内孔轴JD5的数控加工工艺与编程
目录
引言 1
一、数控机床的特点及本次设计的应用 2
二、零件图的分析 2
三、零件的工艺分析 3
（一）加工方案的安排 3
（二）定位基准的选择 3
（三）零件的加工顺序 3
（四）加工工艺的安排 4
（五）刀具的选择 7
（六）夹具的选择与定位分析 7
（七）机床的选择 7
四、零件的加工 8
（一）程序输入与校验 8
（二）对刀、运行程序 8
（三）程序的编制及相应的走刀路线图 8
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
本论文是我在学习了《数控机床的加工工艺与编程》、《机械设计基础》、《机械制图》、《CAD/CAM的应用技术》等课程的基础上，通过校外指导老师指导下，将所学知识理论应用于实际，实践与理论相结合，加深对理论知识的掌握，全面提高自身的能力，所以写这篇论文，解决理论与实际相差的问题。
本论文主要内容包括：数控机床的车削加工、CAD制图、零件图的审查、工艺的设计、零件加工工艺的分析、数控机床加工的程序编程，通过一系列的操作步骤，完成对零件的加工，通过这次论文可以完善自身所学知识中的不足之处，为以后的工作打下基础。 一、数控机床的特点及本次设计的应用
根据学院的毕业设计要求，为了提高所学专业知识的综合运用能力，把书本上的理论知识与实践结合起来，在设计加工过程中我发现有些零件仍使用传统设备进行加工，效率较低，精度也不易保证，特别是一些成形面或成组孔的加工。比如典型配合类工件加工。本零件是加工大径φ36小径φ30锥度孔、M24*1.5的外螺纹、台阶、锥 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
面、圆弧及切槽。由于数控机床是通过编制好的程序来进行加工，走刀路线是通过坐标点来完成的，且切削参数是通过机床自动调整的稳定数值，因此使用数控机床加工出的零件要比普通机床加工的要好，质量稳定。
二、零件图的分析
该零件主要由外圆柱面、外螺纹、内圆锥面、圆弧面、内圆柱面、盲孔和退刀槽等组成，零件选用45钢，装夹零件左端面，车右端面，从右往左依次为R10的逆圆弧、M24*1.5的外螺纹、深为4mm凹槽、2*45°的倒角、Ф36mm的外圆柱面、R5的逆圆弧和R2的逆圆弧，零件长度为65mm，最大外圆直径为Ф48mm，上偏差为0mm，下偏差为0.03mm，内有Ф30mm的盲孔，内孔最大直径为Ф36mm，上偏差为0.03mm，下偏差为0mm。从图中左下角的技术要求可以看出，该零件图对零件表面要求较高，表面粗糙度均为Ra1.6,零件图尺寸标注完整，轮廓描述清晰完整，可以在数控机床上加工。
三、零件的工艺分析
（一）加工方案的安排
数控机床跟手动机床不同，它完全按照程序进行走刀，当然走刀路线也不是那么随意，所以尽可能的在对刀前将当前零件装夹能走的程序规划清楚、集中,一次装夹尽可能地完成其全部或更多工序，这就要求合理地划分零件的加工工序。本次加工需要做到以下几点:
1.该零件整个工序是由外圆偏刀、外螺纹刀、镗刀和切断刀完成加工的，为了减少因为换刀影响加工时间，尽可能的将工序集中，减少换刀次数，一把刀走完所有这把刀的工序，然后换刀进行下一道工序，这样可以提高零件加工效率和零件的精准度。
2.零件要求精度较高，表面粗糙度为Ra1.6，外圆和内孔表面均有偏差，且装夹工件和对刀难免会产生误差，因此零件要分粗加工和精加工。
3.加工螺纹前，需将螺纹的退刀槽切出，才能进行下一道工序，该零件图左端的Ф46mm的外圆和内孔，在装夹左端面是很难加工，需要对其装夹位置转换，进行加工。
（二）定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准两种，对于未加工过的毛坯表面我们可以粗略的将其定位，车削零件表面，这样的定位基准称为粗基准；如果零件已被加工过，需要对其表面进行另一道工序的加工，对于这些零件表面我们需要精确的将其定位，这样的定位基准称为精基准。
该零件是用未处理过的毛坯进行加工的，而且粗精加工都没有离开装夹装置，可以选择粗基准，我们可以定位在零件左端的Ф48mm处，毛坯切削量较小、外圆柱面易于装夹，在装换装夹端之前，所有工序以该基准都很方便加工。
转换装夹端面后，为了保证零件加工尺寸，需要选择精基准，该零件图选择Ф36mm的外圆处。一方便零件装夹，二方便零件测量，最后还要保证该处相对于Ф48mm的外圆的同轴度要求为0.03mm。
（三）零件的加工顺序
1.手动车基准；
2.调头装夹已车表面并靠紧三爪卡盘，粗、精车出右端成型至R5圆弧处；
3.切退刀槽；
4.车削螺纹；
5.掉头夹住右端φ30处左边手动打中心孔并钻孔；
6.根据零件尺寸总长手动切除余料；
7.手动平总长；
8.粗、精镗内孔；
9.粗、精车出左端成型与右端R5处相接。
（四）加工工艺的安排
图中零件的最大外圆直径为Ф48，长度为65，我们可以选择Ф50*75的棒料。
1.端面、车外圆及倒角，选择93°的外圆偏刀，对外圆轮廓进行粗加工，切削余量为0.5，然后精加工，保证其最大外圆尺寸为Ф48，最小外圆尺寸为Ф24，表面粗糙度为Ra1.6，零件左端不易加工的可以放在加工内孔之前加工完成。
2.切槽，加工时考虑刀宽宽度，X轴进刀，分两刀，切出个深为4mm，宽为5mm的退刀槽。
3.车螺纹，选择外螺纹刀，加工出M24*1.5的螺纹。
4.转换装夹零件端面，装夹零件右端面，选择软夹在零件的Ф36的外圆处装夹，将之前不易加工的Ф46的外圆以及R2的倒圆。
5.钻孔，用Ф25的麻花钻打孔，长度为15mm。
6.镗孔，粗镗出内孔轮廓，保留0.5mm的切削余量，然后精镗内孔保证内孔其他尺寸，表面粗糙度要求为Ra1.6。
7.切断，考虑刀宽，保证零件长度为65mm。
数控加工工序卡如表3-1、3-2、3-3、3-4、3-5。
单位
数控加工
夹具名称
夹具编号
三爪卡盘
工步号
工步作业内容
刀具号
刀补量
主轴转速
量具
进给速度
背吃刀量
备注
批准
年 月 日
共 5 页
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引言 1
一、数控机床的特点及本次设计的应用 2
二、零件图的分析 2
三、零件的工艺分析 3
（一）加工方案的安排 3
（二）定位基准的选择 3
（三）零件的加工顺序 3
（四）加工工艺的安排 4
（五）刀具的选择 7
（六）夹具的选择与定位分析 7
（七）机床的选择 7
四、零件的加工 8
（一）程序输入与校验 8
（二）对刀、运行程序 8
（三）程序的编制及相应的走刀路线图 8
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
本论文是我在学习了《数控机床的加工工艺与编程》、《机械设计基础》、《机械制图》、《CAD/CAM的应用技术》等课程的基础上，通过校外指导老师指导下，将所学知识理论应用于实际，实践与理论相结合，加深对理论知识的掌握，全面提高自身的能力，所以写这篇论文，解决理论与实际相差的问题。
本论文主要内容包括：数控机床的车削加工、CAD制图、零件图的审查、工艺的设计、零件加工工艺的分析、数控机床加工的程序编程，通过一系列的操作步骤，完成对零件的加工，通过这次论文可以完善自身所学知识中的不足之处，为以后的工作打下基础。 一、数控机床的特点及本次设计的应用
根据学院的毕业设计要求，为了提高所学专业知识的综合运用能力，把书本上的理论知识与实践结合起来，在设计加工过程中我发现有些零件仍使用传统设备进行加工，效率较低，精度也不易保证，特别是一些成形面或成组孔的加工。比如典型配合类工件加工。本零件是加工大径φ36小径φ30锥度孔、M24*1.5的外螺纹、台阶、锥 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
面、圆弧及切槽。由于数控机床是通过编制好的程序来进行加工，走刀路线是通过坐标点来完成的，且切削参数是通过机床自动调整的稳定数值，因此使用数控机床加工出的零件要比普通机床加工的要好，质量稳定。
二、零件图的分析
该零件主要由外圆柱面、外螺纹、内圆锥面、圆弧面、内圆柱面、盲孔和退刀槽等组成，零件选用45钢，装夹零件左端面，车右端面，从右往左依次为R10的逆圆弧、M24*1.5的外螺纹、深为4mm凹槽、2*45°的倒角、Ф36mm的外圆柱面、R5的逆圆弧和R2的逆圆弧，零件长度为65mm，最大外圆直径为Ф48mm，上偏差为0mm，下偏差为0.03mm，内有Ф30mm的盲孔，内孔最大直径为Ф36mm，上偏差为0.03mm，下偏差为0mm。从图中左下角的技术要求可以看出，该零件图对零件表面要求较高，表面粗糙度均为Ra1.6,零件图尺寸标注完整，轮廓描述清晰完整，可以在数控机床上加工。
三、零件的工艺分析
（一）加工方案的安排
数控机床跟手动机床不同，它完全按照程序进行走刀，当然走刀路线也不是那么随意，所以尽可能的在对刀前将当前零件装夹能走的程序规划清楚、集中,一次装夹尽可能地完成其全部或更多工序，这就要求合理地划分零件的加工工序。本次加工需要做到以下几点:
1.该零件整个工序是由外圆偏刀、外螺纹刀、镗刀和切断刀完成加工的，为了减少因为换刀影响加工时间，尽可能的将工序集中，减少换刀次数，一把刀走完所有这把刀的工序，然后换刀进行下一道工序，这样可以提高零件加工效率和零件的精准度。
2.零件要求精度较高，表面粗糙度为Ra1.6，外圆和内孔表面均有偏差，且装夹工件和对刀难免会产生误差，因此零件要分粗加工和精加工。
3.加工螺纹前，需将螺纹的退刀槽切出，才能进行下一道工序，该零件图左端的Ф46mm的外圆和内孔，在装夹左端面是很难加工，需要对其装夹位置转换，进行加工。
（二）定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准两种，对于未加工过的毛坯表面我们可以粗略的将其定位，车削零件表面，这样的定位基准称为粗基准；如果零件已被加工过，需要对其表面进行另一道工序的加工，对于这些零件表面我们需要精确的将其定位，这样的定位基准称为精基准。
该零件是用未处理过的毛坯进行加工的，而且粗精加工都没有离开装夹装置，可以选择粗基准，我们可以定位在零件左端的Ф48mm处，毛坯切削量较小、外圆柱面易于装夹，在装换装夹端之前，所有工序以该基准都很方便加工。
转换装夹端面后，为了保证零件加工尺寸，需要选择精基准，该零件图选择Ф36mm的外圆处。一方便零件装夹，二方便零件测量，最后还要保证该处相对于Ф48mm的外圆的同轴度要求为0.03mm。
（三）零件的加工顺序
1.手动车基准；
2.调头装夹已车表面并靠紧三爪卡盘，粗、精车出右端成型至R5圆弧处；
3.切退刀槽；
4.车削螺纹；
5.掉头夹住右端φ30处左边手动打中心孔并钻孔；
6.根据零件尺寸总长手动切除余料；
7.手动平总长；
8.粗、精镗内孔；
9.粗、精车出左端成型与右端R5处相接。
（四）加工工艺的安排
图中零件的最大外圆直径为Ф48，长度为65，我们可以选择Ф50*75的棒料。
1.端面、车外圆及倒角，选择93°的外圆偏刀，对外圆轮廓进行粗加工，切削余量为0.5，然后精加工，保证其最大外圆尺寸为Ф48，最小外圆尺寸为Ф24，表面粗糙度为Ra1.6，零件左端不易加工的可以放在加工内孔之前加工完成。
2.切槽，加工时考虑刀宽宽度，X轴进刀，分两刀，切出个深为4mm，宽为5mm的退刀槽。
3.车螺纹，选择外螺纹刀，加工出M24*1.5的螺纹。
4.转换装夹零件端面，装夹零件右端面，选择软夹在零件的Ф36的外圆处装夹，将之前不易加工的Ф46的外圆以及R2的倒圆。
5.钻孔，用Ф25的麻花钻打孔，长度为15mm。
6.镗孔，粗镗出内孔轮廓，保留0.5mm的切削余量，然后精镗内孔保证内孔其他尺寸，表面粗糙度要求为Ra1.6。
7.切断，考虑刀宽，保证零件长度为65mm。
数控加工工序卡如表3-1、3-2、3-3、3-4、3-5。
单位
数控加工
夹具名称
夹具编号
三爪卡盘
工步号
工步作业内容
刀具号
刀补量
主轴转速
量具
进给速度
背吃刀量
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