畢業(yè)論文軸套的數(shù)控加工及編程.pdf

太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 1 摘 要 結(jié)合本零件分析，本課題零件是軸套類零件，分為兩部分，首先加工軸，用三爪 卡盤對零件毛坯進行裝夾，查數(shù)控刀具表選取合適的數(shù)控車刀，對零件進行粗車，加 工時可用 G73 指令將零件加工出圖紙要求的輪廓，并留有一定的加工余量，然后對零 件的外形輪廓進行精車，保證重要的加工表面的精度，用切槽刀加工出螺紋的退刀槽 4X2，用 60螺紋刀加工外螺紋，用 45車刀對零件倒角，最后對零件進行磨削。 第二步加工套類零件，粗加工套類零件的外表面，留一定的加工余量。用尾座的 18 鉆頭鉆孔，用數(shù)控鏜刀加工內(nèi)圓，加工時留有一定的加工余量，用 G33 指令加工 內(nèi)螺紋，用鏜刀加工30 的階梯孔，用 45車刀對零件倒角。通過數(shù)控加工程序的運 行，可自動完成內(nèi)外圓柱面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進行車 槽、鉆孔、擴孔、鏜孔等工作。本課題的精度要求高，加工要粗精加工分開，提高零 件精度，查表知： “孔的直徑尺寸精度一般為 IT7，精密軸套取 IT6。 ” 關(guān)鍵字：關(guān)鍵字： 制造業(yè)數(shù)控技術(shù)精加工 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 2 目錄目錄 第一章第一章 緒緒 論論4 1 1、數(shù)控技術(shù)是數(shù)字化制造和制造自動化的核心技術(shù)支持、數(shù)控技術(shù)是數(shù)字化制造和制造自動化的核心技術(shù)支持 4 2 2、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展的幾個主要階段、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展的幾個主要階段.4 3 3、數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展、數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展.5 第二章第二章 零件的分析零件的分析8 第三章第三章 選擇設備選擇設備8 1.1.機床的選擇機床的選擇.8 2.2.夾具的選擇夾具的選擇.10 第四章第四章 切削用量確定切削用量確定10 1. 背吃刀量背吃刀量 ap 的選擇的選擇. 10 2. 主軸轉(zhuǎn)速的選擇主軸轉(zhuǎn)速的選擇11 3. 進給速度進給速度 Vf 的選擇的選擇11 第五章第五章 軸零件的加工軸零件的加工11 1.1.軸的工藝分析軸的工藝分析.11 2.2.數(shù)控加工刀具的選擇數(shù)控加工刀具的選擇.12 3.3.數(shù)控加工工藝卡、刀具卡的選擇數(shù)控加工工藝卡、刀具卡的選擇.13 4.4.數(shù)控加工刀具卡片數(shù)控加工刀具卡片.13 5.5.數(shù)控加工路線圖數(shù)控加工路線圖.14 6.6.數(shù)控加工程序數(shù)控加工程序.15 第六章第六章 軸套零件的加工軸套零件的加工17 1.1.軸套的工藝分析軸套的工藝分析.17 2.2.軸套加工工藝卡、刀具卡軸套加工工藝卡、刀具卡.18 3.3.數(shù)控加工刀具卡片數(shù)控加工刀具卡片.18 4.4.數(shù)控加工刀具的選擇數(shù)控加工刀具的選擇.19 5.5.加工刀具路線圖加工刀具路線圖.19 6.6.零件軸套的編程零件軸套的編程.20 第七章第七章 程序的調(diào)試和加工程序的調(diào)試和加工23 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 3 第八章第八章 設計小結(jié)設計小結(jié)24 致致謝詞謝詞25 參考文獻參考文獻26 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 4 第一章緒 論 1、數(shù)控技術(shù)是數(shù)字化制造和制造自動化的核心技術(shù)支持 科學技術(shù)和社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，機械制造技術(shù)發(fā)生了深刻的變化，機械產(chǎn)品的 結(jié)構(gòu)越來越合理，其性能、精度和效率日趨提高，因此對加工機械產(chǎn)品的生產(chǎn)設備提 出了三高（高性能、高精度和高自動化）的要求。 在機械產(chǎn)品中，單件和小批量產(chǎn)品占到 70%80%。由于這類產(chǎn)品的生產(chǎn)批量小、 品種多，一般都采用通用機床加工。當產(chǎn)品改型時，加工所用的機床與工藝裝備均需 作相應的變換和調(diào)整，而且通用機床的自動化程度不高，基本上由人工操作，難于提 高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量。 要實現(xiàn)這類產(chǎn)品的自動化成為機械制造業(yè)中長期未能解 決的難題。 大批大量生產(chǎn)的產(chǎn)品，如汽車、摩托車、家用電器等零件，為了解決高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的 問題，多采用專用機床、組合機床、專用自動化機床以及專用自動生產(chǎn)線和自動化車 間進行生產(chǎn)。但是應用這些專用生產(chǎn)設備，生產(chǎn)周期長，產(chǎn)品改型不易，因而使新產(chǎn) 品的開發(fā)周期增長，生產(chǎn)設備使用的柔性很差。 現(xiàn)代機械產(chǎn)品的一些關(guān)鍵零部件，如在造船、航天、航空、機床及國防部門的產(chǎn) 品零件，往往都精度復雜、加工批量小、改型頻繁，顯然不能在專用機床或組合機床 上加工。而借助靠模和仿行機床，或者借助劃線和樣板用手工操作的方法來加工，加 工精度和生產(chǎn)效率受到很大限制。特別對空間的復雜曲線曲面，在普通機床上根本無 法實現(xiàn)。 數(shù)控機床的研制始于 20 世紀 40 年代末。1952 年美國 PARSONS 公司與麻省理工 學院（MIT）合作研制了第一臺三坐標立式數(shù)控銑床。該機床的研制成功是機械制造 行業(yè)中一次技術(shù)革新，使機械制造業(yè)的發(fā)展進入了一個新的階段。 2、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展的幾個主要階段 數(shù)控機床產(chǎn)生后隨著微電子技術(shù)和計算機的發(fā)展 1952 年至 1959 年：第一代數(shù)控系統(tǒng)，采用電子管元件。 20 世紀 60 年代前期：第二代數(shù)控系統(tǒng)，采用晶體管元件。 20 世紀 60 年代后期：第三代數(shù)控系統(tǒng)，采用集成電路。 20 世紀 70 年代前期： 第四代數(shù)控系統(tǒng)， 采用大規(guī)模集成電路和小型通用計算機。 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 5 20 世紀 70 年代后期開始：第五代數(shù)控系統(tǒng)，采用微處理器和微型計算機。 數(shù)控機床經(jīng)歷的 5 個時代可以分為 2 個階段。第一、二、三代數(shù)控系統(tǒng)主要由電 器的硬件和連線組成，所以稱之為接線邏輯數(shù)控系統(tǒng)（Wired Logic NC）或硬數(shù)控系 統(tǒng)。它的特點是具有很多的硬件電路和連接接點，電路復雜，可靠性不好，這是數(shù)控 系統(tǒng)發(fā)展的第一階段。第四、五兩代數(shù)控系統(tǒng)主要是由計算機硬件和軟件組成，所以 稱之為 CNC 系統(tǒng)。 它的特點是控制和運行主要由軟件來完成， 容易擴大功能、 柔性好、 可靠性高，因此也稱為軟數(shù)控系統(tǒng)。 我國數(shù)控技術(shù)起步于 1958 年，近 50 年的發(fā)展歷程大致可分為 3 個階段：第一階 段從 1958 年到 1979 年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國外的技術(shù)封鎖和我國 的基礎條件的限制， 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。 第二階段是在國家的 “六五” 、 “七五” 期間以及“八五”的前期，即引進技術(shù)，消化吸收，初步建立起國產(chǎn)化體系階段。 。 第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間，即實施產(chǎn)業(yè)化的研究，進入市 場競爭階段。在此階段，我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實質(zhì)性進步。在“九五” 末期，國產(chǎn)數(shù)控機床的國內(nèi)市場占有率達 50%，配國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達到了 10%。 3、數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展 隨著先進生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，要求現(xiàn)代數(shù)控機床向高速度、高精度、高可靠性、 智能化和更完善的功能方向發(fā)展。 （1） 高速度、高精度化 高速化指數(shù)控機床的高速切削和高速插補進給，目標是在保證加工精度的前提下，提 高加工速度。這不僅要求數(shù)控系統(tǒng)的處理速度快，同時還要求數(shù)控機床具有大功率和 大轉(zhuǎn)矩的高速主軸、高速進給電動機、高性能的刀具、穩(wěn)定的高頻動態(tài)剛度。 高精度包括高進給分辨率、高定位精度和重復定位精度、高動態(tài)剛度、高性能閉 環(huán)交流數(shù)字伺服系統(tǒng)等。 數(shù)控機床由于裝備有新型的數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)，使機床的分辨率和進給速度達到 0.1m(24mmin)，lm(100240mmin)，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)逐步由 16 位 CPU 過渡 到 32 位 CPU。日本產(chǎn)的 FANUCl5 系統(tǒng)開發(fā)出 64 位 CPU 系統(tǒng)，能達到最小移動單位 0.1m 時，最大進給速度為 100mmin。FANUCl6 和 FANUCl8 采用簡化與減少控制基 本指令的 RISC(Reduced Instruction Set Computer)精簡指令計算機，能進行更高 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 6 速度的數(shù)據(jù)處理，使一個程序段的處理時間縮短到 0.5ms，連續(xù) lmm 移動指令的最大 進給速度可達到 120mmin。 本交流伺服電動機已裝上每轉(zhuǎn)可產(chǎn)生 100 萬個脈沖的 內(nèi)藏位置檢測器，其位置檢測精度可達到 0.01mm脈沖及在位置伺服系統(tǒng)中采用前 饋控制與非線性控制等方法。補償技術(shù)方面，除采用齒隙補償、絲杠螺距誤差補償、 刀具補償?shù)燃夹g(shù)外，還開發(fā)了熱補償技術(shù)，減少由熱變形引起的加工誤差。 （2）“開放式” 要求新一代數(shù)控機床的控制系統(tǒng)是一種開放式、模塊化的體系結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)的構(gòu)成 要素應是模塊化的，同時各模塊之間的接口必須是標準化的； 系統(tǒng)的軟件、硬件構(gòu) 造應是“透明的”、“可移植的”； 系統(tǒng)應具有“連續(xù)升級”的能力。為滿足現(xiàn)代 機械加工的多樣化需求，新一代數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)更趨向于“開放式”：機床結(jié)構(gòu)按 模塊化、系列化原則進行設計與制造，以便縮短供貨周期，最大限度滿足用戶的工藝 需求。數(shù)控機床的很多部件的質(zhì)量指標不斷提高，品種規(guī)格逐漸增加、機電一體化內(nèi) 容更加豐富，因此專門為數(shù)控機床配套的各種功能部件已完全商品化。 （3）智能化 所謂智能化數(shù)控系統(tǒng)，是指具有擬人智能特征，智能數(shù)控系統(tǒng)通過對影響加工精 度和效率的物理量進行檢測、建模、提取特征、自動感知加工系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)及外部 環(huán)境，快速做出實現(xiàn)最佳目標的智能決策，對進給速度、切削深度、坐標移動、主軸 轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)進行實時控制，使機床的加工過程處于最佳狀態(tài)。 1）在數(shù)控系統(tǒng)中引進自適應控制技術(shù)。數(shù)控機床中因工件毛坯余量不勻、材 料硬度不一致、刀具磨損、工件變形、潤滑或冷卻液等因素的變化將直接或間接影響 加工效果。自適應控制是在加工過程中不斷檢查某些能代表加工狀態(tài)的參數(shù)，如切削 力、切削溫度等，通過評價函數(shù)計算和最佳化處理，對主軸轉(zhuǎn)速、刀具(或工作臺) 進給速度等切削用量參數(shù)進行校正，使數(shù)控機床能夠始終在最佳的切削狀態(tài)下工作。 2）設置故障自診斷功能。數(shù)控機床工作過程中出現(xiàn)故障時，控制系統(tǒng)能自動 診斷，并立即采取措施排除故障，以適應長時間在無人環(huán)境下的正常運行要求。 3）具有人機對話自動編程功能?？梢园炎詣泳幊虣C具有的功能，裝入數(shù)控系 統(tǒng)，使零件的程序編制工作可以在數(shù)控系統(tǒng)上在線進行，用人機對話方式，通過 CRT 彩色顯示和手動操作鍵盤的配合，實現(xiàn)程序的輸入、編輯和修改，并在數(shù)控系統(tǒng)中建 立切削用量專家系統(tǒng)，從而達到提高編程效率和降低操作人員技術(shù)水平的要求。 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 7 4）應用圖像識別和聲控技術(shù)。由機床自己辨別圖樣，并自動地進行數(shù)控加工的 智能化技術(shù)和根據(jù)人的語言聲音對數(shù)控機床進行自動控制的智能化技術(shù)。 （4）復合化 復合化加工，即在一臺機床上工件一次裝夾便可以完成多工種、多工序的加工， 通過減少裝卸刀具、裝卸工件、調(diào)整機床的輔助時間，實現(xiàn)機多能，最大限度提高 機床的開機率和利用率。60 年代初期，在一般數(shù)控機床的基礎上開發(fā)了數(shù)控加工中 心（MC） ，即自備刀庫的自動換刀數(shù)控機床。在加工中心機床上，工件一次裝夾后， 機床的機械手可自動更換刀具，連續(xù)地對工件的各加工面進行多種工序加工。目前加 工中心的刀庫容量可多達 120 把左右，自動換刀裝置的換刀時間為 l2s。加工中心 中除了鏜銑類加工中心和車削類車削中心外，還出現(xiàn)了集成型車/銑加工中心、自動 更換電極的電火花加工中心，帶有自動更換砂輪裝置的內(nèi)圓磨削加工中心等。 隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，打破了原有機械分類的工藝性能界限，出現(xiàn)了相互兼容、 擴大工藝范圍的趨勢。復合加工技術(shù)不僅是加工中心、車削中心等在同類技術(shù)領(lǐng)域內(nèi) 的復合，而且正向不同類技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的復合發(fā)展。 多軸同時聯(lián)動移動，是衡量數(shù)控系統(tǒng)的重要指標，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的控制軸數(shù) 可多達 16 軸，同時聯(lián)動軸數(shù)已達到 6 軸。高檔次的數(shù)控系統(tǒng)，還增加了自動上下料 的軸控制功能，有的在 PLC 里增加位置控制功能，以補充軸控制數(shù)的不足，這將會進 一步擴大數(shù)控機床的工藝范圍。 （5）高可靠性 高可靠性的數(shù)控系統(tǒng)是提高數(shù)控機床可靠性的關(guān)鍵。選用高質(zhì)量的印制電路 和元器件，對元器件進行嚴格地篩選，建立穩(wěn)定的制造工藝及產(chǎn)品性能測試等一整套 質(zhì)量保證體系。在新型的數(shù)控系統(tǒng)中采用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路實現(xiàn)三維高密度 插裝技術(shù)， 進一步地把典型的硬件結(jié)構(gòu)集成化， 做成專用芯片， 提高了系統(tǒng)的可靠性。 現(xiàn)代數(shù)控機床均采用 CNC 系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)的硬件由多種功能模塊制成，對于 不同功能的模塊可根據(jù)機床數(shù)控功能的需要選用，并可自行擴展，組成滿意的數(shù)控系 統(tǒng)。在 CNC 系統(tǒng)中，只要改變下軟件或控制程序，就能制成適應各類機床不同要求 的數(shù)控系統(tǒng)。 現(xiàn)代數(shù)控機床都裝備有各種類型的監(jiān)控、檢測裝置，以及具有故障自動診斷與保 護功能。能夠?qū)ぜ偷毒哌M行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)工件超差，刀具磨損、破裂，能及時報警， 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 8 給予補償，或?qū)Φ毒哌M行調(diào)換，具有故障預報和自恢復功能，保證數(shù)控機床長期可靠 地工作。數(shù)控系統(tǒng)一般能夠?qū)浖?、硬件進行故障自診斷，能自動顯示故障部位及類 型，以便快速排除故障。此外系統(tǒng)中注意增強保護功能，如行程范圍保護功能、斷電 保護功能等，以避免損壞機床和工件的報廢。 （6）多種插補功能 數(shù)控機床除具有直線插補、圓弧插補功能外，有的還具有樣條插補、漸開線插補、螺 旋插補、極坐標插補、指數(shù)曲線插補、圓柱插補、假想坐標插補等。 第二章零件的分析 零件的工藝分析 圖 2-1 配合零件的俯視圖 根據(jù)零件圖 2-1，對零件寸分析，由于該軸的外形輪廓屬于配合面，所以表面粗 糙度要求為 Ra 為 1.6；該軸對第二個和第三個臺階的尺寸要求較高，所以采用現(xiàn)粗 車，在精車。該套的外表面的粗糙度要求為 Ra 為 1.6；確定該套要保證的尺寸是 39、30 的尺寸和長度為 30 的尺寸；39 和內(nèi)孔的同軸度為0.027。 第三章選擇設備 1.機床的選擇 本課題零件是組合零件，分為兩部分。第一部分是軸類零件，由三個階臺面、直 槽及螺紋構(gòu)成。第二部分套類零件由外圓，內(nèi)孔，內(nèi)槽，內(nèi)螺紋組成。其主要特點是 內(nèi)外圓柱面和相關(guān)端面間的形狀，精度要求高，根據(jù)以上的加工情況可選用 CK6150 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 9 的 FANUC-0iT 數(shù)控車床對零件進行加工。如圖 3-1、3-2 所示。 3-1數(shù)控車床 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 10 3-2 FANUC-0iT 面板 2.夾具的選擇 三爪卡盤是數(shù)控車削加工時夾緊工件的重要工具，內(nèi)孔加工時以外圓定位，用三 爪自動定心卡盤夾緊。加工外輪廓時，為保證一次安裝加工出全部外輪廓，需要設一 圓錐心軸裝置，用三爪卡盤夾持心軸左端，心軸右端留有中心孔并用尾座頂尖頂緊以 提高工藝系統(tǒng)的剛性。在零件調(diào)頭夾持加工內(nèi)圓尺寸30 時，為了防止39 已加工 表面不被三爪自定義卡盤夾傷表面，用銅皮包住此外圓表面再進行夾緊。 第四章切削用量確定 合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應考慮 經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效 率、 經(jīng)濟性和加工成本。 具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書切削用量手冊， 并結(jié)合經(jīng)驗而定。 1. 背吃刀量 ap 的選擇 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 11 輪廓粗車時選 ap=2mm 左右，精車 ap=0.25mm；螺紋粗車時 ap=0.4mm，精車 ap=0.1mm。 2. 主軸轉(zhuǎn)速的選擇 主軸轉(zhuǎn)速 n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度 v 來選定。車直線時，查表可以 選擇切削速度，然后利用公式計算主軸轉(zhuǎn)速 n，計算公式為：n=1000v/d 確定主軸 轉(zhuǎn)速 n=600r/min、精車主軸轉(zhuǎn)速 n=800r/min。車螺紋時，利用公式計算主軸轉(zhuǎn)速 n=320r/min。 3. 進給速度 Vf 的選擇 Vf 應根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇，粗加 工時，在工藝系統(tǒng)剛性和機床功率允許的情況下，盡可能取較大的背吃刀量，以減少 進給次數(shù)；精加工時，為保證零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取 0.l0.4 mm 較 為合適。根據(jù)查表和實際經(jīng)驗，粗車時選擇 0.2mm/r；精車時選擇 0.05mm/r。 第五章軸零件的加工 1.軸的工藝分析 零件圖如下： 圖 2 軸類零件 該零件為軸類零件。表面由外圓柱面、階梯外圓面、退刀槽及螺紋等表面組成， 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 12 其中39，30 這兩個直徑尺寸有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求。表面粗糙度 要求為 1.6m，為了保證同軸度通常減小切削力和切削熱的影響，粗精加工分開， 使粗加工中的變形在精加工中得到糾正，采用粗車-半精車-精車-粗磨-拋 光，加工時要零件材料為 45 鋼，毛坯尺寸為45X80，切削加工性能較好，無熱處 理和硬度要求。 加工步驟如下： 1 車外圓和端面確定機床坐標原點（對刀） 。 2 裝夾左邊，車右端面并用尾座小鉆頭鉆定位孔，然后用頂尖裝置頂緊。 3 粗車外圓留加工余量 0.20.5mm。將圖紙上尺寸加工至39.5，30.5，20.5。 4 精加工各外圓尺寸，到達圖紙尺寸要求，重點保證30 外圓尺寸。 5 加工退刀槽，槽 42。 6 用 60螺紋刀粗-精加工 M202 的螺紋達到圖紙要求。 7 調(diào)頭裝夾，選用 4mm 的槽刀切斷工件的同時將其右端進行倒角 8 去毛倒刺，檢測工件各項尺寸要求 2.數(shù)控加工刀具的選擇 刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應根據(jù)機床的加工能力、工 件材科的性能、加工工序切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇 總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下， 盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 查閱機械加工常用刀具數(shù)據(jù)選用以下系列刀具： 1）選用 45 o硬質(zhì)合金端面車刀車削端面； 2）選用 95 o外圓粗車刀粗車外圓表面； 3）選用 90 o外圓精車刀精車外圓表面； 4）選用標準中心鉆鉆中心孔； 5）選用15mm 鉆頭鉆15mm 的孔，為后面鏜孔加工做準備； 6）選用 75內(nèi)孔車刀鏜孔； 7）選用 60 o三角內(nèi)螺紋車刀車內(nèi)螺紋； 8）選用 4mm 切槽車刀切斷 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 13 3.數(shù)控加工工藝卡、刀具卡的選擇 表 1 數(shù)控加工工藝卡片 序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車間 O0001三爪自定心卡盤數(shù)控車床 工序 號 工步內(nèi)容 刀具 號 刀具規(guī)則 /mm 主軸轉(zhuǎn)速 (rmin -1) 進給速度 (mmr -1) 背吃刀量 /mm 備注 1車端面T01 450硬質(zhì)合金 端面車刀 6000.32 確 定 機 床 坐標原點 2粗車39mmT02950外圓車刀6000.32自動加工 3粗車30mmT02950外圓車刀6000.31.5自動加工 3 粗車螺紋大徑 20mm T02 950外圓粗車 刀 6000.21.5自動加工 4精車39mmT03900外圓車刀8000.050.02自動加工 5精車30mmT03900外車刀8000.050.02自動加工 6 精車螺紋大徑 20mm T03 900外圓精車 刀 8000.050.02自動加工 7加工退刀槽T044mm 槽刀6000.2手動 8螺紋加工T05600螺紋刀2000.90.1手動 9切斷工件T044mm 槽刀3000.50.5手動 4. 數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號 工序刀具號刀具規(guī)則、 名稱數(shù)量加工表面刀尖角備注 1T01CNMG120408-DM1車端面4545端面車刀 2T02MCLNR2525K121粗車外圓表面9595外圓車刀 3T03MCLNR2525K121精車外圓表面9090外圓精車刀 4T04Q2Q2525R031 車螺紋退刀槽 工件的切斷 4mm 切槽刀 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 14 5T05SWR2525K161車螺紋6060螺紋刀 5.數(shù)控加工路線圖 序 號 工序名稱 及加工程 序號 工藝簡圖工序號及 內(nèi)容 刀具 號 備注 1 車工件右 端面及 39，30 20 1、 車端 面 T01 自動 2、 粗車各 外圓 T02 自動 3、 精車各 外圓 T03 自動 2 車螺紋退 刀槽 4X16 1、 起始點手動 2、定位手動 3、 切退刀 槽 T04 3 車 M20X2 螺紋 螺紋循環(huán) 加工T05 自動 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 15 4 T04切 斷 工件 T01倒角 6.數(shù)控加工程序 O0001 G50 X50 Z50 T0101 M03 S600 G01 X45 Z0 F100 X0 Z50 T0202 M06 G71 U2 R1 G71 P01 Q02 U0.1 W0.2 F90外圓循環(huán)加工 N01 G01 X16 F60 G01 X20 C2 Z-25 X30 C0.5 Z-30.1 X39 N02 Z-40 X100 Z100 T0303 G70 P01 Q02 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 16 G00 X50 Z50 T0404 G01 Z-25 F100切槽 4X2 退刀槽 X16 X50 Z50 T0505 G33 X17 Z-23 L11 P30 F4車 M20X2 螺紋 G00 X50 T0404 M06 G01 Z-40 F60 X0 M30 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 17 第六章 軸套零件的加工 1.軸套的工藝分析 A 該套類零件由外圓柱面，內(nèi)孔，內(nèi)槽，內(nèi)螺紋組成。其主要特點是內(nèi)外圓柱面和 相關(guān)端面間的形狀，同軸度要求高，加工內(nèi)螺紋時要與外螺紋配合進行加工，使其達 到圖紙要求的配合精度。加工時將上道工序切斷的棒料進行裝夾，加工右面的端面， 該棒料是 45鋼，切削加工性能較好，無熱處理。 加工步驟如下： 1、車外圓和端面確定機床坐標原點。 2、車端面并用尾座小鉆頭鉆定位孔，然后用頂尖裝置頂緊。 3、粗車39 外圓，同時留余量 2mm 供精加工，松開頂錐，然后用15 的鉆孔刀 鉆至 30mm 的深度。 4、用內(nèi)孔車刀鏜孔粗加工內(nèi)孔 M20 帶有螺紋的孔,精鏜孔的精加工余量留 1.5mm。 5、用內(nèi)螺紋車刀加工 M20 內(nèi)螺紋，并與軸的外螺紋配合進行加工 6、用 45 o硬質(zhì)合金端面車刀倒角 7、調(diào)頭車削左端面，保證長度為 30 誤差為0.08 8、用內(nèi)孔車刀粗加工內(nèi)孔30 的孔,精鏜孔的精加工余量留 1.5mm。 9、精加工3 的孔，保證配合件間隙在 0.070.13mm 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 18 10、用 45 o硬質(zhì)合金端面車刀倒角 11、去毛倒刺，檢測工件各項尺寸要求 2.軸套加工工藝卡、刀具卡 工藝 序號 程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車間 O0001三爪自定心卡盤數(shù)控車床 工序 號 工步內(nèi)容刀具號 刀具規(guī)則 /mm 主軸轉(zhuǎn)速 (rmin -1) 進給速度 (mmr -1) 背吃刀 量 /mm 備注 1車端面T01 450硬質(zhì)合金 端面車刀 6000.32 確定機床原 點 2 車外圓 39mm T02 950外圓粗車 刀 6000.32加工外表面 3 鉆15 鉆頭 鉆孔 T0315mm 鉆頭6000.3- 鉆孔便于加 工內(nèi)孔 4 粗車內(nèi)孔 20mm T04 內(nèi)切槽刀鏜 孔 6000.31.5 0.20.5 的加 工余量 5 螺紋加工 T05內(nèi)螺紋車刀6000.21.5配合加工 6 車內(nèi)孔 30mm T03內(nèi)槽刀車刀8000.050.01 7倒角T05450端面車刀2000901 3.數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱零件名稱軸套零件圖號 工序刀具號刀具規(guī)則、名稱數(shù)量加工表面刀尖角備注 1T01CNMG120408-DM1車端面45o45o端面車刀 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 19 2T02MCLNR2525K121 粗車外圓表 面 95o95o外圓車刀 3T0315mm 鉆頭1鉆內(nèi)孔 - 4T04S16R-PCLNR091 粗車內(nèi)孔表 面 75o75o內(nèi)孔車刀 o 5T05C16M-Q2SR31車30 內(nèi)孔 6T06SNR0020Q161車內(nèi)螺紋60o 4.數(shù)控加工刀具的選擇 刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應根據(jù)機床的加工能力、工 件材科的性能、加工工序切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇 總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下， 盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 查閱機械加工常用刀具數(shù)據(jù)選用以下系列刀具： 1）選用 45 o硬質(zhì)合金端面車刀車削端面； 2）選用 95 o外圓粗車刀粗車外圓表面； 3）選用15mm 鉆頭鉆15mm 的孔，為后面鏜孔加工做準備； 4）選用 75內(nèi)孔車刀鏜孔； 5）選用 60 o三角內(nèi)螺紋車刀車內(nèi)螺紋； 6）選用 4mm 切槽車刀切斷工件 5. 加工刀具路線圖 9 鉆孔 1、 起始點 自 動 2、定位 自 動 3、鉆孔T03 自 動 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 20 10 車右端 M20X2 螺紋 1 內(nèi)孔循 環(huán)加工起 點 2 確定進 刀和距 離 3 進行內(nèi) 孔的加工 T04 11 加工內(nèi)螺 紋時與螺 栓配合加 工 確定加工 起點和進 給量加工 內(nèi)螺紋 T06 自 動 12 75內(nèi)孔 車刀鏜 孔 1.加工 30 T05 自 動 2、倒角T01 自 動 6.零件軸套的編程 O0002 G50 X100 Z100 T0101 M03 S600 G00 X60 Z10 G71 U2 R1 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 21 G71 P1 Q2 U-0.2 W0.5 F1.5外圓加工 N1G00 X38.5 Z2 G01 Z0 X39 W-0.5 N2Z-25 G70 P1 Q2 G00 X100 Z60 T0303 M06 G00 X0 Z60 G74 Z-30 Q10 F0.2 G00 Z60 T0404 M06 G74 Z-60 Q10 F1.5 T0303 G01Z-5 Q0.5 F1.5 G00 X100 Z100 T0404 S400 G01 X30 Z2 F50 G72 W2 R1 G72 P10 Q11 U-0.2 W0.1F100內(nèi)孔加工 N10 G01 Z0 F50 G01 X28 W-1 Z-5 X20 X16 W-2 N11 Z-30 G70 P100 Q120 G00 Z100T0505 S500 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 22 G01 X18.2 Z10 F100 G33 Z-32 F2車螺紋 X19.1 X19.7 X20 X100 Z100 G00 X100 Z100 G01 Z-30 F60 X0 M30 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 23 第七章 程序的調(diào)試和加工 1、打開電源放開“制動鈕” 返回參考點燈亮+Z+X+Y返回參考點完成。 2、編程編輯PROG“O0001” INSERT開始輸入程序。 3、對刀，用 G54 坐標系，對好第一把刀后，把值輸入到 G54 坐標系里，其余刀相對 與第一把刀，把相對值輸入補正的磨耗里。 4、對完刀后，單段運行。 5、確定無誤后，才能相應調(diào)大倍率，開始加工。 最終零件效果圖。如圖 7-1 所示. 7-1 軸類零件的效果圖 該套類零件的調(diào)試和加工和軸類零件方法相同，該套類零件的最終效果圖 7-2.。 7-2 該套類零件的效果圖 太原城市職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計 24 第八章 設計小結(jié) 畢業(yè)(設計)論文終于做完了，幾個星期以來，從開始到畢業(yè)（設計）論文完成， 每一步對我們來說都是新的嘗試和挑戰(zhàn)， 在羅老師的細心指