毕业设计-弧形轴数控加工工艺设计.doc

航天职业技术学院毕业设计论文
弧形轴数控加工工艺设计

摘要
随着科技的不断发展，数控技术在企业中发挥越来越重要的作用。本设计通过对数控加工的工艺特点、加工零件工艺性等进行分析，选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点。设计说明书以数控车床车削轴类零件为例，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和切削用量等，编写加工零件的程序。按照说明书要求将加工出零件，并对零件自检数据进行分析，说明在加工过程中应注意的事项。

关键词 零件图工艺分析、刀具、切削用量、加工程序、加工注意事项

第一章 引 言

随着我国工业化进程的加速，产业结构的调整和升级，数控技术在现代企业中得到了广泛的应用，使制造业朝着数字化的方向发展。本设计以熟练掌握数控车床加工为主要目的，在认真分析零件工艺的基础上，综合运用《公差》、《机械制造技术》、《数控加工与编程》、《数控加工工艺》等专业知识，结合数控加工实际操作，按照机械加工工艺规程的内容，制定出的轴类零件数控加工工艺说明书。
本设计说明书包括零件的工艺分析、零件加工过程、加工注意事项等内容。并详细介绍零件工艺分析的内容，重点阐述了零件的加工过程，认真分析和解释零件加工的程序的意义。
本设计在编写过程中得到多位老师和同学的支持与帮助，多位老师对本设计进行认真的审阅，提出了许多宝贵的修改意见，在此一并表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，设计中难免存在一些错误，恳请老师和同学批评指正。

                                                编    者
年 月 日

第二章 零件工艺分析
2.1  零件图的审查

2.1.1 零件图的完整性与正确性
零件属于短轴类，零件长度为90mm,从左到右依次为：长40mm、公称直径为25mm、长5mm直径为21mm的圆柱面,长5mm直径为15mm的槽，有M18×10mm的45°倒角的普通螺纹；长8.77mm的7°锥面；有直径16mm的圆弧面，直径为15mm的球面。该零件视图正确，表达直观、清楚，绘制符合国家标准，尺寸、公差、表面粗糙度以及技术要求的标注齐全、合理，无热处理和硬度要求。
2.1.2 零件的技术要求分析
分析零件图可知:15-13的锥面、φ25mm圆柱面、φ21mm圆柱面粗糙度Ra为3.2μm，其余表面粗糙度Ra为6.3μm。外螺纹中径、顶径公差代号为6g。其余尺寸公差等级在IT7～IT10之间。
2.1.3 零件的材料分析
毛坯材料为45#，强度、硬度、塑性等力学性能好，切削性能、热处理性能等加工工艺性能好，便于加工，能够满足使用性能。毛坯下料为φ30mm×130mm。
毛坯图为：
2.1.4 合理的标注尺寸
零件图上的重要尺寸直接标注，在加工时使工艺基准与设计基准重合，并符合尺寸链最短的原则。零件图上标注的尺寸便于用卡尺或样板测量。
2.2 确定加工方法
经过分析零件的尺寸精度、几何形状精度、位置精度和表面粗糙度要求，确定如下加工方法：
（1）外圆表面：粗车——精车
（2）外螺纹：在精车的外圆表面分数次进给加工。
                                                                                                                                                    2.3 工艺设备的选择
2.3.1 机床的选择
机床选择的原则: 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)。
根据毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、工件数量、生产条件等要求，选用CK6140数控车床。
2.3.2量具及辅助用具的选择
加工过程中所需量具有：游标卡尺、千分尺、百分表、表面粗糙度样板。
辅助用具有：铜片、铜锤等。
2.4 零件的安装
在数控机床上加工零件时，安装零件要合理选择定位基准和夹紧方案，为提高数控机床效率，确定定位基准与夹紧方案时应注意：
（1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一（基准重合原则）；
（2）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（基准统一原则）；
（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。
2.5 选择夹具
夹具用来装夹被加工工件以完成加工过程，同时要保证被加工工件的定位精度，并使装卸尽可能方便、快捷。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。
根据零件的尺寸、精度要求和生产条件，选择最常用的车床通用的三爪自定心卡盘。三爪自定心卡盘可以自动定心，夹持范围大，适用于截面为圆形、三角形、六边形的轴类和盘类中小型零件。
2.6  刀具的选择
数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点，能够正确选择刀刃具及切削用量。
数控刀具有以下特点：①刚性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及热变形小；②互换性好，便于快速换刀；③寿命高，切削性能稳定、可靠；④刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；⑤刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；⑥系列化、标准化，以利于编程和刀具管理。
数控机床上用的刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要求。数控车床兼作粗精车削，粗车时吃刀深、进给快，要求车刀有足够的强度，能一次进给车去较多的余量；精车时要达到图样要求的尺寸精度和较小的表面粗糙度，车去的余量较少，要求车刀锋利，切削刃平直光洁，必要时还可磨出修光刃。为减少换刀时间、方便对刀、提高生产效率，便于实现机械加工的标准化，在数控车削加工时，应尽量采用机夹刀和机夹片刀，机夹片刀常采0.用可转位车刀。
刀片材质的选择主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程有无冲击和振动，故加工此零件选择硬质合金刀片，刀具材料为YT类。
根据零件的外形结构，加工需要如下刀具： 90°外圆车刀、切槽刀、60°外螺纹刀。
数控加工刀具卡片
产品名称或代号

零件名称
典型轴
零件图号

序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
备注
1
T01
90°外圆车刀
1
粗车外轮廓表面
20×20
2
T02
90°外圆车刀
1
精车外轮廓表面
20×20
3
T03
切槽刀
1
切4mm槽
B=4mm
20×20
4
T04
60°外螺纹刀
1
粗、精车螺纹
-

2.7  切削用量的选择
数控编程时，必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中，切削用量包括主轴转速、进给速度及背吃刀量等。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具的切削性能，保证合理的刀具寿命，充分发挥机床的性能，最大限度的提高生产率，降低成本。
根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料选择切削速度与每转进给量，然后利用公式Vc=πdn/1000和Vf=nf，计算主轴转速。
表 切削用量选择

主轴转速s/(r/min)
进给量f/(mm/r)
背吃刀量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
0.1
-

2.7.1主轴转速的确定
（1）车外圆时主轴转速
主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。其计算公式为:
n=1000v/ 则：n=1000×60/3.14×25=764.3312r/min 由此取n=800r/min
其中  v —切削速度（m/min），由刀具寿命决定；
      n —主轴转速（r/min）；
      d —工件直径或刀具直径（mm）。
（2）车螺纹时主轴的转速
在车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距P（或导程）大小、驱动电机的升降频特性，以及螺纹插补运算速度等多种因素影响，故对于不同的数控系统，推荐不同的主轴转速选择范围。螺纹加工时将以特定的进给量切削， CNC在螺纹加工模式下控制主轴转速与螺纹加工进给同步运行。螺纹加工是典型高进给率加工，比如加工导程为3 mm的螺纹，进给量则是3mm／r。
螺纹加工的主轴转速直接使用恒定转速（r/min）编程，而绝不是恒线速度。大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转速n(r/min)为：
n≤（1200/P）－k 则：n<=(1200/1.5)—80=720r/min
式中 P——被加工螺纹螺距，㎜；
k——保险系数，一般取为80。
主轴转速n最后要根据上述计算值、机床说明书而定，选取机床有的或较接近计算值的转速。
（4）主轴转速以及进给率
螺纹加工时将以特定的进给量切削，进给量与螺纹导程相同，CNC在螺纹加工模式下控制主轴转速与螺纹加工进给同步运行。螺纹加工是典型高进给率加工，比如加工导程为3 mm的螺纹，进给量则是3mm／r。
螺纹加工的主轴转速直接使用恒定转速（r/min）编程，而绝不是恒线速度(CSS)，这就意味着准备功能G97必须与地址字S一起使用来指定每分钟旋转次数，例如“G97 S500 M03”，表示主轴转速为500r／min。那么如果加工导程为3mm的螺纹，其进给速度计算如下：
F＝700r／min×3mm／r＝2100mm／min
为保证正确加工螺纹,在螺纹切削过程中，主轴速度倍率功能失效,进给速度倍率无效。

2.7.2进给速度的确定
进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。
确定进给速度的原则是：
（1）当工件的质量要求能得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。一般在100～200mm/min范围内选取。
（2）在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在20～50mm/min范围内选取。
（3）当加工精度、表面粗糙度要求较高时，进给速度应选小一些，一般在20～50mm/min范围内选取。
（4）当刀具空行程，特别是远距离“回零”时，可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。
2.7.3背吃刀量的确定
背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可以留少许加工余量，一般为0.2～0.5mm。
切削用量的选择是否合理，对于能否充分发挥机床潜力与刀具的切削性能，实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。车削用量的具体选择如下：粗车时，首先选择一个尽可能大的背吃刀量，其次选择一个较大的进给量，最后确定一个合适的切削速度。精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且均匀，因此选择较小的背吃刀量和进给量。
如何确定加工时的切削速度，除了可参考《数控加工技术》表2-1列出的数值外，主要根据实践经验进行确定。
数控车削用量推荐表
工件材料
工件材料
切削深度/mm
切削速度/（m.min-1）
进给量/（mm.r-1）
刀具材料
碳素钢  (δb  >600Mpa）
粗加工
5～7
60～80
0.2～0.4
YT类
粗加工
2～3
80～120
0.2～0.4
精加工
0.2～0.3
120～150
0.1～0.2
钻中心孔

500～800

W18Cr4V
钻孔

～30
0.1～0.2
切断（宽度＜5mm）
70～110
0.1～0.2
YT类
铸铁
（200HBS以下）
粗加工

50～70
0.2～0.4
YG类
精加工

70～100
0.1～0.2
切断（宽度＜5mm）
50～70
0.1～0.2

数控此外，在安排粗、精车削用量时，应注意机床说明书给定的允许切削用量范围，对于主轴采用交流变频调速的数控车床，由于主轴在低转速时扭矩降低，尤其应注意此时的切削用量选择。
2.8对刀点与换刀点的确定
工件装夹方式确定后，即可通过确定工件原点来确定工件坐标系。如果要运行这一程序来加工工件，必须确定刀具在工件坐标系开始运动的起点。程序起始点或起刀点一般通过对刀来确定，所以，该点又称为对刀点。在编制程序时，要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是：（1）便于数值处理和简化程序编制；（2）易于找正并在加工过程中便于查找；（3）引起的加工误差小。对刀点可以设置在加工零件上，也可以设置在夹具或机床上，尽可能设在零件的设计基准或工艺基准上。
换刀点是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。换刀点往往设在工件的外部，以能顺利的换刀、不碰撞工件和其他部件为准。
本零件将对刀点设在装夹后右端面中心，换刀点设在离对刀点x、z方向分别为100，100的位置。
2.9工序与工步的划分
在数控机床上加工零件，工序可以比较集中，一次装夹应尽可能完成全部工序。常用工序划分原则有：
（1）保证精度原则。数控加工要求工序应尽可能集中，通常粗、精加工在一次装夹下完成，为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，应将粗、精加工分开进行。此时可用不同的机床或不同的刀具进行加工，通常在一次安装中，不允许将零件的某一部分表面加工完毕后，再加工零件的其他表面。对轴类或盘类零件，将待加工面先粗加工，留少量余量再精加工，以保证表面质量要求。对轴上有孔、螺纹加工的工件，应先加工表面而后加工孔、螺纹。
（2）提高生产效率的原则。在数控加工中，为减少换刀次数，节省换刀时间，应在需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再换另一把刀来加工其他部位。同时应尽量减少空行程，当用同一把刀加工工件的多个部位时，应以最短的路线到达各加工部位。
按照上述划分原则，综合本零件的工艺性，装夹一次为一个工序，换一次刀为一个工步。故加工此零件划分一个工序，加工右端为一道工序，有4个工步。
2.10  加工路线的确定
在数控加工中，刀具刀位点相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。即刀具从对刀点开始运动起，直至结束，加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。
加工路线的确定原则主要有以下几点：
（1）应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率高。
（2）应尽量缩短加工路线，既可以减少程序段，又可以减少刀具空程移动时间。
（3）应使数值计算简单，以减少编程工作量。
此外，确定加工路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定是一次走刀，还是多次走刀完成加工。
按照上述原则，确定如下加工路线：
①夹φ30mm毛坯，平端面；
② 粗车φ25mm外圆柱面、φ21mm圆柱面、φ18mm圆柱面、锥面、R8mm圆弧、φ15mm球面；
③ 精加工上述轮廓；
④ 切槽；
⑤ 车M18×1.5螺纹。
第三章  加工工序的设计
经过零件的工艺分析，确定加工零件时采用夹持一头加工，编程时尺寸公差取中间值。
编程所用尺寸说明：Sφ15mm圆球面，Sφ15mm圆球面与R8mm圆弧面相交处，此点距零件右端面距离为11.242mm，R8mm圆弧面，R8mm圆弧面与15-13锥度相交点距右端面距离为19.224mm，7°锥面小端的直径为13mm，φ15mm圆柱面长度为3mm，φ18圆柱面的长度为14mm，φ21mm圆柱面长度为5mm，φ25mm圆柱面长度为40mm，
3.1  工序
3.1.1  确定工件坐标系
装夹毛坯φ30mm外圆，平端面，对刀，将工件原点设在右端面中心（此端面为精加工表面，以后不再加工）。换刀点选在离对刀点x、z方向分别为100，100的位置。
3.1.2  工件的装夹方式
用三爪自定心卡盘夹毛坯φ30mm外圆，探出100mm左右，车零件右端至φ25mm与φ300mm处。
3.1.3  加工刀具的选择
T0101——90°外圆车刀，车端面，粗车外圆，刀尖圆弧半径0.8mm。
T0202——90°外圆车刀，精车外圆，刀尖圆弧半径0.8mm。
T0303——4mm切槽刀，车槽，刀尖圆弧半径0.8mm。
T0404——4外螺纹刀，车螺纹，刀尖圆弧半径0.8mm。
3.1.4  切削用量计算
根据《数控车削用量推荐表》,选择合适的切削用量。
（1） 车端面时选择主轴转速为600r/min；
（2） 粗车外圆时，选取Vc=60m/min，f=0.2mm/r，ap=2mm，粗加工时直径为25mm。
则：主轴转速：n =1000Vc/πd
                    =[（1000×60）/（3.14×25）]r/min=764.3312r/min
        进给速度：F =f×n =（0.2×764.3312）mm/min=152.866mm/min
考虑刀具强度、机床刚度等实际情况，选择n=800r/min，F=50mm/min，ap=2mm。
（3） 精车外圆时，选取Vc=100m/min，f=0.1mm/r，ap=0.2mm，精加工时取直径25mm。
则：主轴转速：n =1000Vc/πd
          =[（1000×100）/（3.14×25）]r/min=1273.885r/min
进给速度：F =f×n=0.1×1273.885mm/min=127.38mm/min
考虑刀具强度、机床刚度等实际情况，选取n=1200r/min，F=30r/min，ap=0.2mm。
（4）车槽时，选择Vc=70m/min，f=0.1mm/r，车槽时直径为18mm。
则：主轴转速：n =1000Vc/πd
                =[（1000×70）/（3.14×18）]r/min=1238.5r/min
     进给速度：F =f×n=（0.1×1238.5）mm/min=123.85mm/min
考虑刀具强度、机床刚度等实际情况，选取n=400r/min，F=30r/min。
（5） 车螺纹时，主轴转速n≤（1200/P）－k，k为安全系数，一般取80。
   则：n≤[（1200/1.5）-80]/r/min=720r/min
   考虑刀具强度、机床刚度等实际加工情况，选取n=400r/min.
由于螺纹不能一次切削加工出所需深度，所以总深度必须分成一系列可操控的深度，每次的深度取值，不仅要考虑螺纹直径，还要考虑加工条件：刀具类型、材料以及安装的总体刚度。
螺纹加工中随着切削深度的增加，刀片上的切削载荷越来越大。对螺纹、刀具或两者的损坏可以通过保持刀片上的恒定切削载荷来避免。要保持恒定切削载荷，一种方法是逐渐减少螺纹加工深度。
每次切削深度的计算并不需要复杂的公式,但需要一些常识和经验。螺纹加工循环在控制系统中建立了自动计算切削深度的算法，手动计算的逻辑是一样的。有关螺纹加工的一些数值可由下面列出经验计算方法得到：
外螺纹小径=外圆直径－2×牙高；
螺纹牙高=0.61343P≈0.6P
走刀次数=2.8P+4；
=0.947/√5=0.4235mm
=0.4235/√5=0.1894mm
式中：P为螺纹导程，单线螺纹导程与螺距相同
车三角形外螺纹时，由于受车刀挤压会使螺纹大径尺寸胀大，所以车螺纹前大径一般应车得比基本尺寸小约0.1P。车削三角形内螺纹时，内孔直径会缩小，所以车削内螺纹前的孔径要比内螺纹小径略大些，可采用下列近似公式计算：
①车外螺纹前外圆直径=公称直径D－0.1P；
②车削塑性金属的内螺纹底孔直径≈公称直径d—P
③车削脆性金属的内螺纹底孔直径≈公称直径d一1.05P
在此车削外螺纹，则选择第一种公式计算。切削用量见表。

3.1.5  工艺路线
（1）用1号端面车刀手动平端面；
（2）用2号90°外圆车刀使用G71外圆粗车复合循环粗车零件右端外轮廓：φ25mm圆柱面、φ21mm圆柱面7°锥面、φ18mm圆柱面、φ15mm球面；
（3）用2号90°外圆车刀精车上述轮廓；
（4）用3号切槽刀车φ18mm圆柱面上的退刀槽；
（5）用4号60°外螺纹刀车M18×1.5螺纹；
3.1.6  加工程序
O0001；                       程序头
T0101；                        选择1号90°外圆车刀，建立工件坐标系
M03S800M08 ；                  主轴以800r/min的速度正转，切削液开
G00X100Z100；                    将刀具定位在工件以外
X28Z5；
G01Z-90F0.2；
G00X30Z2；
X26；
G01Z-90；
G00X30Z2；
X24；
G01Z-50；
G00X30Z2；
X22；
G01Z-45；
G00X30Z2；
X20；
G01Z-45；
G00X30Z2；
X18；
G01Z-31；
G00X100Z100；
G73U2W2R2；
G73P10Q20U0.5W0.1F0.2；   外轮廓粗车循环并指定精车路线N10～N20
G00X100 ；                   刀具移动到换刀点
Z100；
N10G42G00X20；                 刀具移动到x20mm处
Z5； 刀具移动到z5mm处
G01Z0 ；           刀具直线走刀到Z0处 ，粗车外轮廓         
G02X13Z-11.242R7.5； 顺时针圆弧插补                     
G03Z-19.224R8；  逆时针圆弧插补
G01X15Z-28 ；                    直线走刀
Z-31；
X16W-1.5；
Z-45；
X21；
Z-50；                   
X25；
Z-92；                       
N20X35；                        粗车外轮廓结束
G00X100；                       刀具快速运动到换刀点
Z100；
M05T0100M09； 主轴停转，换刀，切削液关
T0202M03S1200M08； 换刀，主轴以1200r/min的速度正转，切削液开
G00X25；
Z2；
G70P10Q20F0.1； 精车循环
G00X100；
Z100G40； 回到换刀点，取消刀补
M05M09T020；
T0303M03M08S400； 换刀，主轴以400r/min的速度正转，切削液开
X24； 刀具移动到X24mm处
Z-45； 刀具移动到Z-45mm处
G01X15F30； 直线走刀到X15mm处，进给速度为30mm/min
G04P2000； 槽底暂停2s
G01X30；
G00X100Z100； 回换刀点
M05M09T0300；
G96S70M03 ； 主轴以恒线速70r/min正转
T0404M08； 换螺纹刀，切削液开
G00X25Z-28； 快速进刀
N50G92X17.85Z-43F1.5； 车螺纹
X17.40；
X17.04；
X16.74；
N60X16.65；
G00X100Z100； 车螺纹结束，刀具回到换刀点
M05M09T0400；
T03T03M03M08； 换螺纹刀，主轴正传，切削液开
S400； 主轴转速为400r/min
G00X35Z-94； 刀具快速移动
G01X0F30； 刀具以30mm/r进给到X0处
X35；
G00X100Z100； 刀具快速移动到换刀点
T0300M05M09； 主轴停转，切削液关
M30； 程序停止
3.1.7  加工工序卡片
工序号
程序 编号
零件 图号
零件 名称
使用 设备
产品 名称
夹具  名称
夹具 编号
材料
1
0001

 弧形轴
数控 车床

三爪 卡盘
1
45#
加工
内容
刀具号
刀具 名称
刀具 规格/mm
切削三要素
加工 余量/mm
备注
主轴 转速
被吃 刀量
进给  速度
r/min
mm
mm/min
车端面
T01
90°外圆车刀
0.8
800
 0.2
50
0
手动
粗车 外圆
T01
90°外圆车刀
0.8
800
0.2
50
0.5
自动
精车  外圆
T02
90°外圆车刀
0.8
1200
0.1
30
0
自动
切槽
T03
切槽刀
4
400
 0.1
30
0
自动
车螺纹
T04
60°外螺纹刀
0.8
70
 0.5
 30
0
自动

3.1.8  加工中的难点与解决方案
（1）螺纹切削说明：
螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段和降速退刀段，以剔除两端因变速而出现的非标准螺距的螺纹段；
① 在螺纹切削过程中，进给速度修调功能和进给暂停功能无效；
② 在螺纹加工过程中，不应该使用恒线速控制功能；
③ 从粗加工到精加工，主轴转速必须保持一致，否则螺距将发生变化。
（2）螺纹加工，当牙型较深，螺距较大时，可分数次进给，常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量参考《数控加工与编程》表2-2
（3）外圆车刀刀尖为圆弧，可以提高加工表面粗糙度。加工时采用这样的车刀车内、外圆和端面时，刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状，但转角处的刀尖无法车出，并且在切削锥面或圆弧面时，会造成过切或少切，因此，在加工时要采用刀尖半径补偿来消除误差。

第四章 注意事项
4.1  数控车床操作注意事项
（1）程序输入阶段
① 程序输入时应正确，避免字母、数字和符号的输入错误。
② 程序输入应符合系统格式。
（2）零件加工阶段
① 检查数控系统是否已回参考点。
② 安装车刀，确认车刀安装的刀位和程序中编程所需的刀号一致。
③ 对刀。
④ 车刀对刀完毕后，应确认对刀的正确性，确认精车刀对刀的精确性。
⑤ 加工前仔细检查和确认是否符合自动加工运行模式。
在数控车间操作机床时要注意安全，严格按照《数控机床设备安全操作规程》要求操作。

第五章 成品自检数据
零件的加工质量包括加工精度和表面质量。
加工精度是指实际零件的形状、尺寸和理想零件的形状、尺寸相符合的程度。其中加工精度有尺寸精度、形状精度和位置精度，尺寸精度是指实际零件的尺寸和理想零件的尺寸相符合的程度， 常用游标卡尺、百分尺等来检验。零件的形状精度是指同一表面的实际形状与理想形状相符合的程度，形状精度通常用直尺、百分表、轮廓测量仪等来检验。位置精度是指零件点、线、面的实际位置与理想位置相符合的程度，位置精度常用游标卡尺、百分表、直角尺等来检验。
表面质量的指标有表面粗糙度、表面加工硬化的程度、残余应力的性质和大小，表面质量的主要指标是表面粗糙度。表面粗糙度用表面粗糙度样板测量。
经测量，零件总长为90mm，M18×1.5所在圆柱面长度为10mm，实际槽宽为4mm，槽深为1.5mm，φ15mm圆柱面实际测量为φ14.995mm，φ 21mm圆柱面实际测量为φ20.99mm球面直径为15mm，尺寸均在公差允许范围之内，表面粗糙度符合技术要求，故此零件加工合格。

致    谢
本设计是在方波老师、熊霞丽老师和周成松老师悉心指导和大力支持下完成的。从本课题的选题到设计的全部完成，三位老师多次询问设计进程，并为我指点迷津，开拓设计思路，精心点拨，热忱鼓励。他们以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他们渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。同时在此次毕业设计过程中我也进一步的学到了数控加工多方面的知识，实际动手操作技能有了很大的提高。感谢方老师、熊老师和周老师！
另外，我还要特别感谢吴超、饶婷、刘丽平、袁海波、李书林、方飞虎等同学在设计过程中给予我的帮助与支持，感谢设计小组每位成员对课题的积极讨论，感谢寝室的每一位姐妹为我创造的舒适、温馨的环境，使我得以顺利完成毕业设计。
感谢三年来对我教育培养的老师，感谢学院领导、系领导、各位老师，为我提供了良好的设计条件，谨向所有老师表示最诚挚的敬意和谢意。
最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢！

设计小结
时至今日，一个半月的毕业设计终于画上了圆满的句号。毕业设计的整个过程，有苦也有甜，不过乐趣也尽在其中！
通过编写轴类零件数控加工工艺设计说明书，我掌握了编写零件加工工艺规程的步骤。从课题分析开始，再进行总体设计、详细设计,最后到加工出符合技术要求的零件。每一步都让我将理论学习的知识应用到实践中去，使我掌握了一整套规范的设计操作流程。首先从零件工艺分析入手，审查零件图，明确零件各部分的尺寸和精度要求，根据数控加工工艺性，正确选择加工方法、加工路线，合理选择刀具和切削用量，按照加工工艺步骤编写数控加工程序。
在设计准备阶段，我总结学过的专业知识，到图书馆、上网查找资料，搜集各种能辅助设计的知识。设计过程中，运用综合知识进行考虑，遇到不懂的问题及时向老师请教，或与同学讨论。从开题报告的格式，到加工过程中应正确分析零件的装夹定位、划分加工工序，从选择合理的刀具，到切削用量的确定，从编写加工程序到数控车床上切削加工，方波老师都细心的讲解，设计中遇到的每个细节问题都和同学认真讨论。在方波老师、熊霞丽老师和周成松老师的悉心指导下，我从开题报告做起，进行零件工艺分析、装夹方案的确定、加工工序划分、选择合理的刀具、确定切削用量、拟订数控加工工序卡片、编写加工程序、加工零件并自检、编写整理设计说明书等过程。通过小组讨论、老师指导，我的毕业设计最终得以顺利完成。
在进行毕业设计的一个月里，我不断的学习、不断的积累，专业技能和综合技能不断的提高。尤其是数控车床操作熟练度大大提高，熟练掌握了操作面板各功能键的作用、对刀的技巧。在设计过程中我收获最大的除了巩固专业技能外，计算机水平也有大步提升。从Office办公软件到AutoCAD、Pro/E绘图软件的应用能力，我都有进一步的提高。在设计说明书的整体排版时，严格按照设计指导书的要求选择字体、大小，设置合适的段落、间距等格式，利用AutoCAD绘制零件图、工序简图，利用Pro/E绘制零件立体图形。遇到不明白的格式设置、尺寸标注等问题，及时查阅相关书籍，请教同学，增强了我的自学能力。通过学习我加深了对计算机应用的了解，还学会了创建各种格式的页眉、页脚，插入目录等重要的实用格式，学会了图形文件在Word、AutoCAD与Pro/E之间的转换。
通过这次的毕业设计我收获很多：首先，毕业设计是对我三年来所学专业知识是否踏实的检验，让我对三年所学知识进行了综合，也让我温习了一些已经快要淡忘的专业知识；其次,它提高了我们的自学能力，让我们通过查阅资料,参考别人的优秀作品,学到了许多书本上根本就没有的知识,也进一步提高了我们对机械行业的了解, 增强了我们对专业的热爱，以及对数控机床操作的熟练度,为以后的学习打下坚实的基础；最重要的是,这次毕业设计让我们体会到团队合作的重要性，众人划桨开大船，只有在同学的帮助与支持下才能在这么短的时间内完成毕业设计。同时我也充分认识到自身的不足：知识面窄，知识的综合应用能力不熟练。
科技的高速发展，信息的不断进步，数控技术在现在工业发展中起着越来越重要的作用，我们只有不断的学习，才能适应科技的发展，时代的进步，成为既具有坚实的理论基础，又有过硬的实践操作能力的复合型技术人才。

参 考 文 献
1、    詹华西编．《数控加工与编程》．西安电子科技大学出版社，2004年
2、    余英良编．《数控加工编程及操作》．高等教育出版社，2005年
3、    李华编．《机械制造技术》．高等教育出版社，2006年
4、    第一届全国数控技能大赛组委会编．《决赛试题解析与点评》．中国科技技术出版社，2005年
5、    朱淑萍编．《机械加工工艺及装备》．机械工业出版社，2002年
6、    陈子银，徐鲲鹏编．《数控加工技术》．北京理工大学出版社，2006年
7、    武汉华中数控股份有限公司．《数控车床编程与操作基础》
8、    薛彦成编．《公差配合与技术测量》．机械工业出版社．2005年

附      录
附录一      常用公制螺纹切削的进给次数与背吃刀量（双边） mm

螺距
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
牙深
0.694
0.947
1.299
1.624
1.949
2.273
2.598
背吃刀量和切削次数
1次
0.7
0.8
0.9
1.0
1.2
1.5
1.5
2次
0.4
0.6
0.6
0.7
0.7
0.7
0.8
3次
0.2
0.4
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
4次

0.16
0.4
0.4
0.4
0.6
0.6
5次

0.1
0.4
0.4
0.4
0.4
6次

0.15
0.4
0.4
0.4
7次

0.2
0.2
0.4
8次