轴类零件的加工工艺规程设计毕业设计.doc

鄂东职业技术学院

毕业设计(论文)

　　　　　题 目： 轴类零件的加工工艺规程设计
　　　　　系　　别：　　　机械工程系 　　 　
　　　　　专业班级：　数控技术及应用05112班　　

鄂东职业技术学院毕业设计（论文）任务书

学生姓名

专业班级
数控
学　　号

课题名称
轴类零件的加工工艺规程设计（第二题）
指导教师及职称

（以下内容指导教师可根据实际情况进行调整）
一、课题介绍
1、目的
初步了解数控车床的适用范围；了解并制定数控车削工艺路线的各个环节，明确各项细则；了解车刀材料、种类，合理选择刀具，明确切削用量；掌握刀具补偿方向判定，以便能灵活运用；提高编制数控加工程序技巧；培养学生运用所学知识进行分析问题、综合解决实际问题等方面的能力；提高学生使用和查阅常用工程手册、标准等资料的能力；锻炼学生的工艺处理能力与实践能力。
2、任务
根据零件图纸要求，通过自己查找资料，在满足设计与加工的条件下，对零件图进行综合的工艺分析并编制程序，保证加工零件表面质量和形位误差的要求,拟订工艺规程，编写数控程序，加工出符合工艺要求的零件，以便能很好的完成设计。
3、拟重点解决的问题
选择加工方法、对刀点和换刀点、拟定工艺方案、装夹方案确定、切削用量确定 、零件A导柱加工工艺过程、零件B导套加工工艺过程、导柱导套工艺拟定工件编程坐标值、数控程序编制、程序调试、试切削成品自检。
二、主要内容
1、主要技术指标
粗加工后的要求精度达到IT9，
表面粗糙度为＝1.6μm。
2、设计方案、设计方法、设计手段
选择毛坯尺寸为Φ60×150棒材材料为45 钢，用三爪卡盘夹持其外圆，用数控车床将其另一端先粗后精加工，车出螺纹M30×2-6g,再选用以螺帽与车出的螺纹配合，夹持螺帽外圆，再在右端面钻一中心孔，用机床尾座顶尖顶住右中心孔，然后用机床加工其另一半，直至表面达到设计要求，最后完成钻孔。
零件图的分析、零件的机械加工工艺过程、选定数控加工设备、计算机编程中零件各点的坐标和确定工件坐标系、编制零件的加工程序、上机实操加工、设计总结。
设计加工方案：
方案一：
先夹33部分(把螺纹车刀30),再用中心钻钻一个孔定位，麻花钻钻一个25的内孔，孔深为32mm，镗孔镗到27.5mm然后车出M30内螺纹，再一次装夹中加工出槽、锥面、球面，保证同轴度，再调头车出M30外螺纹。
方案二：
以左端面为基准，车出M30外螺纹，车45槽和39锥度(其大端直径为45小端直径为37，锥为)，再用铜皮包住槽钻25的内孔，孔深为32mm。镗孔镗到27.5mm，然后车内螺纹和外圆面。
工艺方案的论证：
方案一的优点在于：
(1)粗精加工在一道工序内完成；
　　　　　　　　　(2)工序划分少；
　　　　　　　　　(3)每次装夹能加工多个面。
　　　　缺点在于：
45面定位的定位方向少，不是很稳定。
方案二的优点在于：
以M30×2-6g的面定位，较稳定。
　　　　缺点在于：
易夹螺纹表面，加工时右端过重，加工精度不易保证。
综合以上方案可知，选择方案二比较合理。
3、主要工作程序
1、零件图的工艺分析
2、确定装夹方案
3、确定加工顺序
4、选择加工用刀具
5、合理选择切削用量
6、拟定数控加工工序卡片
7、根据加工工序步骤编写加工程序
8、输入计算机数控加工系统,并调试模拟运行,无误后加工
9、完成工件的加工并进行精度检测,并对结果进行分析,写出总结
三、主要仪器设备
车床：数控机床CK6140
量具：游标卡尺、百分表
刀具：切槽刀、螺纹车刀、内孔螺纹车刀、右偏外圆车刀、内孔车刀、麻花钻、中心钻。
四、主要资料及参考文献
1、詹华西主编．《数控加工与编程》．西安电子科技大学出版社，2004年
数控机床原点多定在主轴前端面的中心，参考点是用于对机床工作台与刀具相对运动的测量系统进行定标语控制的点，一般都是设定在各轴正向或负向行程极限点的位置上。该位置在每个轴上用挡块和限位开关精确的预先调整好的，它相对于机床原点的坐标是一个已知数，一个固定值。
2、余英良主编．《数控加工编程及操作》．高等教育出版社，2005年
在数控车床上，可以进行工件的外表面、端面、内表面以及内、外螺纹的加工，对于车削中心，除上述各种加工外，还可以进行铣削、钻削等加工。要完成这些加工，刀具和工件之间必须具有相对运动，这种相对运动称为切削运动。根据切削运动在切削过程中的作用不同可分为主运动和进给运动。主运动是指机床提供的主要运动，进给运动是指由机床提供的使刀具与工件之间产生的附加相对运动。
3、李华主编．《机械制造技术》．高等教育出版社，2006年
加工余量与工序尺寸的确定 加工余量是指加工过程中从加工表面切去的材料层厚度，余量有工序余量和加工总余量之分。工序余量是同一被加工表面相邻两工序尺寸之差；加工总余量是某一表面毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。确定加工余量的方法有以下三种：经验估计法、查表法、分析计算法。在确定加工余量时，要分别确定加工总余量（毛坯余量）和工序余量。确定加工余量的基本原则是保证加工质量的前提下，越小越好。在确定加工余量时，要分别确定加工总余量（毛坯余量）和工序余量。加工总余量的大小与毛坯制造精度有关。
4、王爱玲主编．《现代数控编程技术及应用》．机械工业出版社，1997年
工步的划分 主要从加工精度和效率两方面考虑，在一个工序内往往要采用不同刀具和切削用量，对不同表面进行加工，为了便于分析和描述较复杂的工序，在工序内又细分为工步，以下以加工中心为例来说明工步划分的原则：同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，整个加工表面按先粗后精加工分开进行；某些机床工作台回转时间比换刀时间短，可采用按刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工效率；对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。
5、马莉敏主编．《数控机床编程与加工操作》．华中科技大学出版社，2002年
刀具补偿功能 它是由程序中指定的T代码来实现，T代码由字母T后面跟4位数码组成，前两位为刀具号，用于系统选择设定的刀具，后两位为刀具补偿号。刀具补偿号实际上是刀具补偿寄存器的地址号，其中系统刀编表中对应的寄存器存放有刀具的X轴偏置和Z轴偏置量，刀补表中对应的寄存器存放有刀具的刀尖圆弧半径吉刀尖方位号。每一把刀具加工结束后必须取消其刀具偏置值，即将后两位数设为“00”。系统对刀具的补偿或取消都是通过拖板的移动来实现的。
6、夏凤芳主编．《数控机床》．高等教育出版社，2004年
加工中心自动换刀装置 加工中心有立式、卧式、龙门式等多种，其自动换刀装置的形式更是多种多样。换刀的原理及结构的复杂程度也各不相同，除利用刀库进行换刀外，还有自动更换主轴箱、自动更换刀库等形式。
7、薛彦成主编.《公差配合与技术测量》.机械工业出版社,1999年
普通螺纹的公差与配合及螺纹大小径的影响：内螺纹的中、小径、外螺纹的中、大径可分别选不同的公差等级，一般6级为基本级。同样对内螺纹的大径和外螺纹的小径不规定具体公差数值，只规定不得超过按基本偏差所确定的最大实体牙型。在制造时，常使用内螺纹的大、小径的实际尺寸分别大于外螺纹的大、小径的实际尺寸，故不会影响配合性质及互换性，但若内螺纹的小径过大或外螺纹的大径过小，会减小螺纹的接触高度，从而影响螺纹连接的可靠性，因此也必须规定其公差。　
8、朱淑萍主编.《机械加工工艺及装备》.机械工业出版社，2002年
主要内容包括金属切削原理与刀具、机械加工工艺、机床夹具等三个方面。在金属切削原理与刀具方面，着重介绍了金属切削的基本知识，如切削运动、切削过程的规律、刀具角度、刀具材料和切削用量等。在机械加工工艺方面，讲述了机械加工工艺规程、铣床夹具、夹具设计的基本要求和步骤、夹具图上应有的标注、典型表面的加工、定位基准、工序尺寸及公差带、工艺尺寸链等。在机床夹具方面，讲述了工件的定位原则、定位方法、定位元件、夹紧机构和典型的机床夹具及专用夹具等。本书对数控机床用的夹具和刀具在相应的章节中有专门论述；对机械加工的质量和提高生产率的方法着重进行了分析。
五、预期设计（论文）成果
在较短时间内在三位辅导老师的指导下认真完成了此次毕业设计。通过小组成员能够对其零件进行分析，并针对问题进行讨论、研究。把所学的知识综合起来，进一步的加深记忆， 使理论知识与实践能力相结合，提高自己的综合能力，在规定的时间里及时完成毕业设计，并取得良好的预期效果,以求能够成功毕业。
1、加工后的零件符合规定的精度要求，表面质量较好。
2、工艺设计方案可通过可行性、经济性分析。
3、设计的全过程有全面，准确，周密的文字记录与总结。
4、明确存在的问题与解决的方法。
任务下达时间

2007 年 10 月 18 日

毕业设计（论文）开始
与完成时间

2007 年 11 月 01 日
至
2007 年 11 月 26 日

预计毕业答辩时间

2007 年 12 月 2 日

毕 业 设 计 进 度 安 排
时 间
工　作　内　容
2007年10月18日 至 2007年11月1日
借阅资料，收集资料，编写开题报告
2007年11月1日 至 2007年11月15日
编写说明书
2007年11月16日 至 2007年11月23日
加工及检验
2007年11月24日 至 2007年11月26日
定稿
2007年11月27日 至 2007年11月30日
教师评阅
2007年12月1日 至 2007年12月3日
答辩
专业教研室负责人意见

签名：　　　　　
年　月　日
系审核意见

（系 公 章）　
年　月　日
任务下达人签　字
年　月　日
任务接受人签　字
年　月　日
备　注：
1、此表由各专业教研室统一规格后打印。
2、本任务书一式三份，由指导教师填写相关栏目，经系审核同意后，系、指导
教师和学生各执一份。
3、本任务书须与学生的毕业设计（论文）一并按要求装订存档。

鄂东职业技术学院教务处

诚信声明

本人郑重声明：
本人所呈交的毕业设计《轴类零件的加工工艺规程设计》是在刘海峰老师、杨丽英老师以及董菊明老师的指导下，根据任务书的要求，独立撰写的。
本设计所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果，或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料，均已明确注明。
凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助，本人在致谢中已经明确表达了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果。

毕业设计（论文）作者签名：
　　　 2007年11月26日

目 录
摘要……………………………………………………………………………… 1
前言……………………………………………………………………………… 2
设计内容………………………………………………………………………… 3
设计说明书：
1．零件图的分析………………………………………………………………
　　1.1工艺路线的确定………………………………………………………
　　1.2工序的划分……………………………………………………………
　　　　1.2.1按零件装夹定位方式划分工序………………………………
　　1.2.2按粗、精加工划分工序………………………………………
　　1.2.3按所用刀具划分工序…………………………………………
　　1.3工步的划分……………………………………………………………
2．零件的工艺分析……………………………………………………………
　2.1加工方案………………………………………………………………
　2.2进行工艺路线的确定…………………………………………………
　2.3加工工序………………………………………………………………
　2.4 对刀点和换刀点的确定………………………………………………
　　2.4.1对刀点…………………………………………………………
　　2.4.2换刀点…………………………………………………………
3．确定生产类型与毛坯………………………………………………………
4．选择加工设备与工艺设备…………………………………………………
　4.1选择机床………………………………………………………………
　4.2选择夹具………………………………………………………………
　4.3刀具的选择……………………………………………………………
　4.4量具的选择……………………………………………………………
　4.5工位器具的选择………………………………………………………
5．机械加工工艺过程设计……………………………………………………
　5.1选择定位基准…………………………………………………………
　　5.1.1选择粗基准……………………………………………………
　　5.1.2精基准的选择…………………………………………………
　5.2拟定工艺路线…………………………………………………………
6．切削用量的合理选择………………………………………………………
　6.1粗精加工的切削用量的选择…………………………………………
　　6.1.1 背吃刀量()………………………………………………
　　6.1.2主轴转速(n) …………………………………………………
　　6.1.3进给速度()…………………………………………………
　6.2加工退刀槽切削用量的选择…………………………………………
　6.3加工螺纹车削用量的选择……………………………………………
　　6.3.1主轴转速………………………………………………………
　　6.3.2进给量…………………………………………………………
　　6.3.3背吃刀量………………………………………………………
　6.4打中心孔切削用量的确定……………………………………………
　6.5钻孔的切削用量的确定………………………………………………
　6.6粗镗切削用量的确定…………………………………………………
　　6.6.1背吃刀量………………………………………………………
　　6.6.2进给量…………………………………………………………
　　6.6.3切削速度………………………………………………………
　6.7精镗切削用量的确定…………………………………………………
　　6.7.1背吃刀量………………………………………………………
　　6.7.2进给量…………………………………………………………
　　6.7.3切削速度………………………………………………………
7．数控加工程序的编辑说明…………………………………………………
毕业设计小结……………………………………………………………………
参考文献…………………………………………………………………………
致　　谢…………………………………………………………………………
附　　录…………………………………………………………………………
轴类零件的加工工艺规程设计
摘要：
　　简要介绍了如何选择数控机床、数控机床刀具的选择、切削用量的选择以及数控编程等。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。在此基础上，从性能发展体系结构等各方面深入讨论了我国数控技术的发展趋势，得出数控技术会向智能化、网络化、集成化、微机电控制系统和数字化的方向发展的结论；并从产业发展的角度考虑，进行了对数控技术与产业发展途径的思考，分别从总体战略和技术途径两方面进行了探讨。并对数控产业发展进行了思考。
关键词：
　　数控技术 发展趋势 产业发展途径。

前 言

当今世界工业国家数控机床的拥有量反映了这个国家的经济能力和国防实力。数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产品结构、产品种类和档次以及生产方式等等都带来了革命性的变化。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。所以掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。要根据国内数控技术及数控机床的应用情况，针对普通高等院校机电类专业学生的特点，突出数控技术的实用性和数控机床的操作性，力求做到理论与实践的最佳结合。
本设计书通过对数控编程以及车床等的分析，能够让我们更明白数控的理论知识和基础概念。让我们对数控有更深一步的认识。让我们更清楚地理解怎样确定零件的加工方案，为我们即将走上工作岗位的毕业生打基础，最后，让我们在数控车床上加工出该零件达到图纸要求。让我们毕业生更好的熟悉数控车床，确定加工工艺，学会分析零件为走上工作岗位打下基础。

设计题目：
轴类零件的加工工艺规程设计

设计内容：
　　　　　　　分析零件图
　　　　　 填写机械加工工艺规程卡片
　　　　　 填写机械加工工艺工序卡片
　　　　　 编制数控加工程序
　　　　　 编写设计说明书

1．零件图的分析
在确定了设计目的和设计内容之后接下来我们要做的最重要的一件事情就是对零件的零件形状、尺寸、形位公差、技术要求等一切信息的最直接的几何信息体现。
首先应分析零件图，只有通过对零件图中零件的形状进行认真的分析，才能够弄清楚零件各组成表面的连接形式以及它们之间的相互位置关系，初步确定在制订工艺规程时，加工该零件所可能用到的哪些机床以及要加工这些形状时所用到的刀具和量具。

图1
对零件图1中各尺寸以及尺寸公差进行分析，由尺寸公差中可知该零件尺寸要求严格，精度高，使得我们在制定工艺规程时注意选择合适的机床、夹具、刀具，加工时候选择什么样的定位基准、加工路线和编制程序，保证零件图中各尺寸及公差要求，从而到达所需要的精度要求。
另外，零件图中有形位公差和粗糙度，在我们制订工艺规程时不可忽视，考虑加工路线尤为重要。
1.1工艺路线的确定
数控工艺路线设计是下一步工序设计的基础，其设计的质量会直接影响零件的加工质量与生产效率。设计工艺路线时应对零件图、毛坯图认真消化，结合数控加工的特点灵活运用普通加工工艺的一般原则，尽量把数控加工工艺路线设计得更合理一些。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.2工序的划分
在数控机床上加工零件，工序应该比较集中，在一次装夹中尽可能完成大部分工序，首先应根据零件的图样，考虑被加工零件是否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工工作。
1.2.1按零件装夹定位方式划分工序
由于每个零件的结构形状不同，各表面的技术要求也有所不同，所以加工定位方式各有差异。一般加工外形时，以内形为定位，加工内形时以外形定位，因而可根据定位方式的不同来划分工序。
1.2.2按粗、精加工划分工序
　　根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精加工分开的
原则来划分工序，即先粗加工后精加工，此时可用不同的刀具进行加工，通常在一次
装夹中，不允许将零件某一部分表面加工完毕后，再加工零件的其他表面。如图：应
先切除整个零件的大部分余量，再将其表面精车一遍，以保证加工精度和表面粗糙度
的要求。
1.2.3按所用刀具划分工序
　　为了减少换刀次数，压缩空程时间，减少不必要的定位误差，可按刀具集中工序
的方法加工零件，即在一次装夹中尽可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，
然后再换另一把刀加工其他部位，在专用数控机床和加工中心中常用这种方法，在一
个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量。
1.3工步的划分
　　工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑，在一个工序内往往要采用不同刀
具和切削用量，对不同表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序，在工序内
又细分为工步。
2.零件的工艺分析
2.1加工方案
由图1可知，该零件属于回转体球轴类零件，其长度为mm，最大外圆直径
为mm。它是由圆柱面、圆锥面、圆弧面、内外螺纹、中心孔、和槽组成，零件图和标注都很完整，尺寸公差和形位公差以及表面粗糙度都符合工艺要求。零件的毛坯选45号钢，尺寸为60×150的棒料。
　　1．S52±0.02mm为最大外径，表面粗糙度为Ra＝1.6μm，考虑到此零件一端为
球面，装夹较困难，故将此加工工序放在最后。
　　2．M30×2-6g的螺纹加工，其长度为30mm，装夹不够稳定，可将的外
圆与其安排在同一工序中加工。
　　3．M30×2-6g的螺纹孔，其车身尺寸容易保证，孔轴由三爪卡盘自行确定，表面
粗糙度为Ra＝3.2μm。
　　4．3－的切槽，加工时X轴进刀，保证其宽度为3mm。
　　5．根据加工方法的经济精度及机床所能达到的精度，该零件没有很难的加工表面
积各种要求的成型面。上述各表面的技术要求采用常规的加工工艺均可以保证。加工
时还应注意36与45外圆的同轴度。
2.2进行工艺路线的确定
华中工型数控车削系统具有多种粗车循环和车螺纹循环，对该零件通过简单计算兵正确使用编程指令，数控系统会自行确定其进给路线，无需人为确定粗加工路线，但精车路线要依照零件表面轮廓从右至左加工。
2.3加工工序
1．车端面，毛坯伸出三爪卡盘卡持长度约为65mm，校正，夹紧，用合金外圆车刀加工端面。
2．用外圆端面车刀粗车30外圆，每处均留0.5mm的精加工余量。
3．用外螺纹车刀加工M30×2-6g的螺纹。
4．工件换边安装，用软爪或护套夹M30×2-6g的外螺纹。
5．车端面，保证总长145±0.08mm。
6．钻孔，钻孔前先用A3中心钻钻定位中心孔，再用25mm的麻花钻钻孔，孔深为32mm。
7．镗孔，用内孔车刀将孔精车至27.85mm，孔深为32mm。
8．用内螺纹车刀加工M30×2-6g的内螺纹。
9．用外圆车刀(刀尖角)精车45外圆及各处。
10．用切槽刀加工45外圆上的三条直槽，至槽外圆为39mm。
(11)用外圆车刀(刀尖角)加工36、37外圆、R8和S52圆球以及圆锥。
2.4 对刀点和换刀点的确定
在进行数控加工编程时，往往是将整个刀具浓缩视为一个点，那就是“刀位点”。对刀操作就是要测定出在程序起点处刀具刀位点(即对刀点，也称起刀点)相对于机床原点以及工件原点的坐标位置。对有原点预置功能的CNC系统，设定好后，数控系统即将原点坐标储存起来。即使你不小心移动了刀具的相对位置，也可很方便的令其返回到起刀点处。有的还可分别对刀后，一次预置多个原点，调用相应部位的零件加工程序时，其原点自动换刀。
2.4.1对刀点
在编程时，应正确的选择“对刀点”的位置，其大致选择原则：
1．便于数学处理和简化程序编制；
2．在机床上找正容易，加工中便于检查；
3．引起的加工误差小。
对刀点可以设置在零件、夹具上或机床上面，尽可能设在零件的设计基准或工艺基准上。对于以孔定位的零件，可以取孔的中心点作为对刀点。
2.4.2换刀点
换刀点则是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。换刀点往往设在工件的外部，以能顺利换刀、不碰撞工件和其它部位为准。在机床上，则以刀架远离工件的行程极限点为换刀点。
3.确定生产类型与毛坯
本零件为单件小批量生产，为保证零件具有较好的综合力学性能，且尽可能的节约成本，毛坯材料选择价格较便宜的45钢，并经过适当的正火调质处理，使硬度值在24至28HRC范围之内，毛坯的制造类型为热轧圆钢料。
结合零件的结构特点，该零件为轴类零件，故选择毛坯为圆柱型棒料，依据毛坯尺寸的确定原则：
1．为切削加工留下足够的加工余量；
2．尽可能的节省材料。
经过对图1的分析，该零件径向余量取5mm，轴向余量取8mm，在保证一定加工余量的基础上加以取整，故选择毛坯直径为Φ60mm，总长度为150mm。粗加工后的要求精度达到IT9，表面粗糙度为＝1.6μm。
4.选择加工设备与工艺设备
4.1选择机床
考虑到是单件小批量生产，应尽量选择在满足优质、高效、低成本和工艺的前提下能加工出该零件的机床。
1．此零件时轴类零件。
2．有特殊曲线（椭圆）的成型面，而且涉及到退刀槽、螺纹、圆弧成型面等复杂加工表面，应采用数控车床。
3．又因为其配合零件有孔，那么我们也应该考虑有孔加工的机床，而此孔在圆柱面上，因为套筒，所以也应该选择数控车床，在尾座上安装钻头，镗刀等所需刀具。
4．在加工各段轴如mm圆柱成型面时，其粗加工精度为IT9，精加工精度为IT7，精度较高，所以从此方面考虑仍可选择数控车床进行加工。
综合以上几点说明，根据车间设备，加工所需达到的要求，尽量选用或改用高效、高精度的机床，由此可以确定选择加工此零件的机床为数控车床。
4.2选择夹具
根据数控加工的特点对夹具也有两个基本要求：一是保证夹具坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系，除此以外还应考虑以下方面：
1．当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹具和其它通用夹具，以缩短生产准备时间节省生产费用；
2．零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间；
3．夹具上各零部件应不妨碍机床对各零件各表面的加工。
根据上述夹具选择原则，经分析图纸可知：此零件的总体形状可近似为圆柱体，且上有一S52的球面，零件的加工毛坯料是圆柱形的小毛坯，在机床上夹紧后直接车削，三爪卡盘是车削的附件之一，称为通用夹具。它的用途极广，可达到自动定心及夹紧的目的，且夹紧力大，使用操作简单方便。因此选用的夹具为三爪卡盘，并且在尾座上安装钻头及镗刀。
4.3刀具的选择
选用刀具通常要考虑机床加工性能、工序内容和工件材料等内容。数控加工时，不仅要求刀具的精度高、刚性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定，安装调整方便。精车时，选用强度高、耐用度高的刀具，保证加工精度；粗车时，满足大吃刀量、大进给量，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机夹片刀、夹紧片刀的方法，刀片最好选择硬质合金刀片。刀片的选择是根据零件的材料的种类、硬度加工表面粗糙度要求和加工余量的已知条件来决定刀片的几何形状(如刀尖角、进给量、切削速度和刀片型号，具体选择可以参考相关的切削用量手册)。
由图纸可知所用刀具为：
1．粗车选用硬质合金外圆偏刀，装在刀位T0101上。
2．切槽刀（刀宽3mm），装在刀位T0202上。
3．螺纹车刀，装在刀位T0303上。
4．内孔螺纹车刀，装在刀位T0404上。
5．右偏外圆车刀（刀尖角）。
6．内孔车刀。
7．25mm的麻花钻（安装在尾座上，不参与编程）。
8．标准A3规格中心钻，材质为高速钢。（安装在尾座上）
因为零件加工工序全部都安排在车床上，零件加工工序无须借助机床的附件，所以均可选用YG6硬质合金车刀、切刀槽和螺纹车刀。并尽量采用机夹可转位车刀。另外，工序中有先钻孔后镗孔，所以在此时应先安上25的钻头，钻孔加工结束后再装上内孔车刀，镗孔25mm－27mm－27.85mm，因加工余量小，则选用高速钢的内孔车刀。表面粗糙度为1.6μm，精加工工序就可以满足要求，所以无需打磨。
4.4量具的选择
量具的选择时为加工过程保证其尺寸是否准确的检验器具，此零件为轴类阶梯状。在工艺上，车间所具备的条件上我们应尽量选用通用量具，查看《公差与配合》可知：
1.游标卡尺(0～125mm)；
2.外径千分尺(0～25mm)、(25～50mm)；
3.M30×2-6g螺纹塞规。
4.5工位器具的选择
为保证质量，防止工件碰伤、亏损，实施文明生产，要求每工序加工完毕后将工件放入专用车，并排列整齐，避免磕碰。
5.机械加工工艺过程设计
5.1选择定位基准
定位基准有粗基准和精基准两种。工件在加工过程中，用未加工过的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。用已加工的表面作为定位基准，这种基准称为精基准。在零件的加工过程中，合理选择定位基准对保证零件的尺寸精度尤其是位置精度，起着决定性的作用。
5.1.1选择粗基准
粗基准的选择一般应遵循下列原则：
1.保证零件相互位置要求的原则；
2.合理分配加工余量的原则；
3.便于装夹的原则；
4.粗基准一般不得重复使用的原则。
此零件为轴类零件，其加工过程中需要对零件调头，所以以零件左端面为粗基准先加工右端面及右端的部分外圆，已达到各加工表面余量均匀。因和M30×2-6g的孔总长为58mm，比较容易加工定位，可以作为加工另一端面的基准。
5.1.2精基准的选择
选择精基准时，应有利于保证工件的加工精度并使装夹准确、牢固、方便。其选择原则是：
1.基准重合原则；
2.基准统一原则；
3.互为基准原则；
4.自为基准原则。
为保证工件各尺寸要求，应遵循“基准重合”的原则，以M30×2-6g的端面作为轴向尺寸基准，保证其总长度为145±0.08mm，防止重复选取尺寸致使精度降低。
5.2拟定工艺路线
由于各表面加工方法及基准已经基本确定，先按照“先粗后精”“先主后次”“先面后槽”“基准现行”的原则，分析零件图纸，选择零件主要表面加工方法。初步拟定的方案有如下两种：
方案一：
工序一：先平端面车外圆，将此作为精基准，装夹粗车的一端，平端面车外圆，在mm上切槽，精车45的外圆。
工序二：车M30×2-6g的螺纹，粗车为IT9；精车为IT7。
工序三：再一次装夹，用三爪卡盘夹持45的外圆，粗车右端，再粗车外圆一刀，打中心孔，手动钻25的孔，深度为32mm，保证其长度为145±0.08mm。然后钻孔至27.4mm，再车M30×2-6g的内螺纹，深度为25mm。
工序四：车外轮廓，加工出S52球面、锥面（锥度为）以及其它外圆面。
工序五：去毛刺。
工序六：进行自检和测量。
方案二：
工序一：平端面，车外圆。
工序二：夹持另一端，平端面，保证其长度145±0.08mm ；车外圆，先加工出M30×2-6g的外螺纹。
工序三：夹持M30×2-6g的外螺纹，通过45的端面进行定位。
工序四：车外圆，打中心孔。同三相似。
工序五：车外轮廓，加工出S52球面、锥面（锥度为）以及其它外圆面。
工序六：切槽，槽宽为3mm。
工序七：去毛刺。
工序八：进行自检和测量。
工艺方案的讨论及论证：
方案一的的优点在于：1.粗精加工在一道工序内完成；
　　　　　　　　2.工序划分少；
　　　　　　　　3.每次装夹能加工多个面。
　　　　　缺点在于：45面定位的定位方向少，不是很稳定。
方案二的优点在于：以M30×2-6g的面定位，较稳定。
　　　　缺点在于：易夹螺纹表面，加工时右端过重，加工精度不易保证。
综合以上方案可知，选择方案二比较合理。
6.切削用量的合理选择
数控车床加工中的切削用量包括背吃刀量()、主轴转速(n)、切削速度()、进给量(f)，其取值应在机床说明书中所给定的范围之内。
6.1粗精加工的切削用量的选择
6.1.1 背吃刀量()
依据工艺系统的刚性和机床主功率以及被加工零件的结构特点，再粗加工时，尽可能选取大的背吃刀量，以减少进给次数。而精加工余量一般留0.1～0.5mm，硬质合金车刀粗加工进给取0.3～0.4mm/r，背吃刀量＝0.25mm，粗加工转速n为800～1000r/min，则：
＝＝m/min＝150.7m/min，
而＝0.8μm～1.6μm,则背吃刀量取0.05mm～0.8mm；又有＝1.6μm ～6.3μm ,则背吃刀量取0.5mm～2.5mm。
6.1.2主轴转速(n)
根据刀具、工件材料的性质、被加工部位的尺寸大小几所允许的最高切削速度来
确定。其公式为：
＝
其中：　　d—工件直径(mm)
　　　—切削速度(m/min)
　　　n—主轴转速(r/min)
由坯件直径利用上式并结合机床说明书，选取粗车时，n＝800 r/min；精车时，n＝1500 r/min
6.1.3进给速度()
　　其公式为：＝n×f
其中：　—车削时进给速度(mm/min)
　　f—进给量(mm/r)
　　n—主轴转速
先选取进给量，粗车时f＝0.4 mm/r,精车时f＝0.15 mm/r；
计算得：粗车时＝320 mm/min ,精车时＝225mm/min。
车螺纹的进给量等于螺纹导程，f＝2 mm/r，空行程的速度依照G00指令设定的最高速度而定。
6.2加工退刀槽切削用量的选择
由于在加工刀槽时，所受到的阻力较大，即切削力较大，因切削力的大小直接影响工件质量、刀具寿命、机床动力消耗大。查看有关资料和《机械制造工艺及设备设计指导手册》确定进给量f＝0.1～0.2mm/r，切削速度＝90m/min，确定主轴转速为：
n＝＝r/min＝637 r/min
6.3加工螺纹车削用量的选择
6.3.1主轴转速
数控车床加工螺纹时，原则上其转速只要保证主轴每转一周时，刀沿进给轴方向位移一个螺距即可，不应受到限制。
1.在保证生产效率和正常切削的情况下，宜选用较低主轴转速。
2.通常情况下，在车螺纹时的主轴转速应按机床或数控系统说明书中规定的计算式进行确定，其计算公式为：
n－k
式中：　P—工件螺纹的螺距或导程，单位mm
　　K—保险系数，一般为80
则依式中：　n－80＝520 r/min
故车削螺纹时主轴转速可取400r/min
6.3.2进给量
因加工螺纹时，进给量与螺纹导程相同，f＝2 mm/r
6.3.3背吃刀量
根据数控车床车削螺纹参数表，螺距为2mm的螺纹要加工5次，每次的背吃刀量分别为0.9，0.6，0.6，0.4，0.1。
6.4打中心孔切削用量的确定
查《机械制造工艺及设备设计指导手册》，得出钻中心孔时所用的切削速度为50～80m/min，则主轴转速：
n＝＝r/min＝530 r/min
6.5钻孔的切削用量的确定
根据零件图的分析，考虑到内孔有一螺纹为M30×2-6g，即适用25的钻头钻孔。查《数控加工与编程》可知，钻孔时切削速度为30m/min，进给量为0.1～0.2mm，则
主轴转速为：
n＝＝r/min＝382 r/min
6.6粗镗切削用量的确定
6.6.1背吃刀量
由于内孔余量为2.4mm，要给