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1、 毕业设计用纸目 录摘 要第一章 绪论21.1 课题研究的背景与意义21.2数控加工的发展与现状21.3课题研究的内容3第二章 机械加工工艺过程分析42.1 零件图样分析52.1.1 结构分析52.1.2 精度分析52.1.3 毛坯的选择52.2 定位基准选择62.3工艺路线的拟定72.3.1加工方法的确定72.3.2工艺阶段的划分82.3.3工序的划分82.3.4加工顺序的安排92.3.5制定加工工艺10第三章 数控加工163.1 加工顺序（工步顺序）163.2工艺装备的选择173.2.1机床的选择173.2.2工件的装夹183.2.3刀具183.2.4量具193.3确定工序尺寸193.4确
2、定切削用量213.4.1背吃刀量ae的选择223.4.2进给量F的选择223.4.3切削速度Ve的选择223.5数控加工编程23第四章 总 论26参考文献27致谢28 附录A刀具卡片 附录B工艺卡片 附录C数控加工工序卡 附录D零件图 第一章 绪论1.1 课题研究的背景与意义 随着科技不断的发展和进步，随着社会也不断的在进步，制造也再不断的提高，数控技术的引用呈现出突飞猛进的趋势，特别是在计算机技术飞速发展的同时数控机床也得到了相应的提高。数控机床是现在高精度自动化设备，综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，是典型的机电一体化产品。数控技术也从另一个方面反映出了我们国家
3、的制造业，发展数控机床是当今我们国家机械制造业技术改造的必经之路，是未来自动化工厂的基础。随着数控机床的广泛运用现代企业对零件的精度也有所提高，对于数控技术人才要求也越来越大。作为一名数控专业的大学生，在这三年的学习当中学习到了相关专业的知识进行检测，为了提高自身的数控技术的本领，巩固自己所学习的为以后进入社会工作打下结实的基础，应此，我们要了解数控加工的一些背景与意义。1.2数控加工的发展与现状 进入21世纪,我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入WTO后激烈的市场竞争的压力。从技术层面上来讲,加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关
4、键。 数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受人们关注。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术。另一方面，通过持续的研究，信息技术的深化应用促进了数控机床的进一步提升。 数控机床出现至今的50年，随科技、特别是微电子、计算机技术的进步而不断发展。美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上，技术最先进、经验最多的国家。因其社会条件不同，各有特点。美国的特点是，政府重视机床工业，美国国防部等部门不
5、断提出机床的发展方向、科研任务和提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究“效率”和“创新”，注重基础科研。 数控机床具有以下三大突出的特点：利用二进制数学方式输入，加工过程可任意编程，主轴及进给速度可按加工工艺需要变化，且能实现多座标联动，易加工杂曲面。对於加工对象具有“易变、多变、善变”的特点，换批调整方便，可实现杂件多品种中小批柔性生产，适应社会对产品多样化的需求。但价格较昂贵，需要正确分析其使用的经济合理性。 利用硬件和软件相组合，能实现信息反馈、补偿、自动加减速等功能，可进一步提高机床的加工精度、效率、自动化程度；是以电子控制为主的机电一体化机床，充分发挥了微电子、计算机技术特有的优点
6、，易於实现信息化、智能化、网络化，可较易地组成各种先进制造系统，如FMS、FTL、FA，甚至将来的CIMS，能最大限度地提高工业的生产率、劳动生产率。 1.3课题研究的内容 减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。20世纪7080年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。选用减速器时应根据工作机的选用条件，技术参数，
7、动力机的性能，经济性等因素，比较不同类型、品种减速器的外廓尺寸，传动效率，承载能力，质量，价格等，选择最适合的减速器。减速器是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。通过研究高速轴的加工，如何从毛坯根据图纸要求加工出零件。从毛坯开始，怎样合理的选择毛坯材料，认真读懂零件图纸，查找相关资料，综合分析，确定加工余量，考虑如何装夹，加工顺序的安排，制定零件的加工工艺，选择加工机床，根据不同的精度要求制定要求不同的加工工艺路线，要达到图纸要求的精度，又该经过怎么的加工处理等等。 第二章 机械加工工艺过程分析 图 1.1所示为减速机中的高速轴，此为轴类零件，结构形状复杂，是适合数控车削加工
8、的一种典型零件。加工批量为单件加工，下面就该零件的工艺分析过程进行分析。 图1.1高速轴2.1 零件图样分析2.1.1 结构分析 如图1.1高速轴，此零件由端面、圆柱面、台阶面、顺圆弧面、切槽、键槽面逆圆弧面及倒角等构成。2.1.2 精度分析 如图1.1高速轴：55-00.019 外圆台阶 精度等级为IT6，表面粗糙度0.8m ，55-00.019 轴线与65+0.021 +0.002轴线的圆跳度为0.015550.095外圆台阶 精度等级为IT6，表面粗糙度0.8m ，550.095轴线与65+0.021 +0.002轴线的同轴度为0.02565外圆台阶 自由公差，表面粗糙度12.5m 70
9、-0.012 -0.035 外圆 精度等级为IT7，表面粗糙度0.8m ，70-0.012 -0.035轴线与55-00.019 轴线和65+0.021 +0.002轴线的圆跳度为0.0152X68.5切槽 自由公差，表面粗糙度12.5m 65+0.021 +0.002外圆台阶 精度等级为IT6，表面粗糙度0.8m ，65+0.021 +0.002轴线与550.095轴线的同轴度为0.02562 0 -0.5切槽 精度等级为IT9，表面粗糙度12.5m 54外圆台阶 自由公差，表面粗糙度12.5m 42+0.022 +0.005外圆台阶 精度等级为IT6，表面粗糙度0.8m，42+0.022
10、+0.005轴线与65+0.021 +0.002轴线与550.095轴线的圆跳度为0.01539.5 0 -0.25 切槽 精度等级为IT7，表面粗糙度12.5m 键槽宽12mm、18mm、16mm 精度等级为IT7，表面粗糙度3.2m 2.1.3 毛坯的选择 毛坯选择应考虑的因素有（1）零件材料的工艺性及零件对材料组织和性能的要求。（2）零件的结构形状与外形尺寸。（3）生产纲领的大小。（4）现有的生产条件。 1、零件的材料 零件的材料是合金调质钢40Cr，通常合金调制刚中常加入锰、镍、硼等合金元素，其主要作用是提高钢的淬透性。加入钨、钼、钒、钛等合金元素，起细化晶粒和提高回火稳定性的作用。其
11、中钨、钼还有防止高温回火脆性的作用。 调质钢主要用于制造受力复杂、要求综合力学性能良好的零件。如轴、连杆、齿轮、重要螺栓等。调质钢又分为碳素调质钢和合金调质钢，其中高速轴采用的就是40Cr合金调质钢，40Cr常用于制造中的截面、承受交变载荷的工作。2、毛坯的成型方法 毛坯的种类有铸件、锻件、型材、组合毛坯。 铸件：形状复杂的毛坯，宜采用铸造方法制造。 锻件：锻件有自由锻造锻件和模锻件两种。其中自由锻造锻件，是在各种锻锤压力机上由手工操作而成形的锻件。这种锻件的精度低，加工余量大，生产率不高，且结构要简单，但锻造时不需要专用模具，适用于单件和小批生产，以及大型锻件的生产。模锻件是用一套专用的锻模
12、在吨位较大的锻锤或压力机上锻出的锻件。这种锻件的精度表面质量比自由锻造好，锻造的形状也可复杂一些，加工余量较小。模锻造的材料纤维组织分布比较有利，因而机械强度较高。模锻的生产率也高，适用于产量较大的中小型锻件。模锻后如再予以精压，则锻件的尺寸和形状可获得更高的精度。 型材：型材有热轧和冷拉两种。其中热轧性尺寸较大，精度较低，多用于一般零件的毛坯；冷拉型材尺寸较小，精度较高，多用于毛坯精度要求较高的中小型零件，适宜于自动化加工，多用于批量较大的生产。 组合毛坯：将铸件、锻件、型材或经局部机械加工的半成品组合在一起。3、 毛坯的形状与尺寸现代机械制造的发展趋势之一，是通过毛坯精化使毛坯的形状和尺寸
13、尽量与零件接近，减少机械加工的劳动量，力求实现少，无切削加工。毛坯尺寸和零件尺寸的差值称为毛坯加工余量，毛坯尺寸的公差称为毛坯公差。综上所述毛坯应选择73X720的40Cr的锻件2.2 定位基准选择定位：机械加工时，为使工件的被加工表面获得规定的尺寸和位置要求，确定工在机床或夹具中占有正确的位置过程。 基准：用来确定生产对象(工件）上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据基准的作用不同，可分为两类：设计基准和工艺基准。在设计图样上所采用的基准为设计基准，在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。按其用途不同又可分为定位基准、测量基准、装配基准和工序基准。 定位基准一般是由工艺人员选定的
14、，它对于获得零件加工后的尺寸和位置精度起着重要作用，它选择合理与否，不仅影响加工表面的位置精度，而且对于零件各表面的加工顺序也有很大的影响。定位基准又分为粗基准和精基准。 粗基准的选择 在起始工序中，只能选择未加工的毛坯表面做定位基准，这种基准称为粗基准。选择粗基准时，应重点考虑两个问题：一是保证要加工面有足够而均匀的余量和各待加表面有足够的余量。二是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度。所以我选择73外圆为粗基准。精基准的选择 在最终工序和中间工序，应采用已加工表面定位，这种定位基面称为精基准。选择精基准时，重点是考虑如何减小工件的定位误差、保证工件的加工精度、同时也要考虑装夹工件的方便、夹具结构简单。它一般采用的原则1、基准重合原则 2、基准统一原则 3、自为基准原则 4、互为基准原则 所以采用65轴线作为精基准2.3工艺路线的拟定 拟定工艺路线是指拟定零件加工所经过的有关部门和工序的先后顺序。工艺路线的拟定是工艺规程制定过程中的关键阶段，是工艺规程制定的总设计，其主要包括加工方法的确定、加工顺序的安排、工序集中与分散等内容。2.3.1加工方法的确定 确定加工方法时，一般先根据表面的加工精度和表面粗糙度要求，选定最终加工方法，然后在确定从毛坯表面到最终成形表面的加工路线，即确定加工方案。由于获得同一精度和同一粗糙度的方案有好几种
