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1、前 言数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。 我国数控车床从20世纪70年代初进入市场，至今通过各大机床厂家的不懈努力，通过采取与国外著名机床厂家的合作、合资、技术引进、样机消化吸收等措施，使得我国的机床制造水平有了很大的提高，其产量在
2、金属切削机床中占有较大的比例。目前，国产数控车床的品种、规格较为齐全，质量基本稳定可靠，已进入实用和全面发展阶段。 根据不同的市场定位和需求，数控车床可分为经济型数控车床和全功能型数控车床。下面结合宝鸡机床厂数十年研制和生产数控车床的经验和实践，谈谈我国数控车床在结构方面的现状及今后数控车床的整体发展趋势。 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。当前数控车床呈现以下发展趋势。1. 高
3、速、高精密化、高速、精密是机床发展永恒的目标。随着科学技术突飞猛进的发展，机电产品更新换代速度加快，对零件加工的精度和表面质量的要求也愈来愈高。为满足这个复杂多变市场的需求，当前机床正向高速切削、干切削和准干切削方向发展，加工精度也在不断地提高。另一方面，电主轴和直线电机的成功应用，陶瓷滚珠轴承、高精度大导程空心内冷和滚珠螺母强冷的低温高速滚珠丝杠副及带滚珠保持器的直线导轨副等机床功能部件的面市，也为机床向高速、精密发展创造了条件。数控车床采用电主轴，取消了皮带、带轮和齿轮等环节，大大减少了主传动的转动惯量，提高了主轴动态响应速度和工作精度，彻底解决了主轴高速运转时皮带和带轮等传动的振动和噪声
4、问题。采用电主轴结构可使主轴转速达到10000r/min以上。直线电机驱动速度高，加减速特性好，有优越的响应特性和跟随精度。用直线电机作伺服驱动，省去了滚珠丝杠这一中间传动环节，消除了传动间隙(包括反向间隙)，运动惯量小，系统刚性好，在高速下能精密定位，从而极大地提高了伺服精度。直线滚动导轨副，由于其具有各向间隙为零和非常小的滚动摩擦，磨损小，发热可忽略不计，有非常好的热稳定性，提高了全程的定位精度和重复定位精度。通过直线电机和直线滚动导轨副的应用，可使机床的快速移动速度由目前的1020m/mim提高到6080m/min，甚至高达120m/min。2. 高可靠性。数控机床的可靠性是数控机床产品
5、质量的一项关键性指标。数控机床能否发挥其高性能、高精度和高效率，并获得良好的效益，关键取决于其可靠性的高低。3. 数控车床设计CAD化、结构设计模块化。随着计算机应用的普及及软件技术的发展，CAD技术得到了广泛发展。CAD不仅可以替代人工完成繁琐的绘图工作，更重要的是可以进行设计方案选择和大件整机的静、动态特性分析、计算、预测及优化设计，可以对整机各工作部件进行动态模拟仿真。摘要数控技术是制造自动化的关键基础,是现代制造装备的灵魂核心,是国家工业和国防工业现代化的重要手段,关系到国家战略地位,体现国家综合国力水平,其水平的高低和数控装备的拥有量的多少是衡量一个国家工业现代化的重要标志。通过对零
6、件的加工过程分析设计，以提高数控加工的效率，提高数控加工的精度，以期对未来的数控发展、研究、探讨提供基础的理论借鉴。AbstractNC manufacturing automation technology is the key basis, is the soul of modern manufacturing equipment core is the countrys modern industry and the defense industry an important means of a bearing on the state strategic position, the
7、level of Chinas overall national strength, its level and the level of CNC equipment with the number is a measure of a country an important indicator of industrial modernization. Through parts of the design process to improve the efficiency of CNC Machining, CNC Machining improve the accuracy with a
8、view to the future of NC development, a study on the theory provide the basis for reference.关键词数控加工工艺过程；加工工序；加工方案；数控机床；自动编程技术KeywordsNC machining process； processes；processing program； CNC machine tools； automatic programming technology目 录引言1摘要2关键词2一、零件分析4二、工艺分析6三、工艺过程及卡片6四、加工工序及卡片8五、有关编程尺寸的计算和程序13六
9、、零件程序15参考文献16致谢16数控车床零件加工设计目的：1、能对数控车床零件进行加工工艺分析，制定有关卡；2、掌握常见数控车削零件的编程，并能运用有关编程软件对复杂零件进行自动编程；3、掌握数控车床日常保养与维护。一、零件分析装配图此零件为45 毛坯为模锻件硬度为HRC2636 为中批量 生产类型产品 技术要求： 1、中批量生产条件编程2、不准用砂布及锉刀等修饰表面 3、未注倒角1x45,粗糙度3.2,未注公差尺寸按GB1804-M 5、端面允许打中心孔6、工件1毛坯尺寸100x75，工件2的毛坯尺寸120x75。二、工艺分析1技术要求分析零件1由径内孔50的外圆柱面，56+0.035 0
10、的外圆柱面，58,宽20+0.080 0.030的外环切槽，42的内环切槽，角度为7.6 的椎孔40+0.045 0的内孔，66+0.035 0的外圆柱面等构成。零件2左端由40-0.02 -0.04的外圆面，42.422的外圆面，3X1的外环槽，70+0.050 +0.020的左端面，右端由R8的圆弧，3XC1和3X2的两个外环槽，560.020的外圆面，380.1的外圆面和M33X1.5的螺纹组成。该零件结构复杂，加工表面比较多，而且精度要求很高，适合于数控车床加工。2定位基准 零件先在铣端面打中心孔机床上完成两端面及中心孔的加工，为下道工序提供了定位基准。零件1先左端车之后，再以车的外圆
11、及端面为精基准，然后再加工右端的各部以及加工内腔和内槽零件2先车左端和槽之后，上道加工有面为基准再加工右端各部及槽，最后切螺纹。3加工方案的拟定零件1 两端面和中心孔 铣端面钻中心孔 左端外圆各部 粗车精车 右端外圆及圆弧 粗车精车 环槽 车 内孔及锥面 钻孔精镗 内槽 车零件2 两端面和中心孔 铣端面钻中心孔 左端外圆及锥面 粗车精车环槽 车右端外圆及锥面 粗车精车环槽 车 螺纹 车4加工设备的选择铣端面打中心孔采用铣端面打中心孔机床，钻孔在摇臂钻床钻孔，零件1、2其余外圆及锥面、环槽、内孔及螺纹，都在数控车床上加工。三、工艺过程及卡片加工表面的尺寸精度和形状精度。对于件156+0.035
12、0的小外圆面 580.1的中外圆面 66+0.035 0的大外圆面，外环槽的尺寸时性精度要求是20右端面直径尺寸 70+0.050 -0.020 ， 58外圆左端面到外环槽左端面的尺寸要求250.03。各加工表面之间以及加工表面与不加工表面这之间相对位置精度。件1R18与件2部分的衔接应有间隙在0.05-0.15之间面A相对于面B的跳度0.02。件1与件2有同轴度要求，且同轴度的尺寸公差为0.15。加工表面粗糙度以及表面质量方面的其它要求。件1外表面和内孔表面各部的粗糙度为1.6，外圆面50的表面粗糙度为3.2。加工余量的选择影响加工余量大小的因素：加工余量的大小对于工件的加工质量生产效率和生
13、产成本均有较大影响。加工余量过大，不仅增加机械加工的劳动量，降低成了生产率，而且增加材料、工具和电子消耗，加工成本增高。零件1 零件名称零件材料毛坯种类毛坯硬度毛重净重车型45模锻件棒料2636HRC工序号工序名称设备名称夹具进给量（mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）冷却液1铣端面打中心孔铣端面打中心孔机床随机夹具9018030012005047.12粗精车左端外圆数控车床随机夹具10060056.1103乳化液3钻孔摇臂钻床专用夹具111.218013.574粗精车右端外圆各部数控车床随机夹具10060056.1103乳化液5精镗孔数控车床随机夹具10080080乳化液6切环槽数控车床随机夹具3030040乳化液零件2零件名称零件材料毛坯种类毛坯硬度毛重净重车型45模锻件2636HRC工序号工序名称设备名称夹具进给量（mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）冷却液1铣端面打中心孔铣端面打中心孔机床随机夹具9018030012005047.12粗精车左端外圆及锥面数控车床随机夹具10060056.1103乳化液3切环槽数控车床随机夹具3030040乳化液4粗精车右端外圆各部数控车床随机夹具10060056.1103乳化液5切环槽数控车
