车床主轴的加工数控工艺规程设计范本模板.doc

毕 业 设 计

设计题目：C6150车床主轴加工（数控）工艺规程设计及设备选择

计算机信息系

机制331002
系 别：_________________________
穆玉凯
班 级：_________________________
郑文玉
姓　 　名：_________________________
指 导 教 师：_____________

6月8 日

C6150车床主轴加工（数控）工艺规程设计
摘 要
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制技术,数控装备是以数控技术为代表新技术对传统制造产业和新兴制造渗透形成机电一体化产品
选这个题目标目标是它能表现出我对所学知识掌握程度和灵活规范利用所学知识，在我认为要成为一名合格大学生，以自己思绪用所学知识来完成一份成功毕业设计是必不可少。
此次毕业设计关键处理问题是零件装夹、刀具对刀、工艺路线制订、工序和工步划分、刀具选择、切削用量确实定、车削加工程序编写、机床熟练操作。关键困难是装夹中水平Z向长度难以确保、切削用量参数设定 、对刀精度 、工艺路线制订。
利用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作一次综合练习，能让我感慨现代科学前沿，体验数控魅力，为大家生活带来方便，深入认识数控技术，熟练数控机床操作，掌握数控，开发数控内在
本文是基于机械配件在数控车床上数控编程及工艺设计。数控加工工艺分析、工艺路线设计、程序编制、刀具选择及刀具参数确实定是以数控车床为平台，依据加工工艺具体分析确定了整体思绪而且完成工艺制订。从而完成此次毕业设计，本文经过综合利用三年来学过知识对一个零件加工进行了设计。
　　本文内容包含以下多个部分加工工艺设计、定位基准选择、刀具参数选择、程序编制。

关键词　机械制造 车床 主轴 数控加工 机械工艺设计 定位基准 程序编制 刀具参数 加工工艺

目 录

摘 要······················································I
第1章 绪论···············································1
1.1 课题背景···········································1
第二章 设计任务书··········································3
　　第三章 C6150型车床主轴加工工艺规程·················· 5
　　 3.1零件图分析··········································5
3.1.1零件结构工艺性分析······························6
3.1.2基础尺寸分析······································6
3.1.3表面精度分析······································7
3.1.4形位公差分析······································7
　　 3.2 毛坯选定···········································7
3.2.1轴类零件工作条件·······························7
3.2.2 轴类零件失效方法·······························8
3.2.3 轴类零件性能要求·······························8
3.2.4 轴类零件材料及选材方法····························9
3.2.5 C6150型车床主轴毛坯选择·························9
　　 3.3 零件加工工艺分析··································10
3.3.1 工艺分析·········································10
3.3.2 加工方法和加工阶段划分 ··························10
3.3.3 工序次序安排···································10
3.3.4 C6150车床主轴工艺过程····························11
　　 3.4设备选择·············································12
3.4.1依据零件结构特点选择机床类型·················12
3.4.2依据零件外形尺寸选择机床规格·················12
3.4.3依据零件加工精度及表面粗糙度选择机床精度等级···12
3.5零件定位基准及装夹方法确实定·····························13
3.5.1定位基准选择···································13
3.5.2夹具选择·······································13
3.5.3定位元件选择···································14
3.5.4 C6150主轴定位基准和装夹方法确实定·············14
3.6选择刀具及对刀 ············································15
3.6.1刀具分类·······································15
3.6.2刀具选择及切削参数选择························16
3.6.3确定对刀方法······································17
3.6.4选择合理对刀点及换刀点··························18
3.7制订合理数控车削加工方案·································19
3.7.1数控车削加工次序安排 ···························19
3.7.2数控车削加工工序卡片······························20
3.8切削用量选择 ·············································20
3.8.1合理选择切削用量标准····························20
3.8.2选择切削用量······································20
3.8.3切削用量计算····································21
3.9加工程序··············································23
3.9.1大端外圆粗车程序·······························23
3.9.2小端外圆粗车程序·······························24
3.9.3小端锥孔粗车程序·······························24
3.9.4小端锥孔半精车程序·····························25
3.9.5大端锥孔粗车程序·······························25
3.9.6大端外圆半精车程序·····························26
3.9.7小端外圆粗车程序·······························27
3.9.8螺纹车削程序···································28
　　第四章 设计小结······································30
　　第五章 参考文件 ·········································31
　　谢辞·····················································32
附录1····················································32
附录2····················································33
附录3····················································33
附录4····················································34
作者介绍·······························································36

第1章 绪论

1.1 课题背景
数控机床是机电一体化最经典产品，利用数字化控制机械加工过程，不仅可提升产品质量和生产率，同时也能够降低劳动强度。数控技术发展迅猛，数控机床应用越来越普及，国家将数控人才列为现在四大紧缺人才之一，学习和掌握数控加工技术已成为一个新趋势。
数控既是数字控制。数控技术即NC技术，是指用数字化信息发出指令并实现自动化控制技术。计算机数控是指计算机实现部分或全部数控功效。采取数控技术自动控制系统为数控系统，采取计算机数控技术自动控制系统为计算机数控系统，其被控制对象是机床，则称为数控机床。
现在，数控机床已经在机械加工行业中占据了很关键地位，其应用领域逐步扩大到汽车、轮船、机床等机械制造行业。数控机床自动化程度高，并含有数据通信功效，它能够和计算机辅助设计CAD、自动检验CAT及生产管理等进行联网，组成生产过程自动化现代制造生产系统。
现在，世界优异制造技术不停兴起，超高速切削、超精密加工技术应用，柔性制造系统快速发展和个人计算机集成系统不停成熟，对数控加工技术提出了更高要求，现在数控机床朝着以下多个发面发展：
（１）高速化
速度和精度是数控机床两个关键指标，它直接关系到效率和产品质量。高速切削能够降低切削深度，有利于克服机床振动、降低传入零件热量及降低热变形，从而提升加工精度，改善加工表面质量。新一代高速数控机床车削和铣削切削速度已达成5000-8000m/mim以上，主轴转速在30000r/min以上，数控机床能在极短时间内实现升速和降速，以保持很高定位精度。
（２）高精度化
数控系统带有高精度位置检测装置，并经过在线自动赔偿技术来消除或降低热变形、力变形和刀具磨损影响，使加工一致性精度得到确保，深入提升了定位精度。伴随现代科学技术发展，对超精密加工技术不停提升新要求，新材料、新零件出现和更高精度要求提出全部需要超精密加工工艺，发展新型超精密加工机床，完善现代超精密加工技术，是适应该代科技必由之路。
（３）多功效化
数控机床发展已经模糊了粗、精加工工序概念，加工中心出现打破了传统工序界限和分开加工工艺规程。配有自动换刀机构各类加工中心，能在一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔等多个工序加工。现代数控机床还采取了多主轴、多面体切削，即同时对一个零件不一样部位进行不一样方法切削加工，；降低了在不一样机床上转换而引发时间浪费。
（４）智能化
伴随人工智能在计算机领域中应用，数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络控制机理、使新一代数控系统含有自动编程、模糊控制、学习控制自适应控制等功效，而且人机界面极为友好，并含有故障诊疗教授系统，使自诊疗和故障监控功效愈加完善。
（５）高柔性化
数控机床在提升单机柔性化同时，正朝着单元柔性化和系统柔性化方向发展。柔性制造系统是一个在批量生产下，高柔性和高自动化程度制造系统它综合了高效、高质量及高柔性特点，处理了长久以来中小批量、多品种产品自动化生产技术难题。
（６）可靠性最大化
数控机床可靠性一直是用户最关心指标。数控系统继续向高集成度方向发展，以降低元器件数量来提升可靠性，同时使系统愈加小型化、微型化：利用多CPU优势，实现故障自动排除，增强可靠性。
另外，数控机床也在朝着模块化、专门化、个性化方向发展。数控机床结构模块化，以适应数控机床多品种、小批量加工零件特点；数控功效专门化，和机床性能价格显著提升；个性化也是近几年来数控机床尤其显著发展趋势。

设计说明书
1. 设计前准备
一份完美设计和设计前准备是离不开，首先我们要熟悉设计任务书，明确设计任务和要求，了解零件形状，尺寸精度和表面粗糙度，材料工艺特征等技术要求和生产批量特点，此题设计受到刀具、量具、辅具、机床限制，加工特点适合车床特征，如加工工序集中、加工精度高、自动化程度高、加工效率高、能进行多种平面、曲面混合加工，对多种孔能进行钻、扩、车、镗加工，被加工零件内容和相关知识结合起来，具体相关知识有机床操作、程序编制、装夹、零件加工标准、加工基准选择、公差配合、加工工艺分析和编制、加工工艺种类选择、切削参数选择、零件检测等，经过实际加工来考评我们综合能力。
 本题关键考察以下内容：
（1）识图能力，能将加工零件图内容分解成零件加工工艺图。
（2）能进行加工工艺编制和工艺分析。
（3）能正确选择零件设计基准，工艺基准和测量基准，尽可能符合基准统一标准，依据加工需要建立加工工艺基准。
（4）能合理选择使用刀具，合理选择切削参数。
（5）编制合理加工工序，提升加工效率。
（6）快速编制程序。
（7）能熟练加工含有代表性平面、曲面、孔、槽等几何形状加工要素。
（8）能使用变量编制程序。
（9）能使用多个方法刀具半径赔偿功效。
（10）对公差配合考评，这里包含尺寸公差，形状公差和尺寸分析。
（11）考评操作人员用试切法对复杂高精度零件加工技能。
（12）熟练操作机床。
（13）安全文明生产及质量管理。
（14）能利用检测装备直接或间接地检测出工件尺寸和精度

第2章设计任务书
毕业设计（论文）任务书
1 机电二系 系 机械制造及自动化 专业 06机械制造及自动化 班 姓名： 张兰柱
毕业设计（论文）时间： 年 4 月 6 日 至 年 6 月 5 日

毕业设计（论文）题目： C6150车床主轴加工（数控）工艺规程设计
毕业设计（论文）任务
1、开题汇报编写
2、熟悉原始资料
3、制订工作进度计划
4、学习查阅参考文件
5、毛坯确实定、绘制毛坯图
6、确定工艺路线
7、确定各工序加工余量
8、计算工序尺寸及其公差、绘制工序图
9、选择切削用量和计算时间定额
10、确定各工序技术要求及检验方法
11、技术经济分析
12、最好方案选择
13、编制工艺文件
14、撰写、翻译、打印毕业设计

毕业设计（论文）进度计划安排
阶段
应完成关键工作
计划起止时间
1
熟悉原始资料、开题汇报编写
4.6~4.10
2
制订工作进度计划、学习查阅参考文件
4.27~5.1
3
毛坯确实定、确定工艺路线
5.4~5.8
4
确定各工序加工余量，计算工序尺寸及其公差
5.11~5.15
5
选择切削用量和计算时间定额、确定各工序技术要求及检验方法
5.18~5.22
6
技术经济分析、最好方案选择、编制工艺文件
5.25~5.29
7
撰写、翻译、打印毕业设计
6.1~6.3
8
准备文件和毕业答辩
6.4~6.5
关键参考文件
[1].郧建国.机械制造工程.北京：机械工业出版社，.7
[2].机械工人.北京：机械工业出版社1992(9)
[3].张国文.机械制造基础.北京：人民邮电出版社，.1
[4].蔡国铭.黄俊明.吴运明.Unlgraphics/CAM三轴铣削加工.北京：中国铁道出版社.
[5].成大先.机械设计手册.第四版.第三卷.北京：机械工业出版社，1990.4
[6].王之栎.机械原理课程设计手册.重庆：重庆大学出版社，1998.2
[7].范祖尧.现代机械设备设计手册.第三卷.北京：机械工业出版社，1996.7
[8].孙学强.机械加工技术.北京：机械工业出版社，.1
[9].张普礼.机械加工设备.北京：机械工业出版社，.2
[10].孙学强.机械制造基础.北京：机械工业出版社，1
[11].顾京.数控加工编程及操作.北京：高等教育出版社，.9
指导老师（署名）：
审批人（署名）：

第3章 C6150型车床主轴加工工艺规程

3.1零件图分析
零件图是制订工艺规程最关键原始资料，零件图分析是机械设计及其加工前一项关键且必不可少工作。对零件进行工艺分析，关键包含以下内容：经过认真分析和研究产品零件图和装配图，熟悉产品用途、性能及工作条件，明确零件在产品中位置和功用，找出关键技术要求和技术关键，方便在制订工艺规程时，采取合适方法加以确保。在对零件工作图进行分析时，应关键从下面三个方面进行。
（1）零件图完整性和正确性 
 在了解零件形状和各表面组成特征后，应检验零件视图是否足够，尺寸、工差、表面粗糙度和技术要求标注是否齐全、合理，关键要掌握关键表面设计要求，因关键表面加工确定了零件工艺过程大致轮廓。
（2）零件技术要求合理性
  零件技术要求关键指精度（尺寸精度、形状精度、位置精度），热处理及其它要求标注等。要注意分析这些要求，在确保使用性能前提下是否经济合理，在现有生产条件下能否实现等。
（3）零件选材是否合适 
  零件选材要立足中国，在能满足使用要求前提下尽可能选择中国丰富材料。
（4）零件工艺性应符合数控加工特点
该零件为一复合轴类零件，有两处莫氏6号锥度锥面表面粗糙度值要求；多个台阶和退刀、越程工艺槽；还有三处外螺纹：M 76 X 2、M 90 X 2、M 95 X 2；外轮廓2处轴颈和轴承配合另2处轴颈和齿轮配合，它们表面粗糙度要求较高为。符合数控车床加工特点。
（5）零件尺寸标注是否符合数控加工特点
该零件尺寸较多，不过零件图上全部有标注，且标注清楚合理，标注完整，封闭环等特殊环均可表现清楚，严格根据国家标准标注。粗细实线，虚线，中心线均符合国家标准。
（6）零件图组成几何元素、条件是否正确
该零件是由内外锥面、内孔、外槽、还有外螺纹，直线和直线相交合理，工艺性好，符合加工要求。
（7）在数控机床上加工时零件结构是否符合数控加工
1)零件切削加工量要小，降低加工时间，降低零件成本。
2）零件加工使用刀具尽可能少，降低换刀时间，以防刀架位置不够。
3）零件尺寸规格尽可能标准化，方便使用标准刀具。
4）零件加工表面应含有加工可能性和方便性。
5）零件结构应含有足够刚性，以降低加紧变形和切削变形。
本零件符合上述要求，适于数控加工。

3.1.1零件结构工艺性分析
此次我们设计零件图以下所表示：

图2.1  零件图
零件结构工艺性是指零件对加工方法适应性，即所设计零件结构应便于加工成型，且成本低，效率高。在数控车床上加工零件时，应依据数控车削特点，认真审阅零件结构合理性。在结构分析时，若发觉问题，通常应经过设计人员或相关部门请示并提出修改意见。数控车床车削零件时，刀具仅作平面运动，其成型运动形式比较简单，刀具轨迹不会太复杂。结构工艺性分析过程中对于像小深孔、薄壁件、窄深槽等许可刀具运动空间狭小、结构刚性差零件，安排工序时要特殊考虑刀具路径、刀具类型、刀具角度、切削用量、装夹方法等原因，以降低刀具损耗，提升加工精度、表面质量和劳动生产率。结构工艺性问题比较复杂，它包含毛坯制造、机械加工、热处理和装配等各方面要求。
实际中，在对零件图分析审查时若发觉其上视图、尺寸标注、技术要求有错误或遗漏，或结构工艺性。该零件关键由外圆柱表面、内圆柱表面、圆弧表面、圆锥面、外螺纹和内孔等组成。
3.1.2基础尺寸分析
该图为轴类零件，零件总长为845mm,最大直径为φ180mm，内部通孔基础尺寸φ52mm，零件从左到右分析依次为：长95mm直径为φ72mm圆柱面，且内部有80mm长莫氏6号锥孔；长度34mm公称直径φ76mm导程为2mm外螺纹；长度70mm直径为φ80mm轴颈；长30mm直径为φ82mm圆柱面；长68mm直径为φ86mm圆柱面；长度34mm公称直径φ90mm导程为2mm外螺纹；长140mm直径为φ90mm圆柱面；长20mm直径为φ88mm工艺槽；长度34mm公称直径φ95mm导程为2mm外螺纹；长80mm直径为φ95mm圆柱面；小径为φ95.367mm锥度为1：12锥度；直径为φ99.8mm圆柱面；长55mm直径为φ100mm圆柱面且该圆柱面上有1个深度为2mm宽度为2mm工艺槽；长47mm直径为φ115mm圆柱面；长25mm直径为φ180mm圆柱面且内部有长为110mm莫氏锥孔组成。另外轴身上有多处倒角C2。
3.1.3表面精度分析
  对被加工零件精度及技术要求进行分析，能够帮助我们选择合理加工方法、装夹方法、进给路线、切削用量、刀具类型和角度等工艺内容。精度及技术要求分析关键包含：
（1）分析精度及各项技术要求是否齐全合理。
（2）分析本工序数控车削加工精度能否达成图样要求。若达不到，需要采取其它方法（如磨削填补话，则应给后续工序留有余量。
（3）找出图样上有位置精度要求表面，这些表面应尽可能在一次装夹下完成加工。
（4）对表面粗糙度要求较高表面，应确定采取机床提供恒线速度功效加工。我们知道，经机械加工以后零件表面，总是要出现宏观和微观几何形状误差，这种微观几何形状误差即微小峰谷高低程度称为表面粗糙度。零件表面粗糙度不仅影响美观，而且对接触面摩擦、运动面磨损、贴合面密封、配合面可靠、旋转面疲惫强度和抗腐蚀性能等全部有影响。所以，我们需对该零件表面粗糙度进行分析，具体分析以下：φ85，φ90，φ95，φ100外圆柱面表面粗糙度值均为0.4μm；φ115

1.外圆加工次序安排要照料主轴本身刚度，应先加工大直径后加工小直径，以免一开始就降低主轴钢度。
2.就基准统一而言，期望一直以顶尖孔定位，避免使用锥堵，则深孔加工应安排在最终。但深孔加工是粗加工工序，要切除大量金属，加工过程中会引发主轴变形，所以最好在粗车外圆以后就把深孔加工出来。
3.花键和键槽加工应安排在精车以后，粗磨之前。如在精车之前就铣出键槽，将会造成断续车削，既影响质量又易损坏刀具，而且也难以控制键槽尺寸精度。
4.因主轴螺纹对支承轴颈有一定同轴度要求，故放在淬火以后精加工阶段进行，以免受半精加工所产生应力和热处理变形影响。
5.主轴系加工要求很高零件，需安排数次检验工序。检验工序通常安排在各加工阶段前后，和关键工序前后和花费工时较多工序前后，总检验则放在最终。

3.3.4 C6150车床主轴工艺过程

序号
工序名称
工序内容
定位基准
设备
1
备料

2
铸造
模锻

立式精锻机
3
热处理
正火

4
锯头

5
铣端面

毛坯外圆
铣床
6
钻中心孔

数控车床
7
热处理
调质

8
车大端各部
车大端外圆、端面及台阶
顶尖孔
数控车床
9
车小端各部
车小端各部外圆、端面及台阶
顶尖孔
数控车床
10
钻深孔
钻Φ52mm通孔
两端支承轴颈
专用深孔钻床
11
车小端锥孔
车小端锥孔(配莫氏6号锥堵，涂色法检验接触率≧30%)
两端支承轴颈
数控车床
12
车大端锥孔
车大端锥孔(配莫氏6号锥堵，涂色法检验接触率≧30%)及端面
两端支承轴颈
数控车床
13
钻孔
钻大头端面各孔
大端内锥孔
摇臂钻床
14
热处理
局部高频淬(Φ90g5、Φ95h5及莫氏6号锥孔

高频感应加热淬火设备
15
精车大端外圆
精车各外圆并切槽、倒角
锥堵顶尖孔
数控车床
16
精车小端外圆
精车各外圆并切槽、倒角
锥堵顶尖孔
数控车床
17
粗磨外圆
粗磨Φ80K5、Φ82h5、Φ90g5、Φ90h5、Φ95h5、Φ100j5、Φ115h11外圆
锥堵顶尖孔
组合外圆磨床
18
粗磨小端锥孔
粗磨小端锥孔(重配莫氏6号锥堵，涂色法检验接触率≧40%)
后支承轴颈及 Φ100j5外圆
内圆磨床
19
粗磨大端锥孔
粗磨大端锥孔(重配莫氏6号锥堵，涂色法检验接触率≧40%)
前支承轴颈及 Φ80k5外圆
内圆磨床
20
铣键槽
铣Φ82h5、Φ95h5键槽
锥堵顶尖孔
立式铣床
21
车螺纹
车三处螺纹(和螺母配车)
锥堵顶尖孔
数控车床
22
精磨外圆
精磨各外圆
锥堵顶尖孔
外圆磨床
23
粗磨外锥面
粗磨一处1：12外锥面
锥堵顶尖孔
专用组合磨床
24
精磨外锥面
粗磨一处1：12外锥面及大端端面
锥堵顶尖孔
专用组合磨床
25
精磨小端锥孔
精磨小端莫氏6号内锥孔(卸堵，涂色法检验接触率≧70%)
前支承轴颈及 Φ100j5外圆
专用主轴锥孔磨床
26
精磨大端锥孔
精磨大端莫氏6号内锥孔(卸堵，涂色法检验接触率≧70%)
前支承轴颈及 Φ80k5外圆
专用主轴锥孔磨床
27
钳工
端面孔去锐边倒角，去毛刺

28
检验
按图样要求全部检验
前支承轴颈及 Φ80k5外圆
专用检具

3.4设备选择
3.4.1依据零件结构特点选择机床类型
通常依据零件加工精度，表面粗糙度，工件材料性质，结构形状，尺寸，生产条件及特殊要求来正确选择数控加工机床，本零件为一复合轴，所以本零件选择数控车床进行加工。
3.4.2依据零件外形尺寸选择机床规格
本零件为一复合长轴，由外圆、外槽、外螺纹、内轮廓、及内外锥度组成，其表面粗糙度要求较高。毛坯尺寸为φ200mm×845mm，故选择车床型号为FANUC CK6150。
3.4.3依据零件加工精度及表面粗糙度选择机床精度等级
从经济型考虑在工件精度及表面粗糙度要求能够确保情况下，应选择相对廉价设备。
1）两处莫氏6号锥度锥面表面粗糙度值要求。
2）外轮廓2处轴颈和轴承配合另2处轴颈和齿轮配合，它们表面粗糙度要求较高为。
3）切槽粗糙度尺寸为。
4）其它部分尺寸粗糙度要求为。
加工完成去毛刺。
因为工件加工表面较多且有要求精度较高工作表面，综合上述条件机床型号定为：FANUC CK6150。
3.5零件定位基准及装夹方法确实定
3.5.1定位基准选择

在制订工艺规程时，定位基准选择正确是否，对能否确保零件尺寸精度和相互位置精度要求，和对零件各表面加工次序安排全部有很大影响，所以选择定位基准是制订工艺规程一个十分关键问题。在第一道工序中，只能使用工件上未加工毛坯表面来定位，这种定位基准称为粗基准。在以后工序中，能够采取经过加工表面来定位，这种定位基准成为精基准。
总而言之选择定位基按时，是从确保工件加工精度要求出发，所以，定位基准选择应先选择精基准，再选择粗基准。
一、精基准选择
选择精基准应考虑关键问题是确保加工精度，尤其是加工表面相互位置度，以实现装夹方便、可靠、正确。依据精基准选择标准对零件分析以下：
（1）基准统一标准 应采取同一基准定位加工零件尽可能多表面。
（2）自为基准标准 即一些要求加工余量小而均匀精加工工序，选择加工表面本身为定位基准。
（3）互为基准标准 即当对工件上两个相互位置精度要求很高表面进行加工时，需要用两个表面相互作为基准，反复进行加工，以确保位置精度要求。
（4）基准重合标准 即选择设计基准作为定位基准，以避免因二者不重合而引发基准不重合误差。
（5）所选精基准应确保工件安装可靠，夹具设计简单，操作方便。
二、粗基准选择
要确保用粗基准定位所加工出精基准有较高精度，经过精基准定位使后续各被加工表面含有均匀加工余量，并和非加工表面保持应有相对位置度。依据粗基准选择标准，对于零件分析以下：
1)确保相互位置度要求标准
2)确保加工表面余量合理分配标准
3)作为粗基准表面，应尽可能平整光洁，有一定面积，以使工件定位可靠、夹紧方便。
4)粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。该零件应首先选择以外圆为粗基准。

3.5.2夹具选择
在机床上加工工件时，为了在工件某一部位加工出符合工艺规程要求
表面，加工前需要使工件在机床上占有正确位置，即定位。因为在加工过程中工件受到切削力、重力、振动、离心力、惯性力等作用，所以还应采取一定机构，使工件在加工过程中一直保持在原先确定位置上，即夹紧。在机床上使工件占有正确加工位置并使其在加工过程中一直保持不变工艺装备称为机床夹具。
应用机床夹具，有利于确保工件加工精度、稳定产品质量；有利于提
高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件，确保安全生产；有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多用”。它广泛地应用于机械制造过程切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在现代生产中，机床夹具是一个不可缺乏工艺装备，它直接影响着工件加工精度、劳动生产率和产品制造成本等。依据数控车床加工特点，夹具通常安装在车床主轴前端部，和主轴一起旋转，综合考虑，夹具应含有以下多个要求：
①夹具坐标方向和机床坐标方向相对固定；
②夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各个表面加工，确保刀含有足够运行空间；
③有足够钢性，避免震动和夹压变形；
④方便排屑。
依据上叙夹具选择标准，结合本轴实际情况即轴两端全部有莫氏6号锥孔故采取两锥堵加双顶尖装夹。
3.5.3定位元件选择
工件定位是经过工件表面上定位表面和夹具上定位元件配合或接触实现。对定位元件有以下要求：
①足够精度；
②足够强度和钢度；
③耐磨性好；
④工艺性好。 
总而言之此轴加工选择顶尖孔为定位基准。
3.5.4 C6150主轴定位基准和装夹方法确实定
1.定位基准选择
以两顶尖孔作为轴类零件定位基准，既符合基准重合标准，又能使基准统一。
为了确保支承轴颈和两端锥孔同轴度要求，需要应用互为基准标准。
在精磨莫氏6号内锥孔定位方法中，采取了专用夹具，机床主轴仅起转递扭矩作用，排除了主轴组件本身回转误差，所以提升了加工精度。
精加工主轴外圆表面也可用外圆表面本身来定位，既在安装工件时以支承轴颈表面本身找正。
2.装夹方法选择
因为本零件是一个圆柱类复合轴，材料为45#钢棒料，尺寸为φ200mm×850mm，硬度较高且有内孔，所以粗车时应采取两顶尖进行装夹，精车时用锥堵加双顶尖进行装夹。又因为工件轴向尺寸较长，为确保工件刚度采取中心架进行辅助装夹。以下图所表示

装夹图
锥堵剖面图
3.6选择刀具及对刀
3.6.1刀具分类

数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。模块化刀具是发展方向。发展模块化刀具关键优点：降低换刀停机时间，提升生产加工时间；加紧换刀及安装时间，提升小批量生产经济性；提升刀具标准化和合理化程度；提升刀具管理及柔性加工水平；扩大刀具利用率，充足发挥刀具性能；有效地消除刀具测量工作中止现象，可采取线外预调。实际上，因为模块刀具发展，数控刀具已形成了三大系统，即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。

（1）从结构上可分为 ①整体式 ②镶嵌式 可分为焊接式和机夹式。机夹式依据刀体结构不一样，分为可转位和不转位； ③减振式 当刀具工作臂长和直径之比较大时，为了降低刀具振动，提升加工精度，多采取这类刀具； ④内冷式 切削液经过刀体内部由喷孔喷射到刀具切削刃部； ⑤特殊型式 如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。

（2）从制造所采取材料上可分为 ①高速钢刀具 高速钢通常是型坯材料，韧性较硬质合金好，硬度、耐磨性和红硬性较硬质合金差，不适于切削硬度较高材料，也不适于进行高速切削。高速钢刀具使用前需生产者自行刃磨，且刃磨方便，适于多种特殊需要非标准刀具。 ②硬质合金刀具 硬质合金刀片切削性能优异，在数控车削中被广泛使用。硬质合金刀片有标准规格系列产品，具体技术参数和切削性能由刀具生产厂家提供。 硬质合金刀片按国际标准分为三大类：P类，M类，K类。 P类——适于加工钢、长屑可锻铸铁（相当于中国YT类） M类——适于加工奥氏体不锈钢、铸铁、高锰钢、合金铸铁等（相当于中国YW类） M-S类——适于加工耐热合金和钛合金 K类——适于加工铸铁、冷硬铸铁、短屑可锻铸铁、非钛合金（相当于中国YG类） K-N类——适于加工铝、非铁合金 K-H类——适于加工淬硬材料 ③陶瓷刀具 ④立方氮化硼刀具 ⑤金刚石刀具

（3）从切削工艺上可分为 ①车削刀具 分外圆、内孔、外螺纹、内螺纹，切槽、切端面、切端面环槽、切断等。 数控车床通常使用标准机夹可转位刀具。机夹可转位刀具刀片和刀体全部有标准，刀片材料采取硬质合金、涂层硬质合金和高速钢。 数控车床机夹可转位刀具类型有外圆刀具、外螺纹刀具、内圆刀具、内螺纹刀具、切断刀具、孔加工刀具（包含中心孔钻头、镗刀、丝锥等）。 机夹可转位刀具夹固不重磨刀片时通常采取螺钉、螺钉压板、杠销或楔块等结构。 常规车削刀具为长条形方刀体或圆柱刀杆。 方形刀体通常见槽形刀架螺钉紧固方法固定。圆柱刀杆是用套筒螺钉紧固方法固定。它 们和机床刀盘之间联接是经过槽形刀架和套筒接杆来联接。在模块化车削工具系统中，刀盘联接以齿条式柄体联接为多，而刀头和刀体联接是“插入快换式系统”。它既能够用于外圆车削又可用于内孔镗削，也适适用于车削中心自动换刀系统。 数控车床使用刀具从切削方法上分为三类：圆表面切削刀具、端面切削刀具和中心孔类刀具。

3.6.2刀具选择及切削参数选择
选择刀具通常要考虑工件材质加工轮廓类型机床许可切削用量和刚性和刀具耐用等原因。数控加工不仅要求刀具精度 高、强度大、刚性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。
1．刀具材料分析：
刀具材料是指刀具切削部分材料。金属切削时，刀具切削部分直接和工件及切屑相接触，承受着很大切削压力和冲击，并受到工件及切屑猛烈摩擦，产生很高切削温度。也就是说，刀具切削部分是在高温高压及猛烈摩擦恶劣条件下工作。依据刀具材料分析，刀具切削部分材料必需含有以下多个条件。
（1）较高硬度和耐磨性；
（2）足够强度和韧性；
（3）较高耐热性；
（4）很好导热性；
（5）良好工艺性。
２．刀具选择
车刀是完成车削加工所必需工具。它直接参与从工件上切除余量车削加工过程。刀具选择是数控加工工序设计中关键内容之一。
刀具选择合理是否不仅影响到机床加工效率，而且还直接影响到加工质量。选择刀具通常考虑机床加工能力、工序内容、工件材料等原因。选择刀具关键考虑以下几方面原因：
（1） 一次连续加工表面尽可能多；
（2） 在切削加工过程中，刀具不能和