轴类零件的数控加工技术(附答辩记录)

摘要
随着科学技术和工业生产的飞速发展，国民经济各个部门迫切需要各种各样质量优、性能好、效率高、能耗低、价格廉的机械产品。其中，产品设计是决定产品性能、质量水平、市场竞争力和经济效益的重要环节。因此，采用数控加工就成了最好的选择，因为它加工效率高、质量好、加工精度高。数控技术是与机床的自动控制密切结合而发展起来的，如今数控技术已广泛应用于化工生产、石油精炼、造纸、钢铁生产等工艺流程控制及其他各个方面。近代大工业生产中，机械加工工艺过程的自动化是提高产品质量和生产率的重要措施。数控机床的诞生，较好解决了精密复杂多品种单件或小批量机械零件加工自动化的问题
本设计主要介绍数控加工技术概述、数控加工的切削基础、数控加工工艺设计及数控加工工艺文件、数控加工的工具系统、数控加工夹具、复杂形状零件的数控加工工艺、数控车削和加工中心的加工工艺。

关键词：工序确定，数控编程，工艺分析，数控加工

设计题目：
轴类零件的编程加工
设计要求：
1、 了解数控的构成与使用规程。
2、 绘制零件的CAD图。
3、 一定要保证零件的车削精度，不能出现零件有损坏的情况。
4、 选择合适的刀具。
5、 选择合适的夹具。
6、 编写零件的数控程序，并检查执行程序。
设计进度要求：
第一周：确定毕业设计题目。
第二周：查阅文献，收集资料。
第三周：拟定总体方案设计。
第四、五周：完成零件图绘制及其他设计任务。
第六周：对设计进行完善、修改。
第七周：完成设计，打印初稿。

工艺分析及处理
（1）零件图工艺分析。零件是一个由圆弧面、外圆锥面、外圆柱面、螺纹构成的外形较复杂的轴类。
 Φ85mm外圆柱面直径处不加工，其它各处加工精度要求一样，材料为45钢，选择毛坯为Φ85mm×260mm。
（2）加工方案及加工路线的确定。 以零件右端面中心作为坐标原点建立工件坐标系。根据零件尺寸精度及技术要求，应将粗、精加工分开来考虑，确定的加工工艺路线为：车削右端面→粗车Φ80.5mm、Φ62.5、外圆锥面、Φ48.5mm→粗车圆弧面→精车倒角、螺纹实际外圆Φ47.85mm、外圆锥面、Φ62mm外圆柱面、Φ80mm外圆柱面、圆弧面→切槽3×Φ45mm→车削M48mm×1.5mm的螺纹。
（3）零件的装夹及夹具的选择。 采用该机床本身的标准卡盘，零件伸出三爪卡盘235mm左右，找正并用顶尖配合夹紧工作。
（4）刀具选择。 刀具材料为W18Cr4V。将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中

数控加工工艺特点与内容
1 基本特点
在普通机床上加工零件时，使用工艺规程或工艺卡片来规定每道工序的操作程序，操作者按工艺卡上规定的程序加工零件。数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的。
1）数控加工的工序内容比普通机床的工序加工内容复杂。
2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程的编制复杂。
2 基本内容
数控加工工艺主要包括以下几个方面：
1）选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。
2）分析被加工的零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线。
3）设计数控加工工序。如工步的划分零件的定位与家具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。
4）调整数控加工工序的程序。
5）分配数控加工的容差。
6）处理数控机床上部分工艺指令。

数控加工的步骤
必须利用设计前一到二周的时间研究设计计划和任务书，了解产品的工艺性和公差等级，在初步明确设计要求的基础上，可以步骤进行设计方案的论证。
（1）分析零件图样
根据任务书，画出零件图，并对工件的形状、尺寸、精度等级、表面粗糙度、刀具及等技术进行分析。
（2）确定加工工艺方案
根据上述的分析，选择加工方案，确定加工顺序，加工路线、装夹方式、切削用量材料等，要求有详细的设计过程和合理的参数。
（3）数值计算
根据零件图的尺寸，确定工艺路线及设计的坐标系，计算运动轨迹，得到刀位数据
（4）编写零件加工程序
根据数控系统的功能指令及程序格式，逐步编写加工程序单，写出有关的工艺文件如工序卡、数控刀具卡、刀具明细表、加工工序单等。
（5）程序校验
程序编完后，对程序进行校验，一般采用机床空运转方式，来检查机床的动作和运行轨迹的正确性，以校验程序。

目  录
摘要 Ⅱ
1 数控技术概述 1
  1.1 数控加工简介 1
  1.2 数控加工必须遵循的一般原则 2
  1.3 数控加工工艺特点与内容 3
  1.4 数控加工的步骤 3
2 刀具和切削用量的选择 5
  2.1 数控机床对刀具的要求 5
  2.2 数控加工刀具材料的选择 5
  2.3 切削用量的选择 6
3夹具的选择 9
  3.1 夹具的基本概念: 9
  3.2 夹具的选择: 9
  3.3 夹具的类型: 9
  3.4 夹具的作用: 9
  3.5零件的安装: 10
4 数控机床的坐标系统 11
  4.1 机床坐标系 11
  4.2工件坐标系 11
5 数控车削工艺 12
(毕业设计)
  5.1数控加工工艺内容的选择 12
  5.2数控加工零件的工艺性分析 12
  5.3工艺分析及处理 14
  5.4螺纹加工的尺寸计算 15
  5.5编写程序 16
  5.6 备注 19
6 运行调试 21
  6.1 机床运行校验 21
7 数控加工的优势 23
结 论 25
致  谢 26
参考文献 27