轴套配合件的数控加工工艺设计与编程设计说明书

目录TOC\o"1-5"\h\z摘要 1前言 2第一章零件图分析\o"CurrentDocument"一零件图 3\o"CurrentDocument"二零件图分析 4\o"CurrentDocument"技术要求 4零件结构工艺 4\o"CurrentDocument"三毛坯的确定 5第二章拟定工艺路线\o"CurrentDocument"一定位基准的选择 6\o"CurrentDocument"二装夹方式的选择 6\o"CurrentDocument"三加工顺序的安排 6四拟定工艺路线\o"CurrentDocument"拟定工艺路线 7\o"CurrentDocument"加工方案分析 8第三章工艺装备的选择\o"CurrentDocument"一数控加工特点 9\o"CurrentDocument"数控机床的特点 9\o"CurrentDocument"数控机床的应该范围 9\o"CurrentDocument"二数控机床的选择 9\o"CurrentDocument"三夹具的选择 10\o"CurrentDocument"夹具的功用 10\o"CurrentDocument"夹具的选择 10\o"CurrentDocument"四数控刀具的选择 13\o"CurrentDocument"刀具材料的选择 14\o"CurrentDocument"常用车刀的选用 14\o"CurrentDocument"刀具的确定 16第四章切削用量的选择一主轴转速的确定 17二进给速度的确定 17三背吃刀量的选择 17第五章数控加工程序编制\o"CurrentDocument"一数控编程的步骤 18\o"CurrentDocument"二数控编程的方法 18\o"CurrentDocument"三编程原点的确定 19\o"CurrentDocument"四程序号的安排 19\o"CurrentDocument"五数控程序编制 20第六章数控加工\o"CurrentDocument"一数控机床操作步骤 21\o"CurrentDocument"二数控加工 21结束语 23参考文献 24附件1：数控加工程序清单 25附件2：数控车削加工工艺过程卡片 38\o"CurrentDocument"附件3：数控车削加工工序说明图 41附件4：轴套件数控加工刀具卡片 43附件5：数控加工走刀路线图 45摘要随着数控技术的发展，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断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。随着科技的发展，数控技术也在不断的发展更新，现在数控技术也称计算机数控技术，加工软件的更新快，CAD/CAM的应用是一项实践性很强的技术。数控技术是技术性极强的工作，尤其在模具领域应用最为广泛，所以这要求从业人员具有很高的机械加工工艺知识，数控编程知识和数控操作技能。本文主要通过轴套配合件的数控工艺分析与加工，综合运用所学的专业知识，全面考虑可能影响在车削加工中的因素，进行零件的加工工艺设计和程序编制，完成配合要求。关键词：配合件；数控车削；工艺分析；程序编制刖言毕业设计是专业教学工作的重要组成部分和教学过程中的重要实践性环节。毕业设计的目的是：通过设计，培养我们综合运用所学的基础理论知识，专业理论知识和一些相关软件的学习，去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的工艺设计思维，学会查找工具书，掌握数控工艺设计的一般程序，规范和方法。本次设计选择的课题为轴套配合件的数控加工工艺设计与编程。这次毕业设计让我们对机械制图以及数控技术的基础知识有了进一步的了解，同时也为我们操控数控机床奠定了一个良好的基础。并锻炼了自己的动手能力，达到了学以致用的目的。它是一次专业技能的重要训练和知识水平的一次全面体验，是学生毕业资格认定的重要依据，同时也为我们将来走向工作岗位奠定了必要的理论基础和实践经验。第一章零件图分析一零件图&。?8富ELgl。寸09CO0百。，其023%.04一零件图&。?8富ELgl。寸09CO0百。，其023%.04333O99S0(8.寸寸0)&OOI8寸0蓉舄0HZIAILXOSIAI图1-1轴图1-2套图1-3左装配图图1-4右装配图二零件图分析技术要求所有外圆、内孔及螺纹表面粗糙度为Ra1.6pm，所有端面表面粗糙度为Ra3.2um；螺纹配合松紧适中；用涂色法检测接触精度，接触面积大于70%；不得用锉刀、油石、砂布等工具对表面进行修饰加工；小批量生产条件；未注公差尺寸按GB1804-M；热处理：调质处理，HRC25〜35；未注倒角1X45°；结构工艺分析该零件表面由内外圆柱面、顺时针圆弧面、逆时针圆弧面、内外螺纹、T型槽及椭圆曲面等表面组成，图示零件各几何元素之间关系表达清楚完整，其中多个直径尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。在数控车床上按粗加工阶段、半精加工阶段和精加工阶段进行加工。粗加工时，为保证较高的表面质量，留0.25mm精加工余量。依据基准统一与基准重合的原则，以外圆为基准，加工零件的的内外形轮廓。三毛坯的确定轴套类零件毛坯的形式主要有型材，锻件和铸件三种。铸件适用于形状较复杂的零件毛坯，其铸造方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造、压力铸造等。锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯，其锻造方法有自由锻和模锻两种。型材有热轧和冷拉两种，热轧适用于尺寸较大、精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。毛坯选择时应考虑的因素有：（1） 零件的材料及机械性能要求（2） 零件的结构形状与外形尺寸（3） 生产纲领的大小（4） 现有生产条件（5） 充分利用新工艺、新材料，为节约材料和能源，提高机械加工生产率。根据以上因素及零件的技术要求，确定该零件的毛坯为棒料，两件的尺寸分别为650X105mm和650x55mm。零件材料为45钢，调质处理26-36HRC。第二章拟定工艺路线一定位基准的选择在机械加工过程中，定位基准的选择合理与否决定零件质量的好坏，对能否保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及对零件各表面间的加工顺序安排都有很大影响，当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。定位基准分为粗基准与精基准。在加工起始工序中，只能用毛坯上未加工过的表面作为定位基准，则该表面称为粗基准。利用已加工过的表面作为定位基准，则该表面称为精基准。精基准的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。选择时一般应遵循以下原则：（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） 保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则该零件采用以外圆为基准，加工零件的的内外形轮廓。二装夹方式的选择在数控车削加工中，较短轴类零件的定位方式通常采用一端外圆固定，即用三爪卡盘、四爪卡盘或弹簧套固定工件的外圆表面，此定位方式对工件的悬伸长度有一定限制，工件悬伸过长会在切削过程中产生变形，增大加工误差甚至掉活。对于切削长度较长的轴类零件，可以采用一夹一顶，或采用两顶尖定位方式。在装夹方式允许的条件下，零件的轴向定位面尽量选择几何精度较高的表面。通过对零件1的分析，确定该零件的装夹在粗车以及车左端时可采用一端外圆固定装夹：车右端部位时，由于工件伸出卡盘外的长度较长，故需要选用一夹一顶的方式装夹。加工零件2时，由于装夹不便，故可采用零件1的左端内螺纹和零件2的外螺纹配合装夹加工曲面以及内孔。三加工顺序的安排加工顺序的安排原则如下：（1）先粗后精原则：按照粗加工、半精加工、精加工的顺序进行，逐步地去除毛坯的多余材料和逐步接近并达到零件图样规定的各种技术要求。（2） 先近后远原则：在一般情况下，离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便减少空行程和保证切削过程中零件的刚性。（3） 内外交叉原则：对内外表面都要加工的零件，为保证刚性和防止变形，应在内外表面粗加工都完成后再进行精加工工件。（4） 基面先行原则：用做精基准的表面应该优先加工出来，因为定位基准的表面越精确，装夹误差就越小。四拟定工艺路线制定工艺路线的出发点应当是使零件的尺寸精度、几何形状及位置精度等技术要求能得到合理的保证，按照生产纲领已确定为小批量生产的条件，同时尽量使工序集中来提高生产率。拟定工艺路线工序1：下料工序2：热处理工序3：装夹零件1平端面工序4：粗精车零件1左端大头外圆（除槽外）工序5:钻左端①24若029的底孔工序6：粗精车624若029的内孔工序7：切5x2mm槽工序8：从编程原点Z0处开始车螺纹M30X1.5-7H（为了让零件2更好的装夹）工序9：卸下零件1工序10:装夹零件2工序11：粗精车零件2右端外圆工序12：切5x3mm槽工序13：车螺纹M30x1.5-6g工序14：卸下零件2工序15:装夹零件1，并通过两个零件的螺纹配合装夹零件2工序16：粗精车零件2左端R30曲面工序17:钻624的底孔+0.021工序18：粗精车左端内孔6240工序19：粗精车R8圆弧工序20:卸下零件2工序21:装夹零件1右端工序22：粗精车R30圆弧工序23:零件1掉头装夹工序24:平端面并控制其长度工序25:粗精车右端各外圆工序26:粗精车椭圆工序27:粗精车T型槽工序28:检验加工方案分析以上方案是合理的，是通过仔细考虑零件的技术要求、装夹次数、加工顺序等因素，符合先粗后精的原则，集中体现工序集中的原则，减少了装夹次数，使加工精度大大提高。第三章工艺装备的选择一数控加工特点数控机床的特点数控加工是指在数控机床上用数字信息控制零件和刀具位移进行零件加工的一种工艺方法。数控机床对零件的适应性强，可加工复杂形状的零件表面，加工精度高、质量稳定，生产效率高，可改善劳动条件，有利于生产管理现代化。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。数控机床加工与普通机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也有一些明显的变化。随着数控技术的发展，数控加工的工艺和工序将更加复合化和集中化。例如把多种工序如车、铣、钻等都集中在一台数控车床上来完成，目前国际上出现的双主轴结构就是这种构思的体现。数控机床的应用范围：数控机床最适合加工具有以下特点的工件：（1） 多品种、小批量生产的零件。（2） 形状、结构复杂的零件。（3） 精度及表面要求高的零件（4） 加工过程中需要进行多工序加工的零件。（5） 价格昂贵、不允许报废的零件。二数控机床的选择数控车床（如图3-1所示）又称数字控制（NumericalConntrol，简称NC）机床，它可以按事先编制的加工程序自动对工件进行加工。数控机床集精密机械、电子技术、信息技术（包括传感检测）、计算机及软件技术和自动控制等技术于一体，具有高效率、高精度、高自动化和高柔性的特点，是当代机械制造业的主流装备。数控机床主要由输出输入装置、计算机数控装置（简称CNC单元）、伺服系统、可编程序控制器（PLC）、位置反馈系统和机床本体等部分组成。由零件图可知，该零件为轴类零件，且表面质量要求较高，综合我院数控实训车间现有的机械加工设备情况，选择FANUC系统数控车床CAK6136。图3-1数控车床三夹具的选择夹具的功用数控车床夹具的主要功能，就是在车削加工工件的过程中，按照正确的位置和方向，稳定可靠的装夹工件。即使工件在加工过程中受到切削力和其它外力影响，仍然始终保持工件被装夹在正确的位置和方向。同时，车床夹具应该保持工件不因受夹紧力影响而造成尺寸精度或形状位置精度超过允许范围。在选择机床夹具时，其结构应保证在一次定位后实现多面的加工，应力求使夹具结构简单，标准化，通用化和自动化。以提高加工效率和降低成本。尽可能使用通用元件的拼装的组合可调夹具，以缩短生产准备周期。夹具的选择常见的夹具主要有以下几种：（1）圆周定位夹具在数控车削加工中，粗加工、半精加工的精度要求不高时，可利用工件或毛坯的外圆表面定位。1）三爪卡盘三爪卡盘（如图3-2）是最常用的数控车床的通用卡具。三爪卡盘最大的优点是可以自动定心。它的夹持范围大，但定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹。三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。液压卡盘装夹迅速、方便，但夹持范围小，尺寸变化大时需重新调整卡爪位置，液压卡盘特别适用于批量加工。图3-2三爪卡盘2） 软爪由于三爪卡盘定心精度不高，当加工同轴度要求较高的工件、或者进行工件的二次装夹时，常使用软爪。通常三爪卡盘的卡爪要进行热处理，硬度较高，很难用常用刀具切削。软爪是改变上述不足而设计制造的一种具有切削性能的夹爪。加工软爪时要注意以下几方面的问题：软爪要在与使用时相同的夹紧状态下进行车削，以免在加工过程中松动和由于反向间隙而引起定心误差。车削软爪内定位在软爪尾部夹一适当的圆盘，以消除卡盘端面螺纹的间隙与工件的接触面积。软爪内径大于工件时夹紧牢固度较差，所以应尽量避免。当软爪内径过小时，会形成软爪与工件的六点接触，不仅会在被加工表面留下压痕，而且软爪接触面也会变形。这在实际使用中都应该尽量避免。软爪有机械式和液压式两种。软爪常用于加工同轴度要求较高的工件的二次装夹。3） 顶尖图3-3所示为顶尖，在车削质量较大的工件时，一般工件的一端用卡盘夹持，另一端用后顶尖支撑。为了防止工件由于切削力的作用而产生的轴向位移，必须在卡盘内装一限位支撑，或者利用工件的台阶面进行限位。此种装夹方法比较安全可靠，能够承受较大的轴向切削力，安装刚性好，轴向定位准确，所以在数控车削加工中应用较多。4） 芯轴和弹簧芯轴当工件用己加工过的孔作为定位基准时，可采用芯轴装夹。这种装夹方法可以保证工件内外表面的同轴度，适用于批量生产。芯轴的种类很多。常见的芯轴有圆柱芯轴、小锥度芯轴，这类芯轴的定心精度不高。弹簧芯轴（又称涨心芯

轴），既能定心，又能夹紧，是一种定心夹紧装置。图3-3顶尖5） 弹簧夹套弹簧夹套定心精度高，装夹工件快捷方便，常用于精加工的外圆表面定位。它特别适用于尺寸精度较高、表面质量较好的冷拔圆棒料的夹持。它夹持工件的内孔是规定的标准系列，并非任意直径的工件都可以进行夹持。6） 四爪卡盘图3-4四爪卡盘加工精度要求不高、偏心距较小、零件长度较短的工件时，可以采用四爪卡盘进行装夹，如图3-4所示。四爪卡盘的四个卡爪是各自独立移动的，通过调整工件夹持部位在车床主轴上的位置，使工件加工表面的回转中心与车床主轴的回转中心重合。但是，四爪卡盘的找正繁琐费时，一般用于单件小批生产。四爪卡盘的卡爪有正爪和反爪两种形式。7）中心孔定位夹具端面拨动顶尖左侧进刀架右侧进刀架回转顶尖Constantfaoe-dnverLeft-handRight-handCopyingSupport LA碍Center图3-5两顶尖定位拨盘如图3-5所示为两顶尖拨盘，两顶尖定位的优点是定心正确可靠，安装方便。主要用于精度要求较高的零件加工。顶尖作用是进行工件的定心，并承受工件的重量和切削力。8）拨动顶尖：车削加工中常用的拨动顶尖有内、外拨动顶尖和端面拨动顶尖两种。内、外拨动顶尖这种顶尖的锥面带齿，能嵌入工件，拨动件旋转。端面拨动顶尖这种顶尖种用端面拨爪带动工件旋转，适合装夹工件的直径在Cb50mm-Cb150mm之间。（2）其他车削工装夹具数控车削加工中有时会遇到一些形状复杂和不规则的零件，不能用三爪或四爪卡盘装夹，需要借助其他工装夹具，如花盘、角铁等夹具。1） 花盘被加工零件回转表面的轴线与基准面相垂直，且表面外形复杂的零件可以装夹在花盘上加工。2） 角铁被加工零件回转表面的轴线与基准面相平行、且表面外形复杂的零件可以装夹在角铁上加工。综上所述，该零件加工选用的夹具为三爪卡盘和顶尖。四数控刀具的选择刀具材料的选择刀具材料的选择直接影响刀具的切削性能。刀具的刀杆可以采用45钢或40Cr等制造，调质后硬度30-40HRC。而刀具的切削部分不仅要承担切削过程中的高温高压及冲击载荷，而且还要受到切屑及工件的强烈摩擦，因此作为刀具的切削部分的材料，必须具备下列性能：1） 硬度必须高于工件材料的硬度。2） 足够的硬度及韧性。3） 较高的耐热性能。4） 较高的耐磨性。5） 良好的工艺性。刀片材料要根据零件材料及热处理后的材料性能合理选用。高速钢及硬质合金是目前使用最广的两类刀具材料：高速钢广泛用于各种刀具，特别是切削刃形状较复杂的刀具。目前车刀大都采用硬质合金，其他如钻头、铣刀、丝锥、齿轮刀具等也可以采用镶片或整体结构形式使用。对于一般低碳钢，低碳低合金钢的加工刀片材料可以选择普通硬质合金或超微粒子硬质合金材料，在国际标准中（ISO），硬质合金通常分为三大类，即K，P，M分别相当与我国国标中的YG，YT，YW类。通常情况下又分别在K，P，M三种代号后附加上01，05,20，40，50等数字进行更进一步细分。一般来讲数字越小者硬度更高，但韧性降低，数字越大韧性高但硬度降低。一般情况下K类主要用于加工铸铁、有色金属及非金属材料；P类主要用于加工普通钢；M类主要用于加工难加工钢，铸铁及有色金属。超微粒子硬质合金适合加工不锈钢及耐热钢，选用时可结合具体加工工艺参数合理选择。综上所述，我们选用硬质合金材料的外圆车刀、外圆切槽车刀、内孔车刀、内螺纹车刀、外螺纹车刀、内孔切槽车刀，钻头等可以采用高速钢材料，具体刀具型号见附件4：轴套类数控加工刀具卡片。常用车刀的选用（1）外圆、端面车刀的选用加工外圆及台阶时刀片的形状有刀尖角为800菱形刀片，550菱形刀片，圆形刀片，方形刀片，等边三角形刀片和350菱形刀片，其标准后角通常有0°、7°、11°、25°、30°等几种规格。主偏角主要有45°、50°、60°、75°、85°、93°、95°等形式。一般情况下加工台阶轴类零件宜采用装有80°菱形刀片的95°车刀，这种车刀的特点是前角和副偏角较大，摩擦小，消振散热性好，不易拉毛零件表面，加工外圆或端面都很好用。粗加工外圆或端面则可采用装80°菱形刀片的车刀，这样不但进一步提高刀尖的强度，而且还提高了刀片的利用率有效提高粗加工时的加工效率。断屑槽形式选用应结合粗、精加工，切削用量，切削连续性等方面合理选用。标准刀杆截面通常为矩形、正方形和圆性三种，从成本和使用方便性上考虑，应优先采用正方形截面刀杆，刀杆的标准长度32-500mm，一般情况下，为提高切削过程的刀具刚度，在能够满足加工需要，又不会与零件其他部位产生干涉的情况下，刀杆长度不宜过长。刀杆结构还要根据零件加工时的走刀方向，选择左手刀或右手刀。选择刀片角度和刀杆结构和连接形式时，要充分考虑零件的结构特点，以避免零件加工时刀具与零件其他部位产生干涉。图3-645°端面车刀（2） 孔加工刀具的选用加工内孔时，常采用装有80。菱形刀片的950车刀或采用装有600三角形刀片的930车刀。加工台阶孔时宜采用装有550菱形刀片车刀，这样在加工大内径台阶孔时，可避免与零件直径小的内孔发生干涉。为了防止切削拉毛零件加工表面，刀片断屑槽的选择一定要合理，要求选用槽性较窄有多级断屑槽或点式断屑槽等断屑性能好的刀片。选择刀片角度和刀杆结构和连接形式时，要充分考虑零件内孔的结构特点，避免零件加工时刀具与零件干涉。一般情况下，只要不影响排屑，应尽量选择刚性较好的车刀，由于圆形刀杆比方形刀杆截面积大些，刀具刚性好，并且刀尖还能与刀杆轴线在同一平面内，所以应优先选择圆形刀杆加工内孔。对于一些精度要求高，变形要求小的零件加工，应考虑选用带冷却孔的刀杆，以降低加工过程中的切削热，减少零件变形。（3） 切槽刀具的选用标准切槽刀一般分为双刃单面结构，按工艺方法不同主要分为径向、轴向、切断三种类型。通常情况下，切槽刀大多为成形刀，刀头形状根据零件上槽的形状可分为直切槽刀和圆弧切槽刀，也可根据零件需要定做特殊槽型和复合刀具。在使用切槽刀车削内槽时，为使排屑方便，防止切屑拉毛零件，应充分考虑断屑槽的形状。切槽刀的刀杆结构形式较多，刀片夹紧形式主要有两种，即自夹式夹紧和螺钉上压式压紧结构。采用螺钉上压式方式用于大直径零件的切断。刀片深槽，采用自夹式用于小直径零件的切断。刀片主要形式有单头刀片和双头可转位刀片，刀杆形式要避免与零件发生干涉，降低振动的前提下，要满足加工质量，确保刚性，降低车削振动、经济实惠的原则合理选用。（4）螺纹加工刀具的选用螺纹刀片按加工方法不同可以分为切削法和滚压加工法两大类；按螺纹标准分为米制和英制两种形式；按加工特点可分为内、外螺纹刀片。刀片结构主要分为两刃单面和三刃单面两种形式。通常情况下应尽量选用可重磨底面带有120V形定位面的切顶型升刃单面式刀片，为减少切削力和振动，刀片应选择正面前角结构，刀片的其他角度要结合上述不同情况区别选用。螺纹刀杆分方形和圆形截面两种类型，前者价格较低，后者刚性和加工精度较好，刀片与刀杆连接时需要增加力垫，刀杆按照螺纹旋线方向为标准型反向型，一定要根据零件螺纹旋线方向合理选用。刀具的确定综上所述，确定该零件所需的刀具见附件4：轴套类数控加工刀具卡片。第四章切削用量的选择数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并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：保证零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，最大限度提高生产率，降低成本。一主轴转速的确定在实际生产中，主轴转速可用下式计算：1000Vn= 点式中：n是主轴转速（r/min）；vc是切削速度（m/min）；d是零件待加工表面的直径（mm）。主轴转速应根据实际的切削速度和工件（或刀具）直径来选择，车直线、圆弧和切槽时其粗车主轴转速为600r/min，精车时，主轴转速800r/min，车螺纹时，主轴转速为400r/min。二进给速度的确定进给速度是指在单位时间里，刀具沿进给方向移动的距离（mm/min）。进给速度的大小直接影响表面粗糙度的值和车削效率，因此应在保证表面质量的前提下，尽量选择较高的进给速度。一般应根据零件的表面粗糙度、刀具及工件材料等因素，查阅切削用量手册选取。需要说明的是切削用量手册给出的是每转进给量，因此要根据*=fn计算进给速度。三背吃刀量的选择背吃刀量应根据机床、工件和刀具的刚度来确定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量（除去精车量），这样减少走刀次数，提高生产率，为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量。具体切削用量的选择见附件3：数控车削加工工序说明图。第五章数控加工程序编制一数控编程的步骤数控编程是将零件的全部加工工艺过程和其他辅助动作，按动作顺序，用数控系统规定的指令、格式编成加工程序。数控编程的步骤是：（1） 分析零件图。主要对工件的材料、形状、尺寸、精度以及毛坯形状及技术要求等进行分析。（2） 确定加工工艺。选择加工方案，确定加工路线，选定加工刀具并确定切削用量等工艺参数。（3） 数学处理。选择编程坐标系原点，对零件轮廓上各基点或节点进行准确的数值计算，为编写加工程序单作好准备。（4） 编写程序单。根据计算出的运动轨迹坐标值和已确定的加工顺序、刀具号、切削参数以及辅助动作等，按照规定的指令代码及程序格式，逐段编写加工程序单。（5） 程序输入。简单程序可以直接用键盘输入至数控装置，也可采用软盘、移动存储器等作为存储介质，通过计算机传输进行自动输入。（6） 程序检验。检查由于计算或编写程序单造成的错误等。程序检验方法有空运行和图形模拟两种方式。二数控编程的方法数控编程的方法主要分为两大类：手工编程和自动编程。手工编程手工编程是指由人工完成数控编程的全部工作，包括零件图纸分析、工艺处理、数学处理、程序编制等。对于几何形状或加工内容比较简单的零件，数值计算也较简单，程序段不多，采用手工编程较容易完成。因此，在点位加工或由直线与圆弧组成的二维轮廓加工中，手工编程仍广泛使用。但对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线的零件，用手工编程困难较大，出错的可能增大，效率低，有时甚至无法编出程序。因此必须采用自动编程方法编制数控加工程序。自动编程自动编程是指由计算机来完成数控编程的大部分或全部工作，如数学处理、加工仿真、数控加工程序生成等。自动编程方法减轻了编程人员的劳动强度，缩短了编程时间，提高了编程质量，同时解决了手工编程无法解决的复杂零件的编程难题，也利于与CAD的集成。工件表面形状愈复杂，工艺过程愈繁琐，自动编程的优势就愈明显。自动编程方法种类很多，发展也很迅速。根据信息输入方式及处理方式的不同，主要分为语言编程、图形交互式编程、语音编程等方法。语言编程以数控语言为基础，需要编写包含几何定义语句、刀具运动语句、后置处理语句的“零件源程序”，经编译处理后生成数控加工程序。这是数控机床出现早期普遍采用的编程方法。图形交互式编程是基于某一CAD/CAM软件或CAM软件，人机交互完成加工图形定义、工艺参数设定，后经软件自动处理生成刀具轨迹和数控加工程序。图形交互式编程是目前最常用的方法。语音编程是通过语音把零件加工过程输入计算机，经软件处理后生成数控加工程序。由于技术难度较大，尚不通用。三编程原点的确定通常，编程原点的确定原则为：（1） 编程原点应与零件的设计基础和工艺基准尽量重合，避免产生误差及不必要的尺寸换算。（2） 容易找正、对刀，且对刀误差小。（3） 编程方便。（4） 对称零件的编程原点应选在零件的对称中心。（5） 在毛坯上的编程原点应容易准确的确定，且加工余量均匀。故将该零件的编程原点设置在右端面的中心点。四程序号的安排O0001:加工零件1左端大头部分O0002：加工零件1左端内孔螺纹大径O0003:加工M30内螺纹O0004:加工右端各外圆O0005:加工右端椭圆部分O0006：加工T型槽O0009：加工零件2右端螺纹大径O0010：加工零件2右端M30螺纹O0007：零件1左端内螺纹以及零件2右端外螺纹配合加工零件2左端曲面O0008:加工零件2左端内孔O0011：车削零件1左端内孔未完成部分五数控程序编制数控加工程序清单见附表1:数控加工程序清单。第六章数控加工一数控机床操作步骤（1） 开机（松开急停开关，仍显示急停，表示机床某一轴超程，此时长按“超程解除”按钮，直至状态栏出现“手动”状态，再向反方向移动）（2） 回参考点注意机床刀架处于中间位置，先回X轴，再回Z轴（3） 离开参考点将两轴手动移动至机床中间位置，先Z轴，再X轴（4） 分析图纸，编辑程序（注意数值的正负号）（5） 校验程序，检查关键定位点数据是否合理（6） 装夹工件，伸出长度须大于被加工长度（5〜10mm），不可过长（7） 装夹刀具注意检查刀号的位置对应加工程序（8） 试切对刀注意刀具中心高是否对其工件中心，输入对刀数据位置不可出错，注意切换手轮进给倍率（X10）（9） 加工零件注意观察加工状态调整加工参数（10） 检查零件（11） 清理现场二数控加工按照数控机床操作步骤，完成零件的加工。本设计所有数控加工程序均经过数控仿真加工校验，附部分程序校验图如下：图6-1零件1斯沃数控仿真

图6-2零件2斯沃数控仿真结束语转眼间已经在湖南铁路科技职业技术学院度过了第三个年头，这三年是我人生中很重要的三年，我不仅能够接触到传道授业解惑的良师，还能认识许在多方面比我优秀的同学、朋友。他们不仅能够授我知识、学问，而且从更多方面指导我的人生，使我更加完善自己。这里留下了我求学的足迹，这里见证了我成长的点滴。在毕业设计完成之际，我衷心的感谢曾经给我帮助、支持、鼓励的所有老师、同学、朋友和父母。本次设计是在我的指导老师邓健平老师的指导下完成的，从最初我对本次设计的不了解到能够整体把握再到比较顺利的完成本次设计，这一步一步的走来，其中都包含了邓老师耐心地指引和教导。通过本次设计，我从宏观上掌握了数控车削零件的工艺分析及程序编制方法，加深了对以往学习的专业知识的理解。最初接触邓老师是在大二的时候，邓老师的课程和别的老师不太一样，从教学方法上看，邓老师是循序渐进，引人入胜。同样在本次设计中老师始终践行着“授人以鱼，不如授之以渔”的原则，她经常教导我们遇到问题先小组讨论，讨论解决不了的再问老师。这种学习模式大大提高了学习的自主能动性，发挥了团队合作精神。在此，我向邓老师表示我最诚挚的谢意。此外还要感谢我们小组的其他三位成员，在设计的整个过程中，我们相互讨论，也解决了一定的问题，从你们身上我看到了“认真”二字，在无形中也促使我更加用心地完成本次设计。感谢我的父母，对我二十多年来辛勤的养育，他们对我无条件的支持，让我可以去追求自己的梦想，他们的爱是我前行的动力。在设计的过程中，也得到了许多同学宝贵的建议，在此一并致以诚挚的谢意。最后，衷心的感谢机车车辆学院的每位老师，谢谢你们在学习上、生活中给予我的关心与支持。衷心祝愿湖南铁路科技职业技术学院的明天更加美好！参考文献[01]邓健平，张若峰.《数控编程与操作》.北京：机械工业出版社，2010.8（2013.1重印）[02]金大鹰，《机械制图》，北京：机械工业出版社，2010.5[03]浦艳敏，姜芳，李晓红，《车工工艺与技能训练》.长沙：国防科技大学出版社，2010.4[04]乔世民，《机械制造基础》，北京：高等教育出版社，2008.12（2013.1重印）[05]廖友军，余金伟，《AutoCAD应用教程》，北京：北京交通大学出版社，2010.1[06]邓健平，张若峰，《数控机床控制技术》，长沙：中南大学出版社，2007.8[07]周亚焱， 《机械设计基础》，北京：化学工业出版社，2009.4[08]肖爱武，《数控加工工艺和装备》，长沙：中南大学出版社，2008.6[09]张诺峰，邓健平，《数控加工实训》，北京：机械工业出版社，2011.7程序号零件毛坯圆钢①50X105MM编写日期2015年3月11日O0001零件名称轴图号01材料45#钢车床型号CAK6136夹具名称三爪卡盘加工内容左端大头程序原点X60.0Z2.0程序段程序说 明N10O0001；程序名N20M03S600T0101；起刀点N30G00X150.0Z100.0；N40G00X60.0Z2.0；N50G73U10.0R5；N60G73P70Q110U0.5W0.2F0.3；N70G00G42X58.0；N80G01Z0F0.2；N90X48.0；N100Z-32.5；N110G40G00X100.0Z100.0；N120S800;N130G70P70Q110F0.1；N140M05；N150M30；第25页共65页

程序号零件毛坯圆钢①50X105MM编写日期2015年3月11日O0002零件名称轴图号01材料45#钢车床型号CAK6136夹具名称三爪卡盘加工内容左端内孔（钻孔后）程序原点X0.0Z2.0程序段程序说 明N10O0002；本段程序仅加工M30螺纹的大径N20M03S600T0202；N30G00X100.0Z100.0;N40G00X0.0Z2.0N50G71U1.0R0.5；N60G71P70Q140U-0.3W0.1F0.3；N70G41G00X18.0；N80G01Z0F0.2；N90X29.85;N100Z-30.0;N110X24.0;N110Z-35.0;N120X18.0;N130Z2.0；N140G40G00X100.0Z100.0；N150S800;N160G70P70Q140;N170M05M30;第26页共65页

程序号零件毛坯圆钢①50X105MM编写日期2015年3月11日O0003零件名称轴图号01材料45#钢车床型号CAK6136夹具名称三爪卡盘加工内容左端内螺纹程序原点X24.0Z-7.0程序段程序说 明N20O0003；N30M03S400T0404；N40G00X24.0；N50Z-28.0；N60G92X26.0Z2.0F1.5；N70X26.5；N80X27.0；N90X28.0；N100X28.5；N110X29.0；N120X29.3；N130X29.6；N140X29.85；N150G00Z100.0；N160X100.0；N170M05；N180M30；第27页共65页

程序号零件毛坯圆钢①50X105MM编写日期2015年3月11日O0004零件名称轴图号01材料45#钢车床型号CAK6136夹具名称三爪卡盘加工内容右端各外圆程序原点X60.0Z2.0程序段程序说 明N20M03S600；N30T0101；N40G00X100.0Z100.0N50G00X60.0Z2.0；N60G71U10.0R5；N70G71P80Q180U0.5W0.2F0.3；N80G42G00X20.0；N90G01Z0F0.2；N110X24.0Z-2.0；N120Z-15.0；N130G02X36.0Z-23.0R8.0；N140G01X42.0；N150Z-42.23；N160X49.0Z-45.0；N170Z-68.0；N180G40G01X55.0；N190S800;N200G70P80Q180；第28页共65页

N210G00X100.0Z100.0；N220M05；N230M30；第29页共65页

程序号零件毛坯圆钢①50X105MM编写日期2015年3月11日O0005零件名称轴图号01材料45#钢车床型号CAK6136夹具名称三爪卡盘加工内容右端椭圆程序原点X40.0Z-20.0程序段程序说 明N20M03S600；N30T0707；N40G00X100.0Z100.0N50X50.0Z-21.0；N60G73U6R6；N70G73P80Q150U0.5W0.2F0.2；N80G00X37.82；N90G01Z-23.0F0.1；N100#101=10.0；N110#102=8.0*SQRT[400.0-#101-#101]/20.0;N120G01X[2.0*#102+24.0]Z[#10-33.0]；N130#101=#101-0.5；N140IF[#101GE-9.23]GOTO110；N150G01X48.0Z-44.0；N160S800;N170G70P80Q150；N180G00X100.0Z100.0；N190M05M30;第30页共65页

程序号零件毛坯圆钢①50X55MM编写日期2015年3月11日O0006零件名称轴套图号01材料45#钢车床型号CAK6136夹具名称三爪卡盘加工内容右端T型槽程序原点X32.0Z-12.0程序段程序说 明N20T0404；N30M03S600；N40G00X100.0Z100.0;N50G01Z-68.0F0.3;N60X48.0F0.1;N70X36.0Z-65.83F0.01;N80Z-62.84;N90X50.0;N100Z-60.0;N110X36.0Z-62.17;N120X50.0;N130Z-56.0;N140X48.0;N150X36.0Z-53.83;N160Z-54.5;N170X50.0;N180Z-48.0N190X48.0;N200X36.0Z-50.17;第31页共65页

N210X50.0;N240G00X100.0Z100.0;N250M05;N260M30;第32页共65页

程序号零件毛坯圆钢①50X55MM编写日期2015年3月11日O0007零件名称轴套图号02材料45#钢车床型号CAK6136夹具名称三爪卡盘加工内容左端外圆圆弧程序原点X55.0Z2.0程序段程序说 明N20M03S600；N30T0707；N40G00X100.0Z100.0N50G00X55.0Z2.0；N60G73U10.0R5；N70G73P80Q110U0.5W0.2F0.3；N80G42G00X36.0；N90G01Z0F0.2；N100G02X36.0Z-35.0R30.0；N110G40G01X55.0；N120S800;N130G70P80Q110F0.1；N140G00X100.0Z100.0；N150M05；N160M30；第33页共65页

程序号零件毛坯圆钢①50X55MM编写日期2015年3月11日O0008零件名称轴套图号02材料45#钢车床型号CAK6136夹具名称三爪卡盘加工内容左端内孔（钻孔后）程序原点X55.0Z2.0程序段程序说 明N20M03S600；N30T0202；N40G00X100.0Z100.0N50G00X55.0Z2.0；N60G73U1.0R0.5；N70G73P80Q120U-0.3W0.1F0.2；N80G42G00X36.0；N90G01Z0F0.2;N100G02X24.0Z-7.75R8.0;N110G01Z-25.0;N120G40G00Z2.0；N130S800;N140G70P80Q120；N150G00X100.0Z100.0；N160M05；N170M30；第34页共65页

程序号零件毛坯圆钢①50X55MM编写日期2015年3月11日O0009零件名称轴套图号02材料45#钢车床型号CAK6136夹具名称三爪卡盘加工内容右端外圆程序原点X55.0Z2.0程序段程序说 明N20M03S600；N30T0101；N40G00X100.0Z100.0N50G00X55.0Z2.0；N60G73U10.0R5；N70G73P80Q130U0.5W0.2F0.2；N80G42G00X26.0；N90G01Z0F0.1；N100X29.85Z-2.0；N110Z-15.0；N120X36.0N130G40G00X55.0；N140S800;N150G70P80Q130；N160G00X100.0Z100.0；N170M05；N180M30；加工完本程序手动切槽第35页共65页

程序号零件毛坯圆钢①50X55MM编写日期2015年3月11日O0010零件名称轴套图号02材料45#钢车床型号CAK6136夹具名称三爪卡盘加工内容右端螺纹程序原点X32.0Z-12.0程序段程序说 明N20T0404；N30M03S400；N40G00X100.0Z100.0;N50G00X32.0Z2.0；N60G92X29.85Z-12.0F1.5；N70X29.5；N80X29.0；N90X28.5；N100X28.0；N110X27.8；N120X27.6；N130X27.4；N140G00X100.0Z100.0N150M05；N160M30；第36页共65页

程序号零件毛坯圆钢①50X105MM编写日期2015年3月11日O0011零件名称轴图号01材料45#钢车床型号CAK6136夹具名称三爪卡盘加工内容左端内孔（加工完件2后）程序原点X0.0Z2.0程序段程序说 明N10O0002；N20G00X100.0Z100.0N30M03S450T0202；N40G00X0.0Z2.0N50G71U1.0R0.5；N60G71P70Q130U-0.3W0.1F0.3；N70G41G00X18.0；N80G01Z0F0.2；N90X44.8;N100G03X36.0Z-9.0R30.0;N110G01X30.0;N110X29.0Z-12.0;N120Z2.0;N130G40G00X100.0Z100.0；N140G70P70Q130;N150M05M30;第37页共65页湖南铁路科技职业技术学院数控车¥ill加T工艺*t程卡片零件号零件名称iq加--工艺g01轴工序号工序名称设备夹具刀具量具名称规格名称规格名称规格名称规格1平端面CAK6136360mm三爪卡盘400mm端面刀45°游标卡尺150mm(0.02)2粗车外轮廓①480-0.021CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀93°游标卡尺150mm(0.02)3半精车外轮廓①480-0.021CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀93°千分尺25-50mm(0.01)4精车外轮廓①480-0.021CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀93°千分尺25-50mm(0.01)5钻中心孔①4CAK6136360mm三爪卡盘400mm中心钻①3mm6钻①24的底孔①18CAK6136360mm三爪卡盘400mm钻头①18mm游标卡尺150mm(0.02)7切5X2内槽CAK6136360mm三爪卡盘400mm内槽刀刀宽4mm游标卡尺150mm(0.02)8粗镗①24内孔CAK6136360mm三爪卡盘400mm镗刀游标卡尺150mm(0.02)9精镗①24内孔CAK6136360mm三爪卡盘400mm镗刀游标卡尺150mm(0.02)10车内螺纹M30X1.5-7HCAK6136360mm三爪卡盘400mm螺纹刀60°螺纹量规M30X1.511掉头装夹①48处CAK6136360mm三爪卡盘400mm12平端面并手动控制其长度CAK6136360mm三爪卡盘400mm端面刀45°游标卡尺150mm(0.02)13从右往左粗车各外轮廓（除椭圆T型槽）CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀93°游标卡尺150mm(0.02)14从右往左半精车车各外轮廓（除椭圆T型槽）CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀93°千分尺25-50mm(0.01)15从右往左精车各外轮廓（除椭圆T型槽）CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀93°千分尺25-50mm(0.01)16粗车椭圆CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀35°千分尺25-50mm(0.01)

17半精车椭圆CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀35°千分尺25-50mm(0.01)18精车椭圆CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀35°千分尺25-50mm(0.01)19粗车T型槽CAK6136360mm三爪卡盘400mm切槽刀刀宽4mm游标卡尺150mm(0.02)20半精车T型槽CAK6136360mm三爪卡盘400mm切槽刀刀宽4mm千分尺25-50mm(0.01)21精车T型槽CAK6136360mm三爪卡盘400mm切槽刀刀宽4mm千分尺25-50mm(0.01)22掉头装夹①24处（配合件2加工完后）CAK6136360mm三爪卡盘400mm23粗车左端内孔C2倒角、R30圆弧CAK6136360mm三爪卡盘400mm镗刀游标卡尺150mm(0.02)24半精车左端内孔C2倒角、R30圆弧CAK6136360mm三爪卡盘400mm镗刀游标卡尺150mm(0.02)25精车左端内孔C2倒角、R30圆弧CAK6136360mm三爪卡盘400mm镗刀游标卡尺150mm(0.02)26检验CAK6136360mm三爪卡盘400mm

湖南铁路科技职业技术学院数控车削加工工艺过程卡片零件号零件名称02轴套工序号工序名称设备夹具刀具量具名称规格名称规格名称规格名称规格1平端面CAK6136360mm三爪卡盘400mm端面刀45°游标卡尺150mm(0.02)2粗车①29.85CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀93°游标卡尺150mm(0.02)3半精车①29.85CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀93°游标卡尺150mm(0.02)4精车①29.85CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀93°千分尺25-50mm(0.001)5切5X3槽CAK6136360mm三爪卡盘400mm切槽刀宽4mm游标卡尺150mm(0.02)6车M30X1.5-6g螺纹CAK6136360mm三爪卡盘400mm螺纹刀60°螺纹量规M30X1.57卸下零件并配合零件1加工左端CAK6136360mm三爪卡盘400mm8钻①24底孔①18mmCAK6136360mm三爪卡盘400mm钻头①18mm游标卡尺150mm(0.02)9粗镗①24、R8圆弧CAK6136360mm三爪卡盘400mm镗刀游标卡尺150mm(0.02)10半精镗①24、R8圆弧CAK6136360mm三爪卡盘400mm镗刀游标卡尺150mm(0.02)11精镗①24、R8圆弧CAK6136360mm三爪卡盘400mm镗刀游标卡尺150mm(0.01)12粗车曲面R30CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀35°游标卡尺150mm(0.02)13半精车曲面R30CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀35°千分尺25-50mm(0.001)14精车曲面R30CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀35°千分尺25-50mm(0.001)15检验CAK6136360mm三爪卡盘400mm外圆刀35°千分尺25-50mm(0.001)

工切削用量工时定额步工步内容刀具号主轴转速进给量背吃刀量进刀次数机动楮 日A号(S)(r/min)(f)(mm/r)(ap)(mm)辅 助1 车端面 T01 3201手动湖南铁路科技职业技术学院数控车削加工工序说明图产品名称轴套类-零件名称

轴零件号零件1工序名称数控车削工序号 1工序简图机床名称CAK6136机床编号材料规格45#钢硬度同时加工件数1冷却液夹具名称三爪卡盘夹具编号程序段号O0001-O0004外轮廓加工T01+T036000.23钻中心孔 T04 950手动 机床尾座4 钻孔 T05 200手动机床尾座内轮廓加工T06湖南铁路科技职业技术学院数控车削加工工序说明图产品名称轴套类-零件名称

轴零件号零件1工序名称数控车削工序号 1工序简图机床名称CAK6136机床编号材料规格45#钢硬度同时加工件数1冷却液夹具名称三爪卡盘夹具编号程序段号O0001-O0004外轮廓加工T01+T036000.23钻中心孔 T04 950手动 机床尾座4 钻孔 T05 200手动机床尾座内轮廓加工T066000.8自动6切退刀槽 T07 600手动7加工螺纹 T08 4000.4自动签名日期标记处数签名日期编制（日期）审核（日期）会签（日期）校名湖南铁路科技职业技术学院数控车削加工工序说明图产品名称零件名称零件号轴套类轴套零件2工序名称数控车削工序号1工序简图机床名称CAK6136机床编号材料规格45#钢硬度同时加工件数1冷却液夹具名称三爪卡盘夹具编号程序段号O0005-O0007工步号工步内容刀具号切削用量进刀次数工时定额主轴转速(S)(r/min)进给量(f)(mm/r)背吃刀量（ap）（mm）机动辅助1车端面T013201手动2外轮廓加工T016000.20.2自动3钻中心孔T049502手动机床尾座4钻孔T05200手动机床尾座5内轮廓加工T066000.20.8自动6切退刀槽T07600手动7加工螺纹T084000.4自动标记处 数签名日期标记处数签名日期编制（日期）审核（日期）会签（日期）数控加工刀具卡片产品名称或代号轴套零件名称 轴套件一零件图号01程序编号 O1-O5序号刀具号刀具名称刀杆规格刀具规格刀具材料备注1T0101外圆车刀20mmx20mm主偏角93°硬质合金2麻花钻长15