数控车床加工轴类零件的工艺分析

技术要求：以小批量生产条件编程。不准用砂布及锉刀等修饰表面。未注倒角0.5×45°。未注公差尺寸按GB1804-M。（说明：零件图中英文字母可根据实际情况定数据，为方便设计。A取19mm.B取29mm.C取17mm.D取21mm.E取23mm.）2.1零件分析2.1.1图1中的零件主要是由圆柱面、圆锥面、圆弧面、槽和螺纹组成，该零件的结构较为复杂，具有一定的加工难度。该零件的直径尺寸加工精度要求较高，Φ28±0.02mm,фmm,轴线长度的精度如5±0.04mm，27.5±0.04mm，粗糙度3.2μｍ，球面Sфmm。可控制球面形状精度30°的锥度等要求。在加工时为了保证其尺寸精度应取其中间值分别取值为Φ28，ф23.005mm长度5mm，27.5mm，球Sф29.015mm即可。[注：上述坐标值是以半径值给出的。形式如（X，Z）]2.1.2在轮廓曲线上，有四处圆弧依次相连，既过象限又改变进给方向的轮廓曲线。为了保证其轮廓曲线的准确性，通过计算到端部R5mm的圆弧与直线的切点坐标为（2.922，0），与R17mm的圆弧切点坐标为（7.791，-6.136），R17与Sф29mm的切点坐标为（11.210，-20.791），Sф29mm与R5mm的切点为（12.271，-37.739），R5mm与ф23mm的切点坐标为（11.5，-40.406）。[注：上述坐标值是以半径值给出的。形式如（X，Z）2.2工件装夹为便于装夹，保证工件的定位准确、稳定，夹紧方面可靠，支撑面积较大，零件的左端是螺纹，中段最大的直径的圆柱ф28mm。右端是依次相连的圆弧，显然右端都是圆弧相连不可能装夹，所以应留在最后加工，应先装夹毛坯加工出左端螺纹及圆柱ф28mm。调头装夹ф28mm的圆柱加工右端圆弧，毛坯选ф30×120mm。在进行工件装夹时采用三爪自定心卡盘装夹、调头加工来实现工件的夹紧。图2加工螺纹的装夹图图3加工圆弧的装夹图2.3刀具选用以及切削用量的确定根据零件的结构特征和加工表面特征进行加工刀具的选用。选用93°菱形外圆车刀对端面、倒角、锥台面、圆弧、球的进行加工及工件的粗车加工和精车加工。采用切槽刀（宽度为4mm）进行工件的切槽。采用60°外螺纹车刀车螺纹。粗车零件的外轮廓时，背吃刀量ap=2mm，主轴转速为n=800r/min，进给速度F=150mm/min；精车零件外轮廓时，背吃刀量ap=0.2mm，主轴转速为n=1500r/min，进给速度为F=50mm/min；切槽主轴转速为300r/min，进给速度为F=30mm/min；螺纹粗车时选ap=0.4mm，主轴转速为n=300r/min，进给速度为F=100mm/min；螺纹精车时选ap=0.1mm，主轴转速为300r/min，进给速度为F=50mm/min。2.4加工方案和加工工序的确定2.4.1加工方案的确定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。选择数控机床HNC-CK6140加工实物图见附录一。零件上精度比较高的表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案：①直接用三抓卡盘装夹、调头加工。②用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖，经试验论证第二种方案装夹困难，对刀、退刀及换刀相当困难，所以在这里选择第一种方案加工，能够保证其技术要求。2.4.2加工工序的确定工序划分有三种方法：①按零件的装夹定位方式划分工序

；②按粗、精加工划分工序

；③按所用的刀具划分工序。由于零件需要调头加工，所以按零件的装夹定位方式划分工序比较符合该零件的加工工序，且能保证两次装夹的位置精度，每一次装夹为一道工序。该零件只需调头前、后加工两道工序即可完成所有的加工表面，且能保证各尺寸精度及表面粗糙度。因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易划分工歩；这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易：①车削螺纹端的工歩为:93°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀车削1.5×45°的倒角，ф21×25mm─→端面ф28mm─→圆柱ф28mm─→30°的锥台面─→ф23×10mm─→切槽刀切槽5×1.5mm─→外螺纹车刀车削MD×1.5mm。②车削圆弧端的工歩为：93°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀圆弧R5mm─→圆弧R17mm─→球ф29mm─→圆弧R5mm─→ф23×5mm─→切槽刀切槽5×1.5mm2.5加工路线分析在数控加工中，刀具对好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；（2）使数值计算简单，以减少编程工作量；（3）应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空行程时间。（4）确定加路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定一次走刀，还是多次走刀来完成所有加工表面，具体综合上面进给线的特点再根据具体零件具体分析，确定该零件的进给路线有两步。如下图所示：第一步:车削带有的螺纹的一端，从右到左先粗车外形ф21mmm、ф28mm、ф23mm到槽5±0.04mm的左端面处后，精车外形路线同粗车一样，再换刀切削5×1.5mm的槽，最后再换刀切削螺纹。如图螺纹加工路线。第二步:车削带有圆弧的一端，从右到左先粗车外形R5mm、R17mm、ф29mm到ф23mm后2mm后精车外形路线同粗车一样。最后切削5±0.04mm的槽。如图螺纹加工路线。3程序的编制及模拟运行3.1程序的编制注；程序编制中有关数值单位一律采用毫米(mm)制。程序段号程序内容程序注释001%0001；程序起始行N01T0101；右端面外圆车刀N02M03S800；主轴正转N03G00X35Z3；循环起点N04M08；开切削液N05G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150；粗车轮廓N06G00X18Z3S1000；快速定位N07G01Z0F50；精车起点N08X21Z-1.5；精车倒角N09Z-25；精车ф21的外圆N10X28；精车ф28的端面N11Z-38.169；ф28的外圆表N12X23.05Z-47.5；30°的锥面N13G01W-10；фE的外圆面N14G00X100；退刀快速定位N15Z100；退刀快速定位N16T0202；换切槽刀N17G00X32Z-25；快速定位N18G01X18F10；切槽至ф18N20G04P3；暂停修光N21G00X25；快速定位N22W1.5；快速定位N23G01X21；倒角起点N24X18W-1.5；倒角1.5N25G04P3；暂停修光N26G00X100；退刀快速定位N27Z100；退刀快速定位N28T0303；换外螺纹车刀N29G00X30Z3S300；车螺纹循环起点N30G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5；车螺纹N31G00X100Z100；退刀快速定位N32M09；关切削液N33M05；主轴停转N34M30；程序结束并返回002%0001

N01T0101；右端面外圆车刀N02M03S800；主轴正转N03G00X30Z3；循环起点N04M08；开切削液N05G71UI1R2P06Q12E0.2F200；粗车轮廓N06G00X5.844Z3S1000；快速定位N07G01Z0F80；精车起点N08G03X15.582Z-6.136R5；精车R5的圆弧N09G02X22.420Z-20791R17；精车R17的圆弧N10G03X24.542Z-37.739R14.508；精车ф29的圆弧N11G02X23.05Z-40.406R5；精车R5的圆弧N12G01Z-44；фE的外圆面N13G000X100；退刀快速定N14Z100；退刀快速定位N15T0202；换切槽刀N16G00X35Z-46.5；快速定位N17G01X19F10；切槽至ф19N18G04P3；暂停修光N19G00X35；退刀N20Z-47.5；快速定位N21G01X19；切槽至ф19N22G04P3；暂停修光N23G00X100；退刀N24Z100；退刀N25M09；关切削液N26M05；主轴停转N27M30；程序结束并返回3.2模拟运行数控加工程序编制好后将其输入数控车床，然后对刀，在将机床锁住进行程序校验，仔细观察其模拟加工路线是否有干涉、过切、出错等现象，若有应及时对程序错误处进行修改，修改后保存，再次调出修改后的程序进行校验，直到程序万无一失，没有任何错误的情况下方可进行自动加工。（注：这个环节是必不可少的，否则会发生打刀等损坏机床其它部件的情况，直接影响机床的加工精度及寿命，更严重的是存在人身安全隐患。）3.3零件加工及检测装夹好毛坯，调出编制好的程序，直接进行自动加工直至程序结束。将加工好的零件卸下，用游标卡尺、千分尺对零件的尺寸精度及粗糙度进行检测。看是否达到零件的技术要求即可。结论通过这次对零件图的完整工艺分析和编程设计，我摆脱了以前单纯的理论知识学习状态，让我把所学与实际紧密的相结合起来，锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的各方面能力都得到了锻炼和提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。致谢在本论文的写作过程中，我的导师崔焰老师倾注了大量的心血，从最初的定题，到资料收集，到写作、修改，到论文定稿，她给了我耐心的指导和无私的帮助，在此我表示衷心感谢。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。主要参考文献[1]吴立军,周超明.数控加工技术基础[M].国防工业出版社，2015[2]冼进.数控车床操作基础与应用实例[M].电子工业出版社，2012[3]王风平.机械制造工艺学[M].机械工业出版社，2012[4]邓文英，宋力宏.金属工艺学[M].高等教育出版社，2016附

录主要仪器设备：1.数控车床：2.游标卡尺：3.千分尺：目录1 公司概况 31.1 公司 31.2 主要经营范围 31.3 企业形象与文化 32 产品服务 32.1 主题婚礼策划（甜蜜浪漫、服务贴心周到） 32.2 个性求婚策划（独具匠心、量身定做、无限创意） 32.3 外包项目 42.4 各种主题婚礼策划案例欣赏 42.5 各种个性求婚策划案例欣赏 43 市场与竞争 53.1 婚庆策划前景分析 53.2 目标顾客描述 63.2.1 各种需要举办婚礼的新人，主要承办中小型婚礼，主打个性化婚礼 63.2.2 所有需要向其爱人求爱求婚的顾客，为其提供个性化策划与协助 63.2.3 威胁 63.2.4 人口分析 73.3 SWOT分析 84 营销计划 84.1 产品设计 84.2 产品开发 94.2.1 基本客服 94.2.2 自助式客服 94.2.3 个性化客服 94.2.4 纵向一体化 94.3 定价策略 104.4 营销策略 104.4.1 市场营销战略 104.4.2 市场销售策略 114.5 品牌策略 134.5.1 树立品牌策略 134.5.2 强化品牌策略 144.5.3 延伸品牌策略 144.6 营销过程的管理与控制 154.6.1 对营销人员的管理和控制 154.6.2 年度计划控制 154.6.3 盈利性控制 164.6.4 对顾客满意程度的控制 165 生产运营管理 165.1 选址 165.2 服务经营策略 175.3 特色三步服务经营策略 176 公司组织架构 176.1 公司性质 176.2 组织形式 186.3 部门职责 186.4 公司管理 186.5 创新机制 197 财务分析与评价 197.1 资金计划 197.1.1 资金规模 197.1.2 资金来源 207.1.3 资金使用 207.1.4 权益资金撤出方式与股利计 207.1.5 本公司退出机制 207.2 成本计划及盈利预测 217.2.1 基本财务假设 217.2.2 成本及费用计划 217.2.3 盈利预测 217.3 预计财务报表 227.3.1 预计利润表 227.3.2 预计资产负债表 227.4 财务分析 237.4.1 基本盈利能力指标 237.4.2 投资回收期（n） 247.4.3 投资净现值（NPV） 248 风险与对策 248.1 市场风险与对策 248.1.1 竞争者 258.1.2 需求风险 258.2 管理风险与对策 258.3 财务风险与对策 258.4 政策风险与对策 258.5 其它风险与对策 259 附录 26目录目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章总论 41.1项目概况 41.2编制依据 51.3项目建设内容及规模 51.4项目投资概算及资金筹措 141.5产品方案 151.6原材料及动力 161.7主要技术经济指标 171.8项目实施进度 181.9研究结论 18第二章项目建设背景和必要性 192.1项目建设背景 192.2项目建设必要性 20第三章市场分析和预测 223.1市场现状 223.2**县市场 233.3全国市场 233.4鸡肉市场分析 243.5鸡蛋市场分析 243.6有机肥市场分析 243.7销售预测 25第四章项目区概况 264.1项目区基本情况 264.2项目区畜牧业生产现状 274.3水、电、路、通讯、技术等条件 27第五章项目建设方案 295.1项目建设原则 295.2项目设计依据的规范与规程 295.3项目设计方案 305.4工程设计标准 335.5技术标准 365.6设备选型 53第六章消防安全 576.1消防依据 576.2消防工作程序 576.3消防安全流程 59第七章节水与节能 607.1节水工程与科技措施 607.2养殖节能措施 617.3饲料加工节能措施 617.4电气节能措施 62