车削件典型轴零件数控车削加工工艺设计与编程【原创课程毕业设计含CAD零件图带过程工序卡片】-bc06

车削件典型轴零件数控车削加工工艺设计与编程【原创课程毕业设计含CAD零件图带过程工序卡片】-bc06车削件典型轴零件数控车削加工工艺设计与编程摘 要本设计为车削轴零件的加工说明书，目标是一个车削轴零件，设计中涉及到了数控车削加工的大部分知识，将零件图纸的设计，刀具和量具的选择，以及加工工艺路线设计及走刀路线的说明，零件切削加工等绝大多数数控加工知识完整地罗列出，全程介绍数控切削加工工艺，及零件加工的详细思路，通过本说明书，充分展现出数控加工工艺的高精度，高效率等特点。关键字：特型零件；数控车削加工；螺纹切削目录摘 要I1.零件的基本说明11.1毛坯材料的选择11.1.1轴类零件的基本介绍11.1.2轴类零件的基本选料11.1.3轴类毛坯零件的基本介绍11.1.4毛坯材料的基本分析11.2零件的结构分析22.零件加工工艺分析32.1零件工艺分析的意义32.2数控车床的确定32.2.1数控机床的选择32.2.2数控机床的确定52.3零件定位基准的选择52.3.1定位基准的确定52.4量具的确定和冷却液的选择92.4.1量具的确定92.4.2冷却液的确定102.5切削用量的说明及刀具卡片112.5.1切削用量的说明112.5.2刀具材料的对比说明132.5.3刀具卡片152.6零件加工工艺路线的设计及走刀路线173.程序编写203.1数控编程的定义203.2数控编程的内容与步骤203.3数控编程的分类213.3.1自动编程213.3.2手工编程224.零件的加工23致  谢28参考文献29附录130【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】工序卡.doc工艺过程卡片.doc截图文件清单.txt程序单.txt评阅书.doc说明书.doc车削件典型轴零件数控车削加工工艺设计与编程任务书.doc零件二维图.dwg零件图.dwg 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 6 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 1 割 45# 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 中碳调质结构钢 55 160 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 切割机 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 1 游标卡尺 1 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 下料 游标卡尺 400 80 0 3 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 6 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 1 车 45# 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 中碳调质结构钢 55 160 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 数控车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 三爪卡盘 油性切削油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 1 游标卡尺，千分尺 14 1 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 用 1号刀粗精车左端外形轮廓， 留 外圆车刀、端面车刀 600 4 2 用 1号刀粗精车左端外形轮廓 至尺寸要求 外圆车刀 700 1 3 用 7、 8号刀分别打底孔并钻孔 20通孔 5中心钻、 20麻花钻 600 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 6 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 1 车 45# 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 中碳调质结构钢 55 160 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 数控车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 三爪卡盘 油性切削油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 1 14 1 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 用 3号刀切 尺寸要求 外 螺纹刀 400 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 械加工 工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 6 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 1 车 45# 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 中碳调质结构钢 55 160 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 数控车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 三爪卡盘 油性切削油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 1 游标卡尺，千分尺 14 1 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 用 4号刀粗镗左端内孔 ，留 内孔镗刀、内径百分表 500 6 4 2 用 4号刀精镗左端内孔 至尺寸要求 内孔镗刀、内径百分表 700 1 3 4 5 6 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 6 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 1 车 45# 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 中碳调质结构钢 55 160 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 数控车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 三爪卡盘 油性切削油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 1 游标卡尺，千分尺 14 1 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 用 5号刀切 34 4退 刀槽 3400 6 4 2 用 6号刀切 尺寸要求 内 螺纹刀 400 1 3 4 5 6 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 6 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 1 车 45# 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 中碳调质结构钢 55 160 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 数控车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 三爪卡盘 油性切削油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 1 游标卡尺，千分尺 14 1 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 用 1号刀粗精车右端外形轮廓， 留 外圆车刀、端面车刀 600 4 2 用 1号刀粗精车右端外形轮廓 至尺寸要求 外圆车刀 700 1 3 4 5 6 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 1 页 第 1 页 材 料 牌 号 45# 毛 坯 种 类 中碳调质结构钢 毛坯外形尺寸 55160 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单 件 1 下料 金工 割 切割机 游标卡尺 5 夹零件 右 端使伸出 72工 左 端 数控 车 手 3 用 7、 8号刀 钻 20 45数控 车 标卡尺 5 用 1号刀粗、精车 左 端外形轮廓 数控 车 标卡尺 ，千分尺 8 用 3号刀切 2数控 车 规 5 用 4号刀粗、精镗零件左端内孔 数控 车 标卡尺 ， 内径千分尺 7 用 5号刀精切 34 4内孔退刀 槽 数控 车 标卡尺 4 用 6号刀切 数控 车 规 6 调头装夹， 打表校正同轴度 ，使伸出 89工 右 端 ， 修端面，保证总长 159控 车 标卡尺 ， 磁性表座 ， 扳手 50 用 1号刀粗、精车 右 端外形轮廓 数控 车 标卡尺 ，千分尺 1221 拆下零件 扳手 12 去毛刺 数控 钳 油石 1 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 夹零件右端使伸出72工左端用7、8号刀钻?2045表校正同轴度，使伸出89端面，保证总长159 毕业 设计 题目 学生 姓名 ： 学 号： 班 级 ： 专 业 ： 系（部） ： 制造工程学院 指导教师 ： 孙秀艳 2016 年 5 月 27 日 吉林科技职业技术学院 林科技职业技术学院毕业 设计 专用纸 一、毕业 设计 内容按顺序包括： 封面 目录 摘要 正文 结论 参考文献 致谢语 二、毕业 设计 的版面标准： 1. 标题：宋体，加粗，三号； 2. 小标题：宋体，加粗，四号字，单倍行距； 3. 正文：宋体，四号， 行距； 4. 插入页码：位置：页面底端，对齐方式：居中； 5. 纸型： 印纸，页边距默认； 6. 其他参数默认。 吉林科技 职业技术学院毕业作品指导记 录表 课题名称： 学生姓名 : 在下框填写 指导教师： 孙秀艳 指导学生人数： 32 检查指导 顺序号 检查、指导内容 检查、指导意见 指导老师 签名 检查、指导 时间 第一次 （方案检查） 检查学生的毕业设计 方案，提出修改、完善的指导性意见 第二次 （初稿检查） 审阅学生初步设计初稿，提出修改、完 善的指导性意见 第三次 （正稿核定） 审核学生完成的设计 正稿和提出定稿意见 毕业 设计 评阅书 系 （部） ： 专业： 时间： 姓名 班级 题目 评定标准 内 容 评定意见 毕业设计完成情况 对基础理论、专业知识与技能掌握及运用情况，对所学工艺技术应用的熟悉度、准确度、规范度、创新度。 应用基础理论是否正确，是否有独到见解。 编制说明书及绘制设计图纸规范 学生设计或生产、制作的作品合格与质量情况 毕业 设计 完成情况 对基础理论、专业知识与技能掌握及运用情况对所学工艺技术应用的熟悉度、准确度、规范度、创新度 论文编写清楚、系统 行文规范 是否同意参加答辩 同意 不同意 成绩评定等级 优秀（ 90 分以上） 良好（ 80） 中等（ 70） 及格（ 60） 不及格（ 60 分以下） 指导教师签名 毕业设计 领导小组意见 吉林科技 职业技术学院 学生毕业 设计 选题表 系 专 业 指导教师姓名 题 目 本 设计 产生背景及相关目标要点（ 300 字） 已有的准备工作： 参考资料： 教研室意见： 签 名 ： 年 月 日 领导小组意见： 组 长： 年 月 日 吉林科技 职业技术学院 毕业 设计 成绩评定表 学生姓名 学号 班 级 系 专业 指导教师 设计 题目 指导 教 师对学生完成 设计 过程的评语及相应成绩 成绩类型 得 分 过程成绩 （满分 30 分） 指导老师签名： 年 月 日 指导 教 师（或评阅老师）对学生毕业设计 质量的评语及相应成绩 成绩类型 得 分 质量成绩 （满分 40 分） 指导 教 师（或评阅 教 师）签名： 年 月 日 答辩小组答辩评语及相应成绩 成绩类型 得 分 答辩成绩 （总分 30 分） 总评成绩 等级 答辩组长签名： 年 月 日 备 注 本表一式二份 吉林科技 职业技术学院 毕业 设计 答辩记录 系 （部） ： 专业答辩小组 ： 学生姓名 学号 专业班级 答辩时间 题 目 答辩成绩 提问内容及学生回答问题情况 备 注 记录人 答辩组长 答辩组成员 I 摘 要 本毕业设计为 车削轴 零件的加工说明书，目标是一个 车削轴零件 ，设计中涉及到了数控车削加工的大部分知识，将零件图纸的设计，刀具和量具的选择，以及加工工艺路线设计及走刀路线的说明，零件切削加工等绝大多数数控加工知识完整地罗列出，全程介绍数控切削加工工艺，及零件加工的详细思路，通过本说明书，充分展现出数控加工工艺的高精度，高效率等特点。 关键字 ：特型零件；数控车削加工； 螺纹切削 录 摘 要 . I . 1 坯材料的选择 . 1 类零件的基本介绍 . 1 类零件的基本选料 . 1 类毛坯零件的基本介绍 . 1 坯材料的基本分析 . 1 件的结构分析 . 2 . 3 件工艺分析的意义 . 3 控车床的确定 . 3 控机床的选择 . 3 控机床的确定 . 5 件定位基准的选择 . 5 位基准的确定 . 5 具的确定和冷却液的选择 . 9 具的确定 . 9 却液的确定 . 10 削用量的说明及刀具卡片 . 11 削用量的说明 . 11 具材料的对比说明 . 13 具卡片 . 15 件加工工艺路线的设计及走刀路线 . 17 . 20 控编程的定义 . 20 控编程的内容与步骤 . 20 控编程的分类 . 21 动编程 . 21 工编程 . 22 . 23 致 谢 . 28 参考文献 . 29 附录 1 . 30 1 坯材 料的选择 类零件的基本介绍 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件， 一般 长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、特型面，内孔和螺纹及相应的端面所组成。 类零件的基本选料 轴类零件可根据使用要求、 生产类型 、设备条件及结构，选用棒料、锻件 等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少 机械加工 的工作量，还可改善机械性能。 类毛坯零件的基本介绍 45#钢，是 045,080国内常叫 45 钢，也有叫“油钢”。一般，市场现货热轧居多。冷轧规格 间。 坯材料的基本分析 45#钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达 38 50 根据本说明书的实际生产需要，综合各方面因素，选择 45 钢最符合现有的加工工艺要求。 2 件的结构分析 图 1件二维图 本次毕业设计为 车削轴 零件，根据 们采用的材料为 45 钢， 45钢的渗透性低，切削性能较好，适合用作为较小的 车削轴零件 ， 车削轴零件 的总长度为 大直径为 38调质处理以后其抗拉强度不小于 600服强度不小于 355 3 件工艺分析的意义 零件的工艺分析主要是从加工制造的角度对零件进行可行性分析，主要包括零件图纸分析和零件的结构工艺分析两方面内容。在零件的生产过程中，我们通过对零件的工 艺分析可以加强我们对零件生产过程中的认知水平，促进我们提高自己的生产效率。 控车床的确定 控机床的选择 根据零件的具体参数要求，我们列出了以下两种车床的相应参数。车床 要参数见表 2 表 2床 要参数表 项目 单位 参数 床身上最大工件回转直径 10 大拖板上最大工件回转直径 45 最大工件长度 000 主轴通孔直径 2 主轴孔莫氏锥度 轴转速范围，无极变速 20 4 快速移动速度 :X 轴 Z 轴 mm/5006000 工作进给速度 :mm/转刀架工位数 4 主电机功率 控系统 床 要参数见表 2 表 2床 要参数表 项目 单位 参数 床身上最大工件回转直径 00 大拖板上最大工件回转直径 10 最大工件长度 50/1000 主轴通孔直径 2/105 主轴孔莫氏锥度 主轴转速范围，无极变速 0速移动速度 :X 轴 mm/000 5 工作进给速度 :X 轴 Z 轴 mm/000转刀架工位数 4/6 主电机功率 3 数控系统 西门子系统 控机床的确定 根据零件的主轴通孔直径，零件长度以及我们对车床系统的熟悉层度，选择车床 为合理。 件定位基准的选择 位基准的确定 选择定位基准的原则： （ 1）基准重合原则：选择被加工表面的设计基准为定位基准，以免基准不重合引起 基准不重合误差； （ 2）基准统一原则：当工件以某一组精基准定位，可以比较方便的加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位； （ 3）自为基准原则：有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀这时应尽可能用加工表面自身为精基准，而该表面与其他表面之间的位置精度，应有先行工序给予保证； （ 4）互为基准原则：当两个被加工表面之间位置精度较高，要求加工 6 余量较小而均匀时，多以两表面互为基准进行加工。 该组合部件的加工中，采用均是互为基准的原则： 工序一：以 右 端毛坯外圆为粗基准，加工 左 端，采用三爪卡盘装夹 参考图 2 图 2序二：以左端 45 外圆为精基准，加工左端 外螺纹 ，采用三爪卡盘装夹参考图 2 7 图 2序三：以 左 端 45 为精基准， 车 内孔及内 螺纹 ，采用三爪卡盘装夹参考图 2 图 2 8 工序 四 ：以 左 端 45 为精基准，加工右端，采用三爪卡盘装夹参考图2 图 2 9 具的确定和冷却液的选择 具的确定 保证测量的准确性。计量器具的性能指标是选用计量器具的主要依据，性能指标中以示值误差示值变动性和回程误差为主。 在数控车削加工工件中，为了确保工件的 尺寸精度，必须选择正确的测量工具，量具种类很多，但不同的工件采用不同的量具作为测量工具。但在数控车削外圆中多采用千分尺和游标卡尺及直尺作为测量工件的量具。由于游标卡尺是一种通用量具使用方便的特点。对一般精度高的零件选用千分尺。如表 2示。 表 2具表 名称 规格 分度值 用途 游标卡尺 0要用于测量内、外尺寸和深度等 千分尺 025于长度和外圆直径测量工具 直尺 0来测量工件的长度 环规 用来测量螺纹 塞规 用来测量螺纹 圆弧样板 用来测量圆弧 10 却液的确定 切削液是为提高切削加工效率而使用的液体。它可以有效地减小摩擦，改善散热条件，从而降低切削力、切削温度和减少刀具磨损，提高生产率和加工表面质量。切削液具有冷却、润滑、清洁和防锈的作用，常用的切削液分为水溶液、乳化液和切削油三种。 （ 1）水溶液：水溶液的导热性好，冷却效果好。但单纯的水容易使金属生锈，润滑性能也差。 （ 2）乳化液：乳化液是将乳化油（由矿物油和表面活性剂配成）用95% 98%的水稀释而成，呈乳白色或半透明状的液体，它具有良好的冷却作用，但润滑、防腐性能较差。 （ 3）切削油：切削油的主要成分是矿物油（如机械油、轻柴油、煤油等）和动植物油。纯矿物油不能在摩擦界面形成坚固的润滑膜，润滑效果较差。 综上分析毛坯材料和刀具材料，该组合部件的加工应选用切削油，但学校的设备能力条件有限，所以该组合件最终决定均用乳化液作为冷却液。 11 削用量的说明及刀具卡片 削用量的说明 编程时我们必须首先确定每道工序的切削用量，然后根据公式计算出各个参数，并把这些数值以指令的形式 写入程序中。 切削用量包括主轴转速、背吃刀量、及进给速度等，对于不同的加工方法需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证部件加工精度和表面粗糙度；充分发挥刀具切削性能；保证合理的刀具耐用度，并充分发挥机床的性能最大限度地提高生产率降低成本。 所以本设计的所有加工参数，全部都根据公式计算，依照机床选用最佳的参数进行加工。 （ 1）主轴转速的说明 确定主轴转速时，主要根据工件材料、刀具材料、机床功率和加工性质（如粗、精加工）等条件确定其允许的切削速度。如何确定加工中的切削速度除了查切削用量等有关手册，还可 以从实践中根据经验进行确定。 主轴转速计算公式为： 1000 （公式 2轴转数公式 ） 式中： V 位为 m/刀具的耐用度决定（查切削用量手册） n 位为 r/ 位为 12 计算的主轴转速 n 最后要根据机床说明书选取机床有的或 较接近的转速。 具体转速的选择见部件加工工序卡。 （ 2）进给速度的说明 进给速度 F 是数控机床切削用量中的重要参数，主要指单位时间里刀具沿进给方向移动的距离。主要根据部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。 在轮廓加工中，接近拐角处应适当降低进给量，以克服由于惯性造成工艺系统的变形，在轮廓拐角处造成超程的现象。 确定进给速度的原则： a）当工件的质量要求能够得到保证时，或在粗加工时为提高生产效率，可选择较高的进给速度； b）在切削、精加工，用高速 钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，有时可能还要选 择极小的进给速度； c）切削时的进速度应与主轴转速和背吃刀量相适应，不能顾此失彼； d）刀具空行程时，特别是远距返回程序原点或机床原点时，可以设定尽量高的 进给速度。 （ 3） 被吃刀量的说明 13 背吃刀量由机床、工件、刀具的刚度所决定，在刚度允许的情况下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。 根据毛坯材料的基本特性，粗糙度值 m 12.5 m 时，可分粗加工和半精加工两部进行，粗加工后留 量，在精加工时可以切除。从而达到减少走刀次数。 具材料的对比说明 数控加工刀 具也决定了 机床的加工效率 及 加工 零件的品质 。 近几年，随着 不断 提高刀具材料性能 及 改善结构特性，数控加工 专用 刀具 的 耐用度、刚度、抗脆性、断屑 及 调整更换等方面 已不断 的 有所 改 良 。 选定适合的 加工刀具类型 和 工艺方案 是非常要紧的 。 以下初步解析目前的 几种刀具： 于 热裂纹 极 易 发生 崩刃，且 有 较高 的 切削温度。 由于 陶瓷刀具材质的化学稳定性 稳定 、硬度高， 且 广泛的应用 于 耐热合金等难加工 的 材料中。 速加工 中常用 立方氮化硼刀具。 C600 时 高速钢刀具 依然维 持较高的硬度， 在 耐磨性 上比 其他工具钢好 ， 且硬质合金韧性比 别的 高， 由于 压延性较 弱 ，热加工 艰难 ， 导致 较弱 的 耐热冲击性。 质合金刀具，能 维 持 良好 的加工性能在C1000800 时 。在 车 削金属的切削 过程 复合碳化物系硬质合金 突显 出 俱佳 14 的性能。 因此 ，硬质合金 受 到了 广泛的运用 。 金属和非金属材料 的加工中应用最普遍的是 聚晶金刚石刀具，在高效率的加工过程中 能 获得 高精度、高光亮的加工表面， 固在 高精加工领域中 获得广泛运用 。 以上 五 种 刀具材料的硬度 及 耐磨性 。为 金刚石最 佳 ，依序最低为 高速钢。 但刀具 材料的韧性则 为 金刚石最低 而 高速钢最高。 综上 数控机床 加工 中 采纳 最 普遍 的 是 硬质合金类刀具。 当前因其性价比高，适应性稳定且多样化 ，综合效果 最优 。由于 紫琅杯车削 的材料为 45#钢材 ，零件比较复杂，所以我选用 硬质合金 刀具如（表 4加工此零件。 表 4用刀具规格 序号 刀具号 刀具名称 型号 备注 1 3外圆右偏车刀 速钢 2 断刀 片宽 3 0外螺纹刀 速钢 4 5内孔镗刀 速钢 5 槽孔 切刀 片宽 3 孔 螺纹刀 速钢 7 3 中心 钻 高速钢 8 24 平底 钻 高速钢 15 具卡片 根据设计要求及以上分析，刀具的选 择如图下两表。 表 2件 刀具卡片 单位名称 宜宾职业技术学院 零件名称 杯盖 工件安装定位简图 车间 设备型号 毛坯材料 备注 数控基地 45 钢 序号 刀具号 刀具类型 刀杆型号 刀片型号 刀尖半径 补偿代号 换刀方式 备注 1 90外圆车刀 1 自动 2 20 钻头 0 07 手 动 3 螺纹刀 03 自动 4 孔车刀 4 自动 5 孔槽刀 5 自动 6 孔螺纹刀 06 自动 16 编制 审核 共 2 页 第 1 页 续表 2件 刀具卡片 单位名称 宜宾职业技术学院 零件名称 杯盖 工件安装定位简图 车间 设备型号 毛坯材料 备注 数控基地 45 钢 序号 刀具号 刀具类型 刀杆型号 刀片型号 刀尖半径 补偿代号 换刀方式 备注 1 35外圆车刀 1 自动 编制 审核 共 2 页 第 2 页 17 件加工工艺路线的设计及走刀路线 零件 的加工工序 （ 1） 图 2序： 1、 夹零件右端使伸出 72工左端，百分表找正 2、 用 1 号刀粗精车左端外形轮廓， 留 量 3、 用 1 号刀粗精车左端外形轮廓 至尺寸要求 4、 用 7、 8 号刀分别打底孔并钻孔 20 通孔 （ 2） 图 2 18 工序： 1、 用 3 号刀切 2螺纹 （ 3） 图 2序： 1、 用 4 号刀粗镗左端内孔 ，留 量 2、 用 4 号刀精镗左端内孔 至尺寸要求 （ 4） 图 2 19 工序： 1、 用 5 号刀切 34 4 退刀槽 2、 用 6 号刀切 螺纹 至尺寸要求 （ 5） 图 2序： 1、 调头装夹，打表校正同轴度，使伸出 89工右端，修端面，保证总长 159、 用 1 号刀粗精车右端外形轮廓， 留 量 3、 用 1 号刀粗精车右端外形轮廓 至尺寸要求 20 控编程的定义 为了使数控机床能根据部件加工的要求进行动作，必须将这些要求以机床数控系统能识别的指令形式告知数控系统，这种数控系统可以识别的指令称为程度，制作程序的过程称为数控编程。 控编程的内容与步骤 数控编程步骤如图 3示，主要有以下几个方面的内容。 图 3控编程步骤 （ 1）分析图 样：包括部件轮廓分析，部件尺寸精度、形位精度、表面粗糙度、技术要求的分析，部件材料、热处理等要求的分析； （ 2）确定加工工艺：包括选择加工方案，确定加工路线，选择定位与夹紧方式，选择刀具，选择各项切削参数，选择对刀点、换刀点； （ 3）数值计算：选择编程原点，对部件图形各基点进行正确的数学计算，为编写程序单做好准备； （ 4）编写程序单：根据数控机床规定的指令代码及程序格式编写加工程序单； （ 5）制作控制介质：简单的数控程序直接采用手工输入机床，当程序 21 自动输入机床时，必须制作控制介质。现在大多数程序采用软盘、移 动存储器、硬盘作为存储介质，采用计算机传输来输入机床。目前，除了少数老式的数控机床仍在采用穿孔纸带外，现代数控机床均不再采用此种控制介质了； （ 6）程序校验：程序必须经过校验正确后才能使用。一般采空运行的方式进行校验，有图形显示卡的机床可用机床锁定的方式，直接在显示屏上进行校验，学校还采用计算机数控模拟进行校验。以上方式只能进行数控程序、机床动作的校验，如果要校验加工精度，则要进行首件试切校验。 控编程的分类 数控编程可分为和自动编程手工编程两种。 动编程 对于曲线轮廓、三维曲面等复杂 面部件，手工编程的计算能力有限甚至无法计算，一般采用计算机自动编程。 自动编程的优点是效率高，正确性好。自动编程由计算机代替人完成复杂的坐标计算和书写程序单的工作，它可以解决许多手工编制无法完成的复杂部件编程难题，但其缺点是必须具备自动编程系统或自动编程软件，和生成的程序空刀太多，加工时间长，如果个人能力强则可以对生成的程序进行手工修改，以提高加工效率。目前为止最高效的自动编程方式是利用 件进行部件的造型设计、工艺分析及加工编程。 22 工编程 手工编程是指，通过解析几何和代数运算等数学 方法，人工进行刀具轨迹的运算，并用专门代码编织加工源程序，即所有编制加工程序的全过程（图样分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、制作控制介质、程序校验）都是由手工来完成，这种方式比较简单，很容易掌握，适应性较大。适用与中等复杂程度程序、计算量不大的部件编程，对机床操作人员来讲必须掌握通用基本加工代码指令。 自动编程较适合形状复杂部件的加工程序编制，如：模具加工、多轴联动加工等场合，如在此 车削轴零件 中，内螺纹轴套中的内螺纹和内锥面需要所以必须使用自动编程，而其他车削部件均是手工编程。 本次毕业设计全部程序见附 录一。 23 件安装 本次轴类零件采用三爪可调卡盘定心夹紧。 在数控机床上加工零件时，为保证工件的加工精度和加工质量，必须使工件位于机床上的正确位置，也就是通常所说的“定位”，然后将它也就是通常所说的“夹紧”。工件在机床是哪个的定位于夹紧的过程称为工件的装夹过程。 图 4具装夹 本次使用的机床中心高为 20夹具体见图 4 24 图 4机床原点 机床在生产设计时指定了一个固定的点，作为机床相对运动的坐标原点，这一点就叫机床原点。一般取在卡盘端面与主轴中 心线的交点处。 为了建立机床坐标，消除机床间隙、累计误差、取消刀补及坐标偏置，在开机时，除了检验机床主轴是否能正常的运转，检查各辅助功能是否正常外， 还要将各坐标轴回到机床零点。 方法如下： 1、 X 轴回原点。按下机床回坐标原点按钮，按下“”键，当 X 轴 回到原点时，“ X 原点灯”会亮起。如图 示。 如图 轴 回到原点时，按下“”键，当 Z 轴 回到原点时，“ Z 原点灯”会亮起。如图 示。 如图 刀 在加工过程中，对刀的 准确性将直接影响到工件的精度。对刀点是数控机床上刀具相对工件运动的起点。我们编写的数控程序就是从该点开始执行，因此，该点又是程序的起点。对刀点可以选择在工件上，也可以选 25 择在工件外面，但是必须零件定位基准有一定的联系。 在对刀时，将机床进给速率尽可能降低到最低，并换为手轮操作。 首先，选择 X 轴，用手轮慢慢控制刀具沿 X 轴进行试切。然后，沿原路退刀，在刀具补偿中设置相关参数就完成了 X 轴方向对刀。接着，选择 Z 轴，用手轮控制刀具沿 Z 轴进行试切，并沿原路退刀，在刀具补偿中设置相关参数就完成了 Z 轴 方向对刀。 图 立工作坐标系 在整个工件的加工过程中，数控机床的运动都是相对运动。当我们对好刀以后，机床就将对刀那一点定义为相对坐标的原点。在加工过程中，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定机床上的成形、运动和辅助运动，必须要建立一个坐标系来确定机床上运动的方向和距离，这个坐标系就称为机床坐标系。 26 在编写数控程序前，就要建立整个工件的坐标系，一般情况下，将坐标系原点定在工件右端圆心上，如下图 示。 图 序校验 一个完整的数控程序由程序号、程序主体和程序结束指令三部分组成，部分数控程序还有子程序。当程序输入到数控系统中后，不能立即进行自动运行操作，我们必须首先检查程序是否正确。 首先，我们将程序输入到数控机床中，按下数控机床上的“编辑”按 27 钮，使数控机床处于编辑状态，然后按下“ 钮，切换到输入程序的界面用键盘输入程序。 接着，我们先将机床锁住，按下“机械锁定”按钮，然后点“ 钮，再点“循环启动”，最后点“ 循环启动 ”就可以模拟运行切削，通过查看 机床屏幕上走刀轨迹是否正确来判断程序是否正确，如有问题 ，应及时进行调整。 动运行 当程序检查无误后，合上车床防护罩，按下“ 及“循环启动” ，调节转速和进给量，让其自动加工，同时注意冷却液的供给和其他辅助功能的正常运行，直到工件加工完成。 吉林科技职业技术学院毕业设计 28 致 谢 本设计是在我在指导老师的精心指导和大力支持下完成的，这篇设计的每个细节和每个数据，都离不开老师的细心指导，而老师严谨的治学精神，精益求精的工作作风和宽容的教学态度都深深地感染和激励着我。 并在此同时您还在思想上、学习上给予了我无微不至的关怀，在此谨向指导老师致以诚挚的谢意。 我也要感谢我的母校，回想我在学院的两年多的时间里，感谢各位老师对我的栽培，他们不仅在学习方面给了我很大的帮助。而且，他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思维方式给予我无尽的启迪，这些都将使我终生受益。 借此机会对他们表示深深的感谢，并祝福他们在以后的人生旅途中永远幸福快乐。我在这里生活和学习了两年多的时间，我们同学、朋友们无论是在学习还是在生活及其它各个方面都给了我很多的 帮助和支持。在毕业设计的编写过程当中，我认真地听取他们的意见，使毕业设计说明书表述更加清晰，内容更加完善。 同时感谢自己的家人 ，谢谢你们。也谢谢那么多提供我资料的人。 吉林科技职业技术学院毕业设计 29 参考文献 1 许晓旸 重庆：重庆大学出版社， 2003 2 孙已德 北京：机械工业出版社， 1991 3 贵州工学院机械制造工艺教研室 贵阳：贵州 人民出版社， 2003 4 东北重型机械学院等 上海：上海科学技术出版社， 1991 5 孟少龙 卷 械工业出版社， 1991 6 金属机械加工工艺人员手册修订组 上海：上海科学技术出版社， 1990 7 李洪 北京：机械工业出版社， 1990 8 马贤智 北京：中国标准出版社， 1994 9 上海金属切削技术协会 上海：上海科学技术出版社， 1994 10 周永强 北京：中国建材工业出版社， 2002 11 刘文剑，曹天河，赵维 哈尔滨：黑龙江科学技术出版社， 1994 12 余光国，马俊，张兴发 重庆：重庆大学出版社， 1995 13 李庆寿 银州：宁夏人民出版社， 1991 14 廖念钊，莫雨松，李硕根 中国计量出版社， 2000 15 王光斗，王春福 上海科学技术出版社， 2000 16 乐兑谦 机械工业出版社， 2005 30 附录 1 程序 夹零件右端使伸出 72工 左端 用 7、 8 号刀钻 20 45 用 1 号刀粗、精车左端外形轮廓 序初始化 一号外圆车刀 轴正转，转速 600r/却液开 速定位到加工循环起点 圆粗车复合循环加工，背吃刀量 2刀量 1 余量 量 给量 r 向进刀 向进刀 角 向进刀 向进刀 角 向进刀 向 退 刀 加工 至安全点 序结束 用 3 号刀切 2螺纹 31 三 号 外螺纹， 车刀主轴正转，转速 500r/00速定位到加工循环起点 合循环 螺纹 加工 ，螺距 249 X 向进给至 49 向进给至 48 向进给至 向进给至 加工 至安全点 序结束 用 4 号刀粗、精镗零件左端内孔 四 号 内孔镗 刀 轴正转，转速 650r/却液开 速定位到加工循环起点 圆粗车复合循环加工，背吃刀量 2刀量 1 余量 量 给量 r 向进刀 向进 刀 角 向进刀 向进刀 向进刀 向 退 刀 加工 32 至安全点 序结束 用 5 号刀精切 34 4 内孔退刀槽 二 号 切槽 刀 ， 主轴正转，转速 550r/00速定位到加工循环起点 向进刀 向进刀 向 退 刀 至安全点 序结束 用 6 号刀切 螺纹 六 号 内螺纹 车刀主轴正转，转速 500r/00速定位到加工循环起点 合循环 螺纹 加工 ，螺距 29 X 向进给至 29 向进给至 30 X 向进给至 30 加工 至安全点 序结束 调头装夹，打表校正同轴度，使伸出 89工右端，修端面，保证总长 159 1 号刀粗、精 车右端外形轮廓 33 一号外圆车刀 轴正转，转速 600r/却液开 速定位到加工循环起点 圆粗车复合循环加工，背吃刀量 2刀量 1 余量 量 给量 r 向进刀 向进刀 弧 弧 工锥度 向进刀 弧 向进刀 向 退 刀 加工 至安全点 序结束 拆下零件 去毛刺 任 务书 学生姓名 专业 班级 联系方式 校内指导教师 职称 单位 联系电话 校外指导教师 职称 单位 联系电话 设计题目 1毕业设计课题来源及应达到的目的： 一、题目来源 鉴于机电一体化技术专业的特点，以及学生顶岗实习的情况，本次毕业设计题目来源于以下几方面： 据所学理论对零件进行机械加工或数控加工工艺设计与编程； G 下的数控铣削加工； 二、目的 毕业 设计是培养学生综合运用本专业基础理论，基本知识和基本技能分析解决实际问题的一个重要环节；是本专业各个先前教学环节的深化和检验。通过毕业设计，使学生充分利用所学的专业知识，理论联系实际， 独立分析、解决实际工艺问题的能力，为其今后走上工作岗位从事有关实际工作打下一个良好的基础。 通过毕业设计可以达到以下目的： （一）培养学生运用所学知识的运用能力，以及解决生产中实际问题的能力； （二）培养学生调查研究与信息收集、整理的能力； （三）培养和提高学生的自学能力和实际应用能力； （四）培养和提高学生的文献检索、收集能 力； （五）培养和提高学生的设计、报告等编写能力； （六）培养学生的创新意识、求实的科学作风以及刻苦钻研的精神。 三、毕业设计的基本要求 （一）学生必须充分认识毕业设计的重要性，严格按要求开展毕业设计工作； （二）毕业设计任务应包括对实际问题的调查分析； （三）毕业设计任务必须由学生本人在指导教师指导下独立进行； （四）毕业设计必须有进度要求，有明确的阶段成果，并定期进行检查； （五）毕业设计任务应有工作量要求。 2毕业设计课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 毕业设计课题任务 的内容和要求 1. 内容 （ 1）对零件进行工艺分析 （ 2）编写机械加工工艺过程卡片 （ 3）编写机械加工工序卡片 (4) 编写零件加工程序 本次设计要求综合运用所学的基础理论、专业知识与技能完成机电专业数控方向的毕业设计。学生应认真对待本次设计，在老师的指导下，根据设计任务，合理安排时间和进度，认真地、有计划地按时完成设计任务，培养良好的工作作风。必须以负责的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果。注意理论与实践的结合，以使整个设计 在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。 （ 1）查阅资料，了解课题的背景及现状，结合具体工作情况合理设计。 （ 2）通过查阅书籍和资料及图纸，找到能够实现课题功能的方法，提出设计方案。 （ 3）设计出流程图，使其能够实现课题要求的功能。 （ 4）设计出详细的工艺规程，使其能够实现课题要求的功能。 （ 5）对零件进行必要的数据计算。 （ 5）根据以上工作过程和工作内容，总结设计方案，提炼核心内容，撰写毕业设计论文，论文要求思路 清晰、结构完整、内容充实、图表清楚，格式规范，字数在 5000 字以上。 3对 本毕业设计课题成果的要求包括图表、实物等硬件要求： 毕业设计报告 要求 （ 1）被加工零件的零件图 1 张（可置于毕业设计中） （ 2）机械加工工艺过程卡片 1 张（可置于毕业设计中） （ 3）机械加工工序卡片 1 张（可置于毕业设计中） (4) 程序单 1 张（可置于毕业设计中） （ 5） 毕业论文 1 份 4主要参考文献： 1.切削用量简明实用手册 黄如林主编 化学工业出版社 2.机械设计综合课程设计 王之标、王大康主编 机械工业出版社 3.机床制造工艺设计手册 王绍俊主编 机械工业出版社 4.金属切削机床 宋玉鸣主编 中国劳动社会保障出版社 5.机械制造工艺学课程设计指导赵家齐编 机械工业出版社 6.简明机械加工工艺手册徐圣群主编 上海科学技术出版社 7.机械加工工艺师手册杨叔子主编 机械工业出版社 8.机械设计基础课程设计指导书 陈立德主编 高等教育出版社 9. 黄成编著 具设 计与加工 北京希望电子出版社 2009 G 文版数控加工 机械工业出版社 2009 G 文版标准教程 北京清华大学出版社 2009 文版从入门到精通 北京清华大学出版社 2009 文版实用教程 关振宇 刘源 主编 人民邮电出版社 用与实力教程 周玮 主编 人民邮电出版社 5本毕业设计课题工作进度计划： 起 迄 日 期 工 作 内 容 2016 年 3 月 8 日 3 月 10 日 2016 年 3 月 11 日 3 月 13 日 2016 年 3 月 14 日 3 月 15 日 2016 年 3 月 16 日 4 月 20 日 2016 年 4 月 21 日 5 月 20 日 2016 年 5 月 21 日 6 月 1 日 学生毕业设计动员，指导教师确定，教师调研、资料 准备阶段 毕业设计题目确定阶段 查阅资料，确定设计方案（查阅可以实现功能的各种方法和 手段，比较后，说明你采用方案的优点。 将这个过程写在论 文中。） 填写毕业设计书任务书、学生撰写论文阶段 毕业设计（论文）审阅阶段 论文答辩 专业教研室审查意见： 负责人： 年 月 日 领导小组意见：