【正文】 緒論進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，隨著計算機技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正不斷朝著高速化、高精度復(fù)合化、智能化及信息網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，從而提高所加工零件精度，提高生產(chǎn)效率、節(jié)約加工成本。數(shù)控加工技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)與核心，數(shù)控加工技術(shù)的普及將使現(xiàn)代制造技術(shù)產(chǎn)生巨大變革，數(shù)控化更是一個國家制造現(xiàn)代化的一個重要標(biāo)志。這次畢業(yè)設(shè)計我選的課題是階梯軸雙配合件的數(shù)控車削加工。它突出了數(shù)控加工的特點及零件加工過程中的工藝性特點。自己利用設(shè)備執(zhí)行零件的實體加工，加工出合格的零件。綜合用了三年所學(xué)的專業(yè)知識：《機械制圖》、《AUTO CAD》、《CACX電子圖板》、《數(shù)控編程》、《數(shù)控加工工藝》、《機械制造基礎(chǔ)》等，還運用了我們所學(xué)的基礎(chǔ)知識如：計算機、英語等，等多門學(xué)科理論進(jìn)行知識的鞏固 ，又能鍛煉自己的實際動手操作能力，了解刀具的材料、特點、以及如何選用刀具等一系列問題。這不僅學(xué)到了理論知識,還將理論運用在了實際加工當(dāng)中，將理論與實踐有機的結(jié)合在一起。 1概述數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過數(shù)控加工程序的運行，可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成型表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。車削中心與數(shù)控車床的主要區(qū)別是車削中心具有動力刀架和C軸功能，可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，如法蘭盤內(nèi)外圓、端面及圓周均布的通孔或臺階孔的加工，同時還可以加工變節(jié)距變徑螺紋、端面凸輪槽、交叉槽等，等別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。工藝分析是數(shù)控車削加工的前期工藝準(zhǔn)備工作。工藝制定的合理與否，對程序編制、機床的加工效率和零件的加工精度都有重要的影響。因此，應(yīng)遵循一般的工藝原則并結(jié)合數(shù)控車床的特點，認(rèn)真而詳細(xì)地制定好零件的數(shù)控加工工藝。2數(shù)控加工工藝分析 毛坯的選擇軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛胚形式。對于外圓直徑相差不大的軸一般以棒料為主。45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能。下料的零件毛胚尺寸為外形件110mmФ50mm。所配合軸的階梯孔和螺紋孔的毛呸尺寸分別為50mmФ50mm、30 mmФ50。 加工余量的分析加工余量是指加工過程中從加工表面切除金屬層的厚度。加工余量的大小對零件的加工質(zhì)量和制造的經(jīng)濟性有較大的影響。余量過大會浪費原材料及機械加工的工時，增加機床、刀具及能源的消耗；余量過小則不能消除上工序留下的各種誤差、表面缺陷和本工序的裝夾誤差，容易造成廢品。因此，應(yīng)根據(jù)影響余量大小的因素合理地確定加工余量。，精車完成。 加工精度分析 通過上述分析，采取以下幾點工藝措施，該零件最高精度等級為IT（7）級，該零件公差值只偏向一邊，故編程時不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。，,。 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)是工件在定位時所依據(jù)的基準(zhǔn)。它的選擇原則是：盡量選擇零件上的設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)；考慮到本課題的加工零件均是棒料類，所以定位基準(zhǔn)就是軸心線與零件右端面的相交點。3設(shè)備的選擇 機床的選擇根據(jù)我院現(xiàn)有的數(shù)控機床及加工的對象來分析，我院的數(shù)控機床都能完成對此零件的加工。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和精度以及加工的難易程度等條件來選擇數(shù)控設(shè)備的型號，由于該零件由圓柱、圓弧等組成。形狀也比較簡單，我院的數(shù)控機床以均可以進(jìn)行加工，但是考慮到該零件的表面粗糙度和加工精度有一定的要求，綜上幾點考慮結(jié)合學(xué)校數(shù)控加工室的條件，特選用FANUC－0i系統(tǒng)重慶第二機床廠生產(chǎn)的數(shù)控機床進(jìn)行零件程序編制與加工，機床牌號為C2—6136HK。 設(shè)備的介紹我院數(shù)控機床型號為C2—6136HK是由重慶第二機床廠生產(chǎn)的，機床為360750 CNC LATHE。主軸的轉(zhuǎn)速范圍在50—2000r/min，電壓為3380V 電源頻率為50HZ，系統(tǒng)為FANUC，具有較高可操作性，功能齊全和加工精度好的優(yōu)點。 夾具的選擇確定裝夾方案時，要根據(jù)已選定的加工表面和定位基準(zhǔn)來確定工件的定位與夾持，并選擇合理的夾具。夾緊機構(gòu)和其它元件不得影響進(jìn)給，加工部位要敞開，要求夾持工件后夾具等一些組件不能與刀具運動發(fā)生干涉。必須保證最小的夾緊變形，工件加工時切削力大，需要的夾緊力也大，但不能把工件夾變形。因此，必須慎重考慮夾持時的支撐點、定位點和夾緊點。夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，對形狀簡單的單件小批量生產(chǎn)的零件可以選用通用夾具。夾具應(yīng)便于與機床工作臺及工件定位表面間的定位元件連接。由于該零件材料是45鋼一般不會產(chǎn)生夾緊變形，零件尺寸小、結(jié)構(gòu)和形狀比較簡單，不需要用專用夾具，所以只需要用三爪定位卡盤和一輔助裝夾的墊片。由于三爪卡盤具有自動定心功能，最終選擇夾具31如圖所示：圖31三爪卡盤4量具與冷卻液的的選擇 量具的選擇在數(shù)控車削加工工件中，為了確保工件的尺寸精度，必須選擇正確的測量工具，量具種類很多，但不同的工件采用不同的量具作為測量工具。但在數(shù)控車削外圓中多采用千分尺和游標(biāo)卡尺作為測量工件的量具。由于游標(biāo)卡尺是一種通用量具使用方便的特點。對一般精度高的零件選用千分尺。 冷卻液的選擇由于在切削加工過程在，被切削層金屬的變形、切屑與刀具前面的摩擦和工件與刀具后面的摩擦要產(chǎn)生大量的熱——切削熱。由于熱長冷縮的原理，工件和刀具吸收了一部分的熱量后，工件和刀具會產(chǎn)生變形，最終影響加工精度。如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞——造成“燒刀”的現(xiàn)象。為了提高加零件的精度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過程中必須使用冷卻液對工件和刀具進(jìn)行冷卻，以避免造成“燒刀”的現(xiàn)象和零件精度的影響。表41冷卻液主要成分及作用冷卻液名稱主要成分主要作用水溶液水、防銹添加劑冷卻乳化液水、油、乳化劑冷卻、潤滑、清洗切削油礦物油、動植物油、極壓油添加劑或油性潤滑該工件材料為45鋼，為了避免刀具與工件摩擦產(chǎn)生大量熱影響工件精度，在加工時主要是以冷卻為主，多采用乳化液作為冷卻液。乳化液是通過乳化添加劑形成的切削油和水溶液的混合物。通常是由一定比例的油和乳化劑制成的乳化膏。其性能介于水溶液和切削油之間，使用時根據(jù)需要將乳化膏按重量稀釋成一定濃度的水溶液。低濃度的乳化液主要起冷卻作用，用于粗加工和磨削加工；高濃度的乳化液主要起潤滑作用，用于精加工。5圓錐螺紋配合件一的工藝方案 零件圖分析此零件為45鋼，由于結(jié)構(gòu)、尺寸的實際加工需要需多次裝夾，由端面、圓柱、斜面、圓弧面、球面、螺紋、槽、內(nèi)孔等表面組成，該零件圖為數(shù)控回轉(zhuǎn)體車削零件。如圖51示。圖51件一零件圖數(shù)控車床加工工藝設(shè)計是在制定了工藝路線的基礎(chǔ)上兼顧考慮程序編制的要求，安排數(shù)控車床工序的具體內(nèi)容和工步順序。工序內(nèi)容：加工中使用的刀具較多時，為了減少換刀次數(shù)，縮短輔助時間，可以將一把刀具所加工的內(nèi)容安排在一個工序（或工步）中。按照工件加工表面的性質(zhì)和要求，先進(jìn)行零件表面的粗加工，然后進(jìn)行零件表面的精加工。按照從簡單到復(fù)雜的原則，先加工簡單一端，再加工復(fù)雜的一端。 工藝分析零件材料為45鋼料,該零件由外螺紋、