轴套类零件加工基本工艺毕业设计方案

XXX职业技术学院毕业论文题目轴套类零件数控加工机械系机械设计及自动化专业学生姓名XXX指导教师XX起迄日期.5—-.6设计地点XX职业技术学院XX职业技术学院学生毕业设计（论文）开题汇报书姓名XXX专业机械设计及自动化学制X年毕业设计(论文)题目轴套类零件数控加工毕业论文课题综述轴套类零件数控车削加工，在中国历史上有了很长历史了，现在研究相关轴套类零件加工仍然有很关键价值。中国现在处于发展中，发展工业，离不开轴套类应用和加工工艺。所以现阶段研究轴套类零件数控车削加工工艺对中国工业发展有着很关键贡献，还有着很高实用价值。对以后就业有着很大帮助。轴套类零件在现在市场上用处是最多也是要求较高，研究轴套类零件数控车削加工。中国在合金加工方面仍然存在着一定不足之处，加工工艺相对发达国家仍然有一定差距，在研究合金加工加工过程中我们应尽可能大胆创新，冲破传统工艺束缚对中国合金加工工艺进行创新。发展有中国特色合金加工工艺，促进中国合金技术加工发展，主动推进中国工业发展，伴随机械性能成数量级提升，其价格成倍地下降；伴随网络通讯普及化、信息处理智能化、多媒体技术实用化；数控技术普及应用越来越广泛，越来越深入，数控技术正向着开放、集成、智能和标准化方向发展前言毕业设计是在学完了机械设计、机械制造工艺和夹具、机械加工工艺、计算机基础、CAD制图、等课程后，是学生全方面利用所学基础理论、专业知识和基础技能，对实际问题进行研究（或设计）综合训练，意在培养学生专业研究素养，提升分析结局问题能力，使学生创新意识和专业素质得到提升，使学生发明性得以发挥。装备工业技术水平和现代化程度决定着整个国民经济水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业最基础装备。马克思曾说过“多种经济时代区分，不在于生产什么，而在于怎么生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动最基础资料，而数控技术又是当今优异制造技术和装备最关键技术。当今世界各国制造业广泛采取数控技术，以提升制造能力和水平，提升对动态多变市场适应能力和竞争能力。另外世界上各工业发达国家还将数控装备列为国家战略物资，不仅采取重大方法来发展自己数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方向对中国实施封锁和限制政策。总而言之，大力发展以数控技术为关键优异制造已成为世界个发达国家加速经济发展、提升综合国力和国家地位关键路径。数控技术使用数字信息对机械运动和工作过程中进行控制技术，数控装备是以数控技术代表新技术对传统制造和新兴制造业渗透形成机电一体化产品，所谓数字化装备，其技术范围付给很多领域：（1）机械制造技术（2）信息处理、加工、传输技术（3）自动控制（4）伺服驱动技术（5）传感技术（6）软件技术等。目录序言………………3摘要………………5毕业设计说明书…………………6第一章数控技术概述………71.1数控技术基础情况…………………71.2数控技术发展情况…………………81.3数控技术发展趋势………………111.4数控技术发展特点…………………12第二章结构及毛坯分析………………142.1毛坯分析………………142.2完整性分析………………142.3正确性分析………………14第三章轴套类零件数控加工工艺…………………153.1零件图工艺分析………………153.2装夹方案确定………………173.3确定加工顺序及走刀路线………………183.4夹具及量具选择…………213.5刀具选择………223．6削用量选择………………243.7切削加工工艺和刀具卡片………………25第四章加工程序编制………………29设计总结…………………34致谢………………35参考文件…………36绪论数控机床是用数字优化代码将零件加工过程所需多种操作和步骤和刀具和工件这间相对位置，再统计在程序介质上，送入计算机或数控系统译码。其数控程序能确保加工出符合零件图样要求合格零件。还应充足利用数控机床是用数字优化代码将零件加工过程中所需多种操作和步骤以数控机床多种功效使数控机床能安全、可靠、高效地工作。一.数控加工工作原理：数控加工是依据零件图样及工艺要求编制零件加工程序，再输入到机床，机床控制系统对输入信息进行处理和运算。并不停地向直接指挥机床运动功效部件机床伺服机构发送信号，伺服系统把来自数控装置脉冲信号转换为机床移动部件运动。然后由传动机构驱动数控机床，机床以按给定程序对机械零件进行加工。二.数控编程及其发展1.数控加工发展数控机床和一般机床不一样，数控机床其加工过程不需要人工操作，而是由给定程序进行控制。在数控机床加工零件时，首先要分析零件图样，确定工件在机床上加工方法，加工次序，加工路线及刀具，夹具和切削用量选择，然后把全部工艺过程和其它辅助功效（主轴正反转，切削液开和关，变速，换刀等）。按运动次序用要求指令代码及程序格式编制成数控加工程序，经调试后，统计在控制介质（或程序载体上），最终输入到数控装置中，从而控制数控机床完成工件全部加工过程。这种从零件图样到编织成控制介质过程为数控加工程序编制。2.数控编程有手动编程和计算机编自动程1）手工编程：是指程序编制，整个步骤几乎全部由人工来完成，对于几何形状不太复杂零件，所需加工程序太长，计算比较简单，犯错机会比较小，可用手工编程，既立即有经济，所以手工编程被广泛应用于形状简单点位加工，非圆弧、曲线、曲面等表面。或加工程序较长时，使用手工编程将十分繁琐费时，而且轻易犯错，常会出现手工编程工作跟不上，数控机床加工情况影响机床开动率，此时必需用自动编程方法编制程序，以提升效率。2）计算机自动编程：自动编程需要编程人员依据零件图样用数控语言编制一个简短零件源程序，然后输入到计算机，计算机经过翻译处理和刀具刀具运动轨迹处理生成刀具位置数据，再经后置处理，即可生成零件加工程序。现在是采取计算机实现数字程序控制技术。这种技术用计算机按事先存放控制程序来实施对个设备控制功效，因为采取计算机替换原先用逻辑电路组成数控装置，使输入存放、处理、运算、逻辑判定等多种控制机能实现，均用计算机软件来完成。三.数控加工特点：同常规加工相比，数控加工含有以下特点：1.自动化程度高在数控机床加工零件时，除了手工装卸工件外，全部加工过程全部由机床自动完成。在柔性制造系统上、下料、检测、诊疗、对刀、传输、管理等也全部由机床自动完成，这么减轻操作者劳动强度，改善了劳动条件。2.加工精度高、加工质量稳定数控加工尺寸精度通常在0.005mm---0.1mm之间，现在最高尺寸精度可达+0.0015mm，不受零件形状复杂度影响，加工消除了操作者人为误差。提升了同批零件尺寸一致性。3.加工对象适用性强当加工对象改变时，除了对应更换刀具和处理工件装夹方法，只要重新编程并输入该零件加工程序，便可自动加工出新零件，无须对任何复杂调整。4.生产效率高首先是自动化程序高，在一次装夹中能完成，较多表面加工、省去了画线、数次装夹、检测等工序；其次是运动速度快、空间时间短、数控车床主轴转速已经达成5000-7000r/min。5.易于建立计算机通讯网络因为数控机床是使用数字信息，易于和计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）系统联接。形成和数控机床紧密结合一体化系统。当然，数控加工在某方面也有不足之处，就是数控机床价格昂贵、加工成本高、技术复杂、对工艺和编程要求较高、加工中难以调整、维修困难。摘要数控技术是以数字量编程实现控制机械或其它设备自动工作

技术。世界经济发展趋势表明，制造业是一个国家经济发展基石而机械制造技术是现代化经济关键保障。在当今世界上，高度发展制造业和优异制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和科技水平关键标志，成为一个国家在竞争猛烈国际市场上获胜关键原因。在经济全球化过程中，伴随劳动和资源密集型产业向发展中国家转移，中国真在逐步成为世界关键基地。不过，因为中国工业进程起步较晚，和国际优异水平相比，制造业和制造技术还存在着阶段性差跕，所以我们必需加强对制造技术研究，大胆进ࡌ技术革新，同时主动引进和消化外来技术和理念，立即形成中国自主创新和跨越式发展优异技术体系。使我过制造业立䪎不败之地。机械加工技术在中国在中国现代形式下还ঁ连续一段时间。机械犠緥工艺是现代加工技术核ῃ部分。所以研究机械加工工艺含有一定实用性 多年来，因为在机械制造领域采取了微电子、传感技术、机电一体化技䜯等，使机械制造技术取得了长足发展。精密和超精ᯆ加工、柔性化和自动化制造、高速高效切削、智能化控制是机械制造技术发展关键方向【关键词】轴套

工艺设计

加工毕业设计说明一、任务零件图：用数控车床完成如零件图所表示零件加工，毛坯铸造件，并符合要求材料为HT200，按图样要求完成零件节点、基点、计算、设定工件坐标系，制订正确工艺方案选择合理刀具和切削工艺参数，编写数控加工程序。此次设计选择机床为FANUC-0i系统数控车床。二、方案：零件加工方案:数车—数铣—插削—磨削—钳工三、刀具选择及工艺路线：（一）.工艺分析：图所表示零件，被加工部分各尺寸、位置、表面粗糙度等要求较高，零件较复杂，包含了平面、槽、孔、螺纹、键槽、等要素。部分表面表面粗糙度要求较高Ra1.6，需数控车粗车-半精车-精车才能达成图纸要求，若用一般设备加工就需要上磨床。Ra1.6孔加工则需钻-扩-铰工艺；通槽两壁孔位有同轴度要求，最好在开通槽前进行孔加工，若采取四轴加工中心则可分两次加工，其次有位置度、对称度、平行度、垂直度等形位公差要求较多。故这类零件很适合数控加工。选择三爪自定心卡盘(通用夹具)装夹工件，1号刀为标准刀，其它各刀全部按标准刀来设置刀具赔偿。（二）.刀具选择：选择适宜刀具和加工参数，对于金属切削加工能取到事半功倍效果。反之，在加工中刀具选择不合理，事倍功半。第一章数控技术概况1.1：数控机床基础概念数控技术是数字控制（NumericalControl）技术简称。它采取数字化信号对被控制设备进行控制，使其产生多种要求运动和动作。利用数控技术能够把生产过程用某中语言编写程序来描述，将程序以数字形式送入计算机或专用数字计算装置进行处理输出，并控制生产过程中对应实施程序，从而使生产过程能在无人干预情况下自动进行，实现生产过程自动化。采取数控技术控制系统称为数控系统（NumericalControlSystem）。依据被控对象不一样，存在多个数控系统，其中产生最早应用最广泛是机械加工行业中多种机床数控系统。所谓机床数控系统就是以加工机床为控制对象数字控制系统。中国数控技术起步于1958年，在近50年发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，因为国外技术封锁和中国基础条件限制，数控技术发展较为缓慢。第二阶段是在国家“六五”、“七五”期间和“八五”前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段因为改革开放、国家重视、研究开发环境和国际环境改善，中国数控技术研究、开发和在产品国产化方面全部取得了长足进步。第三阶段是在国家“八五”后期和“九五”期间，即实施产业化研究，进入市场竞争阶段，在此阶段中国国产数控装备产业化取得了实质性进步。1.取得成绩纵观中国数控技术近50年发展历程，尤其是经过四个五年计划攻关，总体来看取得了以下成绩：——奠定了数控技术发展基础，基础掌握了现代数控技术：中国现在已基础掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件基础技术，其中大部分技术已含有进行商品化开发基础，部分技术已商品化和产业化。——初步形成了数控产业基地在攻关结果和部分技术商品化基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等含有批量生产能力数控系统生产厂、兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂和北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基础形成了中国数控产业基地。——建立了一支数控研究、开发、管理人才基础队伍。2.存在差距即使在数控技术研究开发和产业化方面取得了长足进步，但也要清醒认识到，中国高端数控技术研究开发，尤其是在产业化方面技术水平和中国现实需求还有较大差距。即使从纵向看中国发展速度很快，但横向比(和国外对比)不仅技术水平有差距，在一些方面发展速度也有差距，即部分高精尖技术水平差距有扩大趋势。和国外水平相比时，中国数控技术水平和产业化水平大致估量以下：1)技术水平比国外优异水平大约落后10～，在高精尖技术方面则更大；2)产业化水平市场拥有率低，品种覆盖面小，还没有形成规模生产；功效部件专业化生产水平及成套能力较低；外观质量相对较差；可靠性不高，商品化程度不足；数控系统还未建立自己品牌效应，用户信心不足。3)可连续发展能力对竞争前数控技术研究开发、工程化能力较弱；数控技术应用领域拓展力度不强；相关标准规范研究、制订滞后。3.关键原因分析1)认识方面对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长久性特点认识不足；对中国数控技术应用水平及能力分析不够。2)体系方面从技术角度关注数控产业化问题较多，从系统、产业链角度综合考虑数控产业化问题较少；没有建立完整高质量配套体系，完善培训、服务网络等支撑体系。3)机制方面人才流失，制约了技术及技术路线创新和产品创新，也制约了计划有效实施。4)技术方面企业在技术方面自主创新能力不强，关键技术工程化能力不强。机床标准落后，水平较低，数控系统新标准研究不够。1.2：数控技术发展现实状况20世纪人类社会最伟大科技结果是计算机发明和应用，计算机及控制技术在机械制造设备中应用是世纪内制造业发展最重大技术进步。自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已经历了50个年头。数控设备包含：车、铣、加工中心、镗、磨、冲压、电加工和各类专机，形成庞大数控制造设备家族，每十二个月全世界产量有10～20万台，产值上百亿美元。世界制造业在20世纪末十几年中经历了几次反复，曾一度几乎快成为夕阳工业，所以美国人首先提出了要振兴现代制造业。90年代全世界数控机床制造业全部经过重大改组。如美国、德国等几大制造商全部经过较大变动，从90年代初开始已出现显著回升，在全世界制造业形成新技术更新浪潮。如德国机床行业从至今已接收3个月以后订货协议，生产任务饱满。中国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段，很多机床厂从传统产品实现向数控化产品转型。但总来说，技术水平不高，质量不佳，所以在90年代早期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难萧条时期，那时生产能力降到50%，库存超出4个月。从1995年“九五”以后国家从扩大内需开启机床市场，加强限制进口数控设备审批，投资关键支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大促进作用，尤其是在1999年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。从8月份上海数控机床展览会和4月北京国际机床展览会上，也能够看到多品种产品繁荣景象。但也反应了下列问题.（1）低技术水平产品竞争猛烈，相互靠压价促销；（2）高技术水平、全功效产品关键靠进口；（3）配套高质量功效部件、数控系统附件关键靠进口；（4）应用技术水平较低，联网技术没有完全推广使用；（5）自行开发能力较差，相对有较高技术水平产品关键靠引进图纸、合资生产或进口件组装。数控技术经过50年2个阶段和6代发展：第1阶段：硬件数控(NC)第1代：1952年电子管第2代：1959年晶体管分离元件第3代：1965年小规模集成电路第2阶段：软件数控(CNC)第4代：1970年小型计算机第5代：1974年微处理器第6代：1990年基于个人PC机(PC-BASEO)第6代系统优点关键有：（1）元器件集成度高，可靠性好，性能高，可靠性已可达成5万小时以上；（2）基于PC平台，技术进步快，升级换代轻易；（3）提供了开放式基础，可供利用软、硬件资源丰富，使数控功效扩展到很宽领域（如CAD、CAM、CAPP，连接网卡、声卡、打印机、摄影机等）；（4）对数控系统生产厂来说，提供了优良开发环境，简化了硬件。现在，国际上最大数控系统生产厂是日本FANUC企业，1年生产5万套以上系统，占世界市场约40%左右，其次是德国西门子企业约占15%以上，再次是德海德汉尔，西班牙发格，意大利菲地亚，法国NUM，日本三菱、安川。国产数控系统厂家关键有华中数控、北京航天机床数控集团、北京凯恩帝、北京凯奇、沈阳艺天、广州数控、南京新方达、成全部广泰等，国产数控生产厂家规模全部较小，年产全部还没有超出300～400套。近数控机床为适应加工技术发展，在以下多个技术领域全部有巨大进步。（1）高速化因为高速加工技术普及，机床普遍提升各方面速度，车床主轴转速由3000～4000ｒ/min提升到8000～10000ｒ/min，铣床和加工中心主轴转速由4000～8000ｒ/min提升到1ｒ/min、24000ｒ/min、40000ｒ/min以上快速移动速度由过去10～20ｍ/min提升到48ｍ/min、60ｍ/min、80ｍ/min、120ｍ/min在提升速度同时要求提升运动部件起动加速度，其已由过去通常机床0.5g重力加速度）提升到1.5～2Ｇ，最高可达15Ｇ，直线电机在机床上开始使用，主轴上大量采取内装式主轴电机。（2）高精度化数控机床定位精度已由通常0.01～0.02ｍｍ提升到0.008ｍｍ左右，亚微米级机床达成0.0005ｍｍ左右，纳米级机床达成0.005～0.01μｍ，最小分辨率为1ｎｍ（0.000001ｍｍ）数控系统和机床已经有产品。数控中两轴以上插补技术大大提升，纳米级插补使两轴联动出圆弧全部能够达成1μ圆度，插补前多程序段预读，大大提升插补质量，并可进行自动拐角处理等。（3）复合加工、新结构机床大量出现如5轴5面体复合加工机床，5轴5联动加工各类异形零件。也派生出各新奇机床结构，包含6轴虚拟轴机床，串并联铰链机床等。采取特殊机械结构，数控特殊运算方法，特殊编程要求。（4）使用多种高效特殊功效刀具使数控机床“如虎添翼”。如内冷钻头因为使高压冷却液直接冷却钻头切削刃和排除切屑，在钻深孔时大大提升效率。加工钢件切削速度能达1000ｍ/min，加工铝件能达5000ｍ/min。（5）数控机床开放性和联网管理，已是使用数控机床基础要求，它不仅是提升数控机床开动率、生产率必需手段，而且是企业合理化、最好化利用这些制造手段方法。所以，计算机集成制造、网络制造、异地诊疗、虚拟制造、异行工程等等多种新技术全部在数控机床基础上发展起来，这肯定成为二十一世纪制造业发展一个关键时尚。1.3：数控技术发展趋势数控技术应用不仅给传统制造业带来了革命性改变，使制造业成为工业化象征，而且伴随数控技术不停发展和应用领域扩大，她对国计民生部分关键行业（IT、汽车、轻工、医疗等）发展起着越来越关键作用，因为这些行业所需装备数字化已是现代发展大趋势。从现在世界上数控技术及其装备发展趋势来看，其关键研究热点有以下多个方面。1.高速、高精加工技术及装备新趋势效率、质量是优异制造技术主体。高速、高精加工技加工准备机床调试程序调试试切加工正式加工检测结束数控机床工程步骤图术可极大地提升效率，提升产品质量和档次，缩短生产周期和提升市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为二十一世纪中心研究方向之一。在轿车工业领域，年产30万辆生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必需处理关键问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小情况下，才能对这些筋、壁进行加工。最近采取大型整体铝合金坯料“掏空”方法来制造机翼、机身等大型零件来替换多个零件经过众多铆钉、螺钉和其它联结方法拼装，使构件强度、刚度和可靠性得到提升。这些全部对加工装备提出了高速、高精和高柔性要求。从EMO展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。现在世界上很多汽车厂，包含中国上海通用汽车企业，已经采取以高速加工中心组成生产线部分替换组合机床。美国CINCINNATI企业HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而一样零件在通常高速铣床加工需3h，在一般铣床加工需8h；德国DMG企业双主轴车床主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。在加工精度方面，最近，一般级数控机床加工精度已由10μm提升到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提升到1～1.5μm，而且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。在可靠性方面，国外数控装置MTBF值已达6000h以上伺服系统MTBF值达成30000h以上，表现出很高可靠性。为了实现高速、高精加工，和之配套功效部件如电主轴、直线电机得到了快速发展，应用领域深入扩大。1、4数控技术发展特点1.广泛地应用微机资源多年来被称为个人计算机（PC）微型计算机发展很快，大规模集成电路制造技术高速发速，使得PC硬件结构做得很小。主CPU运行速度越来越高。IPC386主频是33MHz，IPC486、586主频可达50～120MHz，新近Intel飞跃处理器（Pentium），主频已达450MHz。存放器容量也很大，体积很小，因为是大批量生产，使成本下降，可靠性提升。在软件方面，操作系统发展，尤其是Windows应用，使得PC操作更为简便直观。CAD/CAM软件大量地由小型机、工作站向PC移植，三维图显示及工艺数据库在PC上建立。再加上PC开放性，吸引大量技术人员投入了软件开发，使得PC软件资源极为丰富。所以，愈加好地利用PC软、硬件资源，就成为各国数控设备生产厂发展CNC系统十分关键一个方法。1992～1993年，首先是在美国及欧洲部分小型数控设备厂推出，比如美国ANILAN企业推出1100、1200、1400系列，意大利FIDIA企业10/20/30系列，全部采取了PC作为基板来开发自己数控系统。现在连日本FANUC、三菱企业，德国SIEMENS企业这些以生产专用CNC设备著称企业，也全部把采取PC资源，作为其发展一个关键方向。她们全部强调自己系统“开放”。日本FANUC企业把采取PCCNC系统称之为开放型CNC系统，有150、160、180及210等系列，并正发展一个将FANUC智能终端（一个和IBMPC兼容平板式计算机）经过高速光缆和CNC装置连接模式。中国中国珠峰数控企业“八五”攻关结果“中华Ⅰ型（CME988）”也采取PC作为主控板，使该系统能充足利用PC资源，跟随PC发展而升级。2．小型化以满足机电一体化要求。伴随微电子技术发展，大规模集成电路集成度越来越高，体积越来越小。数控设备厂采取超大规模集成电路并采取表面安装工艺（SMT），实现了三维立体装配，将整个CNC装置做得很小，以适应机械制造业机电一体化要求。日本三菱电机株式会社，最近推出普及型CNCMELDAS50系列及实用型CNCMELDAS520A系列，这两个系列全部采取了32位RISC微处理器，实现超小型化CNC装置，较原来M310及L3、L3A，体积大为减小（H168mm×W76mm×D135mm），安装面积减小了二分之一，功效还有所提升。采取了超薄型显示器（9.5inEL及10.4in彩色LCD）。这个系统微小线段加工能力提升至64m/min，最大快速进给速度为240m/min，其同时攻螺纹精度较M310提升了3倍，主轴定位时间缩短了30%。3．改善人机接口，方便用户使用为了使操作者能很轻易地掌握数控机床操作，数控设备生产厂努力地改善人机接口，简化编程，尽可能采取对话方法，使用户使用方便，如西班牙FAGOR企业生产FAGOR8050系列，采取交互式编辑程序指导系统，简化程序编辑，用简明表格编辑程序，利用蓝图建立程序。其8050TC型数控系统，被称为高级傻瓜式数控系统（FAGOR800系列CNC系统），其操作面板使用了符号键，用户能够依据所需加工零件，选择加工程序，输入图形数据后，即可实现半自动或全自动加工。假如面板上多种自动操作全部没有被选上，则该CNC系统只显示坐标轴位置值和主轴转速，操作者能够用摇柄或电子手轮对机床各个轴进行手动操作，使用极为方便。4．提升数控系统产品成套性数控系统包含CNC装置、主轴及进给伺服驱动装置，和主轴电动机、进给电动机和和其相关检测反馈元件。一个数控系统性能好坏是和上述各个步骤性能亲密相关。为了满足机床用户厂需要，数控设备生产厂全部很重视数控产品成套性，使系统各个步骤全部能很好地匹配，使用户取得最好使用效果。5．研究开发智能型数控系统所谓智能型数控系统，早在80年代早期已经开始研究。当初FANUC企业推出FS15系列，就称之为AI（人工智能）CNC系统，关键是在故障诊疗方面采取了教授系统。系统利用所谓推理软件，依据存放在系统中知识库经验，分析及查找故障原因。最近FANUC企业又在开展被称为面向二十一世纪课题—IMS（IntelligentManufacturingSystems），将无缝地（Seamless）把世界范围熟练工人技术窍门（Knowhow）组合进行生产系统中去。伴随工业技术发展，要求制造过程愈加快、更轻易，以适应生产需要，一个被称为智能闭环加工（IntelligentClosed-LoopProcessesICLP）技术被采取。这种技术是利用传感器取得适时信息，以增强制造者取得最好产品能力。6．依据市场需要，开发适销对路数控产品高新技术是数控系统发展一个方向，其次开发适销对路数控产品也是适应市场发展需要。中国是发展中国家，经济型数控系统在中国有着宽广市场。所以，开发性能优良、价钱廉价数控系统，满足中国市场需要是很有意义。现在，中国经济型数控机床每十二个月需要量约为8000～10000台。即使有几十个厂家在生产，价格也很廉价，不过多年来技术发展不快，性能及可靠性方面还存在部分问题，不能满足市场需求。德国SIEMENS企业在中国建立合资企业—西门子数控（南京），在1997年推出了SINUMERIK802S。这种系统除采取G代码编程外，还有图形循环支持功效，经过软件键来进行转换。采取15.24cm（6in）彩色液晶显示，并采取两台步进电动机作为驱动单元，驱动力矩为3.5～12N.m，价格在3万元左右。这是西门子企业为占领中国市场所做努力。7．开发新数控产品伴随机械加工技术发展，对数控机床性能要求越来越高，迫切地需要开发部分新机电一体化数控产品来适应及满足这些要求。比如，铝合金材料大量采取，要求进行高速切削，以实现高精度及低表面粗糙度要求，数控车床及加工中心主轴转速要求提升到10000～0r/min，这对采取传统机械传动是极难实现。所以，将电动机电枢直接和机床主轴做成一体“电动主轴”，就成为生产中急需产品。现在，日本FANUC企业、NSK企业，瑞士IBAG企业，意大利GANFIOR企业全部在开发生产这种新产品。一样，为了实现高速移动，要求开发“直线电动机”，用以直接带一样，为了实现高速移动，要求开发“直线电动机”，用以直接带动工作台直线运动。日本FANUC企业生产直线电动机，移动速度能够达成100m/min。日本THK企业，德国INDRAMAT企业、SIEMENS企业全部在开发及生产这类产品。总而言之，数控技术发展是和现代计算机技术、电子技术发展同时，同时也是依据生产发展需要而发展。现在数控技术已经成熟，发展将更深更广愈加快。未来CNC系统将会使机械愈加好用，更廉价。第二章结构及毛坯分析2.1毛坯分析毛坯外形尺寸符合要求，且材料为铸造件，并符合尺寸和表面粗糙度值要求材料为HT200.2.2完整性分析轴套类零件比轴类零件复杂，不是紧用车床就能加工，加工难度较大，且零件形位公差要求较多，装夹方法均可采取三抓卡盘进行装夹定位，因为零件形状复杂通常采取铸造件。是数控加工中经典类别。用于负担扭曲和弯曲力，负担来自各方面力，所以要求有足够刚性、耐磨、抗震等。就本设计中轴套零件而言，零件完整性是能够肯定，包含了零件材料及完整零件图（完整零件尺寸和技术要求），表面粗糙度要求，形位公差要求等。有了完整零件图及要求，我们才能采取适宜设备加工出完整可用零件。不然我们加工就没有意义了。2.3正确性分析零件加工到成品时其要达成预期效果。而往往因为各方面原因，零件精度受到影响，所以零件正确性在各原因条件全部达成时候才能做到。经过工艺调整使零件达成工艺要求是设计内容关键组成部分。关键分析了零件尺寸是否适宜，能否在我们现有设备行程内加工；其次是分析零件材料正确性，零件材料决定了我们选择设备功率，设备刚性和我们所使用刀具和工艺参数等；在此我们分析了零件技术要求及行为公差、尺寸公差要求，以方便我们工艺方案确实定，和工艺参数选择。最终零件表面粗糙度也要分析，这么我们才能正确选择刀具及工艺参数和工艺方案。第三章轴套类零件数控加工工艺3.1零件图工艺分析结构工艺分析从零件结构上看，该零件由外圆柱面、平面、圆弧、螺纹、键槽等表面所组成，轴套类零件较复杂，全部适合车削加工。另外，该零件尺寸标注完整，轮廓描述清楚，且尺寸标注全部有利于定位基准和编程原点统一，符合数控加工尺寸标注要求。二.精度及技术要求分析1.尺寸精度从尺寸上看，此零件ø85mm、ø80mm、2-ø10H7、ø10、通槽20H8等五处加工精度要求较高，其轴、孔2.外置精度该零件外置精度要求较多，分别有1、20H8中心要素相关ø70中心要素对称度要求为0.05mm2、2-ø55H10中心要素同轴度要求0.02mm切相对于20H8通槽壁垂直度要求0.1mm3、键槽尺寸8两壁面平行度要求0.05mm4、ø85mm、ø80mm外圆面相对于ø70中心要素跳动量小于0.02mm5、ø3孔相对于基准DCK位置度小于0.1mm6、尺寸39处端面相对于基准C跳动量小于0.02mm，上端面相对于H0.02mm，ø70相对于B0.05mm。3）表面粗糙度两处配合外圆和几处配合孔表面粗糙度要求较高Ra1.6，需注意选择刀具及适宜工艺参数。其它有五处Ra3.2粗糙度要求，Ra3.2可直接用铣达成要求。其它要求为Ra6.3，对于数控加工来说算是要求较低，没有挑战，随便确保。三.毛坯确实定因为该零件精度较高，零件外形较为复杂，且零件材料为HT200故采取铸造件，，毛坯结构复杂，材料加工性能很好。其毛坯外形尺寸为143mm×124mm铸件。因为零件毛坯是铸造件，故改零件在机械加工前应有时效热处理，去除材料在铸造过程中内应力，降低零件总而言之采取以下几点工艺方法：1.零件图样上有几处配合尺寸其公差值较小，故编程时不能要采取平均值，而全部需尺寸换算按实际尺寸中值进行编程加工，刀具半径赔偿值必需用对刀仪测量好。3.3装夹方案确定铣键槽夹具模型图：次工序可在一般铣床上完成，此夹具设计初衷是因为键槽加工必需放在车-数铣工序以后，等有了精基准以后才能完成，不过键槽铣削过程并不复杂，和键槽要求也不是太高，所以设计出一套夹具在一般铣床上就能完成其加工，这么既经济也提升了工作效率。挡板为轴向定位，V形块为径向定位，通槽定位块为角度定位。这么在一般设备上就能方便快捷进行键槽加工了。对刀能在中间小方块上完成。一.零件装夹本零件毛坯为铸造件，用三爪自定心卡盘夹紧加工出右端面内外轮廓，左端外圆表面不加工，且零件右端外圆表面有较高尺寸精度，故在第一次装夹中应打表找正，尽可能确保零件外圆跳动能在0.1mm以内。第一次装夹掉头后装夹，数铣加工螺纹孔和10mm配合孔氏也采取这种装夹方法铣通槽及台阶孔装夹方案以下图铣键槽装夹方案插花键槽装夹方案3.4确定加工顺序及走刀路线数控加工中，进给路线对零件加工精度，表面质量和加工效率有着直接影响。所以，确定好进给路线是确保数控加工精度、表面质量、提升效率工艺方法之一，其确定和工件表面情况要求零件表面质量、机床进给机构间隙，刀具耐用度和零件轮廓形状相关。因为该零件较复杂，加工部位较多，所以需采取多把刀具才能完成切削加工，制订零件数控加工次序时可按有粗到精，由近到远，内外交叉，刀具集中标正确定，尽可能在一次装夹中加工出较多工件表面。零件具体加工次序和进给路线确定以下：一.套筒零件加工次序及进给路线说明：在接下来加工次序及进给线路确实定中相同颜色代表一把刀具完成，且刀具号从一号开始依次递增，如用黄色标识面表示全部是用4号刀具和四号刀具赔偿完成加工。且加工次序分别从一号刀开始递增。1、2、3、4、5、铣键槽6、插花槽3.5夹具及量具选择1）夹具选择在零件工艺分析中，已确定零件机床加工部分和加工时用定位基准只需适合夹具即可，这里选择三爪自定心卡盘（以下图）。2）量具选择量具选择应考虑和被测工件外形，位置，被测尺寸大小，尺寸公差相适应，每份量具一把（或一套）其选择以下：游标卡尺（0－150mm）测量具轮廓基础尺寸。外径千分尺（75―100mm，）测量凸台基础尺寸。内径千分尺（25－50mm，50-75mm）测量孔直径。3.6刀具选择刀具选择是数控加工工艺设计中关键内容之一，刀具选择合理是否不仅影响机床加工效率，而且还直接影响加工质量。1.钻孔刀具钻孔刀具较多，有一般麻花钻，可转位浅孔钻及扁钻。应依据工件材料，加工尺寸及加工质量要求等合理选择。在数控车床上钻孔，大多采取麻花钻，麻花钻有高速钢和硬质合金钢两种。这里选择：中心钻直径ø5mm中心钻。钻头ø9.5mm，ø5mm，ø3mm，ø10.2mm2.粗车外圆刀90º硬质合金外圆车刀，刀尖圆弧半径0.2mm。3.切刀宽3mm宽5mm内切槽刀镗刀种类很多。按切削刃数量可分为単刃镗刀和双刃镗刀。单刃镗刀刚性差，切削时易引发振动，所以镗刀主偏角选得较大，以减小径向力。粗镗钢件孔时Kr=60º—75º，以提升刀具耐用度。单刃镗刀结构简单，适应较广，粗精加工全部适用。故选择单刃镗刀，粗精镗内孔表面。刀片：55º带R0.2mm圆弧刃菱形刀片，如：图95.铣刀Ø16mm硬质合金铣刀，ø8mm键槽铣刀6.插刀3.7切削用量选择数控加工中切削用量包含：背吃刀量，切削速度（主轴转速），进给速度或进给量。切削用量大小对切削力，切削功率，刀具磨损，加工质量和加工成本全部有显著影响，对不一样加工方法，需选择不一样切削用量，并编入程序中。切削用量选择标准：粗加工时通常以提升生产效率为主，但也考虑经济型和加工成本，半精加工和精加工时应在确保该加工质量前提下兼顾切削效率，经济型和加工成本具体参数依据机床说明书和切削用量手册。一.背吃刀量背吃刀量选择关键因为对表面质量要求来决定。在工艺系统刚性及机床许可条件下，进可能选择较大背吃刀量，因为该零件精度要求较高，则应合适留出精车余量，常取0.1―0.5mm。背吃刀量选择参数以下：1.粗车外圆时取1.2mm。2.精车镗内外表面时取0.5mm。3.粗镗内孔取1mm。4.钻中心孔取2.5mm。5.钻孔时取10mm。6.铣刀粗加工3mm精加工留0.5mm7.键槽铣刀1.0mm二.切削速度切削速度依据零件上被加工部位直径值，并按连接和刀具材料及加工性质等条件所许可切削速度来确定。选择数值以下：1.粗车镗内外表面时主轴转速S=600r/minf=0.2mm/r。2.钻中心孔时主轴转速S=600r/min。3.钻孔时主轴转速S=300r/min。4.精车外圆时主轴转速S=1100r/minf=0.1mm/r。5.精镗内孔时主轴转速S=800r/minf=0.1mm/r。6.切槽时主轴转速S=500r/minf=1.5mm/r。7.内外螺纹车削时主轴转速由公式：n<=1200/p-k得：n<=1200/1.5-80=720r/min8.铣通槽时粗加S=1300r/minf=500mm/min精加工S=r/minf=400mm9.铣键槽见一般设备上变速手柄适宜调整考虑到机床刚性及其它原因取n=500r/min，即s=500r/minf=1.5。三.进给速度进给速度标准是当工件质量要求能得到确保时，可选择较高进给速度，切断加工深孔和精车时选择较低进给速度，进给速度应和主轴转速及背吃刀量相适应，依据以上主轴转速和背吃刀量相适应，依据以上主轴转速和背吃刀量选择，可确定进给速度。进给速度Vf是切削刃上选定点相对于工件进给运动瞬时速度，它和转速n，进给量f之间关系为：Vf=f*n由上式可得出：1.粗车镗内外圆表面是进给速度Vf=600r/min×0.2mm/r=120mm/min。2.精车外圆时进给速度Vf=1100r/min×0.1mm/r=110mm/min。3.精镗内孔时