轴类零件数控车削加工工艺及编程分析

轴类零件数控车削加工工艺及编程分析任务书1.课题意义及目标机床是一个国家制造业水平的象征。

本次毕业设计以轴类零件的数控车削工艺分析及程序编制为基础。

对零件形状、尺寸、精度等级、表面粗糙度、材料和热处理等技术要求的分析。

选择加工方案确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削用量参数等，进行数控加工工艺的编制。

2.主要内容(1) 零件图工艺分析(2) 选择设备(3) 确定零件的定位基准和装夹方式(4) 确定加工顺序及进给路线(5) 刀具选择(6) 切削用量选择3．主要参考资料[1] 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导[M].机械工业出版社，2004[2] 沈建峰，章志成.数控车床编程与操作实训[M].国防工业出版社，2006[3] 杨仲冈.数控设备与编程[M].高等教育出版社，20064．进度安排审核人：轴类零件数控车削加工工艺及编程分析摘要：随着科学技术的发展，机械产品结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，更新换代频繁，生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转换。

对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求。

为实现高产、优质的目标，多采用专用的工艺装备、专用自动化机床或专用的自动化生产线进行生产。

在机械产品中，单件小批量产品一般都采用通用机床加工，当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，难以提高生产效率和保证产品质量。

数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动等方面的技术成果，具有高柔性、高精度与高度自动化的特点。

关键词：数控机床、加工工艺、加工Shaft parts CNC turning technology and programming analysis Abstract：With the development of science and technology, mechanical product structure more reasonable, performance, accuracy, and efficiency is rising, frequent replacement, type of production by the large number of mass production to more varieties of small batch conversion. Processing machinery products accordingly proposed high-precision, high flexibility and a high degree of automation.To achieve high yield and quality goals, the use of special technology and equipment, automated machine tools dedicated or dedicated automated production line for production. In mechanical products, single and small batch products are generally adopt a common machining, when the product is changed, machine and process equipment required for the corresponding transformation and adjustment, it is difficult to increase productivity and ensure product quality. CNC machine tools integrated application of the results of computer technology, automatic control, servo drives, etc., with high flexibility, precision and a high degree of automation.Keywords ：CNC machine tools, machining technology, processing目录1 前言1.1 数控技术的发展过程 (1)1.2 数控技术的基本概念与原理 (1)1.3 数控加工在机械制造业中的地位和作用 (2)1.4 数控机床加工工艺研究的内容及任务 (3)2 现代数控技术发展状况 (4)2.1 先进的CAD/CAPP/CAM系统广泛应用 (4)2.2 高速切削技术的应用 (4)2.3 数控车床的特点 (5)3 零件图工艺分析 (7)3.1 设备的选定 (7)3.2 确定零件的定位基准和装夹方式 (10)3.3 确定加工顺序及进给路线 (12)4 切削用量选择 (17)4.1 进给速度选择 (12)4.2 刀具选择 (18)4.3 数控工艺加工卡片制定 (15)4.4 零件加工程序的编写 (17)4.5 数控编程内容与方法 (21)5 零件加工程序表 (18)5.1 装刀与对刀 (28)5.2 程序校对与首件试切 (30)5.3 总结 (28)致谢 (30)参考文献 (31)1 前言1.1 数控技术的发展过程科学技术和社会生产的不断发展，对机械产品性能、质量、生产率和成本提出了越来越多高的要求。

机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的最重要技术措施之一，它不仅能够提高产品质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人的劳动条件。

为此，许多企业采用自动机床、组合机床和专用机床组成自动化或半自动生产线。

但是，采用这种自动和高效率的设备，需要很大的初期投资以及较长的生产准备周期，只有在大批量的生产条件下（如汽车、拖拉机、家用电器等主要零件生产），才会有显著的经济效益。

机械制造工业中，单件、小批量生产的零件约占机械加工总量的80%左右，此外，科学技术的进步和机械产品市场竞争日趋激烈，致使机械产品不断改型更新换代，批量相对减少，质量要求越来越高，采用专用的自动化机床加工这类零件就显得很不合理，而调整或改装专用的“刚性”自动化生产线投资大，周期长。

有时从技术上讲是不可能实现的。

采用各类仿型机床加工虽然可以部分地解决小批量复杂零件的加工，但在更换零件时，需制造靠模和调整机床，生产准备周期长。

而且由于靠模误差的影响，加工零件的精度很难达到较高的要求。

为解决上述问题，满足多品种、小批量，特别是结构复杂、精度要求高的零件的自动化生产，需要一种灵活的、通用、能够适用产品频繁变化的“柔性”自动化机床。

由于计算机科学技术的发展，1952年，美国泊森斯公司和麻省理工学院合作，研制成功了世界上第一台以数字计算机原理为基础的数字控制三坐标铣床，开创了机械加工自动化的新纪元。

1955年，数字控制机床进入实用化阶段，在复杂曲面的加工中发挥了重要的作用。

我国从1958年开始研制数控机床，60年代中期进入实用阶段。

近年来，由于改革开放，引进国外的数控系统和伺服系统的制造技术，使我国的数控机床在品种、数量和质量方面得到了迅速发展。

目前我国已有许多机床厂能够生产不同类型的数控机床。

我国经济型数控机床的研究、生产和推广也取得较大的发展，有力地推动了各行业的技术改造，取得了明显的经济效益和社会效益。

1.2 数控技术的基本概念与原理数字控制技术，简称数控技术，是采用数字指令信号对机电产品或设备进行控制的一种自动控制技术。

数控技术与传统的设备自动控制技术的一个显著区别在于，数控技术不仅具有顺序逻辑控制功能。

而且更重要的是具有关于运动部件位置的坐标控制功能，即采用数字指令信号对设备的坐标运动进行控制的功能。

数控技术的基本原理是，将被数控设备末端执行部件的运动（或多个末端执行部件的合成运动）纳入到适当的坐标系中，将所要求的复杂运动分解成各坐标轴的简单直线运动或回转运动，并用一个满足精度要求的基本长度单位对各坐标轴进行离散化，由电子控制装置（即数控装置）按数控程序规定的运动控制规律产生与基本长度单位对应的数字指令脉冲对各坐标轴的运动进行控制，并通过伺服执行元件加以驱动，从而实现所要求的复杂运动。

数控技术的核心是插补与驱动。

插补装置的功用是将期望的设备运动轨迹沿各坐标轴微分成基本长度单位，并转换成可控制各坐标轴运动的一系列数字指令脉冲。

驱动装置是指伺服驱动系统，其功用是将插补装置输入的数字指令脉冲进行转换与放大，驱动执行元件，实现由数字指令脉冲序列规定的坐标运动，并最终由各坐标运动合成所期望的运动轨迹。

对应于插补装置输出的每一个数字指令脉冲，伺服驱动系统末端执行部件所实现的理论位移被称为脉冲当量，它是系统所能控制的最小位移，又称系统的控制分辨率，一般取为基本长度单位。

数控机床是采用数控技术对工作台运动和切削加工过程进行控制的机床，是典型的机电一体化。

它的效率高于普通机床的2～3倍，要充分发挥数控机床的这一特点。

数控加工程序不仅保证加工出符合图样的合格工件，同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。

必须在编程之前对工件进行工艺分析，根据具体条件，选择经济、合理的工艺方案。

数控加工工艺考虑不周是影响数控机床加工质量、生产效率及加工成本的重要因素。

1.3 数控加工在机械制造业中的地位和作用随着科学技术的发展，机械产品结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，更新换代频繁，生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转换。

对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求。

大批量的产品，如汽车、拖拉机与家用电器的零件，为了实现高优质的目标，多采用专用的工艺设备、专用自动化机床或专用的自动生产线和自动车间进行生产。

但是应用这些专用生产设备进行生产，生产准备周期长，产品改型不易，使产品的开发周期增长。

在机械产品中，单件与小批量产品占到70%～80%，这类产品一般都采用通用机床加工，当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而且通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难以提高生产效率和保证产品质量。

特别是一些曲线、曲面轮廓组成的复杂零件，只能借助靠模和仿形机床，或者借助划线和样板用手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率受到很大的限制。

数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果，具有高柔性、高精度与高度自动化的特点，因此，采用数控加工手段，很好地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、特别是复杂型零件的加工问题。

应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命，使机械制造业的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提高了高质、多品种及高可靠性的机械产品。