偏心冲头轴套零件数控加工工艺设计

摘 要本设计的零件为偏心冲头轴套，轴套类零件在实际生产实践中应用非常广泛。本设计的目的是通过设计让我们更好的将所学到的知识运用到实际生产中去，锻炼我们综合运用所学知识解决生产实际问题的能力，提高我们独立思考和分析解决问题的能力。能够对具体的问题进行深入地解剖，直至问题解决。本文根据该零件的图纸及技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，根据分析的结果，确定了该零件的加工方法、装夹方式、定位基准、使用刀具、加工顺序安排、工步划分，走刀路线和切削用量等，并编制了零件的数控加工工艺卡片、工序卡片和刀具卡片，采用手工编程编制了该零件的数控加工程序。最后，巩固在校所学的所有知识，让学生对所学专业有了更深的认识。关键词：偏心冲头轴类零件数控加工 工艺分析 编程编制目 录摘 要 .I第一章 绪论 .41.1 设计的背景 .41.2 设计的意义 .51.3 设计的内容 .5第二章 数控加工工艺概述 .62.1 数控加工工艺的特点 .62.1.1 本零件加工依据选择与 UG 造型 .62.2 数控加工工艺分析的主要内容 .92.2.1 数控加工工艺内容的选择 .92.2.2 数控加工工艺路线的设计 .102.3 数控加工工序的设计 .112.4 确定走刀路线和安排工步顺序 .112.5 定位基准与夹紧方案的确定 .122.5.1 夹具的选择 .122.5.2 刀具的选择 .122.6 确定加工用量 .13第三章 偏心冲头轴套配合零件的数控加工工艺分析 .203.1 偏心冲头轴套零件图 .203.2 偏心冲头轴零件毛坯的确定与加工内容 .203.3 加工设备的选择 .203.4 确定定位基准与装夹方式 .203.4.1 正确选择定位粗基准及精基准 .203.4.2 确定合理的装夹方式 .213.4.3 零件装夹方式的确定 .223.5 数控车削加工顺序的确定 .223.5.1 加工顺序安排原则 .223.5.2 工序顺序的安排 .233.5.3 零件工序顺序的安排 .233.6 零件刀具与量具的选择 .233.6.1 正确选择加工刀具 .233.6.2 确定对刀方式 .243.6.3 合理确定换刀点 .243.6.4 量具选择与加工精度保证 .243.7 数控车削切削用量的选择 .253.8 加工工艺的确定及程序的编制 .273.8.1 加工路线的确定 .273.8.2 零件工艺卡片和刀具卡片制定 .293.8.3 零件程序的编制 .383.9 误差及表面精度 .383.9.1 编程误差及其控制 .383.9.2 加工精度的内容介绍 .383.9.3 表面质量的控制 .39第四章 总结与展望 .394.1 总结 .394.2 展望 .39致 谢 .41参考文献 .42附录 .43第一章 绪论在机械制造业中，单件及中小批量生产的零件约占机械加工总量的 80%以上。尤其是在造船、航天航空机床、重型机械以及国防部门，其生产特点是加工批量小，改型频繁，零件形状复杂和精度要求高，加工着类产品需要经常改装或调整设备，对于专用化程度很高的自动化机车来说，这种改装和调整甚至是不可能实现的。数控技术虽然先进，但是数控机床还是由人来控制的，要想加工一个精密的零件首先必须对零件进行所要要求的工艺分析，还要有一个很合理的设计，数控加工工艺是指采用数控机床加工零件时，所运用各种方法和技术手段的综合，应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置和状态等，使其零件不断的被加工出来。由于数控机床综合应用了电子计算机自动控制，伺服驱动，精密检测与新型机械结构等方面的技术成果，具有高柔性、高精度与高自动化的特点，因此采用的数控加工手段解决了机械制造业中常规加工技术难以解决甚至是无法解决的单件小批量，特别是复杂型面零件的加工。应用数控加工技术是机械制造业中的一次技术革命，使机械制造业的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业中的制造水平，为社会提供了高质量，多品种及高可靠性的机械产品。目前应用数控加工技术的领域已从当初的航空工业部门逐步扩大到汽车、造船机床、建筑等民用机械制造业，并已取得了巨大的经济效益。在数控编程中，工艺分析和工艺设计是至观重要的，无论是手工编程还是自动编程，在加工前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择加工设备、刀具、夹具，确定切削用量，安排加工顺序，制定走刀路线等。因此程序编制中的工艺分析和工艺设计是一项十分重要的工作。 这份论文是对整个设计过程的描述，包容了零件图样的分析、刀具夹具的选用、工艺路线的拟定以及手工编程的全部内容。在零件的加工过程中工艺分析是尤其重要的，而数控加工工艺分析与处理是数控编程的前提和依据，没有符合实际的数控加工工艺，就不可能有真正可行的数控加工程序，所以这次设计的重点就在数控加工工艺上，结合数控加工工艺要求和零件的使用要求对零件的数控加工工艺流程作了的分析。1.1 设计的背景我国对数控加工和数控设备的应用呈突飞猛进之势，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的技能技术和最基本的装备。信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平。数控技术在制造业的扩展与延伸所产生的辐射作用和波及效果，足以给机械制造业的产业结构、产品结构、制造方式及管理模式等带来深刻的变化轴的配合零件在实际生活中应用非常广泛，所以本设计以薄壁偏心轴套配合件为题，题目来源于数控车工技师技能训练一书，以此来为偏心轴、薄壁偏心套和螺纹配合在实际生产实践应用中提供更多的理论知识。1.2 设计的意义本课题将数控加工技术引进到车削加工工艺中，主要研究数控加工技术在轴类零件加工。轴类零件的加工在机械加工领域里是一个不可或缺的组成部分，本课题将采用的数控加工工艺是以机械制造业中的工艺的基本理论知识为基准，结合数控机床的特点，综合运用了多方面的知识解决轴类零件车削加工工艺问题，既可以节约能源，提高加工效率以及加工精度，又可以有效的利用数控机床消除人为因素带来的误差。本文的数控加工工艺的内容包括了机械加工工艺和数控加工程序编制的基本知识和基本理论、典型零件加工工艺分析的方法，研究宗旨是如何科学的最优的设计加工工艺，充分结合数控机床的特点，实现数控加工中的优质、高产和低耗。所以对典型轴类零件的数控加工工艺分析与设计是很重要的。同时也为偏心轴、薄壁偏心套和螺纹配合在实际生产实践应用中提供更多的理论知识，也为技师培训和学生实践提供更多的借鉴。1.3 设计的内容在此次设计中，我设计题目是：基于数控技术的典型薄壁偏心轴类零件的加工工艺设计与编程。选择的是轴类零件，侧重于设计该零件的数控加工工艺和编程，主要设计内容有：完成该零件的工艺规程（包括工艺过程卡、工序卡和数控刀具卡）和主要工序的工装设计，并绘制零件图、夹具图。用 G 代码编制该零件的数控加工程序，在则学习 CAD/CAM/UG 相关知识，并编制其构架。具体包括以下几方面的内容：(1)选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。(2)分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，确定毛坯，在此基础上确定加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。(3)设计数控加工工序，如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。(4)数控编程中的相关工艺问题处理，如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。(5)分配数控加工中的容差。(6)处理数控机床上的部分工艺指令。第二章 数控加工工艺概述2.1 数控加工工艺的特点在普通机床上加工零件时，是用工艺规程或工艺卡片来规定每道工序的操作规程，操作者按工艺卡上规定的“程序”加工零件。而在数控机床上加工零件时，要把被加工的全部工艺过程、工艺参数和位移数据编制成程序，并以数字信息的形式记录在控制介质上，用它控制机床加工。由此可见，数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点，具体表现如下：(1)工序的内容复杂。这是由于数控机床心比普通机床价格贵，若只加工简单工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序。(2)工步的安排更为详尽。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及加工路线的确定等问题，在编制数控加工工艺时是不能忽略的。2.1.1 本零件加工依据选择与 UG 造型图 2-1偏心冲头轴模型图 2-2 端套模型图图 2-3 外锥套模型图 2-4 薄壁套模型图 图 2-5 螺纹锥套模型图 2-6装配图模型图 2-7 零件的爆炸图模型数控加工柔性好，自动化程度高，特别适宜加工轮廓形状复杂曲线，曲面零件，以及具有大量孔、槽加工复杂箱体，棱体零件，多品种、小批量生产情况下，使用数控机床加工能获较高经济效益。利用数控加工技术可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工，而且加工的准确性和精度都可以得到很好的保证。总体上说，和传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下优点： (1)加工效率高：利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。而加工过程是由计算机控制，所以零件的互换性强，加工的速度快。 (2)加工精度高：同传统的加工设备相比，数控系统优化了传动装置,提高分辨率,减少了人为误差，因此加工的效率可以得到很大的提高。 (3)劳动强度低：由于采用了自动控制方式，也就是说加工的全部过程是由数控系统完成，不象传统加工手段那样烦琐，操作者在数控机床工作时，只需要监视设备的运行状态。所以劳动强度很低。 (4)适应能力强：数控加工系统就象计算机一样，可以通过调整部分参数达到修改或改变其运作方式，因此加工的范围可以得到很大的扩展。所以对本零件来说，此零件整体轮廓不是太难，但是本零件加工工艺要求比较高，外形及内孔的尺寸都必须在公差范围内，尤其内孔的表面粗糙度要求更高，从此零件图可以看出，该零件对于同轴度、垂直度、平行度、圆跳度等都有所要求，加工该零件不是难在编程而是难在工艺性分析和加工的尺寸精度的要求。对于数控加工的特点，本零件很适合使用数控加工。2.2 数控加工工艺分析的主要内容数控加工工艺的内容包括了机械加工工艺和数控加工程序编制的基本知识和基本理论、典型零件加工工艺分析的方法。数控加工工艺的研究宗旨是如何科学的最优的设计加工工艺，充分发挥数控机床的特点，实现数控加工中的优质、高产和低耗。学会选择机床、刀具、夹具及零件的表面的加工方法，掌握数控加工工艺的设计方法以及分析解决生产中的工艺问题。在数控编程中，工艺分析和工艺设计是至观重要的，无论是手工编程还是自动编程，在加工前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择加工设备、刀具、夹具，确定切削用量，安排加工顺序，制定走刀路线等。在编程过程中，还要对一些工艺问题（如对刀点，换刀点，刀具补偿等）做相应处理。因此程序编制中的工艺分析和工艺设计是一项十分重要的工作。实践证明，数控加工工艺分析主要包括以下几方面的内容：(1)选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。(2)分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。(3)设计数控加工工序，如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。(4)数控编程中的相关工艺问题处理，如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。(5)分配数控加工中的容差。(6)处理数控机床上的部分工艺指令。2.2.1 数控加工工艺内容的选择对于加工零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成。而往往只是其中的一部分适合于数控加工。这就需要对零件图样进行工艺分析，选择最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在选择并作出决定时，应结合本企业设备的实际，立足于解决难题、攻克关键和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。在选择时，一般可按下列顺序考虑：(1)通用机床无法加工的内容应作为优选内容；(2)通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；(3)通用机床效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富余能力的基础上进行选择。一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。相比之下，下列内容则不宜选择采用数控加工：(1)占机调整时间长。以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，要用专用工装协调的加工内容；(2)加工部位分散，要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；(3)按某些特定的制造依据加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易与检验依据发生矛盾，增加编程难度。2.2.2 数控加工工艺路线的设计数控加工工艺路线设计与通用机床加工工艺路线设计的主要区别,在于它往往不是指从毛坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因而要与其它加工工艺衔接好。常见工艺流程如图 2-8 所示。图 2-8 工艺流程数控加工工艺路线设计一定要特别注意以下几个问题：(1)工序的划分如果在数控机床上加工零件，通常按工序集中原则划分工序的。 按安装次数 以一次安装、加工作为一道工序。这种方法适合于加工内容较少的零件，加工完后就能达到待检状态。按所用的刀具 以同一把刀具加工的内容划分工序。有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工表面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制，机床连续工作时间的限制，各机床负荷率平衡等。此外，程序太长会增加出错与检索的困难，因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多。以加工部位划分工序。对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，并将每一部分的加工作为一道工序。以粗、精加工划分工序。对于经加工后易发生变形的工件，由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗精加工的过程，都要将工序分开。(2)加工顺序的安排加工顺序的安排的是否合理直接关系到零件的加工质量、生产效率核加工的成本。所以应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。加工顺序的安排一般应该按以下原几个原则进行：上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；先进行内部加工，然后在进行外部加工；以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数；在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。(3)数控加工工序与普通工序的衔接数控加工工序前后一般都穿插有其他普通加工工序，如衔接得不好就容易产生矛盾。因此在熟悉整个加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点。数控工艺路线设计是下一步工序设计的基础，其设计质量会直接影响零件的加工质量与生产效率，设计工艺路线时应对零件图、零件图认真理解，结合数控加工的特点，灵活运用普通加工工艺的一般原则，一定要制定一个合理的数控加工工艺路线的设计。2.3 数控加工工序的设计当数控加工工艺路线设计完成后，各道数控加工工序的内容已基本确定，要达到的目标已比较明确，对其它一些问题如：刀具、夹具、量具、装夹方式等，也大体做到心中有数，接下来便可以着手数控工序设计。数控工序设计的主要任务是进一步把本工序的加工内容、切削用量、工艺装备、定位夹紧方式及刀具运动轨迹都确定下来，为编制加工程序作好充分准备。在确定工序内容时，要充分注意到数控加工的工艺是十分严密的。因为数控机床虽然自动化程度较高，但自适应性差。它不能像通用机床，加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整，即使现代数控机床在自适应调整方面作出了不少努力与改进，但自由度也不大。所以，在数控加工的工序设计中必须注意加工过程中的每一个细节。同时，在对图形进行数学处理、计算和编程时，都要力求准确无误。因为，数控机床比同类通用机床价格要高得多，在数控机床上加工的也都是一些形状比较复杂、价值也较高的零件，万一损坏机床或零件都会造成较大的损失。在实际工作中，由于一个小数点或一个逗号的差错而酿造重大机床事故和质量事故的例子也是屡见不鲜的。2.4 确定走刀路线和安排工步顺序在数控加工工艺过程中，刀具时刻处于数控系统的控制下，因而每一时刻都应有明确的运动轨迹及位置。走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包括了工步的内容，也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依据之一，因此，在确定走刀路线时，最好画一张工序简图，将已经拟定出的走刀路线画上去（包括进、退刀路线） ，这样可为编程带来不少方便。工步的划分与安排一般可随走刀路线来进行，在确定走刀路线时，主要考虑以下几点：(1)寻求最短加工路线，减少空刀时间以提高加工效率；(2)为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来；(3)刀具的进、退刀路线要认真考虑，尽量减少在轮廓切削中停刀，切削力突然变化造成弹性变形而留下刀痕，也要避免在工件轮廓面上垂直上下刀而划伤工件；(4)要选择工件在加工后变形小的路线，对横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去余量法安排定刀路线。2.5 定位基准与夹紧方案的确定在确定定位基准与夹紧方案时应注意下列三点：(1)尽可能作到设计、工艺与编程计算的基准统一；(2)全部待加工表面；(3)避免采用占机人工调整装夹方案。2.5.1 夹具的选择由于夹具确定了零件在机床坐标系中的位置，即加工原点的位置，因而首先要求夹具能保证零件在机床坐标系中的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标系的尺寸。除此之外，主要考虑下列几点：(1)当零件加工批量小时，尽量采用组合夹具，可调式夹具及其它通用夹具；(2)当小批量或成批生产时才考虑采用专用夹具，但应力求结构简单；(3)夹具要开敞，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀(4)装卸零件要方便可靠，以缩短准备时间，有条件时，批量较大的零件应采用气动或液压夹具、多工位夹具。2.5.2 刀具的选择刀具的选择是数控加工工序设计的主要内容之一，它不但影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。另外，数控机床主轴转速比普通机床高 1-2 倍，且主轴输出功率大，因此与传统加工方法相比，数控加工对刀具的要求更高，不仅要求精度高、强度大、刚度好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。随着刀具材料性能的提高与结构特性的改善，数控加工用刀具在耐用度、刚度、抗脆性、断屑和调整更换等方面的性能已有很大的改善。所以，从如何加工的角度看，加工刀具类型与工艺方案的合理选择则极为重要。数控机床对所使用的刀具有许多性能上的要求，只有达到这些要求才能使数控机床真正发挥效率。在选择数控机床所用刀具时应注意以下几个方面：(1)良好的切削性能。(2)较高的精度。(3)先进的刀具材料。在如何使用数控机床刀具方面，也应掌握一条原则：尊重科学，按切削规律办事。对于不同的零件材质，在客观规律上就有一个切削速度（v） 、背吃刀量（aP） 、进给量（f ）三者互相适应的最佳切削参数。这对大零件、稀有金属零件、贵重零件更为重要，应在实践中不断摸索这个最佳切削参数。2.6 确定加工用量当编制数控加工程序时，编程人员必须确定每道工序的切削用量。确定时一定要根据机床说明书中规定的要求，以及刀具的耐用度去选择，当然也可结合实践经验采用类比的方法来确定切削用量。在选择切削用量时要充分保证刀具能加工完一个零件或保证刀具的耐用度不低于一个工作班，最少也不低于半个班的工作时间。背吃刀量主要受机床刚度的限制，在机床刚度允许的情况下，尽可能使背吃刀量等于零件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高加工效率。对于表面粗糙度和精度要求较高的零件，要留有足够的精加工余量，数控加工的精加工余量可以比普通机床加工的余量小一些。切削速度、进给速度等参数的选择与普通机床加工基本相同，选择时还应注意机床的使用说明书。在计算好各部位与各把刀具的切削用量后，最好能建立一张切削用量表，主要是为了防止遗忘和方便编程。第三章 偏心冲头轴套配合零件的数控加工工艺分析3.1 偏心冲头轴套零件图见附录3.2 偏心冲头轴零件毛坯的确定与加工内容(1)确定毛坯该薄壁偏心轴串套零件材料为 45 钢，毛坯尺寸为：件一用 50*150mm，件二、件三、件四、件五公用 75*165mm。(2) 各个零件的加工内容件一的加工内容：装夹左端加工右端，先用外圆车刀加工右端面、右端轮廓，在用割槽刀加工槽，然后用外螺纹刀加工右端外螺纹；用铜皮纸包着已加工过的右端加工左端，先用外圆车刀保证零件的长度，在进行左端外轮廓的加工。件二的加工内容：由于件二、件三、件四、件五公用一个毛坯，所以先用26 的麻花钻钻毛坯的通孔，在用外圆车刀加工右端面和外轮廓，用外 R 刀加工右端球头槽，然后用割断刀割断；用铜皮纸包着已加工好的右端外轮廓，用镗刀进行镗孔。件三的加工内容：先用外圆车刀加工右端面和外轮廓，用外 R 刀加工右锥面的球头槽；用铜皮纸包着已加工好的右端外轮廓，用外圆车刀车左端面保证其长度用镗刀进行镗孔，最后用外 R 刀加工左端面的球头槽。件四的加工内容：先用外圆车刀车右端面和外轮廓，在用镗刀进行镗孔，然后用割断刀割断。件五的加工内容：先用外圆车刀加工右端面和外轮廓，在用割槽刀进行割槽，用镗刀进行镗孔和倒角；用铜皮纸包着已加工好的右外轮廓，用外圆车刀加工右端面保证其长度，在用外圆车刀加工左端外轮廓，用镗刀进行镗孔，用内螺纹刀加工内螺纹，用内 R 刀加工内锥面的球头槽。3.3 加工设备的选择选择加工机床，首先要保证加工零件的技术要求，能够加工出合格的零件。其次是要有利于提高生产效率，降低生产成本。选择加工机床一般要考虑到机床的结构、载重、功率、行程和精度。还应依据加工零件的材料状态、技术状态要求和工艺复杂程度，选用适宜、经济的数控机床，所以要综合考虑各种因素的影响。根据被加工零件的外形、材料与加工精度等条件，选用数控车床为CKA6140，其系统为 FANUC。3.4 确定定位基准与装夹方式3.4.1 正确选择定位粗基准及精基准工件在夹具中的定位基准选择上遵循基准统一原则，是同一工件进行不同内容的多道工序加工中，前后工序尽可能采用同一定位基准系统，即各个加工工序间的定位基准尽量统一。加工时使工件的定位基准与本工序的工艺基准尽量重合。若不能保证定位基准与工序基准重合，会把二者之间的尺寸误差及相应的行位误差带到本工序的定位中来，造成本工序定位误差的不必要扩大。由于该偏心轴的几个主要配合表面及轴肩面对基准轴线有偏离 1mm 的距离，所以在选择基准的时候要向靠近自己的方向偏离 1mm 的距离。但它又是空心轴，所以粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。即可保证零件的技术要求。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹，车另一端面、外圆及螺纹。一般情况选择零件上不加工面上做为粗基准，这样可以保证加工面与不加工面之间有较正确的相对位置精度。在选择粗、精基准时，是从保证零件精度要求出发的，因而分析定位基准选择的顺序是从精基准到粗基准。(1)精基准的选择原则：基准重合原则 设计基准作为定位基准。基准统一原则 采用统一的定位基准。自为基准原则 即当某些表面精加工余量小而均与时，选择加工表面本身作为定位基准。(2)粗基准的选择： 加工面与非加工面之间的位置要求，应选择非加工表面为粗基准。 当工件上有多个非加工面与加工面之间的要求时，则应以其中要求较高的非加工面为基准。3.4.2 确定合理的装夹方式数控机床常用装夹方式有：在三爪自定心卡盘上装夹；在两顶尖之间装夹；用卡盘和顶尖装夹；用双三爪自定心卡盘上装夹。根据该零件外轮廓,形状很规则，属于典型的轴类零件，在外型上没有什么特殊要求，故夹具选用三爪自定心卡盘。为了便于零件的装夹与固定，可再使用活动顶尖装夹，这样可保持该零件尺寸精度，而装夹方面，掉头时先装夹工件右端加工工件左端，然后再装夹工件左端加工工件右端，所以在装夹时要注意，保证零件的同轴度。其示意如图 3-7 所示。图 3-7 三爪卡盘3.4.3 零件装夹方式的确定件一加工右端轮廓采用三爪卡盘和顶尖进行装夹；加工左端轮廓采用三爪卡盘进行装夹。件二加工右端轮廓和左端轮廓都采用三爪卡盘进行装夹。件三加工右端轮廓和左端轮廓都采用三爪卡盘进行装夹。件四加工采用三爪卡盘进行装夹。件五加工右端轮廓和左端轮廓都采用三爪卡盘进行装夹。3.5 数控车削加工顺序的确定在数控加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化，加上材料不同，批量不同等多方面因素的影响，在对具体零件制订加工顺序时应该进行具体分析和区别对待，灵活处理，只有这样，才能使所制订的加工顺序合理，从而达到质量优、效率高和成本低的目的。3.5.1 加工顺序安排原则(1)先粗后精的原则 一个零件的加工过程，总是先进行粗加工，再进行半精加工，最后是精加工和光整加工。这样做有利于加工误差和表面缺陷层的不断减小，从而逐步提高零件的加工精度与表面质量。 (2)先主后次的原则 零件的主要工作表面一般指加工精度和表面质量要求高的表面和装配基面，在加工中应首先加工出来。而键槽、螺孔等次要表面对加工过程的影响很小，位置有和主要表面相关，因此应在主要表面加工到一定程度之后，最终精加工之前完成。(3)基准先行的原则 应先加工基准表面后加工其他表面。基准表面应该在工艺过程一开始就进行加工，以便为后工序提供精基准。如轴类零件的加工一般均先以外圆为粗基准加工中心孔，然后再以中心孔为基准加工其他表面。(4)先面后孔的原则 对于箱体、支架类零件，应先加工平面，后加工平面上的孔，先加工平面方便孔加工时刀具的切入、零件的测量和尺寸调整等工作。对于轮廓尺寸大的片面，先加工出来可作为定位基准，使零件可靠的定位。(5)先内后外的原则 对于精密套筒，起外圆与孔的同轴度要求较高，一般采用“先孔后圆”的原则，即先以外圆定位加工孔，再以精度高的孔定位加工完圆，这样可以保证高的同轴度要求，并且是所用的家具简单。总之，上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑；先进行内形内腔加工工序，后进行外形加工工序；以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序，最好接连进行，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数；在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。3.5.2 工序顺序的安排制订零件顺空车削加工工序顺序一般应遵循以下原则：(1)先加工定位面，上道工序的加工能为后面的工序提供精神基准和合适的夹紧表面。制订零件的整个工艺路线就是从最后一道工序开始往前推，按照前工序为共工序提供基准的原则先大致安排的。(2)先加工平面，后加工孔；先加工简单的几何形状，再加工复杂的集合形状。(3)对精度要求高、粗精加工需分开进行，先粗加工后精加工。(4)以相同定位和夹紧方式安装的工序，最好接连进行，以减少重复定位次数和夹紧次数。(5)中间穿插有通用机床加工工序的，要综合考虑，合理安排其加工顺序。3.5.3 零件工序顺序的安排件一装夹左端加工右端面和外轮廓，在进行割槽，最后加工外螺纹；用铜皮纸包着加工好的右端外轮廓加工左端轮廓。件二装夹左端加工右端面和外轮廓；用铜皮纸包着加工好的右端外轮廓加工左端面保证其长度，在加工内轮廓。件二装夹左端加工右端面和外轮廓；用铜皮纸包着加工好的右端外轮廓加工左端面保证其长度，在加工内轮廓。件三装夹左端加工右端面和外轮廓；用铜皮纸包着加工好的右端外轮廓加工左端面保证其长度，在加工内轮廓。件四装夹左端加工右端面、外轮廓和内轮廓。件五装夹左端加工右端面和外轮廓；用铜皮纸包着加工好的右端外轮廓加工左端面保证其长度，在加工内轮廓。3.6 零件刀具与量具的选择3.6.1 正确选择加工刀具刀片的选择从材料、尺寸、形状、刀尖半径等方面来选取。根据零件的结构、材料、余量及表面粗糙度选粗、精加工刀具。根据加工要求需选择刀具如下:1 号刀：93 度外圆车刀；2 号刀：宽 4mm 的硬质合金焊接切槽刀；3 号刀：30度的梯形螺纹刀；4 号刀：镗刀；5 号刀：宽 10mm 的硬质合金焊接切槽刀；6 号刀：60 度内螺纹刀；7 号刀： R3 的外圆弧 R 刀；8 号刀：R3 的内圆弧 R 刀；钻孔：6.3 和 26 的麻花钻。3.6.2 确定对刀方式对刀方式对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。对刀的准确性决定了零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。深入理解数控车床的对刀原理对于操作者保持清晰的对刀思路、熟练掌握对刀操作以及提出新的对刀方法都具有指导意义。对刀的实质是确定随编程而变化的工件坐标系的程序原点在唯一的机床坐标系中的位置。数控车削的对刀方式有几种，我采用试切对刀的方法对刀。3.6.3 合理确定换刀点对刀点可以设在被加工工件上，也可设在夹具或机床上，选择对刀点的原则：对刀点的位置容易确定；能够方便换刀，以便与换刀点重合；对刀点应与工件坐标系原点重合。这样可实现零件的快速加工。换刀点是数控程序中指定换刀的位置点。在数控车床上加工零件时，需要经常换刀，在编程时就要设换刀点。换刀点位置应避免与工件、夹具和机床干涉。普通数控车床换刀点由编程人员确定，通常将其与对刀点重合，车削中心与加工中心换刀点一般为固定点。不能将换刀点与对刀点混为一谈。该零件换刀点设定在 X100、Z200 位置上，避免与工件发生碰撞，而且利于换刀快速进刀。同时如果将换刀点设置在远离毛坯的位置，当换第二把刀后，进行精车时的空行程路线必然较长，如果近离工件且不发生任何干扰，将缩短走刀行程，利于快速加工零件，所以我选择 X100、Z200 换刀位置。3.6.4 量具选择与加工精度保证(1)游标卡尺根据图纸要求，选择测量范围是 0-125mm, 测量精度为 0.02mm 的游标卡尺,示值总误差为正负 0.02。用来保证零件的外径、内径、长度、深度、宽度等尺寸精度。(2)螺旋测微器螺旋测微器又分为外径千分尺和内径千分尺，外径千分尺主要用来测量零件的外径、宽度、长度等，用内径尺测量孔时，将其测量触头测量面支撑在被测表面上，调整微分筒，使微分筒一侧的测量面在孔的径向截面内摆动，找出最小尺寸。然后拧紧固定螺钉取出并读数，也有不拧紧螺钉直接读数的。内径千分尺主要用来测量零件的内径、宽度、长度等。根据图纸要求，选择测量范围是 0-25mm, 25-50mm, 50-75mm, 75-100mm,分度值为 0.01。用来保证零件的外径、内径、宽度等尺寸精度。(3)百分表百分表是一种精度较高的比较量具，只能测出相对数值，不能测出绝对数值，只要用于测量形状和位置误差，并用于机床上安装工件时的精密找正。读数准确度为 0.01mm。选择内径量表的测头规格为 1835mm、3550mm 和 50100mm。用来检验孔的形状、位置误差和圆度误差。(4)螺纹量规螺纹量规分为塞规和环规。塞规用于检验内螺纹，环规用于检验外螺纹。检验时，通端螺纹规能顺利与螺纹件旋合，而止端螺纹规不能旋合或不完全旋合，则螺纹合格。反之，则说明内螺纹过小，外螺纹过大，螺纹应予以退修。当止规与工件能旋合，则表示内螺纹过大，外螺纹过小，螺纹是废品。根据图纸要求，选择 Tr24X3-7e 的塞规和环规、M48X2-6H 的塞规和环规。(5)线轮廓度仪线轮廓度（）是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标。它是对非圆曲线的形状精度要求。线轮廓度是对曲线形状的要求，是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标。线 轮 廓 度 公 差 带 是 包 络 一 系 列 直 径 为 公 差 值 T 的 圆 的 两包 络 线 之 间 的 区 域 ， 而 这 些 圆 的 圆 心 位 于 理 想 轮 廓 上 。 检 测 件 一 左 端 圆 球 线 轮廓 误 差 在 0.03mm 范 围 内 。(6)同轴度仪同轴度（）用来控制理论上应该同轴的被测轴线与基准轴线的不同轴程度，即零件上要求在同一直线上的两根轴线，它们之间发生了多大程度的偏离，两轴的偏离通常是三种情况(基准轴线为理想的直线)的综合被测轴线弯曲、被测轴线倾斜和被测轴线偏移。检测件二、件三、件四和件五同轴度误差在 0.02 范围内。(7)圆跳动仪圆跳动公差（）的按其被测要素的几何特征和测量方向，可分为四类：径向圆跳动公差、端面圆跳动公差、斜向圆跳动公差、斜向（给角度的）圆跳动公差。径向圆跳动公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径为公差值t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。被测要素绕基准轴线回转一周时，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。圆跳动公差是被测要素在某一固定参考点绕基准轴线旋转一周（零件和测量仪器件无轴向位移）时，指示器值所允许的最大变动量。检测件二、件三、件四和件五圆跳动误差在 0.02mm 范围内。所有量具必须严格按照使用说明进行使用，使用结束后，进行量具维护和保养。3.7 数控车削切削用量的选择选择切削用量的一般原则：切削用量包含三