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1、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。前言数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术

2、及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分，其核心技术是数控技术。数控技术是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术产物

3、。它的出现及所带来的巨大效益，已引起了世界各国科技与工业界的普遍重视。目前，随着过内数控机床用量的剧增，急需培养一大批能够熟练掌握现代数控机床编程、操作和维护的应用型高级技术人才。同时，为贯彻全国人才工作会议精神，加快高技能人才培养，适应21世纪对从业人员专业知识的要求，教育部选择了一些重要专业，进行“全国高等职业教育国家规划教材”的编写工作。从20世纪70年代开始，数控技术在车、铣、钻、镗、磨、齿轮加工、电加工等领域全面开展，数控加工中心在上海、北京研制成功。但由于电子元器件的质量和制造工艺水平差，致使数控系统的可靠性、稳定性未得到解决，因此不能广泛推广。直到20世纪80 年代，我国先后从日

4、本、美国等国家引进了一些先进的数控系统和直流伺服电动机、直流主轴电动机技术，并进行了商品化生产。这些系统可靠性高、稳定性好、功能齐全，推动了我国数控机床的发展，是我国数控机床在质量、性能及水平上有了一个飞跃。到1985年，我国数控机床的品种累计达到80多种，进入了实用阶段。1986年至1990年期间是我国数控机床大发展的时期。在此期间，通过实施国家重点科技攻关项目“柔性制造系统技术及设备开发研究”及重点科技开发项目“数控机床引进技术消化吸收”，推动了我国数控机床的发展。目前，在数控领域中，我国和先进的工业国之间还存在着一定的差距。我国数控机床的生产还远远满足不了国内生产的需要，更不能满足出口的

5、要求。随着我国加入WTO，并将成为世界制造中心，各行各业对数控机床的需求将会很大，数控机床也必然在国家建设中发挥更大的作用。本设计在编写过程中得到许多老师和同学的支持与帮助，傅晓庆老师和徐利云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。目录一、零件图工艺分析1、数控加工工艺特12、确定加工方法23、工艺设备的选择34、零件的安装45、选择夹具56、刀具的选择67、切削用量的选择78、对刀点与换刀点的确定89、工序与工步的划分910、加工路线的确定10二、加工工序的设计1、确定工件坐标系112、工

6、件的装夹方式123、加工刀具的选择134、工艺路线145、加工程序156、加工工序卡片167、加工中的难点与解决方案17设计说明书1、数控加工工艺特：工艺规程是工人在加工时的指导性文件。由于普通车床受控于操作工人，因此，在普通车床上用的工艺规程实际上只是一个工艺过程卡，车床的 切削用量、走刀路线、工序的工步等往往都是操作工人自行选定。数控车床加工的程序是数控车床的指令性文件。数控车床受控于程序指令，加工的全过程都是按程序指令自动进行的。因此，数控车床加工程序与普通车床工艺规程有较大差别，涉及的内容也较广。数控车床加工程序不仅要包括零件的工艺过程，而且还要包括切削用量，走到路线，刀具尺寸以及车床

7、的运动过程。因此，要求编程人员对数控车床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法都要非常熟悉。工艺方案的好坏不仅会影响车床效率的发挥，而且将直接影响到零件的加工质量。无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定将该方案，选择合适的刀具，确定加工余量。在编程中对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。因此程序编程中的工艺分析是一项很重要的工作。在普通机床上加工零件时，是用工艺规程或工艺卡片来规定每道工序的操作程序，操作者按工艺卡上规定的程序加工零件。而在数控机床上加工零件时，要把被加工的全部工艺过程、工艺参数和位移数据编织成程序，并以数

8、字信息的形式记录在控制介质（如穿孔纸带，磁盘等）上，用它控制机床加工。由此可见，数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。1）工序的内容复杂。这是由于数控机床比普通机床价格贵，若只加工简单工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至在普通机床上难以完成的工序。2）工步的安排更为详尽。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及加工路线的确定问题，在编程数控机床加工工艺时却不能忽略。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：

9、（1）外圆表面：粗车半精车精车（2）外螺纹：在精车的外圆表面分数次进给加3、 工艺设备的选择（1）机床的选择机床选择的原则： 要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。 有利于提高生产率。 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CJK6132数控车床。（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。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

10、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。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。

11、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：刚性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及热变形小；互换性好，便于快速换刀；寿命高，切削性能稳定、可靠；刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；刀具应能可靠地断屑或卷屑， 以利于切屑的排除；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。根据零件的外形结构，加工需要如下刀具：外圆车刀、外切槽刀、外螺纹刀。数控加工刀具卡片：序号 1 2 3