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開(kāi)題報(bào)告
一、選題背景及依據(jù)（簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況，說(shuō)明選題目的、意義，列出主要參考文獻(xiàn)）
選題背景：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開(kāi)始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工
畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了數(shù)控專業(yè)的專業(yè)課，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)之后，進(jìn)行的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。它一方面要求學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)過(guò)的全部課程進(jìn)行工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，同時(shí)也是一次綜合訓(xùn)練。通過(guò)數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)在下述各方面得到鍛煉：
1、 能熟練地運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、數(shù)控加工技術(shù)，以及在生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊及合理安排工藝路線等問(wèn)題，以保證零件的加工質(zhì)量。
2、 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱及出處，并能夠做到熟練運(yùn)用。
選題依據(jù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò)CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過(guò)程中CNC只是一個(gè)封閉式的開(kāi)環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。
參考文獻(xiàn)：
[1]周文玉.數(shù)控加工編程及操作教程.中國(guó)輕工業(yè)出版社,2008
[2]顧京. 數(shù)控機(jī)床加工程序編制.機(jī)械工業(yè)出版社，2006
[3]楊偉群.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程（數(shù)控車部分）.清華大學(xué)出版社，2002
[4]劉哲.AutoCAD2004工程繪圖與訓(xùn)練.大連理工大學(xué)0出版社，2004
[5]余英良.數(shù)控加工編程及操作. 北京高等教育出版社，2004
[6]杜家熙.數(shù)控加工工藝.機(jī)械工業(yè)出版社,2009
[7]邵澤強(qiáng).數(shù)控原理與數(shù)控系統(tǒng).北京理工大學(xué)出版社2009
二、主要研究（設(shè)計(jì)）內(nèi)容、研究（設(shè)計(jì)）思想及工作方法或工作流程
軸類零件加工之前應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的規(guī)定制定流程和程序，然后根據(jù)工藝設(shè)計(jì)依據(jù)及工藝分析提出設(shè)計(jì)方案，之后進(jìn)行工藝試驗(yàn)，進(jìn)行工藝評(píng)定指導(dǎo)書(shū)的制定，然后由專門(mén)的人員進(jìn)行工藝評(píng)定，在評(píng)定的基礎(chǔ)上制定工藝規(guī)程，符合要求后由專門(mén)的人員進(jìn)行加工。
有以下工作流程：
1、畫(huà)出該零件的二維圖形,并按圖形所示標(biāo)出尺寸,并用A3的圖紙打印圖形.
2、建構(gòu)出該零件的三維圖形,并打印.
3、設(shè)計(jì)加工該零件的毛坯尺寸及加工余量.
4、設(shè)計(jì)該零件的加工工藝與加工路線,及所用的刀具,夾具.
5、用2D及3D的加工方法,設(shè)計(jì)出刀具路徑, 并打印.
6、生成NC加工程序單,并進(jìn)行修正, 打印.
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度安排
畢業(yè)實(shí)訓(xùn)階段。
撰寫(xiě)實(shí)訓(xùn)報(bào)告。
設(shè)計(jì)開(kāi)題階段。
撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)，提出總體設(shè)計(jì)方案及草圖，或論文總體構(gòu)思方案，填寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。
設(shè)計(jì)初稿階段。
完成研究畢業(yè)論文撰寫(xiě)和完成論文初稿
中期檢查階段
中期檢查，編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，畢業(yè)論文整改。
報(bào)告人：
日期：
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
論文題目: 數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)
學(xué)院名稱:
班 級(jí):
學(xué) 號(hào):
學(xué)生姓名:
指導(dǎo)教師:
完成時(shí)間: 年 月 日
目 錄
中文摘要 1
Abstract 2
1 芯軸類零件概述 3
1.1國(guó)內(nèi)外數(shù)控發(fā)展概況 3
1.2數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 3
1.2.1 性能發(fā)展方向 3
1.2.2 功能發(fā)展方向 4
1.2.3 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 6
1.3 智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng) 7
2 工藝方案分析 7
2.1 零件圖 7
2.2工藝設(shè)計(jì)及零件圖分析 8
2.21、工藝設(shè)計(jì) 8
2.22、零件工藝分析 9
2.3確定加工方法 9
2.4 確定加工方案 10
3 工件的裝夾 10
3.1定位基準(zhǔn)的選擇 10
3.2定位基準(zhǔn)選擇的原則 11
3.3確定零件的定位基準(zhǔn) 11
3.4裝夾方式的選擇 11
3.5數(shù)控車床常用裝夾方式 11
3.6確定合理的裝夾方式 12
4 刀具及切削用量 12
4.1選擇數(shù)控刀具的原則 12
4.2選擇數(shù)控車削用刀具 12
4.3設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn) 13
4.4確定切削用量 13
5 此典型軸類零件加工 14
5.1 軸類零件加工的工藝分析 14
5.2 典型軸類零件加工工藝 16
5.3 手工編程 19
6 結(jié)束語(yǔ) 26
致謝詞 27
參考文獻(xiàn) 28
廈門(mén)華天涉外職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
中文摘要
數(shù)控機(jī)床加工工藝與普通機(jī)床加工工藝在原則上基本相同，但數(shù)控加工的整個(gè)過(guò)程是自動(dòng)進(jìn)行的。數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機(jī)床的加工的工序內(nèi)容復(fù)雜。這是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，若只加工簡(jiǎn)單的工序，在經(jīng)濟(jì)上不合算，所以在數(shù)控機(jī)床上通常安排較復(fù)雜的工序，甚至是在通用機(jī)床上難以完成的那些工序。數(shù)控機(jī)床加工程序的編制比普通機(jī)床工藝規(guī)程編制復(fù)雜。這是因?yàn)樵谄胀C(jī)床的加工工藝中不必考慮的問(wèn)題，如工序內(nèi)工步的安排、對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)及走刀路線的確定等問(wèn)題，在數(shù)控加工時(shí)，這一切都無(wú)例外地都變成了固定的程序內(nèi)容，正由于這個(gè)特點(diǎn)，促使對(duì)加工程序的正確性和合理性要求極高，不能有絲毫的差錯(cuò)，否則加工不出合格的零件。
關(guān)鍵詞：軸類零件；數(shù)控車削；工藝設(shè)計(jì)
Abstract
Numerical control machine processing technology and common machine processing technology in the same basic in principle, but the whole process of nc machining is automatic. Nc machining process of the content of the machine tool than normal processing process content complex. This is because the numerical control machine tool is expensive, if only simple processing of working procedure, in economic not worthwhile, so on the nc machine more complex process is arranged normally, even in general in machine tool of the difficult to complete the process. Numerical control machine tool than regular programming machine process planning of complex. This is because in the processing technology of the conventional machine tools in need not consider of problems, such as the arrangement of the steps in the process of work, the cutting point, change the tools point and go to determine the knife route, in the numerical control processing, it all without exception to all become fixed program content, and because of this feature, for the processing procedures to the correctness and rationality of the highly demanding, there can be no mistake, or processing not qualified parts.
Keywords: axial parts; The numerical control turning; Process design
1 芯軸類零件概述
1.1國(guó)內(nèi)外數(shù)控發(fā)展概況
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開(kāi)始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。
???? 長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò)CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過(guò)程中CNC只是一個(gè)封閉式的開(kāi)環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。
1.2數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 性能發(fā)展方向
（1）高速高精高效化
速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。
（2）柔性化
包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。
（3）工藝復(fù)合性和多軸化
以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門(mén)子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。
（4）實(shí)時(shí)智能化
早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。
1.2.2 功能發(fā)展方向
（1）用戶界面圖形化
用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開(kāi)發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前INTERNET、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。
（2）科學(xué)計(jì)算可視化
科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過(guò)程的可視化仿真演示等。
（3）插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化
多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)（非均勻有理B樣條插補(bǔ)）、樣條插補(bǔ)（A、B、C樣條）、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?
（4）內(nèi)裝高性能PLC
數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圖或高級(jí)語(yǔ)言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)嵗脩艨稍跇?biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。
（5）多媒體技術(shù)應(yīng)用
多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。
1.2.3 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
（1）集成化
采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。
（2）模塊化
硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。
（3）網(wǎng)絡(luò)化
機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作。通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫(huà)面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。
（4）通用型開(kāi)放式閉環(huán)控制模式
采用通用計(jì)算機(jī)組成總線式、模塊化、開(kāi)放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴(kuò)展和升級(jí)，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機(jī)封閉式開(kāi)環(huán)控制模式提出的。由于制造過(guò)程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過(guò)程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過(guò)程變量。加工過(guò)程中采用開(kāi)放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。
1.3 智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)
當(dāng)前開(kāi)發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過(guò)程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系。
2 工藝方案分析
2.1 零件圖
二維圖CAD
UG三維圖
2.2工藝設(shè)計(jì)及零件圖分析
2.21、工藝設(shè)計(jì)
（1）工藝設(shè)計(jì)
1）對(duì)零件進(jìn)行工藝分析
2）選擇毛坯和機(jī)床
3）確定加工方案
4）選擇刀具并填寫(xiě)工具單
5）確定零件裝夾方式
6）確定粗、精車加工切削用量
7）確定工序內(nèi)容并填寫(xiě)工序卡
（2）編寫(xiě)加工程序
1）建立工件坐標(biāo)系
2）基點(diǎn)尺寸計(jì)算與確定
3）螺紋尺寸及其精度計(jì)算
4）編寫(xiě)加工程序
（3）零件加工與精度檢測(cè)
1）加工程序輸入與仿真
2）零件加工
3）零件精度檢測(cè)，填寫(xiě)零件加工質(zhì)量檢驗(yàn)單
2.22、零件工藝分析
此零件采用材料為45號(hào)鋼，要求粗糙等級(jí)為1.6 和3.2 ，有Φ28Φ、35、Φ42的外園、退刀槽、螺紋及Φ20的孔
2.3確定加工方法
加工方法的選擇原則是保證加工表面的精度和表面粗糙度的要求，由于獲得同一級(jí)精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差等要求全面考慮。
通過(guò)以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟(jì)性，最理想的加工方式為車削，考慮該零件為大量加工，故加工設(shè)備采用數(shù)控車床。
根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用（數(shù)控車床型號(hào)）數(shù)控機(jī)床。
2.4 確定加工方案
零件上比較精密表面加工，常常是通過(guò)粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對(duì)這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。
此零件精度要求不是很高采用盡可能少的加工方法，可通過(guò)一夾一頂?shù)募庸し椒?。先加工外輪廓，后加工退刀槽及螺紋和孔
該典型軸加工順序?yàn)椋?
采用一夾一頂裝夾工件，粗、精加工外圓及加工螺紋。所用工具有外圓粗加工正偏刀（T01）、外圓精加工正偏刀（T02）、刀寬為2mm的切槽刀（T03）。加工工藝路線為：粗加工φ42mm的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.3mm）→粗加工φ35mm的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.3mm）→粗加工φ28mm的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.3mm）→精加工φ28mm的外圓→精加工螺紋的外圓（φ34.9mm）→精加工φ35mm的外圓→精加工φ42mm的外圓→切槽→加工螺紋→切斷。
調(diào)頭用銅片墊夾φ42mm外圓，百分表找正后，精加工φ20mm的內(nèi)孔。所用刀具有45°端面刀（T01）、內(nèi)孔精車刀（T02）。加工工藝路線為：加工端面→精加工φ20mm的內(nèi)孔。
3 工件的裝夾
3.1定位基準(zhǔn)的選擇
在制定零件加工的工藝規(guī)程時(shí)，正確的選擇工件的定位的基準(zhǔn)有著十分中的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對(duì)零件個(gè)表面的加工順序也有很大的影響。合理的選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提，還能簡(jiǎn)化加工工序，提高加工效率。
3.2定位基準(zhǔn)選擇的原則
1）基準(zhǔn)重合原則。為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，盡量使用工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)三者統(tǒng)一。
2）便于裝夾的原則。所選的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位夾緊簡(jiǎn)單、易操作，敞開(kāi)性好，能夠加工盡可能多的表面。
3）便于對(duì)刀的原則。批量加工時(shí)在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下，保證對(duì)刀的可能性和方便性。
3.3確定零件的定位基準(zhǔn)
調(diào)頭用銅片墊夾φ42mm外圓，百分表找正后，精加工φ20mm的內(nèi)孔。所用刀具有45°端面刀（T01）、內(nèi)孔精車刀（T02）。加工工藝路線為：加工端面→精加工φ20mm的內(nèi)孔。
3.4裝夾方式的選擇
為了工件不至于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過(guò)程始終保持正確的位置，需將工件壓緊壓牢，采用一夾一頂?shù)姆椒?。合理的選擇加緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對(duì)生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。
3.5數(shù)控車床常用裝夾方式
1）在三爪自定心卡盤(pán)上裝夾。三爪自定心卡盤(pán)的三個(gè)爪是同步運(yùn)動(dòng)的，能自動(dòng)定心，一般不需要找正。該卡盤(pán)裝夾工件方便、省時(shí)，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。
2）在兩頂尖之間裝夾。對(duì)于尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為了保證每次裝夾時(shí)的裝夾精度，可用兩頂尖。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。
3）用卡盤(pán)和頂尖裝夾。當(dāng)車削質(zhì)量較大的工件時(shí)要一端用卡盤(pán)夾住，另一端用后頂尖支撐。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位基準(zhǔn)，應(yīng)用較廣泛。
4）用心軸裝夾。當(dāng)裝夾面為螺紋時(shí)再做個(gè)與之配合的螺紋進(jìn)行裝夾，叫心軸裝夾。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位基準(zhǔn)。
3.6確定合理的裝夾方式
工件加工時(shí)采用三爪自定心卡盤(pán)夾持毛坯留出加工長(zhǎng)度約10mm，工件調(diào)頭時(shí)用軟爪或護(hù)套夾持工件Φ42部位以便加工工件左端面孔及倒角。
4 刀具及切削用量
4.1選擇數(shù)控刀具的原則
刀具壽命與切削用量有密切的關(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。
選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)道具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來(lái)選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選的比單刃刀具高些。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換到時(shí)間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選的低些，一般取15-30min對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選的高些，尤其保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車間的生產(chǎn)率的提高時(shí)，該工序的刀具壽命要選的低些，當(dāng)某工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開(kāi)支較大時(shí)，刀具壽命也應(yīng)選的低些。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來(lái)定。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅需要?jiǎng)傂院?、精度高，而求要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高斷和排性能同時(shí)要求安裝和調(diào)整方便，這樣來(lái)滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的道具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒質(zhì)硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。
4.2選擇數(shù)控車削用刀具
數(shù)控車削刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀三類。成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，常見(jiàn)的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車刀。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線型主副切削刃構(gòu)成，如90度內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽（切斷）車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。尖形車刀幾何參數(shù)（主要是幾何角度）的選擇方法與普通車削時(shí)基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)（如加工路線、加工干涉等）進(jìn)行全面考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。
4.3設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)
刀具究竟從什么位置開(kāi)始移動(dòng)到指定的位置呢？所以在程序執(zhí)行的一開(kāi)始，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時(shí)刀具相對(duì)與工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，所以稱程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)。此起始點(diǎn)一般通過(guò)對(duì)刀來(lái)確定，所以，該點(diǎn)又稱對(duì)刀點(diǎn)。在編制程序時(shí)，要正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的位置。對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置原則是：便于數(shù)值處理和簡(jiǎn)化程序編制。易于找正并在加工過(guò)程中便于檢查，引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上或機(jī)床上，為了提高零件的加工精度，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。實(shí)際操作機(jī)床時(shí)，可以通過(guò)手工對(duì)刀操作把刀具的刀位點(diǎn)放到對(duì)刀點(diǎn)上，即“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”的重合，所謂“刀位點(diǎn)”是指刀具定位基準(zhǔn)點(diǎn)，車刀的刀位點(diǎn)為刀尖或刀尖圓弧中心。用手動(dòng)對(duì)到操作，對(duì)刀精度較低，且效率低。而有些工廠采用光學(xué)對(duì)刀鏡、對(duì)刀儀、自動(dòng)對(duì)刀裝置等，以減少對(duì)刀時(shí)間，提高對(duì)刀精度。加工過(guò)程中需要換刀時(shí)，應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)。所謂“換刀點(diǎn)”時(shí)指刀架轉(zhuǎn)動(dòng)換刀時(shí)的位置，換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時(shí)不碰工件及其他部件為準(zhǔn)。
4.4確定切削用量
數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫(xiě)入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。
5 此典型軸類零件加工
5.1 軸類零件加工的工藝分析
（1） 技術(shù)要求
軸類零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸的徑向尺寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。軸頸的直徑公差的等級(jí)通常為IT6-IT8，幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求是限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動(dòng)；保證配合軸頸對(duì)于支承軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一。圖為特殊零件，徑向和軸向公差和表面粗糙度要求較高。
（2） 毛坯選擇
軸類零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸熱軋或冷拉圓棒料外，一般采用鍛件；發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。如圖典型軸類直徑相差不大，采用直徑為48的棒料，材料為45號(hào)鋼在鋸床上按375長(zhǎng)度下料。
（3） 定位基準(zhǔn)的選擇
軸類零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度，以及端面對(duì)軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目，而這些表面的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸中心線。用兩中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則，并且能夠最大限度的在一次裝夾中加工出多個(gè)外圓表面和端面，因此常用中心孔作為軸加工的定位基準(zhǔn)。
當(dāng)不能采用中心孔時(shí)或粗加工是為了工作裝夾剛性，可采用軸的外圓表面作定位基準(zhǔn)，或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準(zhǔn)，能承受較大的切削力，但重復(fù)定位精度并不太高。
數(shù)控車削時(shí)，為了能用同一程序重復(fù)加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的精確性，或?yàn)榱硕嗣嬗嗔烤鶆?，工件軸向需要定位。采用中心孔定位時(shí)，中心孔尺寸及兩端中心孔間的距離要保持一致。以外圓定位時(shí)，則應(yīng)采用三爪自定心卡盤(pán)反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺(tái)階面或臺(tái)階面兒作為軸向定位基準(zhǔn)。
（4） 軸類零件預(yù)備加工
車削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工，內(nèi)容通常有：直—毛坯出廠時(shí)或在運(yùn)輸、保管過(guò)程中，或熱處理時(shí)常會(huì)發(fā)生彎曲變形。過(guò)量彎曲變形會(huì)造成加工余量不足或裝夾不可靠。因此在車削前需增加校直工序。
切斷—用棒料切得所需長(zhǎng)度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤(pán)鋸床和帶鋸上進(jìn)行，也可以在普通車床上切斷或在沖床上涌沖模沖切。
（5） 熱處理工序
鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求正火或退火處理，以消除應(yīng)力，改善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加工后、精加工前應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理，一提高零件的綜合機(jī)械性能；對(duì)于硬度和耐磨性要求不高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面需在精加工前或后進(jìn)行表面淬火處理或進(jìn)行化學(xué)熱處理，以提高耐磨性。
（6） 加工工序劃分一般可按下類方法進(jìn)行：
①刀具集中分序法
就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成部位。再用第二把刀、第三把完成他們可以完成的其他部位。這樣可以減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。
②以加工部位分序法
對(duì)于加工類容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部分分成幾個(gè)部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡(jiǎn)單幾何形狀，在加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度較高的部位。
③以粗、精加工分序法
對(duì)于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形，故一般來(lái)說(shuō)凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開(kāi)。綜上所述，在劃分工序時(shí)，一定要視零件的結(jié)構(gòu)和工藝性，機(jī)床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定，但一定力求合理。
（7）在加工時(shí)，加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來(lái)考慮，重點(diǎn)是零件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行：
①上道工序的加工不能影響下道工序的定位于加緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也要綜合考慮。
②先進(jìn)行內(nèi)形、內(nèi)腔加工工序，后進(jìn)行外形加工工序。
③以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。
④在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序。
在數(shù)控床上粗車、半精車分別用一個(gè)加工程序控制。工件調(diào)頭裝夾由程序中的M00或M01指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動(dòng)”繼續(xù)加工。
（8）走刀路線和對(duì)刀點(diǎn)的選擇
走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運(yùn)動(dòng)切削起始點(diǎn)，刀具切入，切出并返回切削起始點(diǎn)或?qū)Φ饵c(diǎn)等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理的確定對(duì)刀點(diǎn)，對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件上，但注意對(duì)刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已加工精加工過(guò)的部位，有時(shí)在第一道工序后對(duì)刀點(diǎn)被加工損壞，會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對(duì)刀點(diǎn)無(wú)從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對(duì)固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置，這樣可以根據(jù)他們之間的相對(duì)位置關(guān)系找回原對(duì)刀點(diǎn)。這個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。
5.2 典型軸類零件加工工藝
（1）確定加工順序及進(jìn)給路線
加工順序按粗到精、由遠(yuǎn)到近（由左到右）的原則確定。工件左端加工：即從左到右進(jìn)行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車）,工件右端加工：粗車外輪廓，精車外輪廓，切槽 ，然后螺紋粗加工，螺紋精加工。然后工件調(diào)頭，工件左端加工：粗車外輪廓，精車外輪廓。
（2）選擇刀具
①外圓端面車刀：主偏角93°
②切槽刀：2mm寬方頭切槽刀配置外圓切槽刀柄。
③普通螺紋刀：60°螺紋車刀配置外螺紋刀柄
④切斷刀
（3）切削用量選擇
端面表面粗精加工時(shí)的切削用量選擇見(jiàn)表
背 吃 刀 量
ap/mm
進(jìn) 給 量/(mm/mim)
主軸轉(zhuǎn)速S/(r/min)
工件左右端面加工
0.5
150
1000
外圓表面粗加工
2
250
700
外圓表面精加工
0.5
150
1200
螺紋退刀槽加工
—
80
600
螺紋加工
遞減
—
600
工件切斷
—
加工工序卡1
零件圖號(hào)
零件名稱
芯軸零件
使用設(shè)備名稱
數(shù)控車床
使用設(shè)備型號(hào)
CKA6150
換刀方式
自動(dòng)換刀
程序編號(hào)
O1001
O1002
刀具刀號(hào)
刀具名稱
序號(hào)
量具名稱及規(guī)格
序號(hào)
刀具名稱及規(guī)格
T0101
93°外圓端面車刀
1
游標(biāo)卡尺0~125mm
1
工具墊片若干
T0202
切槽刀（2mm寬）
2
外徑千分尺0~50mm
2
螺紋對(duì)刀角度樣板
T0303
60°螺紋刀
3
鋼直尺
3
T0404
切斷刀
4
4
序號(hào)
工藝內(nèi)容
切屑用量
備注
/mm
f/min
1
粗車外圓
2
250
600
2
精車外圓
0.5
150
1200
3
退刀槽
——
80
600
4
車螺紋
——
600
5
鉆孔
——
100
500
加工工序卡2
零件圖號(hào)
零件名稱
芯軸零件
使用設(shè)備名稱
數(shù)控車床
使用設(shè)備型號(hào)
CKA6150
換刀方式
自動(dòng)換刀
程序編號(hào)
O1003
刀具刀號(hào)
刀具名稱
序號(hào)
量具名稱及規(guī)格
序號(hào)
刀具名稱及規(guī)格
T0101
麻花鉆
1
游標(biāo)卡尺0~125mm
1
T0202
內(nèi)孔刀
2
內(nèi)徑千分尺0~25mm
2
T0303
內(nèi)孔刀
3
內(nèi)徑千分尺0~25mm
3
序號(hào)
工藝內(nèi)容
切屑用量
備注
/mm
f/min
1
鉆孔
——
100
600
2
粗車內(nèi)孔
1
150
600
3
精車內(nèi)孔
——
100
800
建立工件坐標(biāo)系：加工時(shí)以零件右端面中心為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)
螺紋牙高h(yuǎn)計(jì)算：h=0.5413p=0.5413×1.5=0.812
螺紋外徑計(jì)算=-1.08p=35-1.08×1.5=33.38
5.3 手工編程
解：采用華中數(shù)控系統(tǒng)編程。該零件的加工工藝及其程序加工外圓、螺紋及鉆孔的程序程序說(shuō)明
走刀路線
加工效果圖
％1001
程序名
N10 G92 X100 Z10
設(shè)置工件坐標(biāo)系
N20 M03 S500
主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/min
N30 M06 T0101
換刀補(bǔ)號(hào)為01的01號(hào)刀（外圓粗加工偏刀）
N40 G00 Z5
快速定位到距端面5mm處
N50 X47 Z2
快速定位到φ47mm外圓處，距端面2mm處
N60 G80 X42.5 Z-364 F300
粗車φ42mm外圓，徑向余量0.5mm，軸向余量0.3mm
N70 G80 X38 Z-134.2 F300
粗加工φ35mm外圓，徑向余量0.5mm，軸向余量0.3mm
N80 G80 X35.5 Z-134.2 F300
N90 G80 X30 Z-47.2 F300
粗加工φ28mm外圓，徑向余量0.5mm，軸向余量0.3mm
N100 G80 X28.5 Z47.2 F300
N110 G00 X100
X方向快速定位到φ100mm處，Z方向快速定位到距端面10mm處，使刀尖回到程序原點(diǎn)，作為換刀位置
N120 Z10
N125 T0100
清除刀偏
N130 M06 T0202
換精車刀
N140 S800
調(diào)高主軸轉(zhuǎn)速
N150 G00 Z1
快速定位到距端面1mm處
N160 X24
再快速定位到φ24mm外圓處
N170 G01 X28 Z-1 F100
倒角1×45°
N180 Z-47.5
精車φ28mm外圓
N190 X32.85
精車軸肩
N200 X34.85 Z-48.5
倒角1×45°
N210 Z-70.5
精車φ34.85mm螺紋外圓
N220 X35
定位到φ35mm外圓處
N230 Z-134.5
精車φ35mm外圓
N240 X42
定位到φ42mm外圓處
N230 Z-360.5
精車φ42mm外圓
N240 G00 X100
X方向快速定位到φ100mm處，Z方向快速定位到距端面10mm處，使刀尖回到程度原點(diǎn)，作為換刀位置
N250 Z10
N255 T0200
清除刀偏
N260 M06 T0303
換寬2mm的切槽刀
N270 S300
將主軸調(diào)速為300r/min
N280 G00 X45 Z-134.5
定位到φ45mm外圓處，距端面134.5mm處
N290 G01 X34 F50
切2×0.5的槽
N300 X36
提刀至φ36mm處
N310 G00 Z-70.5
快速定位到距端面70.5mm處
N320 G01 X33
切至φ33mm外圓處
N330 X36
提刀至φ36mm處
N340 Z-69. 5
向Z軸方向移動(dòng)1mm（槽寬3mm）
N350 X33
切至φ33mm外圓處
N360 X36
提刀至φ36mm處
N370 G00 X100
N380 Z10
N385 T0300
清除刀偏
N390 M06 T0404
換60°的螺紋刀
N400 S400
將主軸調(diào)速為400r/min
N410 G00 X37 Z-45
定位到φ37mm外圓處，距端面45mm處
N420 G76 R4 A60 X33.65 Z-72 I0 K0.8 F1.5
加工M35×1.5的螺紋
N430 G00 X100
N440 Z10
N445 T0400
清除刀偏
N450 M06 T0202
換寬2mm的切槽刀
N460 S300
將主軸調(diào)速為300r/min
N470 G00 Z-363.5
定位到距端面363.5mm處
N480 X45
定位到φ45mm外圓處
N490 G01 X5 F50
切到φ5mm處
N500 G00 X100
N510 Z10
N515 T0200
清除刀偏
N518 M05
主軸停
N520 M02
程序結(jié)束
鉆孔程序：
%1002
程序名
M03T0505S500
主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min
G0X0Z8
快速移動(dòng)定位到端面前
G1Z-35F100
鉆孔
Z5
退刀到Z5處
M30
精加工φ20mm內(nèi)孔的程序
％1003
程序名
N10 G92 X100 Z50
設(shè)置工件坐標(biāo)系
N20 M03 S600
主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min
N30 M06 T0101
45°的端面刀
N40 G90 G00 X20 Z2
快速定位到φ20mm外圓，距端面2mm處
N50 G01 X14 Z-1 F100
倒角1×45°
N60 Z0
刀尖對(duì)齊端面
N80 G00 X100 Z50
刀尖快速回到程序零點(diǎn)
N85 T0100
取消刀偏
N90 M06 T0202
換內(nèi)孔精車刀
M03S800
主軸轉(zhuǎn)速800
N100 G00 X24 Z1
快速定位到φ24mm外圓，距端面1mm處
N110 G01 X20 Z-1 F100
倒角1×45°
N120 Z-35
精車φ20mm的內(nèi)孔
N130 X18
X軸退刀至18mm處
N140 G00 F50
Z軸先快速退刀，X軸再快速退刀，回到程序零點(diǎn)
N150 X100
N160 T0200
清除刀偏
N165 M05
主軸停
N180 M02
6 結(jié)束語(yǔ)
在數(shù)控車削加工中經(jīng)常遇到的軸類零件，本設(shè)計(jì)論文中采用含螺紋零件進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，在螺紋車削編程中要注意，數(shù)控車床主軸上必須安裝有脈沖編碼器測(cè)定主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具進(jìn)給一個(gè)螺紋導(dǎo)程的同步運(yùn)動(dòng)，從螺紋粗車刀精車，主軸的轉(zhuǎn)速必須保持不變，給特殊軸零件結(jié)構(gòu)，有螺紋、倒角、圓弧、孔、槽等。數(shù)控加工的基本編程方法時(shí)用點(diǎn)定位指令編寫(xiě)接近或離開(kāi)工件等空行程軌跡，要用插補(bǔ)指令編寫(xiě)工件輪廓的切削進(jìn)給軌跡。
幾個(gè)星期以來(lái)，從開(kāi)始刀畢業(yè)設(shè)計(jì)完成，每一步對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是新的嘗試和挑戰(zhàn)，在做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中使我學(xué)到很多，我感到無(wú)論做什么事情都要用心去做，才會(huì)使自己更快的成長(zhǎng)。我相信，通過(guò)這次的實(shí)踐，我對(duì)數(shù)控加工能更一步了解，并能使我在以后的加工過(guò)程中避免很多不必要的錯(cuò)誤，有能力加工出更復(fù)雜的零件，精度更高的產(chǎn)品。
致謝詞
致謝:
經(jīng)過(guò)了兩個(gè)多月的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。從開(kāi)始思考論文題目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，再到論文設(shè)計(jì)的完成，每走一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。在這段時(shí)間里，我學(xué)到了很多知識(shí)也有很多感受。我開(kāi)始了獨(dú)立的學(xué)習(xí)和試驗(yàn)，查看相關(guān)的資料和書(shū)籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來(lái)，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗(yàn)的成功都會(huì)讓我興奮好一段時(shí)間。
最后，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師。是他們?cè)谖耶厴I(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵(lì),使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此表示衷心的感激。各位老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。無(wú)論在理論上還是在實(shí)踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對(duì)于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他們耐心的輔導(dǎo)。本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。同時(shí)我在網(wǎng)上也搜集了不少資料，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成。在此本系的全體老師表示由衷的謝意。
大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要?jiǎng)澤暇涮?hào)，心中是無(wú)盡的難舍與眷戀。從這里走出，對(duì)我的人生來(lái)說(shuō)，將是踏上一個(gè)新的征程，要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。即將結(jié)束再次學(xué)習(xí)的生活，相信等待我的是一片充滿機(jī)遇、風(fēng)險(xiǎn)與快樂(lè)的土地；也相信我和同仁們的事業(yè)必將如涅磐之鳳、浴火之凰。
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