毕业论文：数控车零件工艺设计及NC编程

机床复合技术进步扩展随着数控机床技术进步，复合加工技术日趋成熟，包括铣车复合车铣复合车镗钻齿轮加工等复合，车磨复合，成形复合加工特种复合加工等，复合加工的精度和效率大大提高。

台机床就是个加工厂次装卡，完全加工等理念正在被更多人接受，复合加工机床发展正呈现多样化的态势。

智能化技术有新突破数控机床的智能化技术有新的突破，在数控系统的性能上得到了较多体现。

如自动调整干涉防碰撞功能断电后工件自动退出安全区断电保护功能加工零件检测和自动补偿学习功能高精度加工零件智能化参数选用功能加工过程自动消除机床震动等功能进入了实用化阶段，智能化提升了机床的功能和品质。

机器人使柔性化组合效率更高机器人与主机的柔性化组合得到广泛应用，使得柔性线更加灵活功能进步扩展柔性线进步缩短效率更高。

机器人与加工中心车铣复合机床磨床齿轮加工机床工具磨床电加工机床锯床冲压机床激光加工机床水切割机床等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线已经开始应用。

精密加工技术有了新进展数控金切机床的加工精度已从原来的丝级提升到目前的微米级，有些品种已达到左右。

超精密数控机床的微细切削和磨削加工，精度可稳定达到左右，形状精度可达左右。

采第页共页用光电化学等能源的特种加工精度可达到纳米级。

通过机床结构设计优化机床零部件的超精加工和精密装配采用高精度的全闭环控制及温度振动等动态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低形位误差表面粗糙度等，从而进入亚微米纳米级超精加工时代。

功能部件性能不断提高功能部件不断向高速度高精度大功率和智能化方向发展，并取得成熟的应用。

全数字交流伺服电机和驱动装置，高技术含量的电主轴力矩电机直线电机，高性能的直线滚动组件，高精度主轴单元等功能部件推广应用，极大的提高数控机床的技术水平。

三数控加工工艺分析数控加工工艺概念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中。

数控加工工艺是伴随着数控机床的产生发展而逐步完善起来的种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。

数控加工工艺过程，是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状尺寸表面位置表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。

二数控加工工艺内容选择并确定进行数控加工的内容。

对零件图样进行数控加工工艺分析。

零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定。

数控加工工艺方案的制定。

工步进给路线的确定。

选择数控机床的类型。

刀具夹具量具的选择和设计。

切削参数的确定。

加工程序的编写校验与修改。

首件试切加工与现场问题处理。

三工序与工布的划分工序的划分在数控机床上加工零件，工序可以比较集中，在次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。

首先应根据图样，考虑是否可以在台机床上完成整个零件的加工工作。

若不能，则应决定其中那部分在数控机床上加工，那部分在其他机床上完第页共页成。

般工序划分有以下几种方式按零件装卡定位方式划分工序由于每个零件结构形状不同，各加工表面的技术要求也有所不同，故加工时，其定位方式则各有差异。

般加工外形时，以内形定位加工内形时又以外形定位。

因而可根据定位方式的不同来划分工序。

按粗精加工划分工序根据零件的加工精度刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗精加工分开的原则来划分工序，即先粗加工再精加工。

此时可用不同的机床或不同的刀具进行加工。

通常在次安装中，不允许将零件部分表面加工完毕后，再加工零件的其他表面。

按所用刀具划分工序为了减少换刀次数，压缩空程时间，减少不必要的定位误差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在次装夹中，尽可能用同把刀具加工出可能加工的所有部位，然后再换另把刀加工其他部位。

在专用数控机床和加工中心中常采用这种方法。

工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。

在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。

同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。

对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔，使其有段时间恢复，可减少由变形引起的对孔的精度的影响。

按刀具划分工步。

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，提高加工生产率。

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。

四数控编程方法数控编程的基本概念编程就是将加工零件的加工顺序刀具运动轨迹的尺寸数据工艺参数主运动和进给运动速度切削深度以及辅助操作换刀主轴正反转冷化的数控刀具时代，实现了向高科技产品的飞跃。

成为现代数控加工技术的关键技术。

与现代科学的发展紧密相连，是应用材料科学制造科学信息科学等领域的高科技成果的结晶。

二刀具材料数控车床使用的刀具材料般为高速钢硬质合金涂层硬质合金和陶瓷。

在数控切削加工时，数控刀具切削部分与切屑工件相互接触的表面上承受很大的压力和摩擦，数控刀具在高温下进行切削的同时，还承受切削力冲击和振动，因此数控刀具材料应满足以下基本条件硬度刀具材料必须具有高于工件材料的硬度，常温硬度应在以上，并要求保持较高的高温硬度。

耐磨性耐磨性表示刀具抵抗磨损的能力，它是刀具材料力学性能组织结构和化学性能的综合反映。

强度和韧性种好的刀具材料，应根据它的使用要求，兼顾硬度和耐磨性两方面的性能，有所侧重。

满足高切削力冲击和振动的条件。

耐热性数控刀具材料应在高温下保持较高的硬度耐磨性强度和韧性，并有良好的抗扩散抗氧化能力。

导热性和膨胀系数在其他条件相同的情况下，刀具材料的热导率越大，则由刀具传出的热量越多，有利于降低切削温度和提高刀具使用寿命。

线膨胀系数小，则可减少刀具的热变形。

工艺性为了便于制造，要求数控刀具材料有较好的可加工性，包括锻轧焊切削加工和可耐磨性热处理特性。

材料的高温特性对热轧刀具十分重要。

第页共页三数控刀具的选择刀片形状的选择正型前角刀片对于内轮廓加工，小型机床加工，工艺系统刚性较差和工件结构形状较复杂应优先选择正型刀片。

负型前角刀片对于外圆加工，金属切除率高和加工条件较差时应优先选择负型刀片。

般外圆车削常用凸三角形四方形和菱形刀片仿形加工用菱形和圆形刀片在机床刚性功率允许的条件下，大余量粗加工应选择刀尖角较大的刀片，反之选择刀尖角较小的刀片。

前角的作用。

大负前角用于切削硬材料需切削刃强度大，以适应断续切削切削含黑皮表面层的加工条件。

大正前角用于切削软质材料易切削材料被加工材料及机床刚性差时。

后角的作用小后角用于切削硬材料需切削刃强度高时。

大后角用于切削软材料切削易加工硬化的材料。

主偏角的作用大主偏角用于切深小的精加工切削细而长的工件机床刚性差时。

小主偏角用于工件硬度高，切削温度大时大直径零件的粗加工机床刚性高时。

副偏角具有减少已加工表面与刀具摩擦的功能。

般为。

刃倾角是前刀面倾斜的角度。

重切削时，切削开始点的刀尖上要承受很大的冲击力，为防止刀尖受此力而发生脆性损伤，故需有刃倾角。

推荐车削时为。

四切屑用量的选择数控加工时对同加工过程选用不同的切削用量，会产生不同的切削效果。

合理的切削用量应能保证工件的质量要求如加工精度和表面粗糙度，在切削系统强度刚性允许的条件下充分利用机床功率，最大限度地发挥刀具的切削性能，并保证刀具具有定的使用寿命。

粗车时切削用量的选择粗车时般以提高效率为主，兼顾经济性和加工成本。

提高切削速度加大进给量和切削深度都能提高生产率。

其中切削速度对刀具寿命的影响最大，切削深度对刀具寿命的影响最小，所以考虑粗加工切削用量时首先应选择个尽可能大的切削深度，以减少进给次数，其次选择较大的进给速度，最后在刀具使用寿命和机床功率允许的条件下选择个合理的切削速度。

第页共页精车半精车时切削用量的选择精车和半精车的切削深度是根据零件加工精度和表面粗糙度要求及粗车后留下的加工余量决定的，般情况是次去除余量。

当零件精度要求较高时，通常留直径值的精车余量。

精车和半精车的切削深度较小，产生的切削力也较小，所以可在保证表面粗糙度的情况下适当加大进给量。

六夹具选择和装夹夹具的分类机床夹具的种类很多，按使用机床类型分类，可分为车床夹具铣床夹具钻床夹具镗床夹具加工中心夹具和其他夹具等。

按驱动夹具工作的动力源分类，可分为手动夹具气动夹具液压夹具电动夹具磁力夹具和自夹紧夹具等。

按专门化程度可分为以下几种类型的夹具通用夹具是指已经标准化无需调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具。

如三爪卡盘四爪卡盘平口虎钳和万能分度头等。

这类夹具主要用于单件小批生产。

专用夹具是指专为工件的加工工序而设计制造的夹具。

结构紧凑，操作方便，主要用于固定产品的大量生产。

组合夹具是指按定的工艺要求，由套预先制造好的通用标准元件和部件组装而成的夹具。

使用完毕后，可方便地拆散成元件或部件，待需要时重新组合成其他加工过程的夹具。

适用于数控加工新产品的试制和中小批量的生产。

可调夹具包括通用可调夹具和成组夹具，它们都是通过调整或更换少量元件就能加工定范围内的工件，兼有通用夹具和专用夹具的优点。

通用可调夹具适用范围较宽，加工对象并不十分明确成组夹具是根据成组工艺要求，针对组形状及尺寸相似加工工艺相近的工件加工而设计的，其加工对象和范围很明确，又称为专用可调夹具。

数控机床夹具常用通用可调夹具组合夹具。

二工件在数控车床上的装夹常用装夹方式三爪自定心卡盘装夹两顶尖之间装夹卡盘和顶尖装夹双三爪定心卡盘装夹。

采用找正的方法找正装夹时必须将工件的加工表面回转轴线同时也是工件坐标系轴找正到与车床主轴回转中心重合。

般为打表找正。

通过调整卡爪，使工件坐标系轴与车床主轴的回转中心重合。

薄壁零件的装夹薄壁零件容易变形，普通三爪卡盘受力点少，采用开缝套筒第页共页或扇形软卡爪，可使工件均匀受力，减小变形。

也可以改变夹紧力的作用点，采用轴向夹紧的方式。

七零件加工编程实例零件的工艺分析图零件分析零件图样如图所示，该零件包括有圆柱圆锥顺圆弧逆圆弧及双线螺纹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球面的尺寸公差还兼有控制该球面形状线轮廓误差的作用。

该零件材料为钢，可以用棒料，无热处理和硬度要求。

选定设备根据被加工零件的外形和材料等条件，选定数控车床其数控系统为。

确定零件的定位基准和装夹方式定位基准确