数控车配合件工艺与编程.doc

精品文档 。1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载 配合件的工艺与编程 【摘要】 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是 以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体 化产品,即所谓的数字化装备。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但发展和应用领域 的扩大他对归计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越 来越重要的作用,因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势.在 我国加入 WTO 和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备是提 高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性保证.数控加工与编程毕业设 计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部 分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运 用,同时使对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知 识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究 和创新能力。 此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的 制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编 写、机床的熟练操作。 关键词： 数控车、工艺分析、加工方案、 精品文档 。2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载 Abstract:Abstract: Numerical control technique is to use the technique that the figure information carries on a control vs machinery running and the operate process, count control an equipage is with the number control technique for the representatives new technique make the machine electricity integral whole that domain and newly arisen manufacturing permeate forming to turn a product to the tradition, namely the so-called digitize equips. The number controled technical application to not only bring traditional manufacturing business revolution change, make the manufacturing business become the symbol of industrialization, but also along with number control technical not only expanding of shape and application realm his some shapes of important crafts(IT, autocar, medical treatment and light work etc.) in returning to account peoples livelihoods contain more and more important action, because these crafts is already the big trend of modern shape the digitize that need to be equiped. Deveolp an our country number under the new surrounding that our country building - out WTO with outward open to deepen further control technique and equipage is exaltation our country importance assurance of the manufacturing business information-based horizontal and international competitive power. The number controls transform and plait distance to graduate a design is number control to constitute number to control the important composition of processing technology professional knowledge and professional skill fraction in the professional teaching system, the design of passing the graduation makes the basic theory that we learned vs related academics basic knowledge progress synthesis usage, make at the same time the understanding to have more complete system to this profession, thus hit consolidation and expand, deepen the purpose of learning the knowledge, development and exaltation comprehensive analysis problem and problem-solving capability and development the search and innovation capability of science. This time graduations designing the problem of main settle is the packing of kit clip, tool angel of for establishing knife, craft route, the sequence tread with work of the select of curtate, tool 精品文档 。3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载 angel, slice to pare dosage to really settle, the well-trained operation of writing of truning job program, engine bed. KeyKey words:words: CNC lathe、Process analysis、Processing scheme 目录目录 1 1 数控机床的发展简介数控机床的发展简介 .5 5 2 2 数控加工工艺的基本知识数控加工工艺的基本知识 .7 7 2.1 数控加工工艺的概念.7 2.2 数控加工工艺过程.7 2.3 数控加工的特点.7 3 3 零件数控加工前的简单分析零件数控加工前的简单分析 .8 8 3.1 零件的基本情况简介.8 3.2 零件的技术要求.9 3.3 加工设备的选择.9 3.4 零件的工艺分析.9 3.5 基准的选择原则.10 4 4 零件数控加工工艺分析零件数控加工工艺分析 .1313 4.1 加工方案的确定.13 4.2 工步的划分.13 4.3 加工顺序及进给路线的确定.13 4.3.1 零件加工时需遵守的原则 .13 4.3.2 进给路线的确定 .14 4.4 切削液的选择.17 4.5 刀具的选择.17 4.6 主要工序的安排.18 4.7 工艺过程卡及其工序卡片的编写.21 5 5 数控加工程序的编写数控加工程序的编写 .2727 5.1 数控加工简介.27 5.2 数控机床的工作过程.27 精品文档 。4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载 5.3 数控加工的特点.27 5.4 按工序编写数控加工程序.28 5.5 模拟运行.35 5.6 零件加工.35 5.7 精度自检.35 总结 .36 谢 辞.37 参考文献 .38 精品文档 。5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载 1 1 数控机床的发展简介数控机床的发展简介 20 世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计 算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加 工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。 采用数字技术进行机械加工，最早是在 40 年代初，由美国北密支安的一个 小型飞机工业承包商派尔逊斯公司实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机 的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑 到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到0.0381mm（0.0015in） ， 达到了当时的最高水平。 1952 年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统， 成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数 控机床。这台机床是一台试验性机床，到了 1954 年 11 月，在派尔逊斯专利的 基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司正式生产出来。 在此以后，从 1960 年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、 生产及使用了数控机床。数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床，因为 数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。 然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此除了在 军事部门使用外，在其他行业没有得到推广使用。 到了 1960 年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制 的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此，数控铣床、冲床、坐 标镗床大量发展，据统计资料表明，到 1966 年实际使用的约 6000 台数控机床 中，85%是点位控制的机床。 数控机床的发展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置 的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在 1959 年 3 月，由美国卡耐;特雷克公司（KeaneyFMS）之后，美、 欧、日等也相继进行开发及应用。 1974 年以后，随着微电子技术的迅速发展， 微处理器直接用于数控机床，使数控的软件功能加强，发展成计算机数字控制 精品文档 。6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载 机床（简称为 CNC 机床） ，进一步推动了数控机床的普及应用和大力发展。80 年代，国际上出现了 14 台加工中心或车削中心为主体，再配上工件自动装卸 和监控检验装置的柔性制造单元（FlexibleManufacturingCellFMC） 。这种 单元投资少，见效快，既可单独长时间少人看管运行，也可集成到 FMS 或更高 级的集成制造系统中使用。 在 20 余年间，我国数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三 大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机 床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过 利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能、 五面或五轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验、 消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依 靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日 本数控机床的水平差距很大。 精品文档 。7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载 2 2 数控加工工艺的基本知识数控加工工艺的基本知识 2.12.1 数控加工工艺的概念数控加工工艺的概念 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，应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、 发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。 2.22.2 数控加工工艺过程数控加工工艺过程 数控加工工艺过程是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、 尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。数控加工工艺 和数控加工工艺过程的主要内容如下： （1）选择并确定进行数控加工的内容； （2）对零件图纸进行数控加工的工艺分析； （3）零件图形的数学处理及编程尺寸设定的确定； （4）数控加工工艺方案的制定； （5）工步、进给路线的确定； （6）选择数控机床的类型； （7）刀具、夹具、量具的选择和设计； （8）切削参数的确定； （9）加工程序的编写、校验与修改； （10）首件试加工与现场问题处理； （11）数控加工工艺技术文件的定型与归档。 2.32.3 数控加工的特点数控加工的特点 由于数控加工采用了计算机控制系统和数控机床，使得数控加工与普通加 工相比具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生产效率高、周期短、设 备使费用高的特点。 精品文档 。8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载 3 3 零件数控加工前的简单分析零件数控加工前的简单分析 数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同，但数控机床是自动进 行加工，因而有如下特点：数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂， 加工的精度高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。数控机床加工程序 的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀 以及退刀等特点，这都无一例外的变成程序内容，正是由于这个特点，促使对 加工程序正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的 零件。 3.13.1 零件的基本情况简介零件的基本情况简介 如图 3-1 零件的主体外形所示，被加工部分的各尺寸、形状、表面粗糙度 值及凹凸配合等要求较高。本次设计的零件结构简单，包含了圆柱面、圆锥面、 退刀槽、中心孔及螺纹的加工。由于加工的是轴类零件，对中性要求较高，故 选用三爪卡盘装夹。由于数控加工程序是以准确的坐标点来编制，零件的视图 应完全、正确及表达清楚，并符合国家标准，尺寸及有关技术要求应标注齐全。 分析零件的变形情况，保证获得要求的加工精度，虽然数控机床加工精度 很高，但对于一些特殊情况，对零件的加工精度会产生很大的影响，因此，我 们应当考虑采取一些必要的工艺措施进行预防。该零件的材料是属于 45 钢，具 有一定的硬度，为了满足工件的工艺要求在精加工前可以对零件采取必要的热 处理来减少或消除变形对精度的影响。 精品文档 。9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载 其余 3-1 零件图 3.23.2 零件的技术要求零件的技术要求 （1） 、以中批量生产条件编程 （2） 、不准用砂布及锉刀等修饰表面 （3） 、未注倒角 145o,锐角倒钝 0.245 （4） 、未注公差尺寸按 GB1804-M （5） 、材料：45#调质处理 HRC 2636 3.33.3 加工设备的选择加工设备的选择 此工件属于轴类零件，属于车削加工的范畴，由于此零件结构中等复杂， 又有较高的精度要求，故选择数控车床对零件进行加工。 3.43.4 零件的工艺分析零件的工艺分析 对于数控加工在编程前我们一定要对零件进行工艺分析，这是必不可少的 一步，如图 3-1 要保证加工精度就必须考虑一下几个方面：选择加工方法、拟 定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、 精品文档 。10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载 中心孔、槽等表面组成，其中由较严格 直径尺寸精度要求的有 490 -0.021、360 -0.021、M272-7H、M272- 6g，有较严长度要求的如 830.03，有较严格粗糙度要求的如 Ra3.2、Ra1.6 等。 经过上面的分析我们可以采用一下尺寸和措施来保证零件最终的精度： 零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱 490 -0.021、360 -0.021 在其机 床精度范围内我们尽可能取其靠近中间的尺寸48.989、35.989 来确定最终的 编程尺寸，M272-6g 的外螺纹经计算取 26.989 最为螺纹大径尺寸，M272- 7H 的内螺纹经计算取 25.711 作为其小径尺寸。 为便于装夹，为了保证工件的定位准确、稳定，夹紧方面可靠，支撑面积 较大，零件的左端是孔螺纹，中段最大的直径是 49mm。右端是外螺纹、圆柱 面和圆锥面，显然右端加工后不可能装夹，所以应留在最后加工，应先装夹毛 坯粗加工整个圆柱面及中间槽然后掉头装夹加工左端圆柱 49mm 及内螺纹，再 调头装夹 49mm 的圆柱加工右端其他部分，毛坯选 55650mm 的铸造件。 3.53.5 基准的选择原则基准的选择原则 （1）有加工表面和不加工表面的零件，为保证不加工表面和加工表面的位 置精度，应选择不加工表面为基准。 （2）对于具有较多加工表面的工件选择基准时，应考虑合理分配各表面的 加工余量（保证各表面都有足够的余量和选择重要表面作为最终基准） 。 （3） 粗基准应避免重复使用。 （4） 选择基准的平面应平整，没有冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠基 准选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便夹具结构简单。 精基准的选择原则： （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）精基准的选择应保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便。 经上面对基准的分析并综合对零件加工顺序的安排可知粗车 49 的圆柱面 应以右端面为基准，精加工工件左端部分时应以左端面为基准，精加工工件右 端部分时应以右端面为基准。 零件的主要装夹方式如图所示： 精品文档 。11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载 3-2 外圆粗加工装夹图 3-3 零件图中左端面及内螺纹加工装夹图 精品文档 。12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载 3-4 工件右端装夹图 精品文档 。13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载 4 4 零件数控加工工艺分析零件数控加工工艺分析 4.14.1 加工方案的确定加工方案的确定 该零件属于典型的轴类零件，按零件的装夹方式划分工序比较符合该零件 的该零件的加工工序，且能保证两次装夹的位置精度，每一次装夹为一道工序， 该零件需三次装夹才能完成所有表面的加工。鉴于该零件对加工表面有严格的 尺寸公差和形位公差的要求，为保证其加工精度，在此分粗加工、半精加工和 精加工三个阶段完成对该零件的加工。 4.24.2 工步的划分工步的划分 （1）粗车外圆柱面的工步为:外圆车刀平右端面车圆柱面切槽刀切中 间退刀槽切断。 （2）加工零件左端外圆柱面和内螺纹的工步为：精车外圆柱面钻孔切 内退刀槽镗孔加工内螺纹。 （3）加工零件右端的工步为：粗车外圆柱面和圆锥面半精车外圆柱面和 圆锥面精车外圆柱面和圆锥面切 52 退刀槽加工 M27 外螺纹。 4.34.3 加工顺序及进给路线的确定加工顺序及进给路线的确定 4.3.14.3.1 零件加工时需遵守的原则零件加工时需遵守的原则 （1）基面先行 先加工基准面为后面的加工提供经基准，在此应先平右端 面，为轴向尺寸作基准。 （2）先主后次 由于所加工的表面均为重要表面，所以从右往左依次加工。 （3）先粗后精 先车削去大部分的金属余量，再进行成形切削保证零件的 尺寸要求和质量要求。 （4）先面后孔 由于该零件左端有一中心螺纹孔，根据先面后孔的原则应 先对外圆柱面进行加工，然后再完成对孔的加工。 精品文档 。14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载 4.3.24.3.2 进给路线的确定进给路线的确定 在数控加工中，刀具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： （1）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，具体综合上面工序的安排 再根据具体零件具体分析，我确定该零件的主要进给路线如下图所示： 4-1 外圆粗加工进给路线图 精品文档 。15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载 4-2 左端圆柱面精加工路线图 4-3 钻中心孔 精品文档 。16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载 4-4 内螺纹加工进给路线图 4-5 左端部分精加工进给路线图 精品文档 。17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载 4.44.4 切削液的选择切削液的选择 由于在切削加工过程中，被切削层金属的变形、切屑与刀具前面的摩擦和 工件与刀具后面的摩擦要产生大量的切削热。在不使用切削液的情况下车削刚 件时被切屑吸收的热量占 50%86%，刀具吸收的热量占 10%40%，工件吸收的占 3%9%，传入空气介质中的热量仅占总热量的 1%，而在钻削时切削热有 52%传入 了钻头。 由于热胀冷缩的原理，工件和刀具吸收了一部分的热量，工件和刀具产生 变形最终影响加工精度。如果大量的切削热传入刀具，容易使刀具损坏，造成 “烧刀”的现象。为了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用寿命，在切削 加工过程中必须使用冷却液对工件和刀具进行冷却，以避免造成“烧刀”的现象 和对零件精度的影响。 通过经验知道常用的冷却液主要有以下三种，如表 4-1： 表 4-1 常用冷却液 冷却液名称主要成份主要作用 水溶液水、防锈添加剂冷却 乳化液水、油、乳化剂冷却、润滑、清洗 切削油 矿物油、动植物油、 极压添加剂或油性 润滑 从工件的材料和工件的表面质量要求出发，在此选择乳化液作为冷却液比 较合适，且能满足工件的工艺性要求。 4.54.5 刀具的选择刀具的选择 刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效 率，而且直接影响加工质量。编程时，选刀具通常要考虑机床的加工能力、工 序内容、工件材料等因素。与传统的加工方法相近，数控加工对刀具的要求更 高。不仅要求精度高、刚度高、韧性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装 调整方便，能适应高速和大切削用量切削。选刀具时，要使刀具的尺寸与被加 工工件的表面尺寸和形状相适应。 精品文档 。18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载 1、平端面、车圆柱面可选用 90WC-Co 的硬质合金外圆车刀，刀杆尺寸 1625，粗车、半精车及精车在这里选择同一把刀，为防止在进行圆弧切削时 刀具的副后刀面与工件轮廓表面发生干涉，副偏角应选择 Kr大一点的，取 Kr=40，精加工内螺纹孔壁时选用高速钢内圆车刀。车刀的材料选择及 Kr值这 里分别参照金属切削与刀具实用技术一书表 1-1，表 1-17。 2、从零件图中可知该工件中有三个退刀槽，其宽度分别为 4mm、5mm、6mm，其中槽宽为 4mm 的为内孔槽，为了工艺的需要槽宽为 5mm、6mm 的两槽在此选用为高速钢 W18CrV4R 的切断刀，刀宽 4mm。槽宽为 4mm 的内孔槽选用刀宽为 3mm 的高速钢 W18CrV4R 的内槽车刀。切槽刀的选择及型号 这里分别参照金属切削与刀具实用技术一书表 1-3，表 2-2。 3、由于此零件中的中心螺纹孔经过钻削后还要进行一次精加工，故在此选 用 24mm 的普通高速钢麻花钻。 4、切螺纹时为了保证其螺纹刀的强度这里选用 W18CrV4R 高速刚 60螺纹 车刀切削内螺纹时选用高速钢内螺纹车刀，为了保证螺纹牙深，刀尖应小于轮 廓最小圆弧半径 R，R=0.150.2mm。刀具选材料参照金属切削与刀具实 用技术一书表 1-3。 经分析现把所选刀具列表如下： 表 4-2 刀具表 序号刀具号刀具规格数量加工表面 1T1 90WC-Co 的硬质合金外圆车刀 1 圆柱面、圆锥面 2T2 高速钢内圆车刀 1 螺纹内孔 3T3 高速钢 W18CrV4R 的切断刀 1 退刀槽 4T4 高速钢 W18CrV4R 的内槽车刀 1 内孔退刀槽 5T5 24mm 普通高速钢麻花钻 1 轴端中心孔 6T6 高速刚 60螺纹车刀 1 外螺纹 7T7 高速钢内螺纹车刀 1 内螺纹 4.64.6 主要工序的安排主要工序的安排 1.外表面粗加工 （1）平右端面 平右端面的目的是为后续加工作基准，由于轴端右 Ra3.2 的粗糙度要 精品文档 。19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载 求，因此选取主轴转速 n=1000r/min，进给量 F=50mm/min。 （2）粗车外圆 一般粗加工是以提高加工效率为目的，其选用原则是在保证零件质量的前 提下尽量选用大的进给量和背吃刀量，在此取主轴转速 n=600r/min，进给量 F=150mm/min,背吃刀量 ap=2mm。 （3）半精车外圆 半精车需综合考虑加工效率和表面质量，在此选取主轴转速 n=1000r/min,进给量 F=80mm/min，背吃刀量 ap=0.75mm. （4）切槽 切槽时取主轴转速 n=1200r/min，进给量 F=80mm/min （5）切断 此工件对零件的右端面有较高的粗糙度要求 Ra1.6 为了保证其质量，取 n=1200r/min，F=50mm/min。 2.热处理 此零件所选用的材料为 45 钢，钢的热处理是将固态刚才采用适当方式 进行加热、保温和冷却以获得所需要的组织与性能的工艺。它是改善材料性能 的重要措施。在此采用调质处理作为工件的最终热处理，调质处理后的硬度为 HRC2636。 3.零件左端外圆精加工 精加工是以达到零件所要求的表面质量和特征为目的，鉴于此零件有 较高的表面质量和公差要求，经分析并查询切削用量简明手册现确定切削 用量如下：主轴转速 n=1200r/min，进给量 F=50mm/min，ap=0.256mm。 4.钻中心孔 由于此孔为螺纹孔，钻孔后还要经过精加工后才能进行螺纹的加工因此钻 削时对孔的表面质量没有太大的要求。在此处选用的钻头直径为 24mm，经查 切削用量简明手册表 2.7 取进给量 f=0.45mm/r，主轴转速 n=300r/min。 5.内螺纹的加工 （1）车螺纹退刀槽 此槽是为加工螺纹准备的没有配合要求但有粗糙度要求，为满足此要 求，结合切削用量简明手册取 n=800r/min,F=50mm/min。 （2）精车内圆 此次加工是为车螺纹做准备的，为了使螺纹达到精度的要求必须先对 此孔进行精加工，由于此次加工和精车外圆没有太大区别，故取 n=1300r/min，F=50mm/min,ap=0.207mm 精品文档 。20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载 （3）车内螺纹 车削螺纹时主轴的转速和进给量必须保持严格的对应关系，根据公式 h=0.6495p 可计算出螺纹牙深为 1.299mm，查切削用量简明手册表 1.18 高 速钢及硬质合金车刀车削不同材料螺纹的切削用量可知此螺纹第一次被车螺纹 深度为 0.4mm，最后一次被车螺纹深度为 0.025mm，此出螺纹分五次加工其中主 轴转速 n1=n2=n3=200r/min，n4=170r/min,n5=150r/min,此出螺纹分五次加工其 中 ap1=0.4mm，ap2=0.3mm，ap3=0.3mm，ap4=0.274，ap5=0.025。 6.零件右端部分的加工 （1）外圆柱面、圆锥面粗加工 为了提高加工效率，粗加工一般选用较大的进给量和背吃刀量，争取 尽快切除多余材料，但此零件在之前已经经过调质处理了，具有较大的硬度， 考虑到刀具的寿命以及零件的外形前细后粗，为了保证加工质量并兼顾效率在 此决定粗车四次来完成零件的粗加工，经查切削用量简明手册现决定切削 用量的选择如下：n1=n2=500r/min、F1=F2=150mm/min、最大背吃刀量 ap1=ap2=2.5mm，n3=500r/min、F3=180mm/min、最大背吃刀量 ap3=1.5mm，n4=600r/min、F4=150mm/min 最大背吃刀量 ap4=3mm。 （2）外圆柱面、圆锥面半精加工 半精加工和粗加工都是为最后的精加工做准备的，不同的是半精加工 要综合考虑效率和加工质量，经查切削用量简明手册取 n=1000r/min,F=100mm/min,ap=1.5mm。 （3）外圆柱面、圆锥面精加工 精加工通常是机械加工中的最后一道工序，它存在的目的是为了保证 零件所需要的技术要求从而制造出合格零件。从零件图中可以看出此零件的工 艺要求比较高，为了满足要求经查寻决定取 n=1400r/min,F=50mm/min，最大背 吃刀量 ap=0.25mm。 （4）切退刀槽 切退刀槽主要是为了防止车螺纹时发生撞刀现象，此槽的宽度为 5mm，采 用刀宽 4mm 的切断刀分两次切削，其中 n=800r/min,F=50mm/min。 （5）车螺纹 此螺纹为外螺纹，较内螺纹容易切削，经计算螺纹的牙深为 1.299mm，与 内螺纹相似，同样分五次加工其中 n1=n2=n3=200r/min，n4=170r/min,n5=150r/min。ap1=0.4mm，ap2=0.3mm，ap3=0. 3mm，ap4=0.274，ap5=0.025。 7.清洗 精品文档 。21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载 8.检验 4.74.7 工艺过程卡及其工序卡片的编写工艺过程卡及其工序卡片的编写 1.工艺过程卡的编写 产品代号零件名称零件代号材料 工艺过程卡片工艺过程卡片 配合轴 08031045# 材 料 毛坯种类铸造件毛坯尺寸 55650 每一毛坯可制件数 5 工序 序号 工序内容设备夹具量具名称及规格 001 平端面、车外圆、切槽、 切断 数控车床三爪卡盘精度为 0.02mm 的游标卡尺 002 对零件进行调质处理 003 精车零件左端外圆数控车床三爪卡盘精度为 0.02mm 的游标卡尺 004 钻 M27 螺纹中心孔卧式数控钻床三爪卡盘精度为 0.02mm 的游标卡尺 005 切螺纹退刀槽、精车孔壁、 车内螺纹 数控车床三爪卡盘精度为 0.02mm 的游标卡尺 006 对零件右端进行粗加工、半 精加工、精加工、切槽、车 螺纹 数控车床三爪卡盘精度为 0.02mm 的游标卡尺 007 对零件表面进行清洗 008 检验加工的零件是否合格 编制校核审查共 1 张第 1 张 2.工序卡片的编写 精品文档 。22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载 零件名称材料零件代号 西安航空职业技术学院西安航空职业技术学院数控加工工序卡数控加工工序卡 配合轴 45#080310 工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间 001O001 三爪卡盘 01 数控车床 工 步 号 工步内容刀具号刀具名称 主轴转速 r/min 进给量 mm/min 背吃刀量 mm 备注 01 对刀、平端面 T1 90外圆车刀 100050 手动 02 外圆粗加工 T1 90外圆车刀 6001502 自动 03 外圆半精加工 T1 90外圆车刀 1000800.75 自动 04 切零件中端退刀槽 T3 刀宽 4mm 切断刀 120080 自动 05 将加工好的毛坯切断 T3 刀宽 4mm 切断刀 120050 自动 工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间 003O002 三爪卡盘 02 数控车床 工 步 号 工步内容刀具号刀具名称 主轴转速 r/min 进给量 mm/min 背吃刀量 mm 备注 01 精车零件左端外圆 T1 90外圆车刀 1200500.256 自动 精品文档 。23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载 工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间 004O003 三爪卡盘 03 卧式数控钻床 工 步 号 工步内容刀具号刀具名称 主轴转速 r/min 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 备注 01 钻螺纹中心孔 T5 24mm 钻头 3000.45 自动 工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间 006O005 三爪卡盘 05 数控车床 工 步 号 工步内容刀具号刀具名称 主轴转速 r/min 进给量 mm/min 背吃刀量 mm 备注 01 零件右端圆柱面、圆锥 面粗加工 T1 90外圆车刀 5001502.5 自动 02 零件右端圆柱面、圆锥 面粗加工 T1 90外圆车刀 5001502.5 自动 03 零件右端圆柱面、圆锥 面粗加工 T1 90外圆车刀 5001801.5 自动 04 零件右端圆柱面、圆锥 面粗加工 T1 90外圆车 6001503 自动 05 零件右端圆柱面、圆锥 面半精加工 T1 90外圆车 10001001.5 自动 06 零件右端圆柱面、圆锥 面精加工 T1 90外圆车 1400500.25 自动 07 切 52 退刀槽 T3 刀宽 4mm 切断刀 80050 自动 08 粗车 M27 外螺纹 T6 螺纹车刀 2000.4 自动 09 粗车 M27 外螺纹 T6 螺纹车刀 2000.3 自动 10 粗车 M27 外螺纹 T6 螺纹车刀 2000.3 自动 11 半精车 M27 外螺纹 T6 螺纹车刀 1700.274 自动 12 精车 M27 外螺纹 T6 螺纹车刀 1500.025 自动 工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间 005O004 三爪卡盘 04 数控车床 工 步 号 工步内容刀具号刀具名称 主轴转速 r/min 进给量 mm/min 背吃刀量 mm 备注 01 切内螺纹退刀槽 T4 刀宽 3mm 内槽切刀 80050 自动 02 精镗内孔 T2 内圆车刀 1300500.207 自动 03 粗车 M27 内螺纹 T7 内螺纹车刀 2000.4 自动 04 粗车 M27 内螺纹 T7 内螺纹车刀 2000.3 自动 05 粗车 M27 内螺纹 T7 内螺纹车刀 2000.3 自动 06 半精车 M27 内螺纹 T7 内螺纹车刀 1700.274 自动 07 精车 M27 内螺纹 T7 内螺纹车刀 1500.025 自动 精品文档 。24欢迎下载24欢迎下载24欢迎下载24欢迎下载24欢迎下载24欢迎下载 精品文档 。25欢迎下载25欢迎下载25欢迎下载25欢迎下载25欢迎下载25欢迎下载 5 5 数控加工程序的编写数控加工程序的编写 5.15.1 数控加工简介数控加工简介 数控加工即用数字化的信息来控制机床的运动及加工过程从而完成对零件 的加工的一种加工方法，自动化程度高，具有较高的加工精度和加工效率。 5.25.2 数控机床的工作过程数控机床的工作过程 第 1 步：编写加工程序 根据被加工零件的图样进行工艺方案分析与设计，用手工编程或自动编程 方法，将加工零件所需要的机床各种动作及工艺参数等编写成数控系统能够识 别的信息代码，即加工程序。 第 2 部：加工程序的输入 数控加工程序编好以后可以通过手动输入方式、驱动器输入、或用计算机 和数控机床的接口直接进行通信等方法，将所编写的零件加工程序输入到数控 装置。 第 3 步：预调刀具和夹具 根据零件的工艺设计方案中所确定的刀具方案和夹具方案，在机床加工之 前，需要分别安装、调整刀具和夹具。 第 4 步：数控装置对加工程序进行译码和运算处理 进入数控装置的信息代码经一系列的处理和运算变成脉冲信号，有的脉冲 信号送到机床的伺服系统，经传动机构驱动机床相关部件，变成对零件的切削 加工；有的脉冲信号送到可编程控制器中，按顺序控制机床的其他辅助部件， 完成工件夹紧、松开、冷却液的开闭、刀具的自动更换等动作。 第五步：加工过程的在线检测 机床在执行加工程序的过程中，数控系统需要随时检测机床的坐标轴 位置、行程开关的状态等，并与程序的要求相比较，以决定下一步动作，直到 加工出合格零件。 5.35.3 数控加工的特点数控加工的特点 适应范围广 数控机床通过执行已经编制好的加工程序来控制机床执行机构，对零件进 精品文档 。26欢迎下载26欢迎下载26欢迎下载26