车床加工螺纹配合件设计及数控加工编程设计-[机械毕业设计论文A2100]
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车床
加工
螺纹
罗纹
配合
设计
数控
编程
机械
毕业设计
论文
a2100
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份，31页。11300字。
任务书一份。
开题报告一份。
图纸共4张，如下所示
A4-件二.dwg
A4-件一图.dwg
A4-配合图.dwg
A4-设计图.dwg
- 内容简介：
-
宜宾职业技术学院 毕业论文（设计） 题目 ： 螺纹配合件设计及加工 系 部 现代制造工程系 专 业 名 称 数控技术与应用 班 级 数控 1068 班 姓 名 蒋海林 学 号 200611595 指 导 教 师 袁永富 副教授 2008 年 9 月 5 日 宜宾职业技术学院 毕业论文 (设计 )选题报告 姓名 将海林 性别 男 学号 200611595 系部 制造系 专业 数控技术与应用 论文 (设计 )题目 螺纹配合件设计及加工 课题来源 生产实践 课题类别 数控编程与加工 选做本课题的原因及条件分析： 原因：选择该课题涉及到的了我三年所学的知识。不仅能复习和巩固所学知识，而且还能培养我们的专业技能，以及一些设计方面的知识。另一方面，该课题融会了我所学机械制图、制造、机械设计、公差与配合及数控加工，数控工艺 分析、数控编程和刀具、加工设备方面的选择。所以我选此题目。 条件：根据图书馆的资料，图形零件 ,数控刀具 ,及 控铣 床设备等。 指导教师意见： 签名： 年 月 日 系部毕业论文（设计）领导小组意见： （签章） 年 月 日 宜宾职业技术学院 毕业论文（设计）任务书 系 部 现代制造工程系 班 级 数控 1068 班 姓 名 将海林 学 号 200611595 毕业论文（设计）题目 螺纹配合件设计及加工 指导教师姓名 袁永富 副教授 教研室（系）主任签字 2008 年 6 月 10 日 内容和要求： 一、提交成果形式 1、用标准图纸 制的零件图样； 2、按图样加工的零件实物 1 件（材料可用 45 刚代替）； 3、毕业论文（设计） 1 份（反映零件的加工工艺分析等内容）。 二、毕业论文（设计）主要内容 1、前言：选题的依据、必要性； 2、典型零件的数控加工 （ 1）零件分析 :零件的结构特点、结构工艺性、精度要求等； （ 2）毛坯的选择：毛坯的型式、选择的原则、选择确定的所加工零件的毛坯；应进行不同选择的对比分析； （ 3）加工定位基准的选择：选择定位基准的原则、确定所加工零件的定 基准、装夹方案及其原因；应进行不同方案的对比分析； （ 4）加工路线的确定：各表面加工方案、加工阶段的划分及其原因、加工工序顺序的安排及其原因；初步制定加工工艺路线卡；应进行不同方案的对比分析； （ 5）加工余量及工序尺寸的确定：影响加工余量的因素及各表面加工加工余量的确定（以表格形式反映），确定出各工序的工序尺寸； （ 6）选择确定机床、刀具、量具及其它工艺装备，并进行相应的分析说明； （ 7）制定出完整的数控加工工序卡、刀具卡； （ 8）结论：零件加工的精度情况等及其改进措施； （ 9）参考文献； （ 10）附录。 三、要求 1、设计和产品加工中严格遵守安全操作规程及学院的有关规章制度，产品符合要求； 2、按时独立完成毕业设计的各项工作； 3、毕业论文（设计）做到：立论正确，论述充分，结论严谨合理；分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确，字数不少于 5000 字。 指导教师签字： 2008 年 月 日 宜宾职业技术学院 毕业论文（设计）指导教师成绩评定表 学生学号 200611595 学生姓名 蒋海林 题目 螺纹配合件设计及加工 评价内容 具 体 要 求 分值 评 分 调查论证 能独立查阅文献和从事其他调研；有收集、加 工各种信息及获取新知识的能力。 10 分析及实践能力 理论分析与计算正确，有较强的实际动手能力、分析能力和计算机应用能力。 20 基础理论与专业知识 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。 20 论文（设计） 写作质量 立论正确，论述充分，结论严谨合理；分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文有应用价值、设计结果达到要求。 30 学习态度与 工作质量 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。 10 创 新 有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有 独特见解。 10 总分 30% 总分 指导 教师 评语 是否可以提交答辩 是 否 指导教师签字 年 月 日 宜宾职业技术学院 毕业论文（设计）评阅教师成绩评定表 学生学号 200611595 学生姓名 蒋海林 题目 螺纹配合件设计及加工 评价内容 具 体 要 求 分值 评 分 文献综述 综述简练完整，有见解；有收集、加工各种 信息及获取新知识的能力。 10 论文（设计） 写作质量 立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论 文结果有应用价值、设计结果达到要求。 70 工作量 及难度 工作量饱满，难度较大。 10 创 新 有创新意识；对前人工作有改进或突破，或 有独特见解。 10 总分 30% 总分 评阅 教师 评语 是否可以提交答辩 是 否 评阅教师签字 年 月 日 宜宾职业技术学院 毕业论文（设计）答辩记录表 学生姓名 蒋海林 学生学号 200611595 题 目 螺纹配合件设计及加工 答辩小组成员 姓 名 职 称 工作单位 备注 阳彦雄 副教授 现代制造工程系 廖璘志 讲师 现代制造工程系 王洪 助讲 现代制造工程系 王信 助讲 现代制造工程系 刘勇 助讲 现代制造工程系 答辩中提出的主要问题及学生回答问题的简要情况： 答辩小组代表签字： 年 月 日 宜宾职业技术学院 毕业论文（设计）答辩成绩评定表 学生学号 200611595 学生姓名 蒋海林 题 目 螺纹配合件设计及加工 答辩小组 成员 姓名 阳彦雄 廖璘志 王洪 王信 刘勇 职称 副教授 讲师 助讲 助讲 助讲 评价内容 具 体 要 求 分值 评 分 报告内容 思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论严谨；论文（设计）结果有应用价值。 40 答 辩 回答问题有理论根据，基本概念清楚。主要 问题回答准确、有深度。 30 创 新 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。 10 综合素质 能合理运用挂图、幻灯、投影或计算机多媒 体等辅助手段， 用普通话 答辩。 10 报告时间 符合要求。 10 总分 40% 总分 答辩小组评语： 答辩小组组长签字： 年 月 日 宜宾职业技术学院 毕业论文（设计）综合成绩评定表 学生学号 200611595 学生姓名 蒋海林 题 目 螺纹配合件设计及加工 指导教 师评定成绩 评阅教师评定成绩 答辩成绩 毕业论文（设计）综合成绩 百分制 五级制 毕业论文（设计）答辩委员会 审定意见 主任签字 年 月 日 学院意见 年 月 日 注：毕业论文（设计）综合成绩：分别由指导教师、评阅教师和答辩小组的评分组成，三部分的组成比例分别为 30， 30， 40 1 目录 绪言 . 1 1 数控机床概述 . 2 控机床的组成 . 2 控机床的分类 . 2 工艺用途分类 . 2 数控机床的运动轨迹分类 . 3 伺服系统的控制方式分类 . 3 数控装置分类 . 5 2 数控加工工艺分析 . 5 工方法和加工方案的选 择 . 5 工顺序的安排 . 6 工顺序的确定 . 6 3 螺纹配合（件一） . 7 件工艺分析 . 7 定装夹方案 . 7 定工步顺序、进给路线和所用刀具 . 8 车外表面 . 8 车外表面 . 9 槽 . 9 螺纹 . 9 断 . 9 定切削用量 . 10 写工艺文件 . 11 4 螺纹配合（件二） . 13 件工艺性分析 . 13 定装夹方案 . 13 定工步顺序、进给路线和所用刀具 . 14 内孔 . 14 车内孔 . 14 车内孔 . 15 内螺纹退刀槽 . 15 内螺纹 . 15 头切断 . 16 加工内圆弧 . 16 加工内圆弧 . 16 2 加工外圆弧 . 17 加工外圆弧 . 17 定切削用量 . 18 写工艺文件 . 19 5 程序编制 . 22 纹配合零件一程序编制 . 22 纹配合（件二）内轮廓程序 . 23 纹配合（件二）外轮廓加工程序 . 25 6 结果分析 . 26 件的精度与尺寸检验 . 26 生误差的主要因素 . 26 结论 . 27 致谢 . 28 参考文献 . 29 螺纹配合件设计与加工 摘 要 随着改革开放的进一步深入，中国的制造行业的到了迅速发展，特别是数控加工的应用呈突飞猛进之势 。自从我国加入 ，社会上对数控加工技术的要求也更高了 。我所设计和加工的螺纹配合零件是一种集合各种工艺设计在内的综合型零件。它能够有效的把我们三年所学的各类知识综合在一起运用。我从数控加工工艺分析 ，设备的选择，螺纹配合精度，刀具、夹具的选择，切削用量的选择，工艺卡片的制作，都经过了慎重考虑。为使零件经过数控加工得到最佳的精度和工艺设计要求，我还查阅了辅助设计与辅助制造 (数控加工工艺、数控刀具等书籍。确定了该零件的合理的数控加工工艺方案，最终才完成的零件的加工。 关键词 ： 工艺分析；螺纹配合精度；刀具选择；数控加工 3 绪言 近年来数控加工技术的应用呈突飞猛进之势，包括以组合机床为主的大量生产方式都向以数控设备为主的生产方式转变，社会上对掌握数控技术的人才需求量越来越大，特 别是对数控加工技术的人才需求量更大。而数控设备的高精度、高效率决定了发展数控设备是当前我国机械制造业的基础，也是未来工厂自动化的基础。 本课题主要是螺纹配合的设计与加工（内螺纹和外螺纹的配合）。是根据仔细查阅相关文献及网上查阅资料进行设计，利用手工编制零件程序，在 控机床进行零件车削加工。对零件尺寸和形状进行设计时，考虑到是一组配合件，要求精巧，配合的精度高，外形美观，尺寸设计较大，选择钢件作为加工材料。要求对零件图形进行工艺分析，选择机床、刀具、确定加工方案。涉及到内螺纹与外螺纹轴的配合， 尺寸设计较大，加工起来在进给量、转速、背吃刀量等有一定的加工难度，所以要合理选择。虽然两个零件选择的是数控机床进行加工，但是切削用量的选择原则与通用机床加工相似。螺纹配合轴零件加工的切削用量的选择是按零件材料和刀具材料及实践加工经验等确定的。还得分析进给速度的选择，应与主轴转速和背吃刀量相适应。 本设计说明书是对我所学知识的应用，它涉及到我在大专三年所学的全部知识，在数控专业上具有代表性，而且提高了我们综合运用各方面知识的能力。在程序的调试、零件的加工中运用到了我们所学的 子图版、 机 械制图、机床操作、刀具的选择、零件的工艺分析、数学处理等一系列的内容。这将我所学到的理论知识充分运用到了实际加工中，切实做到了理论与实践的有机结合。 4 1 数控机床概述 控机床的 组成 数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体组成。图 1实线所示为开环控制的数控机床框图。 控 制 介 质 伺 服 系 统数 控 装 置测 量 装 置机 床图 1控机床的组成 控机床的分类 工艺用途分类 1 一般 数控机床 与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。 2 数控加工中心 数控机床 在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后 ，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大提高了生产效率和加工质量。 3. 特种数控机床 除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电 5 火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等 。 数控机床的运动轨迹分类 1点位控制数控机床 位置的精确定位，在移动和 定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。 2 点位 直线控制数控机床 点位 直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。 直线控制的简易数控车床，只有两个坐标轴， 可加工阶梯轴。直线控制的数控铣床，有三个坐标轴，可用于平面的铣削加工。现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动 动力 头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工，它也可算是一种直线控制数控机床。 数控镗铣床、加工中心等机床，它的各个坐标方向的进给运动的速度能在一定范围内进行调整，兼有点位和直线控制加工的功能，这类机床应该称为点位 /直线控制的数控机床。 3轮廓控制数控机床 轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运 动的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移，将工件加工成要求的轮廓形状。 常用的数控车床、数控铣床、数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。数控火焰切割机、电火花加工机床以及数控绘图机等也采用了轮廓控制系统。轮廓控制系统的结构要比点位 /直线控系统更为复杂，在加工过程中需要不断进行插补运算，然后进行相应的速度与位移控制。 现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现，增加轮廓控制功能不会带来 成本的增加。因此，除少数专用控制系统外，现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。 伺服系统的控制方式分类 6 1开环控制数控机床 这类控制的数控机床是其控制系统没有位置检测元件，伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。数控系统每发出一个进给指令，经驱动电路功率放大后，驱动步进电机旋转一个角度，再经过齿轮减速装置带动丝杠旋转，通过丝杠螺母机构转换为移动部件的直线位移。移动部件的移动速度与位移量是由输入脉冲的频率与脉冲数所决定的。此类数控机床的信息流是单向的，即进给脉冲发出去后 ，实际移动值不再反馈回来，所以称为开环控制数控机床。 开环控制系统的数控机床结构简单，成本较低。但是，系统对移动部件的实际位移量不进行监测，也不能进行误差校正。因此，步进电动机的失步、步距角误差、齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度。开环控制系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床，特别是简易经济型数控机床。 2闭环控制数控机床 接对工作台的实际位移进行检测，将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的位移量运动，最终实 现移动部件的精确运动和定位。从理论上讲，闭环系统的运动精度主要取决于检测装置的检测精度，也与传动链的误差无关，因此其控制精度高。图 1示的为闭环控制数控机床的系统框图。图中 A 为速度传感器、 C 为直线位移传感器。当位移指令值发送到位置比较电路时，若工作台没有移动，则没有反馈量，指令值使得伺服电动机转动，通过 A 将速度反馈信号送到速度控制电路，通过 C 将工作台实际位移量反馈回去，在位置比较电路中与位移指令值相比较，用比较后得到的差值进行位置控制，直至差值为零时为止。这类控制的 数控机床，因把机床工作台纳入了控制环节 ，故称为闭环控制数控机床 。 闭环控 制数控机床的定位精度高，但调试和维修都较困难，系统复杂，成本高 。 3半闭环控制数控机床 半闭环控制数控机床是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角位移电流检测装置（如光电编码器等），通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移，然后反馈到数控装置中去，并对误差进行修正。通过测速元件 A 和光电编码盘 B 可间接检测出伺服电动机的转速，从而推算出工作台的实际位移量，将此值与指令值进行比较，用差值来实现控制。由于工作台没有包括在控制回路中，因而称为半闭环控制数控机床。 7 半 闭环控制数控系统的调试比较方便，并且具有很好的稳定性。目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成一体，这样，使结构更加紧凑。 数控装置分类 数控机床若按其实现数控逻辑功能控制的数控装置来分，有硬线数控和软线数控两种。 称普通数控，即 这类数控系统的输入、插补运算、控制等功能均由集成电路或分离元件等器件实现。一般来说，数控机床不同，其控制电路也不同，因此系统的通用性较差，因其全部由硬件组成，所以功能和灵活性比较差。这类系统在70 年代以前应用得比较广泛。 称计 算机数控或微机数控，即 这类系统中、大规模及超大规模集成电路组成 置。 2 数控加工工艺分析 工方法和加工方案的选择 在选择加工表面的加工方法和加工方案时，应考虑下列因素： （ 1）加工表面的技术要求 这些技术要求主要是零件图上规定的要求，但有时由于工艺上的原因，会在一些地方提出一些更高的要求，当明确了一个加工表面的技术要求后，即可根据这些要求按经济精度和表面粗超度选择最合适的加工方法和加工方案。 （ 2）工件材料的性质 （ 3）工件的形状和尺寸 工件的形状和加工表面的大小不 同，采用的加工方法和加工方案往往也不同。 （ 4）生产类型 所选择的加工方法要与生产类型相符合，大批量生产要选用生产率高和质量稳定的加工方法，单件小批量生产应选择设备和工艺装备易于调整，准备量小，工人便于操作的加工方法。 （ 5）具体生产条件 应充分利用现有的设备和工艺手段，发挥群众的创造性，挖掘企业潜力，重视新技术，新工艺，不断提高工艺水平。 8 工顺序的安排 零件表面的加工方法和加工方案确定之后，就要安排加工工序，即确定哪些表面先加工，哪些表面后加工，同时要考虑热处理等工序在工艺过程中的顺序。零件加工 工序是否合理，对加工质量、生产率和经济性都有较大影响。 加工阶段的划分 当零件的加工质量要求比较高时，往往不可能在一道工序中完成全部加工内容，而必须分几个阶段来进行加工。 （ 1）加工阶段 整个工艺过程一般要划分如下几个阶段 粗加工阶段 半精加工阶段 精加工阶段 光整加工阶段 （ 2）划分加工阶段的原因 有利于保证加工精度 合理使用设备 便于安排热处理 便于及时发现毛坯缺陷 工顺序的确定 复杂零件的机械加工工艺路线要经过一系列切削加工、热处理和辅助工序。因此，在制定工艺路线时，工艺人员 要全方面地把切削加工、热处理和辅助工序三者一起加以考虑。一般应遵循以下原则： （ 1）切削加工工序的安排原则 先粗后精 先主后次 先面后孔 基面先行 先近后远 内外交叉 安排加工顺序时要考虑车间设备布置情况 9 （ 2）热处理工序的安排原则 为了消除内应力、改善切削性能而进行的预先热处理工序，对于精度要求较高的零件有时要在粗加工之后，甚至半精加工后还要安排一次时效处理。 退火与正火；对高碳刚零件用退火降低其硬度 ，对低碳刚零件用正火提高其硬度，以获得适中的较好的可切削性，退火与正火安排在机械加工之前进行。 调质；一般安排在粗加工之后进行。对一些性能要求不高的零件，调质也常作为最终热处理。 淬火；渗碳淬火和渗氮淬火，常安排在粗加工之前进行。 （ 3）辅助工序的安排原则 辅助工序包括工件的检查、去毛刺、清洗和防锈处理等，它对于保证产品质量有极其重要的作用。辅助工序一般应安排在： 粗加工全部结束后，精加工之前； 工件从一个车间转向另一个车间前后； 重 要工序加工前后； 零件全部加工结束之后。 加工顺序的安排是一个比较复杂的问题，影响的因素也比较多，不是一成不变的，应全面、灵活掌握以上的原则，并注意生产实践积累。 3 螺纹配合（件一 ） 件工艺分析 该零件如图 3示，零件是 86 60一）所以，经过考虑，最终选择的零件毛坯为 160 62一）的 45 钢，选长 160原因是因为件一和件二用同一根棒料。 它是由圆弧、圆柱面、螺纹、退刀槽、锥面、圆弧、端面相连组成，结构形状复杂，加工部位多，对槽的右端外螺纹尺寸精度、位置精度 和形状精度要求高，表面粗糙度 类零件有一定的加工难度，非常适合数控车床加工。 定装夹方案 这个零件从图纸上可以看出，对于加工装夹上还是比较好进行装夹的，为了使工序基准与定位基准重合，便于加工所有的需加工部位，将毛坯的任意端用三爪卡盘装夹固定就可以，利用这样一种相对简单的装夹方法，可以限定工件的四个自由度，可以有效保证零件在加工中的定位，达到加工效果。 10 图 3件一）的形状图 定工步顺序、进给路线和所用刀具 在这个零件的加工中，所需要的工序很少，对加工刀具形状的要求不是很高，只是在加工中注意到几个处圆弧、锥面相互夹角的处理就可以，所以选用一把刀尖角为 30度的硬质合金尖刀和一把硬质合金的 5断刀，就可以解决零件的加工，但因加工的材料是钢件，同时也要注意刃磨刀具。根据工步顺序和切削加工进给路线的确定原则，本工序具体的工步顺序、进给路线及所用刀具确定如下： 车外表面 选用刀尖角为 30 度的硬质合金尖刀对外表面进行粗车，走刀路线及加工部位如图3示。由于粗车的 外表面是递增且有圆弧 ,加工零件的材料又是钢件，可以采用这把刀尖角为 30 度的硬质合金尖刀直接将工件车削成形。在编制加工程序的时候采用的是统的 圆循环加工指令，所以在进行这段加工的时候，走刀路线和一般的加工不同。 图 3刀路线图 加工步骤：切端面 11 车外表面 选用刀尖角为 30 度的硬质合金尖刀对零件进行精加工，其加工步骤及走刀路线如 图 3 示： 图 3刀路线图 槽 选用刀尖宽度为 5切槽刀，加工部位及走刀路线如图 3示： 图 3槽部位走刀路线图 螺纹 选用刀尖角度为 60 度的硬质合金材料的螺纹刀，在编制螺纹加工的程序时，为了能使与内螺纹完整配合得当，加工时应使外螺 纹小于图纸标注尺寸的 加工部位及走刀路线如图 3示 : 断 在精车削完毕后，将进行零件的切断。选用 5槽刀，其走刀路线如图 3示： 12 图 3螺纹走刀路线 图 3断走刀路线图 定切削用量 数控加工的切削用量包括：被吃刀量、主轴转速或切削速度、进给速度或进给量。切削用量的选择原则与普通机床加工相似，具体数值应根据数控机床 使用说明书和金属切削原理中规定的方法及原则，结合实际加工经验来确定。在工艺系统刚性和机床功率允许的条件下，尽可能选取较大的被吃刀量，以减少进给次数。光车时主轴转速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。在程序设计时，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，合理的确定切削用量，可以有效的提高机械加工的质量和效率。 根据加工要求确定切削用量，具体确定如下： （ 1）粗车外表面 13 车削端面时主轴转 1000r/弧、直外圆面、锥面 S=800r/弧 f=r 直外圆面、锥面 f=r。 （ 2）精车外表面 车削端面时主轴转速 1500r/弧、直外圆面、直外圆面、端部倒角 S=1500r/外圆面、锥面 f=r。 （ 3）切断 主轴转速 S=300r/给量 f=r。 （ 4） 数学计算 2 螺纹计算： 牙深（直径）： t=2=纹大径 : D 大 =D 公称 2=纹小径： D 小 = D 公称 2=据牙深 ,螺纹分五刀加工 ,第一刀 :第二刀 :三刀 :四刀 :五刀 :写工艺文件 （ 1）将选定的各工步所用刀具的刀具型号、刀片型号、刀片牌号及刀尖圆弧半径等填入表 3 1 数控加工刀具卡片中。 （ 2）按加工顺序将各工步的加工内容、所用刀具及切削用量等填入表 3 2 数控加工工序卡片中。 表 3控加工刀具卡片 产品名称代号 零件名称 螺纹配合（件一） 零件图号 01 程序编号 步号 刀具号 刀具名称 刀具型号 刀片型号 刀片牌号 刀具半径/注 01 夹可转位车刀 25 14 02 夹可转位车刀 2503 槽刀（宽为 5 2504 螺纹 25编制 指 导老师 审核 批准 共一页 蒋海林 袁永富 第一页 表 3控加工工序卡片 零件名称 数控加工工艺卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 螺纹配合 螺纹配合（件一） 45 钢 01 工序号 程序编号 夹具编号 使用设备 车间 1 01（三爪卡盘） 院数控车削加工中心 工步号 工 步 内容 刀具号 刀具规格 /轴转速（ r/ 进给速度（ mm/ 背吃刀量/注 15 01 粗 车 外表面 800 5 02 精 车 削表面 1500 03 切槽 2005 04 螺纹 刀 200 05 切断 200 编制 指导老师 审核 批准 共一页 共一页 蒋海林 袁永富 宜宾职业技术学院 4 螺纹配合（件二） 件工艺性分析 该零件如图 4示， 经过考虑，最终选择的零件毛坯为 60 62二 )的 45 钢，它是由端面、内孔 、 内 螺纹、 内圆弧、外圆弧等加工部位 相连组成，在结构存在一定的复杂度，加工部位多，有一定的加工难度，非常适合数控车削加工。 定装夹方案 这个零件从图纸上可以看出， 对与加工装夹上存在一定的难度，为了 使工序基准与定位基准重合， 便于加工所以的需要加工部位，可用三爪卡盘在工作左端进行装夹，先加工出内孔和内螺纹，再调头装夹，满足长度 45 切断；然后 加工 右端的内圆弧，对于外圆弧加工则把件二装入件一上，再用顶针顶住所有的需加工部位，利用这样一种装夹方法 就可以有效保证零件在加工中的定位，达到加工效果。 16 图 4件二）的车削形状图 定工步顺序、进给路线和所用刀具 在这个零件的加工中，所需要的工序相对较多，对加工刀具形状的要求也很高，在加工中要注意到内孔、内螺纹、退刀槽、外圆弧的处理，所用到的刀尖角为 30 度的硬质合金尖刀一把、硬质合金的内孔螺纹车刀、内孔车槽刀 （ 5 25 的钻头和一把硬质合金的 5圆切断刀，就可以解决零件的加工，但因加工的材料是钢件，同时也要注意刃磨刀具。根据工步顺序和切削加工进给路线的确定原则，本工序具体的工步顺序、进给路线及所用刀具确 定如下： 内孔 在车床上钻孔，工件旋转，钻头不转动，只作直线进给。当钻头偏斜时，孔的轴径无明显歪斜，但孔径发生变化（锥形或腰鼓形）。选用 25 的钻头进行钻内孔，其走刀路线及加工部位如图 4示： 图 4孔走刀路线图 17 车内孔 内孔车削是指用内圆车刀（也称镗刀）扩大工件的孔或加工空心工件内表面，也是常用的一种车削方法之一。以下加工的内孔有台阶孔，选择的刀具故为重要，选用硬质合金焊接的内圆车刀。走刀路线及加工部位如图 4示： 图 4车内孔走刀路线图 车内孔 选用的刀具与粗车一样，其走刀路线如图 4示： 图 4车内孔走刀路线图 内螺纹退刀槽 选用硬质合金焊接的内槽车刀（刀宽 5工内槽，加工部位及走刀路线如图 4 内螺纹 车内螺纹 2，车内螺纹选用的刀具为硬质合金焊接内螺纹车刀，编程时使用螺纹切削循环指令，走刀路线如图 4示： 18 图 4内槽示意图 图 4内螺纹走刀路线图 头切断 件二切断和（件一）一样，在满足长度 45切断，用宽为 5硬质合金刀。 加工内圆弧 车内圆弧选用的刀具为硬质合金焊接内粗加工 车刀 ， 走刀路线及加工部位如图 4 加工内圆弧 车内圆弧选用的刀具为硬质合金焊接内精加工 车刀 ， 走刀路线及加工部位如图 4 19 图 4内圆弧粗加工走刀路线图 图 4圆弧精加工走刀路线图 加工外圆弧 车外圆弧装夹非常困难，如图装夹方式，把件二装入件一，右边用顶针顶住，选用的刀具为硬质合金焊接内粗加工 车刀 ， 走刀路线及加工部位如图 4示： 加工外圆弧 车外圆弧选用的刀具为硬质合金焊接内精加工 车刀 ， 走刀路线及加工部位如图 4 20 图 4外圆弧粗加工走刀路线图 图 4外圆弧精加工 走刀路线图 定切削用量 数控车削加工的切削用量包括：背吃刀量、主轴转速或切削速度（用于恒线速切削）、进给速度或进给量。切削用量的选择原则与通用机床加工相似，具体数值应根据数控机床使用说明书和金属切削原理中规定的方法及原则，结合实际加工经验来确定。 光车时主轴转速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。切削速度除了计算和查表选取外，还可根据实践经 21 验确定。需要注意的是交流调速数控车床低速输出力矩小，因而切削速 度不能太低。然而确定进给速度也有一定的原则： F=工件的质量要求能够保证时，为提高生产率，可选择较高（ 2000mm/下）的进给速度；切断、车削深孔或精车削时，宜选择较低的进给速度；刀具空行程，特别是远距离“回零”时，可以设定尽量高的进给速度，进给速度应与主轴转速和背吃刀量相适应。 根据加工要求确定切削用量，具体确定如下： （ 1）粗车削外表面 车削端面时主轴转速 1000r/余部位圆弧 S=900r/外圆面、锥面S=800r/余部位贺弧 f=r 直 外圆面、锥面 f=r。 （ 2）精车削外表面 车削端面时主轴转速 1500r/余部位圆弧 S=1000r/外圆面、 面、端部倒角 S=1500r/部倒角进给量 f=r,其余部位圆弧、直外圆面、锥面f=r。 （ 3）切断 主轴转速 S=300r/给量 f=r。 （ 4）粗车削内表面 车内表面时主轴转速 800r/给量 f=r。 （ 5）精车削内表面 精车内表面时主轴转速 1500r/给 量 f=r。 写工艺文件 （ 1）将选定的各工步所用刀具的刀具型号、刀片型号、刀片牌号、及刀尖圆弧半径等填入表 4 1 数控加工刀具卡片中。 （ 2）按加工顺序将各工步
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