【毕业设计】钻套的数控加工工艺及程序毕业设计说明书

通用夹具是指能够装夹两种或两种以上工件的夹具，例如车床上的三爪卡盘四爪卡盘弹簧卡套和通用心轴等专用夹具是专门为加工特定工件的工序而设计的夹具。

夹具作用在数控车削加工过程中，夹具是用来装夹被加工工件的，因此必须保证被加工工件的定位精度，并尽可能做到装卸方便快捷。

选择夹具时应优先考虑通用夹具。

使用通用夹具无法装夹或者不能保证被加工工件与加工工序的定位精度时，才采用专用夹具。

专用夹具的定位精度较高，成本也较高。

专用夹具的作用为保证产品质量提高加工效率解决车床加工中的特殊装夹问题④扩大机床的使用范围使用专用夹具可以完成非轴套非轮盘类零件的孔轴槽和螺纹等的加工，可扩大机床的使用范围。

根据零件特的结构工艺性，该零件数控车削中需要进行二次装夹，在数控铣削中需要次装夹，在数控磨削中需要次装夹。

数控车削中的装夹第次装夹可直接选择三爪自定心卡盘装夹毛坯外圆为了保护零件以加工面不受到装夹时的损伤，以及零件的同轴度，所以在第二次装夹时应选用软爪进行装夹。

三爪卡盘三爪卡盘是最常用的车床也是数控车床的通用卡具。

三爪卡盘最大的优点是可以自动定心。

它的夹持范围大，但定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹。

三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。

液压卡盘装夹迅速方便，但夹持范围小，尺寸变化大时需重新调整卡爪位置。

数控车床经常采用液压卡盘，液压卡盘特别适用于批量加工。

软爪由于三爪卡盘定心精度不高，当加工同轴度要求较高的工件或者进行工件的二次装夹时，常使用软爪。

通常三爪卡盘的卡爪要进行热过处理，硬度较高，很难用常用刀具切削。

软爪是改变上述不足而设计制造的种具有切削性能的夹爪。

加工软爪时要注意以下几方面的问题软爪要在与使用时相同的夹紧状态下进行车削，以免在加工过程中松动和由于反向间隙而引起定心误差。

车削软爪内定位表而时，要在软爪尾部夹适当的圆盘，以消除卡盘端面螺纹的间隙。

当被加工件以外圆定位时，软爪夹持直径应比工件外圆直径略小。

其目的是增加软爪与工件的接触面积。

软爪内径大于工件外径时，会造成软爪与工件形成三点接触，此种情况下夹紧牢固度较差，所以应尽量避免。

当软爪内径过小时，会形成软爪与工件的六点接触，不仅会在被加工表面留下压痕，而且软爪接触面也会变形。

这在实际使用中都应该尽量避免。

软爪有机械式和液压式两种。

软爪常用于加工同轴度要求较高的工件的二次装夹。

数控铣削与磨削的装夹在数控铣削中主要铣削钻套的定位夹紧平面，在此次装夹中也采用软爪进行装夹磨削时也采用软爪进行装夹。

刀具的选择刀具的材料及性能刀具材料的发展对切削技术的进步起着决定性的作用。

切削中所使用的刀具材料有金刚石聚晶立方氮化硼陶瓷硬质合金高速钢等。

刀具损坏机理是刀具材料合理选用的理论基础，刀具材料与工件材料的性能匹配合理是切削刀具材料选择的关键依据，要根据刀具材料与工件材料的力学物理和化学性能选择刀具材料，才能获得良好的切削效果。

高速钢是种加入了较多的钨钼铬钒等合金元素的高合金工具钢。

高速钢具有较高的强度和韧性，并且具有定的硬度和耐磨性。

适合各类刀具的要求。

高速钢刀具制造工艺简单，容易磨成锋利切削刃，因此尽管各种新型刀具材料不断出现，高速钢刀具在金属切削中仍占较大的比例。

可以加工有色金属和高温合金。

由于高速钢具有以上性能，活塞加工中的铣浇冒口铣横槽及铣膨胀槽用铣刀钻油孔用钻头等刀具都为高速钢材料。

硬质合金是由难熔金属碳化物如等和金属粘结剂如等粉末经粉末冶金的方法制成。

由于硬质合金中都含有大量的金属碳化物，这些碳化物都有熔点高硬度高化学稳定好热稳定性好等特点，因此，硬质合金材料的硬度耐磨性耐热性都很高。

常用硬质合金的硬度为，比高速钢的硬度高，在时尚能进行切削。

在时，硬质合金的硬度为，在时，硬度仍能保持。

因此，硬质合金的切削性能比高速钢高得多，刀具耐用度可提高几倍到几十倍，在耐用度相同时，切削速度可提高倍。

刀具的确定根据刀具材料的性能以及零件的材料及热处理要求，可确定该零件的刀具材料可选择。

根据现场的刀具情况，决定选择进行车削。

具体的刀具请参见表。

表数控加工刀具卡刀具号刀具名称刀具规格刀具材料加工表面外圆粗车刀外轮廓麻花钻钻孔切槽刀刀宽槽镗刀内孔外圆车刀槽滚花刀双轮滚花立铣刀铣平面切削用量的选择数控编程是通过程序来体现编程者的工艺意图的，如何合理地选择车削用量对零件的加工经济性和零件最终精度的形成起到关键的作用。

对粗加工，应从零件的加工经济性来选择车削用量对粗加工，则应根据零件的加工精度，特别是表面粗糙度来选择车削用量。

车削加工中的切削用量包括背吃刀量主轴转速或切削速度用于恒线速度切削进给速度或进给量。

这些参数均应在机床给定的允许范围选取。

背吃刀量即切削深度的确定在工艺系统刚度和车床功率允许的情况下，在尺可能选取较大的背吃刀量，以减少进给次数，提高生产效率，同时出能减少机床失动量主要是丝杠反向间隙对加工精度的影响。

对进给伺服系统采用步进驱动的经济型数控机床必须避免过度的切深引起失步现象。

根据该零件的毛坯尺寸，以及零件图的精度要求，选定的吃到量如表所示。

表背吃刀量选取表加工部位粗精外轮廓内轮廓主轴转速转速。

根据切削原理可知，切削速度的高低取决于被加工零件的精度材料刀具的材料和刀具的耐用度等因素。

从理论上讲，的值越大越好，因为不仅可以提高生产效率，而且可以避免积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度。

但实际上由于机床刀具工件材料等因素的影响和限制，车削切削用量可参考表选取。

表车削切削用量表刀具材料工件材料粗加工精加工切削速度进给量背吃刀量切削速度进给量背吃刀量硬质合金或涂层硬质合金碳钢低合碳钢铸铁不锈钢综上所述，根据该零件技术要求，以及刀具的刚性零件表面粗糙度要求，选择切削速度为外轮廓加工时粗车，精车。

内孔加工时粗车，精车。

根据以上公式，按照毛坯直径为，计算可得外轮廓加工时粗车，精车。

内孔加工时粗车，精车。

进给速度的确定进给速度的大小直接影响到表在粗糙值和车削效率，因此应在保证表在质量的前提下，选择较高的进给速度。

般根据零件的表面粗糙度刀具及工件材料等因素，查阅切削用量手册选取。

对转进给和分进给的轩换可通过公式来计算，式中表示每转进给量，表示主轴转速。

本零件的加工根据表中选取，取粗加工时，精加工时。

则所计算的进给速度如下外轮廓加工时粗车，精车。

内孔加工时粗车，精车。

总的来说，切削用量的合理选择直接影响到零件表面质量以及加工生产的效率，也同时影响刀具的使用寿命，因此在选择切削用量时应该结合相关手册以及加工经验进行选取，使三者能够相互适应，达到最佳切削效果。

加工顺序的安排加工顺序的安排直接影响到零件的生产效率，在加工中应该尽可能的减少不必要的步骤以及走刀路线，在车削加工中应该遵循由近到远先粗后精内外交加等原则。

根据以上原则以及该零件工艺特征，现对其加工顺序做如下安排装夹毛坯外圆表面，向外伸出，粗车外圆至，长度为外圆车至，长度为外圆车至，长度为并倒角。

钻底孔。

粗镗内孔至，长度为，倒圆角。

半精镗内孔至，长度为，倒圆角。

半精车外圆至，长度为外圆车至外圆车至，长度为并倒角。

切槽，槽宽，深。

车槽，并车圆角。

掉头装夹表面，以其左端面为基准定位，平端面，保证总长为。

粗车外圆至，长度与前边切削位置接平。

粗镗内孔至，长度为，并倒圆角。

精镗内孔至，长度为，并倒圆角。

精车外圆至。

滚花。

铣平面。

热处理。

磨削至尺寸要求，表面粗糙度达到要求。

数控编程数控编程的定义编程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却液开关刀具夹紧松开等加工信息，用规定的文字数字符号组成的代码，按定格式编写成加工程序。

数控编程的分类数控编程又可分为手工编程和自动编程两类。

手工编程整个程序的编制过程是由人工完成的。

这要求编程人员不仅要熟悉数控代码及编程规则，而且还必须具备有机械加工工艺知识和数值计算能力。

对于点位加工或几何形状不太复杂的零件，数控编程计算较简单，程序段不多，手工编程即可实现。

自动编程用计算机把人们输入的零件图纸信息改写成数控机床能执行的数控加工程序，就是说数控编程的大部分工作有计算机来实现。

工件坐标系的确定该零件为回转型零件，编程原点可直接设在零件的端面中心处。

数值的计算该零件的结构比较规则，所有的尺寸均可用口算得知，无需进行复杂的计算，也无需在中进行查找。

零件的加工程序清单第次装夹程序外圆车刀麻花钻镗刀外圆车刀外圆车刀第二次装夹外圆车刀镗刀外圆车刀滚花轮实体造型致谢本人在毕业课题的设计中，学习了不少的新知识，既体会到了学习的重要性，也体会到了同时了解到了知道的重要性，刚踏入社会的我感谢学校具远瞻的规划与教育，给予我良好的学习环境，让我在学校之时就理论和实践相结合，打下了坚固的理论和实践基础，为我们在进入工作环境创造了良好的基础，并提供给我对学业及个人生涯发展的多元信息，帮助我们茁壮的成长。

感谢院系领导对我的关怀和重视，使我学得出色的专业知识，也让我得以发挥自己的特长，感悟到人生的意义，领会到素质拓展的重要性，也让我找到人生的价值。

感谢三年来陪伴我们学习与生活的恩师，感谢您们对我精心的教育，感谢您们没使我的学习变成劳作而成为种快乐感谢您们让我明白自身的价值感谢您们帮助我发现了自己的专长，而且让我把事情做得更好。

感谢您们容忍我的任性与，不仅教会了我知识，更教会了我如何做事，如何做人。

特别感谢恩师的谆谆教导，他的悉心指导与斧正，对于论文架构之启迪，及其内容的细心斟酌与指导，倍极辛劳。

参考文献吴国华，金属切削机床第二版，北京机械工业出版社，余英良，数控加工编程及操作北京高等教育出版社，陆剑中孙家宁金属切削原理与刀具北京机械工业出版社，杨可桢，机械设计基础。

高等教育出版社，。

附录附表机械加工工艺过程卡片常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称钻套零件名称钻套材料牌号毛坯种类棒料毛坯外形尺寸备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时制作毛坯将棒料剪成长机加车间剪料机车削车左端机加车间数控车车削车右端机加车间数控车热处理热处理，发蓝处理热处理车间铣削铣平面机加车间铣床磨削磨削表面粗糙度为的表面机加车间磨床编制审核批准共页第