南师
题 目：系 部：专 业：年 级：姓 名：学 号：指导教师：时 间：范大学新联学院
课程设计
典型轴类零件的编程与加工 机械工程系 数控技术 2010 2012年12月30日
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目 录
一： 前言 ............................................................................................................................................ 2 二： 零件的数控工艺分析 ............................................................................................................... 3 2.1 零件图的分析 ............................................................................................................................... 3 2.2 加工方案的制定 ........................................................................................................................... 3 2.3 装夹方案的制定 ........................................................................................................................... 3 2.4 加工路线的制定 ........................................................................................................................... 4 2.5 刀具的选择… .....................................................................................................................................................5 2.6切削用量的选择……………………………………………………………………………………… …….….6
2.7 工序卡片和刀具卡片的制作……………………………………………………………………………….….7
三： 数控加工程序的编制 ............................................................................................................... 8 3.1 工件坐标系的设置 ....................................................................................................................... 8 3.2 对刀方法和设置 ........................................................................................................................... 8 3.3 数值计算 ....................................................................................................................................... 9 3.4 编制程序 ..................................................................................................................................... 10 四： 试切削过程和结果 ................................................................................................................. 13 4.1毛坯的准备 .................................................................................................................................. 13 4.2 试切削过程 ................................................................................................................................. 14 4.3 零件的尺寸检测 ................................................................................................................................................. 17 五： 总结 .......................................................................................................................................... 18
参考文献 ............................................................................................................................................ 19
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一 前言
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主题。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，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，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。
数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点（cutterlocationpoint简称CL点）。刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。
轴，支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。根据轴线形状的不同，轴可以分为曲轴和直轴两类。根据轴的承载情况，又可分为：①转轴，工作时既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的轴等。②心轴，用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。③传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。轴的材料主要采用碳素钢或合金钢，也可采用球墨铸铁或合金铸铁等。轴的工作能力一般取决于强度和刚度，转速高时还取决于振动稳定性。
轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸，为轴设计的重要步骤。它由轴上安装零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式，载荷的性质、方向、大小及分布情况，轴承的类型与尺寸，轴的毛坯、制造和装配工艺、安装及运输，对轴的变形等因素有关。设计者可根据轴的具体要求进行设计，必要时可做几个方案进行比较，以便选出最佳设计方案，以下是一般轴结构设计原则： 1、节约材料，减轻重量，尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面形状； 2、易于轴上零件精确定位、稳固、装配、拆卸和调整； 3、采用各种减少应力集中和提高强度的结构措施； 4、便于加工制造和保证精度。
数控编程课程设计是我们数控技术专业在学习完本科大纲要求的“数控编程”“工艺设计”及数控仿真系统加工软件后进行的一次综合性课程设计。本课程设计的目的在于通过编程，并在数控加工仿真软件中进行仿真，使我们熟悉数控车床和数控铣床编程流程。当然，由于水平有限，在设计中难免有很多纰漏，恳请老师指正。
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2013年1月
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二． 零件的数控工艺分析
2.1 零件图的分析：
图1零件图
该零件表面由圆柱、圆锥、凹圆弧以及圆球表面组成，如图A。其中多个直径尺寸精度有较严格的要求、表面粗糙度如图所示。尺寸标注完整，轮廓描述清楚，零件材料为45#钢，无热处理和硬度要求，毛坯件选φ40mm的棒料，长度为108mm。
2.2工艺方案：
通过上述分析，采取以下几点加工工艺方案： 1）.通过图样上给定的几个公差等级要求较高的尺寸
?0.033φ340 φ380-0.025 φ230-0.029
因其要求精度较高，故编程时采取中间值，以保证工件的合格率；
2）.在外轮廓上，有M30x2的螺纹，选刀时要选合适的刀尖圆弧半径才能车出合格的螺纹；
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2.3.装夹方案：
确定坯件轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准，左端采用三爪自定心卡盘定心
夹紧：
图 2 三爪卡盘
1） 第一次装夹时夹持工件外圆，留出足够可加工毛坯的长度；
2）第二次装夹时夹持φ34外圆，以φ38外圆左端面顶住卡盘端面做轴向定位； 2.4．加工路线的制定：
加工顺序遵循先大后小、先粗后精、由右至左的原则进行，具体加工过程： 1）：普车加工零件毛坯，保证轴向尺寸，预钻中心孔，打φ20x30底孔； 2）：车φ34、φ38外圆，镗φ23内孔；
3）：车R8球面，圆锥面，R5凹圆弧，M30外圆，圆锥面； 4）：车螺纹退刀槽； 5）：车螺纹。
GSK928TC具有粗车循环和车螺纹循环的功能，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自行确定其进给路线，因此该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线，但精车的进给路线需要人为确定，对刀原点在工件右端面中心。
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数控机床轴类零件加工工艺课程设计样本
