数控车削加工工艺设计毕业论文.doc

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1、数控加工工艺设计毕业论文开题报告一、 选题的背景与意义； 随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，机电一体化技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是机电一体化技术的竞争。在数控加工中，作为一名数控加工技术人员，保证和提高零件的加工精度是关键和重要的。而影响数控加工精度的因素是非常多，包含：机床的几何精度、静动态特性、刀具的形状误差、机床调整误差,控制系统性能、进给伺服系统性能、对刀误差，编程误差，加工工艺分析的合理性等，这些都不同程度地影响零件的加工精度。其中，可以受到人为控制的有对刀误差，编程误差和加工工艺分析等，

2、在硬件条件一定的情况下，只要操作者能够正确合理的加工方案，秉着科学认真，实事求是的工作态度，就能大大地提高数控加工中零件的合格率。本文主要根据目前本学院在校学生的实习情况，旨在从教学上提高学生的数控加工操作水平，从而提高数控加工零件的精度水平，从数控加工理论要求和实际应用两个方面进行了分析与探讨。二、 研究的基本内容与拟解决的主要问题； 1、数控加工的概念 2、数控加工工艺的内容3、数控加工工艺分析的方法及步骤 4、数控加工程序编制及注意事项5、在实际加工过程中对零件精度的控制6、零件精度检查研究的方法与技术路线；1、起始阶段 ：设计题目准备阶段，主要采用文献法、调查法、网上查资料法对课题提课

3、题研究的必要性和可行性、课题研究的主要内容等进行全面、深入的论证； 2、分析阶段：进一步明确研究方向、理清研究内容、调整研究方案；3、实践阶段：理论联系实际，在确定选定的加工零件后，利用所设计好的数控加工方法对零件进行加工，并运用研究确定的方法保证零件的加工精度；4、结束阶段：检测加工零件的尺寸符合要求程度，对研究方法进行评价，并根据所取得的结果进行论证，最后归纳总结，并将所进行研究过程和所得结论撰写成论文。 研究的总体安排与进度；毕业设计时间共7周，具体工作进度建议如下表：序号工作内容预计时间（单位：周）1设计课题确定，可行性分析，搜集资料 12机床操作学习，加工方法学习13确定加工零件图纸

4、及技术要求14加工工艺分析15零件加工过程及精度测量16整理资料，撰写毕业论文2 主要参考文献。1、数控加工工艺，徐宏海主编， 化学工业出版社 2005年9月2、数控加工编程与操作，叶伯生主编， 武汉华中科技大学出版社2005年3、数控机床编程操作与加工，牛小铁主编， 煤炭工业出版社 2004年8月4、数控机床仿真实训，徐伟主编， 北京电子出版社 2004年9月5、机械制造工艺学，郑修文主编， 机械工业出版社 2001年5月6、数控车削加工技术，姜慧芳主编，理工大学出版社2006年8月7、数控编程与加工，楼章华，杨静云主编，江西高校出版社2005年8、数控加工工艺学，蔡兰，王霄主编，化学工业出

5、版社，2005年8、数控加工工艺学，蔡兰，王霄主编，化学工业出版社，2005年指导教师审核意见： 2012年 月 日 设 计 任 务 书一、设计题目数控车削加工工艺设计二、设计目的（1）了解数控加工的基本原理和功能（2）了解数控工艺设计的内容和步骤（3）掌握数控加工零件程序的正确编制（4）掌握数控加工过程中精度控制的方法（5）正确操作加工出合格零件三、设计要求1、由教师和实验室指导教师组织学生进行毕业设计动员和安全教育。要求学生在毕业设计时要做到以下几点：（1）进行数控编程前，应熟悉数控机床的操作说明书，并严格按照操作规程操作。（2）检查数控机床各个部分机构是否完好，各按钮是否能自动复检。（3

6、）车间数控机床各部分应放在固定位置，不可随意乱放；爱护量具，经常保持量具的清洁，用后擦净，涂油后放入盒中；工作位置周围经常保持整齐清洁。（4）数控加工时精力应高度集中，出现问题应立即切断机床电源，并向指导教师报告。（5）操作过程中出现机床故障时，应及时向指导老师反映。2、设计质量要求（1）毕业设计过程中要认真学习数控毕业设计指导书，并按照内容要求进行毕业设计，保证毕业设计进度，按时保质完成毕业设计。（2）毕业设计过程中要勤思考，勤问，勤做，勤总结，不断积累编程技巧，提高对数控加工工艺分析和编程的能力。（3）按要求撰写毕业设计的说明书。（4）绘制有关设计图样。（5）按要求的精度加工出给定零件。3

7、、零件图及技术要求材料为45#钢，毛胚尺寸，直径50mm,长度为170mm圆棒钢料，详见零件图四、设计任务（1）数控加工的概念（2）数控加工工艺的概念（3）数控加工工艺分析的方法及步骤（4）数控加工程序编制及注意事项（5）在实际加工过程中对零件精度的控制（6）零件精度检查五、应完成的技术资料（1）开题报告（2）加工零件实物（3）毕业设计说明书（4）技术资料目 录设计任务书- 前 言 - 摘 要 - 第一章数控加工工艺内容-11.1选择适用数控机床加工的零件 -11.2加工方法的选择 -21.3工序划分及加工顺序的安排 -31.4数控机床及装夹方式的选择 -61.5刀具的选择 -71.6切削用量

8、的选择 -7第二章 典型零件的数控车削加工-122.1加工前的准备 -122.2数控加工工艺分析 -122.3数控加工程序编制 -152.4加工精度控制方法 -19第三章 结论部分-21致 谢-22参考文献-22附录-23前 言随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。在数控加工中，作为一名数控加工技术人员，保证和提高零件的加工精度是关键和重要的。而影响数控加工精度的因素是非常多，包含：机床的几何精度、静动态特性、刀具的形状误差、机床调整误差,控制系统性能

9、、进给伺服系统性能、对刀误差，编程误差，加工工艺分析的合理性等，这些都不同程度地影响零件的加工精度。其中，可以受到人为控制的有对刀误差，编程误差和加工工艺分析等，在硬件条件一定的情况下，只要操作者能够正确合理的加工方案，秉着科学认真，实事求是的工作态度，就能大大地提高数控加工中零件的合格率。本文主要根据目前本学院在校学生的实习情况，旨在从教学上提高学生的数控加工操作水平，从而提高数控加工零件的精度水平，从数控加工理论要求和实际应用两个方面进行了分析与探讨。本人作为一名学生，不可能用一篇文章把已经形成了一门专门学科的数控加工技术理论完整地表述出来，本文仅是将本人在短期实践探索及校内众多老师及师傅

10、的经验总结加以适当的归纳整理，以求对该学科理论的发展及工程技术人员的实践有一定的帮助。1数控车削加工工艺设计摘要 在数控加工中，作为一名数控加工技术人员，保证和提高零件的加工精度是关键和重要的。而影响数控加工精度的因素是非常多，包含：机床的几何精度、静动态特性、刀具的形状误差、机床调整误差,控制系统性能、进给伺服系统性能、对刀误差，编程误差，加工工艺分析的合理性等，这些都不同程度地影响零件的加工精度。其中，可以受到人为控制的有对刀误差，编程误差和加工工艺分析等，在硬件条件一定的情况下，只要操作者能够正确合理的加工方案，秉着科学认真，实事求是的工作态度，就能大大地提高数控加工中零件的加工精度。本

11、文主要通过讲述作者的在实践操作加工中，如何从工艺和操作方面入手，提高数控加工零件的精度水平，从数控加工工艺理论设计和实际操作应用两个方面进行了分析与探讨。关键词 数控加工 工艺设计 程序编制 精度控制 随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛。以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益。但同时，由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点，在加工理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。数控加工工艺和方法不仅是保障零件精度的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此，目前它已

12、经成为一门专门的学科。另外，任何一台数控设备要加工出来合格的零件都需要通过人的干预才能实现，任何加工都是一种过程控制，这就使得在目前我国数控加工以人的操作加工为主的生产加工模式下，操作者的操作方法和技术水平很大程度制约着产品的加工精度能否达到加工要求。因而对零件进行合理的工艺分析，采用正确的加工方法就显得十分必要了。尤其对一些特殊贵重材料的零件加工，其本身价值在几千甚至上万元，若出现较大的加工误差，就会造成零件报废，从而造成较大的经济损失。下面我就从数控加工工艺基本内容入手，探讨在数控加工过程中，如何进行正确的工艺设计，加工出符合要求的零件。第一章 数控加工工艺内容1.1选择适用数控机床加工的

13、零件根据数控机床本身的特点，我们可以选择适合于数控加工的零件。数控机床的优点如下：1.1.1可以加工具有复杂型面的工件 数控机床的刀具运动轨迹是由加工程序决定的，因此只要能编制出程序，无论工件的型面多么复杂都能加工。例如采用 5 轴联动的数控机床，就能加工螺旋桨的复杂空间曲面。1.1.2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士0. 01mm ，重复定位精度为士0.005mm ，在加工过程中操作人员不参与操作，因此工件的加工精度全部由机床保证，消除了操作者的人为误差。因而加工出来的工件精度高、尺寸一致性好、质量稳定。1.1.3生产效率高 数控机床的主轴转速

14、、进给速度和快速定位速度高，通过合理选择切削参数，充分发挥刀具的切削性能，减少切削时间，不仅能保证高精度，而且加工过程稳定；不需要在加工过程中进行中间测量，就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，数控机床的生产效率高。1.1.4可以减轻工人劳动强度实现一人多机操作 一般数控机床加工出第一个合格工件后，工人只需要进行工件的装卡和启动机床，因此减轻了工人的劳动强度。现在的数控机床可靠胜高，保护功能齐全，并且数控系统有自诊断和自停机功能，因此当一个工件的加工时间超出工件的装卡时间时，就能实现一人多机操作。1.1.5经济效益高 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

15、多，但是如能充分发挥数控机床的优越性能，将会带来很高的经济效益。这些效益不仅表现为生产效率高、加工质量好、废品1少，使用数控机床还能带来减少工装和量刃具、缩短生产周期、缩短新产品试制周期等优势，从而为企业带来明显的经济效益。1.1.6方便成本预算 可以精确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，并且相同工件所用时，间基本一致，因而工时和工时费用可以精确估计。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。根据数控机床加工的特点可以看出，最适合于数控加工的零件包括： 多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件 几何形状复杂的零件； 加工过程中必须进行多

16、工序加工的零件 用普通机床加工时，需要昂贵工装设备（工具、夹具和模具）的零件； 必须严格控制公差，对精度要求高的零件 工艺设计需多次改型的零件； 价格昂贵，加工中不允许报废的关键零件 需要最短生产周期的零件1.2加工方法的选择 机械零件的结构形状是多种多样的，但它们都是由平面、外圆柱面、内圆柱面或曲面、成型面等基本表面组成的。每一种表面都有多种加工方法，具体选择时应根据零件的加工零件的加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸及生产类型等因素，选用相应的加工方法和加工方案。1.2.1外圆表面加工方法的选择 精度要外圆柱面的主要加工方法是车削和磨削。当表面粗糙度要求较高，还要经光整。A、最终工序

17、为车削的加工方案，适用于除淬火钢以外的各种元素。B、最终工序为磨削的加工方案，适用于淬火钢、未淬火钢和铸铁，不适用于有色金属，因为有色金属韧性的，容易堵塞砂轮。 C、最终工序为精细车或金刚车的加工方案，适用于要求较高的有色金属的精加工。 2 D、最终工序为光整加工，如研磨、超精磨及超精加工等，为提高生产效率和加工质量，一般在光整加工前进行精磨。E、对表面粗糙度要求高，而尺寸求不高的外圆，可采用滚压或抛光。1.2.2内孔表面加工方法的选择 内孔表面加工方法钻孔、扩孔、镗孔、拉孔、磨孔和光整加工。图B是常用的孔加工方案，应根据被加工孔的加工要求、尺寸、具体生产条件、批量的大小及毛坯上有无预制孔等情

18、况合理选用。 A、加工精度为IT9级的孔，当孔径小于10mm时，可采用钻-铰方案；当孔径小于30mm时，可采用钻-扩方案；当孔径大于30mm时，可采用钻-镗方案。工件材料为淬火钢以外的各种金属。B、加工精度为IT8级的孔，当孔径小于20mm时，可采用钻-铰方案；当孔径大于20mm时，可采用钻-铰方案，此方案适用于加工淬火钢以外的各种金属，但孔径应在2080mm之间，此外也可采用最终工序为精镗或拉削的方案。淬火钢可采用磨削加工。C、加工精度为IT7级2的孔，当孔径小于12mm时，可采用钻-粗铰-精铰方案；当孔径在12mm到60mm范围时，可采用钻-扩-粗铰-精铰或钻-扩-拉方案。若毛坯上已铸出或

19、锻出孔，可采用粗镗-半精镗-精镗方案或粗镗-半精镗-磨孔方案。最终工序为铰孔适用于未淬火钢或铸铁，对有色金属铰出的孔表面粗糙度较大，常用精细镗孔替代铰孔。最终工序为磨孔的方案适用于加工除硬度低、韧性大的有色金属以外的淬火钢、未淬火钢及铸铁。D、加工精度为IT6级的孔，最终工序采用手铰、精细镗、研磨或珩磨等均能达到，视具体情况选择。韧性较大的有色金属不宜采用珩磨，可采用研磨或精细镗。研磨对大、小直径孔均适用，而珩磨只适用于大直径孔的加工。1.3工序划分及加工顺序的安排1.3.1工序划分的原则工序的划分可以采用采用两种不同原则，即工序集中原则和工序分散原则。 工序集中原则 工序集中原则是指尽可能多

20、的加工内容，从而使工序的总数减少。采用工序集中原则的优点是：有利于采用高效的专用设备和数控机床，提高生产效率效率；减少工序数目，缩短工艺路线，简化生产计划和生产组织工作；减少机床数量、操作工人数和占地面积；减少工件装夹次数，不仅保证了各加工表面间的相互位置精度，而且减少了夹具数量和装夹工具的辅助3时间。但专用设备和工艺装备投资大、调整维修比较麻烦、生产准备周期比较长，不利于转产。 工序分散原则 工序分散就是将工件的加工分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少。采用工序分散原则的优点就是：加工设备和工艺装备结构简单，调整和维修方便，操作简单，转产容易；有利于选择合理的切削用量，减少机动时间

21、。但工艺路线较长，所需设备及工人人数多，占地面积大。41.3.2工序划分方法 工序划分主要考虑生产纲领、所用设备及零件本身的结构和技术要求等。大批大量生产时，若使用多轴、多刀的高效加工中心，可按工序集中原则组织生产；若在由组合机床组成的自动线上加工，工序一般按分散原则划分。随着现代数控技术的发展，特别是加工中心的应用，工艺路线的安排更多的趋于工序集中。单件小批生产时，通常采用工序集中原则。成批成产时，可按工序集中原则划分，也可按工序分散原则划分，应视具体情况而定。对于结构尺寸和重量都是很大的重型零件，应按工序分散原则划分工序。 在数控机床上加工的零件，一般按工序集中原则划分工序，划分方法如下：

22、 按所用刀具划分 以同一把刀具完成的那一部分工艺过程为一道工序，这种方法适用于工件的待加工表面较多，机床连续工作时间长，加工程序的编制和检查难度较大等情况。加工中心常用这种方法。 按安装次数划分 以一次安装完成的那一部分工艺过程为一道工序。这种方法适用于工件的加工内容不多的工件，加工完成后就能达到待检状态。 按粗、精加工划分 即精加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序。这种划分方法适用于加工后变形较大，需粗、精加工分开的零件，如毛坯为铸件、焊接或锻件。 按加工部位划分 即以完成相同型面的那一部分工艺过程为一道工序，对于加工表面多而复杂的零件，可按其结构特点（如内行、外形、曲面和平面等）划分多道

23、工序。1.3.3加工顺序的安排 在选定加工方法、划分工序后，工艺路线拟定的主要内容就是合理安排这些加工方法和加工的顺序。零件的加工工序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序（包括表面热处理、清洗和检验等），这些工序的顺序直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。因此，在设计工艺路线时，应合理安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺利，并解决好工序间的衔接问题。41.3.4切削加工工序的安排切削加工工序通常按下列原则安排顺序 基面先行原则 4用作精基准的表面应优先加工出来，因为定位基准的表面越精确，装夹误差就越小。例如轴类零件加工时，总是先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆表面和端面。又

24、如箱体类零件总是先加工定位用的平面和两个定位孔，再以平面和定位孔为 精基准加工孔系和其他平面。先粗后精原则 各个表面的加工顺序按照粗加工-半精加工-精加工-光整加工的顺序依次进行，逐步提高表面的加工精度和减少表面粗糙度。先主后次原则 零件的主要工作表面、装配基面应先加工，从而能及早发现毛坯中主要表面可能出现的缺陷。次要表面可穿插进行，放在主要加工表面加工到一定程度后、最终精加工之前进行。先面后孔原则 对箱体、支架零件，平面轮廓尺寸较大，一般先加工平面，再加工孔和其他尺寸，这样安排加工顺序，一方面用加工过的平面定位，稳定可靠；另一方面在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，特别是

25、钻孔，孔的轴线不易偏斜。1.3.5热处理工序的安排为提高材料的力学性能、改善材料的切削加工性和消除工件的内应力，在工艺过程中要适当安排一些热处理工序。热处理工序在工艺路线中的安排主要主要取决于零件的材料和热处理的目的。 预备热处理 预备热处理的目的是改善材料的切削性能，消除毛坯制造时的残余应力，改善组织。其工序位置多在机械加工之前，常用的有退火、正火等。 消除残余应力热处理 由于毛坯在制造和机械加工过程中产生的内应力，会引起工件变形，影响加工质量，因此要安排消除残余应力热处理。消除残余应力热处理最好安排在粗加工之后精加工之前，对精度要求不高的零件，一般将消除残余应力的人工实效和退火安排在毛坯如

26、机加工车间之前进行。对精度要求较高的铸件，在机加工过程中通常安排两次实效处理：铸造粗加工实效半精加工实效精加工。对高精度零件，如精密丝杠、精密主轴等等，应安排多次消除残余应力热处理，甚至采用冰冷处理以稳定尺寸。 最终热处理 最终热处理的目的是提高零件的强度、表面硬度和耐磨性，常安排在精加工5工序（磨削加工）之前。常用的有淬火、渗碳、渗氮和碳氮共渗等1.3.6辅助工序的安排辅助工序主要包括检验、清洗、去毛刺、去磁、倒棱边、涂纺锈油和平衡等。其中检验工序是主要的辅助工序，是保证产品质量的主要措施之一，一般安排在粗加工全部结束后精加工之前、重要工序之后、工件在不同车间之间转移前后和工件全部加工结束后

27、。1.4数控机床及装夹方式的选择 当工件表面的加工方法确定后，机床的种类也就基本上确定了。但是，每一类机床都有不同的型式，其工艺范围、技术规格、加工精度、生产率及自动化程度都各不相同。为了正确地为每一道工序选择机床，除了充分了解机床的性能外，尚需考虑以下几点：机床的类型应与工序划分的原则像适应 数控机床或通用机床适用于工序集中的单件小批生产；对大批大量，则应选择高效自动化机床和多刀、多轴机床。若工序按分散原则划分，则应选择机构简单的专用机床。机床的主要规格尺寸应与工件的外行尺寸和加工表面的有关尺寸相适应，即小工件用小规格的机床加工，大工件用大规格的机床加工。机床的精度与工序要求的加工精度像适应

28、 粗加工工序，应选用精度低的机床；精度要求的精加工工序，应选用精度高的机床。但机床精度不能过低，也不能过高。机床精度过低，不能保证加工精度；机床精度过高，会增加零件制造成本。应根据零件加工精度要求合理选择机床。1.4.1装夹方式和夹具的选择1.4.1.1定位与加紧方案的确定应注意下面三点： 力求设计基准、工艺基准与编程原点统一，以减少基准不重合误差和数控编程中的计算工作量； 设法减少装夹次数，尽可能做到一次定位装夹后能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以减少装夹误差，提高加工表面之间的相互位置精度，充分发挥数控机床的效率；避免采用占机人工调整方案，以免占机时间太多，影响加工效率。1.4.1.

29、2夹具的选择 根据数控的特点对夹具提高了两个基本要求：一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相6对固定；二是要能协调零件与机床坐标系的尺寸。除此之外，重点考虑以下几点： 单件小批量生产时，优先采用组合夹具、可调夹具和其他通用夹具，以缩短生产准备时间和节省生产费用； 在成批生产时，才考虑采用专用夹具，并力求结构简单； 零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间； 夹具上各零件部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要敞开，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞等）； 为提高数控加工的效率，批量较大的零件加工可以采用多工位、气动或液压夹具1.5刀具的选择 刀具的选择是数控加

30、工工序设计的重要内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。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，因此与传统加工相比，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、集合参数。 刀具的选择应考虑工件材质、加工轮廓类型、机床允许的切削用量和刚性以及刀具耐用度等因数。一般情况下应优先采用标准刀具，必要时也可采用各种高生产率的复合刀具及其他一些专用刀具。1.67切削用量的选择 切削用量的选择原则：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具的切削性能，保

31、证合理的耐用度；充分发挥机床性能，最大限度提高生产率，降低成本。 车削时,工件加工表面最大直径处的线速度称为切削速度,以v(m/min)表示。其计算公式（1-6）: v=dn/1000(m/min) （1-6） 式中:d工件待加工表面的直径(mm) n车床主轴每分钟的转速(r/min) 工件每转一周,车刀所移动的距离,称为进给量,以f(mm/r)表示;车刀每一次切去的金属层的厚度,称为切削深度,以ap(mm)表示. 为了保证加工质量和提高生产率,零件加工应分阶段,中等精度的零件,一般按粗车一精车的方案进行.1.6.1主轴转速的确定 车削加工主轴转速应根据允许的切削速度和工件直径来选择，参考表1

32、-6-1或切削用量手册选取。 表1-6-1 硬质合金外圆车刀切削速度的参考值 a. 螺纹加工程序段中指令的螺距值，相当于以进给量(mmr)表示的进给速度F，如果将机床的主8轴转速选择过高，其换算后的进给速度(mmmin)则必定大大超过正常值。 b刀具在其位移过程的始终，受到伺服驱动系统升降频率和数控装置插补运算速度的约束，由于升降频特性满足不了加工需要等原因，则可能因主进给运动产生出的“超前”和“滞后”而导致部分螺牙的螺距不符合要求。 c车削螺纹需要有主轴脉冲发生器(编码器)。当其主轴转速选择过高时，通过编码器发出的定位脉冲即主轴每转一周时所发出的一个基准脉冲信号)将可能因“过冲”(特别是当编

33、码器的质量不稳定时)而导致工件螺纹产生乱纹(俗称“烂牙”)。鉴于上述原因，大多数经济型数控车床的数控系统推荐车螺纹时主轴转速为（1-6-1）： n1200/P-k （1-6-1） 式中P-被加工螺丝螺距，mm； K-保险系数，一般为80 。 1.6.2进给速度的确定 进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，其大小直接影响表面粗糙度值和车削效率。主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、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如下。 a.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100200mmmin范围内选取。

34、b在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在2050mmmin范围内选取。 巳当加工精度、表面粗糙度要求较高时，进给速度应选小些，一般在2050mmrain范围内选取。 c刀具空行程时，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。 计算进给速度时，可参考表1-6-2、表1-6-3或查阅切削用量手册选取每转进给量f，然后计算进给速度。9表1-6-2 按表面粗糙度选择进给量的参考值表1-6-3 硬质合金车刀粗车外圆及端面的进给量101.6.3背吃刀量的确定 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，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余

35、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，可留少许精加工余量，一般为0205mm。 粗车的目的是尽快地从毛坯上切去大部分的加工余量,使工件接近要求的形状和尺寸.粗车以提高生产率为主,在生产中加大切削深度,对提高生产率最有利,其次适当加大进给量,而采用中等或中等偏低的切削速度.使用高速钢车刀进行粗车的切削用量推荐如下:切削深度ap=0.81.5mm,进给量f=0.20.3mm/r,切削速度v取3050m/min(切钢)。 粗车铸,锻件毛坯时,因工件表面有硬皮,为保护刀尖,应先车端面或倒角,第一次切深应大于硬皮厚度.若工件夹持的长度较短或表面凸不平,切削用量则不宜过大。 粗车应

36、留有0.51mm作为精车余量.粗车后的精度为IT14-IT11,表面粗糙度Ra值一般为12.56.3m。 11精车的目的是保证零件尺寸精度和表面粗糙度的要求,生产率应在此前提下尽可能提高.一般精车的精度为IT8IT7,表面粗糙度值Ra=3.20.8m,所以精车是以提高工件的加工质量为主.切削用量应选用较小的切削深度ap=0.10.3mm和较小的进给量f=0.050.2mm/r,切削速度可取大些。 精车的另一个突出的问题是保证加工表面的粗糙度的要求.减上表面粗糙度Ra值的主要措施有如下几点： (1)合理选用切削用量.选用较小的切削深度ap和进给量f,可减小残留面积,使Ra值减小. (2)适当减小

37、副偏角Kr,或刀尖磨有小圆弧,以减小残留面积,使Ra值减小。 (3)适当加大前角0,将刀刃磨得更为锋利。 (4)用油后加机油打磨车刀的前,后刀面,使其Ra值达到0.20.1m,可有效减小工件表面的Ra值。 (5)合理使用切削液,也有助于减小加工表面粗糙度Ra值.低速精车使用乳化液或机油;若用低速精车铸铁应使用煤油,高速精车钢件和较高切速精车铸铁件,一般不使用切削液。第二章 典型零件的数控车削加工2.1加工前的准备2.1.1零件图的准备工件材料为45钢，无热处理和硬度要求，试对该零件进行数控车削工艺分析，毛坯尺寸50120如下图1-1-1：1-1-1零件图122.1.2刀具的准备根据零件图，我们

38、可以基本确定加工过程中所需要用到的刀具，包括：900外圆（粗精）车刀，450端面车刀，5mm宽外切槽刀，600外螺纹（粗精）车刀，5mm 中心钻, 24mm锥柄麻花钻，内镗孔（粗精）车刀，600内螺纹（粗精）车刀2.1.3工具及量具的准备 根据零件图的结构以及所要达到的精度要求，所需要的工具包括：卡盘扳手，刀架扳手一套，车床用锥柄套一副，活动顶尖一个；所需要的量具包括：150mm游标卡尺一把，2550mm外径千分尺一把，百分表一只，磁性表杆表座一套；2.1.4数控机床的选择 本次加工选用GSK980T普通数控车床2.2数控加工工艺分析132.2.1零件结构工艺分析 该零件表面由圆柱，圆锥，顺圆

39、弧，逆圆弧，双线螺纹等面组成。其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求；尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45钢，无热处理和硬度要求。 通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。（1）对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。（2）在轮廓曲线上，有两处为圆弧，其中一处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性为便于装夹，坯件左端应预先车出夹持部分并钻好中心孔（双点画线部分），右端面也应先粗车出。毛坯选50棒料。2.2.2零件装夹方案确定（1）定位基准： 确定坯料轴线和左端大端面

40、（设计基准）为定位基准。（2）装夹方法：左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧，右端采用活动顶尖支承的装夹2.2.3零件加工工序及走刀路线的确定（1）加工顺序：该零件加工需调头，从图纸上尺寸标注分析应设置两个坐标系，两个工件零点均定于装夹后的右端面（精加工面）装夹50外圆，平端面，对刀，设置第一个工件原点。此端面做精加工面，以后不再加工。调头装夹46外圆，平端面，测量总长度，设置第2个工件原点（设在精加工端面上） （2）工步和走刀路线的确定，按加工过程确定走刀路线如下： A、装夹50外圆表面，探出65mm,粗加工零件左侧外轮廓：245倒角，46外圆，R10，R6圆弧 B、精加工上述轮廓。 C、手工钻孔

41、，孔深至尺寸要求。D、粗加工孔内轮廓。E、精加工孔内轮廓。 F、调头装夹46外圆，粗加工零件右侧外轮廓：245倒角，螺纹外圆，27端面，锥面，1446外圆到圆弧面。 G、精加工上述轮廓。 H、切槽 I、螺纹加工2.2.4切削用量的确定（1）背吃刀量的选择轮廓粗车循环时选ap=3，精车ap=0.25；螺纹粗车时选ap= 0.4，逐刀减少，精车ap=0.1。（2）主轴转速的选择车直线和圆弧时，查表5-6选粗车切削速度vc=90m/min、精车切削速度vc=120m/min，然后利用公式vc=dn/1000计算主轴转速n（粗车直径D=60，精车工件直径取平均值）：粗车600r/min、精车1000 r/min。车螺纹时，计算主轴转速n=320 r/min.（3）进给速度的选择查表选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.4/r，精车每转进给量为0.15/r，最后根据公式vf= nf计算粗车、精车进给速度分别为150 /min和80/min。综合前面分析的各项内容，并将其填入表(2)所示的数控加工工艺卡片。此表是编制加工程序的主要依据和操作人员配合数控程序进行数控加工的指导性文件。主要内容包括：工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量等。2.2.5制作加工工艺卡片和刀具卡片详见附录：表（1）、表（2）2.3数控加工程序编制根据加工工序和走刀