軸類零件數(shù)控工藝及編程加工設(shè)計(jì)說明書

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)軸類零件數(shù)控編程及工藝加工設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱: 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 專 業(yè): 機(jī)電設(shè)備運(yùn)行與維護(hù) 班 級(jí): 10級(jí)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)一班 學(xué) 號(hào): 10040411 學(xué)生姓名: 黃朝兵 指導(dǎo)教師: 金萬斌 完成時(shí)間: 2012 年 11 月 日 目 錄一.工藝方案分析21.1 零件圖1.2 工藝設(shè)計(jì)及零件圖分析1.2.1 工藝設(shè)計(jì)1.2.2 零件工藝分析1.3確定加工方法2.4 確定加工方案二 工件的裝夾52.1定位基準(zhǔn)的選擇2.2定位基準(zhǔn)選擇的原則2.3確定零件的定位基準(zhǔn)2.4數(shù)控車床裝夾方式的選擇 三 刀具及切削用量3.1確定加工刀具3.4確定切削用量四 零件的編程與加工74.1 零件加

2、工的工藝分析4.2 確定零件加工的工藝與工序 4.3 程序的編制設(shè)計(jì)小結(jié)12參考文獻(xiàn)13一 工藝方案分析 1.1 零件圖1.2 工藝設(shè)計(jì)及零件圖分析1.2.1 工藝設(shè)計(jì)（1）工藝設(shè)計(jì) 1）對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 2）選擇毛坯和機(jī)床 3）確定加工方案 4）選擇刀具并填寫工具單 5）確定零件裝夾方式 6）確定粗、精車加工切削用量 7）確定工序內(nèi)容并填寫工序卡（2）編寫加工程序 1）建立工件坐標(biāo)系 2）基點(diǎn)尺寸計(jì)算與確定 3）位置度尺寸及其精度計(jì)算 4）編寫加工程序（3）零件加工與精度檢測(cè) 1）加工程序輸入與仿真 2）零件加工 3）零件精度檢測(cè)，填寫零件加工質(zhì)量檢驗(yàn)單1.2.2 零件工藝分析 此零件毛坯

3、為135mmx320mm采用材料為45號(hào)鋼，要求粗糙等級(jí)為3.2和6.3 ，有60、68、85、100、128的外圓，28直孔和錐孔，6個(gè)小孔組成。1.3確定加工方法 加工方法的選擇原則是保證加工表面的精度和表面粗糙度的要求，由于獲得同一級(jí)精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差等要求全面考慮。 通過以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟(jì)性，最理想的加工方式為車削、銑削和鉆床，根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，故加工設(shè)備采用數(shù)控車床、普通銑床、鉆床。2.4 確定加工方案 零件上比較精密表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對(duì)

4、這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。 此零件精度要求不是很高采用盡可能少的加工方法，可通過三爪直接裝夾的加工方法。先加工外輪廓，后加工消氣槽及內(nèi)孔，再掉頭進(jìn)行加工。該典型軸加工順序?yàn)椋海?）數(shù)控車床：所用工具有外圓粗加工正偏刀（t01）、外圓精加工正偏刀（t02）、刀寬為2mm的切槽刀（t03）、內(nèi)孔車刀（t04）。加工工藝路線為：鉆孔28的通孔粗加工60mm的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.1mm）粗加工68mm的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.1mm）粗加工85mm的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.1mm）粗加工

5、100mm的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.1mm）精加工60mm的外圓精加工68mm的外圓精加工85mm的外圓精加工100mm的外圓加工消氣孔粗加工內(nèi)孔精加工內(nèi)孔調(diào)頭用銅片墊夾60mm外圓，百分表找正后：粗加工128的外圓（留余量：徑向0.5mm，軸向0.1mm）精加工128mm的外圓粗加工內(nèi)孔精加工內(nèi)孔（3）鉆床：鉆6個(gè)8小孔二 工件的裝夾2.1定位基準(zhǔn)的選擇 在制定零件加工的工藝規(guī)程時(shí)，正確的選擇工件的定位的基準(zhǔn)有著十分中的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對(duì)零件的各個(gè)表面的加工順序也有很大的影響。合理的選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提，還能簡(jiǎn)化加工工序

6、，提高加工效率。2.2定位基準(zhǔn)選擇的原則 1）基準(zhǔn)重合原則。為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，盡量使用工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)三者統(tǒng)一。 2）便于裝夾的原則。所選的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位夾緊簡(jiǎn)單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。2.3確定零件的定位基準(zhǔn) 留出加工位置后，夾持毛坯加工至100mm的外圓。調(diào)頭用銅片墊夾60mm外圓，百分表找正后，加工外圓和內(nèi)孔。所用刀具有外圓車刀（t01）、內(nèi)孔車刀（t02）。鉆6個(gè)小孔，也用分度頭上三爪夾持60mm外圓和相應(yīng)的配件進(jìn)行鉆削。2.4數(shù)控車床裝夾方式的選擇 在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤

7、的三個(gè)爪是同步運(yùn)動(dòng)的，能自動(dòng)定心，一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時(shí)，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。 三 刀具及切削用量3.2確定加工刀具硬質(zhì)合金外圓車刀，內(nèi)孔車刀、8的麻花鉆。3.4確定切削用量 (1)主軸轉(zhuǎn)速(n)。硬質(zhì)合金刀具材料切削鋼件時(shí)，切削速度v取80220mmin，根據(jù)公式n=1000vd及加工經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)際情況，粗加工主軸轉(zhuǎn)速在4001000rmin的范圍內(nèi)選取，精加工的主軸轉(zhuǎn)速在8002000rmin的范圍內(nèi)選取。(2)進(jìn)給速度粗加工時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，在保證工件質(zhì)量的前提下，可選擇較高的進(jìn)給速度，一般取100200mmmin。當(dāng)進(jìn)行切斷、車孔加工或采

8、用高速鋼刀具進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)選用較低的進(jìn)給速度，一般在50100mmmin的范圍內(nèi)選取。精加工的進(jìn)給速度一般取粗加工進(jìn)給速度的12。刀具空行程的進(jìn)給速度一般取g00速度。背吃刀量(ap)背吃刀量根據(jù)機(jī)床與刀具的剛性及加工精度來確定，粗加工的背吃刀量一般取25mm(直徑量)，精加工的背吃刀量等于精加工余量，精加工余量一般取0.20.5mm(直徑量)。四 零件的編程與加工4.1 零件加工的工藝分析（1） 毛坯選擇 軸類零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸熱軋或冷拉圓棒料外，一般采用鍛件；發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。如圖典型軸類直徑相差不大，采用直徑為48的棒料，材料為45號(hào)鋼在鋸床上按

9、375長(zhǎng)度下料。（2） 定位基準(zhǔn)的選擇 軸類零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度，以及端面對(duì)軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目，而這些表面的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸中心線。用兩中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則，并且能夠最大限度的在一次裝夾中加工出多個(gè)外圓表面和端面，因此常用中心孔作為軸加工的定位基準(zhǔn)。當(dāng)不能采用中心孔時(shí)或粗加工是為了工作裝夾剛性，可采用軸的外圓表面作定位基準(zhǔn)，或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準(zhǔn)，能承受較大的切削力，但重復(fù)定位精度并不太高。數(shù)控車削時(shí)，為了能用同一程序重復(fù)加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的精確性，或?yàn)榱硕嗣嬗嗔烤鶆颍ぜS向需要定位。采用中心孔定位時(shí)，中心孔尺寸

10、及兩端中心孔間的距離要保持一致。以外圓定位時(shí)，則應(yīng)采用三爪自定心卡盤反爪裝夾或采用限位支承，以工件端面或臺(tái)階面或臺(tái)階面兒作為軸向定位基準(zhǔn)。4.2 確定零件加工的工藝與工序（1）確定加工順序及進(jìn)給路線加工順序按粗到精、由遠(yuǎn)到近（由左到右）的原則確定。工件左端加工：即從左到右進(jìn)行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車）,工件右端加工：粗精加工外輪廓，然后內(nèi)粗精加工內(nèi)孔。然后工件調(diào)頭，工件左端加工：粗車外輪廓，精車外輪廓，粗精車內(nèi)孔，鉆孔。加工工序卡1零件圖號(hào)零件名稱軸類零件使用設(shè)備名稱數(shù)控車床使用設(shè)備型號(hào)cka6150換刀方式自動(dòng)換刀程序編號(hào)o0001序號(hào)工藝內(nèi)容切屑用量備注/mmf/min1粗車外圓2

11、2508002精車外圓0.515012003粗車內(nèi)孔22508004精車內(nèi)孔21001000加工工序卡2零件圖號(hào)零件名稱軸類零件使用設(shè)備名稱數(shù)控車床使用設(shè)備型號(hào)cka6150換刀方式自動(dòng)換刀程序編號(hào)o0002序號(hào)工藝內(nèi)容切屑用量備注/mmf/min1粗車外圓22508002精車外圓0.515012003粗車內(nèi)孔22508004精車內(nèi)孔210010004.3 程序的編制 順序號(hào)程序內(nèi)容程序說明o0002程序名m03t0101s1000啟動(dòng)主軸2號(hào)刀粗車g0x52z1快速定位靠近工件g71u1r1p1q2x0.5z0.1f200循環(huán)車削粗加工m05主軸暫停測(cè)量m00程序暫停m03t0101s120

12、0主軸正轉(zhuǎn)2號(hào)刀精車n1g01x27f150直線插補(bǔ)z0直線插補(bǔ)x58直線插補(bǔ)x60w-1倒角z-60直線插補(bǔ)x66直線插補(bǔ)x68w-1倒角z-90直線插補(bǔ)x83直線插補(bǔ)x85w-1倒角z-206直線插補(bǔ)x98直線插補(bǔ)x100w-1倒角z-266f50直線插補(bǔ)x126直線插補(bǔ)x128w-1倒角n2x140直線插補(bǔ)g0x200快速退刀z100快速退刀m03s600t0202啟動(dòng)主軸，換刀g0x103z-206快速定位x140直線插補(bǔ)z-266直線插補(bǔ)x140直線插補(bǔ)g0x200z250快速退刀m03s800t0303換刀g0x26z3快速定位g01x27.5f200直線插補(bǔ)z-176直線插補(bǔ)x2

13、7直線插補(bǔ)z0直線插補(bǔ)x30直線插補(bǔ)x28w-1倒角z-176直線插補(bǔ)x27直線插補(bǔ)g0z100快速退刀x100快速退刀m30程序結(jié)束，返回起始段 順序號(hào)程序內(nèi)容程序說明%1234程序名m03t0101s800啟動(dòng)主軸2號(hào)刀粗車g0x135z5快速定位靠近工件g71u2r1p1q2x0.5z0f200循環(huán)車削粗加工n1g01x24f150直線插補(bǔ)z0直線插補(bǔ)x126直線插補(bǔ)x128w-1倒角n2z-50直線插補(bǔ)g0x200z250快速退刀m03s800t0303換刀g0x26z5快速定位靠近工件g71u2p1q2e-0.5z0.1f200循環(huán)車削粗加工n1g01x57f150直線插補(bǔ)z0直線插補(bǔ)x40z-103直線插補(bǔ)w-37直線插補(bǔ)n2x24直線插補(bǔ)g0z100快速退刀x100快速退刀m30