典型零件数控加工工艺设计

前言 目前，市场急需数控技术人才，而现代高新技术企业在数控方面既需要有扎实的基础理论知识研发型人才，更需要有较强动手能力的技能型人才。根据市场的需求，必须加强实践的学习，以培养自己解决实际问题的基本技能。数控加工工艺在数控技术应用专业中占有极其重要的位置，学习数控加工工艺的目的之一就是具备中等复杂程度零件的数控加工工艺能力。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势。总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。本人以严谨务实的认真态度进行了此次设计，但由于知识水平与实际经验有限。在设计中会出现一些错误、缺点和疏漏，诚请评审老师提出批评和指正。关键词：数控技术；数控加工；数控加工工艺；数控编程 。目录前言 .2概 述 .6第一章、选择本课题的目的及意义 .71.1 数控技术 .71.2 数控编程 .71.3 数控仿真 .81.4 数控技术发展趋势 .81.4.1 性能发展方向 .81.4.2 功能发展方向 .91.4.3 体系结构的发展方向.10第二章、 工艺方案分析 .112.1 零件图的 技术要求.112.2 零件图分析及毛坯的选择 .112.3 设备的选择 .122.4 数控加工工艺的基本特点.132.5 确定加工方法 .142.6 确定加工方案 .15第三章、 确定零件的定位基准和装夹方式 .153.1 粗基准选择原则 .163.2 精基准选择原则 .173.3 定位基准 .183.4 装夹方式 .18第四章、 工艺过程 .184.1 工序的划分 .184.2 工步的划分 .194.3 数控加工工艺规程的制订.19 4.4 工艺路线的拟定.214.4.1 加工方法的选择.214.4.2 加工顺序的安排.224.4.3 划分方法.23第五章、 确定加工顺序及进给路线 .235.1 零件加工必须遵守的安排原则 .235.2 进给路线 .24第六章 切削用量的选择与编程 .246.1 切削用量的选择 .24 6.2 背吃刀量的选择 .25 6.3 主轴转速的选择 .256.4 进给量的选取 .266.5 进给速度的选取 .26 6.6 程序的编写.27 第七章 典型轴类零件加工工艺.317.1 零件图分析.327.2 制订加工工艺.327.2.1 确定装夹方案.327.2.2 确定加工顺序及进给路线.32 7.2.3 选择刀具.33 7.2.4 选择切削用.337.3 编制数控加工程序.34第八章 套类零件的工艺分析.368.1 零件图的分析.378.2 工序的划分.378.3 制定加工工艺.378.3.1 确定装夹方案.37 8.3.2 确定加工顺序及进给路线.378.4 切削用量的选择.398.5 编制数控加工程序.40第九章 螺纹车削加工工艺分析.429.1 零件图的分析.439.2 加工方案及加工路线的确定.449.2.1 零件的装夹及夹具的选择.449.2.2 刀具和切削用量的选择.449.2.3 尺寸计算.449.3 程序编程.45第十章 结束语.47第十一章 致谢词.48参考文献.49 Abstractnumerical control technology is to use digital information to mechanical motion and working process control technology, numerical control equipment in the numerical control technology, as a representative of the new technology to the traditional manufacturing industry and emerging manufacturing the penetration of the formation of the electromechanical integration products, the so-called digital equipment, not only the numerical control technology application for the traditional manufacturing industry has brought the revolutionary change, make the manufacturing industry to become the symbol of industrialization, and along with numerical control technology unceasing development and application domain expansion, and the peoples livelihood of some important industry (IT, automobile, medical, light industry, the development of playing a more and more important role, because these industry need to equip the digitization already is the modern development trends. And the numerical control processing technology is with the generation and development of numerical control machine and improved step by step up an application of the technology, is the mechanical manufacturing personnel engaged in the numerical control processing time of experience. Nc machining technology is to use the method of numerical control machine tool processing components. In the numerical control processing, the use of the rotary motion of the straight-line movement and the cutting tool or curve motion to change the size and shape of the blank, the blank processing in compliance with the requirement of accuracy parts. The numerical control turning processing is to use the rotary motion of the cutting tool relative to the workpiece cutting processing method. Turning back for machining parts, internal and external cone surface and face, circular arc surface, groove, thread and rotary shape face, the use of the cutting tools is mainly lathe tool. The numerical control turning processing is the typical representative of modern manufacturing technology, manufacturing in every field of the widely application such as aerospace, automotive, precision machinery, etc. In short, it is from drawings to get the whole process of nc machining process. The industry has become an indispensable processing method.Key words: the numerical control technology; Turning processing; Numerical control processing technology; CNC programming概 述通过这次设计可以使我们学会对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用，同时使对本专业有较完整的、系统的认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高综合分析问题和解决问题的能力，以及培养科学的研究和创造能力。随着社会经济的快速发展，人们对生活用品的要求也越来越高，企业对生产效率也有相应的提高。数控机床的出现实现了广大人们的这一愿望。数控车削加工工艺是实现产品设计、保证产品的质量、保证零件的精度，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。也是企业对高品质、高品种、高水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。这不但满足了广大消费者的目的，即实现了产品多样化、产品高质量、更新速度快的要求，同时推动了企业的快速发展，提高了企业的生产效率。机械工业是国民经济各部门的装备军，而数控加工在机械行业占有领头羊的地位，因此国民经济各部门的生产技术水平和所取得的经济效益，在很大程度上取决于机械行业和数控行业中所能提供的机械装备的技术性能、指令和可靠性。因此数控加工技术水平和生产规模是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志。数控工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件，它将直接影响企业产品质量、效益、竞争能力。本文通过对典型轴类零件数控加工工艺的分析，对零件进行编程加工，给出了对于典型零件数控加工工艺分析的方法，对于提高制造质量、实际生产具有一定的意义。 第一章、选择本课题的目的及意义1.1 数控技术数控技术（Numerical Control）是近代发展起来的一种自动控制技术，是用数字化信息实现机床控制的一种方法。数字控制机床（Nmerically Control Machine Tool）是采用数控技术的机床，简称数控机床。数控机床是一种装有数控系统的机床，该系统能逻辑地处理具有使用数字号码或其他符号编码指令规定的程序。数控系统是一种控制系统，它能自动完成信息的输入、译码、运算，从而控制机床的运动和加工过程。1908 年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19 世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938 年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952 年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的发展。它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。1.2 数控编程数控编程是目前 CAD/CAPP/CAM 系统中最能明显发挥效益的环节之一，其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。由于生产实际的强烈需求，国内外都对数控编程技术进行了广泛的研究，并取得了丰硕成果。数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点（cutterlocationpoint 简称 CL 点） 。刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。1.3 数控仿真技术从工程的角度来看，仿真就是通过对系统模型的实验去研究一个已有的或设计中的系统。分析复杂的动态对象，仿真是一种有效的方法，可以减少风险，缩短设计和制造的周期，并节约投资。计算机仿真就是借助计算机，利用系统模型对实际系统进行实验研究的过程。它随着计算机技术的发展而迅速地发展，在仿真中占有越来越重要的地位。数控机床加工零件是靠数控指令程序控制完成的。为确保数控程序的正确性，防止加工过程中干涉和碰撞的发生，在实际生产中，常采用试切的方法进行检验。但这种方法费工费料，代价昂贵，使生产成本上升，增加了产品加工时间和生产周期。后来又采用轨迹显示法，即以划针或笔代替刀具，以着色板或纸代替工件来仿真刀具运动轨迹的二维图形（也可以显示二维半的加工轨迹） ，有相当大的局限性。对于工件的三维和多维加工，也有用易切削的材料代替工件（如，石蜡、木料、改性树脂和塑料等）来检验加工的切削轨迹。但是，试切要占用数控机床和加工现场。为此，人们一直在研究能逐步代替试切的计算机仿真方法，并在试切环境的模型化、仿真计算和图形显示等方面取得了重要的进展，目前正向提高模型的精确度、仿真计算实时化和改善图形显示的真实感等方向发展。1.4 数控技术发展趋势1.4.1 性能发展方向机床向高速化方向发展，可充分发挥现代刀具材料的性能。不但可大幅度提高加工效率，降低加工成本，而且还提高零件的表面加工质量和精度；要提高加工效率，首先必须提高切削和进给速度，同时，还要缩短加工时间；要确保加工质量，必须提高机床部件运动轨迹的精度，对数控系统的可靠性而言，一般要高于被控设备的可靠性在一个数量级以上，它是高速、高效、高精度的基本保证。高速、精密是机床发展永恒的目标。随着科学技术突飞猛进的发展，机电产品更新换代速度加快，对零件加工的精度和表面质量的要求也愈来愈高。为满足这个复杂多变市场的需求，当前机床正向高速切削、干切削和准干切削方向发展，加工精度也在不断地提高。另一方面，电主轴和直线电机的成功应用，陶瓷滚珠轴承、高精度大导程空心内冷和滚珠螺母强冷的低温高速滚珠丝杠副及带滚珠保持器的直线导轨副等机床功能部件的面市，也为机床向高速、精密发展创造了条件。 数控机床的可靠性是数控机床产品质量的一项关键性指标。数控机床能否发挥其高性能、高精度和高效率，并获得良好的效益，关键取决于其可靠性的高低。数控机床与传统机床相比，增加了数控系统和相应的监控装置等，应用了大量的电气、液压和机电装置，易于导致出现失效的概率增大；工业电网电压的波动和干扰对数控机床的可靠性极为不利，而数控机床加工的零件型面较为复杂，加工周期长，要求平均无故障时间在 2 万小时以上。为了保证数控机床有高的可靠性，就要精心设计系统、严格制造和明确可靠性目标以及通过维修分析故障模式并找出薄弱环节。国外数控系统平均无故障时间在7-10 万小时以上，国产数控系统平均无故障时间仅为 10000 小时左右，国外整机平均无故障时间达 800 小时以上，而国内最高只有 300 小时。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能化控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展，如自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。1.4.2 功能发展方向1、数控车床设计 CAD 化随着计算机应用的普及及软件技术的发展，CAD 技术得到了广泛发展。CAD不仅可以替代人工完成繁琐的绘图工作，更重要的是可以进行设计方案选择和大件整机的静、动态特性分析、计算、预测及优化设计，可以对整机各工作部件进行动态模拟仿真。在模块化的基础上在设计阶段就可以看出产品的三维几何模型和逼真的色彩。采用 CAD，还可以大大提高工作效率，提高设计的一次成功率，从而缩短试制周期，降低设计成本，提高市场竞争能力。通过对机床部件进行模块化设计，不仅能减少重复性劳动，而且可以快速响应市场，缩短产品开发设计周期。 2、科学计算可视化科学计算可视化可用于高效处理和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。在数控技术领域，可视化技术用于 CADCAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。3、插补和补偿方式多样化插补方式有多种多样，如直线式插补、圆弧插补、圆柱插补、极坐标插补、螺旋插补、NANO 插补、NURBS 插补等。补偿方式有间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿等。4、内装高性能 PLC在 CNC 系统内装高性能 PLC 控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。用户可在标准 PLC 用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。5、多媒体技术应用多媒体技术是集计算机、声像和通信技术与一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力，在数控领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值5。6、用户界面图形化当前 INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化以及多媒体等技术也对用户界面提出了更高的要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。1.4.3 体系结构的发展方向1、集成化采用高度集成化的 CPU、RISC 芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD 以及专用集成电路 ASIC 芯片，可提高数控系统的集成度和软硬运行速度。应用 FPD 平板显示技术，可提高显示器性能。2、模块化硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如 CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，制作成为标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。3、智能化智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方面的智能化，如前馈控制、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；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控等方面的内容，以方便系统的诊断及维修等。 4、网络化 网络化数控装备是近年来机床发展的一个热点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式，如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。数控机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其他机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。5、开放化为适应数控进线、联网、普及型个性化、多品种、小批量、柔性化及数控迅速发展的要求，最重要的发展趋势是体系机构的开放性。开放式的数控系统具有如下优点：品种减少、批量增加，易于满足用户要求；开放式的标准框架，促进各行业的软件厂商参与；软件开发效率提高，产品更新加快；可使整机具有个性化，降低开发成本；减少对系统提供商的依赖，保护自己的专有技术；购买机床时的初期成本透明化；能实现用户自身独特的 FA 系统设计；用户界面的一致性，易于使用和培训。第二章、 工艺方案分析2.1 零件图的 技术要求1. 去除毛刺，尖角倒钝。 2.未注角均为 45 度。3.无热处理和硬度要求。 2.2 零件图分析及毛坯的选择该零件表面由圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹面及沟槽等表面组成。该零件的几何元素之间的关系表达的很清楚完整，其中多个直径的尺寸精度有较严格的要求，零件的表面部分表面粗糙度要求也较高 。选用毛坯为 45#钢，55mm150mm，无热处理和硬度要求在确定数控加工零件和加工内容后，根据所了解的数控机床性能及实际工作经验，需要对零件图进行工艺分析，以减少后续编程和加工中可能出现的失误， 零件图的工艺分析可以从以下几个方面考虑 5。(1) 审查零件图的完整性和正确性。对轮廓零件，审查构成轮廓各几何元素的尺寸或相互关系的标准是否准确完整。例如：在实际工件中常常会遇到图纸中给出的几何元素的相互关系不正确、缺尺寸，使编程计算无法完成。或虽然给出了几何元素的相互关系，但同时又给出了引起矛盾的相关尺寸、尺寸多余等同样给编程带来困难。(2) 审查零件图中的尺寸标准方式是否适应数控加工的特点。对数控加工来说，最倾向于以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸，这种标准方法便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，在保持设计、工艺、检测基准与编程原点位置的一致性方面带来很大方便，由于零件设计人员往往在尺寸标准中较多地考虑装机等使用性能，而不得不采取局部分散的标准方法，这样会给工序安排与数控加工带来诸多不全。事实上，由于数控加工精度及重复定位精度都很高，不会因产生较大的积累误差而破坏使用特性，因而改变局部分散标准法为集中引注或坐标式标注是安全可行的。(3) 审查零件图样中构成轮廓的几何元素是否充分。在自动编程时，要对构成轮廓的所有几何元素进行定义，手工编程时要计算出每一个基点坐标，无论哪一点不明确或不确定，编程都无法进行。所以在审查图样时一定要仔细认真，发现问题要及时同有关人员更改。(4) 审查和分析零件所要求的加工精度，尺寸公差是否都可以得到保证。数控机床尽管比普通机床加工精度高，但数控加工车普通加工一样，在加工过程中都会遇到受力变形的困扰，因此对于薄壁零件、刚性差的零件加工，一定注意加强零件加工部位的刚性，防止变形的产生。(5) 特殊零件的处理。对于一些特殊零件，例如对于厚度尺寸有要求的大面积薄壁板零件，由于数控加工时的切削力和薄板的弹性退让容易产生切削面的振动，影响到尺寸公差和表现粗糙度的要求。因此加工这些零件时应采取特别的工艺处理手段，例如改进装夹方式，采用合适的加工顺序和刀具，选择恰当的粗精加工余时等。2.3 设备的选择据该零件的外形是轴类零件，比较适合在车床上加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,在普通车床上是难以保证其技术要求。所以要想保证技术要求,只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。机床我们选用 CK6142 车床,HNC 数控系统。其参数如下表: 表 2 CK6142 车床的主要技术参数参数 型号 CK6142床身上最大回转直径 mm 420刀架上最大回转直径 mm 200最大工件长度 mm 2000最大车削长度 mm 1870加工能力床身导轨宽度 mm 400主轴端部代号 C6主轴孔径 mm 58主轴主轴锥孔 mm 主轴转速 63（四段无级） r/min 27.5-2200X/Z 向最小进给增量 mm 0.0005/0.001X/Z 向快移速度 mm/min 4000/8000X 向最大行程 mm 300进给电动刀架工位数 H4刀杆截面 mm 252刀25架 尾座套筒直径 m 75尾座套筒行程 150尾座套筒锥孔 Morse 5尾座主电动机功率 kw 7.5电机 机床质量 kg1900,2000,2500,3500,4500,机床外形尺寸（长，宽，高）mm1806,2091,2376,2946,3516117016002.4 数控加工工艺的基本特点在数控机床上加工零件和在普通机床上加工零件所涉及的工艺问题大相同，处理方法也没有太大的差别，但数控机床是自动加工的，因而有以下几点特点：（1）数控加工的工序内容比普通车床的加工内容复杂，加工的精度度更高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。（2）数控机床加工的程序编制比普通车床的加工编制复杂些，这是因为数控机床加工存在对到，换刀以及退刀等特点，这都无一例外的变成程序的内容，正是由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。2.5 确定加工方法加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差要求等全面考虑。图上几个精度要求较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时没有取平均值，而取其基本尺寸。在轮廓线上，有个锥度 10 度坐标 P1、 和一处圆弧切点 P2，在编程时要求出其坐标，P1（45.29 ，75） P2（35，56.46） 。通过以上数据分析，考虑加工的效率和加工的经济性，最理想的加工方式为车削，考虑该零件为大批量加工，故加工设备采用数控车床。根据加工零件的外形和材料等条件，选用 CJK6032 数控机床。1.加工路线应保证被加工工件的精度和表秒粗糙度。2.设计加工路线要减少空行程时间，提高加工效率。3.简化数值计算和减少程序段，减轻编程的工作量。4.根据工件的外形，刚度，加工余量，机床系统的刚度等情况，确定循环加工的次数。5.合理设计刀具的切入与切出的方向，采用单向趋近定位方法，避免传动系统反向间隙而产生定位误差。 2.6 确定加工方案零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。 加工顺序的安排应根据工件的结构和毛坯的状况，选择工件定位和安装方式，重点要保证工件的刚度不被破坏，尽量减少变形。因此，加工顺序的安排应遵循以下的原则：（1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧。（2）先加工工件的内腔后加工工件的外轮廓。（3）尽量减少重复定位与换刀次数。（4）在一次安装加工多道工序中，先安排对工件刚性破坏较小的工序。毛坯先夹持左端，车右端轮廓 113mm 处，右端加工 39mm、S42mm、 R9mm、35mm、锥度为 10 度的外圆，52mm.调头装夹已加工 52mm 外圆，左端加工 25mm33mm、切退刀槽、加工螺纹 M25mm1.5mm.该典型轴加工顺序为：预备加工-车端面-粗车右端轮廓-精车右端轮廓-切槽-工件调头 -车端面-粗车左端轮廓-精车左端轮廓-切退刀槽-粗车螺纹-精车螺纹。第三章、 确定零件的定位基准和装夹方式3.1 粗基准选择原则 选择重要表面为粗基准为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面，如床身的导轨面，车床主轴箱的主轴孔，都是各自的重要表面。因此，加工床身和主轴箱时，应以导轨面或主轴孔为粗基准。选择不加工表面为粗基准为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。如果工件上有多个不加工面，则应选其中与加工面位置要求较高的不加工面为粗基准，以便保证精度要求，使外形对称等。毛坯孔与外圆之间偏心较大，应当选择不加工的外圆为粗基准，将工件装夹在三爪自定心卡盘中，把毛坯的同轴度误差在镗孔时切除，从而保证其壁厚均匀。选择加工余量最小的表面为粗基准在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，如果零件上每个表面都要加工，则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准 以便工件定位可靠、夹紧方便。粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。3.2 精基准选择原则1. 尽可能采用设计基准或装配基准作为定位基准。一般的套、齿轮坯和皮带轮，精加工时一般利用心轴以内孔作为定位基准来加工外圆及其他表面一般先车好内孔和螺纹，然后把它安装在主轴上再车配安装三爪自定心书盘的凸肩和端面。这种加工方法的定位基准和装配基准重合使装配精度容易达到满意的效果。2. 尽可能使定位基准和测量基准重台。A 和 B 之间的长度公差为 O，测量基准面为 A。心轴加工时，因为轴向定位基准是 A 面，这样定位基准跟测量基准重台，使工件容易达到长度公差要求。如果用 c 面作为长度定位基准，由于 c面与 A 面之间也有一定误差，这样就产生了间接误差，误差累计后，很难保证要求。3. 尽可能使基准统一。除第一道工序外，其余加工表面尽量采用同一个精基准，因为基准统一后，可减少定位误差，提高加工精度，使装夹方便。如一般轴类工件的中心孔，在车、铣、磨等工序中，始终用它作为精基准。X 如齿轮加 T 时，先把内孔加工好，然后始终以孔作为精基准。必须指出当本原则与上述原则抵触而不能保证加工精度时，就必须放彝这个原则。4. 选择精度较高、形状简单和尺寸较大的表面作为精基准。这样可以减少定位误差，使定位稳固还可使工件减少变形。内圆磨具套筒，外圆长度较长，形状复杂，在车削和磨削内孔时，应以外圆作为定位精基准。3. 3 定位基准（1）基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准；（2）基准统一原则：自为基准原则，互为基准原则。3.4 装夹方式数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算的基准统一，减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面，避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析，应先装夹毛坯 35mm 的棒料的一端，夹紧其 78mm 的长度加工内孔。然后将棒料卸下，装夹 55mm 的圆柱表面，加工另一端的沟槽及圆弧。这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面，且能保证其加工精度要求。第四章、 工艺过程4.1 工序划分在数控机床上加工零件，工序可以比较集中，在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。一般工序划分有以下几种方式：1）按零件装卡定位方式划分工序由于每个零件结构形状不同，各加工表面的技术要求也有所不同，故加工时，其定位方式则各有差异。一般加工外形时，以内形定位；加工内形时又以外形定位。因而可根据定位方式的不同来划分工序。2）粗、精加工划分工序根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精加工分开的原则来划分工序，即先粗加工再精加工。此时可用不同的机床或不同的刀具进行加工。通常在一次安装中，不允许将零件某一部分表面加工完毕后，再加工零件的其他表面。3 ）按所用刀具划分工序&为了减少换刀次数，压缩空程时间，减少不必要的定位误差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在一次装夹中，尽可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，然后再换另一把刀加工其他部位。在专用数控机床和加工中心中常采用这种方法。4.2 工步的划分工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量，对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序，在工序内又细分为工步。下面以加工中心为例来说明工步划分的原则：1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。2）对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔，使其有一段时间恢复，可减少由变形引起的对孔的精度的影响。3）按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短，可采用按刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工生产率。总之，工序与工步的划分要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。 4.3 数控加工工艺规程的制订 机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号（厂 名）产品名称减速箱输出轴零件名称减速箱输出轴 共 2 页 第 1 页材料牌号45 钢 毛坯种类 锻件 毛坯外型 尺寸 每毛坯可制作件数 1 每台件数 1 备注工 时工序号工序名称 工序内容 车 间工 段设 备 工艺装备 准终 单件设计（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2010年12月20描图 描校 底图号 装订号数控刀具卡片产品名称或代号智能单向阀门零件名称阀门件一零件图号 FM-1程序编号%0001序号刀具号刀具名称刀杆规格刀柄规格 刀片材料 备注编制 审核 批准 共 页 第 页4.4 工艺路线的拟定4.4.1 加工方法的选择 1根据每个加工表面的精度要求，（尺寸、形状、位置、精度及表向粗造度对照各种加工方法能达到的精度及粗糙度，选择最合理的加工方法。例：加工一直经 35H70.8 的孔a.钻孔扩 孔铰b.钻孔拉c.钻孔粗 镗半粗镗 精镗2.加工材料的性质：如淬火钢专用磨削，有色金属常用金刚镗或者高速精密车削3.考虑生产类型：即生产率和经济性问题。在大批大量生产中可用专用高效设备，如平面和孔可采用拉削加工代替铣、刨、镗。4.考虑本厂（本车间）的现有设备及技术要求，能达到的加工经济精度。4.4.2 加工顺序的安排1先加工基准面再加工其他表面2加工平面后加工孔3加工主要表面，后加工次精加工阶段要的表面4安排粗加工工序，后安排精加工工序4.