毕业论文(设计)：典型零件加工工艺设计及加工

第三章 、数控车削加工的对刀

3.1. 对刀的概念

往需要几把不同的刀具，而每把刀具在安装时是根据数控车床装刀要求安放的，当它们转至切削位置时，其刀尖所处的位置各不相同。但是数控系统要求在加工一个零件时，无论使用哪一把刀具，其刀尖位置在切削前均应处于同一点，否则，零件加工程序就缺少一个共同的基准点。为使零件加工程序不受刀具安装位置而给切削带来影响，必须在加工程序执行前，调整每把刀的刀尖位置，使刀架转位后，每把刀的刀尖位置都重合在同一点，这一过程称为数控车床的对刀。

（1）刀位点

刀位点是刀具的基准点，一般是刀具上的一点。尖形车刀的刀位点为假想刀尖点，圆形车刀的刀位点为圆弧中心，钻头的刀位点为钻尖，平底立铣刀的刀位点为端面中心，球头铣刀的刀位点为球心。数控系统控制刀具的运动轨迹，就是控制刀位点的运动轨迹。刀具的轨迹是由一系列有序的的刀位点位置和连接这些位置点的直线或圆弧组成的。

（2）起刀点

起刀点是刀具相对工件运动的起点，即加工程序开始时刀具刀尖点的起始位置，经常也将它做为加工程序运行的终点。

（3）对刀点与对刀

对刀点是用来确定刀具与工件的相对位置关系的点，是确定工件坐标系与机床坐标系的关系的点。对刀就是将刀具的刀位点置于对刀点上，以建立工件坐标系。

（4）对刀基准点

对刀时确定对刀点的位置所依据的基准。该基准可以是点、线或面。对刀基准点一般设置在工件上（定位基准或测量基准）或夹具上（夹具元件设置的起始点）或机床上。

（5）对刀参考点

是代表刀架、刀台或刀盘在机床坐标系内位置的参考点，即CRT显示的机床坐标系中坐标值的点，也叫做刀架中心或刀具参考点。可以利用此坐标值进行对刀操作。数控加工中回参考点时应该使刀架中心与机床参考点重合。

（6）换刀点

数控加工程序中指定用于换刀的位置点。在数控加工中，需要经常换刀，所以在加工程序中要设置换刀点。换刀点的位置应该避免与工件、夹具和机床发生干涉。普通数控车床的换刀点由编程指定，通常将其与对刀点重合。车削中心的换刀点一般为一固定点。不能将换刀点与对刀点混为一谈。

3.2. 对刀点或对刀基准点的一般原则

对刀点或对刀基准点可以设置在被加工工件上，也可以设置在与零件定位基准有关联尺寸的夹具的某一位置上，也可以设置在机床三爪卡盘的前端面上。选择原则如下：

（1）对刀点的位置容易确定；

（2）能够方便换刀，以便与换刀点重合； （3）对刀点应与工件坐标系原点重合；

（4）批量加工时，为使得一次对刀可以加工一批工件，对刀点应该选取在定位元件的起始基准上，并将编程原点与定位基准重合，以便直接按照定位基准对刀。

第四章 、加工工艺规程设计

4.1.加工顺序的安排

制定工艺路线的出发点应当是使零件的几何形状.尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证.在生产纲领已确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能机床配以专用工装夹具,并尽量使工序集中来提高生产率.除此之外,还应当考虑经济效益用以降低成本,提高效益.。

A.工艺路线

1.先加工零件左端。棒料伸出卡盘外约65mm，找正后夹紧。 2.把直径20mm锥柄麻花钻装入尾座，移动尾座是麻花钻切削刃接近端面后锁紧，主轴转速500r/min，手动移动尾座，钻直径20mm的底孔。

3.用1号刀，采用G71进行零件左端部分的轮廓循环粗加工。 4.用1号刀，采用G70进行零件的左端部分的轮廓精加工。 5.用4号刀镗直径22mm的内孔并倒角。

6.卸下工件，用铜皮包住已加工过直径32mm的外圆，跳头使零件上直径32~38台阶端面与卡盘端面紧密接触后夹紧，准备加工零件的右端。

7.手动车端面控制零件总长，也可采用G94端面切削循环。 8.用1号刀，采用G71进行零件的右端粗加工循环。 9.用1号刀，采用G70进行零件的右端的精加工循环。 10.用2号刀，才用G75进行的槽切削循环。 11.用3号刀，采用G92进行螺纹的切削循环。 B.加工方案分析

以上方案是合理的,是通过仔细考虑(零件加工的技术要求,装夹次数,加工先后)以及可能采取的加工手段之后,开加工的,符合先粗后精的原则,集中体现工序集中的原则.由于零件的加工精度要求较高,减少了装夹次数,能够减少装夹误差,使加工精度大大提高。

4.2.装夹方式

零件没有较高的同轴度要求。因此采用三爪自定心卡盘装卡。零件右端为圆弧面不易装夹，所以应先加工左端，Φ32表面可以作为掉头装夹表面。

1 )装卡零件毛坯外露65mm。

2 )加工时，以毛坯的轴线为基准，左端用三爪自定心卡盘定心夹紧。精加工时，以￠220+0.052的内孔面轴线为基准，采用顶尖夹紧。

3 )再调头装夹，将装卡零件毛坯外露>53mm。

4.3.定位基准的选择

零件各表面的加工顺序,在很到程度上与各工序定位基准的选择有关,因为各阶段开始总是先加工定位基准面,即先行工序必须为后续工序准备好定位基准,同时采用一定压锅措施来保证定位精度,倒角锥面作为定位基准而准备条件的,因为主轴调质后会变形,在加工孔口倒角时,不仅要车端面,而且要车内孔,使尾座上的顶尖与倒角锥面无论在外缘上或内边缘上部能准确定位。

轴类零件的定位基准,最常见的为两中心孔,因为轴类零件各外圆表面,锥孔,螺纹表面的同轴度,以及端面对旋转轴线的垂直度,均与主轴的轴线有关,而这些表面的设计基准都是轴的轴线,若用两中心孔定位,就能符合基准重合的原则,而且,用中心孔作定位基准,能够最大限度的在一次装夹中加工出多个外圆和端面,这也符合基准统一的原则,所以,只要有可能,就应尽量采用中心孔作轴加工的定位基准。

主轴的工艺过程中,半精车,精车,粗磨和精磨各部外圆和端面,车螺纹等工序,都是以中心孔作定位基准,在加工过程中,作为定位基准的中心孔,因钻出通孔而消失,为了在通孔加工之后还能使用中心孔作定位基准,故采用带有中心孔的锥套心轴。

精加工主轴外圆也可用外圆本身来定位,即安装工件时以支承轴颈表面来定位,找正.这时可用拆卸式锥套心轴,心轴和锥套的锥面与工件锥孔有很少间隙,心轴靠螺母和垫圈压紧在主轴的端面上,心轴安装机床前后顶尖上后,按工件支承轴颈找正,主轴大端锥孔磨削应以主轴颈为定位基面,主轴颈是主轴的装配几面。也是测量基面,这样三重基面重合就不会产生定位误差,保证了锥孔相对与主轴颈的同轴度要求。