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1、需要购买对应CAD图纸 咨询QQ:414951605目 录中文摘要及关键词错误!未定义书签。1.前言41.1数控车床加工概述41.2数控车削加工特点41.3数控车削的主要应用52.加工工艺路线的确定62.1 分析零件图样62.1.1零件图样62.1.2精度分析72.1.3表面粗糙度72.2毛坯的选择72.3工艺分析82.3.1 确定装夹方案82.3.2 制定加工方案及加工路线82.3.3刀具的选用92.3.4确定加工参数92.4工艺卡片的制定92.4.1制定加工工艺卡92.4.2数控加工工艺卡103.编写加工程序10结 论13谢 辞14参考文献15附表 切削速度参考表16附图 零件图17摘要：
2、随着科技的不断发展，数控技术在企业中发挥越来越重要的作用。数控加工制造技术正逐渐得到广泛的应用，对零件进行编程加工之前，工艺分析具有非常重要的作用。本设计通过对典型的数控车床轴类零件工艺特点、数控加工工艺的分析，给出了对于一般零件数控加工工艺分析的方法，设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点。设计说明书以葫芦轴零件为例，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和切削用量等，编写加工零件的程序。按照说明书要求将加工出零件，并对零件自检数据进行分析，说明在加工过程中应注意的事项。对于提高制造质量、实
3、际生产具有一定的指导意义。关键词：葫芦轴；数控加工；工艺分析；刀具；切削用量；加工程序葫芦轴零件的车削加工工艺分析及数控编程1.前言制造业是将可用资源（包括物料、能源等）通过相应过程转化为可供人们使用的工业品或生活消费品的产业，是我国国民经济的支柱。国际生产工程学会认为，制造业涉及制造工业中产品设计、物资选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工作。在这个大制造的概念下，制造包括了产品整个生命周期过程。因而先进的制造技术从广义上而言包括了现代的设计理论和方法、先进的加工技术、先进的制造自动化技术和先进的生产管理模式。而数控加工技术正是先进的制造自动化技术最
4、核心的技术之一，它的出现给传统的制造技术带来了革命性变化。1.1数控车床加工概述现代数控车床是综合应用计算机、自动控制、自动检测以及精密机械等高新技术的产物，是典型的机电一体化产品，是完全新型的自动化机床。数控车床是车削加工功能较全的数控机床。它可以把车削、铣削、螺纹加工、钻削等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。数控车床没有旋转刀架和旋转刀盘，在加工过程中由程序自动选用刀子具和更换刀位。采用数控车床进行加工可以大大提高产品质量，保证加工零件的精度，减轻劳动强度，为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用，提高企业产品的竞争能力。数控加工与普通机械加工有很大的不同。数控机床加工前，我
5、们要把原先在通用机床上加时需要操作人员考虑和决定的操作内容及动作，例如，工步的划分与顺序、走刀路线、位移量和切削参数等，按规定的数码形式编成程序，记录在数控系统存储器或磁盘上，它们是实现人与机器联系起来的媒介物。加工时，控制介质上的数码信息输入 数控机床的控制系统后，控制系统对输入信息进行运算与控制，并不断地向直接指挥机床运动的机电功能转换部件机床的伺服机构发送脉冲信号，伺服机构对脉冲信号进行转换和发大处理，然后由传动机构驱动机床按所编程序进行运动，就可以自动加工出所要求的零件形状。不难看出，实现数控加工的关键在编程。但光编程还不行，数控加工还包括编程前必须要做的一系列准备工作及编程后的善后处
6、理工作。1.2数控车削加工特点（1）适应能力强，适用于多品种、小批量零件的加工在传统的自动或半自动车床加工一个新零件，一般需要调整机床或机床附件，以使机床适应加工零件的要求；而使用数控车床加工不同零件时，只需要重新编制或修改加工程序（软件）就可以迅速达到加工要求，大大缩短了更换机床硬件的技术准备时间，因此适用天多品种、单件或小批量加工。（2）加工精度高，加工质量稳定由于数控机床集机、电等高新技术为一体，加工精度普遍高于普通机床。数控机床的加工过程是由计算机根据预先输入的程序进行控制的，这就避免了因操作者技术水平的差异而引起产品质量的不同。对于一些具有复杂形状的工件，普通机床是几乎不可能完成，而
7、数控机床只是编制较复杂的程序就可以达到目的，必要时还可以用计算机辅助编程或计算机辅助加工。另外数控机床的加工过程不受体力、情绪变化的影响。（3）减轻劳动强度，改善劳动条件数控机床的加工，除了装卸零件、操作键盘、观察机床运行外，其他机床动作都是按加工程序要求自动、连续地进行切削加工，操作者不需进行繁重的重复手工操作。所以普通机床需要人工全过程进行手工操作，包括工件装夹、切削进给等；而数控车床加工时，编制好程序后，只需装夹工件，大大降低了劳动强度。（4）具有较高的生产率和较低的加工成本机床生产率主要是指加工一个零件所需要的时间，其中包括机动时间和辅助时间。数控车床的主轴转速和进给速度变化范围很大，
8、并可无级调速，加工时可选用最佳的切削速度和进给速度，可实现恒转速和恒切速，以使切削参数最优化，这样就大大提高了生产率，降低了加工成本，尤其对大批量生产的零件，批量越大，加工成本越低。1）批量生产。对于批量生产，特别是大批量生产，在保证加工质量的前提下要突出加工效率和加工过程的稳定性，其加工工艺与单件、小批量不同。例如，夹具选择、进给路线安排、刀具排列位置和使用顺序都有仔细斟酌。2）单件生产。与指生产相对的是单件生产。单件生产的最大特点是要保证一次合格率，物别是具有复杂形状和高精度要求的工件。在单件生产中合格率相比，效率退居其次。单件生产所使用的数控工艺在进给路线、刀具安排、换刀点设置等方面不同
9、于生产。与批量生产相比，单件生产要避免过长的生产准备时间。1.3数控车削的主要应用数年车削是数控加工中用的最多的加工方法之一。由于数控车床具有加工精度高、能作直线和圆弧插补以及加工过程中能自动变速的特点，因此，其工艺范围较普通机床宽的多，下面几种零件最适全数控车削加工。（1）精度要求较高的回转体零件由于数控车床刚性好，制造和对刀精度高，以及能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，所以能加工尺寸精度较高的零件。在有些场合可以以车代磨，此外，数控车削的刀具运动是通过高精度插补运算和伺服驱动来实现的，再加上机床的性好和制造精度高，所以它能加工对母线直线度、圆度、圆柱度等形状精度要求高的零件。对于圆弧以
10、及其他曲线轮廓，加工出的形状与图样上所要求的几何形状的接近度比用仿形车床要高得多。数控车削对提高位置精度还特别有效。不少位置精度要求高的零件用普通车床车削时，因机床制造精度低、工件装夹次数多而达不到要求，只能在车削后用磨削或其他方法弥补。（2）表面粗糙度要求较高的回转体零件数控车床具有恒线速切削功能，能加工出表面粗糙度值小而均匀的零件。在材质、精车余量和刀具已定的情况下，表面的粗糙度取决于进给量和切削速度。在普通车床上车锥面和端面时，由于转速恒定不变，致使数控车床的恒线速功能，就可选用最佳线速度来切削锥面和端面，使车削后表面度值既小又一致。数控车削还适合于车削各部位表面粗糙度要求不同的零件。粗
11、糙度值要求大的部位选用大的进给量，要求小的部位选用小的进给量。（3）表面形状复杂的回转体零件由于数控车床具有直线和圆弧插补功能，所以可以车削由任意直线和曲线组成形状复杂的回转体零件。组成零件轮廓的曲线可以是数学议程式描述的曲线，也可以是列表曲线。对于由直线和圆弧组成轮廓，直接析直线或圆弧去逼近，然后再利用直线或圆弧插补功能进行插补切削。（4）带特殊螺纹的回转体零件普通车床所能车削的螺纹相当有限，它只能车等导程的直锥面米制、英制螺纹，而且一台车床只能限定加工若干中导程。数控车床不但能车削任何等导程的直、锥和端面螺纹，能车增导程、减导程，以及要求等导程与变导程之间滑过渡的螺纹。车床车削螺纹时，主轴
12、转向不必像普通机床那样交替变换，它可以一刀又一刀不停顿地循环，直到完成，所以它车螺纹的效率很高。数控车床可以配备精密螺纹切削功能，再加上一般采用硬质合金成型刀片，以及可以使用较高的转速，所以车削出来的螺纹精度高、表面粗糙度值小。2.加工工艺路线的确定2.1 分析零件图样2.1.1零件图样零件图样如图2.1所示，图中有不清晰之处请参见附图。零件包括圆柱面、圆弧面、端面、两个沟槽、切断等加工。图2.1 零件图2.1.2精度分析本课题零件精度要求较高的尺寸有外圆40mm、16mm、长度18mm、121mm等。2.1.3表面粗糙度本课题零件中，加工后的外圆40mm、16mm表面粗糙度要求为Ra1.6u
13、m,切槽与其他表面的粗糙度为Ra3.2um.2.2毛坯的选择毛坯材料选用45号钢。45号钢，是GB中的叫法，JIS中称为：S45C，ASTM中称为1045，080M46,DIN称为：C45。45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板、梢子、导柱等，但须热处理。45号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42-HRC46。所以如果需要表面硬度，又希望发挥45号钢优越的机械性能，常将45号钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。（1）45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62）为合格
14、。实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58）。（2）45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质加表面淬火提高零件表面硬度。渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质加表面淬火高。其表面含碳量0.8%1.2%，芯部一般在0.1%0.25%（特殊情况下0.35%）。经热处理后，表面可以获得很高的硬度（HRC58-HRC62），芯部硬度低，耐冲击。如果用45号钢渗碳，淬火后芯部会出现硬脆的马氏体，失去渗碳处理的优点。现在采
15、用渗碳工艺的材料，含碳量都不高，到0.30%芯部强度已经可以达到很高，应用上不多见。0.35%从来没见过实例，只在教科书里有介绍。可以采用调质加高频表面淬火的工艺，耐磨性较渗碳略差。GB/T6991999标准规定的45号钢推荐热处理制度为850正火、840淬火、600回火，达到的性能为屈服强度355MPa。GB/T6991999标准规定的45号钢抗拉强度为600 MPa，屈服强度为355 MPa，伸长率为16%，断面收缩率为40%，冲击功为39J。综合上述45号钢的优越机械性能，及其广泛用于机械制造的特点，所以毛坯黑选用45号钢。根据图纸所示零件特点以及尺寸，毛坯尺寸为45mm棒料。2.3工艺分析2.3.1 确定装夹方案由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。装夹方式：采用三爪自定心卡盘夹紧定位。2.3.2 制定加工方案及加工路线根据工件形状及加工要求，选用数控车床进行本工件的加工。数控系统选用FANUC-Oi。此为轴类零件，毛坯为棒料，考虑到既要编程简单，又要提高加工效率，此零件可先用G71编程加工出圆柱部分，再用G73编程加工出圆弧内凹部分，切槽穿插在其中加工。加工路线如图2.2所示。图2.2 进给路线图2.3.3刀具的选用根据加工内容，可用93外圆车刀、B=3mm切断刀，2中刀具的
