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1、目录1 绪 论 12 零件图的工艺分析22.1 零件介绍 22.2 零件图分析 32.3 零件的加工精度和表面质量分析33 毛坯的选择 44 基准的选择 54.1 定位基准的原则 54.2 心轴配合件定位基准的选择55 工艺方案的制定 65.1 心轴加工方案 65.2 圆锥轴套加工方案65.3 圆弧轴套加工方案76 工艺装备的选择 86.1 机床的选择 86.2 夹具的选择 86.3 刀具的选择 96.4 量具的选择 107 切削用量的选择 117.1 圆弧轴套切削用量的确定117.2 心轴切削用量的确定147.3 圆锥轴套切削用量的确定158 对刀点和换刀点的位置的确定168.1 对刀点的作
2、用 168.2 对刀点选择 168.3 换刀点位置确定16精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 49 页9 零件的加工路线图179.1 心轴加工路线图179.2 圆弧轴套加工路线图189.3 圆锥轴套加工路线图1910 冷却液的选择 2011 工艺文件的编制 2111.1 工艺过程卡片 2111.2 工序卡 2411.3 刀具卡片 3212 程序的编制 3512.1 数控编程的定义 3512.2 数控编程的内容与步骤3512.3 数控编程的分类 3512.4 零件程序的编写 36总结 44致谢 45参考文献 46 附 录 47
3、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 49 页1 绪 论我选的题目是心轴配合零件的加工工艺与分析。它突出了数控的加工的特点及对零件加工的工艺分析。综合运用了在校三年所学的专业知识：机械制图、数控编程、机械加工工艺、机械制造基础等。并且还运用了我们所学的基础知识如：计算机、办公软件等； 此零件突出了数控加工的特点和零件加工的工艺特点，能全面提高自身的数控能力，现在我根据零件图制定出合理的数控加工工艺规程，能够制定加工工艺；这些知识在社会生活中应用广泛，具有重要意义。只不仅学到了理论运用在实践当中，将理论与实践有机的结合在一起。为
4、了提高数控技术的本领，对所学的知识加以巩固，为进入社会工作打下坚实的基础，特别对数控技术学习实践，从而达到能制定加工工艺、自己编制程序、自己动手执行工艺过程，并加工出合格的零件。掌握加工中夹具的合理选用，了解刀具的材料、特点、以及如何选用刀具等一系列问题，这次毕业设计有利于培养我们各个方面的能力。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 49 页2 零件图的工艺分析2.1 零件介绍心轴配合件有三部分组成。其中心轴如图2-1 所示，心轴部分由圆锥面、圆弧面、阶梯轴、螺纹组成。圆锥轴套如图 2-2 所示由内圆弧、 内圆锥面组成。 圆弧
5、轴套如图 2-3由通孔、外圆弧、内圆弧面、 内螺纹、倒角组成。 三部分在数车加工中有一定的代表性。综合考察了我运用大学所学知识解决实际问题的能力。图 2-1 心轴零件图图 2-2 圆锥轴套零件图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 49 页图 2-3 圆弧轴套零件图2.2 零件图分析为使零件图样符合数控加工的要求，图样的尺寸标注应符合数控加工的特点。对数控加工来说，零件图上应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。保持设计基准、工艺基准、测量基准与编程原点设置一致。对于该配合件，所有标注如图2-1、2-2、2-3所示，尺寸完整，
6、便于加工。制定工艺规程时，首先应分析零件图及该零件所在部件的装配图。通过分析零件图样和部件的装配图，明确被加工零件在产品中的位置与作用；找出该零件上有多少加工表面；找出该零件主要的技术要求和加工中的关键要求，了解各项公差与技术要求指定的依据，在编制工艺过程中，有针对性的解决这些问题。在圆弧的加工中除了一处用了半径为3mm 的圆弧， 其他的地方圆弧尺寸都是统一的，减少换刀次数。便于数控编程，避免频繁换刀而增加的零件加工面上的接刀痕迹，降低表面质量。由于两配合件都是通孔， 为了减少加工时间， 需要在车削加工以前进行钻孔、镗孔加工。2.3 零件的加工精度和表面质量分析该配合件三部分的加工精度等级都为
7、IT14 级，外轮廓四周、内孔及螺纹要求表面粗糙度为 Ra1.6m, 只有心轴的键槽处为Ra3.2m, 要求都很高，粗糙度不容易保证，而且公差要求较高，加工精度和表面质量要求较高，这就是加工该零件的难度。精度要求是机械加工中考验操作者技术水平的重要指标。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 49 页3 毛坯的选择毛坯的选择主要是确定毛坯的种类、制造方法和制造精度等级。毛坯的形状、尺寸越接近成品，切削余量就越小，但从加工成本考虑，切削余量越小，制造毛坯和余量加工的成本就越高。在选择毛坯时应从制造毛坯和余量机械加工两方面来考虑。该
8、配合件由三部分组成。三部分所需材料都一样。要考虑毛坯的种类、形状与尺寸、现有的生产条件。毛坯的种类有铸件、锻件、压制件、冲压件、焊接件、型材和板材等。选择原则有: (1) 根据图纸规定的材料及机械性能选择毛坯；(2) 根据零件的功能选择毛坯；(3) 根据生产类型选择毛坯；(4) 根据具体生产条件选择毛坯。轴类零件的材料一般为碳素结构钢和合金结构钢两类，这次毕业设计毛坯选择根据以上四条原则本次选择碳素结构钢类，其中以中碳钢45 钢应用最多，该零件材料为45钢，轴类零件的常用毛坯是型材圆棒料和锻件，直径相差不大的阶台轴常采用热轧或冷拉的圆棒料。从经济考虑， 45 钢的取材容易，价格适中，对于学生是
9、比较理想的加工原材料。平时上实训课时经常接触，对于45 钢的性能比较了解。操作起来容易掌控。根据零件图可知此阶梯轴零件各台阶直径相差不大，因此选择圆棒料。由于毛坯大小主要考虑加工余量、加工装夹方面情况来选择, 加工余量根据机械加工手册计算机械加工余量，按零件图轮廓尺寸计算， 心轴零件图最大尺寸直径58mm ，长度为 120mm, 圆锥轴套零件图最大尺寸直径 58mm ，长度 45mm ，圆弧轴套零件图最大尺寸直径58mm ，长度35mm 。考虑到粗加工和精加工的切削量。粗加工时切削量较大，而且零件的加工精度要求较高，因此粗加工需要循环加工两次，每次粗加工时背吃刀量选择2mm ，精加工时背吃刀量
10、为 0.5mm 。所以心轴毛坯大小定为直径65mm, 长度为 150mm 的棒料。圆锥轴套件毛坯大小定为直径 65mm ，长度 80mm 的棒料。圆弧轴套件毛坯大小定为直径65mm ，长度 65mm 的棒料。本次设计心轴配合件分为三部分，毛坯选择时考虑到配合度，因此毛坯直径都是一样大。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 49 页4 基准的选择4.1 定位基准的原则选择定位基准主要应从保证工件的位置精度和装夹方便这两方面来考虑。因此基准的选择应从精基准到粗基准。精基准的选择原则有基准重合、基准统一、自为基准、互为基准、精准可靠
11、，便于装夹。粗基准的选择原则有非加工表面原则、加工余量最小原则、重要表面原则、不重复使用原则、便于工件装夹原则。本次毕业设计所做的心轴配合件的三部分基准选择时，精基准的选择原则是基准重合、自为基准。粗基准的选择原则是加工余量最小原则、便于工件装夹原则。所选原则都是从零件加工的实际需要出发作出的选择。4.2 心轴配合件定位基准的选择选择定位基准时，保证工件精度要求，分析定位基准选择的顺序应从精基准到粗基准。参照以上原则，经综合分析：加工心轴配合件的三部分时粗基准以左端面为准，加工外圆柱面及外圆锥面时，以左端面及轴心线作为精基准，在加工内螺纹及内镗孔加工时，以外圆作为精基准。 心轴配合件的三部分加
12、工时选择定位基准的原则都一样因此在装夹毛坯时都是以三爪自定心卡盘为定位基准。心轴配合件三部分定位基准简图如图4-1 所示。图 4-1 心轴配合件定位基准的选择精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 49 页5 工艺方案的制定拟定加工工艺路线是制定加工工艺过程中的关键环节。其主要工作是选择各加工表面的加工方法，拟定多套加工方案，通过对比最终确定工艺方案。5.1 心轴加工方案根据零件图综合分析， 制定了以下两种加工方案。 下面分析两套工艺方案进行比较，选取最佳一种方案。方案一：先加工心轴左端再加工右端心轴左端：车端面倒角 C1粗车2
13、4mm粗车 38mm粗车圆锥面40mm粗车 52mm倒角 C1粗车 54mm精车 24mm精车38mm精车圆锥面 40mm精车 54mm切槽 2mmX2mm切槽 5mmX7mm心轴右端：车端面倒角 C1粗车 30mm粗车 34mm粗车 R3mm 粗车 40mm 粗 车 外 圆 54mm粗 车R26mm 精 车 30mm 精 车 34mm精车 R3mm精 车 40mm精 车 54mm精 车 R26mm切 槽8mmX2mm粗车螺纹 M30mm精车螺纹 M30mm 方案二：先加工心轴右端再加工左端心轴右端：车端面粗车 30mm 粗车 34mm 粗车 R3mm 粗车40mm粗 车 54mm粗车 R26
14、mm精 车 30mm精 车 34mm精车R3mm精车 40mm精车 54mm精车 R26mm倒角 C1切槽车螺纹 M30mm 心轴左端：车端面粗车 24mm粗车 38mm粗车圆锥面 40mm粗车40mm 粗车54mm 精车 24mm 精车 38mm 精车外圆锥面40mm精车 40mm精车 54mm倒角 C1切槽切断此设计采用先粗后精，程序段最少，走到路线最短的加工要求，经过两种方案的对比，选择方案一为该零件的加工方案。5.2 圆锥轴套加工方案根据零件图综合分析， 制定了以下两种加工方案。 下面分析两套工艺方案进行比较，选取最佳一种方案。方案一：装夹左端外圆车端面3mm 中心钻打中心孔20mm
15、麻花钻精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 49 页钻孔粗镗内圆锥面40mm 粗镗内孔 24mm 精镗内圆锥面40mm精镗内孔 24mm粗车 58mm粗车 R2mm粗车 46mm粗车 54mm 粗车 R2mm 粗车 58mm 精车 58mm 精车 R2mm精车 46mm精车54mm精车 R2mm精车 58mm切断装夹铜皮包裹的已加工面车左端面倒角 C1粗镗内孔 36mm精镗内孔 36mm 方案二：车端面3mm 中心钻中心孔20mm 麻花钻钻通孔精加工内孔粗车 58mm 粗车 46mm 粗车 58mm 半精车 58mm半精车46
16、mm半精车 58mm精车外轮廓切断。此设计采用先粗后精，程序段最少，走到路线最短的加工要求，经过两种方案的对比，选择方案一为该零件的加工方案。5.3 圆弧轴套加工方案根据零件图综合分析， 制定了以下两种加工方案。 下面分析两套工艺方案进行比较，选取最佳一种方案。方案一：装夹左端外圆车端面3mm 中心钻打中心孔25mm 麻花钻钻孔粗镗内孔 27mm精镗内孔 27mm倒角 C2粗车内螺纹 M30mm精车内螺纹M30mm粗车 46mm粗车 R3mm粗车 58mm精车 46mm 精车 R3mm 精车 58mm 切断夹持右端外圆车左端面粗车R2mm粗车 R3mm粗车 30mm倒角 C1.5精车 R2mm
17、 精车 R3mm精车 30mm 方案二： 3mm 中心钻打中心孔20mm 麻花钻钻孔20mm 铰刀精铰圆弧29mm车内螺纹放入车床，车端面粗车 46mm粗车圆弧 R26mm半精车 46mm半精车圆锥面 50mm半精车圆弧 R26mm半精车 58mm切断夹持另一端，车端面精车内圆弧 R2mm、R3mm倒角 C1切断。此设计采用先粗后精，程序段最少，走到路线最短的加工要求，经过两种方案的对比，选择方案一为该零件的加工方案。以上就是心轴配合件的加工方案，每个部件都是通过列举两套方案，选择最优的加工方案，满足加工精度要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
18、- - -第 9 页，共 49 页6 工艺装备的选择6.1 机床的选择根据心轴、圆锥轴套、圆弧轴套的直径尺寸、加工精度要求及生产类型不同，应采用不同的机床进行加工，此配合零件形状较复杂，又是轴套类零件，根据学校的实际情况考虑，我们学院数控基地有数控加工中心、数控铣床、数控车床、电火花切割。根据加工的需要因此都选择用数控车床加工。如图6-1 所示。图 6-1C26136HK车床6.2 夹具的选择三部分零件图尺寸要求所需的精度适中，普通夹具可以满足需要。所加工的零件为轴套类零件，所选择的材料为棒料。因此在加工此零件时，以三爪自定心卡盘和尾座顶尖这两种车床中最常用的夹具来装夹毛坯，同时完成粗精加工。
19、本次毕业设计所选夹具简图如图6-2，尾座如图 6-3 所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 49 页图 6-2 三爪卡盘简图图 6-3 尾座顶尖简图6.3 刀具的选择刀具材料可以决定一个零件加工的质量、精度和加工效率。常用的刀具材料如下：表 6-1 刀具材料的特征和用途材料主要特征用途优点高速钢比工具钢硬低速或不连续切削刀具寿命较长， 加工的表面较平滑高性 9 能高速钢强韧、抗边缘磨损性强可粗切或精切几乎任何材料，包括铁、钢、不锈钢、高温合金和非金属材料切削速度比高速钢高，强度和韧性较粉末冶金高速钢高粉末冶金高速钢良好
20、的抗热性和抗碎片磨损切削钢、高温合金、不锈钢、铝、碳钢及其他不易加工的材料切削速度可比高性能高速钢高 15% 硬质合金耐磨损、耐热可锻铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢的精加工寿 命 比 一 般 工 具 钢 高1020 倍陶瓷高硬度、耐热、冲击性好高速粗加工，铸铁和钢的精加工可用于高速加工心轴配合件材料为45 钢，根据表 6-1，我选取硬质合金作为刀具材料。（1）圆弧轴套的刀具选择：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 49 页粗车外圆面时，选用900外圆车刀，粗车时副偏角可选稍微大些，但又不能与工件轮廓超干涉，因此选择350；精车
21、外圆面时，选用930外圆车刀，精车时副偏角可选稍微小些，因此选择300；3mm 的中心钻；钻通孔，用 20 的钻头；粗精镗内圆柱面是用内孔镗刀；600的螺纹车刀；930内圆车刀；3mm 的切断刀。（2）心轴部分的刀具选择：粗车外圆面时，选用900外圆车刀，粗车时副偏角可选稍微大些，但又不能与工件轮廓超干涉，因此选择350；精车外圆面时，选用930外圆车刀，精车时副偏角可选稍微小些，因此选择300；5mm 宽的切槽刀；600的螺纹车刀。（3）圆锥轴套的刀具选择：粗车外圆面时，选用900外圆车刀，粗车时副偏角可选稍微大些，但又不能与工件轮廓超干涉，因此选择350；精车外圆面时，选用930外圆车刀，
22、精车时副偏角可选稍微小些，因此选择300；选择 3mm 中心钻，钻中心孔以利于钻削底孔时刀具找正；20mm 的标准麻花钻头，钻内孔底孔；粗、精镗内孔选用内孔镗刀；5mm 宽的切断刀。6.4 量具的选择本次设计的配合件的三部分结构比较常见，在加工过程中零件的检测，用一些比较常见的量具就能达到零件所需的技术要求。平时比较常用的量具有游标卡尺、千分尺、直尺、量规等。本次加工中所选的量具是游标卡尺、千分尺、直尺。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 49 页7 切削用量的选择切削用量的选择主要是根据工件材料、加工精度和表面粗糙度的要
23、求进行，同时还要兼顾刀具的耐用度、工艺系统的刚度和机床功率等条件。切削用量是表示机床主运动和进给运动大小的重要参数，包括切削速度、进给量和背吃刀量。7.1 圆弧轴套切削用量的确定本次加工心轴配合件中的三部分要分别计算，根据三原则合理选择切削用量。（1）背吃刀量的确定：背吃刀量pa ：又称切削深度，一般指工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为 mm ，主要根据加工余量和工艺系统的刚度确定。粗加工时，在留下精加工、半精加工的余量后，尽可能一次走刀将剩下的余量切除；若余量过大不能以此切除，也应该先多后少的不等余量法加工；当冲击载荷或工艺系统刚度较差，可适当降低pa ，使切削力减小。精加工时，
24、 背吃刀量应根据粗加工留下的余量确定，采用逐渐降低pa 的方法，逐步提高加工精度和表面质量。一般精加工时，取pa =0.050.8mm ；半精加工时，查表取pa =1.03.0mm 。根据以上内容分析得，在车外轮廓时，粗加工时背吃刀量选择2mm ，半精加工时背吃刀量选择 1mm ，精加工时背吃刀量选择0.5mm ；在加工内轮廓时，粗加工时背吃刀量选择 2mm ，半精加工时背吃刀量选择1mm ，精加工时背吃刀量选择0.5mm ；在加工内螺纹时，背吃刀量选择按表7-1 进行选择。表 7-1 常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量公制螺纹螺距1.0 1.5 2.0 2.5 牙深0.649 0.947 1.
25、299 1.624 背吃刀量及进给次数1 次0.7 0.8 0.9 1.0 2 次0.4 0.6 0.6 0.7 3 次0.2 0.4 0.6 0.6 4 次0.16 0.4 0.4 5 次0.1 0.4 6 次0.15 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 49 页（2）计算主轴转速车外圆时的主轴转速主轴转速是指每分钟主轴转的转数，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及性质等条件所允许的切削速度来确定。主轴转速的计算公式是：dVnc1000（式 7-1 ）式中：cV 为切削速度（ m/min）
26、；d 为工件待加工表面或刀具的最大直径（mm ） 。切削速度cV ：在进行切削加工时， 刀具切削刃的某一点相对于待加工面在主运动方向上的瞬时速度，也可以理解为是主运动的线速度，单位为m/min。切削速度是切削用量中对切削加工影响最大的因素。切削速度的确定直接影响工件表面质量的好坏。这次零件加工为了让每一步的加工都有数据支持，我特意从切削用量简明手册中摘录了一些有用的切削数据绘制成表格以便于自己使用。下面的表格就是常见的切削速度列表如下，见表 7-2 所示。表 7-2 常用切削速度单位： m/min 材料铸铁钢及其合金铝及其合金铜及其合金高速钢硬质合金高速钢硬质合金高速钢硬质合金高速钢硬质合金车
27、削60100 1525 60110 15200 300450 60 10 150200 粗镗2025 3550 1530 5070 80150 100200 80150 100200 精镗3040 6080 4050 90120 15300 200400 150 200 200300 螺纹2.5 5 1.5 5 515 515 钻孔1525 1020 50 70 20 50 车外轮廓及内圆面的主轴转速：根据表 7-2 得，车外轮廓时，选粗车切削速度cV=90 m/min，精车切削速度cV=100m/min。利用公式（ 7-1）计算主轴转速（粗车工件直径D=58mm，精车工件直径取平均值） 。粗
28、车：dVnc1000=5814.3901000精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 49 页=873.248（r/min ）800(r/min) 精车：dVnc1000=5814.31201000=1206.157(r/min)1200(r/min) 由于车内孔比车外圆困难，内孔车刀刀杆细而长，刚性差，车削时弹性变形大，而且排削容易、便于观察，因此主轴转速应比车外圆时稍快，粗镗内孔时的主轴转速定为1200r/min ，精镗内孔时的主轴转速定为1600r/min 。车螺纹时的主轴转速：在车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺
29、距（或导程）大小、驱动电动机的升降频特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，大多数普通车床数控系统车螺纹时的主轴转速为：kpn1000（式 7-2 ）式中：p为工件螺纹的螺距或导程；k 为保险系数，一般取80。零件图中螺纹导程p=1.5mm ，由公式（ 7-2）得：min/0046.264805.110001000rkpn因此，车削内螺纹时取主轴转速n=400r/min 。（3）进给量的确定进给量 f ：刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来描述和度量，单位为mm/r或 mm/ 行程。进给量的选择可根据以下方法：粗加工时， f 主要受刀杆、刀片、机床、工件等
30、的强度和刚度所承受的切削力限精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 49 页制，一般根据刚度来选择。工艺系统刚度好时，可用大些的f ；反之，适当降低f ，粗车时一般选取为（ 0.3 0.8）mm/r。半精加工、精加工时，f 根据工件的aR要求选择。aR要求小的，取较小的f ，因此，在精车、半精车时一般选取（0.1 0.3 ）mm/r。根据以上原则，选择粗车外圆时每转进给量为0.5mm/r， 精车时每转进给量 0.2mm/r，粗镗内圆时每转进给量为0.3mm/r，精镗时每转进给量为0.15mm/r。7.2 心轴切削用量的确定（1
31、）背吃刀量的确定背吃刀量的选择要根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的情况下，就尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量。这样可以减少走刀次数，提高生产效率。因此轮廓粗车循环时选背吃刀量为2mm, 精车循环时选背吃刀量为0.5mm 。（2）主轴转速的计算车直线、圆弧及螺纹时的切削速度可通过查表7-2 获得，粗车时的切削速度cV=90m/min，精车的切削速度cv=100m/min，根据公式（ 7-1）得：粗车：dVnc1000=6514.3901000=873.248（r/min ）800(r/min) 精车：dVnc1000=6514.30120010 =1206.157(r/min)12
32、00(r/min) 车螺纹时的主轴转速，根据公式（7-2）得：kpn1000min/5006.526805.11000r因为是车削外螺纹，转速可稍微低一些，选择车螺纹时的主轴转速为n=400r/min 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 49 页（3）进给量的确定先取进给量， 粗车时，选取进给量f=0.4mm/r， ；精车时，选取进给量f=0.15mm/r。7.3 圆锥轴套切削用量的确定（1）背吃刀量的选择：粗车外轮廓时pa2mm ，精车外轮廓时pa0.5mm ；粗镗内孔时的pa0.8mm ，精镗内孔时pa0.25mm
33、。（2）主轴转速的确定：粗车外轮廓时，切削速度取 90mm/r；精车外轮廓时，切削速度为120mm/r ；再根据公式（ 7-1） ，计算得：粗车：dVnc1000=6514.3901000 =873.248 （r/min ）800(r/min) 精车：dVnc1000 =6514.30121000 =1206.157(r/min)1200(r/min) 由于车内孔比车外圆困难，内孔车刀刀杆细而长，而且排削容易、便于观察，因此主轴转速应比车外圆时稍快，粗镗内孔时的主轴转速定为1200r/min ，精镗内孔时的主轴转速定为 1600r/min 。（3）进给量的确定首先是进给量的确定， 粗车时一般选
34、取为 （0.3 0.8 ）mm/r，精车时一般取 （0.1 0.3 ）mm/r，粗车时每转进给量0.5mm/r，精车时每转进给量0.2mm/r。粗镗内圆时每转进给量为 0.3mm/r，精镗时每转进给量为0.15mm/r。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 49 页8 对刀点和换刀点的位置的确定8.1 对刀点的作用所谓对刀就是指在加工程序执行前的前期准备。对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可以设在零件上、夹具上或机床上，对刀时应使对刀点与刀位点重合。现在很多车床上都装备了对刀仪，使用对刀仪对刀可免去测量时产
35、生的误差，大大提高对刀精度。由于使用对刀仪可以自动计算各把刀的刀长与刀宽的差值，并将其存入系统中，在加工另外的零件的时候就只需要对标准刀，这样就大大节约了时间。8.2 对刀点选择以数控机床加工为例，选择对刀点的如图9-1 所示：图 8-1 对刀点选择8.3 换刀点位置确定换刀点往往设在工件的外部，以能顺利换刀、不碰撞工件及其其它部件为准。数控车床等多刀加工的各种数控机床所需加工程序时，相对于机床固定原点而设置的一个自动换刀或换工作台的位置。换刀点的位置可设定在程序原点、机床固定原点或浮动原点上，其具体的位置应根据工序内容而定。为了防止换刀时碰撞到被加工零件或夹具，除特殊情况外，其换刀点几乎都设
36、置在被加工零件的外面，并留有一定的安全区，这里取X100 Z100 为换刀点。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 49 页9 零件的加工路线图根据上述的加工方案、 工艺文件等作出数控加工走刀路线如图9-1、 9-2、9-3、9-4、9-5、9-6 所示。9.1 心轴加工路线图图 9-1 心轴左端走刀路线图 9-2 心轴右端走刀路线图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 49 页9.2 圆弧轴套加工路线图图 9-3 圆弧轴套右端走刀路线图图 9-4 圆弧轴
37、套左端走刀路线图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 49 页9.3 圆锥轴套加工路线图图 9-5 圆锥轴套右端走刀路线图图 9-6 圆锥轴套左端走刀路线图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 49 页10 冷却液的选择由于在切削加工过程中，被切削层金属的变形、切屑与刀具前面的摩擦和工件与刀具后面的摩擦要产生大量的热切削热。大量的切削热被工件吸收9% 30% 、切屑吸收 50% 80% 、刀具吸收 4% 10% ，其余由周围介质传出，而在钻削时切削热有52
38、% 传入麻花钻。冷却液是为了提高切削加工效率而使用的液体。为了刀具和工件的温度，不仅要减少切削热的产生，而且要改善散热条件，使用切削液可以有效的降低温度还可以防止切削层金属的变形。它可有效的减小摩擦， 改善散热条件， 从而降低切削力、 切削温度和减少刀具摩擦，提高生产率和表面加工质量。切削液具有冷却、润滑、清洗和防锈作用。由于热胀冷缩的原理，工件和刀具吸收了一部分的热量，工件和刀具产生变形最终影响加工精度。 如果大量的切削热传入刀具， 容易使刀具损坏造成 “烧刀”的现象。为了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用寿命，在切削加工过程中必须使用冷却液对工件和刀具进行冷却，以避免造成“烧刀”的现象
39、和零件精度的影响。常用的冷却液如表10-1 所示。表 10-1 常用冷却液冷却液名称主要成份主要作用水溶液水、防锈添加剂冷却乳化液水、油、乳化剂冷却、润滑、清洗切削油矿物油、动植物油、极压添加剂或油性润滑以上三个零件材料均为45钢，刀具大部分使用的是硬质合金，但为了在加工时有良好的散热性，减少刀具磨损，增加加工的表面质量，选择低浓度的乳化液作为此次加工的切削液，在加工过程中， 连续不断的加工， 避免硬质合金刀具冷热不均而产生裂痕。保证加工质量。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 49 页11 工艺文件的编制零件图、数控加工
40、刀具卡、数控加工工艺过程卡和数控加工工序卡是编制数控加工程序的主要依据。可根据前面的分析按要求拟定填入。11.1 工艺过程卡片根据前面的工艺方案制定心轴、 圆弧轴套、圆锥轴套主要工艺过程如表11-1、 表 11-2和表 11-3 所示。表 11-1 心轴加工工艺过程卡序号工序名称工序内容设备及工装1 下料45：65mm 150mm 锯床2 热处理正火3 车削粗精车左端面粗车的外圆面24mm 、 28mm 、40mm 54mm ， 留余量 0.5mm ，精车至尺寸，切 2mm 2mm,5mm 7mm 的槽；掉头装夹，车右端面，保证总长为120mm ，粗车外圆柱面，留余量0.5mm，精车外圆柱面至
41、尺寸，切槽8mm 2mm ，车螺纹M30mm数控车床（C26136HK ）4 调质5 检验编制李渊审核肖善华批准肖善华共 1 页第 1 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 49 页表 11-2 圆锥轴套加工工艺过程卡序号工序名称工序内容设备及工装1 下料45： 60mm 80mm 锯床2 热处理正火3 钻孔加工钻 3mm 中心孔，钻 20mm 的通孔，深度 50mm 3 车削粗精车右端面，粗镗内圆锥面、内孔，再精镗内圆锥面、内孔至尺寸；粗车外轮廓， 再精车留余量0.5 mm 精车外轮廓至尺寸；切断，保证工件长45mm；车
42、左端面，粗精镗内孔36mm 。数控车床（C26136HK ）4 调质5 检验编制李渊审核肖善华批准肖善华共 1 页第 1 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 49 页表 11-3 圆弧轴套加工工艺过程卡片序号工序名称工序内容设备及工装1 下料45： 60mm 65mm 锯床2 热处理正火3 钻孔3mm 中心钻定位， 20mm 麻花钻钻孔40mm ；4 车削车右端面， 粗精镗内孔， 粗车 M30mm 内螺纹，精车内螺纹；粗车外圆柱面、 倒角、圆弧面，留余量 0.5mm，精车外圆柱面、倒角、圆弧面至尺寸；切断，保证工件长35
43、mm ；车左端面粗车R2mm 、R3mm 、 30mm ，留余量0.5mm ，精车至尺寸。数控车床（C26136HK ）5 调质6 检验编制李渊审核肖善华批准肖善华共 1 页第 1 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 49 页11.2 工序卡查表确定切削速度和进给量然后计算出机床主轴转速和机床进给速度。根据工划分的原则。本次设计以加工部位划分工序。具体的内容如下。（1）心轴左端部分表 11-4 心轴左端加工工序卡单位实训中心产品名称代号零件名称图样代号01 心轴使用设备C26136HK 材料45 工序内容车心轴左端程序编
44、号0001 夹具名称三爪卡盘夹具编号0001 工步号工步内容量具及检具主轴转速（r/min ）背吃刀量（mm ）进给量（mm/r）1 备料（ 65mmx150mm）直尺2 粗车外轮廓游标卡尺800 2 0.4 3 精车外轮廓游标卡尺1200 0.5 0.15 4 切槽游标卡尺300 3 0.1 编制李渊审核肖善华12年 9月 10日共 1 页第 1 页（2）心轴右端部分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 49 页表 11-5 心轴右端工序卡单位实训中心产品名称代号零件名称图样代号01 心轴使用设备C26136HK 材料45
45、 工序内容车心轴右端程序编号0002 夹具名称三爪自定心卡盘夹具编号0001 工步号工步内容量具及检具主轴转速（r/min ）背吃刀量（mm ）进给量（mm/r）1 粗车外轮廓游标卡尺800 2 0.4 2 精车外轮廓千分尺1200 0.5 0.15 3 切槽游标卡尺300 3 0.1 4 粗车螺纹游标卡尺400 0.1 5 精车螺纹游标卡尺400 0.1 6 切断游标卡尺300 3 0.1 编制李渊审核肖善华12年 9月 10日共 1 页第 1 页（3）圆锥轴套右端外圆部分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 49 页表
46、11-6 圆锥轴套右端外圆工序卡单位实训中心产品名称代号零件名称图样代号02 圆锥轴套使用设备C26136HK 材料45 工序内容车圆锥轴套右端程序编号0003 夹具名称三爪自定心卡盘夹具编号0001 工步号工步内容量具及检具主轴转速（r/min ）背吃刀量（mm ）进给量（mm/r）1 粗车外轮廓游标卡尺800 2 0.5 2 精车外轮廓千分尺1200 0.5 0.2 编制李渊审核肖善华12年 9月 10日共 1 页第 1 页（4）圆锥轴套右端内孔部分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 49 页表 11-7 圆锥轴套右端
47、内孔加工工序卡单位实训中心产品名称代号零件名称图样代号02 圆锥轴套使用设备C26136HK 材料45 工序内容车圆锥轴套右端程序编号0003 夹具名称三爪自定心卡盘夹具编号0001 工步号工步内容量具及检具主轴转速（r/min ）背吃刀量（mm ）进给量（mm/r）1 3 中心钻打孔200 2 2 20 麻花钻钻孔游标卡尺300 3 3 粗镗内孔游标卡尺1200 2 0.3 4 精镗内孔游标卡尺1600 0.5 0.15 5 切断游标卡尺300 3 0.1 编制李渊审核肖善华12年 9月 10日共 1 页第 1 页（5）圆锥轴套左端部分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归
48、纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 49 页表 11-8 圆锥轴套左端加工工序卡单位实训中心产品名称代号零件名称图样代号02 圆锥轴套使用设备C26136HK 材料45 工序内容车圆锥轴套右端程序编号0004 夹具名称三爪自定心卡盘夹具编号0001 工步号工步内容量具及检具主轴转速（r/min ）背吃刀量（mm ）进给量（mm/r）1 车端面游标卡尺600 2 0.1 2 粗镗内孔游标卡尺1200 2 0.3 3 精镗内孔游标卡尺1600 0.5 0.15 4 切断游标卡尺300 3 0.1 编制李渊审核肖善华12年 9月 10日共 1 页第 1 页（6）圆弧轴套左端外圆部分精
49、选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 49 页表 11-9 圆弧轴套左端外圆加工工序卡单位实训中心产品名称代号零件名称图样代号03 圆弧轴套使用设备C26136HK 材料45 工序内容车圆锥轴套右端程序编号0005 夹具名称三爪自定心卡盘夹具编号0001 工步号工步内容量具及检具主轴转速（r/min ）背吃刀量（mm ）进给量（mm/r）1 粗车外轮廓游标卡尺800 2 0.5 2 精车外轮廓游标卡尺1200 0.5 0.2 编制李渊审核肖善华12年 9月 10日共 1 页第 1 页（7）圆弧轴套左端内孔部分精选学习资料 -
50、- - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 49 页表 11-10 圆弧轴套左端外圆加工工序卡单位实训中心产品名称代号零件名称图样代号03 圆弧轴套使用设备C26136HK 材料45 工序内容车圆锥轴套右端程序编号0005 夹具名称三爪自定心卡盘夹具编号0001 工步号工步内容量具及检具主轴转速（r/min ）背吃刀量（mm ）进给量（mm/r）1 3 中心钻打孔定位游标卡尺200 2 20 麻花钻钻孔游标卡尺300 3 粗镗内孔游标卡尺1200 2 0.3 4 精镗内孔游标卡尺1600 0.5 0.15 5 粗车螺纹游标卡尺400 0.1 6 精