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1、C旋转轴套的数控加工工艺编制与加工系 部： 机 电 工 程 系 学生姓名： 专业班级： 学 号： 指导教师： 年 月 日摘要 数控是数字控制的简称，英文为 Numerical Control，简称NC。数控(Numerical Control,NC 数字控制)是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。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业的渗透形成的机电一体化产品。 随着科技的不断发展，数控技术在企业中发挥越来越重要的作用。本设计通过对数控加工的工艺特点、加工零件工艺性等进行分析，选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加
2、工的优质、高效、低成本的特点。设计说明书以数控车床车削轴类零件(旋转套筒) 为例，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和切削用量等，编写加工零件的程序。按照说明书要求将加工出零件，并对零件自检数据进行分析，说明在加工过程中应注意的事项。【关键词】：数控 数控技术 加工工艺 轴类零件 目录引言.3第一章 零件加工工艺分析.31.1 零件图分析.31.1.1 图纸工艺分析.31.1.2 零件的技术要求分析.41.1.3 零件的材料分析.41.2 工艺设备的选择.51.3 夹具的选择.51.4 刀具的选择.51.5 切削用量
3、的选择.61.5.1 主轴转速的选择.61.5.2 进给速度的选择.61.5.3 背吃刀量的选择.71.6 加工路线的确定.7第二章 数控加工工序编制.8 2.1 工序一.82.1.1 确定工件坐标系.82.1.2 工件的装夹方式.82.1.3 加工程序92.1.4 加工中的难点与解决方案14 2.2 工序二.142.2.1 尺寸链的计算142.2.2 确定工件坐标系.152.2.3 工件的装夹方式.152.2.4 加工程序152.2.5 加工中的难点与解决方案16第三章 零件图加工步骤.16结论17参考文献17致谢18引言数控机床（Numerical Control MACHINE TOOL
4、S)技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备。国际定义为：数控机床是一种有程序控制的机床。该系统能逻辑地处理具有特定代码和其他的符号编码指令规定的程序。数控加工是根据零件图样及工艺要求等原始条件编制零件数控加工程序，输入数控系统，控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件加工。正是由于数控车床高柔性、高精度与高度自动化的特点，使得数控技术广泛的应用于机械制造，零件生产等各个产业。采用数控加工手段，解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单件、小批量，特别是复杂型面零件的加工，应用数控加工技术提高了机械制造业的制造水平，为社会提供高质量，多品种及高可靠性的机械产品。本次设计
5、主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件（旋转套筒）图的加工，首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行数控加工分析。第一章 零件加工工艺分析1.1零件图分析 1.1.1图纸工艺分析旋转套筒数控加工图纸 读上图可知，该旋转套筒属于短轴类，基本上由圆柱面，台阶面，内孔，螺纹等部分组成。零件结构比较简单，但须两头加工，且零件的加工精度和表面质量要求都很高。 该零件重要的径向加工部位有60mm圆柱段（长度为6mm，外圆面表面粗糙度R=12.5m）；25mm圆柱段（长度为19.5mm）；贯穿轴两端12H8的孔（上、下偏差分别为+0.027mm和0）；3个M4的螺纹孔在60mm的圆柱段上，且3
6、个螺纹孔在46mm的圆上1200等份分布；又3个M4的螺纹孔在25的圆柱段上以1200等份分布，且孔心距右端面14mm。本零件未标注的面粗糙度均为R=3.2m。1.1.2零件技术要求分析未注公差尺寸按GB1804-M，热处理，调质处理，HRC25-35，未注粗糙度部分光洁度按Ra3.2，毛坯尺寸65mmx35mm。1.1.3零件的材料分析该零件材质为A5052BE-F铝合金，A5052BE铝合金耐腐蚀,有三种状态,分别为自由加工状态(F),退火状态(O),固熔热处理状态(W).本零件采用A5052BE-F自由加工状态铝合金材料, 适用于在成型过程中，对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品.本零
7、件生产类型为单件小批量生产。根据该零件图的结构形状与外形尺寸，选用65的棒料，用切割机切割成65mmx35mm的圆柱段，最终成型的毛坯为65mmx35mm的A5052BE-F。1.2工艺设备的选择根据毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、工件数量、生产条件等要求，特别注意的是25mm圆柱段上3个M4的螺纹孔的方向，故选用Mori Seiki SL-15M数控车床。该车床机构简单，价格相对较低，这类车床设置三爪自定心卡盘、普通尾座或数控液压尾座，适合车削较长的轴类零件。根据主轴的配置的要求选择卧式数控车床。数控车床具有加工精度高，能做直线和圆弧插补，数控车床刚性良好，制造和
8、对刀精度高，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，能够加工尺寸精度要求较高的零件。能加工轮廓形状特别复杂的表面和尺寸难于控制的回转体，而且能比较方便的车削内外圆柱面螺纹，能够保持加工精度，提高生产效率。所以对加工时非常有利的。加工过程中所需量具有：游标卡尺、千分尺、螺纹塞、孔塞、表面粗糙度样板。1.3 夹具的选择夹具用来装夹被加工工件以完成加工过程，同时要保证被加工工件的定位精度，并使装卸尽可能方便、快捷。数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求：一是要保证夹具的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。根据零件的尺寸、精度要求和生产条件，选择最常用的车床通用的三爪
9、自定心卡盘。三爪自定心卡盘可以自动定心，夹持范围大，适用于截面为圆形、三角形、六边形的轴类和盘类中小型零件。1.4 刀具的选择数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。 刀片材质的选择主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程有
10、无冲击和振动，故加工此零件选择硬质合金刀片。根据零件的外形结构，加工需要如下刀具：硬质合金端面车刀、菱形外圆车刀、M4丝锥、内孔镗刀、8mm中心钻、10mm、3.7标准麻花钻。数控加工刀具卡片序号刀具号刀具规格名称数量加工表面1T040480菱形外圆车刀1粗车零件外轮廓2T020255菱形外圆车刀1精车零件外轮廓3T060610mm钻头1钻12H8内孔4T0808内孔镗刀1加粗车12H8内孔5T01218mm中心钻1钻左端面M4中心孔6T03233.7mm钻头1钻左端面M4孔7T0525M4丝锥1加工圆柱面上M4内螺纹8T07273.7mm钻头1钻圆柱面上M4内孔9T0929M4丝锥1加工左端
11、面M4内螺纹10T11318X90中心钻1钻圆柱面上M4中心孔11T1212内孔镗刀1精车12H8内孔1.5切削用量的选择 数控编程时，必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中，切削用量包括主轴转速、进给速度及背吃刀量等。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具的切削性能，保证合理的刀具寿命，充分发挥机床的性能，最大限度的提高生产率，降低成本。1.5.1主轴转速的确定主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。根据本例中零件的加工要求，考虑工件材料为A5052BE-F，刀具材料为硬质合金钢，粗加工选择转速1000r/min,精加工选择300r/min车削外圆，考
