寶塔模型數(shù)控加工說(shuō)明書(shū)(零件圖+裝配圖+程序+說(shuō)明書(shū))帶CAD圖,寶塔,模型,數(shù)控,加工,說(shuō)明書(shū),零件圖,裝配,程序,CAD 摘要 隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,數(shù)控加工技術(shù)對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車(chē)、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)樾?、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大的提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。車(chē)削除了可以加工金屬材料外，還可以加工木材、塑料、橡膠、尼龍等非金屬材料。因此，數(shù)控車(chē)削技術(shù)在整個(gè)機(jī)械加工行業(yè)占據(jù)著不可替代的作用，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展也帶動(dòng)了整個(gè)機(jī)械行業(yè)快速的發(fā)展，為我們的生活創(chuàng)造了更多的價(jià)值。 此次設(shè)計(jì)主要是介紹運(yùn)用數(shù)控機(jī)床來(lái)加工寶塔工藝品零件的整個(gè)工藝過(guò)程及其工藝分析，即從毛坯到所加工零件這一過(guò)程中的工藝及其相應(yīng)的工藝分析，故此設(shè)計(jì)便以這一過(guò)程而展開(kāi)設(shè)計(jì)，從而完成此次設(shè)計(jì)任務(wù)。 關(guān)鍵詞：加工工藝 軸類(lèi)零件 刀具選擇 數(shù)控編程 Abstract Expands unceasingly along with?the development of NC technology?and application field,?some of the major industries?of?the?NC machining technology ofbeneficial to the people's livelihood?(IT,?automobile,?light industry,?medical?and so on)?plays a more and more important role?in the?development,?because theefficiency,?quality?is the subject of advanced manufacturing technology.?High speed,?high precision processing technology can greatly?improve efficiency,improve product?quality and grade,?shorten the production?cycle and improve the market competitive?ability.?Turning?in addition to?metallic materials processing,can also be processed?wood,?plastic,?rubber,?nylon?and other non-metallic materials.?Therefore,?CNC?turning technology?plays?an irreplaceable role?in themechanical processing industry,?the development of numerical control technologyhas also led to the?rapid?development of the whole?machinery industry,?and create more?value for our?life. This design?is mainly introduced?and process analysis of?the whole?process usingCNC processing?pagoda?crafts?parts,?namely?from blank?to?process?this processparts?and corresponding?processing?analysis,?so the?design of this?process?withthe launch of the design,?so as to?complete the?design task. Keywords:?process?of shaft parts?tool selection?of NC programming 目錄 摘要 1 Abstract 2 第一章 數(shù)控機(jī)床的概況 4 1. 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展 4 第二章 零件圖分析 6 1.零件圖紙 6 2.零件圖的結(jié)構(gòu)工藝性分析 7 3.零件的形狀分析 7 4.零件的形位公差分析 7 第三章 零件加工工藝設(shè)計(jì) 8 3.1材料的選擇 8 3.2 加工機(jī)床的選擇 9 3.3 定位基準(zhǔn)的選擇 10 3.4加工方法的選擇 11 第四章 加工前的準(zhǔn)備 14 4.1夾具的選擇 14 4.2刀具的選擇 14 4.3量具的正確選擇 16 4.4毛坯尺寸的選擇 17 第五章 數(shù)控編程 17 5.1螺紋指令 17 5.2螺紋切槽加工程序 19 第六章 數(shù)控仿真與校正 22 致謝 25 參考文獻(xiàn) 26 附錄 27 第一章 數(shù)控機(jī)床的概況 數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用給傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)帶來(lái)深刻的變化，也給傳統(tǒng)的機(jī)械、機(jī)電專(zhuān)業(yè)的人才帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。 隨著我國(guó)綜合國(guó)力的進(jìn)一步加強(qiáng)和加入世貿(mào)組織，我國(guó)經(jīng)濟(jì)全面與國(guó)際接軌，并逐步成為全球制造中心，大批跨國(guó)企業(yè)搶先登陸，高起點(diǎn)技建廠，我國(guó)企業(yè)廣泛應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。目前我國(guó)制造業(yè)進(jìn)入了一個(gè)空前蓬勃發(fā)展的新時(shí)期，這必然造成數(shù)控專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人才的短缺，所以培養(yǎng)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)人才成為普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。 數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集成化的基礎(chǔ)，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的物資手段。專(zhuān)家們預(yù)言“二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)是競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)”。 1. 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展 ?數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，?數(shù)控車(chē)床產(chǎn)品日趨復(fù)雜化和精密化． 更新?lián)Q代也越來(lái)越頻繁． 個(gè) 性化的需求使得生產(chǎn)類(lèi)型由大批、大量向多品種、小批里生產(chǎn)轉(zhuǎn)換，這樣相應(yīng)地對(duì)數(shù)控車(chē) 床產(chǎn)品加工的精度、效率、柔性及自動(dòng)化等提出了越來(lái)越高的要求。?數(shù)控車(chē)床等機(jī)械行業(yè)傳統(tǒng)、典型的加工方式主要有三種： ( 1 ）采用普通通用機(jī)床的單件、小批生產(chǎn)。由技術(shù)工人手工操作控制機(jī)床，工藝參 數(shù)基本由操作工人確定，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定．特別是一些復(fù)雜的零件加工，需 依賴(lài)靠?；蚪柚?huà)線和樣板等手工操作的方法進(jìn)行加工，加上效率和精度受到很大限制。 ( 2 ）采用通用的機(jī)械自動(dòng)化機(jī)床（如凸輪自動(dòng)車(chē)床）的大批童生產(chǎn)．以專(zhuān)用凸輪、 靠模等實(shí)體零件作為加工工藝、控制信息的載體來(lái)控制機(jī)床的自動(dòng)運(yùn)行。若產(chǎn)品更新，則 需設(shè)計(jì)、更換或調(diào)整相應(yīng)的信息載體零件，因此需要較長(zhǎng)的準(zhǔn)備周期，僅適用于大批量簡(jiǎn) 單零件標(biāo)準(zhǔn)件類(lèi)的加工。 ( 3 ）采用組合專(zhuān)用機(jī)床及其自動(dòng)線的大批量生產(chǎn)一般以系列化的通用部件和專(zhuān)用化 夾具、多軸箱體等組成主機(jī)本體．采用 PLC 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或半自動(dòng)控制．其加工工藝內(nèi)容及參 數(shù)在設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)就嚴(yán)格規(guī)定．使用中一般很難也很少更改．這種自動(dòng)化高效設(shè)備需要較大 的初期投資和較長(zhǎng)的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，只有在大批量生產(chǎn)條件下才會(huì)產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 顯然二 L 述三種加工方式對(duì)于當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)中占機(jī)械加工總量 70 %至 80 ％的單件小批 量生產(chǎn)的零件很難適應(yīng)。 為 r 解決上述問(wèn)題，滿足多品種、小批量、復(fù)雜、高精度零件的自動(dòng)化生產(chǎn)要求．迫切需 要一種通用、靈活、能夠適應(yīng)產(chǎn)品頻繁變化的柔性自動(dòng)化機(jī)床． 以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，1952 年美國(guó)帕森斯（Parsons）公司和麻省理工學(xué)院（MIT ）合作， 研制成功了世界上第一臺(tái)以數(shù)字計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字控制三坐標(biāo)直線插補(bǔ)銑床，從而使得 機(jī)械制造業(yè)進(jìn)人了一個(gè)嶄新時(shí)代。 第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問(wèn)世以來(lái)，隨著微電子技術(shù)、白動(dòng)控制技術(shù)和精密測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控?技術(shù)也得到了迅速發(fā)展．先后經(jīng)歷了 電子份（1952 年）、晶體管（1959 年）、小規(guī)模集 成電路( 1965 年）、大規(guī)模集成電路及小型計(jì)算機(jī)（1970 年）和微處理機(jī)[或微型計(jì)算 機(jī)（l 974 年）〕等五代數(shù)控系統(tǒng)。 前幾代數(shù)控系統(tǒng)屬于專(zhuān)用控制計(jì)算機(jī)的硬接線（硬件）系統(tǒng)，一般稱(chēng)為 NC ( numerical control ）20 世紀(jì) 70 年代初期．計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展使得小型計(jì)算機(jī)的價(jià)格急劇下降， 從而出現(xiàn)了以小型計(jì)算機(jī)代替專(zhuān)用硬件控制計(jì)算機(jī)的第四代數(shù)控系統(tǒng)。這種系統(tǒng)不僅具有 更好的經(jīng)濟(jì)性，而且許多功能可用編制的專(zhuān)用數(shù)控車(chē)床程序?qū)崿F(xiàn)，并可將專(zhuān)用程序儲(chǔ)鑄在 小墊計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中．構(gòu)成控制軟件。這種數(shù)控系統(tǒng)稱(chēng)為CNC( computerized numerical control） 即計(jì)算機(jī)書(shū)毛制系統(tǒng)。20 世紀(jì) 70 年代中期．以微處理機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng) MNC 得到了迅速發(fā)展。CNC 與 MNC 均稱(chēng)為軟接線（軟件）致控系統(tǒng)。NC?數(shù)控系統(tǒng)早已經(jīng) 淘汰，現(xiàn)代教控均采用 MNC?數(shù)控系統(tǒng)．目前通常將現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)稱(chēng)為 CNC 。1958 年，北 京機(jī)床研究所和清華大學(xué)等單位率先研制了電子管式開(kāi)環(huán)伺脹驅(qū)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床。由于歷史 原因，遲遲未能在實(shí)用階段上有所突破。70 年代初期，我國(guó)研制的數(shù)控裝置主要采用晶 體管分立元器件，性能不穩(wěn)定，可靠性差，只有少甘的數(shù)控機(jī)床（如專(zhuān)用數(shù)控鐵床及非圓 齒輪插齒機(jī)等）用于生產(chǎn)。1972 年．采用集成數(shù)字電路的數(shù)控系統(tǒng)在清華大學(xué)研制成功，?數(shù)控技術(shù)開(kāi)始在車(chē)、鉆、銑、健、磨及齒輪等加工領(lǐng)域得以推廣。 從 1980 年開(kāi)始，隨著我國(guó)改革和開(kāi)放政策的實(shí)施，國(guó)內(nèi)一些單位從日本、美國(guó)、前 西德等產(chǎn)家引進(jìn)較先進(jìn)的數(shù)控（制造）技術(shù)，并投入批量生產(chǎn)。 與此同時(shí)，我國(guó)許多單位開(kāi)始投人經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的研制工作。最近，我國(guó)在引進(jìn)、 消化和吸收國(guó)外先進(jìn)數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)控軟硬件。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)常用的數(shù)控系統(tǒng)有廣州數(shù)控、華中數(shù)控等。 第二章 零件圖分析 1.零件圖紙 零件圖1 零件圖2 2.零件圖的結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件，在能夠滿足使用性能要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。好的結(jié)構(gòu)工藝性會(huì)使零件加工容易，節(jié)省成本，節(jié)省材料；而較差的結(jié)構(gòu)工藝性會(huì)使加工困難，加大成本，浪費(fèi)材料，甚至無(wú)法加工。通過(guò)對(duì)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度要求和復(fù)雜程度進(jìn)行分析的過(guò)程，可以確定零件所需的加工方法和數(shù)控機(jī)床的類(lèi)型和規(guī)格。 3.零件的形狀分析 該零件為回轉(zhuǎn)型零件，裝夾方便，采用三爪自定心卡盤(pán)即可。通過(guò)以圖紙的數(shù)據(jù)分析，考慮加工的速度和加工的經(jīng)濟(jì)性，最好的加工方式為車(chē)加工，考慮到該工件外形輪廓復(fù)雜，所以選定加工的設(shè)備使用數(shù)控車(chē)床。 4.零件的形位公差分析 形狀公差：構(gòu)成零件的幾何特征的點(diǎn)，線，面要素之間的實(shí)際形狀相對(duì)與理想形狀的允許變動(dòng)量。給出形狀公差要求的要素稱(chēng)為被測(cè)要素。 位置公差：零件上的點(diǎn)，線，面要素的實(shí)際位置相對(duì)與理想位置的允許變動(dòng)量。來(lái)確定被測(cè)要素位置的要素稱(chēng)為基準(zhǔn)要素。 該零件形狀要求較高，在二次裝夾時(shí)一定要對(duì)其表面進(jìn)行校正。 第三章 零件加工工藝設(shè)計(jì) 3.1材料的選擇 在各類(lèi)工程材料中，以金屬材料（尤其是鋼鐵）使用最廣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在機(jī)械制造產(chǎn)品中，鋼鐵材料占90%以上。鋼鐵之所以被大量采用，除了由于它們具有較好的力學(xué)性能（如強(qiáng)度、塑性、韌性）外，還因?yàn)閮r(jià)格相對(duì)便宜和容易獲得，而且能滿足多種性能和用途的要求。在各類(lèi)鋼材中，由于合金鋼的性能優(yōu)良，因此常常用來(lái)制造各種零件。 除鋼鐵以外的金屬材料均為有色金屬。在有色金屬中，鋁同及各合金的應(yīng)用最多。其中有的質(zhì)量最小，有的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性能好等優(yōu)點(diǎn)，通常還可以用于減摩及耐腐蝕要求的場(chǎng)合。 1、材料本身的相對(duì)價(jià)格。當(dāng)用價(jià)格低廉的材料能滿足使用要求時(shí)，就不應(yīng)該選擇價(jià)格高的材料。這對(duì)于大批量制造的零件尤為重要 2、材料的加工費(fèi)用。例如制造某些箱體類(lèi)零件，雖然鑄鐵比鋼板廉價(jià)，但在批量小時(shí)，選用鋼板焊接比較有利，因此可以省掉鑄鐵的生產(chǎn)費(fèi)用。 3、材料的利用率。例如采用無(wú)切削或者少切削毛坯（如精鑄，模鍛，冷拉毛坯等），可以提高材料的利用率。 4、采用組合結(jié)構(gòu)。例如火車(chē)車(chē)輪是一般材料的輪芯外部熱套上一個(gè)硬度而耐磨損的輪轂 5、 節(jié)約稀有材料例如鋁青銅代替錫青銅制造軸瓦，用錳硼系合金鋼代替鎳系合金鋼 6、材料的供應(yīng)狀況。對(duì)于小批量的零件應(yīng)盡量減少同一部機(jī)器上使用的材料品種和規(guī)格 機(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇在工程上的應(yīng)用十分重要，我們要從材料的種類(lèi)和材料的應(yīng)用原則兩方面進(jìn)行對(duì)對(duì)材料的選擇，才能更加環(huán)保，高效的完成設(shè)計(jì)。 通過(guò)以上的分析，本零件作為一個(gè)回旋體的工藝品,在制造加工過(guò)程中 我們需要考慮到使用材料的的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性,如果使用 45鋼作為加工材料的話,可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)性的要求.但是本零件作為一個(gè)工藝品,需要長(zhǎng)期擺放,容易生銹,不符合實(shí)用性,如若使用銅類(lèi)材料的話,銅類(lèi)材料成本過(guò)高,照成生產(chǎn)成本的提高,不符合經(jīng)濟(jì)性的要求。 通過(guò)分析和了解，發(fā)現(xiàn)選用鋁材或是不銹鋼作為 制造零件的材料.不會(huì)生銹，能保證工藝品的完整性和實(shí)用性。 鋁是一種銀白色輕金屬。有延展性。商品常制成棒狀、片狀、箔狀、粉狀、帶狀和絲狀。在潮濕空氣中能形成一層防止金屬腐蝕的氧化膜。鋁粉和鋁箔在空氣中加熱能猛烈燃燒，并發(fā)出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、鹽酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液，難溶于水。相對(duì)密度2.70。熔點(diǎn)660℃。沸點(diǎn)2327℃。鋁元素在地殼中的含量?jī)H次于氧和硅，居第三位，是地殼中含量最豐富的金屬元素。航空、建筑、汽車(chē)三大重要工業(yè)的發(fā)展，要求材料特性具有鋁及其合金的獨(dú)特性質(zhì)，這就大大有利于這種新金屬鋁的生產(chǎn)和應(yīng)用。 應(yīng)用極為廣泛。 不銹鋼（Stainless Steel）是不銹耐酸鋼的簡(jiǎn)稱(chēng)，耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種稱(chēng)為不銹鋼；而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕（酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕）的鋼種稱(chēng)為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差異而使他們的耐蝕性不同，普通不銹鋼一般不耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，而耐酸鋼則一般均具有不銹性。 通過(guò)兩個(gè)材料的對(duì)比，分析和了解，發(fā)現(xiàn)選用鋁材作為制造本零件的材料.不會(huì)生銹，能保證工藝品的完整性和實(shí)用性以及經(jīng)濟(jì)性。 3.2 加工機(jī)床的選擇 在選擇時(shí)，一般可按下列順序考慮： （1）通用機(jī)床無(wú)法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； （2）通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容； （3）通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時(shí)選擇。 3.2.1不適于數(shù)控加工的內(nèi)容 一般來(lái)說(shuō)，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會(huì)得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工： （1）占機(jī)調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個(gè)精基準(zhǔn)，需用專(zhuān)用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容； （2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床補(bǔ)加工； （3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。 此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時(shí)，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等。總之，要盡量做到合理，達(dá)到多、快、好、省的目的。要防止把數(shù)控機(jī)床降格為通用機(jī)床使用。 通過(guò)以上分析 選定數(shù)控機(jī)床為 本零件的加工制造的實(shí)用機(jī)床，可以達(dá)到本零件的要求。 3.3 定位基準(zhǔn)的選擇 在制定零件加工的工藝規(guī)程時(shí)，正確地選擇工件的定位基準(zhǔn)有著十分重要的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對(duì)零件各表面的加工順序也有很大的影響。本節(jié)先建立一些有關(guān)基準(zhǔn)和定位的概念，然后再著重討論定位基準(zhǔn)選擇的原則。 3.3.1 精基準(zhǔn)的選擇 重點(diǎn)考慮：如何較少誤差，提高定位精度。 （1）基準(zhǔn)重合原則。利用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)做為定位基準(zhǔn)，即為基準(zhǔn)重合原則。 （2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在大多數(shù)工序中，都使用同一基準(zhǔn)的原則。 這樣容易保證各加工表面的相互位置精度，避免基準(zhǔn)變換所產(chǎn)生的誤差。例如，加工軸類(lèi)零件時(shí)，一般都采用兩個(gè)頂尖孔作為統(tǒng)一精基準(zhǔn)來(lái)加工軸類(lèi)零件上的所有外圓表面和端面，這樣可以保證各外圓表面間的同軸度和端面對(duì)軸心線的垂直度。 （3）互為基準(zhǔn)原則。加工表面和定位表面互相轉(zhuǎn)換的原則。一般適用于精加工和光磨加工中。例如：車(chē)床主軸前后支承軸頸與主軸錐孔間有嚴(yán)格的同軸度要求，常先以主軸錐孔為基準(zhǔn)磨主軸前、后支承軸頸表面，然后再以前、后支承軸頸表面為基準(zhǔn)磨主軸錐孔，最后達(dá)到圖紙上規(guī)定的同軸度要求。 （4）自為基準(zhǔn)原則。以加工表面自身做為定位基準(zhǔn)的原則，如浮動(dòng)鏜孔、拉孔。只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面間的位置精度。還有一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為基準(zhǔn)。 3.3.2 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)影響：位置精度、各加工表面的余量大小。重點(diǎn)考慮：如何保證各加工表面有足夠余量，使不加工表面和加工表面間的尺寸、位置符合零件圖要求。 （1）合理分配加工余量的原則。a、應(yīng)保證各加工表面都有足夠的加工余量：如外圓加工以軸線為基準(zhǔn)；b、以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面加工余量分布均勻、表面質(zhì)量高；如床身加工，先加工床腿再加工導(dǎo)軌面； （2）保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則。 一般應(yīng)以非加工面做為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對(duì)于加工表面具有較為精確的相對(duì)位置。當(dāng)零件上有幾個(gè)不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇與加工面相對(duì)位置精度要求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。 （3）便于裝夾的原則：選表面光潔的平面做粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。 （4）粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則：在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次，這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間位置誤差會(huì)相當(dāng)大，因此，粗基一般不得重復(fù)使用。 3.4加工方法的選擇 加工方法的選擇原則是：同時(shí)保證加工精度和表面粗糙度的要求。此外還應(yīng)考慮生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)性的要求，以及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備等實(shí)際情況。 本題的零件采用數(shù)控車(chē)床進(jìn)行加工。 外圓表面加工方法的選擇 A、外圓加工方法 外圓表面是軸類(lèi)零件的主要表面，因此要能合理地制訂軸類(lèi)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，外圓表面的加工方法主要包括車(chē)削加工、磨削加工等。 本題主要采用車(chē)削加工。 B、外圓加工方法的適用范圍 序號(hào) 加工方法 經(jīng)濟(jì)精度 ( 公差等級(jí)表示 ) 經(jīng)濟(jì)粗糙度值 Ra ／ um 適用范圍 1 粗車(chē) IT18~13 12.5~50 適用于淬火鋼以外的各種金屬 2 粗車(chē) - 半精車(chē) IT11~10 3.2~6.3 3 粗車(chē) - 半精車(chē) - 精車(chē) IT7~8 0.8~1.6 4 粗車(chē) - 半精車(chē) - 精車(chē) -滾壓（或拋光） IT7~8 0.25~0.2 5 粗車(chē) - 半精車(chē) -磨削 IT7~8 0.4~0.8 主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不宜加工有色金屬 6 粗車(chē) - 半精車(chē) -粗磨 -精磨 IT6~7 0.1~0.4 7 粗車(chē) - 半精車(chē) -粗磨 -精磨 -超精加工（或輪式超精磨） IT5 0.012~0.1( 或 R Z 0.1) 8 粗車(chē) - 半精車(chē) -精車(chē) -精細(xì)車(chē)（金剛車(chē)） IT6~7 0.025~0.4 主要用于要求較高的有色金屬加工 9 粗車(chē) - 半精車(chē) - 粗磨 -精磨 -超精磨（或鏡面磨） IT5 以上 0.006~0.025( 或 R Z 0.05) 極高精度的外圓加工 10 粗車(chē) - 半精車(chē) -粗磨 -精磨 -研磨 IT5 以上 0.006~0.1( 或 R Z 0.05) 考慮到加工的經(jīng)濟(jì)性, 本工藝品采用 3粗車(chē) - 半精車(chē) - 精車(chē) 的加工方法 即可達(dá)到圖紙的加工要求,節(jié)約加工成本。 內(nèi)孔表面加工方法的選擇 鉆孔：用鉆頭在工件實(shí)體部位加工孔稱(chēng)為鉆孔。鉆孔屬粗加工，可達(dá)到的尺寸公差等級(jí)為IT13~IT11，表面粗糙度值為Ra50~12.5μm。是由于麻花鉆長(zhǎng)度較長(zhǎng)，鉆芯直徑小而剛性差，又有橫刃的影響。 擴(kuò)孔：擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對(duì)已鉆出的孔做進(jìn)一步加工，以擴(kuò)大孔徑并提高精度和降低表面粗糙度值。擴(kuò)孔可達(dá)到的尺寸公差等級(jí)為IT11~IT10, 表面粗糙度值為Ra12.5~6.3μm，屬于孔的半精加工方法，常作鉸削前的預(yù)加工，也可作為精度不高的孔的終加工。 鉸孔：鉸孔是在半精加工（擴(kuò)孔或半精鏜）的基礎(chǔ)上對(duì)孔進(jìn)行的一種精 加工方法。鉸孔的尺寸公差等級(jí)可達(dá)IT9~IT6，表面粗糙度值可Ra3.2~0.2μm。鉸孔的方式有機(jī)鉸和手鉸兩種。在機(jī)床上進(jìn)行鉸削稱(chēng)為機(jī)鉸，用手工進(jìn)行鉸削的稱(chēng)為手鉸。 鏜孔：鏜孔是用鏜刀對(duì)已鉆出、鑄出或鍛出的孔做進(jìn)一步的加工?？稍谲?chē)床、鏜床或銑床上進(jìn)行。鏜孔是常用的孔加工方法之一，可分為粗鏜、半精鏜和精鏜。粗鏜的尺寸公差等級(jí)為IT13~IT12，表面粗糙度值為Ra12.5~6.3μm；半精鏜的尺寸公差等級(jí)為IT10~IT9，表面粗糙度值為Ra6.3~3.2μm；精鏜的尺寸公差等級(jí)為IT8~IT7，表面粗糙度值為Ra1.6~0.8μm。 考慮到加工的經(jīng)濟(jì)性, 本零件采用 鉆孔-鏜孔的加工方法 即可達(dá)到圖紙的加工要求,節(jié)約加工成本。 第四章 加工前的準(zhǔn)備 4.1夾具的選擇 數(shù)控加工對(duì)夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時(shí)，通常考慮以下幾點(diǎn)：? 1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專(zhuān)用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。? 2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專(zhuān)用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。?3）裝卸工件要迅速方便，以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。? 4）夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。 數(shù)控車(chē)床上的夾具主要有兩類(lèi)：一類(lèi)用于盤(pán)類(lèi)或短軸類(lèi)零件，工件毛坯裝夾在帶可調(diào)卡爪的卡盤(pán)（三爪、四爪）中，由卡盤(pán)傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)；另一類(lèi)用于軸類(lèi)零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動(dòng)卡盤(pán)傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)。 本零件需要實(shí)用數(shù)控車(chē)床進(jìn)行加工，并且為短軸類(lèi)零件，所以?shī)A具選用三爪卡盤(pán)（如下圖4-1），方便快捷，減少加工時(shí)間和費(fèi)用。 圖4-1 4.2刀具的選擇 4.2.1刀具的選擇 與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅需要?jiǎng)傂院谩⒕雀?，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷屑和排屑性能好；同時(shí)要求安裝調(diào)整方便，這樣來(lái)滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。 車(chē)削用刀具及其選擇 數(shù)控車(chē)削常用的車(chē)刀一般分尖形車(chē)刀、圓弧形車(chē)刀以及成型車(chē)刀三類(lèi)。 1）尖形車(chē)刀 尖形車(chē)刀是以直線形切削刃為特征的車(chē)刀。這類(lèi)車(chē)刀的刀尖由直線形的主副切削刃構(gòu)成，如90°內(nèi)外圓車(chē)刀、左右端面車(chē)刀、切槽（切斷）車(chē)刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車(chē)刀。 尖形車(chē)刀幾何參數(shù)（主要是幾何角度）的選擇方法與普通車(chē)削時(shí)基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)（如加工路線、加工干涉等）進(jìn)行全面的考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。 2）圓弧形車(chē)刀 圓弧形車(chē)刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車(chē)刀。該車(chē)刀圓弧刃每一點(diǎn)都是圓弧形車(chē)刀的刀尖，應(yīng)此，刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。 圓弧形車(chē)刀可以用于車(chē)削內(nèi)外表面，特別適合于車(chē)削各種光滑連接（凹形）的成型面。選擇車(chē)刀圓弧半徑時(shí)應(yīng)考慮兩點(diǎn)：一是車(chē)刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干涉；二是該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，還會(huì)因刀尖強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車(chē)刀損壞。 3）成型車(chē)刀 成型車(chē)刀也稱(chēng)樣板車(chē)刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車(chē)刀刀刃的形狀和尺寸決定。 數(shù)控車(chē)削加工中，常見(jiàn)的成型車(chē)刀有小半徑圓弧車(chē)刀、非矩形車(chē)槽刀和螺紋刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車(chē)刀。 通過(guò)以上分析，加工本零件選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具，以減少加工成品和提高加工效率，刀具選用如下圖4-2等，刀具參數(shù)詳見(jiàn)附錄（1） 圖4-2 4.3量具的正確選擇 1. 量具的選擇原則和方法( 1 )從工藝方面進(jìn)行選擇 ( 工藝性)在單件 、 小批 量生產(chǎn) 中應(yīng)選通用量具 ，如各種規(guī)格 的游標(biāo)卡尺 、千分尺及百 分表等。 對(duì)于大 批量生產(chǎn)的 零件則應(yīng)采用專(zhuān)用量具， 如卡板 、 塞規(guī)和一些專(zhuān)用檢具。 2.依測(cè)量精度考 慮 ( 科 學(xué) 性)每種量具都有它的 測(cè)量不確定度 ( 測(cè)量的 極限誤差 ) ， 不可避免會(huì)將一部分量具的誤差帶入測(cè)量結(jié)果 中去。為了避免 “ 誤 收”或 “ 誤廢” 的發(fā)生 ，對(duì)部分量具的選擇做 了具體的規(guī)定 ， 同時(shí)還規(guī)定 了 在車(chē)間條件下檢測(cè)工件時(shí)應(yīng)將 驗(yàn)收極限尺寸向公差帶 內(nèi)移 ，見(jiàn)圖4-3 圖4-3 3.從經(jīng)濟(jì)價(jià)值選 擇 ( 經(jīng)濟(jì)性)在保證測(cè)量精度和測(cè)量效率 的前提下 ，能用專(zhuān)用量具的， 不用萬(wàn)能量具； 能用萬(wàn)能量具的，不用精密儀器。 由于本零件加工精度要求不高，所以選用游標(biāo)卡尺 、千分尺作為檢查的 量具，通規(guī)，止規(guī)即可達(dá)到加工精度的要求（如下圖4-4）。 圖4-4 4.4毛坯尺寸的選擇 毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量，力求達(dá)到少或無(wú)切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來(lái)愈來(lái)高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過(guò)機(jī)械加工達(dá)到零件的技術(shù)要求。毛坯尺寸選擇如下圖4-5 圖4-5 第五章 數(shù)控編程 5.1螺紋指令 5.1.1螺紋指令 螺紋加工指令分類(lèi)，數(shù)控系統(tǒng)不同，螺紋加工指令也有差異。 G82螺紋加工格式: G82 X... Z..... I... F... G82 U... W.... I... F... 其中：X、Z 為螺紋終點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)值。 U、W 為螺紋終點(diǎn)相對(duì)循環(huán)起點(diǎn)坐標(biāo)增量。 I 為螺紋 起點(diǎn)相對(duì)螺紋終點(diǎn)的半徑差 當(dāng)加工軸上無(wú)退刀槽、加工多頭螺紋時(shí) 格式:G82 X... Z..... I.... R±… E.±... C..... P..... F... C—螺紋頭數(shù)。 單頭（0或1）省略，P也省略 雙頭螺紋：C=2，P=180（相鄰螺紋頭切削起點(diǎn)之間對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速）。 螺紋車(chē)削復(fù)合循環(huán)指令G76 G76 C(m) R(r) E(e) A(a) X(U) Z(W) I(i) K(k) U(d) V(dmin) Q(Dd) F(f) ; 其中：m – 精整次數(shù)（取值01～99） r – 螺紋Z向退尾長(zhǎng)度(00～99) e – 螺紋X向退尾長(zhǎng)度(00～99) a -- 牙型角（取80o，60o，55o，30o，29o，0o）通常為60o U、W – 絕對(duì)編程時(shí)為螺紋終點(diǎn)的坐標(biāo)值； 相對(duì)編程時(shí)，為螺紋終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)A的有向距離。 i -- 錐螺紋的起點(diǎn)與終點(diǎn)的半徑差 k -- 螺紋牙型高度（半徑值） d -- 精加工余量 Dd -- 第一次切削深度（半徑值） f -- 螺紋導(dǎo)程（螺距） dmin -- 最小進(jìn)給深度 Dd -- 第一次切削深度（半徑值） 常用螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量 (米制、雙邊) ( mm ) 5.2螺紋切槽加工程序 選用G82螺紋加工指令對(duì)下圖（圖5-1）進(jìn)行編程加工 圖5-1 程序 注釋 T0101G95 1號(hào)刀,外圓車(chē)刀 M3S800 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速800 G0X62 快速定位X62 Z2 快速接近工件Z2 G71U1R1P1Q2X0.5Z0F0.2 外圓粗精車(chē)循環(huán) N1G1X23 循環(huán)起始段 Z0 Z向進(jìn)行接近工件 X25W-1 倒角C1 Z-15 Z向進(jìn)行車(chē)削 X60 X向進(jìn)行車(chē)削 N2X62 循環(huán)結(jié)束段 G0X100 返回安全點(diǎn) Z100 返回?fù)Q刀點(diǎn) T0202G95 切槽 2號(hào)刀,切槽刀 M3S500 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速500 G0X62Z2 快速定位 Z-15 快速定位 G1X20F0.1 切槽 X62 退刀 G0X100 返回?fù)Q刀點(diǎn) Z100 遠(yuǎn)離工件 M30 程序結(jié)束 T0404G95 螺紋 4號(hào)刀,內(nèi)孔螺紋刀 M3S300 主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速300 G0X25 快速定位X25 Z2 快速接近工件 G82X25Z-15R0.5E1F1.5 螺紋加工循環(huán) G82X24.5Z-15R0.5E1F1.5 螺紋加工循環(huán) G82X24Z-15R0.5E1F1.5 螺紋加工循環(huán) G82X23.5Z-15R0.5E1F1.5 螺紋加工循環(huán) G0Z100 返回安全點(diǎn) X100 返回安全點(diǎn) M30 程序結(jié)束 其余數(shù)控加工程序 詳見(jiàn)附錄（2） 第六章 數(shù)控仿真與校正 計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)控加工操作過(guò)程進(jìn)行模擬仿真的一門(mén)新技術(shù)。該技術(shù)面向?qū)嶋H生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)床仿真操作，加工過(guò)程三維動(dòng)態(tài)的逼真再現(xiàn)，能使每一個(gè)學(xué)生，對(duì)數(shù)控加工建立感性認(rèn)識(shí)，可以反復(fù)動(dòng)手進(jìn)行數(shù)控加工操作，有效解決了因數(shù)控設(shè)備昂貴和有一定危險(xiǎn)性，很難做到每位學(xué)生“一人一機(jī)”的問(wèn)題，在培養(yǎng)全面熟練掌握數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)用型技能人才方面發(fā)揮顯著作用。 進(jìn)入仿真機(jī)床頁(yè)面 6.1設(shè)置工件尺寸 以及裝夾方法 6.2進(jìn)行對(duì)刀設(shè)置 6.3輸入加工程序 6.4對(duì)工件進(jìn)行仿真加工 進(jìn)過(guò)數(shù)控仿真軟件的 仿真加工,發(fā)現(xiàn)刀路安全可靠,工藝安排沒(méi)有錯(cuò)誤,加工過(guò)程不會(huì)對(duì)工件 刀具機(jī)床 產(chǎn)生破壞,程序正確無(wú)誤,可上機(jī)經(jīng)行加工。 致謝 本人在畢業(yè)課題的設(shè)計(jì)中，學(xué)習(xí)了不少的新知識(shí)，體會(huì)到了學(xué)習(xí)的重要性，同時(shí)，感謝學(xué)校規(guī)劃與教育，給予我們良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，并提供給我們對(duì)學(xué)業(yè)及個(gè)人生涯發(fā)展的多元信息，幫助我們成長(zhǎng)。 感謝這幾年來(lái)陪伴我們學(xué)習(xí)與生活的恩師，感謝您們對(duì)我精心的教育，感謝您們沒(méi)使我的學(xué)習(xí)變成勞作而成為一種快樂(lè)；感謝您們讓我明白自身的價(jià)值；感謝您們幫助我發(fā)現(xiàn)了自己的專(zhuān)長(zhǎng)，而且讓我把事情做得更好。感謝您們?nèi)萑涛业娜涡排c錯(cuò)誤，不僅教會(huì)了我知識(shí)，更教會(huì)了我如何做事，如何做人。 這幾年以來(lái)，經(jīng)歷過(guò)的所有事，所有人，都將是我以后生活回味的一部分，是我為人處事的指南針。就要離開(kāi)學(xué)校，走上工作的崗位了，這是我人生歷程的又一個(gè)起點(diǎn)，在這里祝福大學(xué)里跟我風(fēng)雨同舟的朋友們，各自安好，未來(lái)總會(huì)是絢爛繽紛。 參考文獻(xiàn) [1] 吳國(guó)華《金屬切削機(jī)床》[第二版],北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.2.? 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