数控专业毕业设计

1、西安航空职业技术学院毕业设计（论文）课题： 轴类配合件的设计 系 科： 航空制造工程系 专 业： 数控 班 级： 071033 姓 名： 翟明涛 指导教师： 张佳兴 完成日期： 2010.3.18 西航院 09 届毕业设计（论文）任务书学生姓名翟明涛所学专业数 控班 级071033课题名称轴类配合件的设计工作内容（应完成的设计内容、论文内容）1、图样要求：零件图、装配图, 全部图样折合成图纸4张左右；2、设计说明书：1份（不少于12000字）；3、全套的工艺过程卡；4、外文翻译资料：1份；5、岗位实习报告：1份；工作要求（设计应达到的性能、指标，论文质量要求）1、设计结构合理，有很强的通用性和

2、适用性，有一定的理论设计基础；2、零件工艺规程的设计符合生产要求，图样绘制正确规范，工装夹具设计合理；3、设计说明书规范，内容全面，语言通畅、正确；4、外文资料翻译不少于3000汉字。主要参考资料1.李业农主编，数控机床及其应用，国防工业出版社20062.骓运强主编，职业技能鉴定培训读本（高级工）车工，北京：化学工业出版社20053.张超英 罗学科主编，数控加工综合实训，北京：化学工业出版社20044.王洪主编，数控加工程序编制，北京：机械工业出版社2002工作进度要求10月22日12月25日 查找资料，确定课题；12月25日1月10日 总体设计；1月10日4月25日 进行零部件及工装的具体设

3、计，撰写设计计算说明书；4月25日5月16日 整理图样、毕业论文及外文翻译资料，准备答辩。课题组其他成员指导教师（签名）教研室主任（签名）部门批准（盖章）签发日期注：本任务书一式三份，由指导教师填写，教研室主任审核，系部批准后下发；学生、指导教师、系部各一份。数控机床摘要我的毕业设计课题为轴类配合件的加工，由三个轴类配合件组成一个装配件，结构、外型简单在数控机床上容易加工，故选用数控车床进行加工，同时数控机床和普通机床不同，整个加工中不需要人的操作，而由程序来进行控制。在数控机床上加工零件时，首先要分析零件图样的要求，确定合理的加工路线及工艺参数，计算刀具中心运动轨迹及位置数据；然后把全部工艺

4、过程以及其他辅助功能（主轴的正反转，切削液的开与关，变速，换刀等）按运动顺序，用规定的指令代码及程序格式编制成数控程序加工程序，经过调试后记录在控制介质上；最后输入到数控机床的数控装置中，以此控制数控机床完成工件的全部加工过程。在数控机床上，把被加工零件的工艺过程（如加工顺序、加工类别）、工艺参数（如主轴转速、进给速度、刀具尺寸）以及刀具与工件的相对位移，用数控语言编写成加工程序单，然后将程序输入到数控装置，数控装置便根据数控指令控制机床的各种操作和刀具与工件的相对位移，当零件加工程序结束时，机床会自动停止，加工出合格的零件，从而减少了加工时间，节省了劳力、物力。采用手工编程的方法在数控车床上

5、加工。加工时要保证各个配合件的精度、公差、技术要求，最后还要保证装配件的装配。在对业设计的设计中，我对我所学的机械方面的知识进行了回顾。我的毕业设计虽然不是多难，不过工作量还是挺大的。期间要对各个配合件进行程序编制、工艺分析、轨迹仿真，还有机械制图，总之为了完成此毕业设计我付出了很多精力、时间，我对我的设计还是挺满意的。关键词: 数控加工、数控技术、手工编程、精度CNCAbstractMy graduation project for the shaft with the subject matter of processing, with three pieces to form a sha

6、ft assembly, structure, appearance on CNC machine tools in a simple easy process, it is selected for processing CNC Lathe, CNC at the same time machine tools and various general machine tools, the entire processing operation does not need people, and by the control procedures. CNC machine tools in t

7、he processing of parts, the first design to analyze the requirements of parts to determine the reasonable processing routes and process parameters to calculate the tool center trajectory and location data; and then all the processes, as well as other auxiliary functions (the principal axis of positi

8、ve , cutting fluid and the clearance of the open。My graduation project for the shaft with the subject matter of processing, with three pieces to form a shaft assembly, structure, appearance on CNC machine tools in a simple easy process, it is selected for processing CNC Lathe, CNC at the same time m

9、achine tools and various general machine tools, the entire processing operation does not need people, and by the control procedures. CNC machine tools in the processing of parts, the first design to analyze the requirements of parts to determine the reasonable processing routes and process parameter

10、s to calculate the tool center trajectory and location data; and then all the processes, as well as other auxiliary functions (the principal axis of positive, cutting fluid and the clearance of the open. . In CNC machine tools, the parts to be processed process (such as order processing, processing

11、category), process parameters (such as spindle speed, feed speed, tool size), as well as tool and work piece relative displacement, the language of NC into processing orders, and then entered into the NC program, NC plant would be under the control of CNC machine tool orders all operations and tool

12、and work piece relative displacement, when the end parts processing machine will automatically stop processing the qualified parts, thereby reducing the processing time, saving labor and material resources. Programming manual. The method in numerical control lathe processing. Processing to ensure th

13、at all parts with precision tolerances, technical requirements, but also to ensure that the final assembly of the assembly. Design in the design industry, I learned to my mechanical knowledge to carry out a review.My graduation project is not more difficult, but the workload is big. With period piec

14、es to carry out all programming, technical analysis, trajectory simulation, as well as mechanical drawing, a word in order to complete the graduation project, I paid a lot of energy, time, I design it for me quite satisfactory.Key words: NC Programming Manual programming Precision目录摘要- 3 -Abstract-

15、4 -第一章 概述- 7 -1.1、数控机床的特点- 8 -1.2、数控编程及其发展- 9 -、数控加工技术的发展- 9 -、数控编程的概念和方法- 9 -1.3、数控机床加工的优势- 9 -1.4、数控机床的适用范围- 11 -第二章 数控车床- 12 -2.1、数控车床的工作原理- 12 -2.2、数控车床分类- 12 -2.3、数控车床的选择与加工特点- 13 -2.4、数控车床编程特点- 13 -2.5、坐标系建立依据- 14 -第三章 零件工艺分析及加工前的准备-15- 3.1、零件图的工艺分析- 16 -3.2、选择设备- 16 -3.3、加工工序划分原则- 16 -3.4、数控加

16、工工序卡片- 16 -3.5、对刀点和对刀点的确定原则- 16 -3.6、切削用量选择原则及方法- 22 -3.6.1、切削用量的选择原则- 22 -3.6.2、切削用量的选择方法- 22 -3.7、刀具的选择- 24 -3.7.1、数控车刀的类型与刀片选择- 25 -3.8、确定走刀路线和工步顺序- 25 -3.9、零件的装夹方法- 26 -第四章 数控车床的操作面板介绍- 27 -4.1 数控系统操作面板- 27 -4.1 面板操作- 27 -第五章 零件加工及步骤程序- 31 -5.1、坐标系- 31 -5.2、编制加工程序- 31 -第六章 数控加工仿真操作- 38 -6.1、机床操作

17、面板介绍- 16 -6.2、CAXA车软件程序仿真- 40 -第七章 工件的CAXA实体造型加工- 45 -7.1 CAXA软件的介绍- 45 -7.2 自动编程与手动编程比较- 45 -7.2.1手工编程- 45 -7.2.2自动编程- 45 -设计小结- 48 -参考文献- 49 - 致谢- 50 -第一章、概述我的毕业设计课题为轴类装配件的设计，是由三个轴类零件构成，材料为45钢，而外型大部分是由圆弧、沟槽、外螺纹、圆锥、内螺纹、内孔等。我将在CA6140型FANUC数控系统加工工件，最终使工件组合符合图样要求。数控机床是指装备了数控系统的机床。数控系统是一种控制系统，它能自动阅读输入载

18、体上按规定格式编写的数学化控制信息；能自动译解其中的指令进行运算，并由输出部分向所控制的执行机构发出指令，从而使机床动作以加工零件。数控机床是一种高度机床一体化的产品。从数控机床的控制方式上，决定了其加工方式与普通机床加工方式不同。数控机床加工的特点是在对零件进行工艺分析后，把编制好的加工程序输入数控系统，由数控系统控制机床自动的完成加工。因此，必须合理地制订数控加工工艺和正确编制数控加工程序，以充分发挥数控机床的作用和效率。1.1数控机床的优点数控机床采用了计算机数控（ComputerizedNuinericallyControl）系统，因此也称为计算机数控机床或CNC机床。数控机床作为一种

19、新型的自动化机床、在具有高自动程度的同时还具有广泛的通用性。这是因为数控机床都具有以下一些共同的优点：（1）数控机床能缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比率。最佳切削参数和最佳走刀路线的合理使用，能够大大地缩短加工时间，提高生产率。（2）数控机床按照程序自动加工，不需要人工干预，而且还可以利用软件进行校正及补偿。因此，使用数控机床进行生产，可以保证零件的加工精度。稳定产品质量。（3）只要改变程序，就能改变数控机床刀具与工件之间的相对运动轨迹，就可以加工不同的零件，使数控加工具备了广泛的适应性和较大的灵活性。从而能够完成很多普通机床难以完成或者不能加工的、具有复杂型面的零件的加工。（4）许多数

20、控机床能够实现生产加工过程中的自动换刀，使得零件一次性装夹之后，数控机床就能完成零件的多个加工部位的加工，真正实现了一机多用，大节省了设备和厂房面积。生产者可以精确计算生产成本，并对生产进度进行合理的安排，从而在一事实上程度上可以加速资金的周转，切实提高经济效益。（5）在一般情况下，数控机床在加工生产过程中不需要特别的专用夹具，普通的通用夹具就能满足数控加工的要求。与普通机床相比，使用数控机床进行生产时，专用夹具设计制造和存放的费用可以大大的减少。（6）运用数控机床进行生产，能够大减轻工人的劳动强度。1.2、数控编程及其发展、数控加工技术的发展随着市场竞争的日益激烈，产品的更新换代越来越快，品

21、种越来越多，对产品的质量要求也越来越高。与之相适应，数控机床的发展非常迅速，应用也广泛。同时，为充分发挥数控机床的特点，数控加工技术的发展应与数控机床的发展相适应，实现数控加工中心的优质，高产，低耗。传统的加工工艺中，大批量生产（如汽车，拖拉机发动机连杆等零件）多采用专有生产设备，其生产效率及自动化程度，产品质量稳定，但生产准备周期长，产品改型困难，不利于市场竞争。在单件小批量生产中多采用通用机床，其工艺适应性强，但自动化程度低，人工操作，加工质量和精度不稳定。机械产品中，单件小批量生产占很大比例。随着市场竞争的日趋激烈，加快了产品的更新速度，品种也越来越多，单件小批量产品的比例将更大，对产品

22、的质量和生产率要求将更高。在这种情况下，通用机床已不能很好满足以上要求，特别是一些形状复杂的零件，传统的加工方法只能借助划线和样板手工操作或用仿形机床加工方法加工，加工质量和生产率都受到很大的限制。柔性好，精度高。生产率也高的数控机床，就是为适应多品种，小批量生产的社会需求以及复杂形状零件的高精度高效率加工而产生和发展的。、数控编程的概念和方法数控机床和普通机床不同，整个加工中不需要人的操作，而由程序来进行控制。在数控机床上加工零件时，首先要分析零件图样的要求，确定合理的加工路线及工艺参数，计算刀具中心运动轨迹及位置数据；然后把全部工艺过程以及其他辅助功能（主轴的正反转，切削液的开与关，变速，

23、换刀等）按运动顺序，用规定的指令代码及程序格式编制成数控程序加工程序，经过调试后记录在控制介质上；最后输入到数控机床的数控装置中，以此控制数控机床完成工件的全部加工过程。因此，把从分析零件图样开始到获得正确的程序载体为止的全过程称为零件加工程序的编制。数控编程一般分为三种方法：手工编程手工编程是指若干个步骤都是由手工来完成，即从零件的图样分析，工艺过程的制订，数值计算到编写加工程序单，制作穿孔纸带等，都是由人手工完成的一种编程方法手工编程的过程实质上是将加工零件图样，数控加工工艺和数控机床指令综合应用的过程对于一些形状简单的零件特别是刀具在一次切削加工过程中始终在某一坐标平面内运动，如箱体零件

24、表面上孔系加工或轮廓加工，由于轨迹坐标不需经过复杂的计算，编写的程序段也不是很长，这种情况下适于采用手工编程来完成，用手工编程既经济又及时但对于一些形状复杂的零件，如非圆曲线，三维空间曲面，例表曲面等，编程时需经过复杂的坐标计算，采用手工编程非常繁琐，甚至无法编出程序即使能用手工编程完成，其花费的时间长，效率低，而且容易出错在这种情况下，需采用自动编程来完成语言自动编程语言是一种对工件，刀具的几何形状及刀具相对于工件的运动等进行定义时所用的一种接近于英语的符号语言把用语言书写的零件加工程序输入计算机，经计算机的语言编写系统编译产生刀位文件，然后进行数控后置处理，生成能被数控系统接受的零件数控加

25、工程序的过程，称为语言自动编程采用语言自动编程，由于计算机自动编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算工作，并省去了编写程序单的工作量，因而可将编程效率提高数倍到数十倍，同时解决了手工编程中无法解决的许多复杂零件的编程的编程难题/图形自动编程系统这是一种以通过计算机辅助设计建立的几何模型为基础，再以计算机辅助制造为手段，以图形交互方式生成数控加工程序的自动编程方法零件模型的描述方法多种多样，其中以表面模型在数控编程中应用较为广泛以表面模型为基础的/集成数控编程系统，习惯上称为图形自动编程系统/图形自动编程系统的主要特点是：零件的几何形态可在零件设计阶段采用系统的功能，在图形交互方式下进行定义，

26、显示和编辑，最终得到零件的几何模型；采用功能，定义刀具，确定刀具相对于零件表面的运动方式，确定加工参数，生成进给轨迹，经过后置处理，生成数控加工程序整个过程一般都是在屏幕菜单及命令驱动等图形交互下完成的，具有形象，直观和高效等优点1.3、数控机床加工的优势可以加工有复杂型面的工件数控机床的刀具运动轨迹是加工程序决定的，因此只要能编制出程序，多么复杂的型面工件都能加工。例如，采用五轴联动的数控机床，就能加工螺旋桨的复杂空间曲面。加工精度高，尺寸一致性好数控机床本身的精度都比较高，一般数控机床的定位精度为0.01mm 。重复精度为0.005mm，在加工过程中操作人员不参与操作，工件的加工精度全部由

27、机床保证，消除了操作者的人为误差。因此，加工出来的工件精度高，尺寸一致性好，质量稳定。生产效率高数控机床的主轴转速，进给速度和快速定位速度高，可以合理地选择高的切削参数，充分发挥刀具的切削性能，减少切削时间，还可以自动地完成一些辅助动作，精度高而且稳定，不需要在加工过程中进行中间测量，能连续完成整个加工过程，减少了辅助动作时间和停机时间。因此，数控机床的生产效益高。 可以减轻工人的劳动强度，可以实现一人多机操作一般数控机床加工出第一个合格零件后，工人只需要进行工件的装夹和启动机床，减轻了工人的劳动强度。现在的数控机床可靠性高，保护功能齐全，并且数控系统有自诊断和自停机功能，当一个工件的加工时间

28、超出工件的装夹时间时，就能实现一人多机操作。经济效益明显虽然数控机床一次投资及日常维护保养费用较普通机床高很多，但是如能充分地发挥数控机床的能力，将会带来很高的经济效益。这些效益不仅表现在生产效率高，加工质量好，废品少上，而且还有减少工装和量刃具，缩短生产周期，减少在制品数量，缩短新产品试制周期等优势，从而为企业带来经济效益明显。可以精确的计算成本和安排生产进度在数控机床上，加工所需要的时间是可以预计的，并且每件是不变的，因而工时和工时费用可以估计得更精确。这有利于精确编制生产进度表，有利于均衡生产和取得更高的预计产量。1.4、数控机床的适用范围根据数控机床加工的特点可以看出，最适合于数控加工

29、的零件特点是： 批量小而又多次生产的零件几何形状的复杂零件在加工过程中必须进行多种加工的零件 切削余量大的零件 必须严格控制的零件工艺设计会变化的零件 加工过程中如果发生错误将会造成浪费严重的贵重零件 需全部检验的零件第二章、 数控车床数控车床是当今使用最广泛的数控机床之一，主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。它能通过程序自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰孔等工作。由于数控车床在一次装夹中能完成多个表面的连续加工，因此提高了加工质量和生产效率，特别提高了加工质量和生产效率，特别适用于复杂的形状的回转类零件加工。2.1、数控车床的工作原理首先根据被加工

30、零件的图样，将工件的形状、尺寸、加工顺序、切削用量、工件移动距离以及其它辅助动作，按运动顺序和所用数控机床规定的指定代码及程序格式编写成加工程序单，然后用穿孔或录磁的方法，把程序以一定的代码形式记录在穿孔纸带上。工作时将指令带放在控制系统装置中去，控制装置就依照指令带上的代码进行运算，并将运算结果输入驱动装置中去，带动机床传动机构，操作工作部分有次序地按照要求的程序自动的进行工作，从而加工出图样要求的零件形状和精确的尺寸来。2.2、数控车床分类数控车床品种繁多，按数控系统的功能和机械构成可分为简易数控车床（经济数控车床）、多功能数控车床和数控车削中心。（1）简易数控车床（经济型数控车床）：该类

31、机床属于低档次数控车床，一般是用单板机或单片机进行控制，机械部分是在普通机床的基础上改进设计而成的。（2）多功能数控车床：也称全功能型数控车床，由专门的数控系统控制，具有数控车床各种结构特点。（3）数控车削中心：在数控车床的基础上增加其它的附加坐标轴，并配备刀具库和自动上下料机构。2.3、数控车床的选择与加工特点针对所加工的工件特性，我们选择CAK-6150 FANUC数控系统加工工件。该机床的加工特点：现代数控车床，必须具备良好的便于操作的特点。数控车床具备如下特点：(1)节省调整时间、采用快速夹紧卡盘，从而减少了调整时间；、快速夹紧刀具和快速换刀机构减少了刀具调整时间；、刀具补偿功能节省了

32、刀具补偿的计算和调整时间；、件自动测量系统节省了测量时间并提高了加工质量；、程序指令操作面板输入的指令控制顶尖架的移动也节省了时间。(2)操作方便、采用倾斜式床身有利于切屑流动和调整夹紧压力、顶尖压力和滑动面润滑油的供给，便于操作者操作机床；、高精度伺服电动机和滚珠撕扛间隙消除装置使进给机构速度快，并有良好的定位机构；、采用数控伺服电动机驱动数控刀架，实现换刀自动化。(3)具有程序存储功能代数控机床控制装置可根据工件形状、并把粗加工的条件附加在指令中，进行内部运算，自动地计算出刀具轨迹。(4)效率高采用机械手动和棒料供给装置既省力又安全，并提高了自动化程序和操作效率。(5)具有复合加工能力加工

33、合理化和工序集中化的数控车床可完成高速度、高精度的加工，达到复合加工的目的。2.4、数控车床编程特点（1）换刀一般在程序原点进行，同时应注意换刀点应选择在工作外安全的地方；（2）在一个程序段中，可以采用绝对值编程（X，Z），增量值编程（U，W）或者二者混合编程，但不论是哪一种编程方式，若某方向位移为0，可不写入程序。直径方向（横向）用绝对值编程时，x以直径值表示；用增量值编程时，以径向实际位移量的二倍值表示，并附上方向符号（正向可以省略），纵向无此规定。（3）程序原点坐标值一般应选为正值；（4）为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半；（5）由于车削加工毛坯余量较大，为简化编程，数

34、控装置常具备有不同形式的固定循环功能，可以进行多次重复循环切削；（6）编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖常被磨成一个半径不大的圆弧，因此，当编制圆头车刀程序时，需要对刀具进行半径补偿。若车床无半径自动补偿功能，需要作相应的计算才能进行编程。2.5、坐标系建立依据为了简化程序的编制方法和保证程序的互换性及穿孔纸带的通用性，国际标准组织（ISO）对数控机床的坐标和方向制订了统一的标准。我国也颁布了JB305182数子控制机床坐标和运动方向的命名的标准。规定直线运动的坐标轴用X、Y、Z表示，围绕X、Y、Z旋转的圆周进给坐标轴分别用A、B、C表示。对坐标轴

35、及运动方向规定内容和原则是：相对于静止工作而运动的原则这一原则使编程人员在编程时不必考虑是刀具移向工作，还是工件移向刀具，只需根据零件图案进行编程。规定：永远假定工件静止的，而刀具是相对于静止工件而运动。各坐标轴的确定：标准中规定机床某一部件运动的正方向，是使刀具远离工件的正方向。Z轴及其运动方向 平行于机床主轴的刀具运动为Z坐标。对于车床、磨床等主轴带动工件旋转；对于铣床、钻床、镗床等主轴带动刀具旋转，则与主轴平行的坐标轴即为Z坐标。如果机床没有主轴（如牛头刨床、龙门刨床等），则选择垂直于工件安装基面的方向为Z坐标的负方向，而退出为正方向。X轴及其运动方向 轴为水平方向，且垂直于Z轴并平行于

36、工件的装夹平面。对于车床、磨床等工件旋转的机床，取平行于横向滑座的方向（工件径向）为X坐标。+X仍为刀具远离工件的方向。对铣床、钻床、镗床等刀具旋转的机床，当Z 轴为立式主轴时，面对刀具主轴向立柱方向看，刀具向右为+X方向。当Z轴为水平时（卧式），沿刀具主轴后端俯视工件，刀具向右为+方向。Y轴及其运动方向 Y轴垂直于X、Z坐标。当+X、+Z确定以后，按右手笛卡儿法则即可确定+Y方向。对于卧式车床，由于车刀刀尖安装于工件中心平面上，不需要垂直方向的运动，所以不需要规定Y轴。绝对坐标和相对坐标NC 车床有两个控制轴；对这种 2 轴系统有两种编程方法：绝对坐标编程方法和相对坐标编程方法。此外，这些方

37、法能够被结合在一个指令里，称为混合坐标编程方法。对于X 轴和 Z 轴寻址所要求的相对指令是 U 和 W。示例：AB直线插补。（图2-1）图2-1 绝对坐标编程：G01 X200. Z50.； 增量坐标编程：G01 U100. W-50.； 混合坐标编程：G01 X200. W-50.；或G01 U100. Z50.；注：当一个程序段中同时有指令地址X、U或Z、W，X、Z指令字有效。例如：G50 Z10. Z20.； G01 X20. W30. U20. Z30.；【此程序段的终点坐标为（X20. Z30）】第三章 零件工艺分析及加工前的准备3.1、零件图的工艺分析为了搞清楚各项技术要求对零件装

38、配质量和使用性能影响，找出主要的和关键的技术要求，我对产品图样进行如下分析。 1） 尺寸标注方法分析零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的要求，在数控加工零件图上，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，又有利于设计基准，工艺基准，测量基准和编程原点的统一。由于我们在尺寸标注中较多的考虑装配等使用方面特性，而数控加工精度和重复定位精度都很高，不会因产生较大的累积误差而破坏零件的使用特性，因此在编程时可将局部的分散标注法改为同一基准标注或直接给出坐标尺寸的标注法。2） 零件图的完整性与正确性分析构成零件轮廓的几何元素（点，线，面）的条件（如相切，相交，垂直和平行等），是数控

39、编程的重要依据。手工编程时，要依据这些条件计算每一个节点的坐标；自动编程时，要依据这些条件才能对构成零件的所有几何因素进行定义，无论哪一条件不明确，编程都无法进行。因此，在分析零件图样时，务必要分析几何元素的给定条件是否充分，发现问题及时与设计人员协商解决。3） 零件技术要求分析零件的技术要求主要是尺寸精度，形状精度，位置精度，表面粗糙度及热处理。这些要求在保证零件使用性能的前提下，应经济合理。过高的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂，加工困难，成本提高。4） 零件材料分析本产品材料为45钢。工艺分析1. 如图所示该产品由三个配合件组合而成，故需加工三个零件。配合件配合件 1如图所示配合件一

40、为轴类零件，毛坯尺寸为6558的棒料，包括台阶面、内孔、内螺纹、圆弧。其加工工序为：粗车轮廓精车外轮廓调头 钻孔粗车内孔精车内孔车内沟槽车内螺纹配合件二为轴类零件，毛坯尺寸为65118棒料，包括外螺纹、槽、圆弧加工工序为：钻A型中心孔粗车外轮廓精车外轮廓精车端面槽调头 粗车外轮廓精车外轮廓切槽车外螺纹配合件 3配合件三毛坯尺寸为6558的棒料，加工工序为：钻A型中心孔粗车外轮廓精车外轮廓调头粗车外轮廓精车外轮廓切槽钻孔粗车内轮廓精车内轮廓2.较为突出的问题是如何保证各部分尺寸在尺寸公差范围之内。3.刀具选择： 中心孔中心孔钻头；粗车外圆90左偏刀；精车外圆90左偏刀、60螺纹车刀；钻孔20的钻

41、头；切槽刀4mm、5mm的切槽刀。3.2、选择设备根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CAK-6150型号FANUC系统数控车床。3.3、加工工序划分原则1、保证加工质量；2、合理使用设备；3、先粗后精。4、先主后次。5、先基准后其他。6、尽量减少换刀次数3.4 数控加工工序卡片单位名称西安航空职业技术学院产品名称或代号零件名称零件图号数控铣削工艺分析工序号程序编号夹具名称使用设备车间数控中心工步号工 步 内 容刀具号刀具规格(mm)主轴规格(r/min)进给速度(mm/min)背吃刀量(mm)备 注1钻A型中心孔加工零件一2粗车外轮廓 1908000.223精车外轮廓26012000.08

42、0.24倒角2605调头6钻孔7粗车内孔3908000.151.58精车内孔39010000.110.29车内沟槽5槽宽 为46500.0810车内螺纹66080011粗车外轮廓2608000.2212精车外轮廓26012000.080.2加工零件二10钻A型中心孔11粗车外轮廓1908000.2212精车外轮廓26012000.080.213精车端面槽4槽宽 为46500.0814调头15粗车外轮廓1908000.2216精车外轮廓19012000.080.217切槽4槽宽 为56500.0818车外螺纹260800加工零件三19钻A型中心孔20粗车外轮廓1908000.2221精车外轮廓1

43、9012000.080.222调头23粗车外轮廓1908000.2224精车外轮廓19012000.080.225切槽4槽宽 为56500.0825钻孔26粗车内轮廓3908000.15227精车内轮廓39010000.110.23.5、对刀点和对刀点的确定“对刀点”是指数控加工时，刀具相对工件运动的起点，这个起点也是编程时程序的起点。因此，“对刀点”也称“程序起点”或“起刀点”。在编程时应正确选择对刀点的位置。选者原则是：选定的对刀点位置应便于数学处理和使程序编制简单；在机床上容易找正；加工过程中便于检查；引起的加工误差小。对刀点可以选在工件（如工件的设计基准或定位基准）上，也可选在夹具或机

44、床上（夹具或机床上应设有相应的对刀装置）。若对刀点选择在夹具或机床上，则必须与工件的定位基准有一定的尺寸关系，以保证机床坐标系与工件坐标系的关系。为减少由于对刀所引起的加工误差，对刀点应尽量选在工件的设计基准或工艺基准上。例如，以孔定位的工件，对刀点可选在孔的中心；用增量值编程时，对刀点可选在工件中心孔上或垂直平面的交线上；用绝对值编程时，对刀点可选在机床坐标系的原点或距机床原点为确定值的参考点上（参考点与机床原点之间的位置由行程控制元件控制），而工件定位时，工件坐标系与机床坐标系应有确定的尺寸关系。对刀时，应使到位点与对刀点重合。“刀位点”一般是指车刀、镗刀的刀尖；钻头的钻尖；立铣刀、面铣刀

45、刀头底面的中心；球头铣刀的球头中心。对刀点不仅是程序的起点，往往也是程序的终点。因此在批量生产中，要考虑对刀点的重复定位精度。一般情况下，刀具在加工一段时间后或每次起动机床时，都要进行一次刀具回机床原点或参考点的操作，以减少对刀点累计误差的产生。对多刀数控机床，换刀时，还要考虑换刀点的设置。为避免加工过程中换刀时刀具与工件、夹具、机床发生碰撞现象的情况，换刀点应设置在工件外合适的位置。根据以上对刀原则及加工工件的尺寸要求，我们选择的对刀点为所加工端面的中点。3.6、切削用量选择原则及方法3.6.1、切削用量的选择原则切削用量包括主轴转速（切削速度），切削深度或宽度，进给速度（进给量）等。切削用

46、量的大小对切削力，切削功率，刀具磨损，加工质量和加工成本均有显著影响。对于不同的加工的加工方法，需不同的切削用量，并应编入程序单内。合理选择切削用量的原则是粗加工时切削用量的选择原则首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削书速度。一般以提高生产效率为主，但也考虑经济性和加工成本；那么，这个工件粗加工时选择的切削用量为2mm。半精加工和精加工时切削用量的选择原则首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。应在保证加工质量

47、的前提下，兼顾切削效率，经济性和加工成本。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。那么，这个工件半精加工和精加工时选择的切削用量为0.5mm和0.2mm。3.6.2、切削用量的选择方法背吃刀量ap(mm)的选择背吃刀量的选择应根据加工余量确定，粗加工时，一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功率的机床上，背吃刀量可达810mm.半精加工时，背吃刀量取为0.52mm。精加工时，背吃刀量取为0.22mm较为合适.进给量f(mm)，进给速度Uf或F(mm/min)的选择进给量，进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，根据零件的表面粗糙度，加工精度要求，刀具及工件材料等因素，参考切削用量

48、手册选取。粗加工时，由于对工件表面质量没有太高的要求，这是主要考虑机床进给机构的强度和刚性及刀杆的强度和刚性等限制因素。根据加工材料，刀杆尺寸，工件直径及已确定的背吃刀量来选择进给量为2mm或1.5mm。最大进给量受机床刚度和进给系统的性能限制。再选择进给量时，还应注意零件加工中的每些特殊因素。例如，在轮廓加工中，选择进给量时，应考虑轮廓拐弯处的超程问题。特别是在拐角较大时，应在接近拐角处降低进给速度，在拐角后逐渐升速，以保证加工精度。 切削速度Vc(m/min)的选择根据已经选定的背吃刀量，进给量及刀具耐用度选择切削速度。可用经验公式计算，也可根据生产实践经验在机床说明书允许的切削速度范围内

49、查表选取或者参考有关切削用量手册选用切削速度:在切削加工时，切削刃上选定点相对于工件的主运动瞬时速度。即在单位时间内，工件和刀具沿主运动方向的相对位移，单位为m/s。若主运动为旋转运动（车、钻、镗、铣、磨削加工）时，切削速度为加工表面最大线速度：c=dw/(100060)若主运动为往复直线运动时，则常以往复运动的平均速度作为切削速度：c=2L/(100060)主轴转速或主运动每分钟的往复次数（r/min或dstr/min）；dw工件待加工表面直径或刀具最大直径（mm）；L工件或刀具作往复运动的行程长度（mm）。确定进给速度主要受零件的加工精度，表面粗糙度和刀具，工件材料的影响，最大的进给速度还

50、受到机床刚度和进给系统性能的制约。在加工精度，表面粗糙度质量要求高时，进给速度值应取小一些，一般在20-50mm/min范围内选取。根据以上原则及计算公式，配合件1的的切削速度c=dw/(100060)=3.1460800/60000=2.512 m/minc2=dw/(100060)=3.1462800/60000=5 m/min配合件2的的切削速度c=dw/(100060)=3.1462800/60000=5 m/min配合件3的的切削速度c=dw/(100060)=3.1440800/60000=2 m/minc2=dw/(100060)=3.1462800/60000=5 m/min机

51、床功率的校核切削功率Pc可用式计算：式中 Fc主切削力，N； Uc切削速度,m/min；机床有效功率Pe按式计算：Pe=Pe式中 Pe机床电动机功率；机床传动效率；如果PcPe，则选择的切削用量可在指定的机床上使用。如果PcPe，则选择的切削用量不能在指定的机床上使用，这时可调换功率较大的机床，或根据所限定的机床功率降低切削用量（主要是降低切削速度）。这时虽然机床功率得到充分利用，到刀具的性能却未能充分发挥。3.7、刀具的选择刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影想加工质量。另外，数控机床主轴转速比普通机床高12倍，且主轴输出功率大，因此与传统加工方法相比，

52、数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高，强度大，刚度好，耐用度高，而且要求尺寸稳定，安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具，并合理选择刀具结构，几何参数。3.7.1、数控车刀的类型与刀片选择刀具的选择是数控加工中重要的数控要求更高。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，选择刀具通常要考虑机床等加工能力，工序内容，工件材料等因素。与传统的加工方法相比，数控加工对刀具的要求对更高。不仅要求精度高，刚度高，耐用度高，而且要求尺寸稳定，安装调整方便。这要求采用新型优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数 数控加工刀具卡片序号刀具规格名称数量加工表面190外圆左偏车刀1车端面、粗、精车外轮廓260螺纹车刀1M261.5的加工、外轮廓的精加工390内孔镗刀1用于内轮廓的粗、精加工4切槽刀（刀宽为5mm）153退刀槽、外轮廓槽5内沟槽刀（刀宽为4mm）1用于退刀槽的加工660内螺纹车刀1用于内螺纹的加工切削用量的选择：采用切削主要考虑加工精度要求，兼顾提高刀具耐用度，机床寿命等因数。3.8、确定走刀路线和工步顺序走刀路线是刀具在整个加工工序中相对于工件的运动轨迹，不但包括了工步的内容，而且也反映出工步的顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。因此，在确定走刀路线时最好画一张工序简图，将已经拟订出的走刀路线画上去，这样可为编程带来不少方便。工步顺序是指同一道工序