零件加工工艺论文

零件加工工艺论文（共6篇）

篇1：零件加工工艺论文

薄壁零件数控车工加工工艺论文

一、简析薄壁零件数控车工加工工艺的特征

1.薄壁零件的规格不一(即：外廓尺寸远远大于其自身的结构横截面)，造成加工时刚性降低，引发切削震动，从而让零件的生产质量不能够达到生产要求及标准。

2.薄壁零件在我国航空事业中的应用是最为普遍的，但因其对零件的使用要求非常高，比如必须要具备较高的耐腐蚀性、轻度与耐高温性，因此在加工材料的选择上，应当以密度较小、具有耐腐蚀性、价格低廉以及容易成型的.铝合金为主。

3.薄壁零件的尺寸比较大，且其结构也较为复杂，在加工时极易引发变形问题，所以“变形矫正”在加工工艺中已然变成了重中之重。

4.加工时，除了有较高的“协调精度”之外，还应当具有较为严密的“尺寸精度”。

二、某一薄壁零件加工案例分析

为了更为直观的体现出薄壁零件数控加工工艺的过程及其效果，我们选取了如图1-1的某种类型的薄壁零件，对其数控加工工艺加以详细的说明。该零件的原材料主要是45度钢，且依照图中所示的要求来看，我们能够知道，该零件是具备一定的加工困难度的，其主要体现在两个方面，即：

1)大多数螺纹的厚度均仅有2毫米，生产批量过多，即使可以选用“撑内控装夹法”开展车削作业，可由于该零件的车削受力点与夹紧力作用点，这两点之间的间隔相距甚远，再加上其不具备较高的刚性，所以在加工中，极易出现晃动现象。因此，在这种情况下就需要对定位问题作出全面的考虑了;

2)该零件具备较高的精度，适宜选择“G76和G92合成法”，也就是“粗/细加工合成法”，对其进行两种层次上的加工，该加工法除了能够提高零件的精度之外，还能够降低薄壁变形问题出现的概率。

三、结束语

综上所述，本文通过对某一薄壁零件数控加工工艺的详细剖析，深度了解到加工工艺的步骤及其“切削用量”的选择要求，并通过合理设置进给的速度与主轴的转速范围，达到提高“切削用量”选择的准确性与有效性，从而有效改善了该薄壁零件数控加工工艺中常见的质量问题、变形问题以及精度偏低问题，并为我国各大薄壁零件生产企业后期的生产工作提供了主要依据。

篇2：零件加工工艺论文

关键词：机械加工工艺;零件加工精度;热变形

机械加工工艺，即利用机械加工的相关办法更改毛坯，使其逐渐与零件的生产标准相吻合，主要包括了更改毛坯的形状、尺寸等方面。通常情况下，机械加工工艺越合理、越到位，则对应的零件加工精度也就越高。因此，加强对机械加工工艺对零件加工精度影响的分析，无疑对于从基础工艺层面提高零件加工的精度具有重要的作用和意义。

1机械加工概述

篇3：零件铣削加工工艺分析

研究零件的被加工表面是否适合于数控铣床加工, 被加工表面是否太厚, 内转接圆弧R是否太小。如图1所示, 当R小于0.2H (H为被加工内轮廓面的最大高度) 时, 其加工的工艺性不好。即刀具被迫采用小直径的使其刚性变差, 需要采用多次分层切削加工。当被加工表面的凹圆弧尺寸较多时, 应该尽量统一, 以减小使用的铣刀的数量, 保证零件表面光滑。否则, 在进行切削的时候, 在接刀处会留下较多的刀痕, 最终影响了表面的加工质量。零件被加工的底面与侧面相交处的圆角半径是否太大, 如图2所示, 当刀具圆角半径r越大时, 铣刀端刃铣削平面的能力就越差, 效率也就越低, 应该尽量的避免。

2 装夹方案的确定

2.1 定位基准的选择

在选择定位基准时, 应该减小装夹的次数, 尽量做到在一次安装中能够把零件上所有要加工的表面都加工出来。一般选择零件上不需要铣削加工的表面或者孔作为定位基准。对于薄壁的零件, 选择的定位基准应该有利于提高加工的刚性, 以减小切削变形。并且定位基准应该和设计基准重合以减小定位误差对尺寸精度的影响。

2.2 夹具的选择

在选择夹具的时候有两个基本的要求。一是:要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对的固定;二是:要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。

3 数控加工刀具的选择

刀具的选择是数控加工工艺中的主要内容之一, 不仅影响机床的加工效率, 而且直接影响加工的质量。数控机床在选用刀具时, 通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。合理选择切削用量:粗加工时, 一般以提高效率为主, 并考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时, 应该在保证加工质量的前提下, 兼顾切削效率、经济性、加工成本。

4 切削液的选择

常用的切削液主要有水溶液、乳化液、切削油。在选用切削液时, 应该注意以下几点:在粗加工时, 加工的余量大, 所选的进给量和背吃刀量也较大, 所以会产生大量的切削热, 所以选择切削液的主要目的是为了散热;在精加工时, 对零件加工表面的质量要求高且要尽量的减少刀具的磨损, 所以选择切削液的主要的目的是为了提高加工表面的质量和提高刀具的耐用度;当工件的材料不同时, 选择切削液的主要目和种类也有所不同。当在加工铸铁、黄铜等脆性材料时, 一般不用切削液, 以免崩脆的切屑粘附在机床的运动部件上。在加工高强度刚和高温合金等难加工的材料时, 对冷却液的冷却、润滑作用都有较高的要求, 应尽可能采用积压切削液或积压乳化液。在切削有色金属和铜、铝合金时, 为了得到较高的表面质量和精度, 可以采用10%-20%的乳化液、煤油或煤油与矿物油的混合物。在切削镁合金时, 不能用水溶液, 以免燃烧。

5 进给路线的确定

铣削加工路线的确定原则主要有以下的几点: (1) 加工的路线应该保证零件的加工精度和表面粗糙度, 且效率要高。 (2) 使数字简单, 以减少编程工作量。 (3) 应该使加工路线最短, 这样即可以减少程序段, 有可以减少空刀的时间。除了上述的三点之外, 在确定加工路线时, 还有考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况, 确定一次走刀, 还是多次走刀来完成加工, 以及在铣削加工中是采用顺铣还是逆铣等。

6 工序的划分

6.1 按所用的刀具划分。

即在一次安装过程中尽可能用一把刀具加工出可能加工的所有部分, 然后再换另一把刀加工其他的部位。即以同一把刀具完成的那一部分工艺过程为一道工序。

6.2 按安装次数划分。

即以每一次装夹完成的那一部分工艺过程为一道工序。这种方法适应于加工内容不多的工件。

6.3 按粗、精加工划分。

即以粗加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序, 精加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序。这种方法使用于加工后变形较大, 需要粗、精加工分开的零件。

6.4 按加工部位划分。

即以完成相同型面的那一部分工艺过程为一道工序。对于加工表面多而复杂的零件, 可以按结构特点分为几个加工部分, 每一部分为一道工序。

7 工艺文件的制定

零件的加工工艺设计完成以后, 就应该将有关的内容填入各种相应的表格或者卡片中, 以便贯彻执行并将其作为编程和生产技术准备的依据。这些表格或者卡片被称为工艺文件。数控加工的工艺文件除了包括机械加工工艺过程卡、机械加工工艺卡、数控加工工序卡外, 还包括数控加工刀具卡。其中, 数控加工工序卡是用来编制程序的依据, 以及用来指导操作者进行生产的一种工艺文件。它的内容包括工序及各工步的加工内容;本工序完成后工件的形状、尺寸和公差;各工步切削参数;本工序所用的机床、刀具和工艺安装等。数控加工刀具卡主要包括刀具的详细资料, 有刀具号、刀具名称及规格、刀辅具等。它也是用来编制零件加工程序和指导生产的重要工艺文件。

参考文献

[1]杨江河, 余云龙.现代数控铣削技术[M].北京:机械工业出版社, 2006.9.

篇4：浅析零件的加工工艺

【关键词】零件加工 生产过程 工艺分析

一、基准和定位基准的选择

1.基准的分类

基准就是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。按照基准的不同作用,常将其分为设计基准和工艺基准两大类。在设计图样上所采用的基准称为设计基准。它是加工、测量和安装的依据。在工艺过程中所采用的基准,称为工艺基准。根据用途不同,工艺基准又可分为定位基准、测量基准和装配基准。在加工中用作工件定位的基准称为定位基准。测量时所采用的基准称为测量基准。装配时,用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准,称为装配基准。

2.定位基准的选择

在零件加工过程中,合理选择定位基准对保证工件的尺寸精度,尤其是位置精度起着决定性的作用。定位基准有粗基准和精基准两种。用毛坯表面作为定位基准的称为粗基准;用已加工过的表面作为定位基准的称为精基准。选择粗基准时,必须达到以下两个基本要求:首先,应该保证所有加工表面都有足够的加工余量;其次,应该保证零件上加工表面和不加工表面之间具有一定的位置精度。因此,应做到:选择不加工表面作为粗基准;对所有表面都要加工的零件,应根据加工余量最小的表面找正,这样不会因位置偏移而造成余量太少的部分车不出;应选用比较牢固可靠的表面作为基准,否则会使工件夹坏或松动;粗基准应选择平整光滑的表面。铸件装夹时应让开浇冒口部分;粗基准不能重复使用等多个方面。选择精基准时应注意:要尽可能采用设计基准或装配基准作为定位基准。也要尽可能使定位基准与测量基准重合。同时,也应尽可能使基准统一。除第一道工序外,其余工序尽量采用同一个精基准。因为统一基准后,可以减少定位误差,提高加工精度,使装夹方便。如一般轴类零件的中心孔,在车、铣、磨等工序中,始终用它作为精基准。又如,齿轮加工时,先把内孔加工好,然后始终以孔作为精基准。另外,还应选择精度较高、装夹稳定可靠的表面作为精基准,并尽可能选用形状简单和尺寸较大的表面作为精基准。这样,可以减少定位误差和使定位稳固。

二、工艺路线的拟订

工艺路线是指产品或零部件在生产过程中,由毛坯准备到成品包装入库,经过企业各有关部门或工序的先后顺序。拟订零件的加工工艺路线时,应着重考虑零件经过哪几个加工阶段,采用什么加工方法,热处理工序如何穿插,是采取工序集中还是工序分散等方面的问题,以便拟订最佳方案。拟订零件加工工艺路线时,要注意考虑:生产类型、加工阶段的划分、确定零件的加工顺序、安排好零件的热处理工序等。如:轴的加工工艺路线如下:下料、锻造、退火(正火)、粗加工、调质、半精加工、表面淬火、粗磨、时效。

三、工艺文件和工艺卡的制定

1.工艺文件

工艺文件是指导工人操作和用于生产、工艺管理等的各种技术文件。常用的机械加工工艺文件主要有机械加工工艺过程卡片、机械加工工艺卡片、机械加工工序卡片三种。

机械加工工艺过程卡片是以工序为单位,简要说明产品或零、部件的加工(或装配)过程的一种工艺文件。它是制定其他工艺文件的基础,也是生产技术准备、编排作用计划和组织生产的依据。在这种卡片中,由于各工序的说明不够具体,故一般不能直接指导工人操作,而多作生产管理方面使用;机械加工工艺卡片是按产品或零、部件的某一加工阶段编制的一种工艺文件。它以工序为单元,详细说明产品(或零、部件)在某一工艺阶段中的工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备等。

它是工艺准备、生产管理和指导操作的一种主要技术文件。广泛用于成批生产和小批生产的关键或复杂零件;机械加工工序卡片是在工艺过程卡片的基础上,按每道工序所编制的一种工艺文件。一般具有工序简图,并详细说明该工序的每个工步的加工(或装配)内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备和工艺装备等,以具体指导工人進行操作,其内容比工艺卡更详细。常用于大批、大量生产场合。

2.工艺卡的制定

如前所述,将工艺规程的内容,填入一定格式的卡片,即成为生产准备和施工依据的工艺文件。那么,我们在制定工艺规程、编制工艺卡片时,则必须保证加工质量、生产效率和经济性三方面的基本需要,并尽可能满足技术上的先进性、经济上的合理性及改善工人的劳动条件等要求。工艺卡片的编制步骤为:分析零件图样、确定毛坯、选择定位基准、拟定零件加工工艺路线。

篇5：零件加工工艺论文

组合零件加工工艺、程序编制及仿真 系 科：

机械工程系 专 业：

机械制造及自动化（数控）班 级：

机制054D 姓 名：

指导教师：

完成日期：

摘要 数控机床的组成部分包括测量系统、控制系统、伺服系统及开环或闭环系统，在对数控零件进行实际程序设计之前，了解各组成部分是重要的。

数控中，测量系统这一术语指的是机床将一个零件从基准点移动到目标点的方法。目标点可以是钻一个孔、铣一个槽或其它加工操作的一个确定的位置。用于数控机床的两种测量系统是绝对测量系统和增量测量系统。绝对测量系统（亦称坐标测量系统）采用固定基准点（原点），所有位置信息正是以这一点基准。换句话说，必须给出一个零件运动的所有位置相对于原始固定基准点的尺寸关系。X和Y两维绝对测量系统，每维都以原点为基准。增量测量系统有一个移动的坐标系统。运用增量系统时，零件每移动一次，机床就建立一个新的原点（基准点）。使用增量测量系统时的X和Y值。注意，使用这个系统时，每个新的位置在X和Y轴上的值都是建立在前一个位置之上的。这种系统的缺陷是，如果产生的任何错误没有被发现与校正，则错误会在整个过程中反复存在。

用于数控设备的控制系统通常有两类，即点位控制系统和连续控制系统。点位控制数控系统机床（有时称为位置控制系统数控机床）只有沿直线运动的能力。当沿两轴线以等值（X2.000,Y2.000)同时编程时，会形成45度斜线。点位控制系统常用于需确定孔位的钻床和需进行直线铣削加工的铣床上，以一系列小步运动形成弧形和斜线。然而，用这种方法时，实际加工轨迹与规定的切削轨迹略有不同。

Abstract N/C machine tool elements consist of dimensioning system, servomechanisms and open-or closed-loop systems.It is important to understand each element prior to actual programming of a numerically controlled part.The term measuring system in N/C refers to the method a machine tool uses to move a port from a reference point to a target point.A target point may be a certain location for drilling a hole, milling a slot, or other machining operation.The two measuring systems used on N/C machines are the absolute and incremental.The absolute(also called coordinate)measuring system uses a fixed reference point(origin).It is on this point that all positional information is based.In other words, all the locations to which a part will de moved must be given dimensions relating to that original fixed reference point.It shows an absolute measuring system with X and Y dimensions, each based on the origin.The incremental measuring system(also call delta)has a floating coordinating system.With the incremental system, the machine establishes a new origin or reference point each time the part is moved.It show X and Y values using an incremental measuring system.Notice that with this system, each new location bases its values in X and Y from the preceding location.One disadvantage to this system is that any errors made will be repeated throughout the entire program, if not detected and corrected.There are two types of control systems commonly used on N/C equipment: point-to-point and continuous path.A point-to-point controlled N/C machine tool, sometimes referred to as a positioning control type, has the capability of moving only a straight line.However, when two axes are programmed simultaneously with equal values(X2.000 in., Y2.000 in.)a 45°angle will be generated.Point-to-point systems are generally found on drilling and simple milling machine where hole location and straight milling jobs are performed.Point-to-point systems can be utilized to generate arcs and angles by programming the machine to move in a series of small steps.Using this technique, however, the actual path machined is slightly different from the cutting path specified.目 录 第一章 概述 第二章 零件的数控加工工艺分析 1.机床的合理选用 2.数控加工零件工艺性分析 3.加工方法的选择与加工方案的确定 4.工序与工步的划分 5.辅助工序的安排及工序间的衔接 6.零件的安装与夹具的选择 7.刀具的选择与切削用量的确定 8.对刀点与换刀点的确定 9.加工路线的确定 第三章 零件图 第四章 零件加工工艺的分析 1.零件图样的工艺分析 2.确定装夹方案 3.确定加工工序及进给路线 4.选择刀具 5.选择切削用量 第五章 程序分析 第六章 程序 第七章 数控车床与普通车床的区别 第八章 数控车床的使用 第九章 总结 第十章 参考文献 第一章 概述 在数控机床上完成零件的数控加工：

（1）分析被加工零件的图样，明确加工内容及技术要求。

（2）确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线。如划分工序、安排加工顺序、处理与非数控加工工序的衔接等。

（3）加工工序的设计。如选取零件的定位基准、装夹方案的确定、工步划分、刀具选择和确定切削用量等。

（4）数控加工程序的调整。如选取对刀点和换刀点、确定坐标系和加工路线等。

由上述可知，数控加工过程是在一个由数控机床、刀具、夹具和工件以及加工程序构成的数控加工工艺系统中完成的。数控机床是零件加工的工作母机，刀具直接对零件进行切削，夹具用来固定被加工零件并使之占有正确的位置，加工程序控制刀具与工件之间的相对运动轨迹以及机床的辅助运动。工艺系统性能的好坏直接影响零件的加工精度和表面质量。

第二章 零件的数控加工工艺分析 1.机床的合理选用 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的因素主要有，毛坯的材料和类、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点：①要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。②有利于提高生产率。③尽可能降低生产成本(加工费用)。

2.数控加工零件工艺性分析 数控加工工艺性分析涉及面很广，在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。

(一)零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则 1.零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多地考虑装配等使用特性方面，而不得不采用局部分散的标注方法，这样就会给工序安排与数控加工带来许多不便。由于数控加工精度和重复定位精度都很高，不会因产生较大的积累误差而破坏使用特性，因此可将局部的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。

2.构成零件轮廓的几何元素的条件应充分在手工编程时要计算基点或节点坐标。在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分。如圆弧与直线，圆弧与圆弧在图样上相切，但根据图上给出的尺寸，在计算相切条件时，变成了相交或相离状态。由于构成零件几何元素条件的不充分，使编程时无法下手。遇到这种情况时，应与零件设计者协商解决。

(二)零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点 1)零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具规格和换刀次数，使编程方便，生产效益提高。

2)内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。零件工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小等有关。

3)零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。

4)应采用统一的基准定位。在数控加工中，若没有统一基准定位，会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不协调现象。因此要避免上述问题的产生，保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。

零件上最好有合适的孔作为定位基准孔，若没有，要设置工艺孔作为定位基准孔(如在毛坯上增加工艺凸耳或在后续工序要铣去的余量上设置工艺孔)。若无法制出工艺孔时，最起码也要用经过精加工的表面作为统一基准，以减少两次装夹产生的误差。

此外，还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保证、有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。

3.加工方法的选择与加工方案的确定(一)加工方法的选择 加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。例如，对于IT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方法均可达到精度要求，但箱体上的孔一般采用镗削或铰削，而不宜采用磨削。一般小尺寸的箱体孔选择铰孔，当孔径较大时则应选择镗孔。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产设备等实际情况。常用加工方法的经济加工精度及表面粗糙度可查阅有关工艺手册。

(二)加工方案确定的原则 零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。

确定加工方案时，首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。例如，对于孔径不大的IT7级精度的孔，最终加工方法取精铰时，则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。

4.工序与工步的划分(一)工序的划分 在数控机床上加工零件，工序可以比较集中，在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。首先应根据零件图样，考虑被加工零件是否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工工作，若不能则应决定其中哪一部分在数控机床上加工，哪一部分在其他机床上加工，即对零件的加工工序进行划分。一般工序划分有以下几种方式：（二)工步的划分工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量，对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序，在工序内又细分为工步。下面以加工中心为例来说明工步划分的原则：

1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。

2）对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。按此方法划分工步，可以提高孔的精度。因为铣削时切削力较大，工件易发生变形。先铣面后镗孔，使其有一段时间恢复，减少由变形引起的对孔的精度的影响。

3）按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短，可采用按刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工效率。

总之，工序与工步的划分要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。

5.辅助工序的安排及工序间的衔接（1）辅助工序的安排 工序包括检验、钳工去毛刺、特种检验和表面处理等。其中检验工序是主要的辅助工序，除了在每道工序中需要进行检验外，为了保证产品质量，必要时还应该安排专门的检验工序，即中间检验和成品检验。中间检验通常安排在粗加工全部结束后，精加工之前或重要工序前后，或工件从一个车间转向另一个车间前后。成品检验安排在工件全部加工结束之后，应按零件图的全部要求进行检验。

钳工去毛刺工序一般安排在检验工序之前或易于产生毛刺的工序之后，或下道工序作为定位基准的表面加工之后。对于形状复杂的工件，为了减少热处理变形，防止由于内应力集中而产生的裂纹，应在热处理之前安排钳工去毛刺工序。为了保证表面处理质量，在表面处理之前应安排钳工去毛刺工序。

特种检验的种类较多，有无损检验、气密性检验、平衡性检验等。其中最常见的是无损检验如射线探伤、超声探伤、磁粉探伤等。

为了提高零件的抗腐蚀性、耐磨性、疲劳极限以及外观的美观性等，还常采用表面处理的方法。表面处理粗糙度变化一般均不大。但当零件的精度要求较高时，应进行工艺尺寸链的计算。

（2）工序间的衔接 有些零件的加工是由普通机床和数控机床共同完成的，数控机床加工工序一般都穿插在整个工艺过程之间，一定要注意解决好数控加工工序与非数控加工工序的衔接问题。例如，对毛坯热处理的要求；

作为定位基准的孔和面的精度是否满足要求；

是否为后道工序留有加工余量，留多大等，都应该衔接好，以免产生矛盾。

6.零件的安装与夹具的选择(一)定位安装的基本原则 1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一。

2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。

3）避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。

(二)选择夹具的基本原则 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。除此之外，还要考虑以下四点：

1)当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具，以缩短生产准备时间、节省生产费用。

2)在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。

3)零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间。

4)夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要开敞其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀(如产生碰撞等)。

7.刀具的选择与切削用量的确定(一)刀具的选择 刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。

与传统的加工方法相比，数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。

选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀。铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；

加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；

加工毛坯表面或粗加工孔时，可选镶硬质合金的玉米铣刀。选择立铣刀加工时，刀具的有关参数，推荐按经验数据选取。曲面加工常采用球头铣刀，但加工曲面较平坦部位时，刀具以球头顶端刃切削，切削条件较差，因而应采用环形刀。在单件或小批量生产中，为取代多坐标联动机床，常采用鼓形刀或锥形刀来加工飞机上一些变斜角零件加镶齿盘铣刀，适用 于在五坐标联动的数控机床上加工一些球面，其效率比用球头铣刀高近十倍，并可获得好的加工精度。

(二)切削用量的确定 切削用量包括主轴转速(切削速度)、背吃刀量、进给量。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并应编入程序单内。

合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；

半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。

8.对刀点与换刀点的确定 在编程时，应正确地选择“对刀点”和“换刀点”的位置。“对刀点”就是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。由于程序段从该点开始执行，所以对刀点又称为“程序起点”或“起刀点”。

对刀点的选择原则是：1.便于用数字处理和简化程序编制；

2.在机床上找正容易，加工中便于检查；

3.引起的加工误差小。

对刀点可选在工件上，也可选在工件外面(如选在夹具上或机床上)但必须与零件的定位基准有一定的尺寸关系。

为了提高加工精度，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，如以孔定位的工件，可选孔的中心作为对刀点。刀具的位置则以此孔来找正，使“刀位点”与“对刀点”重合。工厂常用的找正方法是将千分表装在机床主轴上，然后转动机床主轴，以使“刀位点”与对刀点一致。一致性越好，对刀精度越高。所谓“刀位点”是指车刀、镗刀的刀尖；

钻头的钻尖；

立铣刀、端铣刀刀头底面的中心，球头铣刀的球头中心。

零件安装后工件坐标系与机床坐标系就有了确定的尺寸关系。在工件坐标系设定后，从对刀点开始的第一个程序段的坐标值；

为对刀点在机床坐标系中的坐标值为(X0，Y0)。当按绝对值编程时，不管对刀点和工件原点是否重合，都是X2、Y2；

当按增量值编程时，对刀点与工件原点重合时，第一个程序段的坐标值是X2、Y2，不重合时，则为(X1十X2)、Y1+ Y2)。

对刀点既是程序的起点，也是程序的终点。因此在成批生产中要考虑对刀点的重复精度，该精度可用对刀点相距机床原点的坐标值(X0，Y0)来校核。

所谓“机床原点”是指机床上一个固定不变的极限点。例如，对车床而言，是指车床主轴回转中心与车头卡盘端面的交点。加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。所谓 “换刀点”是佰刀架转位换刀时的位置。该点可以是某一固定点(如加工中心机床，其换刀机械手的位置是固定的)，也可以是任意的一点(如车床)。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位时不碰工件及其它部件为准。其设定值可用实际测量方法或计算确定。

9.加工路线的确定 在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：

1)加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率较高。

2)使数值计算简单，以减少编程工作量。

3)应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间。

度等情况，确定是一次走刀，还是多次走刀来完成加工以及在铣削加工中是采用顺铣还是采用逆铣等。

对点位控制的数控机床，只要求定位精度较高，定位过程尽可能快，而刀具相对工件的运动路线是无关紧要的，因此这类机床应按空程最短来安排走刀路线。除此之外还要确定刀具轴向的运动尺寸，其大小主要由被加工零件的孔深来决定，但也应考虑一些辅助尺寸，如刀具的引入距离和超越量。

在数控机床上车螺纹时，沿螺距方向的z向进给应和机床主轴的旋转保持严格的速比关系，因此应避免在进给机构加速或减速过程中切削。为此要有引入距离δ1超越距离δ2。和的数值与机床拖动系统的动态特性有关，与螺纹的螺距和螺纹的精度有关。一般为2—5mm，对大螺距和高精度的螺纹取大值；

一般取的1／4左右。若螺纹收尾处没有退刀槽时，收尾处的形状与数控系统有关，一般按45o收尾。

铣削平面零件时，一般采用立铣刀侧刃进行切削。为减少接刀痕迹，保证零件表面质量，对刀具的切入和切出程序需要精心设计。铣削外表面轮廓时，铣刀的切入和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切向切入和切出零件表面，而不应沿法向直接切入零件，以避免加工表面产生划痕，保证零件轮廓光滑。

铣削内轮廓表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀可沿零件轮廓的法线方向切入和切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两几何元素的交点处。

加工过程中，工件、刀具、夹具、机床系统平衡弹性变形的状态下，进给停顿时，切削力减小，会改变系统的平衡状态，刀具会在进给停顿处的零件表面留下划痕，因此在轮廓加工中应避免进给停顿。

曲面时，常用球头刀采用“行切法”进行加工。所谓行切法是指刀具与零件轮廓的切点轨迹是一行一行的，而行间的距离是按零件加工精度的要求确定的。

第三章 零件图 零件1 零件2 组合件1 组合件2 第四章 零件加工工艺的分析 1.零件图样的工艺分析 该零件由圆柱面、螺纹、圆弧及中心孔组成，该零件的尺寸的尺寸精度和表面粗糙度要求很高，该图尺寸标注完整，轮廓描述清楚。材料为40Cr，无热处理和硬度要求 通过以上描述，可以采取以下几点工艺措施：

（一）对图样上给定的有精度要求的尺寸，因为公差数值很小，所以编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。

（二）在轮廓曲线上，即有过象限圆弧，又有改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工是应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。

（三）坯件右端装夹，毛坯选Ø60mm棒料。

2.确定装夹方案 确定坯件轴线和左端面为定位基准。右端采用三爪定心卡盘定心夹紧、左端采用活动顶尖支承的装夹方式。

3.确定加工工序及进给路线 加工顺序按由粗到精、由近到远的原则确定。即先从左到右进行粗车（留0.25mm精加工余量），然后从左到右进行精车，最后车削螺纹。

零件1：先车左端面，再进行精车；

然后掉头车右端面，再进行精车；

零件2：车右端面，打中心孔，再进行精车。组合件1：把零件2的左端接在零件1的右端，再进行加工；

组合件2也是如此。

CK6136数控机床具有粗车循环、精车循环和车螺纹循环的功能，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自行确定其进给路线，因此，该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线。但精车的进给路线需要人为确定，该零件是从左到右沿零件表面轮廓进给。如图所示：

走刀路线如图：

组合件1 组合件2 4.选择刀具（1）粗车选用硬质合金90°外圆车刀，副偏角不能太小，以防与工件轮廓发生干涉，必要时应作图检验，本例取Kr＇=35°。

（2）精车选用硬质合金90°外圆车刀，副偏角不能太小，以防与工件轮廓发生干涉，必要时应作图检验，本例取Kr＇=35°。

（3）车圆弧时选用硬质合金60°外螺纹车刀，取刀尖角εr=60°,取刀尖圆弧半径rε=0.15～0.2mm。车内螺纹时选用硬质合金60°内螺纹车刀，取刀尖角εr=60°,取刀尖圆弧半径rε=0.15～0.2mm。

(4)镗内孔时选用硬质合金内镗孔刀。

产品名称或代号 零件名称 组合件 零件图号 1，2 序号 刀具号 刀具规格名称 数量 加工表面 刀尖半径/mm 备 注 1 T0101 90°外圆车刀 1 车端面和外圆 右偏刀 2 T0202 内镗孔刀 1 通内孔 3 T0303 60°内螺纹刀 1 攻内螺纹 4 T0404 60°外螺纹刀 1 车圆弧 编制 审核 批准 共 页 第 页 5.选择切削用量（1）背吃到量 粗车循环时，确定其背吃到量αp=3mm,精车时αp=0.15mm.式中dw----工件待加工表面直径，mm ；

dm----工件已加工表面直径，mm(2)主轴转速 ①车直线和圆弧轮廓时的主轴转速 查表取粗车的切削速度Vc=90m/min,精车的切削速度Vc=120m/min,根据坯件直径（精车时取其平均值），利用公式计算，并结合机床说明书选取；

粗车时，主轴转速n=600r/min;精车时，主轴转速n=800r/min.车削主轴转速计算公式 n=1000V/πd ②车螺纹时的主轴转速 用式（5-4）计算，取主轴转速n=720r/min。

式（5-4）n=(1200/P)-K P—被加工螺纹螺距；

K—保险系数，一般为80 ③镗内孔时的主轴转速 用式（4-6）计算，取主轴转速n=500r/min.式（4-6）镗孔时主轴转速计算公式 n=1000V/πd(3)进给速度 进给速度Vf= n f 先选其进给量，然后计算进给速度。粗车时，选取进给量f=0.4mmm/r,精车时，选取进给量 f=0.15mm/r,计算得：粗车进给速度Vf=200mm/min;精车进给速度Vf=180mm/min。车螺纹的进给量等于螺纹导程，即f=1.5mm/r。短距离空行程的进给速度取Vf=300mm/min;粗镗内孔时，取其进给量f=0.4mm/r,精镗内孔时，取其进给量f=0.15 mm/r,计算得：粗车进给速度Vf=200mm/min；

精车进给速度Vf=180mm/min。

第五章 程序分析 组合件1 零件一 O100 N010 T0101 90°外圆车刀 主轴用1号刀 N020 M03 S600 主轴正转,转速600 N030 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 加工零件左端 绝对值，快速定位到(62,2)N035 G71 U1 R0.5 外圆粗切循环 N040 G71 P50 Q130 U0.4 W0 F0.2 粗加工程序第一个程序段，进给速度为0.2 N050 G01 G42 X0 Z0 F0.1 直线插补到(0,0)进给速度为0.1, N060 X30 直线插补到(30,0)N070 X32 Z-1 车 Ø32倒角1X45 直线插补到(32,-1)N080 Z-7 车 Ø32 直线插补到(32,-7)N090 G01 X46 Z-18 直线插补到(46,-18)N100 G03 X54 Z-32 R27 F0.15 车R27圆弧 N110 G01 Z-38.5 车Ø54 直线插补到(54,-38.5)N120 X57 直线插补到(57,-38.5)N130 Z-50 粗加工程序最后一个程序段 直线插补到(57，-50)车Ø57 N140 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N150 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 绝对值，快速定位到(62,2)N160 M03 S800 主轴正转,转速800 N170 G70 P70 Q140 精加工循环 N180 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N190 M02 程序停止 换头 O200 N010 T0101 90°外圆车刀 N020 M03 S600 主轴正转,转速600 N030 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 加工零件右端 绝对值，快速定位到(62,2)N040G71 U1 R0.5 外圆粗切循环 N050 G71 P60 Q170 U0.4 W0 F0.2 粗加工程序第一个程序段，进给速度为0.2 N060 G01 G42 X0 Z0 F0.1 直线插补到(0,0), 进给速度为0.1 N070 X18 直线插补到(18,0)N080 G03 X25.8847 Z-15.405 R24.9 F0.15 车R24.9圆弧 N090 G02 X22.7258 Z-24.6367 R28.7 F0.15 车R28.7圆弧 N100 G02 X26 Z-37 R12 F0.15 车12圆弧 N110 G01 Z-46 F0.1 车 Ø26 直线插补到(26,-46), 进给速度为0.1 N120 X29 直线插补到(29,-46)N130 X31 Z-47 倒角1X45 直线插补到(31,-47)N140 G01 Z-60 车 Ø31 直线插补到(31,-60)N150 X57 直线插补到(57,-60)N160 G02 X57 Z-70 R10 F0.15 车R10圆弧 直线插补到(57,-70)粗加工程序最后一个程序段 N170 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N180 G00 G40 G90 G95 X60 Z2 绝对值，快速定位(60,2)N190 M03 S800 主轴正转,转速800 N200 G70 P70 Q170 精加工循环 N210 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N230 M02 程序停止 零件二 O300 钻Ø28的孔 孔长60mm N010 T0202 内镗孔刀 N020 G90 G95 G00 X60 Z2 加工零件右端 绝对值，快速定位到(62,2)N030 M03 M08 S500 主轴正转,转速500,切削液开 N040 G71 U1 R0.5 外圆粗切循环 N050 G71 P60 Q140 U-0.4 F0.2 粗加工程序第一个程序段，进给速度为0.2 N060 G01 X54 Z0 F0.1 S800 直线插补到(54,0)，进给速度为0.1，转速800 N070 G03 X44 Z-17 R27 F0.15 车R27圆弧 N080 G01 X32 Z-26 直线插补到（32，-26）N090 Z-34 车Ø32 内孔 N100 X28 直线插补到（28，-34）N110 Z-46 直线插补到（28，-46）N120 X31 直线插补到（31，-46）N130 Z-59 车Ø31 内孔 直线插补到（31，-59）N140 X33 Z-60 倒角1X45 直线插补到（33，-60）粗加工程序最后一个程序段 N150 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N160 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 绝对值，快速定位(62,2)N170 M03 S800 主轴正转,转速800 N180 G70 P60 Q140 精加工循环 N190 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N200 M09 M02 切削液关，程序停止 N210 T0303 60°内螺纹刀 N220 M03 M08 S720 主轴正转,转速720,切削液开 N230 G90 G95 G40 G00 X30 Z-32 绝对值，快速定位到(30,-32)N240 G76 P021060 Q100 R0.1 螺纹切削循环 N250 G76 X28.376 Z-50 R0 P1299 Q400 F1.5 螺纹定位（28.376，-50）,进给速度为1.5 N260 G00 X100 Z100 M09 M05 快速定位到（100，100），切削液关，主轴停止 N270 M02 程序停止 将零件二左边接在零件一的右边 O400 N010 T0404 60°外螺纹刀 N020 G00 G40 G90 G95 X60 Z2 绝对值，快速定位到(60,2)N030 M03 S600 主轴正转,转速600 N040 G71 U1 R0.5 外圆粗切循环 N050 G71 P60 Q100 U0.4 W0 F0.2 粗加工程序第一个程序段，进给速度为0.2 N060 G01 X57 Z-9.078 直线插补到(57,-9.078)N070 G03 X45.666 Z-23.026 R20 F0.15 车R20圆弧 N080 G02 X46.772 Z-37.5 R10 F0.15 车R10圆弧 N090 G03 X51.114 Z-49.775 R10 F0.15 车R10圆弧 N100 G02 X57 Z-68.726 R10 F0.15 车R10圆弧 粗加工程序最后一个程序段 N110 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N120 G00 G40 G90 G95 X60 Z2 绝对值，快速定位到(60,2)N130 M03 S800 主轴正转,转速800 N140 G70 P70 Q100 精加工循环 N150 G00 X100 Z100 快速定位到(100,100)主轴停止 N160 M05 主轴停止 N170 M02 程序停止 组合件2 零件一 O100 N010 T0101 90°外圆车刀 主轴用1号刀 N020 M03 S600 主轴正转,转速600 N030 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 加工零件左端 绝对值，快速定位到(62,2)N035 G71 U1 R0.5 外圆粗切循环 N040 G71 P50 Q130 U0.4 W0 F0.2 粗加工程序第一个程序段，进给速度为0.2 N050 G01 G42 X0 Z0 F0.1 直线插补到(0,0)进给速度为0.1, N060 X30 直线插补到(30,0)N070 X32 Z-1 车 Ø32倒角1X45 直线插补到(32,-1)N080 Z-7 车 Ø32 直线插补到(32,-7)N090 G01 X46 Z-18 直线插补到(46,-18)N100 G03 X54 Z-32 R27 F0.15 车R27圆弧 N110 G01 Z-38.5 车Ø54 直线插补到(54,-38.5)N120 X57 直线插补到(57,-38.5)N130 Z-50 粗加工程序最后一个程序段 直线插补到(57,-50)车Ø57 N140 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N150 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 绝对值，快速定位到(62,2)N160 M03 S800 主轴正转,转速800 N170 G70 P70 Q140 精加工循环 N180 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N190 M02 程序停止 换头 O200 N010 T0101 90°外圆车刀 N020 M03 S600 主轴正转,转速600 N030 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 加工零件右端 绝对值，快速定位到(62,2)N040G71 U1 R0.5 外圆粗切循环 N050 G71 P60 Q170 U0.4 W0 F0.2 粗加工程序第一个程序段，进给速度为0.2 N060 G01 G42 X0 Z0 F0.1 直线插补到(0,0), 进给速度为0.1 N070 X18 直线插补到(18,0)N080 G03 X25.8847 Z-15.405 R24.9 F0.15 车R24.9圆弧 N090 G02 X22.7258 Z-24.6367 R28.7 F0.15 车R28.7圆弧 N100 G02 X26 Z-37 R12 F0.15 车R12圆弧 N110 G01 Z-46 F0.1 车 Ø26 直线插补到(26,-46), 进给速度为0.1 N120 X29 直线插补到(29,-46)N130 X31 Z-47 倒角1X45 直线插补到(31,-47)N140 G01 Z-60 车 Ø31 直线插补到(31,-60)N150 X57 直线插补到(57,-60)N160 G02 X57 Z-68.7263 R10 F0.15 车R10圆弧 粗加工程序最后一个程序段 N170 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N180 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 绝对值，快速定位(62,2)N190 M03 S800 主轴正转,转速800 N200 G70 P70 Q170 精加工循环 N210 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N230 M02 程序停止 零件二 O300 钻Ø28的孔 孔长60mm N010 T0202 内镗孔刀 N020 G90 G95 G00 X62 Z2 绝对值，快速定位到(62,2)N030 M03 M08 S500 主轴正转,转速500,切削液开 N040 G71 U1 R0.5 外圆粗切循环 N050 G71 P60 Q140 U-0.4 F0.2 粗加工程序第一个程序段，进给速度为0.2 N060 G01 X54 Z0 F0.1 S800 直线插补到(54,0)，进给速度为0.1，转速800 N070 G03 X44 Z-17 R27 F0.15 车R27圆弧 N080 G01 X32 Z-26 直线插补到（32，-26）N090 Z-34 车Ø32 内孔 N100 X28 直线插补到（28，-34）N110 Z-46 直线插补到（28，-46）N120 X31 直线插补到（31，-46）N130 Z-59 车Ø31 内孔 直线插补到（31，-59）N140 X33 Z-60 倒角1X45 直线插补到（33，-60）粗加工程序最后一个程序段 N150 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N160 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 绝对值，快速定位(62,2)N170 M03 S800 主轴正转,转速800 N180 G70 P60 Q140 精加工循环 N190 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N200 M09 M02 切削液关，程序停止 N210 T0303 60°内螺纹刀 N220 M03 M08 S720 主轴正转,转速720,切削液开 N230 G90 G95 G40 G00 X30 Z-32 绝对值，快速定位到(30,-32)N240 G76 P021060 Q100 R0.1 螺纹切削循环 N250 G76 X28.376 Z-50 R0 P1299 Q400 F1.5 螺纹定位（28.376，-50）,进给速度为1.5 N260 G00 X100 Z100 M09 M05 快速定位到（100，100），切削液关，主轴停止 N270 M02 程序停止 将零件二左边接在零件一的左边 O400 N010 T0404 60°外螺纹刀 N020 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 绝对值，快速定位到(62,2)N030 M03 S600 主轴正转,转速600 N040 G71 U1 R0.5 外圆粗切循环 N050 G71 P60 Q110 U0.4 W0 F0.2 粗加工程序第一个程序段，进给速度为0.2 N060 G01 X40 Z0 直线插补到(40, 0)N070 G03 X51.114 Z-10.225 R10 F0.15 车R10圆弧 N080 G02 X46.772 Z-22.5 R10 F0.15 车R10圆弧 N090 G03 X45.666 Z-36.974 R10 F0.15 车R10圆弧 N100 G02 X57 Z-50.992 R20 F0.15 车R20圆弧 N110 G01 X57 Z-60 粗加工程序最后一个程序段 直线插补到(57,60)N120 G00 X100 Z100 M05 快速定位到(100,100)主轴停止 N130 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 绝对值，快速定位到(62,2)N140 M03 S800 主轴正转,转速800 N150 G70 P70 Q110 精加工循环 N160 G00 X100 Z100 快速定位到(100,100)主轴停止 N170 M05 主轴停止 N180 M02 程序停止 第六章 程序 组合件1 零件一 O100 N010 T0101 N020 M03 S600 N030 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 N035 G71 U1 R0.5 N040 G71 P50 Q130 U0.4 W0 F0.2 N050 G01 G42 X0 Z0 F0.1 N060 X30 N070 X32 Z-1 N080 Z-7 N090 G02 X22.7258 Z-24.6367 R28.7 F0.15 N100 G02 X26 Z-37 R12 F0.15 N110 G01 Z-46 F0.1 N120 X29 N130 X31 Z-47 N140 G01 Z-60 N150 X57 N160 G02 X57 Z-70 R10 F0.15 N170 G00 X100 Z100 M05 N180 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 N190 M03 S800 N200 G70 P70 Q170 N210 G00 X100 Z100 M05 N230 M02 零件二 O300 钻Ø28的孔 孔长60mm N010 T0202 N020 G90 G95 G00 X62Z2 N030 M03 M08 S500 N040 G71 U1 R0.5 N050 G71 P60 Q140 U-0.4 F0.2 N060 G01 X54 Z0 F0.1 S800 N070 G03 X44 Z-17 R27 F0.15 N080 G01 X32 Z-26 N090 Z-34 N100 X28 N110 Z-46 N120 X31 N130 Z-59 N140 X33 Z-60 N150 G00 X100 Z100 M05 N160 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 N170 M03 S800 N180 G70 P60 Q140 N190 G00 X100 Z100 M05 N200 M09 M02 N210 T0303 N220 M03 M08 S720 N230 G90 G95 G40 G00 X30 Z-32 N240 G76 P021060 Q100 R0.1 N250 G76 X28.376 Z-50 R0 P1299 Q400 F1.5 N260 G00 X100 Z100 M09 M05 N270 M02 将零件二左边接在零件一的右边 O400 N010 T0404 N020 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 N030 M03 S600 N040 G71 U1 R0.5 N050 G71 P60 Q100 U0.4 W0 F0.2 N060 G01 X57 Z-9.078 N070 G03 X45.666 Z-23.026 R20 F0.15 N080 G02 X46.772 Z-37.5 R10 F0.15 N090 G03 X51.114 Z-49.775 R10 F0.15 N100 G02 X57 Z-68.726 R10 F0.15 N110 G00 X100 Z100 M05 N120 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 N130 M03 S800 N140 G70 P70 Q100 N150 G00 X100 Z100 N160 M05 N170 M02 组合件2 零件一 O100 N010 T0101 N020 M03 S600 N030 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 N035 G71 U1 R0.5 N040 G71 P50 Q130 U0.4 W0 F0.2 N050 G01 G42 X0 Z0 F0.1 N060 X30 N070 X32 Z-1 N080 Z-7 N090 G01 X416 Z-18 N100 G03 X54 Z-32 R27 F0.15 N110 G01 Z-38.5 N120 X57 N130 Z-50 N140 G00 X100 Z100 M05 N150 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 N160 M03 S800 N170 G70 P70 Q140 N180 G00 X100 Z100 M05 N190 M02 换头 O200 N010 T0101 N020 M03 S600 N030 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 N040G71 U1 R0.5 N050 G71 P60 Q170 U0.4 W0 F0.2 N060 G01 G42 X0 Z0 F0.1 N070 X18 N080 G03 X25.8847 Z-15.405 R24.9 F0.15 N090 G02 X22.7258 Z-24.6367 R28.7 F0.15 N100 G02 X26 Z-37 R12 F0.15 N110 G01 Z-46 F0.1 N120 X29 N130 X31 Z-47 N140 G01 Z-60 N150 X57 N160 G02 X57 Z-70 R10 F0.15 N170 G00 X100 Z100 M05 N180 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 N190 M03 S800 N200 G70 P70 Q170 N210 G00 X100 Z100 M05 N230 M02 零件二 O300 钻Ø28的孔 孔长60mm N010 T0202 N020 G90 G95 G00 X62 Z2 N030 M03 M08 S500 N040 G71 U1 R0.5 N050 G71 P60 Q140 U-0.4 F0.2 N060 G01 X54 Z0 F0.1 S800 N070 G03 X44 Z-17 R27 F0.15 N080 G01 X32 Z-26 N090 Z-34 N100 X28 N110 Z-46 N120 X31 N130 Z-59 N140 X33 Z-60 N150 G00 X100 Z100 M05 N160 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 N170 M03 S800 N180 G70 P60 Q140 N190 G00 X100 Z100 M05 N200 M09 M02 N210 T0303 N220 M03 M08 S720 N230 G90 G95 G40 G00 X30 Z-32 N240 G76 P021060 Q100 R0.1 N250 G76 X28.376 Z-50 R0 P1299 Q400 F1.5 N260 G00 X100 Z100 M09 M05 N270 M02 将零件二左边接在零件一的左边 O400 N010 T0404 N020 G00 G40 G90 G95 X60 Z2 N030 M03 S600 N040 G71 U1 R0.5 N050 G71 P60 Q110 U0.4 W0 F0.2 N060 G01 X40 Z0 N070 G03 X51.114 Z-10.225 R10 F0.15 N080 G02 X46.772 Z-22.5 R10 F0.15 N090 G03 X45.666 Z-36.974 R10 F0.15 N100 G02 X57 Z-50.992 R20 F0.15 N110 G01 X57 Z-60 N120 G00 X100 Z100 M05 N130 G00 G40 G90 G95 X62 Z2 N140 M03 S800 N150 G70 P70 Q110 N160 G00 X100 Z100 N170 M05 N180 M02 第七章 数控车床与普通车床的区别 数控车床是目前使用较广泛的数控机床之一，主要用在加工轴类和盘类回转体零件的内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹面，并能进行切槽、钻、扩、铰等工作，特别适用于形状复杂的零件加工。

一般数控车床的主轴由直流或交流调速电动机驱动，主轴作主运动，刀架的纵、横向分别由伺服电动机驱动。为了车削螺纹，在主传动系统里装有主轴脉冲发生器，以检测主轴的转速，保证车削螺纹时，主轴（工件）每转一转，Z轴（刀具）移动一个加工螺纹的导程。

普通数控车床的主轴不是卧式的，刀架运动的纵方向即为Z 方向，刀架的横向即为X方向，当刀架沿Z向和X向协调运动时，可形成各种复杂的平面曲线，以这条曲线绕轴线回转时，可形成各种复杂的回转体。一般数控车床只需要两坐标联动。同样数控立式车床也是刀架沿着工件的轴向和径向运动实现两坐标联动 数控车床又称为CNC(Computer Numerical Control)车床，既用计算机数字控制的车床。

普通卧式车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工，而数控车床是将编制好的加工程序输入到数控系统中，由数控系统通过车床X、Z坐标轴的伺服电动机去控制车床进给运动部件的动作顺序、移动量和进给速度，再配以主轴转速的转向，和自动换刀系统，使能加工出各种形状不同的轴类或盘类回转体零件。因此，数控车床是目前使用较为广泛的机床 第八章 数控车床的使用 数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。合理选用数控车床，应遵循如下原则：

1.选用原则 1)前期准备 确定典型零件的工艺要求、加工工件的批量，拟定数控车床应具有的功能是做好前期准备，合理选用数控车床的前提条件 满足典型零件的工艺要求 典型零件的工艺要求主要是零件的结构尺寸、加工范围和精度要求。根据精度要求，即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求来选择数控车床的控制精度。

根据可靠性来选择 可靠性是提高产品质量和生产效率的保证。数控机床的可靠性是指机床在规定条件下执行其功能时，长时间稳定运行而不出故障。即平均无故障时间长，即使出了故障，短时间内能恢复，重新投入使用。选择结构合理、制造精良，并已批量生产的机床。一般，用户越多，数控系统的可靠性越高。

2)机床附件及刀具选购 机床随机附件、备件及其供应能力、刀具，对已投产数控车床、车削中心来说是十分重要的。选择机床，需仔细考虑刀具和附件的配套性。

3)注重控制系统的同一性 生产厂家一般选择同一厂商的产品，至少应选购同一厂商的控制系统，这给维修工作带来极大的便利。教学单位，由于需要学生见多识广，选用不同的系统，配备各种仿真软件是明智的选择。

4)根据性能价格比来选择 做到功能、精度不闲置、不浪费，不要选择和自已需要无关的功能。

5)机床的防护 需要时，机床可配备全封闭或半封闭的防护装置、自动排屑装置。

在选择数控车床、车削中心时，应综合考虑上述各项原则。

2.安装方法 1)起吊和运输 机床的起吊和就位，应使用制造厂提供的专用起吊工具，不允许采用其他方法进行。不需要专用起吊工具，应采用钢丝绳按照说明书规定部位起吊和就位。

2)基础及位置 机床应安装在牢固的基础上，位置应远离振源；

避免阳光照射和热幅射；

放置在干燥的地方，避免潮湿和气流的影响。机床附近若有振源，在基础四周必须设置防振沟。

3)机床的安装 机床放置于基础上，应在自由状态下找平，然后将地脚螺栓均匀地锁紧。对于普通机床，水平仪读数不超过0.04/1000mm，对于高精度的机床，水平仪超过0.02／1000mm。在测量安装精度时，应在恒定温度下进行，测量工具需经一段定温时间后再使用。机床安装时应竭力避免使机床产生强迫变形的安装方法。机床安装时不应随便拆下机床的某些部件，部件的拆卸可能导致机床内应力的重要新分配，从而影响机床精度。

3.试运转前的准备 机床几何精度检验合格后，需要对整机进行清理。用浸有清洗剂的棉布或绸布，不得用棉纱或纱布。清洗掉机床出厂时为保护导轨面和加工面而涂的防锈油或防锈漆。清洗机床外表面上的灰尘。在各滑动面及工作面涂以机床规定使滑油。

仔细检查机床各部位是否按要求加了油，冷却箱中是否加足冷却液。机床液压站、自动间润滑装置的油是否到油位批示器规定的部位。

检查电气控制箱中各开关及元器件是否正常，各插装集成电路板是否到位。

通电启动集中润滑装轩，使各润滑部位及润滑油路中充满润滑油。做好机床各部件动作前的一切准备。

数控车床调试与验收 数控车床的验收应按国家颁布实行的《数控卧式车床制造与验收技术要求》进行，在验收过程中，如发生争执，应以国家有关标准为依据，通过协商解决。

1）开箱验收 按随机装箱单和合同中特定附件清单对箱内物品逐一核对检查。并做检查记录。有如下内容：

包装箱是否完好，机床外观有无明显损坏，是锈蚀、脱漆；

有无技术资料，是否齐全；

附件品种、规格、数量；

备件品种、规格、数量；

工具品种、规格、数量；

刀具〈刀片〉品种、规格、数量；

安装附件；

电气元器件品种、规格、数量；

2）开机试验 机床安装调试完成后，即通知制造厂派人调试机床。试验主要有如下：

3)各种手动试验 a.手动操作试验 试验手动操作的准确性。

b.点动试验 c.主轴变档试验 d.超程试验 2)功能试验 a.用按键、开关、人工操纵对机床进行功能试验。试验动作的灵活性、平稳性及功能的可靠性。

b.任选一种主轴转速做主轴启动、正转、反转、停止的连续试验。操作不少于7次。

c.主轴高、中、低转速变换试验。转速的指令值与显示值允差为±5%。

d.任选一种进给量，在XZ轴全部行程上，连续做工作进给和快速进给试验。快速行程应大于1/2全行程。正反方和连续操作不少于7次。

e.在X、Z轴的全部行程上，做低、中、高进给量变换试验。

转塔刀架进行各种转位夹紧试验。

f.液压、润滑、冷却系统做密封、润滑、冷却性试验，做到不渗漏。

g.卡盘做夹紧、松开、灵活性及可靠性试验。

h.主轴做正转、反转、停止及变换主轴转速试验。

i.转塔刀架进行正反方向转位试验。

j.进给机构做低中高进给量为快速进给变换试验。

k.试验进给坐标超程、手动数据输入、位置显示，回基准点，程序序号批示和检索、程序暂停、程序删除、址线插补、直线切削徨、锥度切削循环、螺纹切削循环、圆弧切削循环、刀具位置补偿、螺距补偿、间隙补偿等功能的可靠性、动作灵活性等。

4)空动转试验 a.主动动机构运转试验，在最高转速段不得少于1小时，主轴轴承的温度值不超过70℃，温升值不超过40℃；

b.连续空运转试验，其运动时间不少于8小时，每个循环时间不大于15分钟。每个循环终了停车，并模拟松卡工件动作，停车不超过一分钟，再继续运转。

5)负荷试验 用户准备好典型零件的图纸和毛坯，在制造厂调试人员指导下编程和输入程序，选择切削刀具和切削用量。负荷试验可按如下三步进行，粗车、重切削、精车。每一步又分单一切削和循环程序切削。每一次切削完成后检验零件已加工部位实际尺寸并与指令值进行比较，检验机床在负荷条件下的运行精度、即机床的综合加工精度，转塔刀架的转位精度。

6）验收 机床开箱验收，功能试验，空运转试验、负荷试验完成后，加工出合格产品，即可办理验收移交手续。如有问题，制造厂应负责解决。

4．数控车床的使用条件 数控车床的正常使用必须满足如下条件，机床所处位置的电源电压波动小，环境温度低于30摄示度，相对温度小于80%。

1）机床位置环境要求 机床的位置应远离振源、应避免阳光直接照射和热辐射的影响，避免潮湿和气流的影响。如机床附近有振源，则机床四周应设置防振沟。否则将直接影响机床的加工精度及稳定性，将使电子元件接触不良，发生故障，影响机床的可靠性。

2）电源要求 一般数控车床安装在机加工车间，不仅环境温度变化大，使用条件差，而且各种机电设备多，致使电网波动大。因此，安装数控车床的位置，需要电源电压有严格控制。电源电压波动必须在允许范围内，并且保持相对稳定。否则会影响数控系统的正常工作。

3）温度条件 数控车床的环境温度低于30摄示度，相对温度小于80%。一般来说，数控电控箱内部设有排风扇或冷风机，以保持电子元件，特别是中央处理器工作温度恒定或温度差变化很小。过高的温度和湿度将导致控制系统元件寿命降低，并导致故障增多。温度和湿度的增高，灰尘增多会在集成电路板产生粘结，并导致短路。

4）按说明书的规定使用机床 用户在使用机床时，不允许随意改变控制系统内制造厂设定的参数。这些参数的设定直接关系到机床各部件动态特征。只有间隙补偿参数数值可根据实际情况予以调整。

用户不能随意更换机床附件，如使用超出说明书规定的液压卡盘。制造厂在设置附件时，充分考虑各项环节参数的匹配。盲目更换造成各项环节参数的不匹配，甚至造成估计不到的事故。

使用液压卡盘、液压刀架、液压尾座、液压油缸的压力，都应在许用应力范围内，不允许任意提高。

第九章 总结 大学里学习了三年的机械制造及自动化（数控），让我学到了很多知识，让我在工作中用到很多，也能对零件的结构进行一般性的分析。

做这份毕业设计是对这三年来学到的东西，做一次系统的做一次总结。这份毕业设计是在对我学的相关专业课，并在生产实践中总结出来是经验，问题分析和解决，熟悉和运用夹具设计的基本原理和方法，拟计夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册，图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。大学里所学的对于刚刚踏上社会的我们用处多多，让我们受益匪浅。

设计中还有许多不足的地方，希望各位老师能多加指教。

第十章 参考文献（1）机电工业考评技师复习丛书编审委员会编·车工·北京：机械工业出版社，1997（2）杨授时主编·高级车工技术·北京：机械工业出版社，1999（3）张俊生主编·金属切削机床与数控机床·北京：机械工业出版社，2001（4）张恩生主编·车工实用技术手册·南京：江苏科学技术出版社，1999（5）王洪主编·数控加工程序编制· 机械工业出版社；

2003（6）徐宏海主编·数控加工工艺· 化学工业出版社；

篇6：零件加工工艺论文

轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、凸轮以及连杆等传动件，按照结构类型不同，轴可以分为很多种如：阶梯轴、锥度心轴、空心轴、凸轮轴等，轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间，轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高。根据零件的结构类型、及其功能，运用定位夹紧的知识从而完成了夹具设计。关键词：轴类零件、轴颈、夹具、工艺分析

目录

目录…………………………………………………………………………………………………………… 1 第一章 轴类零件技术要求......................................................................................................2 1、1尺寸精度......................................................................................................................2 1、2几何形状精度.............................................................................................................2 1、3 相互位置精度............................................................................................................2 1、4表面粗糙度..................................................................................................................2 第二章 轴类零件的毛胚和材料.............................................................................................3 2、1 轴类零件的选材.......................................................................................................3 2、2 轴类零件的切削用量选择.....................................................................................3 第三章 轴类零件一般加工要求及方法...............................................................................4 3、1 轴类零件加工工艺规程..........................................................................................4 3、2 轴类零件加工注意事项..........................................................................................4 3、3节轴类零件加工的技术要求..................................................................................4 第四章 夹具设计........................................................................................................................6 4、1夹具的现状与发展....................................................................................................6 4、2夹具的作用…………………………………………………………………………… 7 4、3夹具的分类……………………………………………………………………………7 4、4定位原理......................................................................................................................9 第五章 轴类零件的工艺路线...............................................................................................11 5、1主轴的加工工艺分析.............................................................................................11 5、2选择零件材料……………………………………………………………………… 12 5、3确定零件加工方法................................................................................................13 5、4定位基准..................................................................................................................13 5、5加工尺寸的切削用量………………………………………………………………14 5、6定工艺过程………………………………………………………………………… 14 6、1心轴的编程编制......................................................................................................15 6、2 心轴的加工路径……………………………………………………………………16

第六章 心轴的编程及加工路径...........................................................................................15 结束语...........................................................................................................................................18 谢

词

.........................................................................................................................................19 参考文献......................................................................................................................................20

１

第一章 轴类零件技术要求 1、1尺寸精度

起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5～IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。1、2、几何形状精度

轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。1、3 相互位置精度

轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01～ 0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001～ 0.005mm。1、4、表面粗糙度

一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5～0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm。

２

第二章 轴类零件的毛胚和材料 2、1 轴类零件的选材

轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。

根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。

轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。

40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。

轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50～58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。

精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。2、2 轴类零件的切削用量的选择 2、2、1传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选用1.5mm。加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。2、2、2车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取

３

第三章 轴类零件加工要求方法 3、1 轴类零件加工注意事项

在学校机械加工实习课中，轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的项目，但学生最后完工工件的质量总是很不理想，经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。

轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点：

（1）零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。

（2）渗碳件加工工艺路线一般为：下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工（对不需提高硬度部分）→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。

（3）粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。

（4）精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。3、2 轴类零件的热处理

（1）加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。

（2）调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。（3）表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。（4）精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。3、3 轴类零件加工的技术要求

（1）尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类，一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT5～IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，通常为IT6~IT9。

（2）几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。

（3）相互位置精度包括内、外表面，重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重

４

要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。

（4）表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。

５

第四章 夹具的设计

一、现状及发展

夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1．夹具的现状

国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20%左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：（1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；（2）能装夹一组具有相似性特征的工件；（3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；

（4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；

（5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；

（5）提高机床夹具的标准化程度。2．现代机床夹具的发展方向

现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。

（1）标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148~T2259－91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。（2）精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1"；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm。

（3）高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。（4）柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工 ６

业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。

二、夹具的作用(1)保证加工精度

采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且稳定。(2)提高生产率、降低成本

用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显地降低了生产成本。(3)扩大机床的工艺范围

使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可以对箱体孔系进行镗削加工；通过专用夹具还可将车床改为拉床使用，以充分发挥通用机床的作用。4.1夹具的概念

机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。4.2 车床夹具的主要类型

在车床上用来加工工件内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。车床夹具多数安装在主轴上；少数安装在床鞍或床身上。车床夹具按工件定位方式不同分为：定心式、角铁式和花盘式等。4.3夹具的分类 4.3.1专门化分类：

（1）通用夹具 通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。

（2）专用夹具 专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。

（3）通用可调夹具和成组夹具 其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。（4）组合夹具 组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。

７

（5）随行夹具 随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。4.3.2按使用分类：

由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。4.3.3按夹紧分类

根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：定心式夹具、角铁式夹具、花盘式夹具、手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。

4.4定心式车床夹具

在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。4.5角铁式车床夹具

角铁式车床夹具：在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。4.6花盘式车床夹具

这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。4.7定位原理 4.7.1完全定位

工件在夹具中的定位的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制，而在夹具中占有完全确定的惟一位置，称为完全定位，当工件在x、y、z三个坐标方向上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。4.7.2部分定位

工件定位时，并非所有情况下都必须使工件完全定位。在满足加工要求的条件下，少于六个支撑点的定位称为部分定位。

在满足加工要求的前提下，采用部分定位可简化定位装置，在生产中应用很多。如工件装夹在电磁吸盘上磨削平面只需限制三个自由度。4.7.3过定位（重复定位）

几个定位支撑点重复限制一个自由度，称为过定位。一般情况下，应该避

８

免使用过定位。

通常，过定位的结果将使工件的定位精度受到影响，定位不确定可使工件（或定位件）产生变形，所以在一般情况下，过定位是应该避免的。

过定位亦可合理应用虽然工件在夹具中定位，通常要避免产生“过定位”，但是在某些条件下，合理地采用“过定位”，反而可以获得良好的效果。这对刚性弱而精度高的航空、仪表类工件更为显著。

工件本身刚性和支承刚性的加强，是提高加工质量和生产率的有效措施，生产中常有应用。大家都熟知车削长轴时的安装情况，长轴工件的一端装入三爪卡盘中，另一端用尾架尖支撑。这就是个“过定位”的定位方式。只要事先能对工件上诸定位基准和机床（夹具）有关的形位误差从严控制，过定位的弊端就可以免除。由于工件的支撑刚性得以加强，尾架的扶持有助于实现稳定，可靠的定位，所以工件安装方便，加工质量和效率也大为提高。4.7.4欠定位

按工序的加工要求，工件应该限制的自由度而未予限制的定位，称为欠定位。在确定工件定位方案时，欠定位时绝对不允许的。工件的同一自由度背二个或二个以上的支撑点重复限制的定位，称为过定位。在通常情况下，应尽量避免出现过定位。

4.8夹具的组成 4.8.1定位元件

它与工件的定位基准相接触，用于确定工件在夹具中的正确位置，从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动间的相对正确位置。4.8.2夹紧装置

用于夹紧工件，在切削时使工件在夹具中保持既定位置。4.8.3对刀、引导元件或装置

这些元件的作用是保证工件与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确位置的元件，称为对刀元件，如对刀块。用于确定刀具位置并导引刀具进行加工的元件，称为导引元件。4.8.4连接元件

使夹具与机床相连接的元件，保证机床与夹具之间的相互位置关系。4.8.5夹具体

用于连接或固定夹具上各元件及装置，使其成为一个整体的基础件。它与机床有关部件进行连接、对定，使夹具相对机床具有确定的位置。4.8.6其它元件及装置

有些夹具根据工件的加工要求，要有分度机构，铣床夹具还要有定位键等。以上这些组成部分，并不是对每种机床夹具都是缺一不可的，但是任何夹具都必须有定位元件和夹紧装置，它们是保证工件加工精度的关键，目的是使工件定准、夹牢。

4.9夹具的功用

4.9.1能稳定地保证工件的加工精度

用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。4.9.2能减少辅助工时，提高劳动生产率

９

使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，可加大切削用量；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。4.7.4能扩大机床的使用范围，实现一机多能

根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。例如在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工。

１０

第五章 轴类零件工艺路线

（1）轴类零件是常见的零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。

（2）对于7级精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm的一般传动轴，其工艺路线是：正火－车端面钻中心孔－粗车各表面－精车各表面－铣花键、键槽－热处理－修研中心孔－粗磨外圆－精磨外圆－检验。

（3）轴类零件一般采用中心孔作为定位基准，以实现基准统一的方案。在单件小批生产中钻中心孔工序常在普通车床上进行。在大批量生产中常在铣端面钻中心孔专用机床上进行。

（4）中心孔是轴类零件加工全过程中使用的定位基准，其质量对加工精度有着重大影响。所以必须安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在车床上用金刚石或硬质合金顶尖加压进行。

（5）对于空心轴（如机床主轴），为了能使用顶尖孔定位，一般均采用带顶尖孔的锥套心轴或锥堵。若外圆和锥孔需反复多次、互为基准进行加工，则在重装锥堵或心轴时，必须按外圆找正或重新修磨中心孔。

（6）轴上的花键、键槽等次要表面的加工，一般安排在外圆精车之后，磨削之前进行。因为如果在精车之前就铣出键槽，在精车时由于断续切削而易产生振动，影响加工质量，又容易损坏刀具，也难以控制键槽的尺寸。但也不应安排在外圆精磨之后进行，以免破坏外圆表面的加工精度和表面质量。

（7）在轴类零件的加工过程中，应当安排必要的热处理工序，以保证其机械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯锻造后安排正火工序，而调质则安排在粗加工后进行，以便消除粗加工后产生的应力及获得良好的综合机械性能。淬火工序则安排在磨削工序之前。

（8）台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。

１１ 5、1传承轴图样分析

图5.1

（1）图5.1所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。

（2）根据工作性能与条件，该传动轴图样(图5.1)规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。5、2选择零件材料

该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。

１２ 5、3确定零件的加工方法

1轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案可为：粗车→半精车→磨削。

2加工时，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。

精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度，其关键是提高中心孔精度。

3刀架是车削细长轴极其重要的附件。采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响，从而减少切削振动和工件变形，但必须注意仔细调整，使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致。

4切削细长轴时，常使车刀向尾座方向作进给运动（此时应安装卡拉工具），这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座，因而有使工件产生轴向伸长的趋势，而卡拉工具大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。5、4定位基准

（1）合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。

（2）粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。5、5工尺寸和切削用量

（1）传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选用1.5mm。加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。

（2）车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取。5、6工艺过程

定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化

１３

皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。在半精加工￠52mm、￠44mm及M24mm外圆时，应车到图样规定的尺寸，同时加工出各退刀槽、倒角和螺纹；三个键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工出来，这样可保证铣键槽时有较精确的定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。

１４

第六章 传承轴加工路径及编程 6、1心轴的工路径分析

采用一夹一顶装夹工件，粗、精加工外圆及加工螺纹。所用工具有外圆粗加工正偏刀（T01）、刀宽为2mm的切槽刀（T02）、外圆精加工正偏刀（T03）。加工工艺路线为：粗加工φ42mm的外圆（留余量：径向0.5mm，轴向0.3mm）→粗加工φ35mm的外圆（留余量：径向0.5mm，轴向0.3mm）→粗加工φ28mm的外圆（留余量：径向0.5mm，轴向0.3mm）→精加工φ28mm的外圆→精加工螺纹的外圆（φ34.85mm）→精加工φ35mm的外圆→精加工φ42mm的外圆→切槽→加工螺纹→切断。

调头用铜片垫夹φ42mm外圆，百分表找正后，精加工φ20mm的内孔。所用刀具有45°端面刀（T01）、内孔精车刀（T02）。加工工艺路线为：加工端面→精加工φ20mm的内孔。

１５ 6、2心轴的程序编写

％7091 N10 G92 X100 Z10 N20 M03 S500 N30 M06 T0101 N40 G00 Z5 N50 X47 Z2 N60 G80 X42.5 Z-364 F300 N70 G80 X38 Z-134.mj8+wdas80 G80 X35.5 Z-134.2 F300 N90 G80 X30 Z-47.2 F300 N100 G80 X28.5 Z47.2 F300 N110 G00 X100 N120 Z10 N125 T0100 N130 M06 T0303 N140 S800 N150 G00 Z1 N160 X24 N170 G01 X28 Z-1 F100 N180 Z-47.5 N190 X32.85 N200 X34.85 Z-48.5 N210 Z-70.5 N220 X35 N230 Z-134.5 N240 X42 N230 Z-360.5 N240 G00 X100 N250 Z10 N255 T0300 N260 M06 T0202 N270 S300 N280 G00 X45 Z-134.5 N290 G01 X34 F50 N300 X36 N310 G00 Z-70.5 N320 G01 X33 N330 X36 N340 Z-69.5 N350 X33

１６

N360 X36 N370 G00 X100 N380 Z10 N385 T0200 N390 M06 T0404 N400 S400 N410 G00 X37 Z-45 N420 G76 R4 A60 X33.65 Z-72 I0 K0.8 F1.5 N430 G00 X100 N440 Z10 N445 T0400 N450 M06 T0202 N460 S300 N470 G00 Z-363.5 N480 X45 N490 G01 X5 F50 N500 G00 X100 N510 Z10 N515 T0200 N518 M05 N520 M02 ％7092 N10 G92 X100 Z50 N20 M03 S600 N30 M06 T0101 N40 G90 G00 X20 Z2 N50 G01 X14 Z-1 F100 N60 Z0 N80 G00 X100 Z50 N85 T0100 N90 M06 T0202 N100 G00 X24 Z1 N110 G01 X20 Z-1 F100 N120 Z-35 N130 X18 N140 G00 F50 N150 X100 N160 T0200 N165 M05 N180 M02

１７

结束语

通过做毕业设计，使我对书本的知识有了更深一步的认识和理解，知道了理论联系实际的重要性；另外，对如何查阅资料与合理利用有了更深入的了解；本次毕业设计过程中进行了工件的工艺路线分析、工艺过程的分析、轴类零件与夹具的设计与分析，是对我在大学期间所学的专业知识的一个检验，也是对所学知识的运用和综合；通过做毕业设计的这个过程，对我以后参加实际工作一定有很好的锻炼意义和指导作用。

１８

致谢辞

本设计的完成是在我们李秀珍指导老师的细心的指导下进行的，在设计中每次遇到困难，我们的老师都非常耐心的给我们讲解，正是因为有了她这样不辞辛苦的讲解，才使我们的毕业设计进行的这么顺利。

在临近毕业之际，我还要借此机会向在这三年中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意，感谢他们三年来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里，各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。

从设计到选材，再到资料的收集，到毕业设计的修改的全部过程，都花了我们李秀珍老师许多的时间和精力，对此我向您表示中心的感谢，您的严谨治学的态度和高度的责任心使得我们的同学受益终身。

同时我也要感谢我的同学，在我的毕业设计中得到了许多你们的帮助，帮我及时发现问题帮我改正，使我的设计顺利的完成，对此我向你们深表谢意。

本设计参考了大量的文献资料，在此向学术界的各位前辈学 长们致敬、感谢你们！

１９

参考文献