江苏省徐州机电工程高等职业学校2012届毕业论文
二 数控加工工艺分析与编程
（一）零件图分析
图1轴类零件
2零件图分析
如图1所示,该零件包括有圆柱、退刀槽、圆弧、螺纹及椭圆等表面；
其多个直径尺寸有较严的尺寸公差和表面粗糙度值等要求。
（二）切削加工顺序的安排
①先粗后精 先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工和光
整加工。
②先主后次 先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如键槽、紧 固用的光孔和螺纹孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常与主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前进行。
③先面后孔 对于箱体、支架、连杆、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。这样可使工件定位夹紧稳定可靠，利于保证孔与平面的位置精度，减小刀具的磨损，同时也给孔加工带来方便。
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④基面先行 用作精基准的表面，要首先加工出来。所以，第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，轴类零件顶尖孔的加工 综上所诉：此零件的的加工顺序如下：
1.先进行左端部分的加工，加工至77mm，左端部分加工顺序 （1）加工外轮廓 （2）切槽
2调头加工，调头之后的加工顺序 (1)加工外轮廓 (2)切槽
（3）车螺纹
（三）工件的装夹
1 定位基准的选择
在制定零件加工的工艺规程时，正确地选择工件的定位基准有着十分重要的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。合理选择定位基准是保证零件加工精度的前提，还能简化加工工序，提高加工效率。 2 定位基准选择的原则
1）基准重合原则。为了避免基准不重合误差，方便编程，应选用工序基准作为定位基准，尽量使工序基准、定位基准、编程原点三者统一。
2）便于装夹的原则。所选择的定位基准应能保证定位准确、可靠，定位、夹紧机构简单、易操作，敞开性好，能够加工尽可能多的表面。
3）便于对刀的原则。批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下，保证对刀的可能性和方便性。 3 确定零件的定位基准
以左右端大端面为定位基准。 4 装夹方式的选择
为了工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，需将工件压紧夹牢。合理的选择夹紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。
5 数控车床常用的装夹方式
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1）在三爪自定心卡盘上装夹。三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。该卡盘装夹工件方便、省时，但夹紧力小，适用于装夹外形规则的中、小型工件。
2）在两顶尖之间装夹。对于尺寸较大或加工工序较多的轴类工件，为了保证每次装夹时的装夹精度，可用两顶尖装夹。该装夹方式适用于多序加工或精加工。
3）用卡盘和顶尖装夹。当车削质量较大的工件时要一段用卡盘夹住，另一段用后顶尖支撑。这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚性好，轴向定位准确，应用较广泛。
4）用心轴装夹。当装夹面为螺纹时再做个与之配合的螺纹进行装夹，叫心轴装夹。这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚性好，轴向定位准确。
6 确定合理的装夹方式
装夹方法：先用三爪自定心卡盘毛坯右端，加工左端达到工件精度要求；再工件调头，用三爪自定心卡盘毛坯左端Φ54，再加工右端达到工件精度要求。（如见：图2和图3）
图2
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调头装夹 图3
（四）刀具的选择
为适应数控机床加工精度高、加工效率、加工工序集中及零件装夹次数少的要求，数控刀具具有很高的切削效率.高精度.高重复定位精度.可靠度和耐用度 。选择刀具通常要考虑（1）被加工工件的材料及性能（2）切削工艺的类别（3）被加工工件的几何形状，零件精度，加工余量（4）被吃刀量，进给速度，切削速度考虑到以上因素故粗车时，要选用强度高，耐用度高的刀具以满足粗车时大吃刀量，大进给量的要求.精车时要选用精度高,耐用度好的刀具以保证加工精度的要求.由此可知加工时用的刀具为：
1）车端面：选用硬质合金45度车刀，粗、精车用一把刀完成。 2) 粗、精车外圆：（因为程序选用 G71循环所以粗、精车选用同一把刀）硬质合金60度放型车刀，（因为有圆弧轮廓）以防与工件轮廓发生干涉,如果有必要就用图形来检验.
3)车槽: 选用硬质合金车槽刀（刀长12mm，刀宽4mm） 4)车螺纹:选用60度硬质合金外螺纹车刀.（如见表1） 表1（刀具卡片）
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（五）切削用量的选择 产品名称 或代号 零件名称 数量 典型轴 零件图 号 序号 刀刀具规格名称 加工表面 备注 具号 1 T01 硬质合金端面45度车1 粗、精车端面 刀 2 T02 硬质合金60度放型车1 粗、精车外轮廓 刀 3 T03 硬质合金车槽刀 1 切槽 4 T04 60度硬质合金外螺纹1 粗、精车螺纹 车刀 切削用量包括切削速度,背吃刀量和进给量.对于不同的加工方法需要选择不同的切削用量。粗加工时一般以加工效率为主通常选择较大的背吃刀量和进给量,采用较小的切削速度 .精加工时通常选择较小的背吃刀量和进给量采用较高的切削速度。（如见表2）
表2（切削用量卡片）
主轴转速进给量背吃刀量 s/(r/min) f/(mm/r) ap/mm 粗车外圆 800 0.2 1.5 精车外圆 1200 0.1 0.2 粗车螺纹 70 1.5 0.4 精车螺纹 70 1.5 0.1 切槽 115 0.04
用以上数据编制工艺卡如下：（表3） 单位名称 产品名称或代号 工序号 程序编夹具名称 10
零件名称 典型轴 使用设备 零件图号 车间
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