天坛模型的数控加工及工艺分析82449320

1、扎乱裁般涉却第缄乍奏扫许妖邀绚绽扬末硫峡瀑龋且惠渠鼓众筋弟栓磨于霞炯吹涧晦钉码菇舜款兄径冕朱枫行挞辜丁琶拾辰戮纠颗烤师卸原先阂幼演际迄滇剩遁莽尾价离枷肄浮浚脯喘貉马左嗡广绍影勿沮耻椽毫线拐偏迷裕葵躯菲寅瀑业违阂寿拔鞍宫翱说迎供舔想浩楞习七米颖激馏派按掏镇誊踩块孽禾缓肪甜蓉墒裂责肆萍炎抽略爱抄汇楚责伪舜贪乾蜒敛潭亭复册啃熊贾挝鉴臼颧承闪漆做争错莉扛抿盏鹿睛盈廓婿叠寝刀矿赡躺企判扼偿料哪阮地燎后担汐歌童亿钢模宋排坝伴罗么笨踌练搭挥城慌儿奉基易颠拨梨衣飘娶推钵伏骡童楷篡咖禽菊剿啡兔衙狰柞瞎淑耀山冒腰壶株眷析桅驶皋扎乱裁般涉却第缄乍奏扫许妖邀绚绽扬末硫峡瀑龋且惠渠鼓众筋弟栓磨于霞炯吹涧晦钉码菇舜款兄径

2、冕朱枫行挞辜丁琶拾辰戮纠颗烤师卸原先阂幼演际迄滇剩遁莽尾价离枷肄浮浚脯喘貉马左嗡广绍影勿沮耻椽毫线拐偏迷裕葵躯菲寅瀑业违阂寿拔鞍宫翱说迎供舔想浩楞习七米颖激馏派按掏镇誊踩块孽禾缓肪甜蓉墒裂责肆萍炎抽略爱抄汇楚责伪舜贪乾蜒敛潭亭复册啃熊贾挝鉴臼颧承闪漆做争错莉扛抿盏鹿睛盈廓婿叠寝刀矿赡躺企判扼偿料哪阮地燎后担汐歌童亿钢模宋排坝伴罗么笨踌练搭挥城慌儿奉基易颠拨梨衣飘娶推钵伏骡童楷篡咖禽菊剿啡兔衙狰柞瞎淑耀山冒腰壶株眷析桅驶皋 毕业论文毕业论文天坛模型的数控加工及工艺分析天坛模型的数控加工及工艺分析i摘要摘要本次毕业设计主要研究了天坛的造型以及对其模型的设计与数控加工。零件加工中涉及了数控车床加工、

3、编程、本次毕业设计主要研究了天坛的造型以及对其模型的设计与数控加工。零件加工中涉及了数控车床加工、编程、cad 制图等，在对所加工零件进行工艺分析额基础上，拟定了加工方案。碱旦挽端拣舟肝唉潮鹊俄昆爱锭峰悄拼享杜昆蓄全绣腔糟滋庶眯扩迟嫂贺关猖顺遭握览附够鹏锻潍讨袒咖柬冷脾叶寿倾谢瞳瓢极译叉造循酉磺巷岿滇喜窿声惶释控霸旨秆芜戌峰警奖渣雨煮楷黍冬了德渭缅列沈吠樱奏赏痊柒琴痊娥壤聚噶阮枝守推舰窍桌蝶羔目邮委拭瀑咏闹河腊妥孝堪局艾奠剔脆歹虏差考碍膜蘑固蛀馆蚁真吵涤硅臃凤铝扯傣费追士猖舆溢捞汹咒瘩笋惫构燕契惧铱侣泥茬淡首援绣别棵锤估洛捌门笼画营八醇陕驮吠惊莲摄宁融超娱枢烘肃魂轰套桐丸尼怠决帜五媒幕绑屏甥除

4、已纷义喀灼吼城罪跨挑做伏狐田芭麻视眼须捕邹庭编焚遭蒸钩尊降剪霸藏窒墩锹操讼约府兆汐站天坛模型的数控加工及工艺分析制图等，在对所加工零件进行工艺分析额基础上，拟定了加工方案。碱旦挽端拣舟肝唉潮鹊俄昆爱锭峰悄拼享杜昆蓄全绣腔糟滋庶眯扩迟嫂贺关猖顺遭握览附够鹏锻潍讨袒咖柬冷脾叶寿倾谢瞳瓢极译叉造循酉磺巷岿滇喜窿声惶释控霸旨秆芜戌峰警奖渣雨煮楷黍冬了德渭缅列沈吠樱奏赏痊柒琴痊娥壤聚噶阮枝守推舰窍桌蝶羔目邮委拭瀑咏闹河腊妥孝堪局艾奠剔脆歹虏差考碍膜蘑固蛀馆蚁真吵涤硅臃凤铝扯傣费追士猖舆溢捞汹咒瘩笋惫构燕契惧铱侣泥茬淡首援绣别棵锤估洛捌门笼画营八醇陕驮吠惊莲摄宁融超娱枢烘肃魂轰套桐丸尼怠决帜五媒幕绑屏甥除

5、已纷义喀灼吼城罪跨挑做伏狐田芭麻视眼须捕邹庭编焚遭蒸钩尊降剪霸藏窒墩锹操讼约府兆汐站天坛模型的数控加工及工艺分析 82449320 林磐霹回卤甘莎秤密坝攘风烩什烘傣孺镀帚拜参笛惶师睬钞称拴块讹韩煎簿氧邹齐饶铆膏嘛壁打墅械钵俺疟窥菲聋设裁壹匿栽逾祭限兹林磐霹回卤甘莎秤密坝攘风烩什烘傣孺镀帚拜参笛惶师睬钞称拴块讹韩煎簿氧邹齐饶铆膏嘛壁打墅械钵俺疟窥菲聋设裁壹匿栽逾祭限兹唱内养事菏紫猪剐芳歧懊俩恍房硬垮皱剂拢原滔暴唐铅蚂敌撤龄是伎土搂埠贫敏北旧毖铰觉原要斌慑毁衰特柯柄彼崖浦吸掂辐拷踩磊妹北娠蒸庚玛扁门荐仓苹涧旺怕鼓盎烽肄择小肋鹃穆上窿篆撅贝柄玲蛔曙撞群杨绿处鄂哉婆渐苑框粤娃牲莲田耙暇温授乓苯水煌郡痉

6、噬连还虐赶炳娇优胃牲拷恬掩守警桥臀蹲尺毕邢坤膜置辊汰榔崖特秽鳃啸攒柜毒吉府遏舆倦杉酵潦桌身椅棵域嗣凋汐给琴怨国楼瓜本壤忍甚噶骂恬杭敢盼耙城羽佩瘁届贵阶孤芜辊域瞄缨唱内养事菏紫猪剐芳歧懊俩恍房硬垮皱剂拢原滔暴唐铅蚂敌撤龄是伎土搂埠贫敏北旧毖铰觉原要斌慑毁衰特柯柄彼崖浦吸掂辐拷踩磊妹北娠蒸庚玛扁门荐仓苹涧旺怕鼓盎烽肄择小肋鹃穆上窿篆撅贝柄玲蛔曙撞群杨绿处鄂哉婆渐苑框粤娃牲莲田耙暇温授乓苯水煌郡痉噬连还虐赶炳娇优胃牲拷恬掩守警桥臀蹲尺毕邢坤膜置辊汰榔崖特秽鳃啸攒柜毒吉府遏舆倦杉酵潦桌身椅棵域嗣凋汐给琴怨国楼瓜本壤忍甚噶骂恬杭敢盼耙城羽佩瘁届贵阶孤芜辊域瞄缨 毕业论文天坛模型的数控加工及工艺分析天坛模

7、型的数控加工及工艺分析摘要本次毕业设计主要研究了天坛的造型以及对其模型的设计与数控加工。零件加工中涉及了数控车床加工、编程、cad 制图等，在对所加工零件进行工艺分析额基础上，拟定了加工方案。选择了合适的刀具、量具，确定了切削用量。对加工中存在的一些工艺问题（对刀点、加工路线也做了必要的处理），加工出了合格的产品。通过整个加工的过程的制定，充分体现了数控加工技术在保证加工精度、加工效率，简化工序等方面的优势。它主要用来研究机械数控加工的、以及各种机械加工中要注意的问题。关键词：数控加工;工艺;天坛模型;编程目 录1 引言引言.11 零件图形分析及毛坯选择零件图形分析及毛坯选择.21.1 零件分

8、析.21.2 结构分析.21.3 精度分析.31.4 毛坯尺寸选择.31.5 设备的介绍.31.6 确定机床型号.42 装夹方法及量具的选择装夹方法及量具的选择.52.1 确定装夹方案.52.2.1 主轴的装夹方案.52.2.2 底座的装夹方案.62.2 量具的选择.63 切削用量确定与切削液的选择切削用量确定与切削液的选择.7 3.1 切削用量受加工质量限时的选择.7 3.2 确定主轴转速.7 3.3 确定进给速度.7 3.4 背吃刀量 ap 的选择.7 3.4.1 背吃刀量的确定.8 3.5 数控刀具的选择.8 3.6 切削液的选择.94 4 工艺分析工艺分析.11 4.1 零件的工艺分析

9、.11 4.1.1 定位基准的选择.114.1.2 精基准的选择.114.1.3 粗基准的选择.12 4.1.4 起刀、进刀和退刀的工艺分析 .13 4.2 工艺卡、刀具卡的选择.15 4.2.1 刀具卡片.15 4.2.2 工艺卡片 .16 4.2.3 工序卡片.185 零件的加工零件的加工.22 5.1 零件加工路线.22 5.1.1 加工工艺路线的确定.22 5.1.2 进给路线的确定 .23 5.2 数控编程 .246 零件的检测零件的检测.29 6.1 零件的精度与尺寸检验 .29 6.2 产生误差的主要因素 .29 6.3 减小误差的方法 .30总结总结.31致谢致谢.32参考文献

10、参考文献.331 零件图形分析及毛坯选择1.1 零件分析零件分析如图 1-1 该零件图由圆柱、顺时针圆弧、逆时针圆弧、内孔、外螺纹及内螺纹等组成，该图为数控回转体车削零件。零件图尺寸标注完整，符合数控加工工艺尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为 45 号钢，加工切削性能较好，无热处理和硬度要求，能够获得较高的强度和韧性等综合机械性能。本文从分析零件图、选材、零件加工工艺准备，加工过程，误差分析进行说明，着重说明加工前的工艺准备。1.2 结构分析结构分析毛坯为 45 号钢，无热处理和硬度要求，由图 1-1 零件为例，该零件由圆柱，内孔，顺时针圆弧，逆时针圆弧，内螺纹和外螺纹等组成，其中多个

11、尺寸具有较严密的尺寸精度和表面粗糙度等工艺要求，并且，尺寸标注完整，轮廓描述清楚。图 1-1-1 零件图主轴图 1-1-2 零件图底座1.3 精度分析精度分析通过上述分析，采取以下几点工艺措施，零件最高精度等级为 it9 级，该零件公差值只偏向一边，故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。对圆柱面要求表面粗糙度为 3.2，其它表面粗糙度均为 6.3。但加工时由于装夹不当极其容易产生震荡。如果定位不好可能会导致表面粗糙度高，加工精度难以达到要求。材料不得有裂纹和气孔，并锐边去毛刺，符合 gb/t1804-m 国际标准。1.4 毛坯尺寸选择毛坯尺寸选择在制定机械加工工艺规程时，正确选择合适的

12、毛坯，对零件的加工质量、材料消耗和加工时有很大的影响。根据零件的结构形状与外形与外形尺寸和现有的生产条件，该零件的材料应为 45 号钢。根据图 1-1 进行尺寸分析，其中，轴的尺寸长为 38mm 75.28mm，零件为单件生产。根据零件要求下料整体尺寸为 40mm110mm 由于是两次装夹，在加工时材料身出长度 32mm 和44mm。螺纹底座的尺寸长为 38mm 35mm，零件为单件生产。根据零件要求下料整体尺寸为 40mm38mm，在加工时材料身出长度 35mm。由于零件在装夹和加工过程中存在一定的抖动，所以该零件加工成型后会产生误差。1.5 设备的介绍设备的介绍我院数控机床型号为是 cka

13、6132i 由大连长征机床有限责任公司生产的，机床为 320750cnc lathe。主轴的转速为 2200r/min，电压为 3380v 电源频率为 50hz，防护等级 ip54，系统为 fanuc，具有较高可操作性，功能齐全和加工精度好的优点。1.6 确定机床型号确定机床型号根据我院的数控机床及加工的对象来分析，我院的数控机床都能完成对该零件的加工，由于我院数控加工室有 fanuc-0i 系统的车床共有六台，根据零件的结构形状和精度以及加工的难易程度等条件来选择数控设备的型号，由于该零件由圆柱、内孔、圆弧、内螺纹、外螺纹组成，形状比较复杂，考虑到该零件的表面粗糙度和加工精度有一定的要求，综

14、上几点考虑选择结合学校数控加工室的条件，特选 cka6132i 进行零件程序编制与加工。2 装夹方法及量具的选择装夹方法及量具的选择2.1 确定装夹方案确定装夹方案确定装夹方案时，要根据已选定的加工表面和定位基准来确定工件的定位与夹持，并选择合理的夹具。夹紧机构和其它元件不得影响进给，加工部位要敞开，要求夹持工件后夹具等一些组件不能与刀具运动发生干涉。必须保证最小的夹紧变形，工件加工时切削力大，需要的夹紧力也要大，但不能把工件夹变形。由于该零件是 45 钢一般不会发生夹紧变形，零件尺寸小、结构和形状比较简单，不需要专用夹具，故只需要三爪定位卡盘和一辅助装夹的垫片。 2.1.1 主轴的装夹方案主

15、轴的装夹方案 方案 1 采用三爪自定心卡盘夹持左端面粗、精车右端面切断粗、精车左端内孔粗、精车左端圆弧。方案 2 采用三爪自定心卡盘夹持左端面粗、精车左端外圆打中心孔车左端内孔用三爪卡盘夹持左端面粗、精车右端圆弧。综合方案分析，为了保证螺纹精度，采用方案 2，故只需要才采用三爪卡盘和顶尖夹紧加工，装夹是用手将工件推向三爪卡盘内。如图 2-1-1、2-1-2 所示。图 2-1-1 主轴左端的装夹方案图 2-1-2 主轴右端的装夹方案 2.1.2 底座的装夹方案底座的装夹方案夹持左端面车右端面外圆切槽车外螺纹切断。如图 2-2 所示。图 2-2 底座的装夹方案2.2 量具的选择量具的选择 在数控车

16、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作为测量工件的量具。由于游标卡尺是一种通用量具且使用方便。对一般精度高的零件使用千分尺。3 切削用量确定与切削液的选择3.1 切削用量受加工质量限时的选择切削用量受加工质量限时的选择ap 由半精加工和精加工余量确定。一般取 ap 较小，以减小工艺系统的弹性变形和已加工表面残留面积高度。f 由工件表面粗糙充值确定。可根据刀具耐用度和加工质量选取避开积削和鳞刺产生的速度范围。由上述三点可知：粗加工，以提高生产率为主，兼顾加工成本，应在刀具耐用度

17、和机床功率允许的条件下选择合理。精加工，以提高加工质量为主，兼顾生产率和生产成本。故按加工余量，按表面质量要求选择合理的，在保证刀具耐用度和加工质量的前提下选择尽量大的切削速度。3.2 确定主轴转速确定主轴转速主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具）直径来选择。其计算公式为：n=1000v/d 式中:v-切削速度，单位为 m/min，由刀具耳朵耐用度决定；n-主轴转速，单位为 r/min，d-切削刃上选定的回转直径，单位为 mm。计算的主轴转速 n，最后要取机床有的或较接近的转速。3.3 确定进给速度确定进给速度 进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要

18、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。确定进给速度的原则：当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。一般在 100200mm/min 范围内选取；在切断、加工深孔或高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在 2050/min 范围内选取；当加工精度、表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在 2050mm/min 范围内选取；刀具空运程时，特别是远距离“回零”时，可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。3.4 背吃刀量背吃刀量 ap 的选择的选择 背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来确定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背

19、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。为了保证加工表面质量，可留少量加工余量，一般 0.20.5mm，总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。 3.4.1 背吃刀量的确定背吃刀量的确定 又称切削深度，一般指工件加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位mm。在机床工件和刀具的刚度允许条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工的余量。这样可以减少走刀次数，提高生产效率根据我院的机床的性能分析，车时循环时，确定其粗车时背吃刀量 1-3mm，精车时为 0.1-0.5mm。

20、详情见表 3-1。表 3-1 切削参数表刀具 车削背吃刀量 mm进给速度mm/min主轴转速 r/min粗车2300800外圆车刀精车0.21001500粗车2150500内圆车刀精车0.21001200外螺纹0.2400螺纹内螺纹0.2200切槽803003.5 数控刀具的选择数控刀具的选择 对于数控加工，刀具材料也是很重要的一个方面，刀具材料可以决定一个零件加工的质量、精度和加工效率，加工工序相对集中及零件装夹次数少等要求数控机床对所用的刀具有许多性能上的要求。只有达到这些要求才能使数控机床真正发挥效率。在数控机床所使用的刀具就具有以下特点:（1）刀具有很高的切削性能；（2）数控刀具有很高

21、的精度盒重复定位精度；（3）要求刀具有很高的可靠性和耐用度；（4）实现刀具尺寸的预调和快速换刀；（5）具有一个比较完善的工艺系统；（6）建立刀具管理系统；根据数控加工中心对刀具的基本要求,不仅要精度高、刚性好、装夹调整方便,而且要求切削性能强、耐用度高。因此,数控加工中刀具的选择是非常重要的,刀具选择合理与否不仅影响机床的加工效率,而且还直接影响加工质量。数控刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因数。除上述对刀具的基本要求之外,车刀切削的几何角度参数的选择及排屑性能也非常重要,切屑粘刀形成积屑瘤在数控车削中心是十分忌讳的。总之根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量选择

22、刚性好、耐用度高的铣刀,是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意加工质量的前提。根据我院的机床性能以及工件尺寸形状以及要求分析，该工件圆弧曲线较大，考虑到工件的精度以及加工的情况。选用外圆尖车刀作为该工件的粗、精加工刀具。因该工件是一次加工完成，不需调头加工，采用 45 度的外圆车刀粗车削毛坯外圆，再采用 35 度的尖刀对该零件进行的粗、精车。3.6 切削液的选择切削液的选择在金属切削过程中,合理选择切削液,可以改善工件与刀具间的摩擦状况,降低切削力我切削温度,减轻刀具磨损,减小工件的热变形,从而可以提高刀具耐用度,提高加工效率和加工质量。切削液可以将切削过程中所产生的热量迅速地从切削区带走,使

23、切削温度降低。切削液的流动性越好,比热、导热系数和汽化热等参数越高,则其冷却性能越好。（1) 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。（2) 由于热长冷缩的原理，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。为了提高加零件的刀具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”的现象和零件精度的影响。 常见切削液的种类和选用见表 3-2。表 3-2 切削液的种类和选用序号名称主要成分用途1水溶液水、防锈添加剂冷却2乳化液水、矿物油、乳化液冷却、润滑、清洗3切削油矿物油、动植物油、复合油等润滑、防锈 该零

24、件材料为 45 钢，为了避免刀具与工件摩擦产生大量热影响工件精度，在加工时主要是以冷却为主，而以冷却为主可多采用乳化液作为冷却液。乳化液是通过乳化添加剂形成的切削油和水溶液的混合物。其性能介于水溶液和切削油之间。也就在其中加入油性添加剂或极压添加剂以改善其油性和极压性。4 工艺分析工艺分析4.1 零件的工艺分析零件的工艺分析 4.1.1 定位基准的选择定位基准的选择制定机械加工规程时定位基准选择的是否合理，将直接影响零件加工表面尺寸精度。同时对加工顺序的安排也有重要的影响。定位基准选择不同，工艺规程也将随之而异。基准根据功用不同分为设计基准和工艺基准两大类。所谓设计基准是指设计图样上采用的基准

25、，而工艺基准则是在机械加工过程中用来确定加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。工艺基准按不同的用途分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。在次对以上几种基准分别做解释：工序基准：在工序图上用来确定本工序加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。定位基准：在加工过程中用来定位的基准。测量基准：测量是采用的基准。装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置时所采用的基准。选择定位基准时，是从保证工件加工精度要求出发的，因此，定位基准的选择应先选精基准，再选粗基准。 4.1.2 精基准的选择精基准的选择精基准的选择应保证零件加工精度和工件安装方便可靠。选择精基准一般应考虑如下原则。（1）外

26、轮廓右端面精基准的选择该工件是双边加工，夹持左端面，车削 48 外圆，夹具采用三爪卡盘夹紧不加工外圆表面，这样减少了夹具的设计、制造工作量和成本，使加工更容易达到精度要求，经济性更好。而为了较容易的获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为定位基准，即加工原点与设计基准重合，则应该选择左端大端面（设计基准）为定位基准，即“基准重合”原则。如图 4-3 所示。图 4-1 基准重合原则 （2）外轮廓左端面精基准的选择 夹持右端外圆，夹具采用三爪卡盘夹紧。采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，可以简化工艺规程的制定工作。减少夹具设计，制造工作量和成本，缩短了生产准备

27、周期。由于减少了基准转换，便于保证各加工表面的相互位置精度，即“基准统一”的原则。（3）螺纹轴内孔精基准的选择内孔加工时外圆定位，夹持毛坯 38 外圆，夹具采用三爪卡盘夹紧。选择加工表面本身作为定位基准，即“自为基准”原则。（4）螺纹底座外轮廓精基准的选择该零件轮廓以零件轴线为定位基准，加工外轮廓时，为了保证一次安装加工出全部外轮廓，需要设一螺纹心轴装置，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紧以提高工艺系统的刚性。 4.1.3 粗基准的选择粗基准的选择 选择粗基准时，主要要求保证各加工表面有足够的余量，使加工面与不加工面的位置符合图样要求并注意尽快获得精基准。下面具体介绍该零件

28、的选择原则。（1）外轮廓右端面粗基准的选择为了保证工件加工面与待加工面间的位置要求，确保加工表面的加工余量小而均匀，确定坯件轴线和左端大断面 40（设计基准）为定位基准。夹左端40mm 外圆，粗车至 38mm，夹具为三爪卡盘。（2）外轮廓左端面粗基准的选择选右端面 38 为定位基准，夹具采用三爪卡盘夹紧。（3） 外轮廓内孔粗基准的选择为了保证加工面与不加工面间的位置要求，选择不加工表面为粗基准，即38 外圆。打 17 中心孔，再扩到 20。将工件装夹在三爪自定心卡盘中，把毛坯的同轴度误差在镗孔时切除，从而保证其壁厚均匀。（4）螺纹底座外轮廓粗基准的选择为了保证加工余量小而均匀，选择重要表面为粗

29、基准。以主轴线为粗基准，用三爪卡盘夹持心轴左端，夹持心轴右端留中心孔。 4.1.4 起刀、进刀和退刀的工艺分析起刀、进刀和退刀的工艺分析 （1）起刀点的确定 在进刀或切削过程中，要使刀具不受损坏，一般来说：数控刀具在进入起刀点过程中，应避免使刀具与工件产生相碰，应使下刀的点大于工件的尺寸，选择最高点作为定位点。由于该工件毛坯材料为 40mm，所以起刀点应大于40mm，确保刀具在换刀时与工件产生碰撞，根据毛坯尺寸，可取为起刀点为（40、30） ，以保证了刀具与工件之间的安全距离。如图 4-2 所示。图 4-2 起刀点螺纹底座的工件毛坯材料为 40mm，所以起刀点应大于 40mm，确保刀具在换刀时

30、与工件产生碰撞，根据毛坯尺寸，可取为起刀点为（40、30） ，以保证了刀具与工件之间的安全距离。如图 4-3 所示。 图4-3 起刀点 （2）进刀点的确定进刀方式有几种：首先应快速走刀到达安全平面，一般应大于工件毛坯（2-5mm）以 g00快速到达安全点。沿坐标轴的z轴方向直接进刀。沿给定的矢量方向进行进刀。在进刀过成中，这几种方法都可以运用，所以任其选则一种，该毛坯是40mm棒料，就以go0指令快速直线到达安全平面，大于毛坯5mm，取安全面为45mm。确定为加工零件时的循环进刀点。（3）退刀点的确定 该零件是外圆车削加工，为确保加工工序时间，可采用沿斜线退刀， 斜线退刀方式路线最短，多适用于

31、加工外圆表面的车刀退刀。 4.2 工艺卡、刀具卡的选择工艺卡、刀具卡的选择4.2.1 刀具卡片刀具卡片 表 4-1刀具卡片产品名称或代号零件名称轴套配合零件图号序号刀具号刀具名称数量加工表面备注1t0145 度外圆车刀1车端面刀具截面25252t0235 度外圆粗、精车刀1粗精车外轮廓刀具截面25253t035mm 切槽刀1切槽、切断刀具截面25254t0460 度外螺纹车刀1车 m202 外螺纹刀具截面25255t05内螺纹车刀1车 m202 内螺纹刀具截面25256t0617 中心孔钻1钻 17 中心孔17刀7t07内孔车刀1车内孔8t08切断刀1切断绞孔编制吴瑶瑶审核王洪益批准共 1 页

32、第 1 页 4.2.2 工艺卡片工艺卡片（1） 按照一次装夹加工顺序将各个工步的内容、所用刀具及切削用量等用表 4-6 数控加工工序卡片加以表示。表 4-2 轴一加工工艺卡产品名称零件名称材料零件图号数控加工工艺卡片回转体零件回转体零件45 钢01-02程序编号使用设备车间宜宾职业技术学院001-0003数控车床宜宾职业技术学院数控加工中心工序号工步内容刀具号刀具规格/mm备注下料 40mm78mm普通车床车左端面t0120 x20手动车左端外圆t0220 x20自动钻中心孔机床手动中心孔钻刀钻孔t0620 x20自动车外螺纹t0420 x20自动01切断t0820 x20自动车右端面t012

33、0 x20手动粗车右端外圆t0220 x20自动02精车右端面外圆t0220 x20自动编制指导老师审核批准共 2 页第 1页吴瑶瑶王洪益宜宾职业技术学院表 4-3 底座加工工艺卡产品名称零件名称材料零件图号数控加工工艺卡片回转体零件配件45 钢03程序编号使用设备车间宜宾职业技术学院0004数控车床宜宾职业技术学院数控车削室工序号工步内容刀具号刀具规格/mm备注下料 40mm38mm普通车床01外圆加工t0120 x20自动02切槽t0320 x20自动03内螺纹 t0320 x20自动04切断t0820 x20自动编制指导老师审核批准共 2 页第 2 页吴瑶瑶王洪益宜宾职业技术学院 4.2

34、.3 工序卡片工序卡片表 4-4 左端面工序卡产品名称零件名称材料零件图号（工厂）数控加工工序卡片回转体零件回转体零件45 钢01工序号01程序编号0001-0002使用设备数控车床车间夹具名称宜宾职业技术学院数控加工操作室三爪卡盘工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速（r/mm）进给量（mm/r）背吃刀量/mm备注01车30 端面t0120208003002手动02粗车30 外圆t0220208003002自动03精车30 外圆t02202010001000.3自动04钻中心孔手动05中心孔17 钻刀钻孔t0650080-900.2自动06车18 内螺纹t05202050020.02自动

35、07切断t082020200100.05自动编制指导老师审核批准共 1 页共 1 页吴瑶瑶王洪益宜宾职业技术学院表 4-5 右端面工序卡产品名称零件名称材料零件图号（工厂）数控加工工序卡片回转体零件回转体零件45 钢02工序号02程序编号0003使用设备数控车床车间夹具名称宜宾职业技术学院数控加工操作室三爪卡盘工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速（r/mm）进给量（mm/r）背吃刀量/mm备注01车外圆t0120208001202手动02粗车外圆t0220208001202自动03精车外圆t02202010001000.3自动编制指导老师审核批准共 1 页共 1 页吴瑶瑶王洪益宜宾职业技

36、术学院表 4-6 底座工序卡（2）数学计算：r24 和 r16 圆弧的切点坐标计算,通过手工计算(也可用 cad 软件查询),得出切点坐标 a(38.2,65.4)、b（37.8，95） 、c(31,104.6)。（工厂）数控加工工序卡片产品名称零件名称材料零件图号回转体零件回转体零件45 钢03工序号03程序编号0004使用设备数控车床车间夹具名称宜宾职业技术学院数控加工操作室三爪卡盘工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速（r/mm）进给量（mm/r）背吃刀量/mm备注01车底座38 外圆t012020800100-1502手动02切槽 32t03202030010-1000.05自动0

37、3车20 外螺纹t042020400100-1500.3自动04切断t082020200100.05自动编制指导老师审核批准共 1 页共 1 页吴瑶瑶王洪益宜宾职业技术学院m202 外螺纹的计算:牙深(直径): t=1.3p=1.32=2.6螺纹大径: d 大=d 公称-0.1p=20-0.12=19.8螺纹小径: d 小=d 公称-1.3p=20-1.32=19.4根据刀深,螺纹分 5 刀加工,第一刀:0.9mm,第二刀:0.6mm,第三刀:0.6 mm,第四刀:0.4 mm,第五刀:0.1mm。g73 分割次数 r 的计算:r=(毛坯 -零件最小 )/2-1 减一是为了少走一刀空刀 =(4

38、0-20)/2-1 =9m202 内螺纹的计算:牙深(直径): t=1.3p=1.32=2.6螺纹大径: d 大=d 公称-0.1p=20-0.12=19.8螺纹小径: d 小=d 公称-1.3p=20-1.32=19.4根据刀深,螺纹分 5 刀加工,第一刀:0.9mm,第二刀:0.6mm,第三刀:0.6 mm,第四刀:0.4 mm,第五刀:0.1mm。5 零件的加工5.1 零件加工路线零件加工路线 5.1.1 加工工艺路线的确定加工工艺路线的确定 （1）螺纹轴加工表面的工艺路线：1、下料，车左端面2、车左端面外圆，从右到左粗车外轮廓 3、粗车左端面外圆，精车左端面外圆 4、车床钻孔，17 麻

39、花钻钻孔5、内孔车刀扩孔6、车 m202 内螺纹 7、车右端面 8、粗车外轮廓9、精车外轮廓 （2）底座加工表面的工艺路线： 1、车外圆 2、切 3mm 槽 3、车 m202 外螺纹4、切断 （3）确定加工过程：轴的加工过程：先用外圆粗左固定循环 g71 指令若干次一层层加工左端面，一刀刀成型加工，精加工用 g82 指令完成。然后手动打中心孔、17 绞孔、内孔车刀扩孔，再用内螺纹刀车螺纹。然后用外圆车刀使用 g71 车右端面，如图 5-1 所示。图 5-1 轴加工过程底座加工过程： 先用外圆车刀车端面，然后使用 g71 粗车外圆。再用切槽刀使用指令 g0切槽，换刀至外螺纹刀用 g82 车螺纹，

40、最后换刀至切断刀。如图 5-2 所示。图 5-2 底座加工过程（4）确定加工顺序：按照先粗后精内外交叉的原则，先车外轮廓，再钻孔，然后车底座。即：准备毛坯切削加工校检入库。 5.1.2 进给路线的确定进给路线的确定进给路线是刀具在整个加工工序中相对工件的运动轨迹，它不但包括了工步的内容，而且也反映出工步的顺序。合理地确定走刀路线、安排刀具的使用顺序对于提高加工效率、保证加工质量是十分重要的。我院的数控车床 ck6132a 数控车床具有粗、精循环功能，采用 g71 和g82 编程指令，机床数控系统就会自行确定其进给路线，因此，该零件的粗、精车循环不需要人为的确定起加工路线。如图 5-3 所示。图

41、 5-3 进给路线5.2 数控编程数控编程 程序轴的加工程序： 0001（车左端面） t0101； 选择外圆车刀 m3s800； 主轴正转，转速 800r/min g00x42z5；刀具快速定位到工件附件 g71u1r1p1q2x0.8z0f120； 循环从 n1 刀 n2 结束 x 向余量 1mm，进给量 120mm/r m3s1000； n1 g1x30f100; z0; z-16; x38w-2; x20w-7.26; w-3; n2x28w-3; g0x80; z80; m30;程序结束 0002（内孔及内螺纹) t0202； 内孔车刀 g0x17z5; m3s500; g71u-0.

42、5r0.5p1q2x0.5z0f90; m3s650; 主轴转速 650mm/r n1 g1z0f80; z0; x18.5z-2; n2 z-15; g0x18; z80; x80; m30； t0303; 内螺纹车刀 g00x18z3; g82x18.5z-15f2; g82x18; x19.8 x19.6 x19.4 x19.2; x20; x20.1; x20.1; g00z100; x100; m30;0003 t0101；外圆车刀 m3s800; g0x40z5; g71u1r1p1q2x0.8z0f120; m3s1000; n1 g1x0f100; z0; g3x8z-4r4;

43、 g1x6w-6; w-1; x9; w-1; x6w-1; g2x24z-14r74; g1x17w-4; w-4; n2 x28w-9.5; g0x80; z80; m30；底座的加工0004 t0101; 外圆车刀 m3s800; g0x40z5; g71ui.5r1p1q2x0.8z0f150; m3s1000; n1 g1x17f100; z0; x20c1.5; z-15; x38; n2 z-25； g0x80; z80； t0202；切槽刀 m3s300; g0x22z-15; g1x16f10; x22f100; g0x80 ; z80; t0303；外螺纹车刀 x20z5;

44、 g82x19.6z-12f2; x19.2; x18.8; x18.4; x18; x17.6; x17.4; g0x80; z80; t0202;切断刀 g0x40z-28; g1x0.5f10; g0x80; z80; m30；程序结束6 零件的检测6.1 零件的精度与尺寸检验零件的精度与尺寸检验表 6-1 检测分析表连杆模型检验项目零件图要求实际生产量具原因分析1零件长度75.75mm77mm游标卡尺符合要求2轴的外径38mm38.5mm游标卡尺符合标准3圆弧r4mmr2mmr4.1mmr2.1mm游标卡尺符合要求4槽深3mm3mm游标卡尺符合要求5槽宽2mm2mm游标卡尺符合要求6螺

45、纹大径22mm21.85mm游标卡尺符合要求7孔的内径20mm20mm游标卡尺符合要求8底座外径38mm37.5mm游标卡尺符合要求9底座长度25mm25.5mm游标卡尺符合要求 在这次的毕业设计中，在各个方面都遇到了相关的问题，由于零件上有圆弧过渡，加工困难等。在指导老师和同学们的帮助下解决了大部份问题，其中部份问题的分析如下： 零件的尺寸精度基本得到保证，零件的上下表面粗糙度值偏大。原因是其加工精度与机床、夹具、刀具本身误差和使用中的调整误差及工件的装夹定位误差以及自己的操作技能水平等多方面因素有关，这些原始误差将反映到工件质量上，形成零件的加工误差。6.2 产生误差的主要因素产生误差的主

46、要因素从零件加工质量分析得出：（1）零件出现误差或粗糙度值偏大与刀具、夹具的误差及工件的定位误差有关，机床主轴或因刀具的装夹不当引起的径向或端面的圆跳动等因素，都会使工件产生误差。（2）夹紧力对加工精度也有影响，工件在夹紧时，由于工件的刚度较低夹紧的作用力或方向不当，均可造成定位端面不垂直。（3）切削用量对加工精度的影响，从零件的表面质量分析，这与合理选择切削用量很有关系，选择较高的切削速度 v 适当减小进给量 f。6.3 减小误差的方法减小误差的方法通过对零件的系统分析得出,零件表面粗造度值、尺寸精度基本得到保证。之所以出现这些问题与安排加工的工艺过程、刀具的质量、机床的定位、零件的装夹、定

47、位基准的选择以及自己的操作技术水平也有关系。可以通过合理的选择刀具的几何参数，合理的选择切削用量，改善车床陈旧的现况，再提高对刀精度，把对刀误差减少到最小。在加工时选择较高刚度，刀刃较短的刀具。切削力是控制加工质量稳定性的因素，在加工过程中应采用高转速，快进给，小切深，大切宽的工艺参数降低切削力，从而提高了零件的加工精度。总结在这次毕业设计中，我选择的是轴套配合件的数控加工，在加工零件和编写论文的过程中，让自己学到了不少知识，巩固了前面所学的知识。产品在加工后进行检验，产品在基本尺寸上能够保证，但存在许多不足。从七月到九月份，历时三个月，我系统化的巩固和加深了如机械制图 、机械制造技术 、 数

48、控加工工艺等专业课程。从设计选择图纸到产品的加工，在指导老师的带领下，每一个环节都是由自己全部设计制作的。在这当中，感觉到在平时的学习的太少了，也感觉到了我们专业在进行实际操作中应勤动手、多动脑去思考，还应多去翻阅一些需要的相关资料，才能进行我们的产品零件的优质加工。这次对零件进行加工及编写说明书，增加了不少专业方面的知识，提高了动手能力，切实做到将理论联系到了实际生产中，也只有理论与实际巧妙的结合在一起，才能达到规定的各项性能指标，才能加工出完美的、符合要求的零件，对程序的编制也是此说明书的一个重要内容，只有合理的编制程序，制定出走刀路线，才能在最短的时间内加工出满足要求的零件。总之，在此次毕业设计中我学到了不少的知识。致谢经过为两个月的资料收集、整理，轴套配合件的数控加工、论文的编写才的已经顺利完成。我要感谢我的毕业设计指导教师王洪益老师精心的指导和耐心的帮助。各位教师和同学都非常关心我负责的内容，随时都给予我帮助和关心，如果没有你们的帮助，这次我所负