【正文】 擴(kuò)大、深化所學(xué)知識的目的 ,培養(yǎng)和提高了綜合分析問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)新能力。在刀具材料和結(jié)構(gòu)的支持下，從單一的刀具切削高速 加工，發(fā)展到機(jī)床加工全面高速化，如數(shù)控機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速從每分鐘幾千轉(zhuǎn)發(fā)展到幾萬轉(zhuǎn)、幾十萬轉(zhuǎn)；快速移動(dòng)速度從每分鐘十幾米發(fā)展到幾十米和超過百米；換刀時(shí)間從十幾秒下降到 10 秒、 3秒、1秒以下，換刀速度加快了幾倍到十幾倍。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 數(shù)字化控制技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段 :數(shù)字化控制技術(shù)對機(jī)床單機(jī)控制；集合生產(chǎn)管理信息形成生產(chǎn)過程自動(dòng)控制；生產(chǎn)過程遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無人化工廠的智能化新階段。信息化技術(shù)在制造系統(tǒng)上的應(yīng)用， 發(fā)展成柔性制造單元和智能網(wǎng)絡(luò)工廠，并進(jìn)一步向制造系統(tǒng)可重組的方向發(fā)展。在自動(dòng)編程中更需要確定詳細(xì)的各種工藝參數(shù)。特別是對于高精度零件的加工，這一影響是絕對不可忽視的。 數(shù)控加工的步驟 必須利用設(shè)計(jì)前一 到二周的時(shí)間研究設(shè)計(jì)計(jì)劃和任務(wù)書，了解產(chǎn)品的工藝性和公差等級，在初步明確設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，可以步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的論證。等規(guī)格的數(shù)控車床，其主軸最高轉(zhuǎn)速一般為 3000r/min— 5000r/min , 數(shù)控機(jī)床加工的基本前提之一是刀具的可靠性。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。 切削深度 ap。提高 Vc 也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施，但 Vc 與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。 背吃刀量確定 背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 ，特別是遠(yuǎn)距離 “ 回零 ” 時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。 計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速 n最后要根據(jù)機(jī)床說明書選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 3 夾具的選擇 夾具的基本概念 : 1) 什么是夾具 : 在車床上廣泛使用的三爪卡盤，頂尖和銑床上用的平口虎鉗等都屬于夾具。 4）夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 4 軸的類型及材料選擇 軸類零件是常見的典型零件之一，其主要功能是支持傳動(dòng)零部件（齒輪、皮帶輪、離合器等），傳遞扭矩和承受載荷，就其功用可分為：主軸、異形軸和其它軸三類，主軸除支持齒輪或皮帶輪、離合器外，還將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及扭轉(zhuǎn)力矩通過主軸端部的夾具傳給工件或刀具；異形軸可通過凸輪、偏心和曲拐部分將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，其它軸則主要傳遞扭矩或承受載荷。 軸桿類零件是機(jī)械產(chǎn)品中支承傳動(dòng)件、承受載荷、傳遞扭矩和動(dòng)力的常見典型零件，其結(jié)構(gòu)特征是軸向（縱向）尺寸遠(yuǎn)大于徑向（橫向）尺寸，包括各種傳動(dòng)軸、機(jī)床主軸、絲桿、光桿、偏心輪、凸輪軸、齒輪軸等。依原點(diǎn)的不同，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)分為機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，一般情況下，機(jī)床坐標(biāo)系在機(jī)床出廠前已經(jīng)調(diào)整好，不允許用戶隨意變動(dòng)。 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇 對于一個(gè)零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成，而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工?？傊M量做到合理，達(dá)到多 、好、省的目的。對軸類或盤類零件，將各處先粗加工，留少量余量精加工，來保證表面質(zhì)量要求。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 工藝分析及處理 （ 1）零件圖工藝分析。 對刀 ①設(shè)置主軸轉(zhuǎn)動(dòng)指令，使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 尺寸修正 對于試切的零件，在粗車后使用程序暫停指令（ M01）停止機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)，測量零件尺寸是否符合要求。進(jìn)行批量生產(chǎn)時(shí)，因?yàn)榈毒呱a(chǎn)磨損導(dǎo)致測量零件尺寸偏大，用上述方法可補(bǔ)償?shù)毒叩哪p量。 。自動(dòng)編程有兩種： APT 軟件編程和 CAM 軟件編程。 經(jīng)近兩個(gè)多月艱辛而忙碌設(shè)計(jì)生活終于要結(jié)束了！在過去的兩個(gè)月的設(shè)計(jì)生活中自身感受很多；收獲也很多。在我徜徉書海查找資料的日子里，面對無數(shù)書本的羅列，最難忘的是每次找到資料時(shí)的激動(dòng)和興奮；親手 繪制并加工出零件 的時(shí)間里，記憶最深的是每一步小小思路實(shí)現(xiàn)時(shí)那幸福的心情；為了論文我曾趕稿到深夜，但看著親手打出的一字一句，心里滿滿的只有喜悅毫無疲憊。在此， 請我向給予過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)表示忠心的感謝！ 在設(shè)計(jì)過程中，老師不僅授我以文，而且教會了我許多做人的道理，使我終生受益。在設(shè)計(jì)的兩個(gè)月里， 我們合作的非常愉快，從中我學(xué)會了許多道理，這將是我人生的一筆巨大財(cái)富。使我在機(jī)械加工原理有了進(jìn)一步的了解和認(rèn)識，為日后從事這方面工作打下了良好的基礎(chǔ)。 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中我知道了自己的缺陷和不足，比如三維圖形的繪制，包括一些三維尺寸的表注等這次又讓我溫習(xí)了一下知識和一定的提升， 我對數(shù)控工具系統(tǒng)的特點(diǎn)和數(shù)控機(jī)床的刀具材料和使用范圍有了較深刻的了解，經(jīng)過編制零件的加工程序，基本熟悉數(shù)控編程的主要內(nèi)容及步驟、編程的種類、程序的結(jié)構(gòu)與格式，對數(shù)控編程前數(shù)學(xué)處理的內(nèi)容有了進(jìn)一步的認(rèn)識 。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn) 入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個(gè)寫作過程難以用語言來表達(dá)。在具體的編程過程中，除擬定工藝方案仍主要依靠人工方案外，（有些自動(dòng)編程系統(tǒng)能自動(dòng)確定 最佳的加工工藝參數(shù)），其余的工作，包括數(shù)值計(jì)算、編寫程序單、制作控制介質(zhì)、程序檢驗(yàn)等各項(xiàng)工作均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。手工編程是指程序編制的整個(gè)過程步驟幾乎全部是由人工來完成的。但也有 T后面用四位數(shù)字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具補(bǔ)償號，又是刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號。②用↓鍵或↑鍵移動(dòng)光標(biāo)到設(shè)定補(bǔ)償號的位置。 手動(dòng)、手輪方式下，車削外圓，沿 +Z 方向退刀 ，按下主軸停止鍵，測量切削外圓的直徑，如為Φ ；按錄入方式 /刀補(bǔ)鍵，移動(dòng)光標(biāo)到相應(yīng)刀號的位置，如 1 號刀在 101 輸入 ，按 INPUT 鍵，完成 X 方向?qū)Φ丁? 圖 61 軸零件圖 （ 2） 刀具卡： 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 表 62 刀具卡 產(chǎn)品名稱或代號 數(shù)控車削加工與編程實(shí)訓(xùn)件 零件名稱 數(shù)控入門實(shí)訓(xùn)件一 零件圖號 SXC401 序號 刀具號 刀具名稱 數(shù)量 加工表面 刀尖半徑 R/min 刀具方位 T 備注 1 T01 90 176。 2． 提高生產(chǎn)效率的原則 數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時(shí)間，應(yīng) 將需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再換另一把刀來加工其它部位。 數(shù)控加工零件的工藝性分析 理想的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合圖樣的合格工件，同時(shí)應(yīng)能使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用和充分的發(fā)揮。再考慮選擇內(nèi)容時(shí)應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實(shí)際，立足與解決難題、攻克關(guān)鍵問題和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。其他各項(xiàng)尺寸均是以此點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注。而標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床坐標(biāo)系中 x、 y、 z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 對于光滑的或有階梯但直徑相差不大的一般軸，常用型材（即熱軋或冷拉圓鋼）作為毛坯。根據(jù)軸類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精度要求，應(yīng)選擇合理的定位基準(zhǔn)和加工方法進(jìn)行加工。 本設(shè)計(jì)加工的是小型零件，因此采用三爪卡盤。在機(jī)床 刀具 工件 夾具組成的工藝系統(tǒng)中，夾具是一個(gè)重要的環(huán)節(jié) 。在車削螺紋時(shí)，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距 P（或?qū)С蹋┐笮?、?qū)動(dòng)電機(jī)的升降頻特性，以及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響，故對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。 主軸轉(zhuǎn)速的確定 。 進(jìn)給速度的確定 進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要 根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如車削合金剛 30CrNi2MoVA 時(shí)， Vc 可采用 8m/min 左右；而用同樣車削鋁合金時(shí)， Vc可選 200m/min 以上。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。 （ 3）根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床，而且主軸輸出功率較大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，對數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。 （ 2）確定加工工藝方案 根據(jù)上述的分析，選擇加工方案，確定加工順序，加工路線、裝夾方式、切削用量材料等，要求有詳細(xì)的設(shè)計(jì)過程和合理的參數(shù)。自動(dòng)編程中，必須先選定刀具再生成刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡，因此對于不具有刀具補(bǔ)償功能的數(shù)控機(jī)床來說，若刀具預(yù)先選擇不當(dāng)， 所編的程序就不能再用，也只能重新編制才能完成所要的加工。如攻螺紋時(shí)，數(shù)控機(jī)床不知道孔中是否已擠滿切屑，是否需要退刀清理一下切屑再繼續(xù)加工。極端制造技術(shù)是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重要方向。加工過程智能監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)工件裝卡定位自動(dòng)找正，刀具直徑和長度誤差測量，加工過程刀具磨損和破損診斷、零件裝卸物流監(jiān)控，自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ) 償、調(diào)整、自動(dòng)更換刀具等，智能監(jiān)控系統(tǒng)對機(jī)床的機(jī)械、電氣、液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障自動(dòng)診斷、報(bào)警、故障顯示等，直至停機(jī)處理。 通過機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制造和裝配的精化，數(shù)控系統(tǒng)和伺服控制的精密化，高精度功能部件的采用和溫度、振動(dòng)誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用等，從而提高機(jī)床加工的幾何精度、運(yùn)動(dòng)精度，減少形位誤差、表面粗糙度。 切削用量的確定、車削加工程序的編寫、機(jī)床的熟練操作。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目 軸類零件 的數(shù)控編程加工 系別 機(jī)電工程系 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 班級 姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 日期 2020 年 8 月