數(shù)控論文范文

1、系機(jī)電工程系學(xué)號200914450136 湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核設(shè)計(jì)（論文）題目：數(shù)控激光加工與操作作 者 劉明葉 專 業(yè) 數(shù) 控 技 術(shù) 班 級 數(shù)控0901班 成 績 校內(nèi)指導(dǎo)教師 周永洪 校外指導(dǎo)教師 張同豐 2012 年 5月 4 日目 錄摘要緒論一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求二、 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 三、 軸類零件的工藝分析 四、 軸類零件粗精加工手工編程 五、 軸類零件仿真操作注意事項(xiàng)六、 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 致謝摘要在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)來改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。 車削加工是在車床上利用工件相對于刀具旋轉(zhuǎn)對工件進(jìn)行切削加工的

2、方法。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。車削是最基本、最常見的切削加工方法，在生產(chǎn)中占有十分重要的地位。車削適于加工回轉(zhuǎn)表面，大部分具有回轉(zhuǎn)表面的工件都可以用車削方法加工，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和回轉(zhuǎn)成形面等，所用刀具主要是車刀。在各類金屬切削機(jī)床中，車床是應(yīng)用最廣泛的一類，約占機(jī)床總數(shù)的50%。車床既可用車刀對工件進(jìn)行車削加工，又可用鉆頭、鉸刀、絲錐和滾花刀進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋和滾花等操作。按工藝特點(diǎn)、布局形式和結(jié)構(gòu)特性等的不同，車床可以分為臥式車床、落地車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床以及仿形車床等，其中大部分為臥式車床。數(shù)控車削加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的典型代表，在制造業(yè)

3、的各個(gè)領(lǐng)域如航天、汽車、模具、精密機(jī)械、家用電器等各個(gè)行業(yè)有著日益廣泛的應(yīng)用，已成為這些行業(yè)不可或缺的加工手段。為了子數(shù)控機(jī)床上加工出合格的零件，首先需根據(jù)零件圖紙的精度和計(jì)算要求等，分析確定零件的工藝過程、工藝參數(shù)等內(nèi)容，用規(guī)定的數(shù)控編程代碼和格式編制出合適的數(shù)控加工程序。編程必須注意具體的數(shù)控系統(tǒng)或機(jī)床，應(yīng)該嚴(yán)格按機(jī)床編程手冊中的規(guī)定進(jìn)行程序編制。但從數(shù)控加工內(nèi)容的本質(zhì)上講，各數(shù)控系統(tǒng)的各項(xiàng)指令都是應(yīng)實(shí)際加工工藝要求而設(shè)定的。 由于本人才疏學(xué)淺，缺乏知識和經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)過程中難免出現(xiàn)不當(dāng)之處，望各位給予指正并提出寶貴意見。關(guān)鍵詞： 車削加工 刀具 零件的工藝過程 工藝參數(shù) 程序編制 緒論 機(jī)

4、械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。 工藝規(guī)程的編制是直接指導(dǎo)產(chǎn)品或零件制造的工藝過程和操作方法的工藝文件，他直接對企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、效益、競爭能力起著重要的作用。 機(jī)械工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)各部門的裝備部，國民經(jīng)濟(jì)各部門的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益，在很大程度上取決與機(jī)械工業(yè)所能提供裝備的技術(shù)性能、質(zhì)量和可靠性，因此，機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和規(guī)模是衡量一個(gè)國家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志。 近年來，世界各國都把提高產(chǎn)業(yè)競爭力

5、和發(fā)展技術(shù)、搶占未來經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)作為科技發(fā)展提出更高的要求，特別是制造技術(shù)更加得到了重視。所以，我們要振興機(jī)械工業(yè)，使之成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。從而確定機(jī)械工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位，同時(shí)也向機(jī)械工業(yè)提出更高的要求。畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)一.設(shè)計(jì)的任務(wù)：1. 課題：零件的數(shù)控車削加工與編程2.設(shè)計(jì)課題的來源：學(xué)校的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)課題3. 課題零件圖：圓弧錐度螺桿4. 課題要做的零件要求：1）合金鋼4.0crni：具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，熱處理性能好，淬火性好，在傳遞大功率，要求結(jié)緊湊，耐磨性好，采用合金鋼。2）毛壞是鑄件（了解鑄件的相關(guān)內(nèi)容）3）數(shù)控加工后形位加工公差尺寸表面粗糙度都要滿足圖紙要求。4）數(shù)控工藝

6、設(shè)計(jì)的每個(gè)參數(shù)都要有據(jù)可查，并寫清出處二.設(shè)計(jì)的要求：1. 課題分析，繪制零件的autocad二維圖，分析圖樣，工件的裝夾，選擇加工刀具，切削用量的選擇，確定加工路線。2. 詳細(xì)數(shù)控加工工藝分析，擬定數(shù)控加工工序卡片，數(shù)控加工刀具卡。3. 手工編寫零件粗精加工的數(shù)控加工程序。4. 設(shè)計(jì)小結(jié)三. 設(shè)計(jì)的目的1. 熟悉各個(gè)零件的數(shù)控車削的加工工藝流程；2. 熟悉autocad軟件操作并進(jìn)行繪制零件圖：用cad對所要加工的零件進(jìn)行繪圖；3. 熟悉數(shù)控系統(tǒng)：指令系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、精度與以前所學(xué)的區(qū)別。掌握簡單零件的數(shù)控編程技巧；4. 會(huì)選擇各個(gè)零件在數(shù)控車削加工過程中常用的刀具；5. 熟悉數(shù)控機(jī)床

7、車削零件的加工過程。四.關(guān)鍵問題1. 毛壞的設(shè)定和材料的選擇。2. 夾具的設(shè)計(jì)（怎樣定位所加工的零件，設(shè)計(jì)出合理、簡單的夾具）3. 刀具的選擇（加工零件過程中要用到的刀，如外圓刀、鏜刀、鉆頭以及刀具的參數(shù)、結(jié)構(gòu)、國際）4. 切削用量的選擇（車成型面主軸的轉(zhuǎn)速，鉆孔主軸的轉(zhuǎn)速，鏜空主軸的轉(zhuǎn)速，切削主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度的確定，背吃刀量包括粗精加工，要根據(jù)機(jī)床的自身情況決定）。5. 零件加工的順序，先加工孔，再加工外圓面，加工零件的走刀路線。6. 零件粗精加工的手工編程。7. 零件數(shù)控機(jī)床車削零件的加工過程。8. 操作的注意事項(xiàng)。五：設(shè)計(jì)內(nèi)容簡單軸類零件的編程與加工根據(jù)下圖所示的待車削零件，材料為45

8、號鋼，毛胚為45mmx302mm。在數(shù)控車床上需要進(jìn)行的工序?yàn)椋浩蕉嗣姹ＷC總長300mm,切削40mm、32mm、20mm 和14mm 外圓；r20mm和r6mm 弧面、鉆20孔、錐面、退刀槽、螺紋及倒角。要求分析工藝過程與工藝路線，編寫加工程序。 23圖1-1 軸類零件圖畢業(yè)設(shè)計(jì)軸類零件分析一零件圖工藝分析 該零件表面由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及雙線螺紋、內(nèi)孔、內(nèi)螺紋等面組成。其中多個(gè)直徑尺寸有較嚴(yán)格的尺寸精度何表面粗糙度等要求；尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。零件材料為45鋼，無熱處理和硬度要求。 通過上述分析，可采用以下幾點(diǎn)工藝措施。 對圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸，因其公差數(shù)值較小

9、。故編程時(shí)不必取平均值，而全部取其基本尺寸。 在輪廓曲線上，有三處為過象限圓弧，其中兩處為既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。 為便于裝夾，坯件左端應(yīng)預(yù)先車出夾持部分（雙點(diǎn)畫線部分），右端面也應(yīng)先粗車出并鉆好中心孔。毛坯選45棒料。二零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式確定坯件軸線和左端大端面（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)。左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊，右端采用活動(dòng)頂尖支承的裝夾方式。三選擇設(shè)備 根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用tnd360數(shù)控車床。四確定加工順序及進(jìn)給路線加工順序按由粗到精由遠(yuǎn)到近（由右到左）的原則確定。即先從右到左進(jìn)行粗車（留.精車余

10、量），然后從右到左進(jìn)行精車，最后車削螺紋。tnd360數(shù)控車床具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)功能，只要正確使用編程指令，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)確定進(jìn)給路線，因此，該零件的粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人為確定其進(jìn)給路線（但精車的進(jìn)給路線需要人為確定）。該零件從右到左沿零件表面輪廓精車進(jìn)給，如圖所示：裝夾毛坯，平端面，定編程原點(diǎn)。 圖1-1-1 精車輪廓進(jìn)給路線五刀具的選擇選用7中心鉆鉆削中心孔。粗車及平端面選用硬質(zhì)合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉（可用作圖法檢驗(yàn)），副偏角不宜太小，選k r=29。 精車選用90硬質(zhì)合金右偏刀，車螺紋選用硬質(zhì)合金60外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取

11、r=0.150.2。 將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加工刀具卡片中（見表1-1），以便編程和操作管理表1-1 數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號 c-11 考件名稱 圓弧錐度螺桿零件圖號 01序號刀具號 刀具規(guī)格名稱數(shù)量 加工表面刀尖半徑 備注 1 t01 f5中心鉆 1 鉆f5中心孔 2 t02 硬質(zhì)合金90外圓車刀 1車端面及粗車輪廓右偏刀 3 t03硬質(zhì)合金60外螺紋車刀 1精車輪廓及螺紋 0.15 編制xxx 審核 xxx 批準(zhǔn) xxx 共 頁 第 頁六切削用量的選擇 背吃刀量的選擇：輪廓粗車循環(huán)時(shí)選ap=3，精車ap=0.25；螺紋粗車循環(huán)時(shí)選ap=0.4，精車ap=0.1。 主軸轉(zhuǎn)速的選擇

12、：車直徑和圓弧時(shí)，查表選粗車切削速度vc=90m/min 精車切削速度vc=120m/min然后利用公式vc=dn/1000技術(shù)主軸轉(zhuǎn)速n（粗車直徑d=60，精車工件直徑取平均值）；粗車500r/min 精車1200r/min。車螺紋時(shí)，參照式計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n=320r/min 進(jìn)給速度的選擇 查表選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，再根據(jù)加工的實(shí)際情況確定粗車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.4/r ，精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.15/r，最后根據(jù)公式vf =nf計(jì)算粗車、進(jìn)給速度分別為200 m/min和180 m/min。、 綜合前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容，并將其填入表1-2所示的數(shù)控加工工藝卡片。此表是編制加工程序的主要依據(jù)和操作

13、人員配合數(shù)控程序進(jìn)行數(shù)控加工的指導(dǎo)性文件。主要內(nèi)容包括：工步順序、工步內(nèi)容、各工步所用的刀具及切削用量等。表1-2 數(shù)控加工工藝卡片單位名稱 衡陽技師學(xué)院 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 c-11圓弧錐度螺桿 01 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 001 o1000三爪卡盤和活動(dòng)頂尖 廣數(shù) 98td 衡陽技師工廠 工步號 工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/mm進(jìn)給速度mm/min背吃刀量mm備注 1 平端面t022525 500 手動(dòng) 2 鉆中心孔t01f7 950 手動(dòng) 3 粗車輪廓t022525 500 200 3自動(dòng) 4 精車輪廓t032525 1200 180 0.25

14、自動(dòng) 5 粗車螺紋t032525 320 750 0.4自動(dòng) 6 精車螺紋t032525 320 960 0.1自動(dòng) 編制審核 批準(zhǔn)年 月 日共 頁第 頁 軸類零件粗精加工手工編程一、 根據(jù)零件圖樣的要求、毛坯情況，確定工藝方案及加工路線 對細(xì)長軸類零件，軸心線為工藝基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤夾持45mm外圓一頭，使工件伸出卡盤100mm，粗精加工到40mm長度60mm，再夾持40mm外圓，試工件伸出卡盤260mm用頂尖持另一頭，一次裝夾完成粗精加工（注：切斷時(shí)將頂尖退出）。 工步順序 粗車外圓。基本采用階梯切削路線，粗車40mm、32mm、30mm、m24mm、m20mm、14mm各外圓段以及錐

15、長為20mm的圓錐段，留1mm的余量。 自右向左精車各外圓面：倒角車30mm內(nèi)孔段螺紋段右倒角切削螺紋段內(nèi)孔24mm掉頭裝夾車14mm圓柱段螺紋段右倒角切削螺紋段外圓20mm車32mm圓柱段車24、r6mm半圓弧段車32mm圓柱段車錐長20mm的圓錐車20mm圓柱段車r20mm圓弧段。 車9mm15mm螺紋退刀槽，倒螺紋段左倒角。 自右向左粗車30mm、24mm內(nèi)孔掉頭裝夾14mm、20mm、32mm、r6mm、32mm各圓柱面及30的圓錐面。 車三角螺紋。 調(diào)頭 車梯形螺紋。 二、 選擇機(jī)床設(shè)備根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床即可到達(dá)要求。故選用ck630型數(shù)控臥式車床。三、 選擇刀具根

16、據(jù)加工要求，選用四把刀具，t01為粗加工刀，選60外圓車刀，第一個(gè)t02為內(nèi)鏜刀，第二個(gè)t0202為內(nèi)螺紋刀，t03為內(nèi)槽刀，刀寬為3mm,t02為切刀槽，刀寬為4mm，t04為t型螺紋刀。 同時(shí)把四把刀在自動(dòng)換刀刀架上安裝好，且都對好刀，把它們的刀偏值輸入相應(yīng)的刀具參數(shù)中。四 確定切削用量 切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)該機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定，詳見加工程序。五 確定工件坐標(biāo)系、對刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)確定以工件左端面與軸心線的交點(diǎn)o為工件原點(diǎn)，建立xoz工件坐標(biāo)系。 采用手動(dòng)試切對刀方法（操作與上面數(shù)控車床的對刀方法相同）把點(diǎn)o作為對刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)設(shè)置在工件坐標(biāo)系下x70、z30處。六 編寫

17、程序（該程序用于ck0630車床） 按該機(jī)床規(guī)定的指令代碼和程序段格式，把加工零件的全部工藝過程編寫成程序清單。該工件的加工程序如下：o1000;g97g98m03s800; 取消恒線速，主軸正轉(zhuǎn)t0101 外圓尖刀g0x46.0z2.0; 快速定位到此點(diǎn)，絕對值指定g90x42.0z-50.0f120;外圓切削中x40.0;g0x50.0z10.0; 快速定位到此點(diǎn)t0202; 內(nèi)鏜刀g0x28.0z2.0; 快速定位到此點(diǎn)g71u2.0r0.5; g71p10q20u-0.8w0f120;內(nèi)圓粗車循環(huán)n10g1x33.0; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn)z0.0; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn)x30.0z-2.0; 直

18、線插補(bǔ)到該點(diǎn)z-5.0; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn)x22.0; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn)z-28.0; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn)n20g028.0; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn)g70p10q20f100s1000; 內(nèi)圓精車循環(huán)g0x50.0z30.0;t0303; 轉(zhuǎn)（換）成內(nèi)槽刀 3mmg0x22.0;z-27.0;g75r1.0; g75x24.0z-28.0p1000q1000f60s400;內(nèi)圓切槽循環(huán)g0x22.0;z10.0;t0202; 轉(zhuǎn)（換）成內(nèi)螺紋刀m03s800; 啟動(dòng)主軸g0z2.0;g92x22.8z-25.0f2;內(nèi)螺紋切削中x23.4;x24.0;x24.4;g0x20.0;z10.0;m05; 主軸停

19、轉(zhuǎn)調(diào)頭裝夾m03s800; 主軸正轉(zhuǎn)t0101; g0x46.0z2.0;g73u15r10; 外圓封閉切削循環(huán)10次g73p30q40u0.8w0f120; x留0.8的余量 n30g1x12.0; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn)z0; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn) x14.0z-1.0; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn)z-8.0; x20.0z-11.0; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn)z-200.0; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn)x32.0; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn)z-220; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn)x20.0z-240;z-250.0; 直線插補(bǔ)到該點(diǎn)g02x40.0w-17.3r20.0; 順圓弧插補(bǔ),z方向增量指定n20g01x42.0; 循環(huán)末段g70p30q40f10

20、0s1000; 精車循環(huán)g0x40.0z30.0;t0404; r6圓弧刀g0x46.0; 快速定位到此點(diǎn)，絕對值指定z-210.0; 快速定位到此點(diǎn)，絕對值指定 x34.0;g1x30.0f80; 直線插補(bǔ)，進(jìn)給速度是80mm/minx28.0; x26.0; g04x1; 暫停一秒 g1x25.0; 直線插補(bǔ)g04x1; 快速定位g1x25.2; 直線插補(bǔ)x24.0;g04x1; 暫停一秒 g0x34.0;x40.0z30.0;t0303; 換成外槽刀4mmg0x25.0; 快速定位z-195.0; 快速定位g75r1;g75x15.0z-200.0p1000q2000f40;往復(fù)切槽進(jìn)行

21、中，x方向進(jìn)1個(gè)毫米z方向2個(gè).g0x40.0z30.0;t0404; 梯形螺紋刀 30g0x22.0;z-6.0;g76p030030r200; 準(zhǔn)備進(jìn)行梯形螺紋切削 g76x15.5z-196.0p4500q2000f2; 正在進(jìn)行梯形螺紋切削 g0x24.0z10.0;m05;m30; 程序結(jié)束 七加工過程1 此工件要經(jīng)兩個(gè)過程加工完成，所以調(diào)頭時(shí)重新確定工件原點(diǎn)，程序中編程原點(diǎn)要與工件原點(diǎn)相對應(yīng)。執(zhí)行完成第一個(gè)程序后，工件調(diào)頭執(zhí)行另一個(gè)程序時(shí)需重新對兩把刀的z向原點(diǎn)，因?yàn)閤向的原點(diǎn)在軸線上，無論工件大小都不會(huì)改變的，所以x方向不必再次對刀。2 輸入程序。3 進(jìn)行程序校驗(yàn)及加工軌跡仿真。

22、4 自動(dòng)加工。5 零件精度檢測。 仿真操作注意事項(xiàng)1 采用頂尖裝夾方式最要注意的是刀具和刀架與尾座頂尖之間的距離。刀伸出長度要適當(dāng)。2 刀頭寬度及起刀點(diǎn)離z向距離要適當(dāng)。3 換刀點(diǎn)只能在工件正上方一適當(dāng)安全位置，程序里不能用g28回參考點(diǎn)，以免發(fā)生碰撞。設(shè)計(jì)小結(jié) 數(shù)控實(shí)訓(xùn)過程可歸納為以下幾步：零件圖分析擬定工藝方案編程并輸入對刀仿真加工零件。在首次實(shí)訓(xùn)中不要一味追求復(fù)雜輪廓的工件，幻想把所有的程序都用上，這樣往往不易獲得成功。而應(yīng)選定幾個(gè)有代表性表面的工件來練習(xí)，亦可在此基礎(chǔ)上不斷變換練習(xí)。通過實(shí)例實(shí)訓(xùn)，能夠按零件圖擬定工藝方案、選擇刀具、編程并加工出實(shí)訓(xùn)工件，從而達(dá)到舉一反三的目的，獲得事半功倍的效果。參考文獻(xiàn)1. 數(shù)控車床fanuc系統(tǒng)編程與操作.2. 數(shù)控編程.南京： 南京大學(xué)出版社，19933. 數(shù)控技術(shù).天津： 天津大學(xué)出版社，19904. 數(shù)控加工工藝.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 5. 數(shù)控加工工藝.上海.上海交通大學(xué)出版社，20046. 數(shù)控加工工藝與編程.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2004 7數(shù)控編程技術(shù).北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2003后記隨著全球經(jīng)濟(jì)一體花的迅猛發(fā)展我國的制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)數(shù)控技術(shù)作為當(dāng)前一項(xiàng)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著關(guān)鍵性的作用，作為高等職業(yè)教育的畢業(yè)生我們承擔(dān)著提高國內(nèi)數(shù)控技術(shù)