毕业设计-内孔轴JD-1的数控加工工艺分析与编程

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1、酒 泉 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计论 文2021 级 机械制造与自动化 专业题 目： 内孔轴JD1数控加工工艺 分析与编程 毕业时间： 二一三年六月 学生姓名： 王咏生 指导教师： 赵吉虎 班 级： 10机制1班 2012年 12月20日 内孔轴JD-1的数控加工工艺分析与编程摘 要 随着数控技术的不断开展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业IT、汽车、轻工、医疗等的开展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主题。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程

2、前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择适宜的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题如对刀点、加工路线等也需要一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案确实定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，加工效率，简化工序等方面的优势。关键词 : 零件工艺分析 ;加工方案 ;工艺路线;车削编程JD-1 the bor axis CNC machining process analysis and programmingAbstractWith the continuous developmen

3、t of numerical control technology and applications expand, CNC machining technology on the economy of a number of important sectors (IT, automotive, light industrial, medical, etc.) play an increasingly important role, since the efficiency, quality is the theme of advanced manufacturing technology.

4、High-speed, high-precision machining technologies can greatly enhance efficiency, improve product quality and grades, shorten the production cycle and improve market competitiveness. For NC processing, whether automatic or manual programming programming, programming before the processing of parts fo

5、r process analysis, formulation and processing programmes, selecting the right tool to determine the cutting parameters, on a number of technology issues (such as on the knife point, processing line, etc.) also needs some work. And process mastery control precision, to processing the qualified produ

6、ct. This article in accordance with the characteristics of CNC machine tools, tailored to specific parts, a process of analysis, determination of tooling programme, tool and cutting parameters selection, determine the order and processing lines for processing, the processing efficiency, simplify pro

7、cesses, and other benefits.Keywords：Technology; Processing scheme; Route; Tuming programming目 录一、绪论1二、零件的分析5一零件的尺寸标注分析6(二)零件的几何要素分析6三零件的技术要求分析6三、机床、毛坯及夹具确实定6一机床的选择6二毛坯确实定71常见的毛坯种类72.毛坯选择时应考虑的因素83毛坯确实定8三)夹具的选择81夹具确实定92.零件基准与加工定位基准9四、刀具的选择10一该零件加工所用的刀具10二刀具图10五、切削用量确实定12一背吃刀量ap的选择12二主轴转速的选择13三进给速度vf的选

8、择13六、工艺路线及其工艺卡片13一工艺路线确实定131.外表加工方法的选择132加工顺序的安排133工艺路线确实定14二工艺路线图15三工艺卡片的制定19七、数控编程27一数控编程的定义及分类271数控编程的定义272数控编程的分类27二编程原点确实定27三加工程序清单281工序的加工程序清单282工序的加工程序清单29八、仿真加工30九、可能出现废品的原因分析33一废品的定义331外表粗糙度偏大332工件夹伤及夹紧变形333形位公差超差334尺寸精度超差33二质量超差的解决方法33结束语35致 谢36参考文献37一、绪论一数控技术是数字化制造和制造自动化的核心技术支持科学技术和社会生产的不

9、断开展，机械制造技术发生了深刻的变化，机械产品的结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品的生产设备提出了三高高性能、高精度和高自动化的要求。在机械产品中，单件和小批量产品占到70%80%。由于这类产品的生产批量小、品种多，一般都采用通用机床加工。当产品改型时，加工所用的机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而且通用机床的自动化程度不高，根本上由人工操作，难于提高生产效率和保证产品质量。要实现这类产品的自动化成为机械制造业中长期未能解决的难题。现代机械产品的一些关键零部件，如在造船、航天、航空、机床及国防部门的产品零件，往往都精度复杂、加工批量小、改型频繁，显然不能在专用机

10、床或组合机床上加工。而借助靠模和仿行机床，或者借助划线和样板用手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率受到很大限制。特别对空间的复杂曲线曲面，在普通机床上根本无法实现。数控机床的研制始于20世纪40年代末。1952年美国PARSONS公司与麻省理工学院MIT合作研制了第一台三坐标立式数控铣床。该机床的研制成功是机械制造行业中一次技术革新，使机械制造业的开展进入了一个新的阶段。二数控技术的开展的几个主要阶段数控机床产生后随着微电子技术和计算机的开展1952年至1959年：第一代数控系统，采用电子管元件。20世纪60年代前期：第二代数控系统，采用晶体管元件。20世纪60年代后期：第三代数控系统，采

11、用集成电路。20世纪70年代前期：第四代数控系统，采用大规模集成电路和小型通用计算机。20世纪70年代后期开始：第五代数控系统，采用微处理器和微型计算机。数控机床经历的5个时代可以分为2个阶段。第一、二、三代数控系统主要由电器的硬件和连线组成，所以称之为接线逻辑数控系统Wired Logic NC或硬数控系统。它的特点是具有很多的硬件电路和连接接点，电路复杂，可靠性不好，这是数控系统开展的第一阶段。第四、五两代数控系统主要是由计算机硬件和软件组成，所以称之为CNC系统。它的特点是控制和运行主要由软件来完成，容易扩大功能、柔性好、可靠性高，因此也称为软数控系统。我国数控技术起步于1958年，近5

12、0年的开展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式开展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的根底条件的限制，数控技术的开展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五、“七五期间以及“八五的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。第三阶段是在国家的“八五的后期和“九五期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五末期，国产数控机床的国内市场占有率达50%，配国产数控系统普及型也到达了10%。三数控机床和数控系统的开展 随着先进生产技术的开展，要求现代数控机床向高速度、高精度、高可靠性、智能化和更完善的功

13、能方向开展。1.高速度、高精度化高速化指数控机床的高速切削和高速插补进给，目标是在保证加工精度的前提下，提高加工速度。这不仅要求数控系统的处理速度快，同时还要求数控机床具有大功率和大转矩的高速主轴、高速进给电动机、高性能的刀具、稳定的高频动态刚度。 高精度包括高进给分辨率、高定位精度和重复定位精度、高动态刚度、高性能闭环交流数字伺服系统等。数控机床由于装备有新型的数控系统和伺服系统，使机床的分辨率和进给速度到达0.1m(24mmin)，lm(100240mmin)，现代数控系统已经逐步由16位CPU过渡到32位CPU。日本产的FANUCl5系统开发出64位CPU系统，能到达最小移动单位0.1m

14、时，最大进给速度为100mmin。FANUCl6和FANUCl8采用简化与减少控制根本指令的RISC(Reduced Instruction Set Computer)精简指令计算机，能进行更高速度的数据处理，使一个程序段的处理时间缩短到0.5ms，连续lmm移动指令的最大进给速度可到达120mmin。 本交流伺服电动机已装上每转可产生100万个脉冲的内藏位置检测器，其位置检测精度可到达0.01mm脉冲及在位置伺服系统中采用前馈控制与非线性控制等方法。补偿技术方面，除采用齿隙补偿、丝杠螺距误差补偿、刀具补偿等技术外，还开发了热补偿技术，减少由热变形引起的加工误差。 2.“开放式 要求新一代数控

15、机床的控制系统是一种开放式、模块化的体系结构：系统的构成要素应是模块化的，同时各模块之间的接口必须是标准化的； 系统的软件、硬件构造应是“透明的、“可移植的； 系统应具有“连续升级的能力。为满足现代机械加工的多样化需求，新一代数控机床机械结构更趋向于“开放式：机床结构按模块化、系列化原那么进行设计与制造，以便缩短供货周期，最大限度满足用户的工艺需求。数控机床的很多部件的质量指标不断提高，品种规格逐渐增加、机电一体化内容更加丰富，因此专门为数控机床配套的各种功能部件已完全商品化。3.智能化 所谓智能化数控系统，是指具有拟人智能特征，智能数控系统通过对影响加工精度和效率的物理量进行检测、建模、提取

16、特征、自动感知加工系统的内部状态及外部环境，快速做出实现最正确目标的智能决策，对进给速度、切削深度、坐标移动、主轴转速等工艺参数进行实时控制，使机床的加工过程处于最正确状态。(1在数控系统中引进自适应控制技术。数控机床中因工件毛坯余量不匀、材料硬度不一致、刀具磨损、工件变形、润滑或冷却液等因素的变化将直接或间接影响加工效果。自适应控制是在加工过程中不断检查某些能代表加工状态的参数，如切削力、切削温度等，通过评价函数计算和最正确化处理，对主轴转速、刀具(或工作台)进给速度等切削用量参数进行校正，使数控机床能够始终在最正确的切削状态下工作。(2设置故障自诊断功能。数控机床工作过程中出现故障时，控制

17、系统能自动诊断，并立即采取措施排除故障，以适应长时间在无人环境下的正常运行要求。(3具有人机对话自动编程功能。可以把自动编程机具有的功能，装入数控系统，使零件的程序编制工作可以在数控系统上在线进行，用人机对话方式，通过CRT彩色显示和手动操作键盘的配合，实现程序的输入、编辑和修改，并在数控系统中建立切削用量专家系统，从而到达提高编程效率和降低操作人员技术水平的要求。(4应用图像识别和声控技术。由机床自己区分图样，并自动地进行数控加工的智能化技术和根据人的语言声音对数控机床进行自动控制的智能化技术。4.复合化 复合化加工，即在一台机床上工件一次装夹便可以完成多工种、多工序的加工，通过减少装卸刀具

18、、装卸工件、调整机床的辅助时间，实现机多能，最大限度提高机床的开机率和利用率。60年代初期，在一般数控机床的根底上开发了数控加工中心MC，即自备刀库的自动换刀数控机床。随着数控技术的不断开展，打破了原有机械分类的工艺性能界限，出现了相互兼容、扩大工艺范围的趋势。复合加工技术不仅是加工中心、车削中心等在同类技术领域内的复合，而且正向不同类技术领域内的复合开展。多轴同时联动移动，是衡量数控系统的重要指标，现代数控系统的控制轴数可多达16轴，同时联动轴数已到达6轴。高档次的数控系统，还增加了自动上下料的轴控制功能，有的在PLC里增加位置控制功能，以补充轴控制数的缺乏，这将会进一步扩大数控机床的工艺范

19、围。 5.高可靠性高可靠性的数控系统是提高数控机床可靠性的关键。选用高质量的印制电路和元器件，对元器件进行严格地筛选，建立稳定的制造工艺及产品性能测试等一整套质量保证体系。在新型的数控系统中采用大规模、超大规模集成电路实现三维高密度插装技术，进一步地把典型的硬件结构集成化，做成专用芯片，提高了系统的可靠性。 现代数控机床均采用CNC系统，数控系统的硬件由多种功能模块制成，对于不同功能的模块可根据机床数控功能的需要选用，并可自行扩展，组成满意的数控系统。在CNC系统中，只要改变下软件或控制程序，就能制成适应各类机床不同要求的数控系统。 现代数控机床都装备有各种类型的监控、检测装置，以及具有故障自

20、动诊断与保护功能。能够对工件和刀具进行监测，发现工件超差，刀具磨损、破裂，能及时报警，给予补偿，或对刀具进行调换，具有故障预报和自恢复功能，保证数控机床长期可靠地工作。数控系统一般能够对软件、硬件进行故障自诊断，能自动显示故障部位及类型，以便快速排除故障。此外系统中注意增强保护功能，如行程范围保护功能、断电保护功能等，以防止损坏机床和工件的报废。 6.多种插补功能数控机床除具有直线插补、圆弧插补功能外，有的还具有样条插补、渐开线插补、螺旋插补、极坐标插补、指数曲线插补、圆柱插补、假想坐标插补等。二、零件分析如图2.1所示为轴套零件三维模型图，图2.2所示为轴套二维零件图图中有不清晰之处请参加图

21、纸，试制定出该零件的加工工艺方案，编制其数控加工程序，并对程序进行仿真加工。图2.1 零件三维图图2.2零件二维图一零件的尺寸标注分析零件图上的尺寸是制造、检验零件的重要依据，生产中要求零件图中的尺寸不允许有任何过失。在零件图上标注尺寸，除要求正确、完整和清晰外，还应考虑合理性，既要满足设计要求，又要便于加工、测量。关于尺寸标注主要包括功能尺寸、非功能尺寸、公称尺寸、根本尺寸、参考尺寸、重复尺寸等等。该零件图说标注的尺寸均完整，符合国家要求，位置准确，表达清楚。二零件的几何要素分析从图2-1分析得知，该零件的结构主要由圆柱面、圆弧面、圆锥面、螺纹头、槽等特征组成，这些特征在普通车床上难以完成，

22、需要在数控车上加工。三零件的技术要求分析该零件的尺寸精度要求有：尺寸的尺寸精度等级为IT7级、尺寸的尺寸精度等级为IT7级、尺寸的尺寸精度等级为IT8级、尺寸的尺寸精度等级为IT7级、尺寸的尺寸精度等级为IT7级，其余未注尺寸精度公差按IT14进行控制。各轴段的位置精度有：的精度为IT10级、的精度等级为IT9-10级、的精度等级为IT8-9级。外表粗糙度要求全部为Ra1.6um。综上所述，该零件的加工精度较高，应设计比拟合理的加工方案，选择适宜的刀具，适宜的切削参数等等。三、设备、毛坯及夹具确实定一机床的选择本课题零件是内孔轴零件，分为左右两局部。第一局部零件由三个阶台面、锥面、直槽及螺纹构

23、成。第二局部零件由外圆，内孔，凹圆弧组成。其主要特点是内外圆柱面和相关端面间的形状，精度要求高，根据以上的加工情况可选用CA6140的华中数控车床对零件进行加工。如图3.1、3.2所示。图3.1 数控车床图3.2 数控车床控制面板(二)毛坯确实定1.常见的毛坯种类(1) 铸件铸件适用于形状较复杂的零件毛坯。其铸造方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造、压力铸造等。 (2) 锻件锻件适用于强度要求高、形状比拟简单的零件毛坯。其锻造方法有自由锻和模锻两种。(3) 型材型材有热轧和冷拉两种。热轧适用于尺寸较大、精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。(4) 焊接件焊接件是根据需要将型材或钢

24、板等焊接而成的毛坯件。(5) 冷冲压件冷冲压件毛坯可以非常接近成品要求，在小型机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。2.毛坯选择时应考虑的因素(1) 零件的材料及机械性能要求 零件材料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。 (2) 零件的结构形状与外形尺寸(3) 生产纲领的大小(4) 现有生产条件(5) 充分利用新工艺、新材料为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应充分考虑精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应用。3.毛坯确实定综合考虑，根据以上因素及零件的技术要求，确定该零件的毛坯为棒料，其尺寸为50108mm，材料为45钢。三夹具的选择1.夹具确实定三

25、爪卡盘是数控车削加工时夹紧工件的重要工具，内孔加工时以外圆定位，用三爪自动定心卡盘夹紧。加工外轮廓时，要设一圆锥心轴装置，用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性。在零件调头夹持加工内圆尺寸48时，为了防止38已加工外表不被三爪自定义卡盘夹伤外表，用铜皮包住此外圆外表再进行夹紧。2.零件基准与加工定位基准1基准设计基准设计基准是设计工件时采用的基准。例如轴套类和轮盘类零件的中心线。轴套类和轮盘类零件都是属于回转体类，通常将径向设计基准设置在回转体轴线上，将轴向设计基准设置在工件的某一端面或几何中心处。加工定位基准加工定位基准即在加工中工件装夹定位时的基准。

26、数控车床加工轴套类及轮类零件的加工定位基准只能是被加工件的外圆外表、内圆外表或零件端面中心孔。测量基准被加工工件各项精度测量和检测时的基准。机械加工工件的精度要求包括尺寸精度、形状精度和位置精度。尺寸误差可使长度测量量具检测；形状误差和位置误差要借助测量夹具和量具来完成。在数控车削加工中尽量使得工件的定位基准与设计基准重合。尽量使工件的加工基准和工件的定位基准与工件的设计基准重合，是保证工件加工精度的重要前提条件。2数控车床定位基准的选择定位基准的选择包括定位方式的选择和被加工件定位面的选择。在数控车削加工中，较短轴类零件的定位方式通常采用一端外圆固定，即用三爪卡盘、四爪卡盘或弹簧套固定工件的

27、外圆外表，此定位方式对工件的悬伸长度有一定限制，工件悬伸过长会在切削过程中产生变形，工件悬伸过长还会增大加工误差甚至掉活。对于切削长度较长的轴类零件可以采用一夹一顶，或采用两顶尖定位。在装夹方式允许的条件下，零件的轴向定位面尽量选择几何精度较高的外表。四、刀具的选择一该零件加工所用的刀具查阅?机械加工常用刀具数据?，确定该零件所需的刀具如表4.1所示。 表4.1 数控车削加工刀具卡刀具号待加工外表刀具名称刀具规格刀具规格刀具材料T0101车外圆外圆车刀90外圆车刀25mm25mm硬质合金T0202车外圆外圆车刀35外圆车刀25mm25mm硬质合金T0303车端面端面车刀45端面车刀25mm25

28、mm硬质合金T0404切外槽切槽刀刀宽3mm25mm25mm硬质合金T0505车外螺纹外螺纹车刀60外螺纹车刀25mm25mm硬质合金T0606车内孔车镗刀60镗刀25mm25mm硬质合金T0707钻底孔麻花钻25mm莫式锥柄高速钢 二刀具图零件图号零件名称内孔轴JD-1共6 页第 1页刀具名称90外圆车刀刀位编号T0101刀柄规格25mm25mm换刀方式自动零件图号零件名称内孔轴JD-1共6 页第 2页刀具名称35外圆车刀刀位编号T0202刀柄规格25mm25mm换刀方式自动零件图号零件名称内孔轴JD-1共6 页第 3页刀具名称切槽刀刀位编号T0404刀片规格刀宽3mm刀柄规格25mm25m

29、m零件图号零件名称零件类型共6 页第 4页刀具名称螺纹刀刀位编号T0505刀柄规格25mm25mm换刀方式自动零件图号零件名称内孔轴JD-1共6 页第 5页刀具名称镗刀刀位编号T0606刀柄规格25mm25mm换刀方式自动零件图号零件名称内孔轴JD-1共6页第 6页刀具名称麻花钻刀位编号T0707刀片规格25mm换刀方式手动五、切削用量确定合理选择切削用量的原那么是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工本钱；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工本钱。具体数值应根据机床说明书切削用量手册，并结合经验而定。一 背吃刀量ap的选择轮廓粗车时选ap

30、=2mm左右；精车ap=1mm；车螺纹时ap=0.4mm；钻孔时ap=30mm。二 主轴转速的选择主轴转速n(r/min)。主轴转速一般根据切削速度v来选定。车直线时，查表可以选择切削速度，然后利用公式计算主轴转速n，计算公式为：n=1000v/d确定粗车主轴转速n=800r/min、精车主轴转速n=1000r/min。车螺纹时，利用公式计算主轴转速n=400r/min。三进给速度Vf的选择Vf应根据零件的加工精度和外表粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择，粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件外表粗糙度要求，背吃刀量一般取0

31、.l0.4 mm较为适宜。根据查表和实际经验，粗车时选择0.2mm/r；精车时选择0.1mm/r。六、工艺路线及其工艺卡片一工艺路线确实定1外表加工方法的选择处理要求及工厂的生产条件等。该零件的外表加工方法如下：1外圆的加工方法 粗车精车。2内孔轮廓选择外表加工方法时，一般先根据外表的加工精度和外表粗糙度要求，选定最终加工方法，然后再确定精加工前的准备工序的加工方法，即确定加工方案。由于获得同一精度和同一粗糙度的方案有好几种，选择时还要考虑生产率和经济性，考虑零件的结构形状、尺寸大小、材料和热的加工方法 钻粗镗精镗。3槽的加工方法 粗切精切。2加工顺序的安排数控车削加工顺序应按照一下原那么进行

32、。1基面先行原那么 用作基准的外表应优先加工出来，因为定位基准的外表越精确，装夹误差就越小。故第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)，然后再以精基准加工其他外表。加工顺序安排遵循的原那么是上道工序的加工能为后面的工序提供精基准和适宜的夹紧外表。2先粗后精 切削加工时，应先安排粗加工工序，在较短的时间内，将精加工前大量的加工余量去掉，同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件最终轮廓应由最后一刀连续加工而成。为充分释放粗切加工时残存在工件内的应力，在粗、精加工工序之间可适当安排一些精度要求不高部位的加工。如切槽、倒角、钻孔等3先近后

33、远 尽可能采用最少的装夹次数和最少的刀具数量，以减少重新定位或换刀所引起的误差。一次装夹的加工顺序安排是先近后远，特别是在粗加工时，通常安排离起刀点近的部位先加工，离起刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。对于车削加工，先近后远有利于保持毛坯件或半成品件的刚性，改善其切削条件。4先内后外，内外交叉 对既有内外表(内腔)，又有外外表需加工的零件，安排加工顺序时，应先进行内、外外表的粗加工，后进行内、外外表的精加工。切不可将零件上一局部外表(外外表或内外表)加工完毕后，再加工其它外表。 3.工艺路线确实定根据其外表加工方法及加工顺序的原那么，确定该零件的工艺路线如下：工序：粗车

34、端面、外圆、打中心孔。 工步1 夹毛坯外圆粗车一头端面及外圆，打中心孔。 工步2 夹上步粗车后的外圆，粗车另一头端面及外圆，打中心孔。工序：卡盘加顶尖装夹，车右端大外圆。 工步1 粗车右端外圆 、中间锥面、螺纹大径。 工步2 精车右端外圆 、中间锥面、螺纹大径。 工步3 切螺纹退刀槽。 工步4 车外螺纹。工序：夹右端外圆，将左端向外伸出35 mm,车左端外圆，中间圆弧段。钻、镗内孔。 工步1 钻底孔。 工步2 粗车左端外圆、中间圆弧段、倒圆角。 工步3 精车左端外圆、中间圆弧段、倒圆角。 工步4 粗镗内孔工步5 精镗内孔。二工艺路线图表1 数控加工走刀路线图1数控加工进给路线图产品型号零件图号

35、C1产品名称内孔轴JD-1零件名称内孔轴材料牌号45钢毛坯种类圆柱毛坯外形尺寸50108mm备注工序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名称冷却液车间粗车右端外轮廓数控车床CK6140N02N14三爪自定义卡盘表2 数控加工走刀路线图2 数控加工进给路线图产品型号零件图号C1产品名称内孔轴JD-1零件名称内孔轴材料牌号45钢毛坯种类圆柱毛坯外形尺寸50108mm备注工序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名称冷却液车间精车右端外轮廓数控车床CK6140N16N34三爪自定义卡盘表3 数控加工走刀路图3数控加工进给路线图产品型号零件图号C1产品名称内孔轴JD-1零件名称内孔轴

36、材料牌号45钢毛坯种类圆柱毛坯外形尺寸50108mm备注工序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名称冷却液车间切槽数控车床CK6140N40N56三爪自定义卡盘 表4 数控加工走刀路线图4数控加工进给路线图产品型号零件图号C1产品名称内孔轴JD-1零件名称内孔轴材料牌号45钢毛坯种类圆柱毛坯外形尺寸50108mm备注工序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名称冷却液车间车外螺纹数控车床CK6140N64N78三爪自定义卡盘 表5 数控加工走刀路线图5数控加工进给路线图产品型号零件图号C1产品名称内孔轴JD-1零件名称内孔轴材料牌号45钢毛坯种类圆柱毛坯外形尺寸50108mm

37、备注工序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名称冷却液车间钻底孔数控车床CK6140三爪自定义卡盘表6 数控加工走刀路线图6数控加工进给路线图产品型号零件图号C1产品名称内孔轴JD-1零件名称内孔轴材料牌号45钢毛坯种类圆柱毛坯外形尺寸50108mm备注工序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名称冷却液车间粗车左端外轮廓数控车床CK6140N02N14三爪自定义卡盘表7 数控加工走刀路线图7数控加工进给路线图产品型号零件图号C1产品名称内孔轴JD-1零件名称内孔轴材料牌号45钢毛坯种类圆柱毛坯外形尺寸50108mm备注工序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名称冷

38、却液车间精车左端外轮廓数控车床CK6140N16N38三爪自定义卡盘 表8 数控加工走刀路线图8数控加工进给路线图产品型号零件图号C1产品名称内孔轴JD-1零件名称内孔轴材料牌号45钢毛坯种类圆柱毛坯外形尺寸50108mm备注工序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名称冷却液车间粗镗内孔数控车床CK6140N46N50三爪自定义卡盘 表9 数控加工走刀路线图9数控加工进给路线图产品型号零件图号C1产品名称内孔轴JD-1零件名称内孔轴材料牌号45钢毛坯种类圆柱毛坯外形尺寸50108mm备注工序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名称冷却液车间精镗内孔数控车床CK6140N52

39、N66三爪自定义卡盘三工艺卡片的制定数控加工工艺文件一般包括机械加工工艺过程卡片和数控加工工序卡片，它们指引者加工操作人员进行加工，是机械加工工艺规程设计中必不可少的局部，其填写过程包括以下几个方面。该零件的工艺卡片如以下表所示表10 机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡零件名称内孔轴JD1材料45钢毛坯尺寸50108mm序号工序名称工序内容车间设备工装下料裁剪毛坯实训中心切割机数车粗车端面、外圆、打中心孔实训中心华中数控三爪自定心卡盘数车车右端大外圆、锥面、螺纹及槽实训中心华中数控三爪卡盘、尾座顶尖数车车左端锥面、钻、镗内孔、中间凹圆弧段。实训中心华中数控三爪卡盘、尾座顶尖数控加工工序卡零件

40、名称内孔轴JD-1零件图号C1夹具名称三爪定心卡盘设备名称及型号数控车床CK6140材料名称及牌号45#硬度工序号工序名称粗车、精车右端外轮廓 序号工步内容切削用量刀具量具Vnf编号名称名称1粗车右端面、中间锥面1008000.22T010190外圆车刀游标卡尺2精车右端面、中间锥面10010000.11T010190外圆车刀游标卡尺3456共 7 页第 1 页数控加工工序卡零件名称内孔轴JD-1零件图号C1夹具名称三爪定心卡盘设备名称及型号数控车床CK6140材料名称及牌号45#硬度工序号工序名称切螺纹退刀槽序号工步内容切削用量刀具量具Vnf编号名称名称1切螺纹退刀槽506000.080.5

41、T04043 mm切槽刀23456共 7 页第 2 页数控加工工序卡零件名称内孔轴JD-1零件图号C1夹具名称三爪定心卡盘设备名称及型号数控车床CK6140材料名称及牌号45#硬度工序号工序名称车外螺纹序号工步内容切削用量刀具量具VnF编号名称名称1车外螺纹504001.50.4T050560螺纹车刀塞尺23456共 7 页第 3 页数控加工工序卡零件名称内孔轴JD-1零件图号C1夹具名称三爪定心卡盘设备名称及型号数控车床CK6140材料名称及牌号45#硬度工序号工序名称车端面序号工步内容切削用量刀具量具Vnf编号名称名称1车端面1008000.11T030345端面车刀游标卡尺23456共

42、7 页第 4 页数控加工工序卡零件名称内孔轴JD-1零件图号C1夹具名称三爪定心卡盘设备名称及型号数控车床CK6140材料名称及牌号45#硬度工序号工序名称钻孔序号工步内容切削用量刀具量具Vnf编号名称名称1钻左端底孔1004000.130T070725mm 麻花钻内径千分尺23456共7 页第 5 页数控加工工序卡零件名称内孔轴JD-1零件图号C1夹具名称三爪定心卡盘设备名称及型号数控车床CK6140材料名称及牌号45#硬度工序号工序名称粗车、精车左端外轮廓序号工步内容切削用量刀具量具Vnf编号名称名称1粗车左端面、中间凹圆弧1008000.22T020245外圆车刀游标卡尺2精车左端面、中

43、间凹圆弧10010000.11T030335外圆车刀游标卡尺3456共 7 页第 6 页数控加工工序卡零件名称内孔轴JD-1零件图号C1夹具名称三爪定心卡盘设备名称及型号数控车床CK6140材料名称及牌号45#硬度工序号工序名称粗镗、精镗左端内孔序号工步内容切削用量刀具量具Vnf编号名称名称1粗镗左边内孔1006000.22T060660镗刀内径千分尺2精镗左边内孔1008000.11T060660镗刀内径千分尺3456共 7 页第 7 页七、数控编程一数控编程的定义及分类1.数控编程的定义编程是将加工零件的加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数据、工艺参数主运动和进给运动速度、切削深度以及辅助操作换

44、刀、主轴正反转、冷却液开关、刀具夹紧松开等加工信息，用规定的文字、数字、符号组成的代码，按一定格式编写成加工程序。2.数控编程的分类数控编程又可分为手工编程和自动编程两类。手工编程时，整个程序的编制过程是由人工完成的。这要求编程人员不仅要熟悉数控代码及编程规那么，而且还必须具备有机械加工工艺知识和数值计算能力。对于点位加工或几何形状不太复杂的零件，数控编程计算较简单，程序段不多，手工编程即可实现。自动编程是用计算机把人们输入的零件图纸信息改写成数控机床能执行的数控加工程序，就是说数控编程的大局部工作有计算机来实现。3.编程方法的选择该零件的刀具轨迹路径主要由直线、圆弧组成，坐标点尺寸计算方便，

45、故采用手工编程的方式编制其加工程序。二编程原点确实定该零件为规那么的回转型零件，其坐标原点可设在轴的两端面中心上，这样方便编程坐标的计算。其坐标原点如图7.1所示。图7.1 坐标原点三加工程序清单1.工序的加工程序清单程序 解释说明O0001 程序号N02 T0101;90外圆车刀 换1号刀N04 M03 S800; 主轴正转，转速800r/mmN06 M08; 切削液开 N08 G00 X51 Z2; 快速运动至循环起点N10 G71 U1.5 R1; 建立G71切削循环N12 G71 P14 Q34 U0.08 W0 F0.2; 设定起始程序段，进给量0.2mm/rN14 G00 X14

46、S1000; 靠近工件,转速1000 r/mmN16 G01 X20 Z-1 F0.1; 倒角，进给量0.1mm/rN18 Z-15; 轴向进刀N20 X21.82 ； 径向进刀N22 X23.82 Z-16 ； 倒角N24 Z-35； 车螺纹大径N26 X30； 径向进刀N28 X38 Z-51; 车锥面N30 G03 X48 Z-72 R1； 倒圆角N32 Z-73； 轴向进刀N34 X55; 退刀N36 G70 P12 Q34; 精车N12至N34之间程序段N38 G00 X100 Z100; 快速运动至换刀位置N40 T0404；(3mm切槽刀) 换4号刀N42 G00 X34 Z-3

47、5 S600; 快速运动到第一切槽点，转速600r/mmN44 G01 X20 F0.08 G04 P4; 切槽第一刀，进给量0.08 mm/rN46 G00 X34; 退刀N48 Z-33； 快速运动至第二个切槽点N50 G01 X20 G04 P4; 切槽第二刀N56 Z-35; 轴向进刀N58 G00 X100; 退刀N60 Z100; 退刀N62 T0505；(螺纹刀) 换5号刀N64 G00 X26 Z13 S400; 快速运动至循环起点,转速400 r/mmN66 G92 X23.82 Z-32 F1.5; 切螺纹第一刀N68 X23.22; 切螺纹第二刀N70 X22.72; 切

48、螺纹第三刀N72 X22.42; 切螺纹第四刀N74 X22.22; 切螺纹第五刀N76 X22.196; 切螺纹第六刀N78 G00 X100 Z100; 退刀N80 M05; 主轴停止N82 M30; 程序结束2.工序的加工程序清单程序 解释说明O0002 程序号N02 T0202; 35外圆车刀 换2号刀N04 M03 S800; 主轴正转N06 M08; 切削液开N08 G00 X51 Z2; 快速运动至循环起点N10 G71 U1 R1; 建立G71切削循环N12 G71 P1 Q22 U0.08 W0 F0.2; 设定起始程序段，进给量0.2mm/rN14 G00 X46 S100

49、0; 靠近工件,转速1000 r/mm N16 GO1 ZOF0.1; 进给量0.1mm/N18 GO3 X48 Z-1 R1; 倒圆角N20 G01 Z-35; 轴向进刀N22 X55; 退刀N24 G70 P12 Q22; 精车N12至N22之间程序段 N26 G00 X100 Z100; 快速运动至换刀位置N28 X50 Z2; 靠近工件N30 G73 U2.68 W0 R8; 建立G73切削循环N32 G73 P34 Q38 U0.08 W0 F0.2; 设定起始程序段，进给量0.2mm/r N34 G00 X48 Z-7; 靠近工件N36 G02 X48 Z-27 R20 F0.1; 精车R20 mm的凹圆弧N38 G00 X55; 退刀N40 G70 P34 Q38; 精车N34