传动轴零件的数控车削加工工艺设计与手动编程【含三维Creo】【含CAD图纸】
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传动轴零件的车削加工工艺设计与编程摘 要 1952年，第一台数控机床问世， 随着制造业发展的需要，数控技术已经涉及制造业的领域不断扩大。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，对国际民生的一些重要行业国防、汽车等的发展起着越来越重要的作用。数控机床利用其出众的效率和精良的品质，在世界制造业起到了举足轻重的作用。数控机床它是采用计算机实现数字程序控制的技术，要想机床能够正常的运行，精准的加工出合格的产品，操作者必须会使用计算机的设定和编程。相对于传统普通机床来说高水平数控机床的出现也是对操作者的一种挑战。在金属加工机床中，数控车床的应用是相当广泛。目前市场上的数控车床能满足车削、钻孔、攻丝、铰孔的需要，大大提高了生产效率，减小了很多产品加工难度。本文中以一轴零件加工为例，从机床的选用、编程、车削参数及加工工艺路线等方面全方位的体现出轴零件加工的全过程。关键词 工艺分析加工方案车削参数工艺路线前 言机械制造业是是非常重要的产业链，在每个行业都是不可缺少的组成部分。通过机械制造的产品可以直接给当代人使用，例如食品行业。当然也可以为其它行业的提供生产需求，因此制造业必不可少。本次设计包含了两年来所学到知识的总结与概括，主要包括CAD制图，机械设计与制造基础，夹具设计等课程的重新学习和总结，这也是一次有意义的设计。也许在本次设计，也许因为我们只有理论的知识，有些地方却没有亲身去实践过，知识和技巧难免有些不足，但是通过了这次毕业设计也让我学到了很多以前没有学到的知识以及让我知道了在遇到困难的时候如何去应对，如何去解决的。本次设计让我知道自己的不足之处，但正因为这样才让我学到课本外的知识，让我知道遇到困难如何应对如何克服。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，恳老师们批评指正。31目 录摘 要1前 言2第一章 数控技术简介41. 1数控技术简介41.2、数控加工工艺简介61.3、CAD/CAM技术简介6第二章 零件加工工艺分析82.1零件图分析82.2 零件毛坯的选择92.3确定加工方案的原则102.4加工方案的确定112.5数控机床的选择112.6夹具选择122.7工具、量具的选择14第三章 刀具及切削用量的选择153.1刀具的选择和使用153.2 切削用量的选择163.3轴各工序切削参数的确定19第四章 工艺方案的确定和程序编制224.1切削加工工序的安排原则224.2 定位基准的选择224.3 工艺过程卡片23第五章 零件数控加工程序的编制245.1工序3245.2工序4255.3工序626第六章 结束语28第七章 致谢词29参考文献30第一章 数控技术简介1. 1数控技术简介1.11数控技术发展历史1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控车床，当时的数控装置采用电子管元件。1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为数控车( MC Machining Center)，使数控装置进入了第二代。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称MNC)，这是第五代数控系统。20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。1.12数控技术的发展趋势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，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面：1.高速、高精加工技术及装备的新趋势2.五轴联动加工和复合加工机床快速发展3.智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势1.13数控机床的特点及工作原理数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点：1、加工精度高，具有稳定的加工质量；2、可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；3、加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间4、机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的35倍）；5、机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；6、对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高.按照零件加工的技术要求和工艺要求，编写零件的加工程序，然后将加工程序输入到数控装置，通过数控装置控制机床的主轴运动、进给运动、更换刀具，以及工件的夹紧与松开，冷却、润滑泵的开与关，使刀具、工件和其它辅助装置严格按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作，从而加工出符合图纸要求的零件。数控机床一般由输入输出设备、CNC装置（或称CNC单元）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。如下图是数控机床的组成框图。1.2、数控加工工艺简介数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和，它包含了确定数控加工内容；进行工艺分析和零件图形的数学处理；制定工艺方案；选择数控机床的类型；确定工步和进给路线；选择或设计刀具、夹具和量具；确定切削参数；编写、校验和修改加工程序；编写加工工艺技术文件等方面内容。工艺设计的好坏直接影响了数控加工的尺寸精度和表面精度、加工时间的长短、材料和人工的耗费，甚至直接影响了加工的安全性。所以要切实掌握好数控加工工艺的内容和制定数控加工工艺的方法。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，在此基础上确定零件的加工方案，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、刀具的选择、切削用量的确定等。4、调整数控加工工序的程序。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、处理数控机床上部分工艺指令。1.3、CAD/CAM技术简介目前市场上CAD/CAM软件有很多种,其中CAD、Solidworks、UG、Pro/E、CATIA和Inventor的应用较为广泛。但是在国内外的应用有着很大的差别,下面将分别介绍CAD/CAM在国内外的使用状况。CAD/CAM在国外的应用较早,主要用于产品的设计开发和工程的设计。在美国从事CAD/CAM系统开发和销售的公司有几千家,销售量也在以每年20%30%的速度增长。20世纪50年底第一台数控车床的应用标志着CAD技术应用的开始;20世纪60年代,自动编程语言APT的诞生使得CAD和CAM产生了最初的集成,MIT人机对话图形通信系统论文的宣读,标志着交互式CAD的开端;20世纪70年代,进入CAD/CAM的早期实用阶段,主要用于机械、建筑以及船舶和电子等大中型企业中,比较著名的系统有英国的Romuous系统;80年代起计算机技术有了大幅度的提高,CAD/CAM技术向着实体造型和特征建模方向发展,随着工程数据库的发展,商品化的软件也在这时相运而生;到90年代,该技术已经向着更加智能化、标准化和集成化的方向发展,并且在各个相关行业中得到了广泛的应用。20世纪60年代我国才开始从国外引进该技术,直到70年代才开始应用,但是由于计算机水平水平的限制,该技术仅仅被用来做产品设计时的分析计算。90年代我国开始自主开发CAD/CAM软件,并且得到了快速的发展。据统计1992年申报参加CAD软件测评的企业超过350家,经过不断的发展和市场竞争,CAD软件的功能日臻完善。但是到99年申报测评的CAD软件已经不多于5家企业,这时国内软件与国外软件共同分割市场;进入21世纪,国家政策的改变,使得我国制造业开始具备在现有软件的基础上根据自身企业的特点,开发适合自身使用的计算机辅助设计/制造/管理系统,从而国内CAD产品也向着产业化、系统化和集成化的方向发展。第二章 零件加工工艺分析2.1零件图分析 零件二维图零件主体为回转体零件，回转体的加工内容主要包括端面，外圆及键槽的加工，零件尺寸精度较高，在加工时务必设法保证尺寸公差及形位公差，零件由两处放大图，详细表达了零件的键槽具体情况，此处加工时需要选用带有相对应铣槽刀具，零件的基本尺寸公差在7级以上，精车即可达到要求，有两处要求尺寸为Ra0.8，表面粗糙度要求较高，在精车时留0.3mm加工余量在后序中使用磨削或得最终的加工表面。2.2 零件毛坯的选择2.21零件材料分析零件要求材料为40Cr，40Cr是我国GB的标准钢号，40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好，该钢价格适中，加工容易，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性这种钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械零件，该零件经过粗车之后进行调质处理，也是加工中获得了较好的切削性能。对这种钢进行调质处理后，可以用于制造承受中等负荷或者是中等速度工作的机械零件，如汽车的转向节、后半轴以及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键套、顶尖套等；经过淬火处理以及中温回火处理后的零件，可以用于制造承受高负荷、冲击及中等速度工作的零件，如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等；经淬火处理以及低温回火处理后，一般用于制造承受重负荷、低冲击及具有耐磨性、截面上实体厚度在以下的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等；经过调质处理，并高频表面淬火处理后，可以用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而无很大冲击的零件，如齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴、心轴、销子、连杆、 螺钉、螺帽、进气阀等。2.22毛坯的常见类型（一）铸件对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造，如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造成和离心铸造等。（二）锻件锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率较低，主要用于小批生产和大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。其锻造方法及工艺特点见表3-9。（三）型材型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。（四）焊接件焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。但其抗振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。（五）其它毛坯其它毛坯包括冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。2.23毛坯的选择 轴零件结构较为简单，在力学性能要求不高的情况下可以直接使用热轧圆钢作为毛坯，此零件可以使用30640mm的热轧圆钢作为毛坯。2.3确定加工方案的原则 加工方案又称工艺方案，数控机床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路线等内容。在数控机床加工过程中，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，在对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。只有这样，才能使所制定的加工方案合理，从而达到质量优、效率高和成本低的目的。 制定加工方案的一般原则为：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。2.4加工方案的确定加工方案又称工艺方案，而对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。这样，才能使所制定加工方案合理，达到质量优、效率高和成本低目。方案一：备料调质处理粗车零件左端精车零件左端28处留余量切外槽掉头装夹工件粗车零件右端精车零件右端28处留余量切外槽磨28处外圆去毛刺清洗终检入库。2.5数控机床的选择2.51机床选择的注意事项通过以上对零件的工艺分析，可知加工此零件需要的设备主要为车床，对于设备的型号的选择主要考虑一下几个方面：1) 机床的加工范围：例如机床的回转直径或者加工行程是否能够满足零件的机构需求。2) 机床的加工精度：所选择的机床的加工精度必须大于零件的加工精度，这样才能够保证零件加工的可靠性3) 机床的切削速度范围：主要体现在机床的主轴转速，一般来说较大的回转直径的设备，转速都比较低，而较小的回转直径的设备转速较高，从切削速度的角度来看，较大的设备是不适合加工较小尺寸的零件。4) 机床的切削功率：机床所提供的切削力必须保证零件的顺利加工，也就是说机床提供的切削力必须大于零件的切削抗力。5) 机床的刚性6) 机床的经济性:在满足上述条件的情况下，竟可能选择成本较低的设备，这样可以大大降低生产成本。2.52机床的具体型号确定选择机床为CK-6132A普通型数控机床，数控系统是FANUC 0i。其该数控机床CK-6132A的主要参数见表2-1 5：表2-1 机床主要参数项 目技术参数床身上最大件回转直径320 mm拖板上最大件直径160 mm最大工件长度100 / 3000 mm主轴转速范围70-2000 rpm主轴通孔直径38 mm主轴内孔锥度MT5主轴外端锥体锥度D4刀架刀位数4车刀刀杆最大尺寸18x18尾座套筒内孔锥度MT3尾座套筒最大移动距离100mm主电机功率2.2kw车床外形尺寸（长宽高）1800/20509501680mm车床毛重840kg/1000kg电机最小设定单位 步进/伺服纵向（Z）横向（X）0.01/0.001 mm0.005/0.001 mm刀杆快移速度纵向（Z）横向（X）3m / 7.6m / min.2m / 7.6min.2.6夹具选择2.61夹具的种类机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。夹具按照用途可分为以下几类：1）通用夹具通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，车床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。2）专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。3）通用可调夹具和成组夹具其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。4）组合夹具组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。5）随行夹具随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。2.62常见的装夹方式1) 四爪单动卡盘装夹。这种卡盘夹紧力大，但找正比较费时，使用装夹大型或形状不规则的工件。2) 三爪定心卡盘装夹。这种卡盘能自动定心，不需要花费过多时间找正，装夹效率比四爪单动卡盘高，但夹紧力没有四爪单动卡盘大，适用于装夹中小型规则工件。3) 两顶尖装夹。装夹方法比较方便，不需找正，装夹精度高。适用于装夹精度要求较高（如同轴度要求）、必须经多次装夹才能加工好的较长的工件，或工序较多的工件。4) 一夹一顶装夹。这种方法装夹工件比较安全，能承受较大的切削力，适用于装夹较重、较长的工件。 5) 芯轴装夹，此此种装夹主要针对薄壁套类零件。2.63 夹具的确定 依据零件毛料的状态和数控机床的安装要求，应选取能保证加工质量、满足加工需要的夹具。轴属于轴类零件，该零件为单件下批量生产应选用通用夹具，夹紧棒料，有利于零件的加工，该零件属于棒料类零件，形状较简单、尺寸较小、所以只需选择三爪自定心卡盘即可，在磨床磨削外圆时，可以选用两顶尖装夹。2.7工具、量具的选择加工零件图所选用加工工具、量具见表序号名称规格精度/mm数量1游标卡尺0800mm0.0212外径千分尺2550mm0.0113计算器科学计算器14其他辅助工具铜皮若干、油石等第三章 刀具及切削用量的选择3.1刀具的选择和使用3.11刀具的选择原则刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响零件的加工质量，应考虑以下方面：1、根据零件材料的切削性能选择刀具。如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件，建议选择耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。2、根据零件的加工阶段选择刀具。即粗加工阶段以去除余量为主，应选择刚性较好、精度较低的刀具，半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主，应选择耐用度高、精度较高的刀具，粗加工阶段所用刀具的精度最低、而精加工阶段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工选择相同的刀具，建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具，因为精加工淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损，涂层磨损修光，继续使用会影响精加工的加工质量，但对粗加工的影响较小。3、 根据加工区域的特点选择刀具和几何参数。在零件结构允许的情况下应选用大直径、长径比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有足够的向心角，以减少刀具和切削部位的切削力。3.12选用刀具的确定此零件加工使用的刀具汇总如下：序号刀具号刀具名称规格加工面备注1T01外圆车刀粗车刀端面、外圆2T02外圆车刀精车刀外圆3T03切槽刀3mm外槽4T04螺纹刀60度螺纹5T016mm立铣刀合金铣刀铣键槽3.2 切削用量的选择3.21切削用量的选用原则切削用量是切削时各运动参数的总称，包括切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度）。与某一工序的切削用量有密切关系的刀具寿命（见金属切削原理），一般分为该工序单件成本最低的经济寿命和最大生产率寿命两类。按前者选择的切削用量称为最低成本切削用量，这是通常使用的；按后者选择的切削用量称为最大生产率切削用量，一般在生产任务紧迫时使用。 数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速n或切削速度vc（用于恒线速度切削）、进给速度vf或进给量f。这些参数均应在机床给定的允许范围内选取。 粗车时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。 选择切削用量时应首先选取尽可能大的背吃刀量ap，其次根据机床动力和刚性的限制条件，选取尽可能大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度vc。增大背吃刀量ap可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑。(2) 精车时，对加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀。选择精车的切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础土尽量提高生产率。因此，精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量和进给量，并选用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3.22确定背吃刀量 粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀尽可能切除全部余量。也可分多次走刀。精加工的加工余量一般较小，可一次切除。在中等功率机床上，粗加工的背吃刀量可达810mm；半精加工的背吃刀量取0.55mm；精加工的背吃刀量取0.21.5mm。3.23 确定主轴转速 切削速度vc可根据己经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度进行选取。实际加工过程中，也可根据生产实践经验和查表的方法来选取。 粗加工或工件材料的加工性能较差时，宜选用较低的切削速度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能较好时，宜选用较高的切削速度。切削速度vc确定后，可根据刀具或工件直径（D）按公式 ： n=l000vc/D来确定主轴转速n（r/min）。 硬质合金刀具切削用量推荐表刀具材料工件材料粗加工精加工切削速度mm/min进给量（mm/r）被吃刀量mm切削速度mm/min）进给量（mm/r）被吃刀量mm硬质合金或涂层硬质合金碳钢2200.232600.10.4低合金钢1800.20.2332202200.10.10.4高合金钢1200.231600.10.4铸铁800.20.2331401400.10.10.4不锈钢800.221200.10.2钛合金400.30.21.51.560600.10.10.4灰铸铁1200.30.3221501500.150.150.5球墨铸铁1000.20.321201200.150.150.5铝合金 16000.21.516000.10.5常用切削用量推荐表工件材料加工内容背吃刀量apmm切削速度vcmmin-1进给量f/mmr-l刀具材料碳素钢b600MPa粗加工5-760800.20.4YT类粗加工2-3801200.20.4精加工2-61201500.10.2碳素钢b600MPa钻中心孔500800rmin-1W18Cr4V钻孔25300.10.2切断（宽度5mm）701100.10.2YT类铸铁HBS200粗加工50700.20.4YG类精加工701000.10.2切断（宽度5mm）50700.10.23.24确定进给速度 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：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100200mm/min范围内选取。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/min，范围内选取。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2050mm/min范围内选取。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。切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度，材料，刀具的材料和刀具的耐用度等因素： 式中:切削速度，单位为mm/min；刀具的直径或工件的直径，单位为mm。参数、都由实验确定，也可参考有关切削用量手册选用。车直线和圆弧轮廓时。切削进给速度也可由机床操作者根据被加工工件表面的具体情况进行手动调整，以获得最佳切削状态。3.3轴各工序切削参数的确定3.31工序3：粗车左端外圆 已知毛坯被加工长度为345mm，最大加工余量为Zmax=5mm,可一次切削，切削深度ap=2mm确定进给量f：根据工艺手册），确定粗车fz=0.1mm/r切削速度： 参考有关手册，确定V=100m/min当nw=1270r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fznz=0.11270=127(mm/min)3.32工序3：精车左端外圆 已知毛坯被加工长度为345mm，最大加工余量为Zmax=0.3mm,可一次切削，切削深度ap=2mm确定进给量f：根据工艺手册），确定粗车fz=0.05mm/r切削速度： 参考有关手册，确定V=100m/min当nw=1905r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fznz=0.051905=95(mm/min)3.33工序3：切槽 选用3mm外圆切槽刀，确定进给量f：根据工艺手册），确定粗车fz=0.05mm/r切削速度：参考有关手册，确定V=80m/min当nw=979r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fznz=0.05979=49(mm/min)3.34工序4：粗车右端外圆 已知毛坯被加工长度为290mm，最大加工余量为Zmax=7mm,可一次切削，切削深度ap=2mm确定进给量f：根据工艺手册），确定粗车fz=0.1mm/r切削速度： 参考有关手册，确定V=100m/min当nw=1270r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fznz=0.11270=127(mm/min)3.35工序4：精车右端外圆 已知毛坯被加工长度为345mm，最大加工余量为Zmax=0.3mm,可一次切削，切削深度ap=2mm确定进给量f：根据工艺手册），确定粗车fz=0.05mm/r切削速度： 参考有关手册，确定V=100m/min当nw=1905r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fznz=0.051905=95(mm/min)3.36工序4：切槽 选用3mm外圆切槽刀，确定进给量f：根据工艺手册），确定粗车fz=0.05mm/r切削速度：参考有关手册，确定V=80m/min当nw=979r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fznz=0.05979=49(mm/min)3.37工序5：磨外圆 已知毛坯被加工长度为87 mm，确定进给量f：根据工艺手册），确定fz=0.02mm/r切削速度：参考有关手册，确定V=250m/min，砂轮直径350 当nw=2270r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fznz=0.02270=45.5(mm/min)3.38工序6：铣键槽 已知毛坯被加工长度为30mm，最大加工余量为Zmax=4mm,可一次切削，切削深度ap=1mm确定进给量f：根据工艺手册），确定fz=0.1mm/r切削速度： 参考有关手册，确定V=100m/min当nw=3980r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fznz=0.13980=398(mm/min)第四章 工艺方案的确定和程序编制4.1切削加工工序的安排原则1基面先行原则 在设计加工时，应优先考虑加工用作精基准的表面，这是由装夹误差来决定的。因为定位基准的表面越精确，装夹误差就会越小，所以对于零件的加工，总是先对定位基准面进行粗加工和半精加工，如果有需要，还要对其进行精加工。2先粗后精原则 对于加工顺序，一般是按照这个顺序进行，粗加工半精加工精加工光整加工，这样做的目的是为了逐步提高加工表面的精度，并且可以减少表面粗糙度。3先主后次原则 主要表面指的是待加工零件上的工作面及对装配精度要求较高的表面，应当优先考虑加工。而次要表面指的是自由表面、键槽、紧固用的螺孔和光孔等表面，其精度要求不高，可以在工件加工过程中穿插着进行，实际操作中可以安排在主要表面达到一定精度后，最终精加工之前加工。4先面后孔原则对于箱体类、支架类、机体类的零件，一般先面后孔的加工原则。这样安排加工顺序，不仅可以用加工过的平面定位，增加稳定性和可靠性；同时也可以很轻松的在加工过的平面上加工孔，并能提高孔的加工精度。4.2 定位基准的选择4.21粗基准的选择定位基准是工件在定位时所依据的基准。它的选择原则是：尽量选择在零件上的设计基准作为定位基准；一次装夹就能够完成全部关键精度部位的加工。定位基准，是在加工中确定工件位置所用的基准。它分为粗基准和精基准。选择粗基准应掌握以下五个基本原则4：（1）保证工件加工表面与不加工表面的相互位置精度，选择不加工表面作为粗基准；（2）保证重要表面的余量均匀；（3）选择余量最小的表面未粗基准；（4）选择平整光洁的表面作为粗基准；（5）不重复使用粗基准。4.22精基准的选择对于数控加工中精基准的选择对于工件加工所得的精度及加工质量也尤为重要。选择精基准也应掌握以下五个基本原则：（1）基准重合原则；（2）基准统一原则；（3）自为基准原则；（4）互为基准原则；（5）保证工件定位准确、加紧可靠、操作方便的原则。根据粗、精基准的选择原则，对于车销件，来先以毛坯表面作为粗基准，再以精加工后的外圆作为基准。4.3 工艺过程卡片见零件工艺过程卡片4.4工序卡片见零件加工工序卡片第5章 零件数控加工程序的编制5.1工序3T0101车外圆S1270M03主轴正转M8冷却液开G99每转进给方式G00X32Z2快速定位G71U1R1G71粗车循环G71P1Q2U0.3W0.2F0.1N1 G42 G01 X16 Z0 F0.08循环起点G01 X94W-19R19走轮廓G01 Z-17G01 W-133G01 X30W-200N2 X32G70P1Q2G70精车循环G0X200Z300快速退回M5主轴停转M9冷却液停止M1选择性停止T0202切外槽3MMS300M03主轴正转M8冷却液开G99每转进给方式G00X30Z2快速定位Z-125定位到切槽起点G1X26F0.05切槽G0X30退刀W1.8G1X26F0.05切槽G0X30退刀G0Z300退回安全平面M5主轴停转M9冷却液停止M30程序结束5.2工序4T0101车外圆S1270M03主轴正转M8冷却液开G99每转进给方式G00X32Z2快速定位G71U1R1G71粗车循环G71P1Q2U0.3W0.2F0.1N1 G42 G01 X25 Z0 F0.08循环起点G01 Z-17切削轮廓G01 X25G01 W-166.7X28N2 W-92.7G70P1Q2G70精车循环G0X200Z300快速退回M5主轴停转M9冷却液停止M1选择性停止T0202切外槽3MMS300M03主轴正转M8冷却液开G99每转进给方式G00X30Z2快速定位Z-16定位到切槽起点G1X14F0.05切槽G0X30退刀W1G1X14F0.05切槽G0X30退刀W-55定位到切槽起点G1X26F0.05切槽G0X30退刀W1.8G1X26F0.05切槽G0X30退刀W-78.5定位到切槽起点G1X26F0.05切槽G0X30退刀W1.8G1X26F0.05切槽G0X30退刀G0Z300退回安全平面M5主轴停转M9冷却液停止M1选择性停止T0303车螺纹S300M03主轴正转M8冷却液开G99每转进给方式G00X17Z2快速定位G92X15.5Z-25F2X15X14.8X14.6X14.4X14.2X14X14X14G0Z300退回安全平面M5主轴停转M9冷却液停止M30程序结束5.3工序6O0001铣键槽T1M6换1号刀G90G54G40G00
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