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1、设计任务书设计题目：轴类零件的编程加工设计要求：1、了解数控的构成与使用规程。2、绘制零件的CAD图。下图所示:3、一定要保证零件的车削精度，不能出现零件有损坏的情况。4、选择合适的刀具。5、选择合适的夹具。6、编写零件的数控程序，并检查执行程序。设计进度要求：第一阶段(5.75.9):确定毕业设计题目。第二阶段(5.105.16)：查阅文献，收集资料。第三阶段(5.175.21)：拟定总体方案设计。第四阶段(5.225.25)：完成零件图绘制及其他设计任务。第五阶段(5.265.29)：对设计进行完善、修改,完成和上交毕业设计 第六阶段(5.30)：毕业设计(论文)答辩。指导教师：周隆兴QQ
2、:32631954电邮：说明：同学们好，上面为设计任务书，你们要认真思考，加工的零件图自己绘制，不 能和上面的一样。下面为上“轴类零件的编程加工”毕业设计范文，同学们可参考。书写一定要认真, 4000字以上。（范文约16000）目录摘要II1数控技术概述11.1数控加工简介11.2数控加工必须遵循的一般原则61.3数控加工工艺特点与内容71.4数控加工的步骤72刀具和切削用量的选择92.1数控机床对刀具的要求92.2数控加工刀具材料的选择92.3切削用量的选择103夹具的选择 133.1夹具的基本概念:133.2夹具的选择: 133.3夹具的类型: 133.4夹具的作用: 133.5零件的安装
3、: 144数控机床的坐标系统154.1机床坐标系154.2工件坐标系 155数控车削工艺165.1数控加工工艺内容的选择 165.2数控加工零件的工艺性分析 165.3工艺分析及处理 185.4螺纹加工的尺寸计算 195.5编写程序 205.6备注236运行调试256.1机床运行校验257数控加工的优势27结 论 29致 谢 30参考文献 31摘要随着科学技术和工业生产的飞速发展，国民经济各个部门迫切需要各种各样质量 优、性能好、效率高、能耗低、价格廉的机械产品。其中，产品设计是决定产品性能、 质量水平、市场竞争力和经济效益的重要环节。因此，采用数控加工就成了最好的选 择，因为它加工效率高、质
4、量好、加工精度高。数控技术是与机床的自动控制密切结 合而发展起来的，如今数控技术已广泛应用于化工生产、石油精炼、造纸、钢铁生产 等工艺流程控制及其他各个方面。近代大工业生产中，机械加工工艺过程的自动化是 提高产品质量和生产率的重要措施。数控机床的诞生，较好解决了精密复杂多品种单 件或小批量机械零件加工自动化的问题本设计主要介绍数控加工技术概述、数控加工的切削基础、数控加工工艺设计及 数控加工工艺文件、数控加工的工具系统、数控加工夹具、复杂形状零件的数控加工 工艺、数控车削和加工中心的加工工艺。关键词：工序确定，数控编程，工艺分析，数控加工1 数控技术概述数控机床是一种高效的自动化加工设备，它严
5、格按照加工程序，自动对工件进行 加工。从数控系统外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，简称数控程序， 它是机床数控系统的应用软件。与数控系统应用软件对应的是数控系统内部的系统软 件，系统软件是用于数控系统工作控制的1.1 数控加工简介一、是高速加工技术发展迅速高速加工技术发展迅速，在高档数控机床中得到广泛应用。应用新的机床运动学 理论和先进的驱动技术，优化机床结构，采用高性能功能部件，移动部件轻量化，减 少运动惯性。在刀具材料和结构的支持下，从单一的刀具切削高速加工，发展到机床 加工全面高速化，如数控机床主轴的转速从每分钟几千转发展到几万转、几十万转； 快速移动速度从每分钟十几米发展到
6、几十米和超过百米；换刀时间从十几秒下降到 10 秒、3 秒、1 秒以下，换刀速度加快了几倍到十几倍。应用高速加工技术达到缩短切 削时间和辅助时间，从而实现加工制造的高质量和高效率。二、是精密加工技术有所突破 通过机床结构优化、制造和装配的精化，数控系统和伺服控制的精密化，高精度 功能部件的采用和温度、振动误差补偿技术的应用等，从而提高机床加工的几何精度、 运动精度，减少形位误差、表面粗糙度。加工精度平均每 8 年提高 1 倍，从 1950 年 至2000年50年内提升100倍。目前，精密数控机床的重复定位精度可以达到lMm, 进入亚微米超精加工时代。三、是技术集成和技术复合趋势明显技术集成和技
7、术复合是数控机床技术最活跃的发展趋势之一，如工序复合型 车、铣、钻、镗、磨、齿轮加工技术复合，跨加工类别技术复合金切与激光、冲 压与激光、金属烧结与镜面切削复合等，目前已由机加工复合发展到非机加工复合， 进而发展到零件制造和管理信息及应用软件的兼容，目的在于实现复杂形状零件的全 部加工及生产过程集约化管理。技术集成和复合形成了新一类机床复合加工机 床，并呈现出复合机床多样性的创新结构。四、是数字化控制技术进入了智能化的新阶段数字化控制技术发展经历了三个阶段:数字化控制技术对机床单机控制；集合生 产管理信息形成生产过程自动控制；生产过程远程控制，实现网络化和无人化工厂的 智能化新阶段。智能化指工
8、作过程智能化，利用计算机、信息、网络等智能化技术有 机结合，对数控机床加工过程实行智能监控和人工智能自动编程等。加工过程智能监 控可以实现工件装卡定位自动找正，刀具直径和长度误差测量，加工过程刀具磨损和 破损诊断、零件装卸物流监控，自动进行补偿、调整、自动更换刀具等，智能监控系 统对机床的机械、电气、液压系统出现故障自动诊断、报警、故障显示等，直至停机 处理。随着网络技术的发展，远程故障诊断专家智能系统开始应用。数控系统具有在 线技术后援和在线服务后援。人工智能自动编程系统能按机床加工要求对零件进行自 动加工。在线服务可以根据用户要求随时接通 INTERNET 接受远程服务。采用智能技 术来实
9、现与管理信息融合下的重构优化的智能决策、过程适应控制、误差补偿智能控 制、故障自诊断和智能维护等功能，大大提高成形和加工精度、提高制造效率。信息 化技术在制造系统上的应用，发展成柔性制造单元和智能网络工厂，并进一步向制造 系统可重组的方向发展。五、是极端制造扩张新的技术领域极端制造技术是指极大型、极微型、极精密型等极端条件下的制造技术。极端制 造技术是数控机床技术发展的重要方向。重点研究微纳机电系统的制造技术，超精密 制造、巨型系统制造等相关的数控制造技术、检测技术及相关的数控机床研制，如微 型、高精度、远程控制手术机器人的制造技术和应用；应用于制造大型电站设备、大 型舰船和航空航天设备的重型
10、、超重型数控机床的研制；IT产业等高新技术的发展需 要超精细加工和微纳米级加工技术，研制适应微小尺寸的微纳米级加工新一代微型数 控机床和特种加工机床；极端制造领域的复合机床的研制等1.2 数控加工必须遵循的一般原则（1）结合本校数控基地的情况，合理安排合计内容。也可以采用与校外企业合 作的方式设计课题。（2）必须保障人身安全和设备安全，在编程操作前应熟悉数控机床的操作说明 书，并按照操作规程操作。（3）兼顾加工精度和加工效率，在保证加工精度的前提下，认真进行公工艺分 析，制定出合理的工艺方案，选择合理的切削用量。4）注意培养独立获取知识、新技术、新信息的能力，掌握科学研究的方法。1.3 数控加
11、工工艺特点与内容1.3.1 基本特点在普通机床上加工零件时，使用工艺规程或工艺卡片来规定每道工序的操作程 序，操作者按工艺卡上规定的程序加工零件。数控机床加工工艺与普通机床加工工艺 在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的。1）数控加工的工序内容比普通机床的工序加工内容复杂。2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程的编制复杂。1.3.2 基本内容数控加工工艺主要包括以下几个方面：1）选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。2）分析被加工的零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的 加工方案，制定数控加工工艺路线。3）设计数控加工工序。如工步的划分零件的定位与家具
12、的选择、刀具的选择、 切削用量的确定等。4）调整数控加工工序的程序。5）分配数控加工的容差。6）处理数控机床上部分工艺指令。1.4 数控加工的步骤必须利用设计前一到二周的时间研究设计计划和任务书，了解产品的工艺性和公 差等级，在初步明确设计要求的基础上，可以步骤进行设计方案的论证。（1）分析零件图样根据任务书，画出零件图，并对工件的形状、尺寸、精度等级、表面粗糙度、刀 具及等技术进行分析。（2）确定加工工艺方案根据上述的分析，选择加工方案，确定加工顺序，加工路线、装夹方式、切削用 量材料等，要求有详细的设计过程和合理的参数。（3）数值计算根据零件图的尺寸，确定工艺路线及设计的坐标系，计算运动轨
13、迹，得到刀位数据（4）编写零件加工程序 根据数控系统的功能指令及程序格式，逐步编写加工程序单，写出有关的工艺文 件如工序卡、数控刀具卡、刀具明细表、加工工序单等。（5）程序校验 程序编完后，对程序进行校验，一般采用机床空运转方式，来检查机床的动作和 运行轨迹的正确性，以校验程序。2 刀具和切削用量的选择2.1数控机床对刀具的要求为了保证数控机床的加工精度，提高生产率及降低刀具的消耗，在选用刀具时对 刀具提出了很高的要求，如能可靠的断屑，有高的耐用度，可快速调整和更换等。 因此数控机床对刀具的选择应满足以下要求：1适应高速切削要求，具有良好的切削性能为提高生产率和加工高硬度材料的要求，数控机床向
14、着高速度、大进给、高刚性 和大功率发展。中工作进给由Om/min5m/min提高到Om/min15m/min。等规格的数 控车床，其主轴最高转速一般为3000r/min一5000r/min ,2高的可靠性数控机床加工的基本前提之一是刀具的可靠性。3较高的刀具耐用度4. 高精度5. 可靠的断屑及排屑措施6精确迅速的调整7自动快速的换刀8刀具标准化、模块化、通用化及复合化2.2数控加工刀具材料的选择机械加工中常用的刀具材料主要有高速钢、硬质合金、立方氮化硼（CBN）、陶瓷 等。由于重型切削的特点（切削深度大，余量不均，表面有硬化层），刀具在粗加工阶 段的磨损形式主要是磨粒磨损。由于切削温度高，尽管
15、切削速度处于积屑瘤发生区， 但高温可以使切屑与前刀面的接触部位处于液态，减小了摩擦力，抑制了积屑瘤的生 成，所以刀具材料的选择应要求耐磨损、抗冲击，刀具涂层后硬度可达80HRC，具有 高的抗氧化性能和抗粘结性能，因而有较高的耐磨性和抗月牙洼磨损能力。硬质合金 涂层具有较低的摩擦系数，可降低切削时的切削力及切削温度，可以大大提高刀具耐 用度（涂层硬质合金刀片的耐用度至少可提高1倍）等优点，但由于涂层刀片的锋利性、 韧性、抗剥落和抗崩刃性能均不及未涂层刀片，故不适用高硬度材料和重载切削的粗 加工。只有硬质合金刀具适合于重型切削的粗加工。硬质合金分为钨钻类(YG)、钨钻 钛类(YT)和碳化钨类(YW)。加工钢料时，由于金属塑性变形大，摩擦剧烈，切削温度 高，YG类硬质合金虽然强度和韧性较好，但高温硬度和高温韧性较差，因此在重型切 削中很少应用。与之相比，YT类硬质合金刀具适于加工钢料，由于YT类合金具有较 高的硬度和耐磨性，尤其是具有高的耐热性，抗粘结扩散能力和抗氧化能力也很好， 在加工钢料时刀具磨损较小，刀具耐用度较高，因此 YT 类硬质合金是重型加工时较 常用的刀具材料。因此，本次加工选用YG类硬质合金
