20Z1G71U1R1P1Q2X0.5Z0.2F200N1G01X15F150Z0Z-5X17N2X20G0Z100X100M30T0202G0X11Z1G01Z0F200X10W-0.5G0Z100M30%1234M03T0101S1000G0X5G71U0.5R1P1Q2X0.5Z0.2F200N1G01X1F150Z0X1.8W-0.5Z-9N2G7G0X100Z100M30%1234M03T0101S1000G0X0Z1G01Z0F200X18G0X18Z1G90X16Z-4F200X14G0X100Z100M30%1234M03T0101S1000G0X0Z1G01Z0F200X18G0X100Z100M30%1234M03T0101S1000G0X17Z1G71U1R1P1Q2X0.5Z0.2F200N1G01X0F150Z0X14.25Z-20N2X20G0X100Z100本 科 毕 业 设 计（论 文）题目: 电磁喷油器主要部件的加工工艺分析学生姓名 学 号 指导教师 学 院 专 业 交稿日期 上海建桥学院本科毕业设计（论文）学术诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。中文题目：英文题目：作者签名： 日期： 年 月 日版权使用授权书本毕业设计（论文）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海建桥学院可以将本毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计（论文）。 保 密 ，在 年解密后适用本授权书。本论文属于 不保密 。（请在以上方框内打“”，如作者未做出选择的情况下，按不保密处理。）作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日上海建桥学院本科毕业设计（论文）电磁喷油器主要部件的加工工艺分析摘 要喷油器是电喷系统中的一个执行元件，即接受发动机控制单元(Electronic Control Unit或者Electronic Control Module，简称ECU或ECM)的喷油信号，定时定量喷出汽油。其实，喷油器就是一个电磁阀，喷油器内部有个电磁线圈，外面经插座与ECU相连，喷油器头部的针阀与衔铁连为一体。当电磁线圈通电时，便产生吸力，将衔铁和针阀吸起，打开喷油孔、燃油经针阀头部的轴针和喷孔之间的环形间隙高速喷出，并形成雾状，与空气很好地混合。 数控车削加工是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域如航天、汽车、模具、精密机械、家用电器等各个行业有着日益广泛的应用，已成为这些行业不可或缺的加工手段。为了让加工出合格的零件，首先需根据零件图纸的精度和计算要求等，分析确定零件的工艺过程、工艺参数等内容，用规定的数控编程代码和格式编制出合适的数控加工程序。编程必须注意具体的数控系统或机床，应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。但从数控加工内容的本质上讲，各数控系统的各项指令都是应实际加工工艺要求而设定的。关键词： 喷油器; 数控; 加工工艺; 程序编制Electromagnetic injector main components analysis of the machining processAbstractFuel injector is one of the efi system actuators, accept the engine Control Unit (Electronic Control Unit or Electronic Con - trol Module, ECU or ECM) injection signal, timing quantitative spit out of petrol. Actually, injector is a solenoid valve, injector has a magnetic coil inside, outside the socket are connected to the ECU, injector head of the needle valve is an organic whole repeatedly with the armature. Occurs when the electromagnetic coil current suction, sucked up, armature and needle valve open, fuel injection hole after the needle valve of the head shaft and the annular clearance between the high-speed jet spray hole, and fog ormation, mixed with air is very good.Numerical control turning processing is the typical representative of modern manufacturing technology, in various fields such as aerospace, automobile manufacturing, molds, precision machinery, household appliances and other industries are widely used, has become the indispensable processing industry.In order to make processing of qualified parts, the first need to according to the requirements of the drawings and calculation precision and so on, analysis to determine the parts of process, process parameters, etc, with CNC programming code and format the proper nc machining program. Programming must pay attention to specific or machine tool numerical control system, should be strictly, as stated in the machine tool programming manual programming. But from the nc content in essence, the numerical control system of every order are real processing technical requirements should be set.Key words: fuel injector; Numerical control; Processing technology; programming目 录摘 要IAbstractII引 言1绪论2第一章 数控机床的简介31.1数控机床主要的技术参数31.2数控系统3第二章数控加工的概念5第三章 数控机床的特点63.1具有高度柔性63.2加工精度高63.3加工质量稳定、可靠63.4生产率高63.5改善劳动条件73.6利于生产管理现代化7第四章 数控车削加工84.1数控车床的分类84.2数控车削加工的主要对象84.3数控车削中的加工工艺分析84.3.1确定工件的加工部位和具体内容94.3.2确定工件的装夹方式与设计夹具9第五章 各种加工方法能达到的表面粗糙度105.1提高机械加工表面质量的措施之分析105.1.1 机械加工表面质量对零件使用性能的影响105.2 影响加工表面粗糙度的工艺因素及控制措施115.2.1切削加工115.2.2磨削加工125.2.3减小机械加工表面粗糙度的加工方法135.3 影响零件表面层物理力学性能的工艺因素及控制措施145.3.1表面层的加工硬化145.3.2表面残余应力145.3.3表面层的金相组织变化磨削烧伤14第六章 加工工艺规程确定196.1 确定加工方案的原则196.2 加工路线与加工余量的关系196.3确定切削用量与进给量19第七章 数控车床的加工程序编制217.1加工前的准备217.2对刀217.3换刀227.4零件的加工227.5主要部件加工工序卡与编程23设计小结40致 谢41参考文献42III上海建桥学院本科毕业设计（论文）引 言 毕业设计是培养我们实际工作能力的最后一个重要实践性学习环节，它不但是对我们三年来的学习与实践是一个很好的总结和考验，也是为以后从事专业技术工作做个强而有力的铺垫。 本次我的设计题目是电磁喷油器主要部件的加工工艺分析，在设计之前对此类零件没有太多了解，经过多次调查研究和指导老师的细心指导下,使我能够很好的完成这次设计。此次设计不但培养了我们综合运用所学知识分析和解决本专业一般技术问题的能力，而且也进一步巩固扩大和深化了我们所学的基本理论、基本知识和基本操作技能，同时也培养了我们树立正确的设计思想和生产观念、经济观念、全局观念，养成了理论联系实际和严谨的工作作风，培养我们掌握机械加工的一般工艺规程和方法，独立正确的使用技术文献资料和正确的表达自己设计思想的能力。 首先，我积极地查阅相关资料，对零件图进行了仔细的研究，了解了现场工作情况，然后，向老师认真的请教了加工工艺过程及方法等技术性问题，为自己进行毕业设计做好准备。通过以上学习，使我了解了本组零件的结构，生产纲领和生产条件，并确定其重要加工表面。老师的辅导与分析，让我能综合运用所学过的理论知识和方法，正确地制定一个零件的机械加工工艺规程，从而保证零件的加工质量、生产率和经济性；能较熟练地使用有关的手册，图表资料及技术参考书，也能够较熟练应用工艺计算的方法，正确地进行工艺计算，熟练掌握一般零件的数控编程方法，机床的操作以及零件的数控加工。最后说明书来阐述了关于零件的有关内容及加工工艺过程等几个重要方面，认真地完成了整个设计的过程。43 绪论 机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。 工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造的工艺过程和操作方法的工艺文件，他直接对企业的产品质量、效益、竞争能力起着重要的作用。 机械工业是国民经济各部门的装备部，国民经济各部门的生产技术水平和经济效益，在很大程度上取决与机械工业所能提供装备的技术性能、质量和可靠性，因此，机械工业的技术水平和规模是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志。 近年来，世界各国都把提高产业竞争力和发展技术、抢占未来经济制高点作为科技发展提出更高的要求，特别是制造技术更加得到了重视。所以，我们要振兴机械工业，使之成为国民经济的支柱产业。从而确定机械工业在国民经济中的重要地位，同时也向机械工业提出更高的要求。第一章 数控机床的简介 数控机床是一种用电子计算机和专用电子计算装置控制的高效自动化机床。主要分为立式和卧式两种。立式机床装夹零件方便，但切屑排除较慢；卧式装夹零件不是非常方便，但排屑性能好，散热很高。数控车床任意两轴都可以联动，主要用于加工平面曲线的轮廓和开敞曲面的行切。多坐标机床是在三坐标机床的基础上，通过增加数控分度头或者回转工作台，成为4坐标或者5坐标机床（甚至多坐标机床）。多坐标机床主要用于曲面轮廓或者由于零件需要必须摆角加工的零件，如法向钻孔，摆角行切等。摆角形式4坐标的主要为A或B；5坐标机床主要为AB，AC，BC，可根据零件要求选用。摆角大小由加工的零件决定。数控机床从组成来看，主要分为以下两方面： 1.1数控机床主要的技术参数(1)最大旋转范围：尺寸大小应根据机床的型号和大小判定。 (2)主轴：主轴形式，主轴孔形式等。(3)进给范围：机床X Z两个方向的可移动距离（行程），移动速度的大小；摆角的摆动范围，摆动的速度。(4)主轴的旋转：主轴的转速，主轴的功率，伺服电机的转矩等。1.2数控系统数控系统是数控机床的核心。现代数控系统通常是一台带有专门系统软件的专用微型计算机。它由输入装置、控制运算器和输出装置等构成，它接受控制介质上的数字化信息，通过控制软件和逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令控制机床的各个部分，进行规定、有序的动作。作为用户，在考虑数控系统的时候，最关心的是系统的可靠性和优越性价比，因此应考虑一下几个方面；(1)分辨率越高，可以清楚的进行控制，适合工业环境使用。(2)控制轴数和联动轴数应和购买的机床相配合，符合购买的机床情况。(3)标准（基本）功能项目功能越全越好，结合机床使用而定，特别是一些自动补偿、自适应技术模块等先进的检测、监控系统：红外线、温度测量、功率测量、激光检测等先进手段的采用，将在一定程度上大大提高机床的综合性能，保证机床更加可靠精确地自动工作。第二章数控加工的概念 数控机床工作原理就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液）和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质（如穿孔纸带或磁盘等）将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。数控加工一般包括以下几个内容： (1)对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分。 (2)利用图形软件（PRO/E UG）对需要数控加工的部分造型。 (3)根据加工条件，选择合适的加工参数，生成加工轨迹（包括粗加工、半精加工、精加工轨迹）。 (4)轨迹的仿真检验。 (5)生成G代码。 (6)传给机床加工。 第三章 数控机床的特点 3.1具有高度柔性 在保证工件表面精度，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。 3.2加工精度高 数控机床的加工精度，一般可达到0.0050.1mm，数控机床是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，则机床移动部件移动一个脉冲当量（一般为0.001mm），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，数控机床定位精度比较高。 3.3加工质量稳定、可靠 加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。 3.4生产率高 数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，数控机床的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，数控机床目前正进入高速加工时代，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率。 3.5改善劳动条件 数控机床加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强度极大降低，机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外，机床一般是封闭式加工，即清洁，又安全。 3.6利于生产管理现代化 数控机床的加工，可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础。 第四章 数控车削加工车削加工是切削加工中最基本的一种加工方法，它是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来加工工件的，因此车削加工是机械加工中运用最广泛的加工方法，车床占切削加工机床总数的40左右。4.1数控车床的分类按数控系统的功能分： 全功能型数控车床； 经济型数控车床 按主轴的配置形式分： 卧式数控车床； 立式数控车床按数控系统控制的轴数分： 两轴控制的数控车床；四轴控制的数控车床4.2数控车削加工的主要对象数控车床主要用于加工轴类、盘状类等回转体零件，通过执行数控程序，可自动完成外圆柱面、成形表面、螺纹、端面等工序的切削加工，并能进行车操、钻孔、扩孔、铰孔等工作。根据数控加工的特点，数控车床最适合切削具有以下要求和特点的回转体零件。(1)精度要求高的回转体零件。(2)表面形状复杂或难以控制尺寸的回转体零件。(3)表面粗糙度要求好的回转体零件。(4)带特殊螺纹的回转体零件。4.3数控车削中的加工工艺分析 数控加工以数控机床加工中的工艺问题为主要研究对象，以机械制造中的工艺理论为基础，结合数控机床的加工特点，综合运用多方面的知识来解决数控加工中的工艺问题。工艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率、零件的加工精度都有极为重要的影响。 4.3.1确定工件的加工部位和具体内容 确定被加工工件需在本机床上完成的工序内容及其与前后工序的联系 (1)工件在本工序加工之前的情况。例如铸件、锻件或棒料、形状、尺寸、加工余量等。(2)前道工序已加工部位的形状、尺寸或本工序需要前道工序加工出的基准面、基准孔等。 (3)本工序要加工的部位和具体内容。 (4)为了便于编制工艺及程序，应绘制出本工序加工前毛坯图及本工序加工图。 4.3.2确定工件的装夹方式与设计夹具 根据已确定的工件加工部位、定位基准和夹紧要求，选用或设计夹具。数控车床多采用三爪自定心卡盘夹持工件；轴类工件还可采用尾座顶尖支持工件。由于数控车床主轴转速极高，为便于工件夹紧，多采用液压高速动力卡盘，因它在生产厂已通过了严格的平衡，具有高转速(极限转速可达40006000rmin)、高夹紧力(最大推拉力为20008000N)、高精度、调爪方便、通孔、使用寿命长等优点。为减少细长轴加工时受力变形，提高加工精度，以及在加工带孔轴类工件内孔时，可采用液压自动定心中心架，定心精度可达0.03mm。 第五章 各种加工方法能达到的表面粗糙度机械产品的使用性能的提高和使用寿命的增加与组成产品的零件加工质量密切相关，零件的加工质量是保证产品质量基础。衡量零件加工质量好坏的主要指标有：加工精度和表面粗糙度。本文主要通过分析机械加工中可能产生误差的主要原因，对零件表面粗糙度、零件表面层的物理力学性能（加工硬化、残余应力、金相组织的变化与磨削烧伤）等因素的分析和研究，根据其变化的基本规律和产生误差各方面的因素，提出了提高机加工精度的相应措施。5.1提高机械加工表面质量的措施之分析随着现代机器制造工业的飞速发展，一些重要的零件必须在高速、高温、高压和重载的条件下工作，对其表面质量提出更高的要求。但是，任何机械加工方法所获得的已加工表面都不可能达到理想状态，总会存在一定程度的微观几何形状误差、划痕、裂纹、表面金相组织变化和表面残余应力等缺陷，这些缺陷会影响零件的使用性能、寿命、可靠性。因此，机械加工既要保证零件的尺寸、形状和位置精度，又要保证机械加工表面质量。5.1.1 机械加工表面质量对零件使用性能的影响在机械加工中，零件的加工表面产生微观不平、残余应力等各种缺陷，虽然仅存于零件极薄的表面层中，却严重影响着机械零件的精度、耐磨性、配合性、抗腐蚀性和疲劳强度等，从而进一步影响机械的使用性能和使用寿命。1表面质量对耐磨性的影响零件的耐磨性不仅与材料、润滑条件有关，而且还与零件的表面质量有关。当两个表面接触时，开始时接触表面实际上是一些凸峰顶部接触，实际接触面积是理论接触面积的一小部分。在外力的作用下，凸峰接触部分将产生很大的压强，当零件作相对运动时，接触处的部分凸峰就会产生塑性变形被磨掉。实验证明，表面越粗糙，凸峰处压力越大，磨损加快；表面粗糙度值小，零件接触面积大，耐磨性就好。若表面粗糙度值过小，将使紧密接触的两个光滑表面间的贮油能力变差，润滑条件恶化，变成干摩擦，加剧磨损。所以，并不是表面粗糙度值越小越耐磨，表面粗糙度与初期磨损量之间存在一个最佳值。2表面质量对零件抗腐蚀性能的影响当零件在有腐蚀性介质的环境下工作时，腐蚀性介质容易吸附和积聚在粗糙表面的谷处，并通过微细裂纹向内渗透。实践证明，表面粗糙度越高，零件的腐蚀作用越强烈。此外，表面残余应力对零件的耐腐蚀性也有较大的影响。残余压应力使零件表面紧密，阻碍腐蚀性物质进入，可增强零件耐腐蚀性；而残余拉应力则可降低耐腐蚀性。因此，减小零件表面粗糙度、使表面具有适当的残余应力和加工硬化，均可提高抗腐蚀性能。3表面质量对零件疲劳强度的影响在交变载荷作用下，零件表面微观不平、划痕等都会引起应力集中而产生疲劳裂纹造成零件的疲劳破坏。实验表明，对于承受交变载荷的零件，减小其容易产生应力集中部位（如圆角、沟槽处）的表面粗糙度，可以明显提高零件的疲劳强度。另外，当表面层残余应力为拉应力时，在拉力作用下，会使表面的裂纹扩大而降低疲劳强度；而残余压应力则可以延缓疲劳裂纹扩展，提高零件疲劳强度。表面层的加工硬化能阻碍疲劳裂纹的出现，但硬化程度过大反而会降低疲劳强度。4表面质量对配合性质的影响 对于间隙配合，如果表面太粗糙，会使配合表面很快磨损而增大配合间隙，降低配合精度，特别对于液压系统、气压系统的元件，会使泄露量增大，造成机器不能正常工作；对于过盈配合而言，如果表面粗糙度值过大，装配时配合表面的波峰会被挤平，减小了实际过盈量，降低了配合件的连接强度，从而影响了配合的可靠性。因此，有配合要求的表面一般都要求有适当小的表面粗糙度，配合要求越高，要求配合的表面粗糙度值越小。5.2 影响加工表面粗糙度的工艺因素及控制措施5.2.1切削加工影响表面粗糙度的主要工艺因素（1） 刀具的几何参数、材料和刃磨质量刀具的几何参数中对表面粗糙度影响最大主要是副偏角、主偏角、刀尖圆弧半径。在一定的条件下，减小副偏角、主偏角、刀尖圆弧半径都可以降低表面粗糙度。在同样条件下，硬质合金刀具加工的表面粗糙度值低于高速钢刀具，而金刚石、立方氮化硼刀具又优于硬质合金，但由于金刚石与铁族材料亲和力大，故不宜用来加工铁族材料。另外，刀具的前、后刀面、切削刃本身的粗糙度直接影响加工表面的粗糙度，因此，提高刀具的刃磨质量，使刀具前后刀面、切削刃的粗糙度值应低于工件的粗糙度值。(2)切削条件与切削条件有关的工艺因素，包括切削用量、冷却润滑情况。中、低速加工塑性材料时，容易产生积屑瘤和鳞刺，所以，提高切削速度，减少积屑瘤和鳞刺，减小零件已加工表面粗糙度值；对于脆性材料，一般不会形成积屑瘤和鳞刺，所以，切削速度对表面粗糙度基本上无影响。进给速度增大，塑性变形也增大，表面粗糙度值增大，所以，减小进给速度可以减小表面粗糙度值，但是，进给量减小到一定值时，粗糙度值不会明显下降。正常切削条件下，切削深度对表面粗糙度影响不大，因此，机械加工时不能选用过小的切削深度。合理选用切削液，对工件起到冷却、润滑作用，减少被加工材料的变形和摩擦，降低切削区温度，抑制积屑瘤和鳞刺的生成，是减少表面粗糙度值有效途径。(3) 工艺系统的精度和刚度要想获得很小表面粗糙度，要求工艺系统具有足够的运动精度和刚度。5.2.2磨削加工影响磨削加工表面粗糙度的工艺因素(1) 砂轮1） 粒度磨粒越细，单位面积上的磨粒数越多，刻划沟痕越细密，表面粗糙度越小。但磨粒过细，砂轮易堵塞，磨削性能下降，磨削力和磨削温度下降，反而增大表面粗糙度，甚至出现烧伤现象。2） 硬度砂轮的硬度要适中，太软，磨粒易脱落，使粗糙度增加；太硬，磨钝了的磨粒又不易脱落，堵塞砂轮，增加工件材料的塑性变形，也会使工件表面变粗糙。3） 砂轮修整砂轮磨钝后必须进行认真修整，目的是使砂轮具有正确的几何形状和锐利刀刃。砂轮修整的质量越好，砂轮的表面磨粒的等高性越好，磨削出表面粗糙度值越小。（2）磨削用量1）砂轮转速提高砂轮转速，可以减小表面粗糙度。2）工件转速增大工件转速，塑性变形增加，表面粗糙度值也增加。3）工件材料若工件的材料硬度太高，磨粒易磨钝，不易提高表面质量；若工件材料的塑性、韧性较大，变形大，易堵塞砂轮，也得不到较小表面粗糙度值。5.2.3减小机械加工表面粗糙度的加工方法（1）超精密切削超精密切削是指加工精度高于亚微米（0.1um）级，表面粗糙度值Ra在0.025um以下的切削加工方法。单晶金刚石车刀是目前应用最广泛的超精密切削刀具材料，常用来加工铜、铝或其它有色金属材料，获得超精密表面。（2）超精加工超精加工是一种由切削过程过渡到摩擦抛光过程的加工方法，能获得较高加工表面粗糙度（Ra=0.010.1um）。目前，超精加工广泛用于曲轴、凸轮轴、刀具、轴承、精密量仪及电子仪器等精密零件。（3）珩磨珩磨是利用珩磨工具（细粒度油石或油条）对工件表面施加一定的压力，同时作相对旋转和往复直线运动，切削工件上极小余量精加工方法。目前广泛应用于中小批生产中孔的精加工，加工孔的范围很大，直径从几毫米到1米，长度从10毫米到20米，珩磨后的工件表面粗糙度值控制在0.0250.2mm之间，圆度和圆柱度在0.0030.005mm之间。(4)研磨研磨是用研磨工具（研棒或研套）和研磨剂从工件表面上研去一层极薄金属的精加工方法，能获得很高表面质量和加工精度。研磨后的工件尺寸和形状误差可达0.10.3mm,表面粗糙度Ra可以达到0.010.04mm。(5)抛光抛光加工是用涂敷有抛光膏的布轮、皮轮等软性工具，利用机械、化学或电化学作用去除工件表面微观不平处的峰顶，以获得光亮、平整表面的加工方法。抛光加工多用于要求很低表面粗糙度、尺寸精度要求不太严格的场合。5.3 影响零件表面层物理力学性能的工艺因素及控制措施机械加工过程中，在切削力和切削热的作用下，工件表面一定深度内的表面层材料沿径向产生剪切滑移，晶格扭曲，晶粒拉长并纤维化，金相组织发生变化，导致材料物理、机械性能不同于基体材料，形成变质层（加工硬化、残余应力、金相组织变化等），从而影响零件表面质量。5.3.1表面层的加工硬化表面层的加工硬化程度取决于产生塑性变形时力、变形速度和变形温度。试验证明，力越大，塑性变形就越大，产生的加工硬化也越大；变形速度越大，塑性变形就越不充分，产生硬化程度相应减小；变形温度高，则硬化程度减小。因此，提高切削速度、减小进给量和背吃刀量，都可以减小切削变形和切削力，减轻加工硬化；增大刀具前角和后角、减小刃口钝圆半径，提高刀具的锋利性，可以减小挤压变形和切削力，从而减轻加工硬化；另外，合理用切削液、减小刀具后刀面与加工表面间摩擦,同样降低加工硬化程度。5.3.2表面残余应力机械加工后，工件表面层的残余应力是冷态塑性变形、热态塑性变形和金相组织变化三者综合作用结果。切削加工时主要由冷态塑性变形引起的残余应力，磨削加工时主要是热态塑性变形和金相组织变化引起体积变化而产生的残余应力。总之，凡能减小塑性变形和降低切削或磨削温度的因素，都可以减少零件表层残余应力。5.3.3表面层的金相组织变化磨削烧伤机械加工中，因变形和摩擦所消耗的能量大部分转变为切削热，当切削区温度达到临界点（727）时，表层金属会发生金相组织变化。只有磨削加工，由于磨削速度高，磨削厚度小，磨粒负前角切削等原因，产生的热量比切削加工大得多，磨削区温度很高（工件表面层温度达900以上），容易引起金相组织变化，导致强度和硬度下降，产生残余应力，出现微观裂纹，严重时产生烧伤现象。1影响磨削烧伤的因素：（1）磨削用量当磨削深度增大时，工件表层的温度则明显增加，易引起烧伤或加剧烧伤，故磨削深度不能太大；同时提高工件转速和砂轮转速，既可以减轻工件表面的烧伤，又可以提高生产率；增大工件的纵向进给速度，磨削区表面温度降低，烧伤减小，为了弥补纵向进给速度增大而导致表面粗糙度值增大，可采用较宽砂轮进行磨削加工。（2）砂轮特性为了降低磨削区温度，减轻烧伤，应采用硬度较软、组织疏松、粗粒度及结合剂弹性好的砂轮。（3）冷却方法采用切削液能有效地降低切削区温度，可以避免烧伤。目前，通用的冷却方法效果较差，实际上没有多少切削液进入磨削区，比较最有效的冷却方法有内冷却、高压大流量冷却法、喷雾冷却润滑法和浸油砂轮等。只有了解和掌握影响机械加工表面质量的因素，才能在生产实践中，采取相应的工艺措施，减少零件因表面质量缺陷而引起的加工质量问题，从而提高机械产品的使用性能、寿命和可靠性。ID加工方法表面粗糙度Ra(m)1自动气割、带锯或圆盘锯割断5012.52切断（车）5012.53切断（铣）2512.54切断（砂轮）3.21.65车削外圆（粗车）12.53.26车削外圆（半精车金属）6.33.27车削外圆（半精车非金属）3.21.68车削外圆（精车金属）3.20.89车削外圆（精车非金属）1.60.410车削外圆（精密车或金刚石车金属）0.80.211车削外圆（精密车或金刚石车非金属）0.40.112车削端面（粗车）12.56.313车削端面（半精车金属）6.33.214车削端面（半精车非金属）6.31.615车削端面（精车金属）6.31.616车削端面（精车非金属6.31.617车削端面（精密车金属）0.80.418车削端面（精密车非金属）0.80.219切槽（一次行程）12.520切槽（二次行程）6.33.221高速车削0.80.222钻（15mm）6.33.223钻（15mm）256.324扩孔、粗（有表皮）12.56.325扩孔、精6.31.626锪倒角（孔的）3.21.627带导向的锪平面6.33.228镗孔（粗镗）12.56.329镗孔（半精镗金属）6.33.230镗孔（半精镗非金属）6.31.631镗孔（精密镗或金刚石镗金属）0.80.232镗孔（精密镗或金刚石镗非金属）0.40.233高速镗0.80.234铰孔（半精铰一次铰）钢6.33.235铰孔（半精铰一次铰）黄铜6.31.636铰孔（半精铰二次铰）铸铁3.20.837铰孔（半精铰二次铰）钢、轻合金1.60.838铰孔（半精铰二次铰）黄铜、青铜0.80.439铰孔（精密铰）钢0.80.240铰孔（精密铰）轻合金0.80.441铰孔（精密铰）黄铜、青铜0.20.142圆柱铣刀铣削（粗）12.53.243圆柱铣刀铣削（精）3.20.844圆柱铣刀铣削（精密）0.80.445端铣刀铣削（粗）12.53.246端铣刀铣削（精）3.20.447端铣刀铣削（精密）0.80.248高速铣削（粗）1.60.849高速铣削（精）0.40.250刨削（粗）12.56.351刨削（精）3.21.652刨削（精密）0.80.253刨削（槽的表面）6.33.254插削（粗）2512.555插削（精）6.31.656拉削（精）1.60.457拉削（精密）0.20.158推削（精）0.80.259推削（精密）0.40.02560外圆磨内圆磨（半精、一次加工）6.30.861外圆磨内圆磨（精）0.80.262外圆磨内圆磨（精密）0.20.163外圆磨内圆磨（精密、超精密磨削）0.0500.02564外圆磨内圆磨（镜面磨削外圆磨） 0.05065平面磨（精）0.80.466平面磨（精密）0.20.0567珩磨（粗、一次加工）0.80.268珩磨（精、精密）0.20.02569研磨（粗）0.40.270研磨（精）0.20.02571研磨（精密） 0.05072超精加工（精）0.80.173超精加工（精密）0.10.0574超精加工（镜面加工、两次加工） 0.02575抛光（精）0.80.176抛光（精密）0.10.02577抛光（砂带抛光）0.20.178抛光（砂布抛光）1.60.179抛光（电抛光）1.60.01280螺纹加工/切削/板牙、丝锥、自开式板牙头3.20.881螺纹加工/切削/车刀或梳刀车、铣6.30.882螺纹加工/切削/磨0.80.283螺纹加工/切削/研磨0.80.05084螺纹加工/滚轧/搓丝模1.60.885螺纹加工/滚轧/滚丝模1.60.286齿轮及花键加工/切削/粗滚3.21.687齿轮及花键加工/切削/精滚1.60.888齿轮及花键加工/切削/精插1.60.889齿轮及花键加工/切削/精刨3.20.890齿轮及花键加工/切削/拉3.21.691齿轮及花键加工/切削/剃0.80.292齿轮及花键加工/切削/磨0.80.193齿轮及花键加工/切削/研0.40.294齿轮及花键加工/滚轧/热轧0.80.495齿轮及花键加工/滚轧/冷轧0.20.196刮（粗）3.20.897刮（精）0.40.0598滚压加工0.40.0599钳工锉削12.50.8100砂轮清洗506.3第六章 加工工艺规程确定6.1 确定加工方案的原则 制定加工方案的一般原则为：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线 ，最短以及特殊情况特殊处理。这些原则并不是一成不变的，对于某些特殊情况，则需要采取灵活可变的方案。如有的工件就必须先精加工后粗加工，才能保证其加工精度与质量。布轮磨、磨、研磨、电化学抛光、超级加工。 6.2 加工路线与加工余量的关系 在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯件上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则要注意程序的灵活安排。安排一些子程序对余量过多的部位先作一定的切削加工。 6.3确定切削用量与进给量 在编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量。选择切削用量时，一定要充分考虑影响切削的各种因素，正确的选择切削条件，合理地确定切削用量，可有效地提高机械加工质量和产量。影响切削条件的因素有：机床、工具、刀具及工件的刚性；切削速度、切削深度、切削进给率；工件精度及表面粗糙度；刀具预期寿命及最大生产率；切削液的种类、冷却方式；工件材料的硬度及热处理状况；工件数量；机床的寿命。 进给量f(mmr)或进给速度F(mmmin)要根据零件的加工精度、表面粗糙度、刀具和工件材料来选。最大进给速度受机床刚度和进给驱动及数控系统的限制。 制定加工工艺是数控车削加工的前期准备工作，工艺制定的合理与否，对程序的编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要的影响。数控车削加工工艺的内容是：分析零件图样、确定工件在车床上的装夹方式、各表面的加工顺序何刀具进给路线以及切削用量的选择等。第七章 数控车床的加工程序编制零件的实际加工，是检验此次毕业设计是否成功的有力标准，通过零件实际加工，更能理论联系实际，找出毕业设计中的纰漏与不足，从而得以改善，让设计更加完美、准确，另一方面也让我们获得更多的实践经验，提升我们的专业技能。7.1加工前的准备在零件加工前，有必要根据零件图纸进行零件工艺及工艺结构性性分析、工艺方案的制定以及切削用量的确定等理论分析，然后结合实际生产情况进行加工。在加工前，进行如下准备：1、加工设备选择。根据现有生产条件，选择数控教学华中数控世纪星系统CAK6150机床。2、毛坯准备。在普车实训中按零件毛坯尺寸下料。3、刀具量具准备。根据方案中的选择，在刀具室领取所需刀具量具。4、程序编写。详见附录三。在零件实际加工中，严格按照学院实训要求，穿戴好实训服，遵守各规章制度，按要求操作设备，注意生产安全。7.2对刀数控车床的对刀一般采用试切法，用所选的刀具试切零件的外圆和端面，经过测量和计算得到零件端面中心点的坐标值。这种方法，首先要知道进行程序编制坐标系原点在工件的位置；然后通过试切，找到所选刀具与坐标系原点的相对位置，将相应的偏置输入刀具补偿的寄存器中。常用的方法的对每一把刀具分别对刀，将刀具偏移量分别输入寄存器。对刀的步骤如下：a)选择一把刀具。b)试切端面，保持Z方向不动，沿X方向退出刀具。c)进入刀具偏置寄存器的形状补偿，在相应的刀补号中输入Z0。d)按面板的“测量”键，就将Z向的偏移量输入刀补中了。e)试切外径，保持X方向不动，沿Z向退刀刀具，并记录直径值。f)进入刀具偏置寄存器的形状补偿，在相应的刀补号中输入直径值。g)按面板的“测量”键，就将X向的偏移量输入刀补中了。接着调用下一把刀具，重复以上操作将相应的偏置值输入刀具补偿中，直到完成所有刀具偏移值的输入。内孔车刀的对刀的方法是试切内孔测量孔径，将偏移值输入到寄存器中相应的形状补偿；长度方向的补偿值与外圆刀测量方法一样。另外，还可以用手动脉冲的方法，在已经加工的工件面上进行对刀，这种方法对刀时，一定要注意在靠近工件后，应该采用小于0.01mm的倍率来移动刀具，直到接触工件为止，注意不要切削过大而造成工件报废。7.3换刀当数控机床加工过程中需要换刀时，在编程时就应考虑选择合适的换刀点。所谓换刀点是指刀架转位换刀的位置，当数控车床确定了工件坐标系后，换刀点可以是某一固定点，也可以是相对工件原点任意的一点。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位换刀时不碰工件及其他部位谓准。7.4零件的加工首先为了保证程序毫无误差，一般手动编写程序，在数控仿真软件里试运行程序。再输入实际操作机床中，加工前，先空运行程序，检验程序，根据机床实际情况调整数值，即使程序错误也不会浪费毛坯件，也便于及时修改程序。最后，确定所有程序的路线、加工工艺都无误后，便可对零件进行加工。选择“自动循环”方式点击控制面板上“PROG” 输入程序名“自动”“循环启动”“冷却液”完成一系列操作后，数控机床对零件进行自动加工。7.5主要部件加工工序卡与编程(一)毛坯为35110mm的喷油器体，材料为45钢，技术要求如下图所示； 表7-1数控加工工序卡产品名零件名称零件图号 喷油器体A3工序号编程序号材料数量夹具名使用设备车间10451三爪卡盘CAK6150数控加工车间工序号工步内容切削用量刀具量具Vcm/minSr/minFmm/minApmm编号刀杆规格刀尖半径名称名称1车端面1508002001T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺2粗车外圆2008002002T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺3精车外圆15010001501T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺4车退刀槽50600T020225mm25m0.4mm切槽刀游标卡尺5车螺纹500T030325mm25m0.4mm切槽刀环规6调头粗车外圆1508002002T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺7精车外圆20010001501T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺8切退刀槽40600503T020225mm25mm3mm切槽刀编程 程序程序注释%1234程序起始代号M03T0101S1000启动主轴，1号刀G0X35Z1快速定位G71U1R1P1Q2X0.5Z0.2F200外圆车削循环N1G01X13.5F150直线插补Z0靠近工件X15W-0.75倒角Z-10直线插补X17直线插补Z-83.6直线插补G02X8.86W-0.38R1.6圆弧插补G01X15.56W-16.8直线插补G03X15.68W-0.38R1.6圆弧插补G01W-5直线插补N2G01X36直线插补G0X100快速退刀Z100快速定位M03T0202S600换刀，切槽G0X18Z-10快速定位G01X13.5F50直线插补G0X100退刀Z100退刀M03T0303S500换刀，车螺纹G0X20Z5快速定位G92X14.9Z-9F0.5螺纹车削X14.8螺纹车削X14.6螺纹车削X14.5螺纹车削X14.46螺纹车削X14.46螺纹车削G0X100快速退刀Z100快速退刀M30程序结束，程序返回起始段掉头 程序程序注释%1234程序起始代号M03T0101S1000启动主轴，1号刀G0X35Z1快速定位G71U1R1P1Q2X0.5Z0.2F200外圆车削循环N1G01X23直线插补Z0靠近工件G01Z-14.3直线插补X29.36直线插补G03X31.36W-1.24R1.6圆弧插补W-10直线插补N2X35圆弧插补G0X100退刀Z100退刀M03T0202S600换刀，切槽G0X35Z-14.3快速定位G01X17F50直线插补G0X100退刀Z100退刀M30程序结束，程序返回起始段 (二)毛坯为20x35mm的喷油器螺母，材料为45钢，技术要求如下图所示；表7-2数控加工工序卡产品名零件名称零件图号喷油器螺母A3工序号编程序号材料数量夹具名使用设备车间10451三爪卡盘CAK6150数控加工车间工序号工步内容切削用量刀具量具Vcm/minSr/minFmm/minApmm编号刀杆规格刀尖半径名称名称1车端面1508002001T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺2粗车外圆2008002002T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺3精车外圆15010001501T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺4车内孔506002001T020225mm25m0.4mm内孔车刀游标卡尺5车内沟槽50050T030325mm25m0.4mm内沟切槽刀内沟尺6车内螺纹500T040425mm25m0.4mm内沟切槽刀环规7调头粗车外圆1508000.12T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺8精车外圆20010000.051T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺9倒角406000.083T020225mm25mm内孔车刀游标卡尺编程 程序程序注释%1234程序起始代号M03T0101S1000启动主轴，1号刀G0X20Z1快速定位G71U1R1P1Q2X0.5Z0.2F200外圆车削循环N1G01X17F150直线插补Z0靠近工件Z-29直线插补N2X21直线插补G0X100退刀Z100退刀M03T0202换刀G0X9Z1快速定位G71U1R1P1Q2X-0.5Z0.2F200外圆车削循环N1G01X16直线插补Z0直线插补X15W-0.6倒角Z-16直线插补X15.5直线插补Z-8直线插补G02X14.5W-0.5R0.5圆弧插补G01X11直线插补W-1直线插补X10直线插补Z-33直线插补N2X9直线插补G0Z100退刀M03T0303S100换刀，车内槽G0X13直线插补Z1直线插补G0Z-14直线插补G01X15.5F50直线插补X14直线插补G0Z100退刀M03T0404S600换刀，车螺纹G0X13Z1快速定位G92X14.6Z-15F0.5螺纹车削X14.7螺纹车削X14.8螺纹车削X15螺纹车削X15螺纹车削G0Z100退刀M30程序结束掉头 程序程序注释%1234程序起始代号M03T0101S1000启动主轴，1号刀G0X20Z1快速定位G71U1R1P1Q2X0.5Z0.2F200外圆车削循环N1G01X15F150直线插补Z0靠近工件Z-5直线插补X17直线插补N2X20直线插补G0Z100退刀X100退刀M03S1000启动主轴T0202换刀G0X11快速定位Z1快速定位G01Z0F200直线插补X10W-0.5直线插补G0Z100退刀M30程序结束(三)毛坯为17x45mm的薄壁套，材料为45钢，技术要求如下图所示； 表7-3数控加工工序卡产品名零件名称零件图号针阀体A3工序号编程序号材料数量夹具名使用设备车间10451三爪卡盘CAK6150数控加工车间工序号工步内容切削用量刀具量具Vcm/minSr/minFmm/minApmm编号刀杆规格刀尖半径名称名称1车端面1508002001T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺2粗车外圆2008002002T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺3精车外圆15010001501T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺4调头粗车外圆1508000.12T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺5精车外圆20010000.051T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺6调头粗车外圆1508000.12T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺7钻孔编程 程序程序注释%1234程序起始代号M03T0101S1000启动主轴，1号刀G0X6快速定位G71U0.5R1P1Q2X0.5Z0.2F200外圆车削循环N1G01X0F150直线插补Z0靠近工件G03X0.8W-0.5R0.8圆弧插补G01X3.4W-2.5直线插补Z-65直线插补X3.5直线插补W-2直线插补X4W-0.5倒角N2X7直线插补G0X100快速退刀Z100快速退刀M30程序结束掉头 程序程序注释%1234程序起始代号M03T0101S1000启动主轴，1号刀G0X6Z1快速定位G71U0.5R1P1Q2X0.5Z0.2F200外圆车削循环N1G01X2.1F150直线插补Z-3.5靠近工件X4直线插补Z-17直线插补N2G01X16直线插补G0X100退刀Z100退刀M30程序结束 (四)毛坯为17x5mm的结合座，材料为45钢，技术要求如下图所示； 表7-4数控加工工序卡产品名零件名称零件图号结合座A3工序号编程序号材料数量夹具名使用设备车间10451三爪卡盘CAK6150数控加工车间工序号工步内容切削用量刀具量具Vcm/minSr/minFmm/minApmm编号刀杆规格刀尖半径名称名称1车端面1508002001T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺2粗车外圆2008002002T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺3精车外圆15010001501T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺4车端面1508002001T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺5调头粗车外圆1508000.12T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺6精车外圆20010000.051T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺7钻孔编程 程序程序注释%1234程序起始代号M03T0101S1000启动主轴，1号刀G0X0快速定位Z1快速定位G01Z0F200直线插补X18靠近工件G0X18Z1快速定位G90X16Z-4F200圆柱车削循环X14直线插补G0X100退刀Z100退刀M30程序结束换面装夹 程序程序注释%1234程序起始代号M03T0101S1000启动主轴，1号刀G0X0快速定位Z1快速定位G01Z0F200直线插补X18直线插补G0X100退刀Z100退刀M30程序结束(五)毛坯为6x46mm的内锥套，材料为45钢，技术要求如下图所示 表7-5 数控加工工序卡产品名零件名称零件图号针阀A3工序号编程序号材料数量夹具名使用设备车间10451三爪卡盘CAK6150数控加工车间工序号工步内容切削用量刀具量具Vcm/minSr/minFmm/minApmm编号刀杆规格刀尖半径名称名称1粗车左外圆2008002002T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺2精车左端外圆15010001501T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺3调头粗车外圆1508000.12T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺4精车外圆20010000.051T010125mm25mm0.4mm外圆车刀游标卡尺 编程 程序程序注释%1234程序起始代号M03T0101S1000启动主轴，1号刀G0X6快速定位G71U0.5R1P1Q2X0.5Z0.2
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