轴套类零件数控加工工艺与编程设计说明.docx

毕业设计说明书
GraduateDesign设计题目：轴套类零件数控加工工艺与编程设计
加工机床等。
(3)板材加工类数控机床
常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折 弯机等。近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标测量 机、自动绘图机与工业机器人等。
2.3.2 按控制运动轨迹分类(1)点位控制数控机床
位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控 制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运 动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。
这类数控机床主要有数控坐标键床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。 点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。
(2)直线控制数控机床
直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标 轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定围变化。
直线控制的简易数控车床，只有两个坐标轴，可加工阶梯轴。直线控制的数 控铳床，有三个坐标轴，可用于平面的铳削加工。现代组合机床采用数控进给伺 服系统，驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镇加工，它也可算是一种直线 控制数控机床。数控键铳床、加工中心等机床，它的各个坐标方向的进给运动 的速度能在一定围进行调整，兼有点位和直线控制加工的功能，这类机床应该称 为点位/直线控制的数控机床。
(3)轮廓控制数控机床
轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移与速度进行连续相关 的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制 机床移动部件的起点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位 移，将工件加工成要求的轮廓形状。常用的数控车床、数控铳床、数控磨床就是 典型的轮廓控制数控机床。数控火焰切割机、电火花加工机床以与数控绘图机等 也采用了轮廓控制系统。轮廓控制系统的结构要比点位/直线控系统更为复杂， 在加工过程中需要不断进行插补运算，然后进行相应的速度与位移控制。
2.3.3 按驱动装置的特点分类(1)开环控制数控机床
这类控制的数控机床是其控制系统没有位置检测元件，伺服驱动部件通常为 反响式步进电动机或混合式伺服步进电动机。数控系统每发出一个进给指令，经 驱动电路功率放大后，驱动步进电机旋转一个角度，再经过齿轮减速装置带动丝 杠旋转，通过丝杠螺母机构转换为移动部件的直线位移。移动部件的移动速度与 位移量是由输入脉冲的频率与脉冲数所决定的。此类数控机床的信息流是单向 的，即进给脉冲发出去后，实际移动值不再反响回来，所以称为开环控制数控机 床。
(2)闭环控制数控车床
接对工作台的实际位移进行检测，将测量的实际位移值反响到数控装置中， 与输入的指令位移值进行比拟，用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需 要的位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位。从理论上讲，闭环系统 的运动精度主要取决于检测装置的检测精度，也与传动链的误差无关，因此其控 制精度高。这类控制的数控机床，因把机床工作台纳入了控制环节，故称为闭环 控制数控机床。闭环控制数控机床的定位精度高，但调试和维修都较困难，系统 复杂，本钱高。
(3)半闭环控制数控机床
半闭环控制数控机床是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角 位移电流检测装置(如光电编码器等)，通过检测丝杠的转角间接地检测移动部 件的实际位移，然后反响到数控装置中去，并对误差进行修正。通过测速元件A 和光电编码盘B可间接检测出伺服电动机的转速，从而推算出工作台的实际位移 量，将此值与指令值进行比拟，用差值来实现控制。由于工作台没有包括在控制 回路中，因而称为半闭环控制数控机床。半闭环控制数控系统的调试比拟方便， 并且具有很好的稳定性。目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成一体，这 样，使结构更加紧凑。
(4)混合控制数控机床
将以上三类数控机床的特点结合起来，就形成了混合控制数控机床。混合控 制数控机床特别适用于大型或重型数控机床，因为大型或重型数控机床需要较高 的进给速度与相当高的精度，其传动链惯量与力矩大，如果只采用全闭环控制， 机床传动链和工作台全部置于控制闭环中，闭环调试比拟复杂。
2.4数控车削加工工艺
数控车床加工工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装 夹，连续自动加工完成所有车削工序，因而应注意以下几个方面。
2.4. 1合理选择切削用量
对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大 要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是5/32 合理的选择了切削条件。切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起 刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、 热的磨损。切削速度提高20%,刀具寿命会减少1/2O进给条件与刀具后面磨损 关系在极小的围产生。但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。它比切削速度 对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切 深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。用户要根据被加工 的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。
(1)合理选择刀具
①粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、 大进给量的要求。
②精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。
③为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。
(2)合理选择夹具
①尽量选用通用夹具装夹工件，防止采用专用夹具。
②零件定位基准重合，以减少定位误差。
(3)确定加工路线
加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。
①应能保证加工精度和外表粗糙要求。
②应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。
(4)加工路线与加工余量的联系
目前，在数控车床还未到达普与使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量， 特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工 时，那么需注意程序的灵活安排。
2.4.2 夹具安装要点
目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，液压卡盘夹紧要点如 下：首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，并从主轴后端抽出，再用搬 手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。
2.4.3 数控车床加工程序编程
数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、 盘类等回转类零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成外圆柱面、圆锥面、 成形外表、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔以与较 孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产 效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。
(1)数控程序编制的基本方法
①分析零件图样和制定工艺方案。
②数学处理。
③编写零件加工程序。
④程序检验。
(2)数控程序编制的方法
手工编程和计算机自动编程。
2. 5数控车床的组成和工作原理
虽然数控车床种类较多，但一般均由车床主体、数控装置和伺服系统三大部 分组成。
3. 5. 1车床主体
车床主体是实现加工过程的实际机械部件，主要包括主运动部件(如卡盘、 主轴等)进给运动部件(如工作台、刀架等)、支承部件(如床身、立柱等)， 以与冷却、润滑、转位部件和夹紧、换刀机械手等辅助装置。
4. 5.2数控装置和伺服系统
(1)数控装置：它的核心是计算机与运行在其上的软件，它在数控车床中 起“指挥”作用。数控庄子接收由加工程序送来的各种信息，并经处理和调配后, 向驱动机构发现执行命令。在执行过程中，其驱动、检测等机构同时将有关信息 反响给数控装置，以便经处理后发出新的执行命令。
(2)伺服系统：它通过驱动电路和执行文件(如伺服电机)。准确地执行 数控装置发出的命令，成数控装置所要求的各种位移。数控车床的进给传动系统 常用进给伺服系统代替，因此也常称为进给伺服系统。
5. 6数控车床平安操作规程
(1)开机前应对数控机床进行全面细致的检查，容包括操作面板、导轨面、 卡爪、尾座、刀架、刀具等，认无误后方可操作。
(2)数控机床通电后，检查各开关、按钮和按键、机床有无异常现象。
(3)程序输入后，仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点进行认真 的核对。
(4)正确测量和计算工件坐标系。并对所得结果进行检查
(5)输入工件坐标系，并对坐标。坐标值、正负号、小数点进行认真的核 对。
(6)未装工件前，空运行一次程序，看程序能否顺利进行，刀具和夹具安7/32
装是否合理，有无“超⑴(7)试切削时快速倍率开关必须打到最低挡位。
(8)试切削进刀时，在刀具运行至工件30〜50 mm处，必须在进给保持下， 验证Z轴和X轴坐标剩余值与加工程序是否一致。
(9)试切削和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修 改刀补值和刀补号。
(10)程序修改后，要对修改局部仔细核对。
(11)必须在确认工件夹紧后才能启动机床，严禁工件转动时测量、触摸工 件。
(12)操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时要 停车处理。
(13)紧急停车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序。
2.7数控车床坐标系确实定(1)机床坐标系：数控机床上的坐标系采用右手笛卡尔直角坐标系。
(2)机床参考点：参考点也是机床上的一个固定点，它是用机械挡块或电 气装置来限制刀架移动的极限位置。它的主要作用是用来给机床坐标系一个定 位。
(3)工件坐标系：工件坐标系是编程人员在编程时设定的坐标系，也称为 编程坐标系。
(4)工件坐标系原点：在进行数控编程时，首先要根据被加工零件的形状 特点和尺寸，将零件图上的某一点设定为编程坐标原点，该点称编程原点。我们 通常是把工件坐标系的原点选在工件的回转中心上，具体位置可考虑设置在工件 的左端面(或右端面)上，尽量使编程基准与设计基准、定位基准重合。
(5)对刀：机床坐标系是机床唯一的基准，所以必须要弄清楚程序原点在 机床坐标系中的位置，通过对刀完成。对刀的实质是确定工件坐标系的原点在机 床坐标系中唯一的位置。对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。对到的准确 性决定了零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。
(6)换刀：当数控机床加工过程中需要换刀时，在编程时就应考虑选择合 适的换刀点。所谓换刀点是指刀架转位换刀的位置，当数控车床确定了工件坐标 系后，换刀点可以是某一固定点，也可以是相对工件原点任意的一点。换刀点应 设在工件或夹具的外部，以刀架转位换刀时不碰工件与其他部位谓准。
2.5运动方向确定Z与主轴轴线重合，即Z轴远离工件像尾座移动的方向为正方向(即
增大工件和刀具之间距离)，向卡盘移动为负。
(2) X轴垂直于Z轴，X坐标的正方向是刀具离开旋转中心线的方向。
9/32

第3章 套筒类零件的结构特点与工艺分析
套筒类零件的加工工艺根据其功用、结构形状、材料和热处理以与尺寸大小 的不同而异。就其结构形状来划分，大体可以分为短套筒和长套筒两大类。它们 在加工中，其装夹方法和加工方法都有很大的差异，以下分别予以介绍。
3. 1轴承套加工工艺如图3-1所示的轴承套，材料为ZQSn6-6-3,每批数量为200件。
3. 1. 1轴承套技术条件和工程分析
该轴承套属于短套筒，材料为锡青图3-1轴承套简图铜。其主要技术要求为: O34js7外圆对中22H7孔的径向圆跳动公差为0. 01mm；左端面对中22H7孔轴线 的垂直度公差为0.01mm。轴承套外圆为IT7级精度，采用精车可以满足要求； 孔精度也为IT7级，采用较孔可以满足要求。孔的加工顺序为：钻孔一车孔一较 孔。
由于外圆对孔的径向圆跳动要求在0.01mm,用软卡爪装夹无法保证。因此 精车外圆时应以孔为定位基准，使轴承套在小锥度心轴上定位，用两顶尖装夹。 这样可使加工基准和测量基准一致，容易到达图纸要求。
车较孔时，应与端面在一次装夹中加工出，以保证端面与孔轴线的垂直度在 0. 01mm 以。

图3-1轴承套
3. 1.2轴承套的加工工艺
表3 — 1为轴承套的加工工艺过程。粗车外圆时，可采取同时加工五件的方 法来提高生产率。
表3-1轴承套加工工艺过程
序 号
工序名称
工序容
定位与夹紧
1
备料
棒料，按5件合一加工下料

2
钻中心孔
车端面，钻中心孔 调头车另一端面，钻中心孔
三爪夹外圆
3
粗车
车外圆①42长度为6.5mm,车外圆①34Js7 为中35mm,车空刀槽2X0. 5mm,取总长
40. 5mm,车分割槽①20X3mm,两端倒角1. 5
X45° , 5件同加工，尺寸均一样
中心孔
4
钻
钻孔①22H7至中22mni成单件
软爪夹中42mHi外圆
5
车、较
车端面，取总长40nmi至尺寸 车孔①22H7为①22mm 车槽①24义16晒至尺寸 较孔①22H7至尺寸 孔两端倒角
软爪夹①42mm外圆
6
精车
车①34Js7(±0. 012)mm至尺寸
①22H7孔心轴
7
钻
钻径向油孔①4nm
①34mm外圆与端面
8
检查

3. 2液压缸加工工艺分析
液压缸为典型的长套筒零件，与短套筒零件的加工方法和工件安装方式都有 较大的差异。
6. 2. 1液压缸的技术条件和工程分析
液压缸的材料一般有铸铁和无缝钢管两种。图3-2所示为用无缝钢管材料的 液压缸。为保证活塞在液压缸移动顺利，对该液压缸孔有圆柱度要求，对孔轴线 有直线度要求，孔轴线与两端面间有垂直度要求，孔轴线对两端支承外圆（① 82h6）的轴线有同轴度要求。除此之外还特别要求：孔必须光洁无纵向刻痕；假设 为铸铁材料时，那么要求其组织紧密，不得有砂眼、针孔与疏松。
11/32X|0'03 C/ c JJUQ3|C

X|0'03 C/ c JJUQ3|C
一 |0.15|

0.04

液压缸
图3-2液压缸
液压缸的加工工艺表3 — 2为液压缸的加工工艺过程
序号
工序名称
工序容
定位与夹紧
1
配料
无缝钢管切断

2
车
1.车中82nlm夕卜圆至U①88mm与M88 X 1. 5mm
螺纹（工艺用）
一夹一顶
2.车端面与倒角
三爪夹一端，中心架托①88mm处
3.调头车①82mm外圆到①84mm
三一夹一顶
4.车端面与倒角取总长1686nlm （留加工 余量1mm）
三爪卡盘夹一端，搭中心架托中
88mm 处
3
深孔推键
1.半精推―孔到①68mm
一端用M88XL5mni螺纹固定在夹 具中，另一端搭中心架
2.精推辕孔到中69.85mm
3.精较（浮动辕刀辕孔）到①70±0.02mm, 外表粗糙度值Ra为2.5um
4
滚压孔
用滚压头滚压孔至中70mm，外表粗糙度值
Ra 为 0. 32 口 m
一端用螺纹固定在夹具中，另一端 搭中心架
5
车
1.车去工艺螺纹，车中82h6到尺寸，割
R7槽
软爪夹一端，以孔定位顶另一端
2.键锥孔1。30,与车端面
软爪夹一端，中心架托另一端（百分 表找正孔）
3.调头，车①82h6到尺寸，割R7槽
软爪夹一端，顶另一端
4.镇锥孔1° 30'与车端面
软爪夹一端，顶另一端

3. 3套类零件的加工
由同一轴线的孔和外圆为主要要素或加其他结构（如齿、槽等）组成的零件统 称套类零件。套类零件的车削上艺主要是指圆柱孔的加丁工艺，其加工特点是:
①孔加工在工件部进行，观察、测量较困难，尤其是小孔、深孔的加工；②受孔径和孔深的限制，刀杆较细、较长，降低了刀杆的刚性；
③排屑困难，切削液不易进入切削区；
④薄壁工件受夹紧力、切削力的作用容易变形。本章只介绍一般套类零件的 车削。
套类零件的主要技术要：
①孔和外圆的尺寸精度和外表粗糙度；②孔和外圆的形状精度，如圆度、圆柱度等；
③孔与其他几何元素间的位置精度。如图3—3所示的轴承套，形状精度要 求有：630H7孔的圆度公差为0. 01mm, 045js6外圆的圆度公差为0. 005mm； 位置精度要求有：645js6外圆对630H7孔的轴线径向圆跳动公差为0. 01mm, 左端面对小30H7孔轴线的垂直度公差为0. 01mm, 4）45js6外圆的右端面对左端 面平行度公差为0. Olmmo]L|0.05 A
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05
5
12.
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034二腰
衬套零件
图3-3衬套零件
3.4套类零件加工刀具的刃磨刀具的刃磨是车工必须熟练掌握的基本功，车工刀具刃磨技术能大大影响工 件的加工质量与加工效率，因此，在课题练习前熟练而准确地掌握刀具刃磨技术
13/32
工作局部
切削局部
柄部
导向局部
是必需的。下面我们介绍一下与套类零件基本刀具的刃磨相关的知识。
3. 5麻花钻
一般的套类零件的加工通常是用钻头在实心的材料上钻孔，再经过扩孔或镇 孔来到达图纸的要求，钻头一般用高速钢材料制成。随着高速切削技术的开展， 镶嵌硬质合金的钻头也得到了广泛的应用。
3. 5. 1麻花钻的组成(图3-4)
(1)柄部麻花钻有直柄和锥柄两种，通常直径小于①12mm的麻花钻都作 成直柄的。直径大于田12mm以上的通常作成锥柄的。钻削时起传递转矩和钻头 的夹持定心作用。
(2)颈部直径较大的钻头在颈部标注有商标、钻头直径和材料牌号等容。
锥柄麻花钻直柄麻花钻
图3-4麻花钻
(3)工作局部这是钻头的主要局部，由切削局部和导向局部组成，起切削 和导向作用。
3. 5. 2麻花钻工作局部的几何形状
麻花钻的切削局部可看做是正反的两把车刀，所以它的几何角度的概念与车 刀基本一样，但也有其特殊性。
(1)螺旋槽 钻头的工作局部有两条螺旋槽，它的作用是构成切削刃、排出 切屑和通切削液。
(2)前刀面指螺旋槽面。
(3)主后刀面指钻顶的螺旋圆锥面。
(4)顶角钻头两主切削刃之间的夹角。顶角大，主切削刃短，定心差，钻 出的孔容易扩大。但顶角大，前角也增大，切削省力些。顶角小，那么反之。
3.6套类零件加工过程中的主要工艺问题
一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是保证外圆的相互位置精度 (即保证、外圆外表的同轴度以与轴线与端面的垂直度要求)和防止变形。
3. 5. 1保证相互位置精度
要保证外圆外表间的同轴度以与轴线与端面的垂直度要求，通常可采用以下 三种工艺方案：
在一次安装中加工外圆外表与端面。这种工艺方案由于消除了安装误差对加 工精度的影响，因而能保证较高的相互位置精度。在这种情况下，影响零件外圆 外表间的同轴度和孔轴线与端面的垂直度的主要因素是机床精度。该工艺方案一 般用于零件结构允许在一次安装中，加工出全部有位置精度要求的外表的场合。 为了便于装夹工件，其毛坯往往采用多件组合的棒料，一般安排在自动车床或转 塔车床等工序较集中的机床上加工。图31-3所示的衬套零件就是采用这一方案 的典型零件。其加工工艺过程参见表31 — 3。
表3 — 3棒料毛坯的机械加工工艺过程
序号
工序容
定位基准
1
加工端面、粗加工外圆外表，粗加工孔，半精加工或精加工 外圆、精加工孔、倒角、切断（见图31—70）
外圆外表、端面（定料
用）
2
加工另一端面、倒角
外圆外表
3
钻润滑油孔
外圆外表
4
加工油槽
精加工外圆外表（如要求不高的衬套，该工序可由工序1中的 精车代替）
外圆外表
15/32
第4章 套类零件的编程与分析
4. 1材料选择与分析
选择正确的加工方法，加工方法的选择原那么是保证加工外表的加工精度和表 面粗糙度的要求，由于获得同一级精度与外表粗糙度的加工方法一般有许多，因 而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差要求等全面考虑。
零件上比拟精密外表的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达 到的。对这些外表仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法还是不够的，还应 正确确实定从毛坯到最终成形的加工方案
用数控车床加工如下图的简单套类零件，工件长度为44 nlm,外圆两个阶 台尺寸分别为①45 mll1,中65 mm,并有一个C1倒角。孔两个阶台尺寸分别为①30 mm, 52 mm,孔中两阶台端面垂直度要求为0. 02 mm,有一个C5倒角和一个4 nlm X 2 mm的槽。
加工顺序为：
预备加工车端面粗车右端轮廓精车右端轮廓粗车孔精车孔切槽工件调头车端面粗车左端轮廓精车左端轮廓。

图中所示为简单套类零件，该零件外表由两个阶台组成，其中多个直径尺寸 与轴向尺寸有较高的尺寸精度和外表粗糙度要求，零件尺寸标注完整，符合数控 加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为45号钢，加工切削性能较 好，无热处理和硬度要求。
套类零件是机械加工中常见的一种加工形式，套类零件要求除尺寸、形状精 度外，孔一般作为配合和装配基准，孔的直径尺寸公差等级一般为IT7,精密轴 套可取IT6,孔的形状精度应控制在孔径公差以。对于长度较长的轴套零件，除
了圆度要求以外，还应注意孔面的圆柱度，端面孔轴线的圆跳动和垂直度，以与 两端面的平行度等项要求。
4.2 套类零件的装夹方案
套类零件的外圆、端面与基准轴线都有一定的形位精度要求，套类零件精基 准可以选择外圆，但常以中心线与一个端面为精加工基准。对不同结构的套类零 件，不可能用一种工艺方案就可以保证其形位精度要求。
根据套类零件的结构特点，数控车加工中可采用三爪卡盘、四爪卡盘或花盘 装夹，由于三爪卡盘四年定心精度存在误差，不适于同轴度要求高的工件的二次 装夹。对于能一次加工完成外圆端面、倒角、切断的套类零件，可采用三爪卡盘 装夹；较大零件经常采用四爪啦盘或花盘装夹；对于精加工零件一般可采用软卡 爪装夹，也可以采用心轴上装夹；对于较复杂的套类零件有时也采用专用夹具来 装夹。
4.3 刀具的选择
加工套类零件外圆柱面的刀具选择与轴类零件一样。加工孔是套类零件的特 征之一，根据孔工艺要求，加工方法较多，常用的有钻孔、扩孔、镇孔、磨孔、 拉孔、研磨孔等。
套类零件一般包括外圆、锥面、圆弧、槽、孔、螺纹等结构。根据加工需要, 常用的刀具还有粗车铃孔车刀、精车铃孔车刀、槽车刀、螺纹车刀以与特殊形状 的成型车刀等。
4.4 切削用量的选择
根据被加工外表质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关 资料选取切削速度与每转进给量，然后计算主轴转速与进给速度（计算过程略）， 并将结果填入工序卡中。
背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机 床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时， 为保证零件外表粗糙度要求，背吃刀量一般取0. 1~0. 4 mm较合适。
4.5 切削液的选择
套类零件在数控车加工比轴类零件有更大的难度，由于套类零件的特性使的 切削液不易到达切削区域，切削区的温度较高，切削车刀的磨损也比拟严重。为 了使工件减少加工变形，提高加工精度，应根据不同的工件材料，选择适合的切 削液浇注位置。
切削液分为两大类，第一种是乳化液，这类切削液比热容很大，粘度小，流17/32
动性好可以吸收大量热，但因其含水量大容易使工件生锈。第二种是切削油其是 由少量添加剂和矿物质组成，这类切削液比热容小流动性小，主要是润滑作用。 根据加工性质选择粗加工，加工余量很大时产生大量的热这时应该选择乳化液。 精加工时为了保证其精度延长刀具寿命应该选择切削油或者高浓度的乳化液，本 次应选择乳化液。
4.6 填写加工刀具和工艺卡表4-1简单套类零件的加工刀具和工艺卡
零件图号
图4-1
数控车床
加工工序卡
机床型号
CKA6150
零件名称
简单套类零件
机床编号

刀具表
量具表
刀具号
刀补号
刀具名称
刀具参数
量具名称
规格(mm/min)
T01
01
93。 外圆车
刀
D型刀片
游标卡尺 千分尺
0-150/0. 02
50 〜75/0.01
T02
02
91S 辕孔车
刀
T型刀片
径百分表
25 〜50/0.01
T08
08
钻头028

游标卡尺
0-150/0. 02
工序
工艺容
切削用量
加工性
质
S(r/min)
F(mm/r)
aP (mm)
1
车端面确定基准
800
0.2~0. 3
2
自动
2
钻孔
300
0.2~0. 3
4
手动
3
车中45 mm外圆
1200
0. 1~0.2
0.5-2
自动
4
调头软爪夹①45外圆，车端面确定基准
1000
0. 05〜0. 1
0. 5〜L 5
自动
5
车①65 mm外圆
1200
0. 1~0.2
0.5-2
自动
6
键孔至尺寸
1000
0. 05~0. 1
0.3-3
自动
第5章 套类零件加工过程与结果分析
5. 1加工过程
（1）此工件要经两个过程加工完成，所以调头时重新确定工件原点，程序 中编程原点要与工件原点相对应。执行完成第一个程序后，工件调头执行另一个 程序时需重新对两把刀的z向原点，因为x向的原点在轴线上，无论工件大小都 不会改变的，所以X方向不必再次对刀。
（2）输入程序。
（3）进行程序校验与加工轨迹仿真。
（4）自动加工。
（5）零件精度检测。
6. 2零件加工结果
零件在加工好后，使用游标卡尺和R规进行测量，测量的结果显示各项尺寸 都在公差围之，均合格，但是个别尺寸在公差中偏高或偏低，外表质量也不是非 常好。
7. 3原因分析
零件的轮廓粗糙度明显达不到要求，其原因主要有：刀具的选择、切削用量 确实定、下刀点的选择等。刀具的选择，主要表达在加工零件时选用的刀具比拟 小，使零件的粗糙度没有到达要求。切削用量，主要表达在加工圆弧时，有过切 和超程现象。下刀点，主要表达在加工槽时，下刀点选择没有考虑到零件的实际 轮廓。
另外，在加工时要求机床主轴具有一定的回转运动精度。即加工过程中主轴 回转中心相对刀具或者工件的精度，当主轴回转时，实际回转轴线其位置总是在 变动的，也就是说，存在着回转误差主轴的回转误差可分为三种形式：轴向窜动、 径向圆跳动角度摆角、主轴回转误差对加工精度的影响，切削加工过程中的机床 主轴回转误差使得刀具和工件间的相对位置不断改变，影响着成形运动的准确 性，在工件上引起加工误差。
8. 4解决方法
根据零件加工的质量结果和原因分析，提出解决方法。一是刀具的选用，应 尽可能选较大的刀具，以提高轮廓粗糙度。二是进给量确实定，应在圆弧和拐角 处降低进给量，以免造成过切和超程。三是下刀点的选择，应尽量防止与以加工 外表形成干涉。四是加工余量确实定，x、z轴的加工余量应该合理。
19/32
通过轴套的加工工艺分析，加工与编程，我对大学三年所学的知识有了一次 综合运用，例如：数控编程、工艺分析，这些对今后毕业工作开展都有很大的帮 助。对于数控加工无论是手工还是自动编程，在编程之前都要对所加工的零件进 行工艺分析，拟定加工方案，选择适合的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题 （如对刀点加工路线等）也需做一些处理，这样不仅提高了加工效率，也保证了产 品的合格率，节约了生产本钱。通过此论文我更加透彻的了解了关于数控方面的 专业知识，但是由于我学识浅薄，论文难免有些问题，还望各位老师给于指出， 做出修改，这将对我以后从事数控类的工作打下了一定的基础。
这次我设计是轴套类数控加工工艺我设计的零件外表由外圆柱面、圆锥面、 圆弧与外螺纹等；外表有螺纹、倒角、钻孔、加加工深孔等。还有工件外表组成 结构工艺包括精度分析、粗糙度分析、尺寸标注应符号数控加工特点让我知道了 很多关于数控的知识。
还有，在此次毕业设计的过程中我们一起共同努力，还有查阅了大量的图书 还有上网查了许多自己不懂知识，因此才能很好的完成此次毕业设计。
回首走过的路，让我在艰辛的设计中感到完成后的成就感。这次的毕业设计 不仅让自己锻炼了查资料的能力，而且系统地回顾了大学三年的所学，更重要的 是它培养了我全面考虑解决问题的能力，让我对我平时学习中的缺乏有了一定的 了解，让我对自己以后的学习有了大致的方向，我将更加努力的提升自己的文化 水平，也因此，我对我自己和我所学的专业更加充满了信心。
参考文献
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[9] Lodewijks G. dynamics of belt system： Dortoral Thesis. Delft University of Technology[J],Netherland,1996.
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三年的学习生活转瞬即逝，让人有些措手不与的感觉，好象还没开始已经结 束。时间的流逝其过程中经历的坎坷使一个人慢慢成熟，因而我对过去的日子和 给过我鼓励、帮助的人们总是心怀感激，并让我倍加珍惜未来的生活。随着大学 三年学习时光已经接近尾声，在此我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老 师和同学们表达我由衷的意。感我的父母，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无 以回报。你们永远健康快乐是我最大的心愿。感我的家人对我大学三年学习的默 默支持；感我的母校职业技术学院给了我在大学三年深造的机会，让我能继续学 习和提高。感华北理工大学迁安学院的老师和同学们三年来的关心和鼓励。老师 们课堂上的激情洋溢，课堂下的谆谆教诲；同学们在学习中的认真热情，生活上 的热心主动，所有这些都让我的三年充满了感动。
本文的研究工作是在我的导师与冲冲教授的悉心指导和严格要求下完成的。 与老师在学习方法、工作方法和研究思路等方面给予了许多有益的启迪；同时， 他对我的研究工作提出了珍贵的建议和意见，使我在研究工作中不断取得新的进 展。与老师深厚的专业知识、严谨的治学精神和创新的工作作风深深的影响着我。 在此，谨向与老师致以我最崇高的敬意和真挚的感！
不积蹉步何以至千里，本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认 真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以表达。正是有了 他们的悉心帮助和支持，才使我的毕业论文工作顺利完成，在此向全体老师表示 由衷的意。感你们三年来的辛勤栽培。同时感我的家人和朋友对我生活上的关心, 学习和工作的支持，这些使得我能够安心的完成我的研究工作。
感我的家人和朋友对我生活上的关心，学习和工作的支持，这些使得我能够 安心的完成我的研究工作。
最后，对在我的学习和成长道路上给予帮助的所有老师和朋友们表示深深地 感，对评阅该论文的所有专家表示最崇高的敬意和真挚的感！
附录A
00904N001 GOO G97 S500 T0101
N002 M03N003 M08
N004 G00x58z2N005 G01Z-2F50
N006x25N007x5
N008xON009 GOOxlOOzlOO
N010 G00x58z0N011 G71U1R1P016Q024x0. 5z0. 1F100
N012 GOOxlOOzlOON013 M05
NOU MOON015 GOO G97 S800 T0101
N016 G00x58z0N017 G01x26F80
N018z-2N019 G01x30W-2F70
N020 G01Z-35F100N021x50F70
N022x52z-36F70N023Z-53F100
N024x41. 75z-84F70N025 GOOxlOO
N026zlOON027 M05
N028 MOON029 GOO G97 S600 T0202
N030 M0323/32
摘要
车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。 车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。车削是最基本、最常见的切削加 工方法，在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回转外表，大局部具有回 转外表的工件都可以用车削方法加工，如外圆柱面、外圆锥面、端面、沟槽、螺 纹和回转成形面等，所用刀具主要是车刀。
本文主要论述了轴套类零件加工工艺与设计编程，通过UG画出零件图与编 写程序，利用数控车床软件仿真防止次品的产生和材料浪费，对零件进行工艺分 析，通过CKA6150机床进行加工实体，很好的利用仿真软件与机床的有机结合， 加工出合格产品。
此外本文还介绍了刀具的选择和运用以与在加工过程中的考前须知等，分析 了如何根据零件的几何形状特点设计加工工艺和操作步骤，以与操作过程中的相 关参数选择。实践证明，在数控加工中，根据零件的不同部位的技术要求，合理 安排不同的加工工艺，设置合理的加工参数，选择合理的加工道具，不仅可以提 高加工效率，保证质量，而且还减少工具损耗。
关键词车削加工零件的工艺分析编写程序1/32
附录B
N031 M08N032 GOOzO
N033x29.8N034 G01Z-27F70
N035x32F120N036zO
N037 G82x29. 2z-27F2N038 G82x28. 8z-27F2
N039 G82x28. 4z-27F2N040 G82x28. 2z-27F2
N041 G82x28,Oz-27F2N042 G82x28. 0z-27F2
N043 GOOxlOOzlOON043 M05
N044 MOON045 GOO G97 S600 T0303
N046 M03N047 M08
N048 G00x53z-33N049 G01x52F100
N050z-61N051x39F70
N052X52F120N053z-65
N054x39F70N055X52F120
N056z-69N057x39F70
N058x52F120N059 GOOxlOO
N060zlOON061 M05
N062 MOO附录c
N063 GOO G97 S600 T0101N064 M03
N065 M08N066 G00x57z2
N067 G01Z-3F120N068x20F100
N069x5F70N070x0F50
N071 GOOxlOOzlOON072 M05
N073 MOON074 GOO G97 S600 T0404
N075 M03N076 M08
N077 G00x57z2N078 G71U1R1P084Q089x0. 5z0. 1F1OO
N079 M05N080 MOO
N081 GOO G97 S600 T0404N082 M03
N083 M08N084 G00x57z2
N085 G01x37. 47z2F120N086 G03x35. 08z-31. 38R24F