第 1 页 共 28 页1 目 录一、 绪论.2二、 二维图 4三、 三维图 7四、 零件的工艺分析 10五、 选择设备 11六、 切削用量的选择 11七、 刀具选择 15八、 数控加工工艺卡 16九、 零件粗精加工手动编程 17十、 技术要点、难点分析 24十一、设计小结 26十二、参考文献 28第 2 页 共 28 页2 绪论数字控制(Numerical Control)，简称 CNC，使近代发展起来的用数字化信息进行自动控制的技术。数字控制系统有如下特点：1）可用不同的字长表示不同的精度的信息，表达信息准确。2）可进行逻辑、 算术运算，也可以进行复杂的信息处理。3）可不用改动电路或机械机构，通过改变软件来改变信息处理的方式过程，具有柔性化。20 世纪 50 年代美国麻省理工学院研制出第一台数控机床。我国从 1958年开始研究数控技术，一直到 20 世纪 60 年代中期处于研制、开发时期。从20 世纪 70 年代开始，数控技术在车、铣、钻、镗、磨、齿轮加工、电加工等领域全面展开，数控加工中心在上海、北京研制成功。数控技术是制造业实现这些先进制造技术的基础，而数控技术水平高低和数控设备拥有量是体现国家综合实力水平、衡量国家工业现代化的重要标志之一。随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组织，我国经济全面快速与国际接轨，并逐步成为全球制造中心，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。数控机床的组成是由：程序载体、输入装置、CNC 单元、伺服系统、位置测量反馈系统、辅助控制装置和机床的移动部件组成。数控机床加工的特点：加工精度高、生产效率高、对加工对象的适应性强、良好的经济效益、自动化程度高，所以在现代应用及其广泛。第 3 页 共 28 页3 数控机床的使用特点：数控机床对操作、维修人员的要求较高和对刀具夹具的要求较高。数控机床应用的范围：1、多品种小批量生产的工件；2、形状比较复杂的工件；3、需要频繁改型的工件；4、价值昂贵、不允许报废的关键工件；需要最小周期急需的工件；批量较大精度要求高的工件。数控机床的发展趋势：数控机床总的发展趋势是工序集中、高速、高效、高精度以及方便使用、提高可靠性。由于经济机床价格便宜在我国发展和应用较为广泛。 第 4 页 共 28 页4 二维图第 5 页 共 28 页5 第 6 页 共 28 页6 第 7 页 共 28 页7 三维图第 8 页 共 28 页8 第 9 页 共 28 页9 第 10 页 共 28 页10 零件的工艺分析1、装夹件 1 长度为 55mm 的毛坯，车削端面和工艺台阶（长度为 30mm） 。2、掉头装夹工艺台阶车削件 1 左端外轮廓。3、使用螺纹刀按照要求车削出螺纹。4、装夹件 2 长度为 100mm，并车削端面和工艺台阶（长度为 55mm） 。5、掉头夹住工艺台阶，并车削端面。6、用中心钻打定位孔。7、用直径为 26mm 的麻花钻打孔，深度为 32mm。8、使用内镗刀按照内孔尺寸车削出内表面积。9、使用螺纹刀按照要求车削内螺纹。10、 车削工艺台阶（长度为 30mm） 。11、 掉头装夹，并车削右端外轮廓。12、 使用切槽刀车削 40 度的 V 型槽和 40 度 V 型槽的右面。13、 掉头装夹件 2，并把件 1 与件 2 配合在一起。14、 使用 30 度刀切削椭圆。第 11 页 共 28 页11 选 择 设 备FANUC oi/TB切削用量的选择切削用量(ap、f、v)选择是否合理，对于能否充分发挥机床潜力与刀具切削性能，实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。粗车时，首先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量ap，其次选择一个较大的进给率 f ，最后确定一个合适的切削速度 v。增大背吃刀量ap 可使走刀次数减少，增大进给量 f 有利于断屑，因此根据以上原则选择粗车切削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是有利的。精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀，因此选择精车切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。因此精车时应选用较小（但不太小）的背吃刀量ap 和进给量 f，并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度 v。切削用量的选择： 1背吃刀量ap 的确定在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下，尽可能选取较大的背第 12 页 共 28 页12 吃刀量，以减少进给次数。当零件精度要求较高时，则应考虑留出精车余量，其所留的精车余量一般进给量 f 的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。在保证工比普通车削时所留余量小，常取 0.10.5。2进给量 f（有些数控机床用进给速度 Vf）件加工质量的前提下，可以选择较高的进给速度（2000/min 以下）。在切断、车削深孔或精车时，应选择较低的进给速度。当刀具空行程特别是远距离“回零”时，可以设定尽量高的进给速度。粗车时，一般取 f=0.30.8/r，精车时常取 f=0.10.3/r，切断时f=0.050.2/r。3主轴转速的确定（1）光车外圆时主轴转速光车外圆时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具材料以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度除了计算和查表选取外，还可以根据实践经验确定。需要注意的是，交流变频调速的数控车床低速输出力矩小，因而切削速度不能太低。切削速度确定后，用公式 n =1000 vc/d 计算主轴转速 n（r/min）。表5-9 为硬质合金外圆车刀切削速度的参考值。如何确定加工时的切削速度，除了可参考表 5-6 列出的数值外，主要根据实践经验进行确定。第 13 页 共 28 页13 硬质合金外圆车刀切削速度的参考值工件材料热处理状态 ap/(0.3,2(2,6（6,10f/（ .r-1）(0.08,0.3(0.3,0.6（0.6,1）vc（m.min-1）低碳钢、易切钢热轧 140-12070-90中碳钢热轧 130-16090-11060-80调质 100-13070-9050-70合金结构钢热轧 100-13070-9050调质 80-11050-7040-60工具钢退火 90-12060-8050-70灰铸铁 HBS19090-12060-8050-70HBS=190-22580-11050-7040-60高锰钢 10-20铸铝合金（wsi13%） 100-18080-15060-100注：切削钢及灰铸铁时刀具耐用度约为 60min。（2）车螺纹时主轴的转速在车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距 P（或导程）大小、驱动电机的升降频特性，以及螺纹插补运算速度等多种因素影响，故对于不同的数控系统，推荐不同的主轴转速选择范围。大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转速 n(r/min)为：第 14 页 共 28 页14 n （1200/P）k P被加工螺纹螺距，；k保险系数，一般取为 80。此外，在安排粗、精车削用量时，应注意机床说明书给定的允许切削用量范围，对于主轴采用交流变频调速的数控车床，由于主轴在低转速时扭矩降低，尤其应注意此时的切削用量选择。第 15 页 共 28 页15 刀具的选择工序号工具类型功用把190 度外圆刀车外表面1260 度外螺纹刀车外螺纹13中心钻打定位孔14麻花钻打孔1590 度镗刀镗内孔1660 度内螺纹刀车内螺纹1730 度偏刀车削椭圆1第 16 页 共 28 页16 数控加工工艺卡片产品名 称轴类南京工 程学院机械工艺卡 片零件名 称轴套两件 配材料种类45 钢毛坯 尺寸10050 和 5050工序号刀具号加工内容切削转速进给量背吃 刀量加工 类 型测量工具工具名称1T0101车削端面和工艺台阶700r/min卡尺90 度外 圆刀2T0101调头装夹车件 1 左端M301.5 与 35 的外 表面800r/min 1000r/mi n0.3 0.12粗 精卡尺与外 径千分尺90 度外 圆刀3T0202件 1 左端 M301.5 的 螺纹900r/min0.975粗 精环规60 度外 螺纹刀4T0101车削件 2 端面和工艺 台阶700r/min卡尺90 度外 圆刀5T0101件 2 左端 sr38 的球 和 36、42、48 的外表面800 1000.3 0.12粗 精卡尺与外 径千分尺90 度外 圆刀6T0303件 2 左端 40 度的 V 型 槽500r/min 700r/min粗 精刀宽为 5 的槽刀7打定位孔100r/min中心钻8钻 20 中心孔400r/min20 的 麻花钻9T0404镗件 2 右端35、31、28.1 的内孔800r/min 1000r/mi n0.3 0.11.5粗 精卡尺与内 径千分尺90 度內 镗刀10T0505件 2 右端 M301.5 的 内螺纹800r/min 1000r/mi n0.81粗 精塞规60 度内 螺纹刀11将件 1 和件 2 配合在 一起12T0606车削轴套配合之后右 端的椭圆800r/min 1000r/mi n0.3 0.11.5粗 精30 度偏 刀第 17 页 共 28 页17 零件粗精加工手动编程O0001;件 1 左端件 1 左端 M301.5 与T0101;35 的外表面M03 S800 F0.3;G00 X100 Z100;X50 Z5;G71 U2 R1;G71 P70 Q140 U0.3 W0;G01 X27;N70Z0;X30 Z-1.5;Z-16.5;X33;X35 Z-17.5;Z-20;X50;N140G00 X100 Z100;第 18 页 共 28 页18 M30;O0002;件 1 左端 M301.5 的螺纹T0202;M03 S700 F0.15;G0 X100 Z100;G0 X30 Z2;G92 X29.2 Z-10 F1.5;G92 X28.6;G92 X28.2;G92 X28.04;G01 X30;G0 X100 Z100;M30;O0003;件 2 左端 sr38 的球和36、T0101;42、48 的外表面第 19 页 共 28 页19 M03 S600 F0.3;G0 X100 Z100;G0 X50 Z2;G71 U1 R0.5;G71 P70 Q150 U0.3 W0;G01 X0 Z0;N70G03 X36 Z-3.91 R38;G01 Z-28;G01 X40;G01 Z-29;G01 Z-33;G01 X48;G01 Z-52;G01 X50;N150G0 X100 Z100;M30;O0004;件 2 左端 40 度的 V 型槽T0303;M03 S400 F0.15;第 20 页 共 28 页20 G0 X100 Z100;G0 X50 Z2;G01 Z-43.92;G01 X32.27;G01 X50;G01 Z-46.72;G01 X48;G01 X32.27 Z-43.92;G01 X50;G01 Z-41;G01 X48;G01 X32.27 Z-43.92;G01 X50;G0 X100 Z100;M30;O0005;件 2 右端 35 和 28.4 的内孔T0404;M03 S600 F0.3;G0 X10