【正文】 莈螀袁芀莇蒀肇膆莇薂袀肂莆蚅肅羈蒞螇袈芆蒄蕆蟻膂蒃蕿袆肈蒂螁蠆肄蒁蒁羄羀蒁薃螇艿蒀蚅羃膅葿螈螆肁蒈蕆羈羇薇薀螄芆薆螞罿膂薅襖螂膈薅薄肈肄膁蚆袀 羀膀蝿肆羋腿 蒈衿膄腿薁肄肀羋蚃袇羆芇螅蝕芅芆蒅裊芁芅蚇螈膇芄蝿羄肅芃葿螆罿芃薁羂芇節(jié)蚄螅膃莁螆羀聿莀蒆螃羅荿蚈羈羈莈螀袁芀莇蒀肇膆莇薂袀肂莆蚅肅羈蒞螇袈芆蒄蕆蟻膂蒃蕿袆肈蒂螁蠆肄蒁蒁羄羀蒁薃螇艿蒀蚅羃膅葿螈螆肁蒈蕆羈羇薇薀螄芆薆螞罿膂薅襖螂膈薅薄肈肄膁蚆袀羀膀蝿肆羋腿蒈衿膄腿薁肄肀羋蚃袇羆芇螅蝕芅芆蒅裊芁芅蚇螈膇芄蝿羄肅芃葿螆罿芃薁羂芇節(jié)蚄螅膃莁螆羀聿莀蒆螃羅荿蚈羈羈莈螀袁芀莇蒀肇膆莇薂袀肂莆蚅肅羈蒞螇袈芆蒄蕆蟻膂蒃蕿袆肈蒂螁蠆肄蒁蒁羄羀蒁薃螇艿蒀蚅羃膅葿螈螆肁蒈蕆 羈羇薇薀螄芆薆螞罿膂薅襖螂膈薅薄肈肄膁蚆袀羀膀蝿肆羋腿 蒈衿膄腿薁肄肀羋蚃袇羆芇螅蝕芅芆蒅裊芁芅蚇螈膇芄蝿羄肅芃葿螆罿芃薁羂芇節(jié)蚄螅膃莁螆羀聿莀蒆螃羅荿蚈羈羈莈螀袁芀莇蒀肇膆莇薂袀肂莆蚅肅羈蒞螇袈芆蒄蕆蟻膂蒃蕿袆肈蒂螁蠆肄蒁蒁羄羀蒁薃螇艿蒀蚅羃膅葿螈螆肁蒈蕆羈羇薇薀螄芆薆螞罿膂薅襖螂膈薅薄肈肄膁蚆袀羀膀蝿 肆羋腿蒈衿膄腿薁肄肀羋蚃袇羆芇螅蝕芅芆蒅裊芁芅蚇螈膇芄蝿羄肅芃葿螆罿芃薁羂芇節(jié)蚄螅膃莁螆羀聿莀蒆螃羅荿蚈羈羈莈螀袁芀莇蒀肇膆莇薂袀肂莆蚅肅羈蒞螇袈芆蒄蕆蟻膂蒃蕿袆肈蒂螁蠆肄蒁蒁羄羀蒁薃螇艿蒀蚅羃膅葿螈螆肁蒈蕆羈羇薇薀螄芆薆螞罿膂薅襖螂膈薅薄肈肄膁蚆袀 羀膀蝿肆羋腿 蒈衿膄腿薁肄肀羋蚃袇羆芇螅蝕芅芆蒅裊芁芅蚇螈膇芄蝿羄肅芃葿螆罿芃薁羂芇節(jié)蚄螅膃莁螆羀聿莀蒆螃羅荿蚈羈羈莈螀袁芀莇蒀肇膆莇薂袀肂莆蚅肅羈蒞螇袈芆蒄蕆蟻膂蒃蕿袆肈蒂螁蠆肄蒁蒁羄羀蒁薃螇艿蒀蚅羃膅葿螈螆肁蒈蕆羈羇薇薀螄芆薆螞罿膂薅襖螂膈薅薄肈肄膁蚆袀羀膀蝿 肆羋腿蒈衿膄腿薁肄肀羋蚃袇羆芇螅蝕芅芆蒅裊芁芅蚇螈膇芄蝿羄肅芃葿螆罿芃薁羂芇節(jié)蚄螅膃莁螆羀聿莀蒆螃羅荿蚈羈羈莈螀袁芀莇蒀肇膆莇薂袀肂莆蚅肅羈蒞螇袈芆蒄蕆蟻膂蒃蕿袆肈蒂螁蠆肄蒁蒁羄羀蒁薃螇艿蒀蚅羃膅葿螈螆肁蒈蕆羈羇薇薀螄芆薆螞罿膂薅襖螂膈薅薄肈肄膁蚆袀 羀膀蝿肆羋腿 蒈衿膄腿薁肄肀羋蚃袇羆芇螅蝕芅芆蒅裊芁芅蚇螈膇芄蝿羄肅芃葿螆罿芃薁羂芇節(jié)蚄螅膃莁螆羀聿莀蒆螃羅荿蚈羈羈莈螀袁芀莇蒀肇膆莇薂袀肂莆蚅肅羈蒞螇袈芆蒄蕆蟻膂蒃蕿袆肈蒂螁蠆肄蒁蒁羄羀蒁薃螇艿蒀蚅羃膅葿螈螆肁蒈蕆羈羇薇薀螄芆薆螞罿膂薅襖螂膈薅薄肈肄膁蚆袀羀膀蝿 肆羋腿蒈衿膄腿薁肄肀羋蚃袇羆芇螅蝕芅芆蒅裊芁芅蚇螈膇芄蝿羄肅芃葿螆罿芃薁羂芇節(jié)蚄螅膃莁螆羀聿莀蒆螃羅荿蚈羈羈莈螀袁芀莇蒀肇膆莇薂袀肂莆蚅肅羈蒞螇袈芆蒄蕆蟻膂蒃蕿袆肈蒂螁蠆肄蒁蒁羄羀蒁薃螇艿蒀蚅羃膅葿螈螆肁蒈蕆羈羇薇薀螄芆薆螞罿膂薅襖螂膈薅薄肈肄膁蚆袀 羀膀蝿肆羋腿 蒈衿膄腿薁肄肀羋蚃袇羆芇螅蝕芅芆蒅裊芁芅蚇螈膇芄蝿羄肅芃葿螆罿芃薁羂芇節(jié)蚄螅膃莁螆羀聿莀蒆螃羅荿蚈羈羈莈螀袁芀莇蒀肇膆莇薂袀肂莆蚅肅羈蒞螇袈芆蒄蕆蟻膂蒃蕿袆肈蒂螁蠆肄蒁蒁羄羀蒁薃螇艿蒀蚅羃膅葿螈螆肁蒈蕆羈羇薇薀螄芆薆螞罿膂薅襖螂膈薅薄肈肄膁蚆袀羀膀蝿肆羋腿蒈衿膄腿薁肄肀羋蚃袇羆芇螅蝕芅芆蒅裊 芁芅蚇螈膇芄蝿羄肅芃葿螆罿芃薁羂芇節(jié)蚄螅膃莁螆羀聿莀蒆螃羅荿蚈羈羈莈螀袁芀莇蒀肇膆莇薂袀肂莆蚅肅羈蒞螇袈芆蒄蕆蟻膂蒃蕿袆肈蒂螁蠆肄蒁蒁羄羀蒁薃螇艿蒀蚅羃膅葿螈螆肁蒈蕆羈羇薇薀螄芆薆螞罿膂薅襖螂膈薅薄肈肄膁蚆袀羀膀蝿肆羋腿 蒈衿膄腿薁肄肀羋蚃袇羆芇螅蝕芅芆蒅裊芁芅蚇螈膇芄蝿羄肅芃葿螆罿芃薁羂芇節(jié)蚄螅膃莁螆羀聿莀蒆螃羅荿蚈羈羈莈螀袁芀莇蒀肇膆莇薂袀肂莆蚅肅羈蒞螇袈芆蒄蕆蟻膂蒃蕿袆肈蒂螁蠆肄蒁蒁羄羀蒁薃螇艿蒀蚅羃膅葿螈螆肁蒈蕆羈羇薇薀螄芆薆螞罿膂薅襖螂膈薅薄肈肄膁蚆袀羀膀蝿 肆羋腿蒈衿膄腿薁肄肀羋蚃袇羆芇螅蝕芅芆蒅裊芁芅蚇螈膇芄蝿羄肅芃葿螆罿芃薁羂芇節(jié)蚄螅膃莁螆羀聿莀蒆螃羅荿蚈羈羈莈螀袁芀 蘇州市職業(yè)大學 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計題目 數(shù)控機床零件加工工藝分析設(shè)計 系 機電工程系 專業(yè) 班級 10 數(shù)控一班 姓名 顧君梁 學號 51 指導老師 董老師 20xx 年 11 月 10 日 蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 摘 要 ： 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床不僅在宇航、造船、軍工等領(lǐng)域廣 泛使用，而且也進入了汽車、機床等民用機械制造行業(yè)。同時，由于生產(chǎn)水平的提高，數(shù)控機床的價格在不斷下降，因此，數(shù)控機床在機械行業(yè)中的使用已很普遍。 傳動器是動力的中間傳遞機構(gòu)。它是根據(jù)機械加工工藝的要求，使電子計算機對整個加工過程進行信息處 理與控制，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。雖然數(shù)控機床的種類繁多，但它們的組成部分基本相同，主要包括以下幾個方面。 (二 )數(shù)控裝置 控制裝置是數(shù)控機床的中心環(huán)節(jié)，也叫做計算機數(shù)控（ CNC）裝置。 由圖可知， CNC裝置包含以下幾個部分： 微處理器及其總線 微處理器 (CPU)及其總線 (BUS)是 CNC裝置的核心。 蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 3 頁 共 30 頁 輸入裝置 輸入裝置是把加工程序輸人至計算機的裝置，通?？梢圆捎靡韵氯N方式： (1)紙帶輸入 紙帶輸人方式就是在特制的紙帶上穿孔．用孔的不同位置的組合．構(gòu)成不同的數(shù)控代碼，通過紙帶閱讀機，把紙帶上的代碼轉(zhuǎn)換為計算機可以識別和處理的電信號。 存儲器 存儲器是用來存放 CNC裝置的數(shù)據(jù)、參數(shù)及程序的。 通信接口 現(xiàn)代數(shù)控機床往往都帶有標準數(shù)據(jù)通信接口，以便與編程機及上級計算機聯(lián)接，實現(xiàn)通信功能。伺服系統(tǒng)直接決定了刀具與零件的相對位置，因而伺服系統(tǒng)的性能是決定數(shù)控機床的加工精度的主要因素。也可以來用手動輸入方式將程序輸入 CNC裝置； CNC裝置對程序代碼進行譯碼、寄存和運算，然后為伺服系統(tǒng)提供控制信號，實現(xiàn)對刀具與零件相對運動的控制； 與此同時， CNC裝置提供的信號，還可以實現(xiàn)對機床其它各運動部件的控制與操作，包括主軸變速、工件松 夾、刀具轉(zhuǎn)位以及開關(guān)冷卻液等。數(shù)控機床就是在這種形勢下產(chǎn)生的自動化設(shè)備，它是發(fā)展柔性生產(chǎn)的基礎(chǔ)裝備。 蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 5 頁 共 30 頁 能獲得較高的加工精度 機床加工精度在很大程度上取決于進給傳動的位置精度。 便于加工復(fù)雜形狀的零件 數(shù)控機床能同時控制多個坐標聯(lián)動，可加工其他機床很難加工甚至不可能加工的復(fù)雜曲面。 按照以上特點，數(shù)控機床最適合在單件、小批生產(chǎn)條件下 ，加工下列類型的零件 : （ 1）普通機床難以加工，或雖能加工，但需要復(fù)雜、昂貴的工藝設(shè)備 （ 2）材料昂貴、不允許報廢的零件 （ 3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要多工序加工的零件 （ 4）生產(chǎn)周期要求短的急缺零件 數(shù)控加工技術(shù) 數(shù)控加工技術(shù)簡介 數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的一門新型的發(fā)展十分迅速的高新技術(shù)，它將制造 技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、微電子技術(shù)、監(jiān)控檢測技術(shù)等多種高新建設(shè)傳統(tǒng)的機械加工技術(shù)有效 地結(jié)合起來，成為制造自動化領(lǐng)域最重要的基礎(chǔ)技術(shù)。 蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 6 頁 共 30 頁 加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定 數(shù)控加工的尺寸精度通常在 ～ 之間，日 前最高的尺寸精度可達士 ，不受零件形狀復(fù)雜程度的影響，加工中消除了操作者 的人為誤差，提高了同批零件尺寸的一致性，是產(chǎn)品質(zhì)量保持穩(wěn)定。另一方面是數(shù)控機床的運動速度 高，空行程時間短。 高精度化 以加工中心為例．其主要精度指標 —— 直線坐標的定位精度和重復(fù)定位精度都有了明顯的提高：定位精度由土 5um／ m提高到土 (～ 3)um／ m，重復(fù)定位精度由土 2um提高到土 1um。 蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 7 頁 共 30 頁 智能化 在現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中，引進了自適應(yīng)控制這種智能化技術(shù)。實際加工中，很難選擇最佳參數(shù)進行切削?！叭钡膶崿F(xiàn)，不僅便于組織開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，而且也提高了機床的質(zhì)量和運行的可靠性，并便于用戶的維修和保養(yǎng)。但必須有編程前的數(shù)控工藝做必要準備工作和編程后的善后處理工作。 對零件圖形進行必要的數(shù)學處理。 首件試加工與現(xiàn)場問題處理。 CAM(Computer Aided Manufacturing— 計算機輔 助制造 )是從 APT 開始的。 CAD／ CAM 技術(shù)推動了幾乎一切領(lǐng)域的設(shè)計革命， CAD 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平已成為衡量一個國家科技現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志之一。含碳量小于 2%的鐵碳合金稱為鋼，含碳量大于 2%的稱為鐵?；诣T鐵常用作機架或殼座。結(jié)構(gòu)鋼可用于加工機械零件和各種工程結(jié)構(gòu)。碳素鋼的性能主要取決于含碳量，含碳量越多，其強度越高，但塑性越低。低碳鋼的含碳量低于%，其強度極限和屈服極限較低，塑性很高，可焊性好，通常用于制作螺釘、螺母、墊圈和焊接件等。合金結(jié)構(gòu)鋼是在碳鋼中加入某些合金元素冶煉而成。加入不同的合金元素可改變鋼的機械性能并具有各種特殊性質(zhì)。 表 31 是常用的金屬材料的機械性能。零件在工作中有可能發(fā)生磨損之處，要提高其表面硬度，以增強耐磨性，應(yīng)選擇適于進行表面處理的淬火鋼、滲碳鋼、氮化鋼。此 外還應(yīng)考慮加工成本及維修費用。因其加工精度并不高，因此采用：滾齒 — 齒端加工 齒面熱處理 修正內(nèi)孔的加工方案。因其結(jié)構(gòu)簡單，故只需先鉆孔后車削即可。本課題所設(shè)計的箱體采用鑄鐵 HT200，因為鑄鐵具有較好的耐磨性、鑄造性、切削性和減振性，且成本低廉。因此，采用淬火 3545HRC。按結(jié)構(gòu)形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等，其中階梯傳動軸應(yīng)用較廣，其加工工藝能較全面地反映軸類零件的加工規(guī)律和共性。 相互位置精度 包括內(nèi)、外表面、重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。 軸類零件的材料、毛坯及熱處理 軸類零件的材料 軸類零件材料 常用 45 鋼，精度較高的軸可選用 40Cr、軸承鋼 GCr1彈簧鋼 65Mn，也可選用球墨鑄鐵；對高速、重載的軸，選用 20CrMnTi、 20Mn2B、 20Cr 等低碳合金鋼或 38CrMoAl 氮化鋼。 調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學性能。因此，采用淬火 3545HRC。 因為本課題所要加工的軸形狀較簡單，采用通用夾具即可，因此選用三角卡盤。 其次在選用刀具時還應(yīng)注意以下幾點： 在數(shù)控機床上銑削平面時，應(yīng)采用鑲裝可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片的銑刀。 高速鋼立銑刀多用于加工凸臺和凹槽，最好不要用于加工毛坯面，因為毛坯面有硬化層和夾砂現(xiàn)象，刀具會很快被磨損。 精度要求較高的凹槽加工時，可以采用直徑比槽寬小一些的立銑刀，先銑槽的中間部分，然后利用刀具半徑補償功能銑削槽的兩邊，直到達到精度要求為止。 量具的選擇 單件、小批生產(chǎn)應(yīng)廣泛采用通用量具，如游標卡尺、百分尺和千分表等；大批、大量生產(chǎn)應(yīng)采用極限量塊和高效的專用檢驗夾具和量儀等。這些條件決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。在選擇切削用量時要充分保證刀具能加工完一個零件，或保證刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于半個工作班的工作時間。 蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 17 頁 共 30 頁 表 41 為車削加工時的選擇切削條件的參考數(shù)據(jù) 已 知工件的材料為 45 鋼，刀具材料為硬質(zhì)合金。邊 b. 確定進給量 f。粗車時機床主軸轉(zhuǎn)速為 n＝ dvcπ1000 ＝ 1221000??＝ 1214r/min 精車為了保證工件表面粗糙度，采用恒線速切削。計算機床主軸轉(zhuǎn)速為 1214－ 1946 r/min。其中最高轉(zhuǎn)速計算為： n＝ dvcπ1000 ＝ 1001000??＝ 2123r/min 刀具及切削參數(shù)如下： 圖 42 圖 43 蘇州市職業(yè)大學機電工程系畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 19 頁 共 30 頁 進給路線的確定 在數(shù)控機床加工過程中，進給路線的確定是非常重要的，它與工件的加工精度和粗糙度直接相關(guān)。 車削進給路線泛指刀具從對刀點（或機床固定原點）開始運動起，直至返回該點并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具切入、切出等非切削空行程。切削進給路線為最短，可有效地提高生產(chǎn)效率，降低刀具的損耗等。 下面是銑削中幾種常見的走刀路線。 加工順序的確定 主軸加工順序安排如下： 外圓表面左右兩端的粗加工（以頂尖孔定位）→外圓表面左右兩端的精加工（以頂尖孔定位）→攻螺紋→軸上鍵槽的銑削→淬火→精磨。但這些表面也不能放在主要表面精加工后，以防在加工非主要表面過程中損傷已精加工過的主要表面。工序間的加工余量的選擇