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螺纹 罗纹 零件 数控 加工 工艺 规程 编程 制订 制定 机械 毕业设计 论文 a2093

资源描述：

文档包括:

说明书一份。21页，9500字。

任务书一份。

开题报告一份。

刀具卡工序卡一份。

图纸共1张，如下所示

工件图.dwg

内容简介：

数控加工刀具卡片 产品名称或代号 螺 纹 轴 零件名称 螺 纹 轴 零件图号 序编号 %1000 序号 刀具号 刀具名称 刀具规格 刀柄规格 刀片材料 备注 01 5外圆车刀 2020质合金刀 02 孔车刀 2020质合金刀 03 切槽刀 2020质合金刀 04 螺纹刀 2020质合金刀 05 06 花钻 25 莫氏 3 高速钢 07 编制 韩志宣 审核 姚海明 日期 2014 1 页 共 2 页 数控加工刀具卡片 产品名称或代号 螺 纹 轴 零件名称 螺 纹 轴 零件图号 序编号 %2000 序号 刀具号 刀具名称 刀具规格 刀柄规格 刀片材料 备注 01 5外圆车刀 2020质合金刀 02 切槽刀 2020质合金刀 03 螺纹刀 2020质合金刀 04 05 06 07 编制 韩志宣 审核 姚海明 日期 2014 2 页 共 2 页 唐山工业职业技术学院 数控加工工序卡 产品名称或代号 零件名称 零件图号 螺纹轴 螺纹轴 间 使用设备 数控加工车间 工艺序号 程序编号 10 %1000 夹具名称 夹具编号 三爪卡盘 1 工步号 工步作业内容 加工面 刀具号 刀补量 主轴转速 进给速度 背吃刀量 备注 1 车端面 端面 900r/ 手动 2 钻 25，深 42孔 400r/90mm/3 粗车外表面保留 量，粗糙度 圆 600r/2mm/4 精车外各表面并保证精度，粗糙度 圆 1000r/0mm/编制 韩志宣 审核 姚海明 批准 姚海明 2014 3 页 第 1 页 唐山工业职业技术学院 数控加工工序卡 产品名称或代号 零件名称 零件图号 螺纹轴 螺纹轴 间 使用设备 数控加工车间 工艺序号 程序编号 10 %1000 夹具名称 夹具编号 三爪卡盘 1 工步号 工步作业内容 加工面 刀具号 刀补量 主轴转速 进给速度 背吃刀量 备注 5 粗车各内表面保留 量 内圆 500r/00mm/6 精车内圆保证精度，粗糙度 圆 800r/0mm/7 车内退刀槽 内圆 400r/0mm/8 车内螺纹 内圆 500r/mm/编制 韩志宣 审核 姚海明 批准 姚海明 2014 3 页 第 2 页 唐山工业职业技术学院 数控加工工序卡 产品名称或代号 零件名称 零件图号 螺纹轴 螺纹轴 间 使用设备 数控加工车间 工艺序号 程序编号 20 %2000 夹具名称 夹具编号 三爪卡盘 1 工步号 工步作业内容 加工面 刀具号 刀补量 主轴转速 进给速度 背吃刀量 备注 1 切端面保全长 端面 手动 2 粗车各外表面保留 量 内圆 700r/40mm/3 精车各外表面保证精度，粗糙度 圆 1000r/0mm/4 车外退刀槽和梯形槽 内圆 500r/0mm/5 车外螺纹 内圆 500r/mm/编制 韩志宣 审核 姚海明 批准 姚海明 2014 3 页 第 3 页 唐山工业职业技术学院 数控加工工艺过程卡 产品型号及名称 螺纹轴 零件生产批量 单件 第 1 页 零件名称 螺纹轴 零件图号 1 页 毛坯种类 棒料 材料名称 铝合金 每件毛坯制坯数 1 成品外形尺寸 50*140 毛坯外形尺寸 60*160 零件重量 斤 毛坯数量 1 产品件数 1 车间名称 工序号 工序名称 工种 单件工时 机床型号 夹具名称及编号 刀具名称及编号 量具名称 数控车间 10 加工左端内外轮廓 数控车工 80爪卡盘 1 外圆车刀 游标卡尺 千分尺 塞规 数控车间 20 加工右端外轮廓 数控车工 45爪卡盘 1 外圆车刀 游标卡尺 千分尺 环规 数控车间 30 去毛刺 钳工 2 毛刷 数控车间 40 检验 检查员 1 游标卡尺 千分尺 环规塞规 编制 韩志宣 审核 姚海明 批准 姚海明 年月日 2014 1 页 第 1 页 数控加工走刀路线图 零件图号 序号 10 工步号 序号 机床型号 程序段号 加工内容 车 端 面 共 13 页 第 1 页 编程 韩志宣 校对 姚海明 审批 姚海明 符号 含义 抬刀点 编程原点 下刀点 快速进 /退刀 机动进给 数控加工走刀路线图 零件图号 序号 20 工步号 序号 %2000 机床型号 程序段号 工内容 粗车外圆，保留 量 共 13 页 第 10 页 编程 韩志宣 校对 姚海明 审批 姚海明 符号 含义 抬刀点 编程原点 下刀点 快速进 /退刀 机动进给 数控加工走刀路线图 零件图号 序号 20 工步号 序号 %2000 机床型号 程序段号 工内容 精车外表面，达 13 页 第 11 页 编程 韩志宣 校对 姚海明 审批 姚海明 符号 含义 抬刀点 编程原点 下刀点 快速进 /退刀 机动进给 数控加工走刀路线图 零件图号 序号 20 工步号 序号 %2000 机床型号 程序段号 工内容 车外退刀槽和梯形槽 共 13 页 第 12 页 编程 韩志宣 校对 姚海明 审批 姚海明 符号 含义 抬刀点 编程原点 下刀点 快速进 /退刀 机动进给 数控加工走刀路线图 零件图号 序号 20 工步号 序号 %2000 机床型号 序段号 工内容 车外螺纹 共 13 页 第 13 页 编程 韩志宣 校对 姚海明 审批 姚海明 符号 含义 抬刀点 编程原点 下刀点 快速进 /退刀 机动进给 数控加工走刀路线图 零件图号 序号 10 工步号 序号 机床型号 程序段号 加工内容 钻 25，深 42孔 共 13 页 第 2 页 编程 韩志宣 校对 姚海明 审批 姚海明 符号 含义 抬刀点 编程原点 下 刀点 快速进 /退刀 机动进给 数控加工走刀路线图 零件图号 序号 10 工步号 序号 %1000 机床型号 程序段号 工内容 粗车留 量， 13 页 第 3 页 编程 韩志宣 校对 姚海明 审批 姚海明 符号 含义 抬刀点 编程原点 下刀点 快速进 /退刀 机动进给 数控加工走刀路线图 零件图号 序号 10 工步号 序号 %1000 机床型号 程序段号 工内容 精车保证精度， 13 页 第 4 页 编程 韩志宣 校对 姚海明 审批 姚海明 符号 含义 抬刀点 编程原点 下刀点 快速进 /退刀 机动进给 数控加工走刀路线图 零件图号 序号 10 工步号 序号 %1000 机床型号 程序段号 工内容 粗车内表面留 量 共 13 页 第 5 页 编程 韩志宣 校对 姚海明 审批 姚海明 符号 含义 抬刀点 编程原点 下刀点 快速进 /退刀 机动进给 数控加工走刀路线图 零件图号 序号 10 工步号 序号 %1000 机床型号 程序段号 工内容 精车内表面留，达 13 页 第 6 页 编程 韩志宣 校对 姚海明 审批 姚海明 符号 含义 抬刀点 编程原点 下刀点 快速进 /退刀 机动进给 数控加工走刀路线图 零件图号 序号 10 工步号 序号 %1000 机床型号 程序段号 工内容 车内退刀槽 共 13 页 第 7 页 编程 韩志宣 校对 姚海明 审批 姚海明 符号 含义 抬刀点 编程原点 下刀点 快速进 /退刀 机动进给 数控加工走刀路线图 零件图号 序号 10 工步号 序号 %1000 机床型号 程序段号 工内容 车 内螺纹 共 13 页 第 8 页 编程 韩志宣 校对 姚海明 审批 姚海明 符号 含义 抬刀点 编程原点 下刀点 快速进 /退刀 机动进给 数控加工走刀路线图 零件图号 序号 20 工步号 序号 机床型号 序段号 加工内容 车端面，保全长 共 13 页 第 9 页 编程 韩志宣 校对 姚海明 审批 姚海明 符号 含义 抬刀点 编程原点 下刀点 快速进 /退刀 机动进给 毕业设计任务书 题目 : 螺纹轴数控工艺规程的制订与加工 系别： 机械工程系 班级： 12 机械 12 姓名： 韩志宣 学号： 125991224 指导教师： 姚海明、崔向东 唐山工业职业技术学院 任务书填写要求 1毕业设计（论文、创作）任务书由指导教师根据各专业的具体情况填写，经教研室负责人审查签字后生效。此任务书应在正式开始前一周内填好并发给学生； 2 任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按统一电子文 档标准格式打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3 任务书填写的内容，必须和要求学生完成的任务一致，若中途有变更，应当经过原签字人同意后，补入书面修改意见； 4 任务书内有关“系”、“专业”等名称，应写中文全称，不能写数字代码。 5 任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标 714 87文后参考文献著录规则的要求书写，也可按以下格式填写： 期刊杂志类：序号 ，作者， 文章题目 ，期刊名 ，年份 ，期数， 页码 图书类： 序号， 书名， 出版单位 ，年份，页码 网上资料类 ：序号，作者，文章名，网址，日期 6 有关年月日等日期的填写，规定一律用阿拉伯数字书写。如“ 2005 年 4 月2 日”或“ 2005 号、行距要求：小 4 号字体， 20 磅行距。 毕 业 设 计任 务 书 1毕业设计应达到的目的： 毕业设计是高等职业学院培养面向生产、建设、管理和服务第一线的高 素质高技能人才 的最后一个教学环节 ， 是培养学生综合运用所学基础理论、基本知识、基本技能和专业知识的重要手段 ， 是学习深化与升华的重要过程；是学生对所学基础理论知识与专业知识的全面总结，是 学生综合素质与职业能力培养效果的全面检验。 本课题为 螺纹轴数控工艺规程的制订与加工 ， 数控加工毕业设计应包括数控加工工艺分析、数控刀具选择及其磨制、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制中的数值计算、数控加工程序的编制、数控车削加工、数控铣削加工、数控加工中心编程及自动编程技术等内容。 通过毕业设计，提高了学生的动手能力和数据处理能力，根据对所要设计的零件图纸的分析，选用合理的刀具和切削用量，设计出既经济又合理的加工方案，保证加工精度和表面粗糙度； 学生 通过完成 这一 课题， 培养该生综合运用所学的理论、知识与 技能，解决具有一定复杂程度的生产实际问题的能力；培养学生树立正确的设计思想和设计方法；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。为将来走向工作岗位奠定坚实的基础。 2毕业设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 课题是 螺纹轴数控工艺规程的制订与加工 ，该零件是单件小批生产，零件为调头加工件，其中包括外轮廓、内螺纹、外螺纹。该零件的设计充分运用了在校期间学到的知识，并能体现一个毕业生的专业知识水平。为此，进行以下十个方面工作。 1) 拟定设计课题，撰写开题报告 2) 零件图的分析 3) 零件的工艺分析 4) 零件 毛坯的选择 5) 加工零件 定位基准的选择 6) 零件 工艺路线的拟定 7) 确定工序加工余量、工序尺寸及公差 8) 确定切削用量及工时定额 9) 完成加工工艺过程卡片及工序卡片 10) 编写说明书 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 括图表、实物、作品等要求： 设计要求 1) 用 制加工零件图一张，要求视图数量足够，布局合理，零件结构表达清楚，尺寸公差、形位公差、表面粗糙度标注齐全合理、正确、符合国家标准规定。 2) 工艺过程卡、工序卡、刀具卡、走刀路线图，应正确、清楚、完整。工序简图应简单明了，工 序尺寸、公差、形位公差、表面粗糙度，应标注齐全，正确合理，同时要注明编程原点。各卡片的格式应符合要求，走刀路线、刀具卡可装订到说明书中。 3) 数控加工程序的编制，应正确合理，并有语句说明，排版规范整齐，装订于说明书中。 4) 设计说明书，主要包括加工零件的工艺分析，零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定：加工方案应拟定 2 套，并从中选出一套最佳工艺方案。刀具及工艺参数的选择要合理、编程说明及程序单编制要规范，刀具卡及走刀路线图应填写完整、制图要规范，有必要的说明图例。总字数不少于 5000 字。 4主要参考文献： 1) 叶伯生、戴永清主编，数控加工编程与操作（第二版），华中科技大学出版社，2008 2) 郭建尊主编，机械制图与计算机绘图，人民邮电出版社， 2009 3) 吴拓主编，机械制造工艺与机床夹具 (第 2 版 )，机械工业出版社， 2011 4) 王凤平、许毅主编，金属切削机床与数控机床，清华大学出版社， 2009 5) 李柱主编，数控加工工艺及实施，机械工业出版社， 2011 6) 吕永智主编，公差配合与技术测量（第 2 版），机械工业出版社， 2006 7) 闵小琪、万春芬主编 ,机械设计基础，机械工业出版社， 2010 毕 业 设 计（论 文、创作）任 务 书 5毕业设计工作进度计划： 序号 起 迄 日 期 工 作 内 容 1 2014 2014研，准备资料，选题，开题报告 2 2014 2014制零件图 3 2014 2014件数控加工工艺方案的拟订与分析 ,完成全部工艺装备和参数的选择和计算 4 2014 2014艺卡、工序卡、刀具卡的制作 5 2014 2014制走刀路线图 6 2014 2014写设计说明书 7 2014 2015理所有资料，准备答辩 指导教师签字： 年 月 日 教研室审查意见： 教研室主任签字： 年 月 日 唐山工业职业技术学院毕业设计说明书 目录 零件图的分析 1 件图的正确性及完整性分析 1 件结构及结构工艺性分析 1 件精度及技术要求分析 1 2 2 择定位基准 2 定工件的装夹方式 3 3 确选择粗、精加工刀具 4 定对刀方式及对刀点 4 理确定换刀点 5 工方案 5 分数控加工工序 5 理确定工步顺序及走刀路线 6 序尺寸及公差 7 定数控加工余量 7 定工序尺寸及公差 7 7 定被吃刀量 8 定进给量及进给速度 8 定切削速度及主轴转速 9 件切削用量的确定 10 14 总结 18 参考文献 19 唐山工业职业技术学院 数控加工工艺过程卡 产品型号及名称 螺纹轴 零件生产批量 单件 第 1 页 零件名称 螺纹轴 零件图号 1 页 毛坯种类 棒料 材料名称 铝合金 每件毛坯制坯数 1 成品外形尺寸 50*140 毛坯外形尺寸 60*160 零件重量 斤 毛坯数量 1 产品件数 1 车间名称 工序号 工序名称 工种 单件工时 机床型号 夹具名称及编号 刀具名称及编号 量具名称 数控车间 10 加工左端内外轮廓 数控车工 80爪卡盘 1 外圆车刀 游标卡尺 千分尺 塞规 数控车间 20 加工右端外轮廓 数控车工 45爪卡盘 1 外圆车刀 游标卡尺 千分尺 环规 数控车间 30 去毛刺 钳工 2 毛刷 数控车间 40 检验 检查员 1 游标卡尺 千分尺 环规塞规 编制 韩志宣 审核 姚海明 批准 姚海明 年月日 2014 1 页 第 1 页 毕业设计开题报告书 题目： 螺纹轴零件的数控加工工艺规程制订 系别： 机械工程系 班级： 12 机械 12 姓名： 史文凯 学号： 125991235 指导教师： 石惠文 唐山工业职业技术学院 毕业设计（论文、创作）开题报告填写要求与格式 一、开题报告的内容要求 开题报告在指导教师指导下，由学生本人在毕业设计（论文、创作）工作前期内完成，经指导教师签署意见及教研室 主任 (可委托专业带头人 )审查后生效。 二、开题报告的填写要求 1、开题报告必须 采用计算机输入、打印 ，于左侧装订。字号行距要求： 4 号字体， 22 磅行距。 篇（不包括辞典，手册） 生自留一份，交指导教师一份，提交时间见本系当前学期的毕业设计（论文、创作）工作计划。 律用阿拉伯数字书写，如 2005 年 5 月 16 日或 2005 期刊杂志类：序号 ，作者， 文章题目 ，期刊名 ， 年份 ， 期数， 页码 图书类： 序号， 书名， 出版单位 ，年份，页码 网上资料类：序号，作者，文章名，网址，日期 毕业设计开题报告书 一、选题的目的、意义 大学的学习让我们了解了机械加工的相关理论知识，在校实训有了更好的动手能力。 毕业设计就是对我们所学理论知识和动手能力的一个综合能力的检验。 数控加工毕业设计应包括数控加工工艺分析、数控刀具选择及其磨制、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制中的数值计算、数控加工程序的编制、数控车削加工、数控铣削加工、数控加工 中心编程及自动编程技术等内容。 通过毕业设计，提高了我的动手能力和数据处理能力，根据对所要设计的零件图纸的分析，选用合理的刀具和切削用量，设计出既经济又合理的加工方案，保证加工精度和表面粗糙度；学会使用各类设计手册和图表资料，查找毕业设计相关的设计资料，并能合理运用。毕业设计对于即将毕业的我们是必不可少的，在学校我们学习的是理论知识，而工作岗位上要求我们有实际的动手能力，毕业设计就是我们理论与实际的结合，也是我们从学校到工作岗位的过度，加强自学的能力，进一步深入学习的阶梯，为以后在工作中学习奠定坚实基础，也为 终身学习划上美丽一笔。 我毕业设计所选的课题是车削加工“螺纹轴”，其中包括内外螺纹、外圆弧表面、钻孔、梯形槽、倒直角，所选用的车刀是 车刀、宽 5切刀、内车刀、内螺纹刀、内切刀来进行车削加工。通过对这个零件的设计，不仅展现了在校期间所学知识，同时还锻炼了我的综合设计能力，提高了设计水平。让我在理论和实践都得到真实的锻炼。 二、本课题的基本内容 我设计“ 螺纹轴 ”工艺规程设计，该零件适合单件小批生产，零件为内外轮廓综合加工件，其中包括内轮廓、外轮廓。该零件的设计充分运用了在校 期间学到的知识，并能体现一个毕业生的专业知识水平。为此，进行以下十个方面工作。 写开题报告 坯的选择 位基准的选择 艺路线的拟定 序尺寸及公差 三、所需条件 1 零件设计难度：根据实习工厂的生产条件和所学的专业知识，制定了一定复杂程度的零件为课题。 2 生产类型： 单件小批量生产。 3 加工设备： 数 控 车床 一台 其辅助工具。 4 毛坯材料： 铝合金； 5 毛坯尺寸 60160 6 使用刀具 : 车刀、宽 5切刀、外螺纹刀、 25 钻头、内车刀、内螺纹刀、宽 5切刀等。 7 资料： 有关车床方面的资料，如各种手册，图表，设计表格和标准等。 8 电脑方面： 件。 9 量具： 外径千分尺、游标卡尺、环规、塞规、内径百分表等。 四、参考 文献 1) 魏静姿、杨桂娟主编，数控机床编程与加工，机械工业出版社， 2009 2) 金捷主编，机械制造技术，清华大学出版社， 2006 3) 郑淑玲、王亮主编，机械制图 (第 1 版 )，北京交通大学出版社， 2007 4) 乔西铭主编，机械工程基础 (第 1 版 )，清华大学出版社， 2006 5) 陈玉阁、李淑艳主编，数控机床故障诊断与排除，机械工业出版社， 2009 6) 杨昌义主编，极限配合与技术测量基础（第三版），中国劳动社会保障出版社， 2007 7) 丁德全主编 ,金属工艺学，机械工业出版社， 2009 五、 指导教师意见 指导教师签字： 年 月 日 唐山工业职业技术学院毕业设计说明书 1 件图的正确性及完整性分析 零件图是零件加工的基础，在进行零件工 艺规程制订之前，必须检查其正确性及完整性。该零件包括圆柱 ,顺圆弧，逆圆弧，沟槽，螺纹以及内孔等表面，零件图表达直观 、 清楚，绘制符合国家绘图标准； 尺寸、公差以及技术要求的标注齐全、合理 ，符合国家制图标准，且有利于编制程序时的数据分析和计算；表面粗糙度的标注则明确了各加工面的加工精度要求。 综上所述，该零件图正确且完整！ 件结构及结构工艺性分析 对零件进行工艺分析的一个主要内容就是研究，审查机器和零件的结构工艺性。所谓零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造的可行性和经济性。结构工艺性好可以方便制造，降低制造成本；不好的结构工艺性会使加工困难，浪费材料，浪费工时，甚至无法加工。 对于该零件的结构工艺性： 1） 加工时有利于刀具的进入和退出，确保了加工的可能性和方便性。 2） 零件的尺寸精度，表面粗糙度要求经济合理。 3） 零件结构便于装夹，只需两次装夹就能完成全部加工，有利于保证位置精度，也提高了生产效率。 4） 使用标准刀具即能加工。 5） 尺寸标注方便数控编程。 综上所述，根据现有生产条件来说，该零件结 构工艺性较好！ 件精度及技术要求分析 对零件进行工艺分析，不仅要对零件的结构工艺性进行分析，也要对零件的技术性进行分析！分析技术要求主要包括以下几个方面： 1）加工表面的尺寸精度。 2）主要加工表面的形状精度。 3）主要加工表面之间的相互位置精度。 4）加工表面的粗糙度以及表面质量方面的其他要求。 5）热处理要求。 6）其他要求（如动平衡、未注圆角或倒角、去毛刺、毛坯要求等）。 要注意分析这些要求在保证使用性能的前提下是否经济合理，在现有生产条件下能否实现。 唐山工业职业技术学院毕业设计说明书 2 该零件的加工精度及表面粗糙度要求不是很高 ，在现有生产条件下能够实现，且经济合理。零件材料为 45 钢，是当今最常用的工业金属之一，广泛应用于机械制造，这种钢的机械性能及切削加工性能较好，且相对于铝合金 、 黄铜价格便宜。材料无热处理和硬度要求，在加工完成后零件有毛刺需要去除，以保证表面的光洁度和外形的美观。 综上所述，该零件的加工具有可行性！ 选择加工机床，首先要保证加工零件的技术要求， 即 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。 数控机床与普通机床相比，具有较强的适应性和通用性，具有更高的加工精度和稳定的加工质量 ，具有较高的生产率。 数控机床的特点： 1）加工精度高 2）对加工对象适应性强 3）加工复杂工件比较方便 4）加工生产率高 5）易于建立计算机通信网络 数控机床的适用范围： 数控机床最适合在单件、小批量的生产条件下，加工具有下列特点的零件：用普通机床难以加工的形状复杂的曲线、曲面零件 ;结构复杂，要求多部位，多工序加工的零件；价格昂贵、不允许报废的零件；要求精密复制或准备多次改变设计的零件。 由于该零件为单件生产，且含有用普通机床难以加工的曲面。所以采用数控机床较好。本零件可直接采用数控机床加工，只需装夹两次 ，就能完成零件的全部加工，加工精度好，加工质量好，生产效率高。当然，若由普通机床和数控机床联合加工，也能加工出零件，但需要多次装夹，且加工质量和加工精度较数控机床较差，又耗时。结合零件的特点及当前的生产条件，宜选用华中数控卧式车床 择定位基准 定位基准的选择是制订工艺规程的一个重要问题，它直接影响到工序的数目 、夹具结构的复杂程度及零件精度是否易于保证。定位基准一般分为粗基准和精基准。在工件机械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未加工的表面作定位基准，这 种定位基准称为粗基准。而在随后的工序中用已加工过的表面来作定位的基准则为精基准。 选择定位基准时 ,主要是从保证工件加工精要求出发 ,因此定位基准的选择应先选择精基准 ,再选择唐山工业职业技术学院毕业设计说明书 3 粗基准。 精基准的选择应从保证零件的加工精度，特别是加工表面的相互位置精度来考虑，同时也要照顾到装夹方便，夹具结构简单。因此，进行数控加工时，选择精基准一般应考虑以下原则： 1）基准重合原则 2）基准统一原则 3）便于装夹原则 4）便于对刀原则 粗基准的选择应从保证加工面有足够余量，并尽快获得精基准来考虑。选择粗基准可按照以下原则进行： 1） 合理分配加工余量原则 2）保证零件相互位置要求的原则 3）便于夹紧原则 4）粗基准不得重复使用的原则 由于该件为轴类零件，且毛坯材料为 45 钢，外圆柱表面毛坯余量均匀，较为光洁， 定位可靠，夹紧方便，所以宜采用毛坯外圆柱表面作为粗基准。该件采用已加工出的 48的外圆柱面作为精基准，满足了基准统一原则，保证了各加工面的相互位置精度，且该精基准能使工件安装可靠，而且便于对刀，满足了便于装夹原则，便于对刀原则。 定工件的装夹方式 轴类工件进行数控加工时，常用的装夹方式： 1） 用三爪自定心卡盘装夹：外形 规则的中小型工件。 2）用两顶尖装夹：长度尺寸较大或加工工序较多的工件。 3）用卡盘和顶尖装夹：加工较重工件。 4）用双三爪自定心卡盘装夹：精度要求高，变形要求小的细长轴类工件。 5）用四爪单动卡盘装夹：大型或形状不规则工件的单件小批生产。 6）用专用夹具装夹：通用夹具无法装夹的，批量较大的工件。 由于该螺纹轴零件为单件生产，且为外形较规则的小型零件，故选用三爪自定心卡 盘装夹。方便省时且自动定心好！ 确选择粗 、 精加工刀具 数控加工对刀具的要求较高，尤其对刀具的刚度和耐 用度方面更严格。刚性不好，降低生产效率，在加工中易打刀，刀具耐用度差，需经常更换刀具 对刀，从而增加辅助唐山工业职业技术学院毕业设计说明书 4 时间，影响加工效率，且易在工件表面留下接刀痕迹，影响表面质量。根据零件的结构选择刀具的形状及尺寸，保证零件在加工过程中，刀具不与工件产生干涉和碰撞也至关重要。 根据该零件所需加工的表面，我共选用了 7把车刀，分别为： 外圆车刀 、外切槽刀、外螺纹刀、内孔车刀、 麻花钻、 内螺纹刀及内切槽刀。刀片全部为硬质合金，故刚度和耐用度均较好，而且刀具的选择也保证了在加工过程中不与工件产生干涉及碰撞。 定对刀方式及对刀点 刀方式 对刀是在加工程序执行前，调整每把刀的刀位点，使其尽量重合于某一基准点的过程。对刀的目的是通过确定刀具起始点建立工件坐标系及设置刀偏量。 对刀是进行数控加工应具备的最基本技能，对刀的准确性决定了零件的加工精度，对刀的效率也直接影响数控加工的效率。 在实际中最常用的对刀方式是试切对刀法。虽说此方法占用机床时间较长，但由于操作简单，所需辅助设备少，因此，广泛应用于经济型数控机床。 因我加工此件选择的设备为华中 济型数控卧式车床，所以采用手动试切对刀法。其步骤如下： 1）装夹好工件 和刀具 . 2）进入“手动”方式，并使主轴进行中速旋转。 3）手动车端面，车削后，保持 +止主轴，并把“刀具测量 ”中 。 4）手动车一小段外圆（足够卡尺测量就好），车削后，保持 +止主轴，测量直径，并把“刀具测量 ”中 5）对刀完毕。根据所需依次进行对刀。 刀点 对刀点是用以确定工件坐标系相对于机床坐标系之间的关系的点，是用来确定刀具与工件的相对位置关系的点。 确定对刀点的位置需注意： 1）对刀点在机床上方便对刀，便于观察和检 测，编程时便于数学处理和有利于简化编程。 2）尽量与工件的设计基准或工艺基准相一致。 3）尽量使加工程序中空行程路线较短，并便于换刀。 因该螺纹轴零件的毛坯尺寸为 60 160以我把对刀点选为 5，这样可唐山工业职业技术学院毕业设计说明书 5 实现零件的快速加工。 理确定换刀点 换刀点是指在编制加工中心 、 数控车床等多刀加工的各种数控机床所需加工程序时指定用于换刀的位置点是相对于机床固定原点而设置的一个自动换刀或换工作台的位置。 进行换刀点的位置设置时需注意： 1）保证换刀时刀具与工件或机床不发生碰撞。 2）尽量减少换刀时 的空行程距离。 对于此零件我把换刀点位置选为 100，这样设置能够保证换刀时刀具与机床 不发生碰撞，而且便于快速进刀。如果将换刀点设置太远，则必然增加换刀时的空行程距离；若太近，则会发生碰撞。因此，该位置较为合理。 分数控加工工序 工序主要是指一个或一组工人在一个工作地点或一台数控机床上，对同一个或几个工件进行加工所连续完成的那部分工艺过程。划分是否为同一工序的主要依据是：工作地点（或机床）是否变动和加工是否连续。 在数控车床上加工零件，应按工序集中的原则划分工序： 1）以一次安装所进行的加工作为一道工序。 2）以一个完整数控程序连续加工的内容为一道工序。 3）以工件上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序。 4）以粗精加工划分工序。 为更好的完成加工，现拟定两种加工方案： 方案一： 根据装夹次数划分工序：以一次安装所进行的加工作为一道工序 工序一：车端面，加工左 端 内 外轮廓。 工序二：调头，加工右端 外轮廓。 方案二： 以粗精加工划分工序 工序一：车端面，粗加工左 端 内 外轮廓。 工序二：粗加工右端 外轮廓。 工序三：精加工左 端 内 外轮廓。 工序四：精加工右端 外轮廓。 唐山工业职业技术学院毕业设计说明书 6 方案分析 ： 两种方案相比较，方案一，工序集中，两次装夹可以把内外轮廓全部加工出来，而且粗加工走刀路线较短，并且遵循以一次安装所进行的加工作为一道工序的原则。方案二，多次调头，不利于保证相互位置精度，工序比较分散，工序分散不能体现数控加工的特点。综上所述，对于该螺纹轴的加工我选择方案一！ 理确定工步顺序及走刀路线 步顺序 工步主要是指在加工表面，加工刀具不变，切削用量中的切削速度和进给量不变的情况下所完成的那部分工序。划分是否为同一工步主要依据是：上述三个因素中任一改变，即为不同工步。 工序一 ：车 端面，加工左 端 内 外轮廓。 1）车左 端面。 2）钻孔（直径 25 3）粗车左 端外轮廓，留 4）精车左 端外轮廓，保证其加工精度及表面粗糙度。 5）切槽（宽 510 6） 粗车左端内轮廓，留 6）精车左端内轮廓，保证其加工精度及表面粗糙度。 7） 切内槽（宽 53 8）车 工序二：调头，加工右端 外轮廓。 1）车端面，保证长度 140 2）粗车右 端外轮廓，留 3）精车右 端外轮廓，保证其加工 精度及表面粗糙度。 4）切外槽（宽 53 5) 车 刀路线 走刀路线是指数控机床加工过程中刀具相对零件的运动轨迹和方向。进行走刀路线确定时，首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值计算简单，进给路线和空行程最短，精加工连续切削，保证表面质量，中间不允许断刀。 精加工：沿零件轮廓顺序进给。 粗加工：三角形循环 、 矩形循环 、 沿零件轮廓进给。在同等条件下，优先采用进给唐山工业职业技术学院毕业设计说明书 7 路线最短的矩形循环，可以有效提高生产率 、 降低刀具的损耗等。 结合本零件的特征及精 度要求，应先加工左 端 内 外轮 廓，再加工右端外 轮廓。由于该零件为单件生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表面粗车进给路线可沿零件轮廓顺序进行。精车路线，采用沿零件轮廓顺序进给连续加工完成。 走刀路线详见走刀路线图！ 序尺寸及公差 定数控加工余量 加工余量指加工时从加工表面上切去的金属层厚度。加工余量分为工序余量和总余量。 工序余量是指某一表面在一道工序中被切除的金属层厚度。 总余量是指零件从毛坯变为成品时从某一表面所切除的金属层厚度。 加工余量的确定方法 ： 1）查表修正法 2）经验估计法 3）分析计算法 对于该件余量的确定，我主要采用查表修正法及经验估计法。 定工序尺寸及公差 每道工序所应保证的尺寸叫工序尺寸。当工序基准、定位基准或测量基准与设计基准重合时，工序尺寸及公差的确定步骤如下： 1）定毛坯总余量和工序余量 2）定工序公差 3）求工序基本尺寸 4）确定工序尺寸及公差 切削用量是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控车床的加工效率，而且直接影响加工质量，因此数控加工中切削用量的确定至关重要。 数控车削中的切削用量 是表示车床的主运动和进给运动速度的重要参数，在加工程序的编制中，选好切削用量，使切削深度 、 主轴转速和进给速度三者间能互相适应，形成最佳切削参数，工艺处理的重要内容之一。它对切削力 、 功率消耗 、 刀具磨损 、 刀具耐用度 、 加工精度和表面质量等均有明显影响，因此合理选择切削用量对提高切削效率，保证加工质量和降低成本具有重要作用。 唐山工业职业技术学院毕业设计说明书 8 所谓合理选择切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能，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。要确定合理的切削用量，既要从理论上充分认识切削用量，又要将理论上得出的切 削用量运用到实际中去，这样才能综合机床 、 刀具 、 加工材料确定最佳的切削用量。对于粗加工，应从零件加工的经济性来选择切削用量；对于精加工，应根据零件的加工精度，特别是表面粗糙度来选择切削用量。 定被吃刀量 背吃刀量 车削圆柱面时 ， 选择背吃刀量时应注意： 1）在机床主体 、 夹具 、 刀具 、 零件这一系统刚性 允许的情况下，尽可能选取较大的背吃刀量，以减少走刀次数，提高生产效率。 2）当零件的精度要求较高时，应考虑适当留出精车余量，其所留精车余量一般比普通车削所留余量小，常取 3）若切削表层有硬皮的铸锻件或切削不锈钢等加工硬化严重的材料时，应尽可能使背吃刀量超过硬皮或冷硬层厚度，以防刀尖过早磨损。 定进给量及进给速度 定进给量 进给量是工件每转一周，车刀沿进给方向移动的距离。粗加工时，工件表面质量要求不高，但切削力往往很大，合理进给量的大小主要受机床进给机构强度 、 刀具强度与刚性 、 工件的装夹刚度等因素的限制。精加工时，合理进给量的大小则主要受加工 精度和表面粗糙度的限制。所以，粗加工时，在条件 允许的范围内，选取的进给量要大一些。精加工则应以保证 加工精度和表面粗糙度来选取了。粗车进给量一般取 r；精车进给量一般取 r； 切断进给量一般取 r。 定进给速度 进给速度 主指在单位时间里，刀具沿进给方向移动的距离。有些数控机床规定可选用每转进给量表示进给速度。 选择进给速度时应注意： 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/围内 选取。 唐山工业职业技术学院毕业设计说明书 9 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 2050mm/ 3）当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在 20 50mm/ 4）刀具空行程时，特别是远距离 “ 回零 ” 时，可以设定 尽量 高进给速度 。 5）进给速度应与主轴转速和切削速度相适应。 定切削速度及主轴转速 定切削速度 切削速度是指在切削加工中，刀刃上选定点相对于工件主运动的速度。 在背吃刀量和 进给量选定后，根据合理的刀具使 用寿命计算或查表来选定切削速度。 选择切削速度时应注意： 1） 粗车时， 选择较低的 v；精车时， 选择较高的 v。 2） 工件材料硬度 、 强度高时，应选较低 的 v ；加工奥氏体不锈钢 、 钛合金和高温合金等难加工材料时，只能取较低 的 v。 3） 切削合金钢比切削中碳钢切削速度应降低 20% 30%；切削调质状态的钢比切削 正火 、 退火状态钢要降低切削速度 20% 30%；切削有色金属比切削中碳钢切削速度可提高 100% 300%。 4） 刀具材料的切削性能愈好，切削速度也选的愈高。 5） 精加工时，应尽量避开积屑瘤和鳞刺产生的区 域。 6） 断续切削时，为减少冲击和热应力，宜降低切削速度。 7） 在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度。 8） 加工大件 、 细长件和薄壁工件或加工带外皮的工件时，应适当降低切削速。 定主轴转速 在确定主轴转速时，需要先确定其切削速度，而切削速度又与进给量和背吃刀量有关。主轴转速的确定方法，除加工螺纹外，其他与普通车削时一样，应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。 在生产中，主轴转速可用 S=1000 d 来计算 其中， S 轴转速 ,单位 r/削速度 , 单位 m/d 位 车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距（或导程）大小 、 驱动电机的降频特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，故对于不同的数控系统，推荐的主轴转速唐山工业职业技术学院毕业设计说明书 10 范围会有所不同，如大多数经济车床数控系统推荐车螺纹时的主轴转速如下： S 1200/中， 般取 80 件切削用量的确定 工序一：车端面，加工左 端 内 外轮廓 1）车端面 进行端面车削时，主要采用手动 控制 ,为了保证零件的长度取 考文献 2表 f=r 参考文献 2表 m 156100 0100 0 rd vS c ，取 S=900r/给速度可由手动控制！ 2）钻孔（直径 25 钻孔时选用 25以 考文献 7中表 645钢抗拉强度为 610考文献 5表 4知，钻孔时 f=0.2 mm/r 5 30m/ 0m/m 010001000 rd vS c ,取 S=400r/给速度由手动控制！ 3）粗车左端外轮廓，留 根据零件图可知该零件中最大外圆表面粗加工后尺寸达到 48 坯尺寸为 60 以粗加工： 2 48602 参考文献 7中表 645钢抗拉强度为 610考文献 5表 4知，粗加工时 3以取 f=r,取 f=r 0 120m/ 10mm/山工业职业技术学院毕业设计说明书 11 m 1010001000 rd vS c ,取 S=600r/=00 20mm/）精车左端外轮廓，保证其加工精度及表面粗糙度 因只留了 精加工一次走刀完成，所以 考文献 7中表 645钢抗拉强度为 610考文献 5表 4知，精加工时 f=0.2 mm/r,取 f=r 20 150mm/ 50mm/m 5010001000 rd vS c ，取 S=1000r/=000 00mm/）切槽（宽 11 因所切槽宽 11以 槽时 0.2 mm/r，取 f=r 参考文献 7中表 645钢抗拉强度为 610考文献 5表 4知 ,宽度 5110m/槽宽度为 5合经验取 =1000 d =1000*50/8= /取 S=400r/=S f=4mm/ 取 F=30mm/ 6）粗车左端内轮廓，留 根据零件图可知，该零件中最小内孔，粗加工后达到尺寸 预先在该件上钻了 25以粗加工： 参考文献 7中表 645钢抗拉强度为 610考文献 5表 4知，粗加工时 3以取 合钻孔 f=0.2 mm/r,取 f=r 结合粗加工 120m/孔 30m/山工业职业技术学院毕业设计说明书 12 m 010001000 rd vS c ,取 S=500r/=00 00mm/）精车左端内轮廓，保证其加工精度及表面粗糙度 因只留了 精加工一次走刀完成，所以 考文献 7中表 645钢抗拉强度为 610考文献 5表 4合钻孔和精加工 f=0.2 mm/r，取 f=r 结合精加工 150m/孔 30m/010001000 rd vS c ，取 S=800r/=00 0mm/）切内槽（宽 5 因所切槽宽 5以 槽时 0.2 mm/r，取 f=r 参考文献 7中表 645钢抗拉强度为 610考文献 5表 4知 ,宽度 5110m/槽宽度为 5合经验取 m 50100 0100 0 rd vS c ,取 S=400r/=S f=0mm/ 在实际数控加工中，主轴转速和进给速度，还可通过操作面版上的“倍率”按钮随时调整。 9)车 纹并保证其加工精度 因该螺纹为 以参考文献 8可知，此螺纹牙深为 要切削 5次，被吃刀量 螺纹的进给量为螺距值 f=P=2mm/r m 208021 2 0 01 2 0 0 ,取 S=500r/序二 调头，加工右端外轮廓 唐山工业职业技术学院毕业设计说明书 13 1）车端面 保全长 进行端面车削时，主要采用手动控制，所以根据经验取 考文献 2表 f=r 参考文献 2表 m 156100 0100 0 rd vS c ，取 S=1000r/给速度可由手动控制！ 2）粗车 右 端外轮廓，留 根据零件图可知该零件中最大外圆表面粗加工后尺寸达到 50 坯尺寸为 60 以粗加工： 2/)5060(2 参考文献 7中表 645钢抗拉强度为 610考文献 5表 4知，粗加工时 3以取 f=r,取 f=r 0 120m/ 10m/m 1010001000 rd vS c ,取 S=700r/=00 40mm/）精车 右 端外轮廓，保证其加工精度及表面粗糙度 因只留了 精加工一次走刀完成，所以 考文献 7中表 645钢抗拉强度为 610考文献 5表 4知，精加工时 f=0.2 mm/r,取 f=r 20 150m/ 50m/m 15010001000 rd vS c ，取 S=1000r/=000 00mm/）切槽（宽 5 因所切槽宽 5以 槽时 0.2 mm/r，取 f=r 唐山工业职业技术学院毕业设计说明书 14 参考文献 7中表 645钢抗拉强度为 610考文献 5表 4知 ,宽度 5110m/槽宽度 为 5合经验取 =1000 d =1000*50/5=r/ /取 S=500r/=S f=0mm/ 取 F=30mm/ 5）车 因该螺纹为 以参考文献 8可知，此螺纹牙深为 要切削 5次，被