x1底座的工艺分析及数控加工
日期： 2016 年 4 月 15 日 【摘要】本文选题来自于苏州骏力源有限公司，是属于轴类零件的工艺分析与数控加工，从零件的特征结构来看，可以在数控车床上加工完成的。本文根据零件的图纸以及零件的技术要求，对该零件进行选择了详细的工艺分析和数控加工，根据分析的结果，首先选择了零件的加工所需的机床、毛坯的确定、刀具的选择、装夹的方式、加工的方试、走刀的路线和切削用量的选择等。最后，采用了手动编程的方式确定了该零件的程序并且在加工过程中拍摄了一些加过过程，显得更加直观。苏州骏力源有限公司是一家有着优良传统的高科技公司。底座也是数控加工中必不可少的零件，底座零件在诸多零件中是一个非常典型的例子，底座零件在本公司批量生产，因此我选用底座零件作为我毕业设计的课题。
目录
引言 2
一、零件的简介 3
二、零件图的工艺分析及说明 4
（一）零件图的分析 4
（二）零件原料和加工机床选用 5
（三）夹具与装夹方式的确定 5
（四）刀具的选择 6
（五）切削用量的选择 7
（六）加工工艺的制定 8
三、加工工艺卡的制作 8
四、数控程序的编制 8
五、加工准备及加工过程 11
（一）加工前准备 11
（二）加工过程 12
六、检测 12
（一）检测对象 13
（二）量具的选用 13
七、问题及改进 14
（一）粘刀 14
（二）零件尺寸误差 15
（三）零件表面压伤 15
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引言
随着社会的发展，中国工业飞速的发展，数控技术在工业发展中已经必不可缺。数控机床给传统机械制造业带来了革命性的变化。数控技术加工具有柔性好、生产率高、加工精度高、并且大量减轻了工人的劳动强度并且改善了工作条件。
在数控技术普及的中国工业，各种各样的零件通过数控技术实施完美加工。在各种各样的数控零件中，底座零件应
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用最为广泛。零件的底座可以保护零件的稳定性，防止零件底部磨损。
本文以底座作为对象，着重于底座零件的加工工艺和数控加工的分析。在对零件进行数控加工之前，先根据零件的图纸要求，进行分析。对零件数控加工的整个过程、加工方法和最终的加工目标进行大量规划，即制定加工工艺。依据零件的信息，图纸，选择合适的数控机床——数控车床进行加工。根据加工底座的加工工艺过程、加工工艺参数、位移数据以及开关等等数据信息运用数控系统所规定的功能代码按一定的加工顺序编写成加工程序，并且记录在储存卡上，通过储存卡将数控加工程序输入数控车床，从而指挥机床加工出合格的底座。
本文的主要研究内容有：底座工艺分析、机床的选择、夹具的选择、刀具的选择和数控加工流程分析等，分别进行了详细的阐述。
一、零件的简介
该课题的选材为X1底座零件，本论文主要对X1底座零件进行工艺分析以及数控加工。本文主要涉及的知识有：外圆、内孔、内槽、热处理、精珩磨内孔。
如图11、12为X1底座零件零件图。
图11俯视图
图12截面图
二、零件图的工艺分析及说明
（一）零件图的分析
如图11，12所示，该零件为轴类零件，该零件主要有：外圆、内孔、内槽、倒脚等部位组成。零件的表面外圆为φ38（±0.13）、长度为15.40±0.1、底部有长4±0.10，两侧有45°倒角，内槽外圆为φ20.90（±0.1），内圈圆角R1.0等。未注公差要求：01位小数点公差为±0.15、2位小数点公差为±0.1、未注角度为±1.0°加工棱角部位倒角为0.2×45°、机加工部位粗糙度为1.6。该底座零件零件图的各个尺寸标注完整，零件材料为铝，零件适合数控车床加工。
X1底座零件在加工过程中需要二次装夹，在加工时对于弹性套的使用尤为重要，否则将会导致零件表面有夹痕，零件同心度可能会有偏差。
另外对于X1底座零件的外观也有着较为严格的标准，加工完成需要进行仔细的观察，确保零件表面外圆处没有压伤、内槽没有台阶，内槽壁光滑，倒角处光滑。
（二）零件原料和加工机床选用
对于X1底座零件的原料选择，零件相对较为通用，且需求量较大，因此我们选用铝棒加工，铝较软，容易加工并且批量生产。
机床的选用：由于本零件是一个常见的轴类零件，体积较小，生产量大，需要批量生产，并且公差较小，精度一般，因此选则使用广数980数控车床进行数控加工。（棒料选择较长，零件较小，因此需要二次装夹，需保证零件的同心度）。
机床简介：广数数控研制的新一代普及型车床CNC GSK980TD是GSK980TA的升级产品，采用了32位高性能CPU和超大规模可编程器件FPGA，运用实时多任务控制技术和硬件插补技术，实现μm级精度运动控制技术和PLC逻辑控制。
图13广数980车床
（三）夹具与装夹方式的确定
在给零件制定加工工艺的过程中，夹具与装夹的确定至关重要，装夹方式的选择决定零件加工过程是否繁琐，影响零件最终的精度，并且装夹方式的选择还会对零件的生产效率、加工的生产成本和加工安全也都有着非常重要的影响。
本零件属于典型的轴类零件，三爪卡盘的夹持范围大，比较实用与截面为圆形的轴类零件的装夹，因此本零件采用三爪卡盘进行装夹。首先，先用三爪卡盘加紧棒料左端，加工右端至精度要求；再掉头装夹，加工左端至零件精度要求。在掉头装夹是需要在零件右端加上弹性套，防止已加工表面出现夹痕。
图14三爪卡盘
（四）刀具的选择
在数控加工中，刀具的选择是在进行加工前编程人员在编程时所必须掌控的，充分体现了数控加工的特点。数控车床对刀具的选择提出了更高的要求，既要求了刀具的刚性好、精度高、耐磨性好，并且要求安装、调整方便，断屑、排屑的性能要好。
根据对零件的分析本零件的加工总共用了三把刀，分别为外圆刀、倒角刀和槽刀。如下图所示。
图16外圆刀 图17倒角刀
图18槽刀
（五）切削用量的选择
切削用量是背吃刀量（ap）、进给量（f）和切削速度（v）三要素。切削用量不同，零件的加工方法也就不同。切削用量的合理选择对于零件的表面质量、精度和加工效率有着很大的影响。合理选择切削用量的原则：粗加工以提高生产率为主，并且还要考虑加工成本的经济性；在半精加工和精加工时，在保证加工质量的同时，更要注重加工效率跟生产成本。
目录
引言 2
一、零件的简介 3
二、零件图的工艺分析及说明 4
（一）零件图的分析 4
（二）零件原料和加工机床选用 5
（三）夹具与装夹方式的确定 5
（四）刀具的选择 6
（五）切削用量的选择 7
（六）加工工艺的制定 8
三、加工工艺卡的制作 8
四、数控程序的编制 8
五、加工准备及加工过程 11
（一）加工前准备 11
（二）加工过程 12
六、检测 12
（一）检测对象 13
（二）量具的选用 13
七、问题及改进 14
（一）粘刀 14
（二）零件尺寸误差 15
（三）零件表面压伤 15
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引言
随着社会的发展，中国工业飞速的发展，数控技术在工业发展中已经必不可缺。数控机床给传统机械制造业带来了革命性的变化。数控技术加工具有柔性好、生产率高、加工精度高、并且大量减轻了工人的劳动强度并且改善了工作条件。
在数控技术普及的中国工业，各种各样的零件通过数控技术实施完美加工。在各种各样的数控零件中，底座零件应
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
用最为广泛。零件的底座可以保护零件的稳定性，防止零件底部磨损。
本文以底座作为对象，着重于底座零件的加工工艺和数控加工的分析。在对零件进行数控加工之前，先根据零件的图纸要求，进行分析。对零件数控加工的整个过程、加工方法和最终的加工目标进行大量规划，即制定加工工艺。依据零件的信息，图纸，选择合适的数控机床——数控车床进行加工。根据加工底座的加工工艺过程、加工工艺参数、位移数据以及开关等等数据信息运用数控系统所规定的功能代码按一定的加工顺序编写成加工程序，并且记录在储存卡上，通过储存卡将数控加工程序输入数控车床，从而指挥机床加工出合格的底座。
本文的主要研究内容有：底座工艺分析、机床的选择、夹具的选择、刀具的选择和数控加工流程分析等，分别进行了详细的阐述。
一、零件的简介
该课题的选材为X1底座零件，本论文主要对X1底座零件进行工艺分析以及数控加工。本文主要涉及的知识有：外圆、内孔、内槽、热处理、精珩磨内孔。
如图11、12为X1底座零件零件图。
图11俯视图
图12截面图
二、零件图的工艺分析及说明
（一）零件图的分析
如图11，12所示，该零件为轴类零件，该零件主要有：外圆、内孔、内槽、倒脚等部位组成。零件的表面外圆为φ38（±0.13）、长度为15.40±0.1、底部有长4±0.10，两侧有45°倒角，内槽外圆为φ20.90（±0.1），内圈圆角R1.0等。未注公差要求：01位小数点公差为±0.15、2位小数点公差为±0.1、未注角度为±1.0°加工棱角部位倒角为0.2×45°、机加工部位粗糙度为1.6。该底座零件零件图的各个尺寸标注完整，零件材料为铝，零件适合数控车床加工。
X1底座零件在加工过程中需要二次装夹，在加工时对于弹性套的使用尤为重要，否则将会导致零件表面有夹痕，零件同心度可能会有偏差。
另外对于X1底座零件的外观也有着较为严格的标准，加工完成需要进行仔细的观察，确保零件表面外圆处没有压伤、内槽没有台阶，内槽壁光滑，倒角处光滑。
（二）零件原料和加工机床选用
对于X1底座零件的原料选择，零件相对较为通用，且需求量较大，因此我们选用铝棒加工，铝较软，容易加工并且批量生产。
机床的选用：由于本零件是一个常见的轴类零件，体积较小，生产量大，需要批量生产，并且公差较小，精度一般，因此选则使用广数980数控车床进行数控加工。（棒料选择较长，零件较小，因此需要二次装夹，需保证零件的同心度）。
机床简介：广数数控研制的新一代普及型车床CNC GSK980TD是GSK980TA的升级产品，采用了32位高性能CPU和超大规模可编程器件FPGA，运用实时多任务控制技术和硬件插补技术，实现μm级精度运动控制技术和PLC逻辑控制。
图13广数980车床
（三）夹具与装夹方式的确定
在给零件制定加工工艺的过程中，夹具与装夹的确定至关重要，装夹方式的选择决定零件加工过程是否繁琐，影响零件最终的精度，并且装夹方式的选择还会对零件的生产效率、加工的生产成本和加工安全也都有着非常重要的影响。
本零件属于典型的轴类零件，三爪卡盘的夹持范围大，比较实用与截面为圆形的轴类零件的装夹，因此本零件采用三爪卡盘进行装夹。首先，先用三爪卡盘加紧棒料左端，加工右端至精度要求；再掉头装夹，加工左端至零件精度要求。在掉头装夹是需要在零件右端加上弹性套，防止已加工表面出现夹痕。
图14三爪卡盘
（四）刀具的选择
在数控加工中，刀具的选择是在进行加工前编程人员在编程时所必须掌控的，充分体现了数控加工的特点。数控车床对刀具的选择提出了更高的要求，既要求了刀具的刚性好、精度高、耐磨性好，并且要求安装、调整方便，断屑、排屑的性能要好。
根据对零件的分析本零件的加工总共用了三把刀，分别为外圆刀、倒角刀和槽刀。如下图所示。
图16外圆刀 图17倒角刀
图18槽刀
（五）切削用量的选择
切削用量是背吃刀量（ap）、进给量（f）和切削速度（v）三要素。切削用量不同，零件的加工方法也就不同。切削用量的合理选择对于零件的表面质量、精度和加工效率有着很大的影响。合理选择切削用量的原则：粗加工以提高生产率为主，并且还要考虑加工成本的经济性；在半精加工和精加工时，在保证加工质量的同时，更要注重加工效率跟生产成本。
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