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典型轴类零件的数控加工工艺设计

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2020年5月29日
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摘 要
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备。
本次设计就是进行数控加工工艺设计典型轴类零件,主要侧重于该零件的数控加工工艺和编程,包括完成该零件的工艺规程,主要工序工装设计,并绘制零件图、夹具图等。
经过本次毕业设计,对典型轴类零件的设计又有了深的认识。从而达到了巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。

关键词:数控技术 典型轴类零件 加工工艺 毕业设计

目 录
摘 要 1
目 录 2
1.引言 3
1.引言 3
2.零件分析 4
2.1毛坯的选择 4
2.2 机床的选择 4
3.零件图加工艺分析 7
3.1零件的工艺分析 7
3.2 零件的加工工艺设计 11
4.零件图加工程序编写 21
4.1零件左端加工程序编写 21
4.2零件右端加工程序编写 22
5. 程序调试 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
1.引言
数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体,是现代先进制造技术的基础和核心。数控车床己经成为现代企业的必须品。随着数控技术的不断成熟和发展及市场日益繁荣,其竞争也越来越激烈,人们对数控车床选择也有了更加广阔的范围,对数控机床技术的掌握也越来越高。随着社会经济的快速发展,人们对生活用品的要求也越来越高,企业对生产效率也有相应的提高。数控机床的出现实现了广大人们的这一愿望。数控车削加工工艺是实现产品设计、保证产品的质量、保证零件的精度,节约能源、降低消耗的重要手段。是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、安全生产、技术检测和健全劳动组织的重要依据。也是企业对高品质、高品种、高水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。这不但满足了广大消费者的目的,即实现了产品多样化、产品高质量、更新速度快的要求,同时推动了企业的快速发展,提高了企业的生产效率。
数控工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件,它将直接影响企业产品质量、效益、竞争能力。本文经过对典型轴类零件数控加工工艺的分析,对零件进行编程加工,给出了对于典型零件数控加工工艺分析的方法,对于提高制造质量、实际生产具有一定的意义。根据数控机床的特点,针对具体的零件,进行了工艺方案的分析,工装方案的确定,刀具和切削用量的选择,确定加工顺序和加工路线,数控加工程序编制。经过整个工艺的过程的制定,充分体现了数控设备在保证加工精度,加工效率,简化工序等方面的优势。
本人以严谨务实的认真态度进行了此次设计,但由于知识水平与实际经验有限。在设计中会出现一些错误、缺点和疏漏,诚请各位评审老师提出批评和指正。

2.零件分析
2.1毛坯的选择
本节主要对零件毛坯生产类型和如何选择毛坯的种类,跟零件图的尺寸确定毛坯尺寸。在制订机械加工工艺规程时,正确选择合适的毛坯,对零件的加工质量、材料消耗和加工工时都有很大的影响。显然毛坯的尺寸和形状越接近成品零件,机械加工的劳动量就越少,可是毛坯的制造成本就越高,因此应根据生产纲领,综合考虑毛坯制造和机械加工的费用来确定毛坯,以求得最好的经济效益。同时在选择时也应考虑一些因素:
(1)零件的材料及机械性能要求
(2) 零件的结构形状与外形尺寸
(3) 生产纲领的大小
(4) 现有生产条件
(5) 充分利用新工艺、新材料
正确选择毛坯制造的方式,能够使整个工艺过程更加经济合理,故应慎重对待。在一般情况下,主要应以生产类型来确定。例如,毛坯种类有:Ф70mm*132mm、Ф65mm*220mm的45钢等。
2.2 机床的选择
根据本次设计零件尺寸的大小,精度要求和学校提供的机床等一系列条件,我选择华中世纪星HNC——21T系统数控车床。
数控车床又称数字控制机床,简称NC。数控机床主要由输入输出装置、计算机数控装置(简称CNC单元)、伺服系统、可编程序控制器(PLC)、位置反馈系统和机床本体等组成。它能够按事先编制的加工程序对工件进行加工。数控机床集精密机械、电子技术、信息技术(包括传感检测)、计算机及软件技术和自动控制等技术于一体,具有高效率、高精度、高自动化、和高柔性的特点,是当代制造业的主流装备。
对一个制造企业来说,提高生产能力往往从生产管理、制造工艺、生产设备等方面入手进行技术改造,而这几部分内容又是互为影响和制约的。在技术改造中对生产设备、数控机床的更新、维修、采购等的选择上必须考虑到要在什么样环境下使用、如何管理、怎样能达到最好的经济效果等问题。选择制造设备是要为制造某一些产品服务的,选择的设备可能用于产品零件的一部分工序加工、也可能用于全部工序加工。制造水平的高低首先取决于工艺过程的设计,它将决定用什么方法和手段来加工,从而也决定了对使用设备的基本要求,这也是对生产进行技术组织和管理的依据。设备选择的基本要求确定后还要根据市场上能提供什么样技术水平的装备来选择,针对大部分中小批量生产的制造企业,选择数控机床来替代旧机床或增强生产能力已是发展趋势。在选择加工机床的同时,首先要保证加工零件的技术要求,能够加工出合格的零件。其次是要有利于提高生产效率,降低生产成本。选择加工机床一般要考虑到机床的结构、载重、功率、行程、和精度。还应依据加工零件的材料状态、技术状态要求和工艺复杂程度而定。选用适宜、经济的数控机床,还要综合考虑以下应素的影响。
(1)机床的类别、规格、性能。
(2)数控机床的主轴功率、扭矩、转速范围,刀具的配置情况。
(3)数控机床的定位精度和重复定位精度。
(4)零件的定位基准和装夹方式。
(5)机床坐标系和坐标轴的联动情况。
(6)控制系统的刀具参数设置,包括机床的对刀、刀具补偿等相关的功能。
数控机床的优点
(1)对零件的适应性强,可加工复杂的零件表面;
(2)加工精度高,加工质量稳定;
(3)生产效率高;
(4)良好的经济效益;
(5)自动化程度高。
数控机床的缺点
(1)价格较高,设备首次投资大;
(2)对操作、维修人员的技术要求较高;
(3)加工复杂形状的零件时,手工编程的工作量大。
数控机床的应用范围
(1)多品种小批量零件;
(2)形状结构复杂的零件;
(3)需要频繁改型的零件;
(4)价格昂贵、不允许报废的零件;
(5)批量较大精度要求高的零件。
3.零件图加工艺分析
3.1零件的工艺分析
3.1.1 毛坯设计
选材的一般原则首先是在满足使用性能的前提下,再考虑工艺性能和经济性。使用性能原则是指所选的材料制成零件后在正常情况下所应具备的性能要求,它是能保证零件的设计能实现,安全耐用的必要条件,是选材的最主要的原则。使用性能是指材料在使用条件下所变现出来的性能,它包括物理性能(如密度、磁性、导电性等)、化学性能(如耐腐蚀性、热稳定性等)、力学性能(如强度、塑性、韧性等);工艺性能是指材料在制造工艺过程中适应加工的性能,随制造工艺不同可分为铸造性、可锻性、焊接性及切削加工性等。它直接影响零件加工后的工件质量,是选材和制定零件加工工艺路线时必须考虑的因素之一。根据零件图规定的材料及机械性能选择毛坯,我选择的材料为45钢,45钢为最常见中碳调制钢,综合力学性能良好且价格低廉,淬透低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调制处理,大型件宜采用正火处理,根据其力学性能要求较低选圆柱型材料,根据零件的工作条件、材料、结构特点三者综合考虑,对毛坯应增加一些热处理提高强度和硬度。
经过零件图可知加工的零件为轴类零件。经过所学知识可知轴类零件的材料一般选择碳素钢、合金钢或铸铁。根据零件的分析选择45钢。毛坯尺寸和形状的选择要从机械加工和毛坯制造两方面考虑,毛坯的尺寸越接近成品零件,材料消耗就越少,机械加工的劳动量也就越少,因此会提高机械加工效率,降低成本,但要充分考虑毛坯的制造费用。该零件毛坯是45钢对其尺寸要求是Ф65*220mm。
3.1.2 零件的热处理技术
零件的材料是机械加工行业的重要物质基础,总舵的材料之因此获得广泛应用,是应为它们具备许多优秀性能。经过适当的热处理,能够充分发挥钢材的潜力,显著提高钢的力学性能,延长零件的使用寿命;还能够消除铸、锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷,为后续工序做好准备。
45钢为最常见的中碳调质钢,综合性能良好,淬透性的,水淬时易生裂纹。小件宜采用调质处理,大件宜采用正火处理。
零件的加工都是按一定的工艺路线进行的。在生产过程中,由于零件选用的毛坯和工艺过程不同,热处理工序会有所增减。因此,工序位置的安排必须根据具体情况灵活运用。根据热处理的目的和工序位置不同,可将其分为预先热处理和最终热处理两大类。
预先热处理包括退火、正火等。其工序位置一般安排在毛坯生产之后,切削加工之前;或粗加工之后,精加工之前。正火和退火的作用是消除热加工毛坯的内应力、细化晶粒、调整组织、改进切削加工性,为后面的热处理工序做好组织准备。
最终热处理包括各种淬火+回火、表面热处理及化学热处理。零件经这类热处理后硬度较高,除能够磨削加工外,一般不适宜其它切削加工,故其工序位置一般安排在半精加工之后,精加工之前。目的是为了获得良好的综合力学性能,为以后的表面淬火异变形的精密零件的整体淬火做好准备。
3.1.3 定位基准的选择原则
工件在夹具中的定位基准选择上遵循基准统一原则,是同一工件进行不同内容的多道工序中,前后工序尽可能采用同一定位基准系统,即各个加工工序间的定位基准尽量统一。前后工序尽可能采用同一基准能够减少不同定位基准表面较高精度加工的制造工作量。从保证工件的加工精度的角度而言,不同工序采用统一的定位基准能够避免产生基准转换误差。
加工时是工件的定位基准与本工序的工艺基准尽量重合。若不能保证定位基准与工序基准重合,会把二者之间的尺寸误差及相应的行位误差带到本工序的定位中来,造成本工序定位误差的不必要扩大。
3.1.4 粗、精基准的选择原则
当工件只是毛坯的时候,进行第一道工序加工,这种定位为粗基准定位。选择粗基准时,主要考虑两个问题:一是保证加工面都能分配到合理的加工余量;二是保证加工面与非加工面之间的相互位置精度的要求,同时还要为后续工序提供可靠的精准度。
精基准的选择原则:
(1)基准重合原则
(2)基准统一原则
(3)自为基准原则
(4)互为基准原则
(5)保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则
粗基准的选择原则
(1)选择非加工面为基准
(2)合理分配加工余量
(3)粗基准应避免重复使用
(4)选择毛坯上精度较好的表面作粗基准
3.1.5 工件的装夹
工件的安装需要遵循一些基本的原则,在数控机床机床上,工件安装的原则与普通机床相同,也要合理地选择定为基准和夹紧方案。为了提高数控机床的效率,在确定定位基准和夹紧方案的同时应该注意一下两点:
(1)力求设计基准、工艺基准与编程计算的基准统一;
(2)尽量减少装夹次数,尽可能在一次定位夹紧后就能加工出所有的内容;
此次加工采用的是华中世纪星HNC21—T系统数控车床,采用的夹具是三爪卡盘,而且在一次装夹的情况下能加工出所有的内容。数控加工特点对夹具提出了两个要求:一是保证夹具的坐标方向与机床等的坐标方向相对固定;二是要能协调零件与机床坐标系的尺寸关系。除此之外,还要考虑以下几点:
(1)当零件加工批量不大时,应尽量采用组合夹具、可调夹具和其它通用夹具,以缩短准备时间、节省生产费用;
(2)在成批生产时才考虑采用专用夹具,并力求结构简单;
(3)夹具要开敞,加工部位开阔,夹具的定位夹紧机构元件不能影响加工中的送给。
(4)装卸零件要快速、方便、可靠,以缩短准备时间,批量较大时应考虑采用气动或液压夹具、多工位夹具。
此次加工轴类零件,采用的是三爪卡盘,而且批量较小,不需要采用气动或者液压夹具、多工位夹具,三爪卡盘不但结构简单,而且完全能满足生产的需要
3.1.6 加工刀具的选择
切削工具由传统的机械工具实现向高科技产品的飞跃刀具的切削性有显著提高。在数控车工中数控车床对刀具具有一定的要求,主要体现在 以下几个方面;适应高速切削要求;具有良好的切削性能;有高的可靠性 ;具有较高的尺寸耐用度;高精度;具有可靠断屑及排屑措施;能精确而讯迅速的调整;能自动且快速的换刀;刀具标准化、模块化、通用化及复合化。
刀具的选择是数控加工工序设计的重要内容之一,它不但影响机床的加工效率,而且直接影响到加工质量。与传统的方法相比,数控加工对刀具的要求更高,不但要求精度高、强度大、刚度好、耐用度搞,而且要求尺寸稳定、安装调整方便,这就要求选用优质材料的刀具,并合理选择刀具的结构和几何参数。
此次加工的是轴类零件,结合零件的实际情况,我们需要车外圆,因此要用到外圆车刀,可是鉴于零件的结构的特殊性,需要用到左偏刀和右偏刀;零件还包括一个退刀槽,因此要用到切槽刀;零件还包括切外螺纹,因此要用到螺纹车刀。具体的刀具如图。
3.1.7 加工顺序及进给路线的确定
加工顺序的拟定按照基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔、配套加工的原则确定。因此,应车平面确定基准平面,然后加工内外轮廓及其它平面。
在数控加工中,刀具刀位点相对于工件运动轨迹称为走刀路线。编程时,走刀路线的确定原则主要有以下几点:
(1)走刀路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率高;
(2)使数值计算简单,以减少编程工作量;
(3)应使走刀路线最短,这样既可减少程序段,又可减少空刀时间。
(4)另外,确定走刀路线时,还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况,确定是一次走刀,还是多次走刀来完成加工等。
我所加工的零件主要是对外表面和螺纹的加工,当加工外表面时,应避免沿零件外轮廓的法向切入,应沿外轮廓曲线延长线的切向切入,以避免在切入出产生刀具的划痕而影响表面的质量。保证外轮廓曲线平滑过渡。
3.1.8 刀具的选择及切削用量的选择
数控刀具材料:高速钢、硬质合金、陶瓷、金属陶瓷、金刚石、立方氮化硼、表面涂层。
选择数控加工刀具是数控加工工艺中心十分重要的内容,直接关系到零件加工的质量和加工效率,选择车刀应与工件材料和表面粗糙度的要求来选择。加工表面质量一般的零件,用普通车床的刀即可,这样既能达到目的又比较经济。如果零件表面的粗糙度要求较高则需要用专用的数控刀具。我所加工的零件主要用菱形外圆车刀、外螺纹刀及切刀。第一步对毛坯外表面加工时主要用菱形外圆车刀,菱形切刀的主切削刃分布在棱上,副切削刃分布在车刀的端面上。
选择切削用量时,一定要充分考虑切削的各种因素,正确选择切削条件,合理的确定切削用量,这些都可有效提高机械加工质量和产量。影响切削条件的因素有:机床、工具、刀具及工件的刚性;切削速度、切削深度、切削进给率;工件精度及表面粗糙度;刀具预期寿命及最大生产率;切削液的种类、冷却方式;工件数量;机床的寿命等。
铣削加工切削用量包括进给速度、切削速度、背吃刀量和侧吃刀量,从刀具耐用度出发,切削用量选择原则是:先选取背吃刀量或侧吃刀量其次在确定进给速度最后确定切削速度。

3.2 零件的加工工艺设计
该零件属于典型轴类零件,加工内容包括圆柱面,倒角、内孔、键槽、及螺纹。
零件在切削加工之前,应对其毛坯进行预加工。预加工包括校正、切断和切端面和钻中心孔。
1、校正:校正棒料毛坯在制造、运输和保管过程中产生的弯曲变形,以保证加工余量均匀及送料装夹的可靠。校正可在各种压力机上进行。
2、切断:当采用棒料毛坯时,应在车削外圆前按所需长度切断。
3、切端面钻中心孔:中心孔是轴类零件加工最常见的定位基准面,为保证钻出的中心孔不偏斜,应先切端面后再钻中心孔。

如图1-1所示,该零件属于典型轴类零件,加工内容包括圆柱面,倒角、内孔、键槽、及螺纹。
该零件图尺寸完整,主要尺寸如下:
经查表可知加工精度等级为IT6
经查表可知加工精度等级为IT6
经查表可知加工精度等级为IT7
M241.5—6g经查表可知加工精度等级为IT6
M241.5—8g经查表可知加工精度等级为IT8
经查表可知加工精度等级为IT6
经查表可知加工精度等级为IT6
其它尺寸的加工精度等级为IT12
槽表面粗糙度为3.2,其它外圆柱面轮廓表面粗糙度均为0.8。
根据分析传动轴所有表面都能够加工出来,经济性能良好。
该零件的加工表面大多为回转体加工表面精度最高等级为IT6表面粗糙度为0.8,采用加工方法有粗车—半精车—精车。
表外圆表面加工方案

加工方法
加工精度等级(IT)
表面粗糙度Ra/
粗车
11~12
50~12.5
半精车
8~10
6.3~3.2
。精车
6~7
0.8~0.4
但该零件存在键槽,精度等级为IT8表面粗糙度为3.2。采用加工方法有粗铣—半精铣。

⒈编制传动轴机械加工过程卡,见表1
传动轴的机械加工工艺过程卡
机械加工工艺过程卡
产品名称
零件
名称
零件
图号
材料
毛坯规格

传动轴
C01
45
Ф65*220
工序号
工序 名称
工序简要内容
设备
工艺装备
工时
5
下料
Ф65*220
锯床

10
车
车各表面
CK6140
三爪卡盘、外圆车刀、切槽刀、螺纹车刀。

15
钳
去毛刺

钳工台

20
检验

编制
XXX
审核
XXX

第1页
表—1

⒉编制数控加工工序卡,见表2、表3、表4。
传动轴的数控加工工序卡
数控加工
工序卡
产品名称
零件名称
零件图号

传动轴
C01
工序号
程序
编号
材料
数量
夹具名称
使用设备
车间
10
O0001
45
1
三爪卡盘
CK6140
数控加工
工步号
工步
内容
切削用量
刀具
量具
V
(m/min)
n
(r/min)
F
(mm/r)

(mm)
编号
名称
编号
名称
1
车端面
60
800
0.4
2
T0101
外圆车刀
1
游标卡尺
2
粗、半精车外圆
60
800
0.4
2
T0101
外圆车刀
1
游标卡尺
3
精车外圆
100
1200
0.2
0.2
T0101
外圆车刀
1
游标卡尺
4
车退刀槽

400

T0202
切槽刀
1
游标卡尺
5
车螺纹

300

T0303
螺纹刀
1
游标卡尺
编制
XXX
审核
XXX
批准

共 1 页
第 1 页
表2

传动轴的数控加工工序卡
数控加工
工序卡
产品名称
零件名称
零件图号

传动轴
C01
工序号
程序
编号
材料
数量
夹具名称
使用设备
车间
11
O0002
45
1
抬口钳
XH713A
加工中心
工步号
工步
内容
铣削用量
刀具
量具
V
(m/min)
n
(r/min)
F
(mm/r)

(mm)
编号
名称
编号
名称
1
铣键槽

600
500
0.2
T0101
立铣刀
1
游标
卡尺
编制
XXX
审核
XXX
批准

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第 1页
表3

传动轴刀具调整卡
产品名称或代号

零件名称
传动轴
零件图号
C01
序号
刀具号
刀具规
格名称
数量
加工表面
备注
1
T01
90°硬质合金外圆车刀
1
粗车轮廓
右偏刀
2
T02
右端面外圆车刀
1
精车轮廓
右偏刀
3
T03
高速钢切槽刀
1
切槽

4
T04
外螺纹车刀
1
车削螺纹

表—4
拟定加工工艺路线
①按Ф65*220下料
②车削各表面
③去毛刺
④车螺纹
⑤铣削键槽
⑥去毛刺
⑦检验
刀具选择如下:
外圆车刀T0101:车端面,粗车、半精车、精车外圆。
切槽刀T0303:刃宽为3mm 切定位槽。
外螺纹车刀T0202:车螺纹。
平底立铣刀T0101:铣键槽。
①车端面
②粗车外圆 粗车三个台阶,调头粗车另外四个台阶
③热处理 调质处理HRC24—38
④半精车 半精车台阶面及退刀槽
⑤精车 外轮廓
⑥车螺纹 车一端M241.5—6g调头车另一端M241.5—8g
⑦铣键槽
⑧钳 去毛刺
制定工艺路线
工序I 车削轴的两端面,打中心孔
机床:采用普通车床加专用夹具
刀具:YG6硬质合金端车刀
粗车M24的两端面,,以M24端面作为粗基准

工序II 粗车外圆大小端各外径
机床:CK6140A型数控车床,转速n=400r/min
刀具:选用YT6硬质合金外圆车刀,主偏角为90,后刀面最大磨损限度1.0~1.4,刀具寿命60min.
由n=1000vc/πd则
切削速度 vc=πdn/1000=3.14x47x400/1000=59.032m/min
进给量: f=0.05mm/r
进给量f与背吃刀量有着密切的关系,粗车时一般取0.3—0.8mm/r,精车时一般取0.1—0.3mm/r。
①端面加工 (以小端端面为基准)
毛坯φ65 段
加工φ46 从φ65切削至φ50,背吃刀量ap=2.0mm;
切削长度L= 120mm;
加工φ35 从φ50切削至φ39,背吃刀量ap=2.0mm ;
切削长度L=68mm
加工φ24 从φ39切削至φ28,背吃刀量ap=2.0mm ;
切削长度L=15mm
②调头
毛坯φ65段
加工φ44 从φ65切削至φ48,背吃刀量ap=2.0mm
切削长度L=99mm

加工φ35 从φ48切削至φ39,背吃刀量ap=2.0mm
切削长度L=95mm
加工φ30 从φ39车削至34段,背吃刀量ap=2.0mm
切削长度L=38mm
加工φ24 从φ34切削到φ28段,背吃刀量ap=2mm
切削长度L=18mm
工序III 半精车,倒角
加工φ46 从φ50切削至φ48,背吃刀量ap=1.0mm
切削长度L=120mm
加工φ35 从φ39切削至φ37,背吃刀量ap=1.0mm
切削长度L=68mm
加工φ24 从φ28切削至φ26,背吃刀量ap=1.0mm
切削长度L=15mm
调头加工另一端
加工φ44从φ48切削至φ46,背吃刀量ap=1.0mm
切削长度L=99mm
加工φ35从φ45切削至φ37,背吃刀ap=1.0mm
切削长度L=95mm
加工φ30从φ36切削至φ32,背吃刀量ap=1.0mm
切削长度L=38mm
加工φ24从φ31切削至φ26,背吃刀量φ=1.0mm
切削长度L=18mm
车倒角 车刀 选用kr=45的直头通切车刀车45倒角

工序Ⅳ 精车,切退刀槽
加工φ46 从φ48切削至φ46,背吃刀量ap=0.2m
切削长度L=120mm

加工φ35 从φ37切削至φ35,背吃刀量ap=0.2mm
切削长度L=68mm
加工φ24 从φ26切削至φ24,背吃刀量ap=0.2mm
切削长度L=15mm
切退刀槽 取a=1.5和a=2的切槽刀
进给量f为手动,查<<切削手册>>得v=0.17m/s
n=0.5
工序Ⅴ 调质
淬火加回火叫调质处理,淬火时将工件加热到临界温度以上,然后经过介质迅速冷却,回火时根据工件要求的硬度不同将工件加热到临界温度以下某个温度进行回火。调质处理后零件具有良好的综合机械性能,广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低,不耐磨。可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件,其耐磨性比调质＋表面淬火高。经热处理后,表面能够获得很高的硬度,芯部硬度低,耐冲击。因此调质处理是不可或缺的一道重要工序。
工序VII 车螺纹
机床:CA6140
螺距P=1 mm f=P=1 mm
L1=2~3p L2=2~5p =2~5mm
计算工时 车M20 得tm1=(L+L1+L2)/ nf=0.125min
车M20 得tm2=(L+L1+L2)/ nf=0.235min
第七道工序所需工时Tm7=0.36min
工序VIII 铣键槽
机床:立式铣床X53T 转速n=18r/min
纵向进给量为f1=10 mm/min 横向进给量为f2=10 mm/min
①h=4mm, L=6mm
计算工时得tm纵= h/f1n=0.022min
tm横= L/f2n=0.033min
tm1=0.055min
② h=4mm, L=42mm
计算工时得tm纵= h/f1n=0.022 min
tm横= L/f2n=0.233 min
tm2=0.255min
第九道工序所需工时Tm9=0.31min
工序IX 去毛刺
毛刺是冲裁后冲件断面边缘锋利的凸起。经过去毛刺处理后会使零件表面的精度大大提高。因此去毛刺是不可或缺的一道重要工序。
4.零件图加工程序编写
4.1零件左端加工程序编写
加工左端时程序为:

O0001
N10 T0101
N20 S600 M03
N30 G00 X20.0 Z6.0
N40 G01 Z0 F0.2
N50 X24.0 Z-2.0
N60 Z-18.0
N70 X35.0
N80 Z-58.0
N90 X42.0
N100 X46.0 Z-60.0
N110 Z-100.0
N120 X62.0
N130 Z-128.0
N140 G00 X70.0 Z10.0
N150 T0202 M06
N160 S400
N170 G00 X70.0 Z-18.0
N180 G01 X20.0
N190 X70.0
N200 Z-58.0
N210 X31.0
N220 X70.0
N230 Z-100.0
N240 X42.0
N250 X70.0
N260 G00 X70.0 Z10.0
N270 T0303 M06
N280 S720
N290 G00 X30.0 Z6.0
N300 G92 X23.85 Z-15.0 F1.5 螺纹加工程序段
N310 X23.55
N320 X23.25
N330 X22.90
N340 X22.60
N350 X22.30
N360 X22.20
N370 G00 X70.0 Z10.0
N380 M05
N390 M30

4.2零件右端加工程序编写
调头加工右端时的程序为:

O0002
N10 T0101
N20 S600 M03
N30 G00 X30.0 Z5.0
N40 G71 U2.0 R0.5
N50 G71 P60 Q310 U0.2 W0.1 F0.4
N60 G00 X20.0 Z6.0
N70 G01Z0
N80 X24.0 Z-2.0
N90 Z-18.0
N100 X30.0
N110 Z-41.0
N120 X35.0
N130 Z-78.0
N140 X44.0
N150 Z-82.0
N160 X58.0
N170 X62.0 Z-84.0
N180 Z-110.0
N190 G00 X70.0 Z10.0
N200 T0202
N210 S400
N220 G00 X50.0 Z-18.0
N230 G01 X20.0 F0.05
N240 X70.0
N250 Z-41.0
N260 X26.0
N270 X70.0
N280 Z-78.0
N290 X31.0
N300 X70.0
N310 G00 X70.0 Z10.0
N320 G70 P60 Q310 F0.02
N330 G00 X70.0 Z10.0
N340 T0303
N350 S720
N360 G00 X20.0 Z6.0
N370 G92 X23.85 Z-15.0 F1.5 螺纹加工程序段
N380 X23.55
N390 X23.25
N400 X22.90
N410 X22.60
N420 X22.30
N430 X22.20
N440 G00 X70.0 Z10.0
N450 M05
N460 M30

5. 程序调试
本设计还要检验程序的不合理的地方,以对其修改,根据学校提供的机床型号和系统型号,进行程序输入机床,程序输入完以后,用手动把刀具从工件处移开,把机械运动,主轴运动以及M,S,T,等辅助功能锁定,在自动循环模式下让程序运行,经过观察机床坐标位置数据和报警显示判断程序是否语法出错,格式或数据出错。但没有尺寸的显示,所有不能确定零件的尺寸大小。
有图形的模拟功能的数控车床,在自动加工前,为避免程序出错,刀具碰撞工件或卡盘,可对整个加工过程进行图形模拟,检查刀具轨迹是否正确。
数控车床的图形显示一般为二维坐标显示。图形模拟操作步骤如下。
(1)调出需要图形模拟的数控程序:
按(AUTO)键,或者方式选择开关置”自动AUTO位”
按(PROGRAM)键
经过MDI键盘键入O和程序号
按(----O检索)软键,被搜索的程序号及程序内容会出现在屏幕中
(2)按机床锁住键。
(3)按(CUSTOM GRAPH)按(GPRM)软键,将光标移至需要修改的参数处,键入数据后按(INPUT)键,比如输入毛坯直径,长度及比例系数等
(4)按(GRAPH)软键,进入模拟加工显示界面。
按(循环启动)键,在画面上绘制出刀具的运动轨迹。模拟时如果发现程序有错误,退出模拟程序修改后,再模拟加工,直到正确为止。

致 谢
在本次毕业论文的整个过程中,以及毕业论文的写作、修改和定稿过程中,曾经得到了许多老师和同学们的热心帮助,在这里向她们表示最诚挚的谢意。在这里,我要特别提出感谢的是我的指导老师伍爱元老师对我的关心和帮助。同时,身边很多同学也给予了我很多不可磨灭的帮助,才使我在规定的时间内顺利完成本次毕业论文。在完成这次毕业论文的过程中,我经过多种途径学习到了很多机械方面的知识,特别是数控机床这一块,虽然我是机制专业的,可是作为一个机械类学生来说,数控、机制应该是不可或缺的学科。而经过这次学习,使我系统的了解到数控编程与操作等基本知识,填补了我在数控方面的不足。我相信,在以后我将在此基础上不断的学习,不懈的努力,提升这方面的知识,并提高自己的实际动手能力。

参 考 文 献
[1]余英良主编．机床数控车削．北京:化学工业出版社社.
[2] 周兰主编．现代数控加工编程与操作．湖南:机械工业出版社社．
[3]李宏胜主编．数控原理与系统[M]．北京:机械工业出版社．
[4]邓健平主编．数控机床控制技术．湖南;机械工业出版社．
[5]梁旭坤主编．机械制造基础(1)．湖南:中南大学出版社．
[6] 顾晔主编．数控车削编程与加工．北京:人民邮电出版社,
[7] 李华编主编．机械制造技术．北京:高等教育出版社,
[8] 周虹主编．加工工艺设计与程序编制．北京:人民邮电出版社．
[9] 孙建东、程光主编主编．机械制图.北京:化学工业出版社.