【導(dǎo)讀】本文首先對(duì)汽車萬(wàn)向頭零件進(jìn)行了加工工藝性分析，其次擬定了加工方案，選擇了加工設(shè)備與工藝裝備，然后選擇了工藝參數(shù)，制定加工所需的工藝規(guī)程，基本符合圖樣尺寸要求、精度要求及技術(shù)要求。

　　

【正文】 數(shù)控編程的定義 為了使數(shù)控機(jī)床能根據(jù)零件加工的要求進(jìn)行動(dòng)作，必須將這些要求以機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)能識(shí)別的指令形式告知數(shù)控系統(tǒng)，這種數(shù)控系統(tǒng)可以識(shí)別的指令稱為程度，制作程序的過程稱為數(shù)控編程。 數(shù)控編程的內(nèi)容與步驟 控編程步驟如圖 81所示，主要有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容 。 圖 81 數(shù)控編程步驟 28 (1)分析圖樣 包括零件輪廓分析，零件尺寸精度、形位精度、表面粗糙度、技術(shù)要求的分析，零件材料、熱處理等要求的分析； (2)確定加工工藝 包括選擇加工方案，確定加 工路線，選擇定位與夾緊方式，選擇刀具，選擇各項(xiàng)切削參數(shù)，選擇對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)； (3)數(shù)值計(jì)算 選擇編程原點(diǎn)，對(duì)零件圖形各基點(diǎn)進(jìn)行正確的數(shù)學(xué)計(jì)算，為編寫程序單做好準(zhǔn)備； (4)編寫程序單 根據(jù)數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫加工程序單； (5)制作控制介質(zhì) 簡(jiǎn)單的數(shù)控程序直接采用手工輸入機(jī)床，當(dāng)程序自動(dòng)輸入機(jī)床時(shí)，必須制作控制介質(zhì)?，F(xiàn)在大多數(shù)程序采用軟盤、移動(dòng)存儲(chǔ)器、硬盤作為存儲(chǔ)介質(zhì)，采用計(jì)算機(jī)傳輸來輸入機(jī)床。目前，除了少數(shù)老式的數(shù)控機(jī)床仍在采用穿孔紙帶外，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床均不再采用此種控制介質(zhì)了； (6)程序校驗(yàn) 程序必須經(jīng)過校驗(yàn)正確后才能使用。一般采用機(jī)床空運(yùn)行的方式進(jìn)行校驗(yàn)，有圖形顯示卡的機(jī)床可直接在 CRT 顯示屏上進(jìn)行校驗(yàn)，現(xiàn)在有很多學(xué)校還采用計(jì)算機(jī)數(shù)控模擬進(jìn)行校驗(yàn)。以上方式只能進(jìn)行數(shù)控程序、機(jī)床動(dòng)作的校驗(yàn)，如果要校驗(yàn)加工精度，則要進(jìn)行首件試切校驗(yàn)。 數(shù)控編程的分類 數(shù)控編程可分為手工編程和自動(dòng)編程兩種 。 手工編程 手工編程是指所有編制加工程序的全過程，即圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、編寫程序單、制作控制介質(zhì)、程序校驗(yàn)都是由手工來完成。 自動(dòng)編程 自動(dòng)編程是指用 計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序的過程。自動(dòng)編程的優(yōu)點(diǎn)是效率高，正確性好。自動(dòng)編程由計(jì)算機(jī)代替人完成復(fù)雜的坐標(biāo)計(jì)算和書寫程序單的工作，它可以解決許多手工編制無法完成的復(fù)雜零件編程難題，但其缺點(diǎn)是必須具備自動(dòng)編程系統(tǒng)或自動(dòng)編程軟件。自動(dòng)編程較適合形狀復(fù)雜零件的加工程序編制，如：模具加工、多軸聯(lián)動(dòng)加工等場(chǎng)合。 汽車萬(wàn)向頭零件的加工程序編制 本零件在加工過程中采用了手動(dòng)編程與自動(dòng)編程兩種方式 ,以下是手動(dòng)編程的全部 29 內(nèi)容 ,由于自動(dòng)編制的程序步驟較多 ,為此省略了自動(dòng)編程這部分內(nèi)容。見附錄 A 9 加工質(zhì)量分析 零件的檢 測(cè)結(jié)果 表 91 零件檢測(cè)結(jié)果 汽車萬(wàn)向頭零件 加工部位 基本尺寸（ mm） 測(cè)量尺寸 (mm) 備注 螺桿圓弧球面 長(zhǎng)度 45177。 長(zhǎng)度 45 符合條件 螺桿大球頭 直徑 36177。 直徑 符合條件 螺桿小球頭 直徑 24177。 直徑 24 符合條件 螺桿錐度 長(zhǎng)度 177。 長(zhǎng)度 符合條件 螺桿槽 寬度 7177。 深度 7 符合條件 螺桿螺紋 直徑 177。 直徑 符合條件 內(nèi)錐套 直徑 35177。 直徑 35 符合條件 內(nèi)錐小孔 直徑 20177。 直徑 20 符合條件 內(nèi)錐大孔 直徑 24177。 直徑 24 符合條件 內(nèi)錐套 長(zhǎng)度 30177。 長(zhǎng)度 30 符合條件 加工部位 基本尺寸（ mm） 測(cè)量尺寸 (mm) 備注 30 符合條件 螺帽螺紋 直徑 177。 直徑 符合條件 螺帽槽 長(zhǎng)度 5177。 長(zhǎng)度 5 符合條件 螺帽槽 深 7177。 深 7 符合條件 螺帽邊 長(zhǎng)度 26177。 長(zhǎng)度 26 符合條件 30 零 件總長(zhǎng) 長(zhǎng)度 177。 長(zhǎng)度 符合條件 螺桿鉆孔 直徑為 Φ14 深度 25 符合條件 螺桿鏜孔 直徑為 Φ18 深度 10 符合條件 尺寸精度分析 從此零件加工后質(zhì)量分析，上下表面的粗糙值基本符合要求。加工過程中有機(jī)床、夾具和刀具本身在制造時(shí)所產(chǎn)生的誤差，使用中的調(diào)整誤差及工件的定位裝夾誤差，等一些原始誤差。零件表面充分反映了這些原始誤差，影響了加工的質(zhì)量，形成零件表面加工精度基本符合要。因?yàn)閷W(xué)院設(shè)備有限，工件在裝夾時(shí)，由于工件本身存在著一定的裝夾誤差，而本零件是分別 用不同的機(jī)床經(jīng)過兩次裝夾加工而成的，因此尺寸精度一般。 從加工的零件來看，工件在夾緊時(shí)，由于工件的剛性較低夾緊的作用力或方向不當(dāng)，造成加工后定位端面不垂直。 表面質(zhì)量分析 在切削加工過程中，由于毛坯是鑄件，剛性較差，粘刀性強(qiáng)， 加工時(shí) 引起了切屑熱變形和切屑粘刀；由于選擇切削用量不合理，刀具切削集合參數(shù)不當(dāng)以及冷卻不充分等，造成在切削加工過程中 切屑 黏結(jié)在工件表面，從而影響 了零件的 加工精度。 在 加 工過程中，由于鑄鋁硬度和強(qiáng)度低、塑性好容易產(chǎn)生積屑瘤，且產(chǎn)生不穩(wěn)定，積屑瘤不斷 的 產(chǎn)生和脫落 ,使背吃刀量不斷變化 ，影響 表面質(zhì)量 、導(dǎo)致切削力的不斷變化 ， 產(chǎn)生振動(dòng)。另外，由于切削熱的大量存在，根據(jù)熱脹冷縮的原理使刀具和工件產(chǎn)生變形，導(dǎo)致本零件的加工精度及表面粗糙度難以達(dá)到要求。 從零件的表面質(zhì)量分析可以看出：合理選擇切削用量很有重要。選擇較高的切削速度 V適當(dāng)減小進(jìn)給量 F，如果切削速度越高，切削的被加工表面的塑性變形就越??；當(dāng)進(jìn)給量越大時(shí)，加工表面的殘留面積就越大，而且塑性變形也隨著增大，這樣的表面粗糙值就越大。本零件就是因?yàn)閷?duì)材料特性不夠了解，加工時(shí)選用切削速度和切削用量不當(dāng)，引起表面質(zhì)量差。 31 總 結(jié) 通過這次的 畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)以前的所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了一次比較全面的復(fù)習(xí)，從中學(xué)到了不少課本以外的知識(shí)，也積累了一些加工的經(jīng)驗(yàn)和技巧，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中雖然經(jīng)歷了不少的困難，但在指導(dǎo)老師和同學(xué)的幫助下順利的完成了走上工作崗位前的最后一次實(shí)習(xí)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)從 2021 年 8月開始，在這段時(shí)間內(nèi)，我系統(tǒng)地鞏固了如：《機(jī)械制圖》、《數(shù)控編程》、《數(shù)控加工工藝》等許多課程。 總之，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是我認(rèn)真的結(jié)果，也是我架起“工作”的關(guān)鍵一步，檢驗(yàn)了我大學(xué)三年學(xué)習(xí)的成果，文中上述所有內(nèi)容主要是在講述數(shù)控加工工藝過程及其程序編制方面等知識(shí)，利用 對(duì)零件圖形的結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計(jì)出適合其加工的工藝方案，以達(dá)到生產(chǎn)要求，提高生產(chǎn)效率，數(shù)控加工工藝是工件在進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)的重要內(nèi)容，只要合理就可以保證其加工精度及其各項(xiàng)指標(biāo)要求。 通過這次對(duì)零件圖形進(jìn)行加工及編制其說明書的過程，使我增加了不少專業(yè)方面的知識(shí)，提高了動(dòng)腦、動(dòng)手的能力。但 由于設(shè)計(jì)者的水平有限， 整個(gè)零件的加工和畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成都還存在著一定的不足 ，所以難免有一些缺點(diǎn)和錯(cuò)誤。還懇請(qǐng)老師和同學(xué)批評(píng)和指證。 32 致 謝 參考文獻(xiàn) [1]華茂發(fā) .數(shù) 控機(jī)床加工工藝 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [2]陳立德 .機(jī)械制造基礎(chǔ) [M].北京：高等教育出版社， 2021 [3]陳立德 .機(jī)械制造基礎(chǔ)（課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書） [M].北京：高等教育出版社， 2021 33 [4]張德紅 .數(shù)控銑削加工技術(shù) [M].宜賓：宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ,2021 [5]楊偉群 .數(shù)控工藝培訓(xùn)教程（數(shù)控銑部分） [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [6]艾興、肖詩(shī)綱 .切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) [M].北京：機(jī)械工程出版社 ,2021 [7]趙長(zhǎng)旭 .數(shù)控加工工藝 [M].陜西：西安電子科技大學(xué)出版社， 2021 [8]趙長(zhǎng)旭 .數(shù)控加工工藝（課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 ） [M].陜西：西安電子科技大學(xué)出版社， 2021 [9]呂思科、羅素華 .機(jī)械制圖 [M].北京：北京理工大學(xué)出版社 ,2021 附錄 A 零件一（汽車萬(wàn)向頭螺桿粗精加工程序） O0001； N10 G54 G21 X100 Z100； （建立加工坐標(biāo)系） N20 M03 S800 T01； 34 N30 G00 X42 Z0； （切端面定位） N40 M08； （冷卻液開） N50 G01 X1 F50； （車端面） N60 G00 X42 Z0； （粗車循環(huán)定位） N70 G73 U7 W7 R4； N80 G73 P90 Q190 ； N90 G01 X20 Z0； N100 G03 R18； N110 G02 R3； N120 G03 X20 Z45 ； N130 G01 X24 W30； N140 G03 X25 R10； N150 G01 X20 W30； N160 G01 X18 W7； N170 G01 X18 W13； G01 X14 W2； N180 G01 Z135； N190 G00 X100； Z100； N200 T0202 S1200； （換精車刀） N210 G00 X0 Z0； N220 G73 P90 Q190； N230 G00 X80 Z80； N240 T0404 S300； （切槽） N250 G00 X50 ； N260 G01 X15 F30； N270 X25； N280 Z110； 35 N290 G01 X15 F30； N300 X50； N310 G00 X100 Z100； N320 T0303 S300； N330 G00 X18 ； N340 G92 Z114 ； ； ； ； ； N350 G00 X100； N360 Z100； N370 T0404 S300； (切斷 ) N380 ； N390 X16； N400 G01X2F30； N410 G00X50； N420 Z100； N370 M09； N3800 M05； N390 M30； 零件二（內(nèi)錐套零件粗精加工程序） O0001 N10 G54 G21 X100 Z100； （建立加工坐標(biāo)系） N20 M03 S1000 T01； N30 G00 X42 Z0； （切端面定位） 36 N40 M08； （冷卻液 開） N50 G01 X1 F50； （車端面） N60 G00 X42 Z0； （粗車循環(huán)定位） N70 G71 U2 R1； N80 G71 P90 Q130 F150； N90 G01 X0 Z0； N100 G01 X35 F200； N110 Z30； N120 G00 X80； N130 Z80； N140 T0202 S1200； （換精車刀） N150 G00 X0 Z0； N160 G70 P90 Q130； N170 G00 X80 Z80； N180 T0505 S300； （手動(dòng)鉆孔） N190 T0303 S600； （鏜刀鏜孔） N200 G00 X22 Z30； N210 G01 X20 F200； X24 Z0； N220 G00 X0 Z100； N230 X100； N240 T0404 S300； (切斷 ) N250 G00X40Z30； N260 X31； N270 G01X2F30； N280 G00X50； N290 Z100； N300 M09； 37 N310 M05； N320 M30； 零件三（六角螺帽零件車床粗精加工程序） O0001； N10 G54 G21 X100 Z100； （建立加工坐標(biāo)系） N20 M03 S1000 T01； N30 G00 X35 Z0； （切端面定位） N40 M08； （冷卻液開） N50 G01 X1 F50； （車端面） N60 G00 X35 Z0； （粗車循環(huán)定位） N70 G71 U2 R1； N80 G71 P90 Q130 F150； N90 G01 X0 Z0； N100 G01 X30 F200； N110 Z15； N120 G00 X80； N130 Z80； N140 T0202 S1200； （換精車刀） N150 G00 X0 Z0； N160 G70 P90 Q130； N170 G00 X80 Z80； N180 M09； N190 M05； N200 M30； 38