【正文】 本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。因此，沿此思路發(fā)展高速高效數(shù)控機(jī)床將是一條符合國情、易于取得成功的道路。為此，開發(fā)國產(chǎn)高速高效數(shù)控機(jī)床時(shí)，可采用工件固定，以直線電機(jī)組成并聯(lián)短鏈直接驅(qū)動主軸和刀具運(yùn)動、將高速高精度傳動與高剛度支撐合二為一的適合于高速高效加工中心的新型結(jié)構(gòu)?？紤]到常規(guī)數(shù)控機(jī)床在總體結(jié)構(gòu)上基本上采用工件和刀具沿各自導(dǎo)軌共同運(yùn)動的方案，一方面由于機(jī)床傳動環(huán)節(jié)剛性不足和導(dǎo)軌中的摩擦阻力較大，使運(yùn)動部件難以獲得高的進(jìn)給速度；另一方面由于工件、夾具和工作臺的總質(zhì)量比較大，使之難以獲得高的加速度。因此，在今后的若干年內(nèi)，我們必須大力促進(jìn)數(shù)控機(jī)床功能部件的開發(fā)和專業(yè)化生產(chǎn)。要實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的模塊化設(shè)計(jì)制造，必須解決數(shù)控機(jī)床功能部件的專業(yè)化生產(chǎn)問題。此外，還應(yīng)在軟件設(shè)計(jì)、電源設(shè)計(jì)、接插件設(shè)計(jì)與選用、接地與屏蔽設(shè)計(jì)和施工等方面采用強(qiáng)抗擾高可靠性設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，從而全面提高系統(tǒng)的可靠性。 因此，我們在開發(fā)新型數(shù)控系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用新型高性能CPU（如高主頻的Pentium II、Pentium III等）作為系統(tǒng)的運(yùn)算和控制核心，并盡量用軟件來實(shí)現(xiàn)數(shù)控的所有功能。以往，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在總體設(shè)計(jì)時(shí)由于種種原因的限制，不得不選用技術(shù)指標(biāo)不太高的普通CPU，這樣，為完成數(shù)控的復(fù)雜功能往往需要由多個(gè)CPU來組成系統(tǒng)，有時(shí)還需另加一些專用或通用硬件電路來實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的一些高實(shí)時(shí)性功能（如細(xì)插補(bǔ)、位置伺服控制等），從而造成系統(tǒng)硬件規(guī)模龐大。 幾十年的經(jīng)驗(yàn)表明，可靠性好壞是國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)能否發(fā)展的關(guān)鍵。此外，以通用微機(jī)作為數(shù)控平臺還可獲得快速的技術(shù)進(jìn)步，當(dāng)PC機(jī)升級換代時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)也可相應(yīng)升級換代，從而長期保持技術(shù)上的優(yōu)勢，在競爭中立于不敗之地。PC機(jī)（包括工業(yè)PC）產(chǎn)量大、價(jià)格便宜，技術(shù)進(jìn)步和性能提高很快，且可靠性高。 數(shù)控系統(tǒng)是各類數(shù)控裝備的核心，因此通過科技創(chuàng)新首先發(fā)展具有中國特色的新型數(shù)控系統(tǒng)，將是推動數(shù)控產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的有效技術(shù)途徑。 表16 數(shù)控加工工藝卡四川科技職業(yè)學(xué)院數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品代號零件名稱零件圖號工序序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設(shè)備車間工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給量背吃刀量1手動鉆孔φ22鉆頭2502手動加工左端面（含Z向?qū)Φ叮㏕01外圓粗車刀6003粗加工左端內(nèi)輪廓T05盲孔車刀5004精加工左端內(nèi)輪廓10005粗加工左端外圓輪廓T01外圓粗車刀6006精加工左端外圓輪廓T02外圓精車刀12007調(diào)頭手動加工右端面（Z0）T01外圓粗車刀6008粗加工右端外圓輪廓T016009精加工右端外圓輪廓T02外圓精車刀120010切槽T03切槽刀60011加工雙頭普通外螺紋T04螺紋車刀400編制審核批準(zhǔn) 共 頁 第 頁3．編寫加工程序1）車削工件左端輪廓的加工程序O0001；M03 S500；T0505； 轉(zhuǎn)內(nèi)孔車刀，取5號刀補(bǔ)G00 ；G71 ； 粗加工循環(huán)G71 P30 Q40 ；N30 G01 S1000； 精加工循環(huán)起始程序段； ；；N40 ；G70 P30 Q40； 精加工G00 ；T0101； 轉(zhuǎn)1號刀，取1號刀補(bǔ)M03 S600；G00 ； 快速點(diǎn)定位至循環(huán)起點(diǎn)G71 ； G71 P50 Q60 F200；N50 G01 S1200； ； ；；；；N60 ；G00 ；T0202； 轉(zhuǎn)外圓精車刀，?。蔡柕堆a(bǔ)G00 ；G70 P50 Q60； 精加工循環(huán)G00 ；M302）車削工件右端輪廓的加工程序O0002；T0101； G00 ；M03 S600；G00 ； 快速點(diǎn)定位至循環(huán)起點(diǎn)G71 ； G71 P10 Q20 ；N10 G01 F80 S1200； Z0； ；；； ；G02 ；N20 G01 ；G00 ；T0202； G00 ；G70 P10 Q20； G00 ； 退刀至轉(zhuǎn)刀點(diǎn)T0303； 轉(zhuǎn)外切槽刀，刀寬為5mm，?。程柕堆a(bǔ)M03 S600； G00 Z25；G01 G01 G00 ；T0404； 轉(zhuǎn)外螺紋車刀，取４號刀補(bǔ)M03 S400；G00 ；G92 ；；；；G00 ；G92 ；；；；G00 ；M30；第九章 展望數(shù)控的發(fā)展必須確立符合中國國情的發(fā)展道路。外圓車刀；T03為外切槽刀；T04為普通螺紋車刀；T05為盲孔車刀。工件裝夾過程中，應(yīng)對工件進(jìn)行找正，以保證工件軸線與主軸軸線同軸。2） 工件的定位及裝夾工件采用三爪卡盤進(jìn)行定位與裝夾。進(jìn)行數(shù)控車削加工時(shí)，加工的起始點(diǎn)頂在離工件毛坯2mm的位置。70～100～切斷（寬度5mm）50～70～25～30鉆孔切斷（寬度5mm）70～110～切斷（寬度5mm）YT類鑄鐵HBS200粗加工500～800rmin1進(jìn)給量f/mm 工切削速度（m／min進(jìn)給量（mm／r）背吃刀量mm切削速度（m／min進(jìn)給量（mm／r）背吃刀量mm硬質(zhì)合金或涂層硬質(zhì)合金碳鋼2203260低合金剛1803220高合金鋼1203160鑄鐵803120不銹鋼80260鈦合金40150灰鑄鐵1202120球墨鑄鐵1002120鋁合金16001600表2 工精 硬質(zhì)合金刀具切削用量推薦表 刀具材料工件材料粗切削速度vc確定后，可根據(jù)刀具或工件直徑（D）按公式n=l000vc/πD 來確定主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）。粗加工或工件材料的加工性能較差時(shí)，宜選用較低的切削速度。 切削速度vc可根據(jù)己經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度進(jìn)行選取。精加工時(shí)，則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來選取進(jìn)給速度。精加工的加工余量一般較小，可一次切除。 粗加工時(shí)，除留下精加工余量外，一次走刀盡可能切除全部余量。因此，精車時(shí)應(yīng)選用較?。ǖ荒芴。┑谋吵缘读亢瓦M(jìn)給量，并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度。精車時(shí)，對加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻。選擇切削用量時(shí)應(yīng)首先選取盡可能大的背吃刀量ap，其次根據(jù)機(jī)床動力和剛性的限制條件，選取盡可能大的進(jìn)給量f，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定合適的切削速度vc。這些參數(shù)均應(yīng)在機(jī)床給定的允許范圍內(nèi)選取。,4處14檢驗(yàn)6車雙頂尖裝夾1M24mm調(diào)頭，雙頂尖裝夾2車M24mm3檢驗(yàn)7鉗劃兩個(gè)鍵槽及一個(gè)止動墊圈槽加工線8銑用V形虎鉗裝夾，按線找正1銑鍵槽12mm36mm，保證尺寸41～2銑鍵槽8mml6mm，保證尺寸26～3銑止動墊圈槽6mml6mm，4檢驗(yàn)9鉗修研兩端中心孔10磨1磨外圓M至尺寸2磨軸肩面I 3磨外圓Q至尺寸4磨軸肩面H調(diào)頭，雙頂尖裝夾 5磨外圓P至尺寸 6磨軸肩面G 7磨外圓N至尺寸8磨軸肩面F 9檢驗(yàn)第七章 切削用量選擇綜上所述，所確定的該傳動軸加工工藝過程如下：傳動軸機(jī)械加工工藝過程卡四川科技職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品名稱減速器圖 號零件名稱傳動軸共 1頁第 1 頁毛坯種類圓 鋼材料牌號45鋼毛坯尺寸￠60mm265mm序號工種工步工 序 內(nèi) 容設(shè)備工 具夾 具刃 具量 具1下料 φ60mm265mm2車三爪自定心卡盤夾持工件毛坯外圓 1車端面見平2鉆中心孔用尾座頂尖頂住中心孔 3粗車φ46mm外圓至φ48mm，長118mm4粗車φ35mm外圓至φ37mm，長66mm5粗車M24mm外圓至φ26mm，長14mm調(diào)頭，三爪自定心卡盤夾持φ48mm處(φ44mm外圓)6車另一端面，保證總長250mm7鉆中心孔用尾座頂尖頂住中心孔8粗車φ52mm外圓至φ54mm9粗車φ35mm外圓至φ37mm，長93mm10粗車φ30mm外圓至φ32mm，長36mm11粗車M24mm外圓至φ26mm，長16mm12檢驗(yàn)3熱調(diào)質(zhì)處理220～240HBS4鉗修研兩端中心孔5車雙頂尖裝夾1，長120mm2，長68mm3半精車M24mm外圓至，長16mm4半精車23mm5半精車3mm6倒外角1mm45176。在半精加工φ52mm、φ44mm及M24mm外圓時(shí)，應(yīng)車到圖樣規(guī)定的尺寸，同時(shí)加工出各退刀槽、倒角和螺紋；三個(gè)鍵槽應(yīng)在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時(shí)有較精確的定位基準(zhǔn)，又可避免在精磨后銑鍵槽時(shí)破壞已精加工的外圓表面。調(diào)質(zhì)之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準(zhǔn)面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。綜合上述分析，傳動軸的工藝路線如下：下料→車兩端面，鉆中心孔→粗車各外圓→調(diào)質(zhì)→修研中心孔→半精車各外圓，車槽，倒角→車螺紋→劃鍵槽加工線→銑鍵槽→修研中心孔→磨削→檢驗(yàn)。對于傳動軸，正火、調(diào)質(zhì)和表面淬火用得較多。各階段劃分大致以熱處理為界。2．加工順序的確定 對精度要求較高的零件，其粗、精加工應(yīng)分開，以保證零件的質(zhì)量。由于該傳動軸的主要表面M、N、P、Q的公差等級(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra= um)較小，故車削后還需磨削。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。由于該傳動軸的幾個(gè)主要配合表面(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對基準(zhǔn)軸線AB均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求，它又是實(shí)心軸，所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn)，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術(shù)要求。本例傳動軸屬于中、小傳動軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇φ60mm的熱軋圓鋼作毛坯。因此，該傳動軸的關(guān)鍵工序是軸頸M、N和外圓P、Q的加工。根據(jù)工作性能與條件，該傳動軸圖樣規(guī)定了主要軸頸M，N，外圓P、Q以及軸肩G、H、I有較高的尺寸、位置精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。它屬于臺階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽和鍵槽等組成。淬火工序則安排在磨削工序之前。在軸類零件的加工過程中，應(yīng)當(dāng)安排必要的熱處理工序，以保證其機(jī)械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。因?yàn)槿绻诰囍熬豌姵鲦I槽，在精車時(shí)由于斷續(xù)切削而易產(chǎn)生振動，影響加工質(zhì)量，又容易損壞刀具，也難以控制鍵槽的尺寸。若