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机械类毕业论文机械类毕业论文变速手柄轴的加工工艺及编程摘 要现代的社会生产中，对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求，而且产品的更新换代也在加快，这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求，而且也对其提出了通用性和灵活性的要求数控机床就是针对这种要求而产生的一种新型自动化机床本文主要通过在数控车床实习进一步了解加工工艺并介绍了结合轴在数控车床上的加工过程，重点介绍了该轴在加工时要注意的精度要求、夹具的要求及选择、材料的选择、轴加工工艺路线的制定、轴程序的编制、轴在数控车床上装夹、粗车、精车外圆等一系列加工过程，从这一过程中体现数控车床加工精度高、直线插补等特点Cylindrical main processing thread. Modern society the production of mechanical products made of high precision and high complexity of the request, but is also accelerating the upgrading of products, which not only the machine tool accuracy and efficiency requirements, but also put forward its versatility and flexibility requirements. CNC machine tools for such a request is generated a new type of automated machine tools. In this paper, through a better understanding of CNC lathe attachment process and introduced the axis CNC lathe in the machining process, focusing on the axis in the processing of attention should be paid to the accuracy requirements, the requirements and fixture selection, material selection, axial the development of processing routes, procedures for。

关键词：数控加工；直线插补；加工工艺；精度；编程第一章 绪 论数控机床是按照事先编制好的数控程序自动地对工件进行加工的高效自动化设备数控程序除了能保证加工出符合要求的合格零件外，还应该充分的发挥、利用数控机床的各种功能，使数控机床能安全、可靠高效地工作1.1 数控加工的工作原理及其发展数控加工就是将加工数据和工艺参数输入到机床，机床的控制系统对输入信息进行计算与控制，并不断地向直接指挥机床运动的电动机功能部件——机床的伺服机构发送脉冲信号，伺服机构对脉冲信号进行转换与放大处理，然后由传送机构驱动数控机床，从而加工零件所以数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程数控机床和普通机床不同，整个加工过程不需要人的操作，而由程序来进行控制在数控机床上加工零件时，首先要分析零件图样的要求、确定合理的加工路线及工艺参数、计算刀具中心的运动轨迹及其位置数据；然后把全部工艺过程以及其他的辅助功能（主轴的正转与反转、切削液的开与关、变速、换刀等）按运动顺序、用规定的指令代码及程序格式编制成数控加工程序，经过调试后记录在控制介质（或程序载体）上；最后输入到数控机床的数控装置中，依次控制数控机床完成工件的全部加工过程。

因此把从分析零件图样开始到获得正确的程序载体位置的全过程称为零件加工的编制数控机床是一种典型的机电一体化产品数控机床的组成：主机、CNC、驱动装置、数控机床的辅助装置、编制机及其他一些附属设备随着科学技术的发展，机械产品的形状和结构不断改进，对机械零件的加工质量要求也越来越高；随着单件、小批生产的机械产品所占比重越来越大，特别是在造船、航空、航天、深潜以及国防国防工业的各个部门，加工批量少、精度要求高、形状复杂的零件很多像这样的产品，如果采用一般的自动机床或组合机床和自动线来加工，就显得很不经济、不合理，一般机床又不能加工数控机床较好的解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高性能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的数控铣床是机床设备中应用非常广泛的加工机床，它可以进行平面铣削、平面型腔铣削、外形轮廓铣削和三维及以上复杂型面铣削，还可以进行钻削、镗削、螺纹切削等孔加工加工中心、柔性制造单元等都是在数控铣床的基础上产生和发展起来的1.2 数控加工工艺的特点数控加工是根据被加工零件的图样和工艺要求，编制出以数码表示的程序，输入到机床的数控装置或控制计算机中，以控制工件和工具的相对运动，使之加工出合格的零件的方法。

在数控加工过程中，如果数控机床是硬件的话，数控工艺和数控程序就相当于软件，两者缺一不可，数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而渐渐完善的一种应用技术实现数控加工，编程是关键编程前必须要做好必要的准备工作，编程后还要进行必要的善后处理工作数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和，应用于整个数控加工工艺过程1）数控加工的工艺内容十分明确而且具体进行数控加工时，数控机床接受数控系统的指令，完成各种运动，实现加工要求2）数控加工的工艺要求相当准确而且严密，数控加工不能像通用机床加工那样，可以对加工过程中出现的问题由操作者根据自己的经验自由地进行调整3）数控加工的工序相对集中在普通机床上是根据机床的种类进行单工序加工，而在数控机床上是在工件的一次装夹完成钻、扩、铰、铣、镗、攻螺纹等多工序加工1.3 轴类零件的介绍轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一它主要用来支承传动零部件传递扭矩和承受载荷轴类零件是旋转零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲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。

第二章 数控加工工艺的制定2.1 零件图加工分析在数控车削加工中，零件车削加工成型轮廓的结构为两头加工的零件，零件的轨迹精度要求高，零件的总体结构主要包括圆柱、圆弧、倒角、沟槽和螺纹等在数控车削加工中，零件重要的径向加工部位有 φ420-0.039mm 圆柱段（表面粗糙度 Ra=1.6μm） 、φ320-0.033mm 圆柱段（表面粗糙度 Ra=1.6μm） 、φ360-0.033mm 圆柱段（表面粗糙度 Ra=1.6μm） 、φ420-0.039mm 圆柱表面中间的 R10mm 连接圆弧面、φ320-0.033mm 圆柱表面与 φ420-0.039mm 圆柱表面的 R40mm 过度圆弧，以及零件的右端为 M28×2-6g 三角形外螺纹零件重要的轴向加工部位为 R10mm 和 R40mm 圆弧面，其轴向尺寸应该以 φ360-0.033mm 圆柱面为准，其余表面粗糙度均为 Ra=3.2μm零件轴向尺寸应该以零件右端面为准，根据尺寸精度进行加工零件材料为 45 钢，毛坯规格为 φ45mm×75mm2.2 变速手柄轴在数控车床上的夹具基本要求及选择…………………………（1)装夹方案 使用三爪自定心卡盘夹持零件的毛坯外圆，确定零件伸出合适的长度（应将机床的限位距离考虑进去） 。

零件的加工长度为 75mm，零件需要加工两端，因此需要考虑两次装夹的位置考虑到左端φ36mm×15mm 的台阶可以用来装夹，采用一夹一顶的装夹方式，因此先加工左端，加工到 R40mm 的左端位置，加工长度 35mm，考虑到刀具与卡盘的完全距离，伸出长度 42mm 左右，然后调头夹住φ36mm×15mm 的台阶加工右端一夹一顶2）定位基准 零件轴向的定位基准选择：加工左端时选择在 φ420-0.039mm 外圆柱段的右端外圆表面，以体现定位基准是轴的中心线；加工右端时选择在 φ360-0.039mm 外圆柱段的表面，以体现定位基准是轴的中心线3）位置点1）换刀点零件原点设在零件的端面，为防止换刀时刀具与零件或尾座相碰，加工左端时换刀点可以设置在（Z100，Z100）的位置，加工右端时换刀点可以设置在（X150,Z2）的位置2）起到点零件材料的毛坯尺寸为 φ45mm×70mm，为减少循环加工的次数，循环的起刀点可以设置在（X46,Z2）的位置2.4 变速手柄轴的加工工艺路线的确定…………………………1）夹紧零件毛坯，伸出卡盘 42mm，加工左端2）粗车零件的左端外轮廓3）精车零件的左端外轮廓，利用外径千分尺保证尺寸精度要求。

4）调头装夹，使用铜皮夹紧 φ36mm×15mm 的台阶，校正，加工右端5）粗车零件的右端外轮廓6）精车零件的左端外轮廓，利用外径千分尺保证尺寸精度要求7）切槽 5mm×2mm 至要求尺寸，加工螺纹末端倒角8）车削零件的 M28mm×2mm 三角形外螺纹，利用螺纹千分尺或螺纹环规保证精度要求9）检测、校核2.5 制定加工工艺卡片……………………………………………………（1）刀具卡实训课题 零件名称 零件图号 序号 刀具号 刀具名称及规格 刀尖半径 R 刀尖位置 T 数量 加工表面 备注1 T0101 35 右偏外圆车刀 0.2mm 2mm 1 粗、精车外轮廓 2 T0202 切槽车刀 B=4mm 1 切槽与倒角 左刀尖3 T0303 60 外螺纹车刀 0.2mm 0 1 三角形螺纹 （2）工序卡材料 45 钢 零件图号 系统 工序号 003程序名 机床设备 夹紧名称 三爪自定心卡盘操作序号 工步内容（走刀路线） G 功能 T 刀具 切削用量转速 S/（r/min） 进给量 f/ 背吃刀量1 粗车零件左端外轮廓 G73 T0101 500 0.2 22 精车零件左端外轮廓 G70 T0101 1000 0.1 0.53 粗车零件右端外轮廓 G71 T0101 500 0.5 24 精车零件右端外轮廓 G70 T0101 1000 0.1 0.55 切 5mm 2mm 退刀槽 G01 T0202 350 0.05 26 车削 M28mm 2mm 外螺纹 G92 T0303 800 7 检测、校核 第三章 轴的数控编程及加工3.1 编程方法………………………………………………………………………数控机床所使用的程序是按一定的格式并以代码的形式编制的，一般称为“加工程序” ，目前零件的加工程序编制主要有以下三种。

1． 手工编程利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运输，进行指令编制这种方式比较简单，很容。