水泵轴的加工工艺与编程[带螺纹]【1CAD图纸 / 12500字】【优秀机械毕业设计论文】

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关键词：: 水泵加工工艺编程螺纹罗纹优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份,26页,12500字左右.
开题报告一份.

图纸:
水泵轴零件图.dwg
工序卡[7张].dwg

摘要
数控是先进制造技术的基础技术。数控加工在现代化生产中显示出很大的优越性。
零件加工面临的一个主要问题是产品的高精度、多样性和批量小的矛盾。这就要求数控车床的生产具有高效率，灵活性。CNC数控系统由于采用软件控制，具有了很大的柔性。
在这里本论文包括了水泵轴的设计，及选择水泵轴的毛坯，进而，一步一步的进行数控加工，在设计工艺的时候，加入了加工工艺工序卡，并配有AutoCAD软件画的图。而且手工编写了详细的数控车床与铣床编程。
关键词：轴类零件，支承板，硬质合金，手工编程

ABSTRACT
Numerical control is the basic of the advanced manufacture. Numerical control machining makes a great advantage in producing of modernization.
Parts machining faces a major problem that the contravention among high precision, variety and small batch, which requires the numerical control lathe with high efficiency and brainwave. As CNC numerical control system is control led by software, it is very flexible.
Here the thesis is made up with the design of water pump shaft and the choice of water pump roughcast, and it includes the machining process too. When designing the craftwork working procedure cards insert the thesis. And the picture is pictured by the software of AutoCAD. What’s more, the detailed numerical control lathe and milling machine program is compiled.
Keywords： shaft part，bearing board，horniness metal，handcraft program

目录
第一章引言…………………………………………………………………………4
第二章水泵轴的设计 ……………………………………………………………5
2.1 水泵轴的材料选取 ………………………………………………………5
2.2 水泵轴的结构设计…………………………………………………………6
2.2.1 水泵轴的毛坯……………………………………………………6
2.2.2 水泵轴的组成……………………………………………………6
2.2.3 水泵轴的结构和形状取决于……………………………………6
2.2.4 水泵轴的设计要求………………………………………………6
2.2.5 零件在轴上的固定………………………………………………7
2.2.6 水泵轴的设计原理说明…………………………………………7
第三章水泵轴轴加工工艺分析及确定……………………………………9
3.1 零件的选材…………………………………………………………………9
3.1.1 满足零件的性能要求……………………………………………9
3.1.2 满足材料的工艺性能需求………………………………………9
3.1.3 考虑材料的经济性…………………………………………………10
3.2 毛坯的确定………………………………………………………………10
3.3 定位基准的选择…………………………………………………………10
3.3.1 粗基准的选择…………………………………………………10
3.3.2 精基准的选择…………………………………………………11
3.4 加工顺序的安排…………………………………………………………11
3.4.1 加工顺序的确定…………………………………………………11
3.4.2 零件图样分析……………………………………………………11
3.4.3 零件加工工序分析………………………………………………12
3.4.4 工艺方案拟定……………………………………………………12
3.4.5 水泵轴的加工工序………………………………………………12
3.5 加工设备选择……………………………………………………………15
3.6 装夹方案…………………………………………………………………15
3.7 刀具的选取………………………………………………………………15
3.8 确定工序尺寸……………………………………………………………16
3.9 确定切削用量……………………………………………………………16
3.9.1 设置刀点和换刀点…………………………………………………17
3.9.2 主轴转速的确定……………………………………………………17
3.9.3 进给速度的确定……………………………………………………17
3.9.4 确定背吃刀量………………………………………………………18
第四章数控加工程序的编写…………………………………………………19
4.1 数控编程步骤……………………………………………………………19
4.2 数控编程说明……………………………………………………………20
4.3 水泵轴的数控编程………………………………………………………20
第五章小结………………………………………………………………………21
致谢……………………………………………………………………………………22
参考文献………………………………………………………………………………23
附录A……………………………………………………………………………………24

水泵轴的加工工艺与编程-水泵轴零件图

水泵轴的加工工艺与编程-工序卡示意

水泵轴的加工工艺与编程-程序示意

内容简介：: 常州轻工职业技术学院机械系毕业设计常常州州轻轻工工职职业业技技术术学学院院题目水泵轴的加工工艺与编程姓名赵雪宇学号 0653123252 班级 06数编 332 指导教师周兰美职称日期毕业设计 (论文 )说明书常州轻工职业技术学院机械系毕业设计常常州州轻轻工工职职业业技技术术学学院院题目水泵轴的加工工艺与编程姓名赵雪宇学号 0653123252 班级 06 数编 332 指导教师周兰美职称日期毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 800 字左右的文献综述：一、选题的背景和意义：当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在 20 世纪80 年代以後加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。中国加入，正式参与世界市场激烈竞争，今後如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展，实是紧迫而又艰巨的任务。数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。二、课题研究的主要内容：本次课题的主要任务就是利用数控机床加工一个水泵轴。由于所加工的是一个轴类零件而且带有键槽和平面，所以要选择数控车床和数控铣床加工。这里我选择了华中世纪星工件由外圆面、台阶、键槽、螺纹组成。工件以中心轴线为加工基准，外圆面有粗糙度要求。在加工过程中考虑到工件的精度和表面粗造度，分粗加工和精加工。三、本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 1 分析零件的材料 2 进行简单的轴类零件的设计 3 编制水泵轴的工艺，包括毛坯的确定，定位基准的选择，加工顺序的确定，工艺方案的拟定，加工设备的选择，装夹方案和夹具的选取，刀具的选取，切削用量的确定等等 4 编写加工程序整个课题是通过 005. 000 来完成的。四、毕业设计（论文）进度安排：第 1 周调查了解，编写开题报告，确定设计题目第 23 周查阅资料，拟定设计方案第 4 周方案论证，确定设计方案第 59 周设计方案实施第 1011 周整理资料，编写说明书第 12 周整理资料，做好笔记，准备答辩五、指导教师意见：指导教师签名：年月日六、教研室意见：教研室主任签名：年月日常州轻工职业技术学院机械系毕业设计（论文）指导记录表学生姓名赵雪宇学号 0653123252 指导教师（签名）次数时间方式指导内容评价学生签名第 1 次 08 12 5 见面毕业设计内容、格式好第 2 次 09 3 1 电话毕业设计命题好第 3 次话参考所做的毕业设计好第次第次第次常州轻工职业技术学院机械系毕业设计答辩申请表申请日期：年月日姓名赵雪宇学号 0653123252 班级 06 数编332 答辩时间课题水泵轴的加工工艺与编程指导老师周兰美课题任务完成情况本课题为：水泵轴的加工工艺与编程其设计任务包括：毕业设计开题报告、毕业设计论文、毕业设计图纸均已完成，经指导老师审核，已符合要求。备注机械制造基础、机械制图、机械设计、工程力学、电工电子、数控车床、数控车床电气控制、数控加工编程与操作、。指导老师意见签名：年月日答辩委员会意见签名：年月日说明：凡参加毕业设计答辩的学生，必须提前 1 周向所在系毕业设计答辩委员会提出申请，经批准后，方可参加答辩。申请答辩的学生，应在答辩前 1 周将论文和设计图纸交指导教师和评阅老师评阅。常州轻工职业技术学院毕业设计 0 摘要数控是先进制造技术的基础技术。数控加工在现代化生产中显示出很大的优越性。零件加工面临的一个主要问题是产品的高精度、多样性和批量小的矛盾。这就要求数控车床的生产具有高效率，灵活性。有了很大的柔性。在这里本论文包括了水泵轴的设计，及选择水泵轴的毛坯，进而，一步一步的进行数控加工，在设计工艺的时候，加入了加工工艺工序卡，并配有件画的图。而且手工编写了详细的数控车床与铣床编程。关键词：轴类零件，支承板，硬质合金，手工编程常州轻工职业技术学院毕业设计 1 is of a in of a NC is by it is is up of of it is by s is 州轻工职业技术学院毕业设计 2 目录第一章引言 4第二章水泵轴的设计 5 水泵轴的材料选取 5 水泵轴的结构设计 6 水泵轴的毛坯 6 水泵轴的组成 6 水泵轴的结构和形状取决于 6 水泵轴的设计要求 6 零件在轴上的固定 7 水泵轴的设计原理说明 7 第三章水泵轴轴加工工艺分析及确定 9 零件的选材 9 满足零件的性能要求 9 满足材料的工艺性能需求 9 考虑材料的经济性 10 毛坯的确定 10 定位基准的选择 10 粗基准的选择 10 精基准的选择 11 加工顺序的安排 11 加工顺序的确定 11 零件图样分析 11 零件加工工序分析 12 工艺方案拟定 12 常州轻工职业技术学院毕业设计 3 水泵轴的加工工序 12 加工设备选择 15 装夹方案 15 刀具的选取 15 确定工序尺寸 16 确定切削用量 16 设置刀点和换刀点 17 主轴转速的确定 17 进给速度的确定 17 确定背吃刀量 18第四章数控加工程序的编写 19 数控编程步骤 19 数控编程说明 20 水泵轴的数控编程 20第五章小结 21致谢 22参考文献 23附录 A 24 常州轻工职业技术学院毕业设计 4 第一章引言目前，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。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。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。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。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。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。水泵轴其设计要求比较高，而在以前由于技术不发达，只是由普通车床加工而成，且水泵轴又是成批生产，所以生产率低，而且精度低。随着社会的发展，技术的进步，数控机床已经逐步取代了普通车床加工。本课题即是采用数控机床对水泵轴进行加工，对水泵轴进行数控编程及加工。实践证明，采用数控机床加工水泵轴不仅提高了产品生产率，而且使得产品的精度达到了使用要求。常州轻工职业技术学院毕业设计 5 第二章水泵轴的设计水泵轴设计的主要问题向、周向定位；工艺要求；安装和维修度、刚度、耐磨性和振动的稳定性等；重型轴还要考虑毛坯制造、探伤、起重。泵轴的材料选取轴的材料主要是碳钢和合金钢。如表 1所示碳素钢：对应力集中敏感性低，价格低，应用广泛合金钢：综合机械性能及热处理性能高成本低，对应力集中敏感性高球墨铸铁或合金铸铁：吸振性高，易于制造各种复杂形状。耐磨性高，对应力集中敏感性低表 1 轴的常用材料及其部分机械性能常州轻工职业技术学院毕业设计 6 泵轴的结构设计泵轴的毛坯尺寸较小的轴可以用圆钢车制，尺寸较大的轴则应用锻造毛坯。铸造毛坯应用较少。泵轴的组成轴主要由轴头、轴身、轴颈三部分组成。泵轴的结构和形状取决于轴的毛坯种类轴上作用力的大小及分布情况轴上零件的位置、配合性质以及联结固定的方法轴承的类型、尺寸和位置轴的加工方法、装配方法以及其他特殊要求泵轴的设计要求 1 受载合理 (1)减小轴上扭矩。改变轴上零件的布置，有时可以减小轴上的载荷。如图 1所示图 1 扭矩图 (2)减小轴上弯矩。改进轴上零件的结构也可以减小轴上的最大载荷。 (3)改变零件的结构可以改变轴的类型 a)仅受 M(心轴 ) b)受 M、 T(转轴 ) 输入27 2 轴在轴上零件定位、固定可靠、装拆方便 3 良好的工艺性 (1)退刀槽：需磨削处、需车螺纹处 (2倒角易对中安装（紧配合处），安全倒角、圆角一致。 (3)键槽：在同一母线上 (4)非定位轴肩的设置：便于紧配合处的安装 (1)减小不必要的尺寸变化和减小尺寸变化的幅度； (2)采用大过渡圆角； (3)紧配合处采用卸载槽； (4)减少表面粗糙度； (5)采用輾压、喷丸工艺。件在轴上的固定轴上零件常以其毂和轴联接在一起。轴和毂的固定可分为轴向固定和周向固定两类。轴上零件轴向固定的方法有：轴肩（或挡环）、弹性挡圈、套筒、锁紧挡圈（加紧定螺钉）、锥形轴头、紧定螺钉、圆螺母、紧配合、轴端挡圈等结构。轴肩处 r 定位轴肩 h 3 5或 =R 采用套筒、轴端挡圈、圆螺母处：轴肩由定位面和内圆角组成常用的周向固定方法有键、花键、成形、弹性环、销和过盈配合等联接。泵轴的设计原理说明水泵轴上有两平面的一头与柴油机的曲轴连接；另一头装有叶轮，并用键连接在一起。用套筒 4、垫圈 5和螺母 11来固定滚动轴承的轴向位置，防松片 6则用来防止螺母的松动。为防止泵体内的水渗入轴承，采用了两道密封，第一道用防水圈 8，第二道用密封垫。防止水圈装在防水圈座 9 内，防水圈座紧靠于挡圈，而挡圈 10 则直接装在泵体上，弹簧一端压在垫圈上，另一端则顶在夹子 1和压板 2上。如图 2 常州轻工职业技术学院毕业设计 8 图 2 原理图常州轻工职业技术学院毕业设计 9 第三章水泵轴加工工艺分析及确定图 3 零件图选材合理性的标志，应是在满足零件的性能要求的条件下最大限度的发挥材料潜力，做到既要考虑提高材料强度的使用水平，同时也要减少材料的削耗和降低加工成本足零件的性能要求水泵轴是水泵的重要组成部分。我选择的材料是 2 2金结构钢，通过调质处理可得到强度与韧性配合比较好的综合力学性能，因此广泛应用于中小型机器零部件的制造。而另一方面， 2用于大中型零件的制造时，由于受到淬透性的影响，通常性能要求不高。足材料的工艺性能需求材料的工艺性能是指材料适应某种加工的能力。材料的工艺性包括材料的铸造性能，锻造性常州轻工职业技术学院毕业设计 10 能，焊接性能，切削加工性能，热处理工艺性能。切削加工性：在接受切削加工的能力它一般用切削抗力比较小，加工零件表面粗比较光滑。热处理工艺性能包括淬透性，变形与开裂倾向，过热敏感性，回火脆性，氧化脱碳倾向。不同材料的热处理性能是不同的。水泵轴所使用的 2，由于水泵轴要求具备一定的刚性，韧性，必须经过切削加工，然后再进行热处理。钢铁材料，一般认为硬度在 160230围内切削加工性能较好虑材料的经济性在选择材料时，即要考虑材料本身的相对价格，也要该材料制成的零件在使用过程中的经济效益问题，如制造成本，零件使用寿命等，来综合考虑，从而达到合理选材的目的泵轴是成批生产，选用 2削加工性好，对保证产品质量，提高劳动生产率，降低成本有极大的经济意义 . 图 4 毛坯图在加工水泵轴之前，首先要选择毛坯，图 4为一根比水泵轴实际尺寸稍大的棒料，它的长为 165径为 25 基准的选择 1）粗基准是加工的第一道工序基准，它只能选择末加工的毛坯表面，粗基准选择的好坏，对以后加工表面余量及加工表面与非加工表面的相互位置有很大的影响。 2）粗基准的表面选择毛坯表面。平磨过后基准面平整，没有浇冒口，飞边的等缺陷，以便在加工时定位可靠，夹紧方便。常州轻工职业技术学院毕业设计 11 图 5 定位基准水泵轴是轴类零件，在车床加工时以中心线为基准的，由图 5所示，该毛坯的粗基准为 A。精基准的选择水泵轴套是属于轴类零件，所以精基准的基面的选择与粗基准面是同一基准。工顺序的安排加工阶段的划分粗加工 :主要切除各表面上大部分的余量，使毛坯形状和尺寸接近于成品，为后序加工创造条件。精加工：保证主要表面达到图样要求。工顺序的确定 1）机械加工工序的安排根据基面先行的原则根据先粗后精的原则根据先主后次的原则 2）辅助工序的安排辅助工序一般包括去毛刺、倒棱、清冼、防锈、去磁、检验等。检验工序是主要的辅助工序，是合格证产品质量的重要措施零件全部加工完成之后都要进行检验工序。件图样分析（ 1）图形结构分析：如图所示工件是一个轴类零件 ,以中心线为定位基准 ,粗糙度要求一般 ,有车端面 ,螺纹 ,键槽 ,有切槽等一些基本操作 . 常州轻工职业技术学院毕业设计 12 （）精度分析：基准为中心线 ,轴直径为 20左往右第二段 ,第五段粗糙度为余为 25 （ 3）毛坯余量分析：毛坯选 ,尺寸为 159加工余量为 4）结构工艺性分析：数学模型无曲面重叠现象，曲面参数分布合理、均匀，曲面没有异常的凸起和凹坑。件加工工序分析数控加工工序分三道：第一道工序：先车右端，粗车 ,基本成型，精车，去毛刺第二道工序：再车左端，粗车，基本成型，精车 ,确保精度，去毛刺第三道工序：铣键槽，平面艺方案拟定通过查阅数控加工工艺教科书，得出各表面的加工方案如下：粗车台阶泵轴的加工工序图 6 由图 6 所示，由图 4 的毛坯（直径为 25长为 165切除右半端大部分的余量，所得棒料长为 162半端直径为 17 常州轻工职业技术学院毕业设计 13 图 7 由图 7所示，在图 6的零件的基础上 ,再分别车 16 和 14的台阶，并分别进行倒角。图 8 由图 8所示，在图 7的基础上，对右半端进行切槽，分别为直径为 15 宽为 3、直径为 15 宽为 25、直径为 13 宽为 3 的槽。图 9 由图 9所示，在图 8的基础上，对 16的外圆进行车螺纹，为常州轻工职业技术学院毕业设计 14 图 10 由图 10所示，把工件倒置，对右端车 20进行倒角 1 图 11 由图 11所示，对右端分别切槽，分别为直径为为 3、直径为 17 宽为 3的槽。图 12 由图 12所示，最后用铣床加工出两个键槽，一个为长为 14 宽为 6，另一个为半键槽长为 7 宽为 6，最后加工右端两平面。常州轻工职业技术学院毕业设计 15 工设备选择工件为轴类零件外轮廓的加工，所以要选择数控车床加工。在此我用华中世纪星系统稳定性好，耐用度高，加工精度高。华中世纪星控系统。这是一种具有全功能的数控系统。华中世纪星控系统采用先进的开放式体系结构，内置嵌入式工业置或彩色液品显示屏和通用工程面板，集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式持硬盘、电子盘等程序储方式以及软驱、太网等程序交换功能、具有低价格、高性能、配置灵活、结构紧凑、易于使用、可靠性高的特点。可选配各种类型的脉冲式（模拟式交流伺服驱动单元或步进电机驱动单元以及除标准机床控制面板外，配置 40路开关量输入和 32路开关量输出接口、手持单元接口、主轴控制与编码器接口。还可扩展远程 128路输入 /128 路输出端子板。采用 ( )彩色液晶显示器（分辨率为 640480 ），全汉字操作界面、障诊断与报警、加工轨迹图形显示和仿真，操作简便，易于掌握和使用。采用国际标准各种流行的动编程系统兼容，具有：（ 1）直线插补、圆弧插补、螺纹切削、刀具补偿、宏程序、恒线速切削等功能。（ 2）反向间隙和单、双向螺距误差补偿功能。（ 3）内置松实现机床数据通讯。（ 4）扩充至 16序断电存储， 16扩充至此 32工内存缓冲区夹方案根据工件的加工要求，采用三爪卡盘安装工件，比较合理。三爪卡盘能自动定心，一般不需要校正。应用三爪卡盘装夹精加工过的工件表面时，被夹住的工件表面应包一层铜皮或用软三爪装夹，以免夹伤工件表面。具的选取常用的切削刀具有：（ 1）加工刀具加工刀具有中高速钢钢刀 ,90度合金钢刀等。（ 2）铣削刀具铣刀是刀齿分布在旋转表面后端面上的多刃刀具，其几何形状较复杂，种类较多。按铣刀的材料分为高速钢铣刀、硬质合金铣刀等；按铣刀结构形式分为整体式铣刀、镶齿式铣刀、可转位式铣刀；按铣刀的安装方法分为带孔铣刀、带柄铣刀；按铣刀的形状和用途分为圆柱铣刀、端铣刀、立铣刀、键槽铣刀、球头铣刀等。常州轻工职业技术学院毕业设计 16 根据分析的基础上编写相应的机械加工工艺过程卡片。与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好，精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，以满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削性能的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金） ,并使用可转位刀片综合上述两种选刀方法，再所加工的产品特点，加工水泵轴选择 90度的外圆车刀，切槽刀等等所用刀片的材料为硬质合金，如表 2所示表 2 刀具表加工刀具表刀号品种规格 0度硬质合金钢刀纹键车刀槽刀宽 3槽刀宽 3mm 5 6 50铣刀定工序尺寸工件毛坯为长 159件直径为 20准面加工余量各为根据机械加工切削数据手册查得 ,粗加工下刀深度为 2 加工余量为定切削用量工件材料切削加工性。工件材料在切削加工时的难易程度，称为切削加工性。切削加工易的材料，切削加工性就好，允许的切削用量就高；反之，则低。要确定材料的加工性，首先看材料的化学成分及配比，它是影响材料力学、物理和热处理性能、材料金相组织和材料切削加工性的根本因素。材料的化学成分和配比多少不同，它的硬度、强度、韧性、塑性、导热性、加工过程中的冷硬情况也就不同，这些将直接影响到切削用量的高低。刀具材料的性能。刀具材料的性能包括：硬度、耐磨性、耐热性、抗弯强度和抗粘结性等。不同的刀具材料，其硬度、耐热性、抗弯强度也不同，所允许的切削速度也不同。刀具几何参数、刀具耐用度。刀具几何参数合理，就可以减小切削变形和摩擦，降低切削力和切削热，可以提高切削用量。切削速度和刀具耐用度是成反比的关系。切削条件刚性。机床、夹具、刀具和工件等切削条件刚性好，切削用量可以大一些。反之，切削条件刚性差，就会引起切削过程振动，从而限制了切削用量的提高。切削液。采用冷却润滑液，可以减小外摩擦和带走一部分切削热。而降低切削力和切削温度，就可以将切削速度提高 30 50。常州轻工职业技术学院毕业设计 17 置刀点和换刀点刀具究竟从什么位置开始移动到指定的位置呢 ?所以在程序执行的一开始，必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置，这一位置即为程序执行时刀具相对于工件运动的起点，所以称程序起始点或起刀点。此起始点一般通过对刀来确定，所以，该点又称对刀点。对刀点可以设置在加工零件上，也可以设置在夹具上或机床上，为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量设置在零件的设计基准或工艺基谁上。实际操作机床时，可通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上，即 “ 刀位点 ” 与 “ 对刀点 ” 的重合。所谓 “ 刀位点 ” 是指刀具的定位基准点，用手动对刀操作，对刀精度较低，且效率低。加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。所谓 “ 换刀点 ” 是指刀架转动换刀时的位置，换刀点应设在工件或夹具的外部，以换刀时不碰工件及其它部件为准。下面是我所生产的水泵轴工件坐标系建立的过程。 X 轴坐标的确定：对刀时选择工件的右端面为对刀点，当刀片碰到工件时其他轴不动将后将X 轴向负方向移动一个刀具半径。此时的 X 坐标值为工件坐标值。 Z 轴坐标的确定：选取工件方向的的坐标值。数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。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。轴转速的确定由于水泵轴的光洁度要求很高。所以根据主轴转速应根据允许的切削速度和工件 (或刀具 )直径来选择。其计算公式为： n= 1 0 00 v/ D 式中： v 切削速度，单位为 m/刀具的耐用度决定 ; 位为 r/ D 工件直径或刀具直径，单位为计算的主轴转速 n 最后要根据机床说明书选取机床有的或较接近的转速而定。计算的主轴转速 n，经计算主轴转速约为 1274r/给速度的确定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精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。确定进给速度的原则是：（ 1）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。一般在100 200mm/ （ 2）在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在 20 50mm/ （ 3）当加工精度、表面粗糙度要求较高时，进给速度应选小些，一般在 20 50mm/18 选取。（ 4）刀具空行程时，特别是远距离 “ 回零 ” 时，可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。水泵轴加工进给速度确定：使用刀具的转速与进给速度（ 1） 90度外圆车刀，粗、精加工水泵轴外圆，刀具材料为硬质合金钢（高速切削，切削量大），转速为 800r/进给速度为 200mm/削量粗加工 3加工用切削液）。（ 2） 90 度外圆车刀，车端面，转速为 800r/给率为 240r/ （ 3）刀具材料为硬质合金钢，转速为 1200r/ 定背吃刀量背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，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 m。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。切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数，而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。所谓 “合理的 ”切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能 (功率、扭矩 )，在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。车削用量的选择原则是：（ 1）粗车时，首先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量次选择一个较大的进给量 f,最后确定一个合适的切削进度 v 。增大背吃刀量使走刀次数减少，增大进给量此根据以上原则选择粗车切削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是有利的。（ 2）精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且均匀，因此选择较小（但不太小）的背吃刀量进给量 f ，并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度 v。背吃刀量一般为 (直径值 )：粗车约： 3 4精车约： 1 3精车约：（ 3）在安排粗、精车削用量时，应注意机床说明书给定的允许切削用量范围。对于主轴采用交流变频调速的数控车床，由于主轴在低转速时扭矩降低，尤其应注意此时的切削用量选择。加工水泵轴时，粗车时进给量取 r,精车时进给量取 r。在加工外圆时，其表面粗糙度为 25 m，可分为粗加工和半精加工两部分完成，半精加工时完成。常州轻工职业技术学院毕业设计 19 第四章数控加工程序的编写控编程步骤 1分析零件图样和工艺要求分析零件图样和工艺要求的目的，是为了确定加工方法、制定加工计划，以及确认与生产组织有关的问题，此步骤的内容包括： 1）确定该零件应安排在哪类或哪台机床上进行加工。 2）采用何种装夹具或何种装卡位方法。 3）确定采用何种刀具或采用多少把刀进行加工。 4）确定加工路线，即选择对刀点、程序起点（又称加工起点，加工起点常与对刀点重合）、走刀路线、程序终点（程序终点常与程序起点重合）。 5）确定切削深度和宽度、进给速度、主轴转速等切削参数。 6）确定加工过程中是否需要提供冷却液、是否需要换刀、何时换刀等。 2数值计算根据零件图样几何尺寸，计算零件轮廓数据，或根据零件图样和走刀路线，计算刀具中心（或刀尖）运行轨迹数据。数值计算的最终目的是为了获得编程所需要的所有相关位置坐标数据。 3编写加工程序单在完成上述两个步骤之后，即可根据已确定的加工方案（或计划）及数值计算获得的数据，按照数控系统要求的程序格式和代码格式编写加工程序等。编程者除应了解所用数控机床及系统的功能、熟悉程序指令外，还应具备与机械加工有关的工艺知识，才能编制出正确、实用的加工程序。 4制作控制介质，输入程序信息程序单完成后，编程者或机床操作者可以通过床的操作面板，在式下直接将程序信息键入统程序存储器中；也可以根据出装置的不同，先将程序单的程序制作成或转移至某种控制介质上。控制介质大多采用穿孔带，也可以是磁带、磁盘等信息载体，利用穿孔带阅读机或磁带机、磁盘驱动器等输入（输出）装置，可将控制介质上的程序信息输入到 5程序检验编制好的程序，在正式用于生产加工前，必须进行程序运行检查。在某些情况下，还需做零件试加工检查。根据检查结果，对程序进行修改和调整，检查再检查这往往要经过多次反复，直到获得完全满足加工要求的程序为止。上述编程步骤中的各项工作，主要由人工完成，这样的编程方式称为 “ 手式编程 ” 。在各机械制造行业中，均有大量仅由直线、圆弧等几何元素构成的形状并不复杂的零件需要加工。这些零件的数值计算较为简单，程序段数不多，程序检验也容易实现，因而可采用手工编程方式完成编程工作。由于手工编程不需要特别配置专门的编程设备，不同文化程度的人均可掌握和运用，因此在国内外，手工编程仍然是一种运用十分普遍的编程方法。常州轻工职业技术学院毕业设计 20 控编程说明数控车床刀具补偿数控车床刀具补偿功能包括刀具位置补偿和刀具圆弧半径补偿两方面。在加工程序中用 T*X 为刀具号，后两个刀具补偿号，如果刀具补偿号为 00，则表示取消刀补。（ 1）刀具位置补偿刀具磨损或重新安装刀具引起的刀具位置变化，建立、执行刀具位置补偿后，其加工程序不需要重新编制。办法是测出每把刀具的位置并输入到指定的存储器内，程序执行刀具补偿指令后，刀具的实际位置就代替了原来位置。（ 2）刀具圆弧半径补偿编制数控车床加工程序时，车刀刀尖被看作是一个点（假想刀尖但实际上为了提高刀具的使用寿命和降低工件表面粗糙度，车刀刀尖被磨成半径不大的圆弧（刀尖另一方面，刀尖圆弧所处位置，车刀的形状对工件加工也将产生影响，而这些可采用刀具圆弧半径补偿来解决。（ 3）刀补参数每一个刀具补偿号对应刀具位置补偿（ X 和 Z 值）和刀具圆弧半径补偿（值）共 4 个参数，在自动执行过程中，数控系统按该存储器中的 X、 Z、 R、 T 的数值，自动修正刀具的位置误差和自动进行刀尖圆弧半径补偿。泵轴的数控编序见附录 A 常州轻工职业技术学院毕业设计 21 第五章小结通过这次毕业设计，我感到收获很大。这一个多月的毕业设计，使我了解数控加工工艺以及编程过程。我在网上查找了与自己设计有关的资料，也找了一些设计方面的书籍，帮助我更好的做好毕业设计，与此同时自己也学到了更多的知识，复习了以前学过的东西。完成毕业设计，心中感慨太多，想想刚踏进大学校园的情景犹在昨日，而今充满热情的大学生活即将与我告别。二年的得失，在此刻回顾心中才有了更多一份的感慨。面对校园里面熟悉的环境，看到亲切友好的老师同学，心里面对即将告别的这一切充满深深的留念。这二年中的成与败，得与失，喜与乐，甜和苦所有的这些都已经深深的留在了我的心里。！工作了一段时间后才明白当初在大学里晃晃悠悠、轻轻松松的生活是自己在浪费大学宝贵的学习机会。原本以为大学生活里只是混时间的，工作后才知道知识的缺乏是让人感到那么吃力，不能像自己当初想的那样能够应付自如。也终于才明白什么叫知识是永无止境的，只有不断的充实，不断的提高，才能让自己在任何环境下都能适应，都能从容。工作中的辛苦使我涉身处地的体会到人是需要不断的磨练，也许经过多年的熏陶，人才会变得更加的坚毅，也只有吃的了苦中苦方能成为人上人！人往高出走，水往低处流，在人生道路只能往更高更远的地方走，即使前方有再多的困难和曲折，也决不能回头。在工作中遇到到的个中人与事亦使我懂得了为人处事的道理与方法，既然我无力去改变那么我能做的就是去适应。也明白了，保持一个积极良好的心态、一份对工作的热诚及其相形之下的责任心是干好工作的基本要求。同事间的互相协作，互相帮助及整个公司这种团结协作的精神也是很重要的。那么多的好朋友，那么多的老师，渡过的那么多开心难忘的日子，常州轻工职业技术学院里的一切是我最留恋的。常州轻工职业技术学院毕业设计 22 致谢毕业论文即将完成了，这意味着我将彻底告别生活了 2 年的学校，告别学生时代的生活学习生涯，觉得很伤感。在这里我衷心地感谢所有教过我的老师，谢谢你们对我的细心、耐心的培养，尤其是班主任周兰美老师，谢谢你对我的指导，谢谢你给了我许多锻炼自我的机会，这些都是我人生中的财富，为我的以后生活、工作积累了有益的经验。做毕业设计时心理很难过，知道作完毕业设计和同学们以后见面的机会相当渺茫了，踏出学校的校门很想念和大家一起生活学习的日子，在这里也谢谢他们陪我一起走过大学这两年快乐的生活，谢谢他们对我工作的支持和对我的帮助。在大学实习的最后时间里，我们班有了代理班主任孟老师，很谢谢她及时把有关信息及时传达给我们，也谢谢她对我们的关心。想感谢的人真的太多了，我的同事也是我要感谢的，谢谢他们对我的帮助。感谢的话不知道到该怎么说才能表达我的谢意和不舍，只能用最简单的祝福来感谢，祝所有的人一切顺利，天天开心。常州轻工职业技术学院毕业设计 23 参考文献 (1)卢颂峰王大康主编机械设计课程设计北京工业大学出版社 1993 (2) 濮梁贵纪名刚主编机械设计高等教育出版社 2001年： (3)机械设计手册联合编写组机械设计手册化学工业出版社 1982 年 (4)洪家娣李明黄兴元主编机械设

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