轴类零件数控加工工艺设计

毕 业 论 文前 言31零件图数控加工工艺分析61.1读图 审图61.2零件图结构工艺分析72定位基准的选择83零件表面加工方法的选择 （机械制造工艺设计简明手册）84选择数控机床85确定机械加工余量及毛坯尺寸 设计毛坯图95.1确定机械加工余量 （机械制造工艺设计简明手册）95.2 确定毛坯及尺寸95.3 设计毛坯图105.3.1 确定毛坯尺寸公差105.3.2 确定毛坯热处理105.3.3本轴零件毛坯图如5.3.2-1116. 工序设计116.1 制订工艺路线116.2 选择加工设备与工艺装备126.3选择刀具136.4 量具的选择136.5 确定工序尺寸146.5.1 确定圆柱面的工序尺寸156.5.2 确定轴向工序尺寸156.5.3 确定工序尺寸、196.5.5 确定工序尺寸、及走刀路线20如图6.5.5-1207 确定切削用量217.2 工序车端面 粗 半精 精车右端各部249数控加工程序单32结 束 语34前 言 随着科学技术技术突飞猛进的发展，机电产品更新换代速度加快，对零件加工的精度和表面质量的要求也越来越高，数控机床的可靠性是数控机床产品质量的一项关键性指标，数控机床能否发挥其高性能，高精度和高效率，并获得良好的效益，关键取决于其可靠性的高低。21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控装备的各个方面，为追求加工效率和加工质量方面的智能化，为提高驱动性能及使用连接方面的智能化，如前馈控制，电动机参数的自适应运算，自动识别负载自动选定模型等；为简化编程，简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程，智能化的人机界面；还有智能诊断，智能监控等方面的内容，以方便系统的诊断和维修。数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是：数控机床能方便地与CAD、CAM、CAPP及MTS等联结，向信息集成方向发展。其重点是以提高系统的可靠性，实用化为前提，以易于联网和集成为目标，注重加强单元技术的开拓和完善。从点、线向面的方向发展，另一方面向注重应用性和经济性方向发展。柔性自动化技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段，是各国制造业发展的主流趋势，是先进制造领域的基础技术。我选择这个题目是因为此零件既包括了数控车床的又含有普通车床以及铣端面打中心孔机床的加工。用到了铣端面、钻中心孔、钻孔、扩孔、攻螺纹。对我们学过的知识大致都进行了个概括总结。这份毕业设计主要分为5个方面：1.抄画零件图2.工艺分析3.工艺设计4.计算编程，5填写工艺卡片。零件图通过在AUTOCAD上用平面的形式表现出来，更加清楚零件结构形状。然后具体分析零件图由那些结构形状组成。数控加工工艺分析，通过对零件的工艺分析，可以深入全面地了解零件，及时地对零件结构和技术要求等作必要的修改，进而确定该零件是否适合在数控机床上加工，适合在哪台数控机床上加工，此零件我选择在CAK6140控车床上进行,在一次安装中,可以完成零件上平面车锥面,车圆弧以及圆柱表面。分析某台机床上应完成零件那些工序或那些工序的加工等。需要选择定位基准；零件的定位基准一方面要能保证零件经多次装夹后其加工表面之间相互位置的正确性，另一方面要满足数控车床工序集中的特点即一次安装尽可能完成零件上较多表面的加工。定位基准最好是表面已有的面或孔。再确定所有加工表面的加工方法和加工方案；选择刀具和切削用量。然后拟订加工方案确定所有工步的加工顺序，把相邻工步划为一个工序，即进行工序划分；先面后孔的加工顺序，因为平面尺寸轮廓较大，用平面定位比较稳定，先加工平面后在普通车床上加工孔。最后再将需要的其他工序，衔接于数控加工工序序列之中，就得到了要求零件的数控加工工艺路线。工艺设计是通过工艺分析划分好各个工序，然后用数控加工工件安装和零点设定卡把零件按工序加工的多少把它表现出来使更加明了。最后，查表填写数控加工工序卡、数控刀具卡、刀具运动轨迹路径及坐标点、程序表。1零件图数控加工工艺分析抄画零件图1.1读图 审图该轴零件形状比较复杂,它包括外圆、圆锥面、端面、型面、外螺纹、倒角、退刀槽、圆弧等表面的加工。所注尺寸详细、正确。符合数控加工工艺的特点。表面粗糙度Ra1.6um，提高零件的表面的质量和加工精度，公差等级为中级以上，可对该零件进行双面或多面的顺序加工。采用零件轮廓或两顶尖、辅助工件等基准定位。加工工序较集中，尺寸集中标注方法，利于编程、设计基准、工艺基准与编程原点的统一。1.2零件图结构工艺分析该轴零件为锻件，有圆弧表面R36,以及外圆柱表面R36，外圆 ，加工圆锥锥度8.5，切沟槽，公称直径46，导程为3，螺距1.5的右旋普通粗牙外螺纹，旋合长度为16，退刀槽为52，外螺纹倒角145；公称直径为30，螺距为1.5的右旋细牙内螺纹，退刀槽为42内螺纹加工深度为32，内螺纹倒角为245。加工最大外圆 。1.3材料分析技术要求表面粗糙度该轴零件加工的部位较多，刀具与工件之间的切削力较大。工件材料的可切削性能。内外螺纹装配时应该满足的要求，强度、硬度、塑性、提供冷切削加工、机械性能都跟工件的材料有关。所以选择45钢为该轴零件的材料。45钢的化学成分中含0.42% 0.50%，Si0.170.37%，Mn0.50 0.80%，P0.035%，S0.035%，Cr0.25%，N0.25%，Cu0.25%。45钢在进行冷加工时硬度要求，热轧钢，压痕直径不小于3.9，布氏硬度不小于241HB，退火钢压痕直径不小于4.4，布氏硬度不小于187HB。45钢的机械性能：335，600，40%，Ak47J。45钢相对切削性硬质合金刀具1.0，高速钢刀具1.0，45钢经济合理对加工刀具的要求也合理，45钢用途广泛，主要是用来制造汽轮机、压缩机，泵的运动零件制造齿轮、轴活塞销等零件，。根据以上数据适合该轴的加工。技术要求：端面可以打中心孔，不要求保留中心孔的零件，故采用60A型中心孔。轴状原料最小直径在80120，D=2.5，D1=5.30，L1=2.42，t=2.2。如图所示：表面粗糙度：由于加工过程中刀具和零件表面之间的摩擦，切削分离时表面金属层的属型变形以及工艺系统的高频振动等原因形成的。加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，对摩擦和磨损、配合、疲劳强度、接触刚度、耐腐蚀性都有很大的影响。按国家标准GB1031-1995规定的参数值系列选取，优先采用第一系列的参数值。工作表面、滚动摩擦表面、轴的圆角、沟槽、配合表面、螺纹表面等的粗糙度选取参数值为Ra1.6um。2定位基准的选择本零件是轴类的装配工件。为避免由于基准不重合而产生的误差，采用两顶尖、三爪自定心卡盘。遵循“基准重合”的原则。由于本轴零件全部表面都需加工，应选外圆及一端面为粗基准，然后通过“互为基准的原则”进行加工。3零件表面加工方法的选择 （机械制造工艺设计简明手册）1) 外圆面，公差等级IT9级，表面粗糙度Ra1.6 um，需要粗车、精车。（参考表1.4-6）2。 外圆面，公差等级IT11级，表面粗糙度Ra1.6 um，需要粗车、半精车、精车。（参考表1.4-6）2) R36圆弧面，公差等级IT12级，表面粗糙度Ra1.6 um，需要粗车、半精车、精车。（参考表1.4-6）3) 切槽 ，内外螺纹退刀槽，槽宽和槽深的公差等级分别为IT13和IT14，表面粗糙度Ra1.6 um，采用切槽刀，粗切、精车。（参考表1.4-80）4) 端面，本轴零件的端面为回转体端面，尺寸精度可以要求不高，表面粗糙度为Ra3.2 um，（参考表1.4-6）5) 钻、扩， 26、 28的内孔，公差等级为IT7，表面粗糙度Ra1.6 um，因为毛坯时孔为锻出，加工方法先钻孔、扩、绞的先后顺序进行。（参考表1.4-7）6) M301.5、M461.5的内外螺纹加工公差带分别为6h、7H，表面粗糙度Ra1.6 um4选择数控机床数控车床能对轴类或盘类等回转体零件自动地完成内外圆柱面、圆锥表面、圆弧面和直锥螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰等的工作。根据本人设计的轴零件的工艺要求，可以选择经济型数控车床，一般采用步进电机驱动形成开环伺服系统，采用法纳克（FAVNC）数控系统。此类车床结构简单，价格低廉。按照加工轴类零件的装夹和定位基准的要求，选择卡盘顶尖式数控车床，这类车床设置三爪自定心卡盘、普通尾座或数控液压尾座，适合车削较长的轴类零件。根据主轴的配置的要求选择卧式数控车床。数控车床具有加工精度高，能做直线和圆弧插补。数控车床刚性好、制造和对刀精度高，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，能够加工尺寸精度要求较高的零件。由于数控车床的恒线速切削功能，可以选用最佳线速度来切削锥面和端面，使车削后的表面粗糙度值既小又一致。能够加工轮廓形状特别复杂的表面和尺寸难于控制的回转体，而且能比较方便的车削锥面和内外圆柱面螺纹，能够保持加工精度，提高生产效率。所以对本人设计的轴类零件的加工是非常有利。5确定机械加工余量及毛坯尺寸 设计毛坯图5.1确定机械加工余量 （机械制造工艺设计简明手册）钢质模锻件的机械加工余量按JB3835-85确定，根据估算的锻件质量，加工精度及锻件形状复杂系数，由表2.2-25可查得除孔以外各表面的加工余量。1) 锻件质量 根据零件成品重量3.25Kg，估算为4.15Kg。2) 加工精度 零件各表面为一般加工精度F1。3) 该锻件的最大直径为100,长135。 m外轮廓包容体=13.57.85g=8.319Kg m锻件=4.15 Kg =4.15/8.319=0.499按表2.2-10可定形状复杂系数为S2,属于一般级别。4) 机械加工余量 根据锻件重量、F1 、S 2查表2.2-25 由此查得直径方向为1.72.2，水平方向为1.72.2 ,即锻件各外径的单面余量为1.72.2，各轴向尺寸的单面余量为1.72.2。5.2 确定毛坯及尺寸 钢质零件的锻造毛坯，其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。该轴零件的结构形状和外廓尺寸，因为该零件阶梯轴相差较大，故采用锻件。在分析本轴零件其各表面皆为Ra1.6um，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可。毛坯毛坯如表5.1-1表 5.1-1 轴零件毛坯尺寸()零件尺寸单边加工余量锻件尺寸480-0.022 52960-0.022 100360-0.022 405.3 设计毛坯图5.3.1 确定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根据锻件重量、形状复杂系数及锻件精度等级从有关的表中查得。本零件锻件重量4.15 Kg，形状复杂系数S2，45钢含碳量为0.42% 0.50%，其最高含碳量为0.50%。按表2.2-11，锻件材质系数为M1，锻件为普通精度等级，则毛坯公差可从表2.2-13、表2.2-16查得。 本零件毛坯尺寸允许偏差如表5.1-2。毛坯同轴度错差允许值为0.8，残留飞边为0.8。表5.3.1-2轴毛坯尺寸允许偏差 ()锻件尺寸偏差根据 52 表2.2-13 100 405.3.2 确定毛坯热处理钢质轴零件毛坯锻造后应安排正火。以消除残留的锻造应力，并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得细化均匀的组织，从而改善了加工性。5.3.3本轴零件毛坯图如5.3.2-1图5.3.2-16. 工序设计6.1 制订工艺路线 工序 车左端面 粗 半精 精车左端各部、倒角、切外螺纹退刀槽工步1 车端面工步2 粗车外轮廓工步3 半精车外轮廓工步4 精车外轮廓工步5 倒角 工步6 切外螺纹退刀槽 工步7 车外螺纹工序 左端面打中心孔 工步1 车左端面中心孔工序 左端钻孔 工步1 钻孔工序 扩孔工步1 扩孔工步2 倒角工序 切内退刀槽及内螺纹工步1 车内退刀槽工步2 车内螺纹工序掉头车右端面 粗车 半精车 精车右端各部和切槽工步1车端面工步2 粗车外轮廓工步3 半精车外轮廓工步4 精车外轮廓 工步5 切槽 工序 清洗工序 热前检查6.2 选择加工设备与工艺装备1) 工序、工序主要是车外圆柱各轮廓表面，由于该轴零件中有圆弧、锥度、切槽、圆弧槽、倒角、外螺纹退刀槽以及外螺纹。数控车床具有加工精度高，能够作直线和圆弧插补，能够加工轮廓形状特别复杂的表面和尺寸难于控制的回转体，能比较方便的车削锥面，能保持加工精度、提高生产效率，故选用数控车床CAK6140，最大加工直径 310，最大工件车削长度300，主轴孔直径76，主轴锥度莫氏6号，主轴转速级数为无级，转速范围353500r/min，工作精度圆度0.008，粗糙度Ra1.6um，主轴功率15Kw，刀架转为速度0.6s，控制系统为FANUC。2) 工序、选取卧式数控车床CAK6140型号，最大钻孔直径35，主轴行程200，主轴箱行程200，主轴端面至工作台距离0750，主轴轴线至导轨距离300，主轴转速8级，范围502000r/min，进给量8级，范围0.111.6mm/r，电动机功率7.5Kw，工作台行程325，工作台尺寸450500。3) 工序、工序，选用卧式数控车床CAK6140型，最大工件直径最大工件长度400 750，加工最大长度1000，主轴转速24级，范围10 1400，电动机功率7.5 Kw。车螺纹，加工螺纹范围1 192。6.3选择刀具1) 在数控车床上加工的工序，一般都选用硬质合金刀具，加工钢质零件采用机夹式可转位车刀，为了提高生产率几何经济性，可选用可转位车刀（GB5343.1-85，GB5343.2-85）切槽刀宜选用机夹式切槽刀。2) I型中心钻，d =2.5，l=14，L=35.(GR35-60)；还可以采用不带护锥60中心钻，d=2.5，D0=8，L=50，l=5.5，（GB35-60）。3) 锥柄扩孔钻，直径28，总的长度为L=270，加工最大长度=150，莫氏圆锥3号；直径30，总的长度为280，加工最大长度=160。4) 钻头，硬质合金锥柄麻花钻，d= 26，L=286，l=165(GB1438-78)。5) 螺纹车刀，60普通螺纹车刀C110型号，L=10，B=4，C=3，r=0.5。6) 断面车刀，45.6.4 量具的选择本零件属于小批量生产，一般采用通用量具。选择量具的方法有两种；一是根据计量器具的不确定选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。选择时，采用其中的一种方法即可。1) 选择各外圆加工面的量具。工序、工序精加工外圆 达到图纸要求，现按计量器具的不确定度允许值U1=0.016。根据表5.1-2，分度值0.02的游标卡尺，其不确定度数值.UU1，不能选用。必须UU1，故应该分度值0.01的外径百分尺（U=0.016）。从表5.2-9中选择测量范围为100125，分度值为0.01的外径百分尺（GB1216-85）即可满足要求。按照上述方法选择本零件各外圆加工面的量具。加工 外圆面可用分度值0.05的游标卡尺进行测量，但由于与加工 外圆面是在同一工序中进行，故用表中所列的一种量具即可。2) 选择加工孔用量具， 26、 28扩孔经钻削加工。现按计量器的测量方法极限误差选择其量具。按表5.1-5，精度系数K=10%，计量器具测量方法的极限误差min=KT=0.10.02=0.002。查表5.1-6，可选内径百分尺，从表3.2-10中选分度值0.01，测量范围1575的内径百分表（GB177-87）即可。3) 选择加工槽所用量具，槽经切槽刀加工，切削后的精度要求不是很高，可选用分度值为0.02，范围0 100的游标卡尺（GB1214-85）进行测量。4) 螺纹测量，螺纹测量分综合测量和单项测量。因为本零件加工的是普通的60内外螺纹，所以用普通的螺纹量规测量即可，又由于普通螺纹量规分为工作量规、检验量规、校对量规，其代号参照机械加工工艺手册 表6.5-1，本零件外圆螺纹直径 46，采用通端螺纹环规，代号T，主要检查工件外螺纹中径和小径；内螺纹直径 30，采用止端螺纹塞规，代号Z，检查工件内螺纹的中径和小径。（JB3934-83）。6.5 确定工序尺寸 工序尺寸一般的方法是，由表面加工的最后工序往前推算，最后工序的尺寸按零件图样的要求标注,如图6.5-1当无基准转换时，同一边面多次的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。当基准不重合时，毛坯尺寸应用工艺尺寸链解算。当各工序的基本余量和公差确定后，可按下述顺序计算各工序尺寸几毛坯尺寸。终加工（精加工）工序尺寸B3，尺寸公差T3由零件图规定， 精加工的工序尺寸 B2=B3+Zbj3，尺寸公差为T2 半精加工的工序尺寸 B1=B2+Zbj2=B3+Zbj3+Zbj2，尺寸公差为T1 毛坯尺寸 B0=B1+Zbj3+Zbj2+Zbj1，尺寸公差为T0 加工余量为 Zb0=Zbj1+Zbj2+Zbj3 6.5.1 确定圆柱面的工序尺寸圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面根据有关资料已查出本零件各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将总加工余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差安加工的经济加工精度确定。本零件各圆柱表面的加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如表6.5.1-1所列。表6.5.1-1 圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 （）加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精2.51.00.56.3 um3.2 um1.6 um2.51.00.56.3 um3.2 um1.6 um2.51.00.56.3 um3.2 um1.6 um461.50.546.5466.3 um3.2 um6.5.2 确定轴向工序尺寸 本零件各工序的轴向尺寸如图6.5.2-1、6.5.2-2、6.5.2-3所示。图6.5.2-1 图6.5.2-2 图6.5.2-3确定各加工表面的工序加工余量 本零件各断面的工序加工余量如表6.5.2-2 表6.5.2-2各端面的工序加工余量 （） 工序加工表面总加工余量工序加工余量1221.7=1.5=1.3313222=1.5=0.5=0.54241.71.71.7=1.3=0.4=0.4 6.5.3 确定工序尺寸、= =25 =34 =25 =+ =130+0.4+0.5 = 130.9 =+ =130.9+1.5+1.3 =133.7 6.5.4确定工序尺寸、以及走刀路线如图6.5.4-1。 图6.5.4-1=- =130-34-25 =71 =- =71-0.5=70.5 =-+ =70.5-1.5+0.5 =69.5 =+ =25+1.7=26.7=+ =26.7+0.5=27.2 =+ =27.2+1.5=28.76.5.5 确定工序尺寸、及走刀路线如图6.5.5-1=- =34-0.4=33.6 =-+ =33.6-1.3+0.4=32.7 =+ =25+0.4=25.4 =+=25.4+1.3=26.7 图6.5.5-16.5.4 确定切槽的工序尺寸 切削槽达到零件图样的要求，该槽的中心与右端面的距离=48（如图6.5.2-3），切削槽达到的要求。7 确定切削用量 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据金属机械加工工艺人员手册（第二版 上海科技级数技术出版社出版）确定本零件各工序的切削用量。7.1.1工序粗 半精 精车左端各轮廓表面、倒角245、退刀槽 加工左端各轮廓表面车圆柱面 和 ，圆弧R2、R20、R5，与加工右端面的方法基本相同，只是左端少加工一段锥面。在粗加工、半精加工以及精加工所用到的切削用量、进给速度以及转速都跟加工右端轮廓面一样。7.1.2工序 左端钻孔 加工孔26，刀具选用硬质合金钻头，直径为26，使用切削液为乳化液。机械加工工艺手册1) 确定进给量，由于孔径较大，故采用数控车床CAK6140，根据表3.4-2查得=0.260.40/r，选择=0.35/r。2) 钻头磨钝标准及刀具寿命，根据表查得钻头的磨钝标准为0.81.2，寿命为T=75 min。3) 钻孔速度，=14，=0.25，=0，=0.4，=0.125 （表3.4-7）（m/min） =28.8 m/min 由表3.4-7知，钻孔速度的修正系数，=0.88 =0.75 = =19 m/min =232r/min查Z535型钻床取=195 r/min，实际切削速度为=16 r/min 。7.1.3工序 扩孔 扩孔主要加工28和30，在前面确定刀具时有介绍。机械加工工艺手册1) 确定进给量，根据表10-72进给量为=0.81.2/r，选择=0.85/r，=47m/min。( 表3 .4-7)2) 扩孔钻磨钝标准及刀具寿命，扩孔磨钝标准为0.50.7，寿命为40min。3) 确定切削速度和转速，由于切削条件的不同，切削速度尚需进行修正，=0.88 =1.02 故= =42 m/min =477 r/min根据Z535型钻床取=400 r/min，实际扩孔速度=35m/min 。7.1.4工序 车内螺纹退刀槽 主要先进行钻孔、扩孔，才能够车内退刀槽，又由于要加工内外螺纹，所以选择在同一车床上加工，即数控CAK6140车床。刀具为硬质合金焊接式内螺纹退刀槽。加工程度上刀具、速度等都有严格的要求。根据表查得速度=32 m/min，故 =339 r/min根据车床CAK6140转速=320 r/min，实际速度为30 m/min。7.1.5工序车内外螺纹及倒角 车外螺纹M463（P1.5），车内螺纹M301.5，粗车外螺纹时走刀次数3次，精车2次，粗车内螺纹走刀次数4次，第一次走刀0.40，最后一次走刀0.013，切削速度2643 m/min。（机械制造工艺设计手册 表7.1-8）1) 车内螺纹并倒角145，确定螺纹速度,内螺纹的螺距为=1.5，=65，T=63min，=3，车螺纹的切削速度计算公式（金属机械加工人员手册 表10-154）(m/min) =27.3m/min =289.6 r/min 根据CA6140车床转速要求选择=250 r/min ，实际车螺纹速度=23.5 m/min 。2) 车外螺纹，确定外螺纹速度，外螺纹得螺距为=1.5，=65，T=63 min，=4。（金属机械加工人员手册 表10-154） (m/min) =38.8 m/min =268.4 r/min 根据数控CA6140车床转速要求选择=250 r/min ，实际车螺纹速度=23.5 m/min 。7.2 工序车端面 粗 半精 精车右端各部在轴零件的右端加工中要车圆锥面8.5，圆弧面R3、R4、R15、R36，以及圆柱面，表面粗糙度达到Ra1.6um。7.2.1车端面a) 确定车削深度，由于左右单边余量分别为1.7和2，但考虑到后面几道加工工序，所以左端面选择车削深度为1.3，右端面选择车削深度为1.5，一次走刀完成。b) 确定进给量 ，根据表10-118，=0.20.3/r，按车端面钻中心孔机床的进给量要求=0.3/r。c) 确定车刀磨钝标准，根据表10-107，车削后刀面允许的磨损量0.50.6，其最大磨损量为0.6。d) 确定切削速度，切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出，根据表。选用YT15硬质合金铣刀加工=670钢材，2，0.3/r，切削速度为5080m/min，根据车端面刀的车削要求选择=65m/min。 =r/min =431 r/min按车端面机床说明书转速=450 r/min，实际切削速度=68 m/min。7.2.2粗车右端各轮廓表面 1) 粗加工时选择的刀具为机夹式车刀（硬质合金车刀）YT5，根据机械加工工艺手册表2.4-3查得车刀刀杆尺寸2525，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前角刀面=12，后角=6，主偏角=75，副偏角=10，刃倾角=0。刀尖圆弧半径=0.8。切削深度=2.5，进给量为=1.0/r。2) 选择车刀磨钝标准及耐用度，根据表2.4-1查得粗车磨损限度为1.01.4，表2.4-2车刀耐用度为3600。3) 切削速度，查表为=136m/min，查表8.4-12进行修正，查出修正系数为=0.82 故 =1360.82=112 m/min =739 r/min根据数控车床的转速选择=685 r/min，实际速度=103m/min。7.2.3半精车右端各轮廓表面所选用的刀具跟粗加工的刀具相同，加工的方法也基本相同，要求表面粗糙度达到Ra3.2um。机械加工工艺手册1) 根据加工时的要求选择切削深度为=1.0，2) 确定进给量，根据表8.4-2查出的范围0.350.8/r 按机床的要求选择=0.6/r。3) 切削速度，=103m/min，按表8.4-12进行修正，查出修正系数为=0.78故=1030.78=80.3 m/min =532 r/min根据选择的数控车床MJ460的转速为=520 r/min，实际速度为=78.4 m/min。7.2.4精车右端各轮廓表面 在精车的过程中，各轮廓表面粗糙度为Ra1.6um，选择刀具刃倾角参考值表8.2-65，=2，刀尖圆弧半径=0.4。车刀刀杆尺寸3225，=170。表8.2-58，前角=10，后角=7，主偏角=30。进给量，根据表8.2-67查知，最大进给量为0.100.35/r，选择进给量为=0.11/r。确定切削速度，查表速度为=115m/min，修正系数=0.81 故=1150.81=93.1m/min =617 r/min根据选择的数控车床CAK6140的转速为=910 r/min，实际速度=93 m/min。7.2.5切槽 切槽，选择硬质合金切槽刀YT5，前角=8，后角=5，切削刃形状为平面刃，副偏角=2，切刃宽度为5和4，切削用量范围0.130.22/r，选择=0.10/r ，=41m/min修正数为=0.63。= =25.8m/min =342r/min根据选择的数控车床CAK6140的转速选择=350 r/min，实际速度 =26 m/min。产品代号数控加工工艺过程卡零（部）件代号部件名称备注零件名称零件材料毛坯种类毛坯硬度毛重/kg净重/kg每车件数轴45钢锻件350HBS4.15Kg3.25Kg工 序 号工序名称及内容设备名称夹具 刀具量具辅具切削液T单件工时负荷/%切两端面打中心孔卧式数控车床CAK6140三爪卡盘45断面刀。中心钻0300;0.02深度尺样板粗、半精、精加工右端各部以及切槽卧式数控车床CAK6140三爪卡盘机夹式可转位外圆车刀以及机夹式切槽刀分度值为0.02，范围0 100的游标卡尺，分度值0.01的外径百分尺乳化液掉头粗、半精、精加工左端各部 切外螺纹退刀槽卧式数控车床CAK6140三爪卡盘机夹式可转位外圆车刀以及机夹式切槽刀分度值为0.02，范围0 100的游标卡尺，分度值0.01的外径百分尺乳化液钻孔卧式数控车床CAK6140三爪卡盘硬质合金锥柄麻花钻1575的内径百分表乳化液扩孔、卧式数控车床CAK6140三爪卡盘锥柄扩孔钻1575的内径百分表乳化液切内螺纹退刀槽卧式数控车床CAK6140三爪卡盘硬质合金焊接式内螺纹退刀槽分度值0.01的外径百分尺乳化液车内外螺纹卧式数控车床CAK6140三爪卡盘螺纹车刀通端螺纹环规 止端螺纹塞规乳化液清洗清洗机热前检查编制审核批准共 1 页第 1 页8填写数控加工工艺卡片8.1数控加工工艺过程卡8.2数控加工工序卡数控加工工序卡产品代号数控加工工序卡零（部）件代号零（部）件名称工序名称工序 粗、半精、精加工右端各部以及切槽材料名称材料牌号45钢20CrMnTi机床名称机床型号数控车床数控车床CAK6140夹具名称夹具编号三爪卡盘 顶尖切削液乳化液备注工步工作内容刀具量具主轴转速S（r/min）背吃刀量进给速度F（mm/r）1粗车、半精车、精车圆锥面、圆柱面，圆弧R5、R3机夹式可转位外圆车刀 分度值为0.02，范围0 100的游标卡尺，分度值0.01的外径百分尺685、910、9101.25、0.5、0.25103、782车左外退刀槽退槽刀分度值为0.02，范围0 100的游标卡尺4500.2803车左外螺纹螺纹刀采用通端螺纹环规，代号T4004钻孔锥柄麻花钻选内径百分尺，选分度值0.01，测量范围1575的内径百分表（GB177-87）4500.2905扩、锥柄扩孔钻选内径百分尺，选分度值0.01，测量范围1575的内径百分表（GB177-87）4500.2906车内退刀槽内退槽刀分度值为0.02，范围0 100的游标卡尺4500.2907车内螺纹内螺纹刀采用止端螺纹塞规，代号Z4508粗、半精、精车圆锥面、圆柱面、 ，圆弧R3、R36、R15机夹式可转位外圆车刀 分度值为0.02，范围0 100的游标卡尺，分度值0.01的外径百分尺9100.259切槽机夹可转位车刀分度值0.01的外径百分尺3500.826更改标记数量文件号签字日期编制审核批准日期8.3数控加工刀具卡产品代号数控加工刀具卡零（部）件代号零（部）件名称零件名称零件材料45钢毛坯种类锻件零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径mm备注T01端面刀1左右端面T02机夹可转位车刀PCGC12525-09Q1粗车半精以及精加工圆锥面、圆柱面、46、，圆弧R5、R2、R20、R36、R4、R150.8T03车外槽刀1切外槽T04外螺纹刀1外螺纹M463T05锥柄麻花钻1钻T06锥柄扩孔钻1扩、T07 车内槽刀1车内槽 T08 内螺纹刀1内螺纹M301.5刀具调整简图编制审核批准年 月 日共 页第 页8.4刀具运动轨迹及坐标值工序的刀具运动轨迹及坐标值四川职业技术学院刀具运行轨迹图比 例共 2 页1 : 1第 1 页零件图号2005零件名称轴程序编号O0703车床类型数控CAK6140刀具号刀具直径半径补偿刀具长度1. 车端面2车锥面锥度为8.53. 车圆弧R3、R36、R4、R154. 切槽T012mm60T023mm70T032mm60T044mm60备注该轨迹图中各点的坐标值见续表9数控加工程序单主程序： O0703结合刀具轨迹图确定轨迹的各基点的坐标数值，为了减少编程工作量，提高编程质量，运用循环功能，结合FANUC数控系统的编程特点，编制出该零件的加工程序如下表。O0703M03S600T0202 G00X105Z2G71U2R1G71P10Q20U0.4W0.2F0.2N10G00X44G01Z0F0.1X46Z-1Z-21X48Z-31G02X54Z-34R3G01X86G03X96Z-39R5N20G01Z-60G00X100Z100M05M00G00X44Z2M03S1000T0202G70P10Q20G00X100Z100M03S400T0303G00X50Z-21G01X44G00X100Z100T0404G0048Z2G92X46Z-18F1.5X45.2X44.6X44.2X44.04X44.04G00X100Z100车左内槽以及内螺纹M03S400T0707G00X20Z-16X24G01X34G00X20Z100T0808G00X32Z2G92X30Z-14F1.5X30.4X30.8X31.2X31.4X31.8X31.96X31.96G00X100Z100M05M30掉头车右端M03S400T0202G00X105Z2G71U2R1G71P3040U0.4W0.4F0.25N30G00X40G01Z0F0.2X48Z-20 Z-26.7 G02X46Z-28.5R3F0.15 X36Z-60.5R36F0.2 G01Z-71 X81 N40G03X96Z-86R15F0.15 GOOX100 Z100 M05 M30 结 束 语 这次毕业设计在指导老师细心、耐心的指导和自己的努力下，这次毕业设计圆满的结束了，最大的收获就是自己在完成设计的过程中撑握了这三年来所学的知识，同时也学到了更多的新知识。通过这次的毕业设计提高了自己对资料的收集和查阅能力；会合理应用资料和工具软件解决设计问题，提高设计效率；锻炼自己分析问题和解决问题的能力；会对零件进行工艺分析，能解决中等以上复杂程度零件的工艺问题和数据处理问题；提高编程能力，编制合理的加工程序。同时自己学会了遇到问题后，怎样的办法去解决问题和利用有限的资料去解决的能力，并对这三年来所学的知识的一个综合运用，另一面看也检查了自己对知识的掌握的情况，也为自己今后的工作打下了一定基础。做设计中的每一步对我来说都是新的尝试与挑战，终于在左旺老师的细心指导和严格要求下顺利画上句号。衷心感谢指导老师左旺老师。毕业设计中的许多疑点和难点都得益于指导老师的指导。如果没有指导老师的认真负责和同学的无私帮助，想必我在毕业设计过程中会走很多弯路。在做这次毕业设计过程中使我学到了很多有用的知识，比如在做工艺分析时懂得了先要分析零件形状结构,然后选择加工机床。数控机床加工中所有定位基准和装夹方案的确定、工步的刀具选择、走刀轨迹、切削用量、加工余量等都要预先确定好并编入加工程序。一个合格的编程人员首先应该是一个很好的工艺员，他对数控机床的性能、特点和应用、切削规范和标准工具系统等要非常熟悉，否则就无法做到全面、周到地考虑加工的全过程，并正确、合理地编制零件的加工程序等等。我感到不论做什么事都要真真正正用心去做，踏踏实实一步一个脚印的走才会使自己更加的成长，没有学习就不可能有实践的能力，没有自己的实践就不会有所突破，希望这次经历能让我在以后的学习生活中不断成长与进步。 虽然我这次毕业设计中还有些不是很完善的地方，但这是我认认真真踏踏实实做出来的，凝聚了我的知识、我的时间和我的精力。通过完成这次毕业设计，首先让我熟悉了我们以前所学的知识，把比较分散的知识集中化，对我们以前所学的各科知识进一步的熟练、巩固与提高。同时也锻炼我们在工艺设计及数控编程等方面的实际能力。也使我们能够系统的集中的复习、总结了这二年多所学的各学科的知识。让自己在专业方面有很大的提升。参考文献主要参考文献、资料机械加工基础 主编：马幼祥数控车工（技师、高级技师）数控加工工艺与编程 主编：丛绢数控机床加工程序的编制 主编：韩鸿鸾 荣维芝公差配合与技术测量基础 主编：胡荆生数控加工工艺及设备 主编：赵长明 刘万菊 机械制图 主编：刘力Auto CAD 2006工程绘图教程 主编：曾令宜后 记通过两个月的忙碌，在老师的指导下，毕业设计终于完成了。此次设计的题目是常用的轴类零件的加工以及加工工艺。此次设计中，让我看到了自己许多方面的不足之处，给自己以后指明了努力的方向，同时，在老师的耐心指导下，让我明白了以前许多迷惑的地方，更加熟练的使用一些编程技巧和加工过程当中如何保证加工精度的方法。还有，此次设计当中，我查阅了许多有关于数控专业的书籍，拓宽了我的视野，也明白自己现在学的还太少，还有太多需要补足的地方。最后，我要诚挚的感谢有关专业老师以及我的毕业设计指导老师。 陈新林 2010年04月08日