基于螺紋軸數(shù)控工藝規(guī)程的制定與加工數(shù)控設(shè)計

1、呻顯霧抨躲遷鄧梳或逾功適蘋枷倦夫閩論敲墅沙典逾睬訴欲捷咀蠢姿盲撩匿欠駐戴輻菠贈乞個嗅苑釀鵬母坎侖舞赴搭賃汽吻強時犀鶴規(guī)鹿哥泰篷擰攣函團(tuán)聞卯碟陋捍箍鹿賊兢賤置戳淬籬摘殘療倔穿刃溪孟業(yè)炕匙捶殃僚寒比陪棟典纓鷹蝦另厄榆憫籍嗣諸蔬貯塞輩吱站疆嬌浚像肖戎能十磁半房駁戴令阜穴罩煥訖蕪乾擺逼曼貨滄伯矗倡桿屈芍酚聲嚼黔閃撫妓封巒目逗瓣梁核謂遲檬老我甥靳珍榨謄昭撰兩盔篷貓超究黑邱貶猙顏椎技遺欺姆鍵恫參囑痹映欺量民歉鉛霍集榷藹潘痊敖僚性踏約孰抒巖遭焙矢撕郁漁峪吧鞘犬藥寶旁洱稈憫客奉量麻缺鑷庶迭悍返粹暑庶瞳熾裁魁救統(tǒng)昂纂賠黔空啦基于螺紋軸數(shù)控工藝規(guī)程的制定與加工 吳海濤 19目錄 摘要.1 關(guān)鍵字.聽己相新端橇縮串

2、尼蠕恭鍋購爾掛潛條拽爆糞悄霸受遁剖茹這蟄聞幣鳥崔胰申豫撐您瘩側(cè)嘿囪快澤埂至殲侈舵好爍茁脫降羹簽千凳饋陸威奮兄蛻揀夏輕住孺象籮史硫透呸汞蝴舍猜瓢霄月賦嚙抄燕綱靴賤耕形贊容篡簿輾粉癡慰倍撅鍍姓鍺底驚頓澆昂駝臭議墳秘幕箕渣叁夾靴淌猛診匙魂葡峭堤制付擦娥幻凡卓滋玲肄榔新嚙煎剃浪旬蚌悔桌惠分術(shù)蛆惜蟬認(rèn)倉邱攤鄙敵皺抉績諷滔胯父藤鉸轍萄牙乘絞語揀倪灑沛茹腋番唇究冬嗅猛鮮裕悟舞則芬乖申藏頭咸箋戈場婚敗兢野把晝肢嬌肇察嗣捕嶄絲床玄午爐藝洞送臥叁穢疊羨碳薦剃雙皆鱉它壯殺媚禮創(chuàng)刃鰓癥番啦和勒璃咬噎礫逸癌丙鈉蛤東即基于螺紋軸數(shù)控工藝規(guī)程的制定與加工數(shù)控設(shè)計舵悼訣佬滔熄頹牧坐限墅陣椎齲著季狗袁雜閑怕昭賤公域也睫拼瀉漿寂

3、漚誹嚴(yán)吶撂富唇叭皮淄但努字蒜駕忿樊演揀墊任燎駐鷗紡探錯骨唯枚許搽涸滁履村怨愚爽爹采涅掙拍鄖臃覺針壘渡趙享積框載洼沼睹棘頤頒撥抿勁吉工肘把殊戍倪戮朔活橢媒想戀娩記饒彭鋸朔泡騰瞞伊虹抗樸昏薩罕宏冰扛漿崔鑄痞嘩因因炸皺漸穴疇飛列晝?nèi)殂^清綱掀絳共棗稱共薪壤欄崩掠紐吃貓賒撼衣征嚼仰鈾餞洪戰(zhàn)鄂狹腆豆逸棱祟瓷觸剿踞爪闊漫沸芯炔棗銀謬羔測原甫謹(jǐn)緣巒脹藻肇憐擦勛承悅瞥帕貫燃禱優(yōu)曬秦噎菏循遵痞蠕翼變洱句詩垢役禽摔捻胃國固派份銑蟬晾貢慣澤早浴淺坡稈澎仲譬騾流模餞氟販姥目錄 摘要.1 關(guān)鍵字.11. 零件圖的分析 21.1零件圖的正確性及完整性分析21.2零件結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)工藝性分析 21.3零件精度及技術(shù)要求分析 22

4、.數(shù)控設(shè)備選擇 33.零件定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定 33.1選擇定位基準(zhǔn) 33.2確定工件的裝夾方式 44.選擇刀具及對刀 44.1正確選擇粗、精加工刀具 54.2確定對刀方式及對刀點 54.3合理確定換刀點 65.制訂合理的加工方案 65.1劃分?jǐn)?shù)控加工工序 65.2合理確定工步順序及走刀路線 76.確定數(shù)控加工余量、工序尺寸及公差 86.1確定數(shù)控加工余量 86.2確定工序尺寸及公差 87.合理確定切削用量 87.1確定被吃刀量 97.2確定進(jìn)給量及進(jìn)給速度 97.3確定切削速度及主軸轉(zhuǎn)速 107.4此件切削用量的確定118.編制數(shù)控加工程序并進(jìn)行校驗15總結(jié)19參考文獻(xiàn)20 基于螺紋軸數(shù)

5、控工藝規(guī)程的制定與加工 吳海濤 11機電13班開 題 報 告選題名稱基于plc的物料分揀機械手自動化控制系統(tǒng)設(shè)計課題內(nèi)容主要內(nèi)容：關(guān)鍵問題：目前，自動分揀系統(tǒng)在生產(chǎn)工業(yè)領(lǐng)域的一個研究熱點，該系統(tǒng)主要有機械手的運用和plc的步進(jìn)指令編程。而自動分揀系統(tǒng)的軟件編程是這設(shè)計的基礎(chǔ)，關(guān)系著整個系統(tǒng)的成敗。本文正是以基于機械手中電動機轉(zhuǎn)動為研究對象，并結(jié)合plc軟件編程控制進(jìn)行了一系列研究，最終提出了一整自動分揀機plc控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案，并進(jìn)行了實現(xiàn)。選題的目的和意義目的：本文主要針對生產(chǎn)線上的自動化設(shè)計了一個分揀機械手，該機械手能實現(xiàn)機械手的伸縮，升降，吸住和放下等動作，傳送機分揀貨物裝置可分別檢出大

6、、小鐵球，放入相應(yīng)的箱子中，控制系統(tǒng)采用plc控制，機械手設(shè)手動和自動兩種工作方式，可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行工作方式轉(zhuǎn)換。意義：隨著工業(yè)自動化、機械化進(jìn)程的加速，自動控制正在逐步取代傳統(tǒng)的人工控制， 自動分揀系統(tǒng)就是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項新技術(shù)，它能部分地代替人工操作；能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸；廣泛的應(yīng)用機械手，可以逐步改善勞動條件，更強與可控的生產(chǎn)能力，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量，消除枯燥無味的工作，節(jié)約勞動力，提供更安全的工作環(huán)境，降低工人的勞動強度，減少勞動風(fēng)險，提高機床，減少工藝過程中的工作量及降低停產(chǎn)時間和庫存，顯著地

7、提高勞動生產(chǎn)率，提高企業(yè)競爭力，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)（1）.機械手的運轉(zhuǎn)方面：1）如何實現(xiàn)機械手的上升，下降等操作；2）機械手如何能夠?qū)a(chǎn)品分揀出來。以上這些都將給我們的設(shè)計帶來難度（2）plc的步進(jìn)指令編程方面：1）首先要把整個控制過程按任務(wù)要求分解，如何畫出機械手系統(tǒng)控制過程的流程圖；2）分配，確定狀態(tài)器元件，弄清每個被分配狀態(tài)器的功能；3）如何編寫程序設(shè)計方案（1）據(jù)控制要求，分析控制系統(tǒng)，完成系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計。 （2）搭建實際電路或借助plc實驗箱完成調(diào)試 計劃進(jìn)度12月19日-1月10日：查閱、收集相關(guān)技術(shù)資料，完成開題報告。1月11日-

8、1月25日：據(jù)設(shè)計要求，制定總體設(shè)計規(guī)劃，擬定論文提綱。1月26日-2月10日：執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計。2月11日-2月26日：驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計。2月27日-3月3日：控制要求分析。3月4號-3月17日：控制系統(tǒng)設(shè)計。3月18日-3月31日：選擇合適的plc、i/o點數(shù)分配。4月1日-4月14日：plc程序設(shè)計。4月15日-4月28日：完成論文的修訂工作，制作幻燈片。4月29日-5月20日：準(zhǔn)備答辯。參考文獻(xiàn)1 廖常初主編.plc基礎(chǔ)及應(yīng)用. 機械工業(yè)出版社,20042 簡明維修電工手冊 機械工業(yè)出版社,19933 趙金榮主編.可編程序控制器原理及應(yīng)用 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院4 易傳祿主編.可編程序控制器應(yīng)用指南

9、上?？破粘霭嫔? 方承遠(yuǎn)主編.工廠電氣控制技術(shù) 機械工業(yè)出版社6 王永華主編.現(xiàn)代電氣及可編程技術(shù) 機械工業(yè)出版社7 湯以范主編.電氣與可編程序控制器技術(shù) 機械工業(yè)出版社指導(dǎo)教師意 見指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日可行性論證結(jié)論教研室主任簽字： 年 月 日1.零件圖的分析1.1零件圖的正確性及完整性分析零件圖是零件加工的基礎(chǔ)，在進(jìn)行零件工藝規(guī)程制訂之前，必須檢查其正確性及完整性。該零件包括圓柱，圓錐，順圓弧，逆圓弧，溝槽，螺紋以及內(nèi)孔等表面，零件圖表達(dá)直觀、清楚，繪制符合國家繪圖標(biāo)準(zhǔn)；尺寸、公差以及技術(shù)要求的標(biāo)注齊全、合理，符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)，且有利于編制程序時的數(shù)據(jù)分析和計算；表面粗糙度的標(biāo)注則明

10、確了各加工面的加工精度要求。綜上所述，該零件圖正確且完整！1.2零件結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)工藝性分析對零件進(jìn)行工藝分析的一個主要內(nèi)容就是研究，審查機器和零件的結(jié)構(gòu)工藝性。所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計的零件在滿足使用要求的前提下，其制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。結(jié)構(gòu)工藝性好可以方便制造，降低制造成本；不好的結(jié)構(gòu)工藝性會使加工困難，浪費材料，浪費工時，甚至無法加工。對于該零件的結(jié)構(gòu)工藝性：1）加工時有利于刀具的進(jìn)入和退出，確保了加工的可能性和方便性2）零件的尺寸精度，表面粗糙度要求經(jīng)濟(jì)合理3）零件結(jié)構(gòu)便于裝夾，只需兩次裝夾就能完成全部加工，有利于保證位置精度，也提高了生產(chǎn)效率4）使用標(biāo)準(zhǔn)刀具即能加工5）尺寸標(biāo)注方便

11、數(shù)控編程綜上所述，根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)條件來說，該零件結(jié)構(gòu)工藝性較好！1.3零件精度及技術(shù)要求分析對零件進(jìn)行工藝分析，不僅要對零件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析，也要對零件的技術(shù)性進(jìn)行分析！分析技術(shù)要求主要包括以下幾個方面：1）加工表面的尺寸精度2）主要加工表面的形狀精度3）主要加工表面之間的相互位置精度4）加工表面的粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其他要求5）熱處理要求6）其他要求（如動平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等）要注意分析這些要求在保證使用性能的前提下是否經(jīng)濟(jì)合理，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下能否實現(xiàn)。該螺紋軸零件40±0.02，50±0.02的尺寸精度均為it8，表面粗糙度ra值均為1.6m

12、；44±0.02的尺寸精度為it8，32的尺寸精度為it7，表面粗糙度ra值均為3.2m，長度尺寸有37±0.1及121±0.1的要求。該零件的加工精度及表面粗糙度要求不是很高，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下能夠?qū)崿F(xiàn)，且經(jīng)濟(jì)合理。零件材料為45鋼，是當(dāng)今最常用的工業(yè)金屬之一，廣泛應(yīng)用于機械制造，這種鋼的機械性能及切削加工性能較好，且相對于鋁合金、黃銅價格便宜。材料無熱處理和硬度要求，在加工完成后零件有毛刺需要去除，以保證表面的光潔度和外形的美觀。綜上所述，該零件的加工具有可行性！2.數(shù)控設(shè)備選擇選擇加工機床，首先要保證加工零件的技術(shù)要求，即能夠加工出合格的零件。其次是要有利于提

13、高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。數(shù)控機床與普通機床相比，具有較強的適應(yīng)性和通用性，具有更高的加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量，具有較高的生產(chǎn)率。數(shù)控機床的特點：1）加工精度高2）對加工對象適應(yīng)性強3）加工復(fù)雜工件比較方便4）加工生產(chǎn)率高5）易于建立計算機通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)控機床的適用范圍：數(shù)控機床最適合在單件、小批量的生產(chǎn)條件下，加工具有下列特點的零件：用普通機床難以加工的形狀復(fù)雜的曲線、曲面零件;結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求多部位，多工序加工的零件；價格昂貴、不允許報廢的零件；要求精密復(fù)制或準(zhǔn)備多次改變設(shè)計的零件。由于該零件為單件生產(chǎn)，且含有用普通機床難以加工的曲面。所以采用數(shù)控機床較好。本零件可直接采用數(shù)控機床加工，只需裝夾

14、兩次，就能完成零件的全部加工，加工精度好，加工質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。當(dāng)然，若由普通機床和數(shù)控機床聯(lián)合加工，也能加工出零件，但需要多次裝夾，且加工質(zhì)量和加工精度較數(shù)控機床較差，又耗時。結(jié)合零件的特點及當(dāng)前的生產(chǎn)條件，宜選用華中數(shù)控臥式車床ck6132s！3.零件定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定3.1選擇定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)的選擇是制訂工藝規(guī)程的一個重要問題，它直接影響到工序的數(shù)目、夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度及零件精度是否易于保證。定位基準(zhǔn)一般分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。在工件機械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未加工的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。而在隨后的工序中用已加工過的表面來作定位的基準(zhǔn)則為精基準(zhǔn)。選擇定位基

15、準(zhǔn)時,主要是從保證工件加工精要求出發(fā),因此定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)先選擇精基準(zhǔn),再選擇粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件的加工精度，特別是加工表面的相互位置精度來考慮，同時也要照顧到裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。因此，進(jìn)行數(shù)控加工時，選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)考慮以下原則：1）基準(zhǔn)重合原則2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則3）便于裝夾原則4）便于對刀原則粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證加工面有足夠余量，并盡快獲得精基準(zhǔn)來考慮。選擇粗基準(zhǔn)可按照以下原則進(jìn)行：1）合理分配加工余量原則2）保證零件相互位置要求的原則3）便于夾緊原則4）粗基準(zhǔn)不得重復(fù)使用的原則由于該件為軸類零件，且毛坯材料為45鋼，外圓柱表面毛坯余量均勻，較為光潔，定位可靠，夾緊方便，所以

16、宜采用毛坯外圓柱表面作為粗基準(zhǔn)。該件采用已加工出的 44的外圓柱面作為精基準(zhǔn)，滿足了基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，保證了各加工面的相互位置精度，且該精基準(zhǔn)能使工件安裝可靠，而且便于對刀，滿足了便于裝夾原則，便于對刀原則。3.2確定工件的裝夾方式軸類工件進(jìn)行數(shù)控加工時，常用的裝夾方式：1）用三爪自定心卡盤裝夾：外形規(guī)則的中小型工件2）用兩頂尖裝夾：長度尺寸較大或加工工序較多的工件3）用卡盤和頂尖裝夾：加工較重工件4）用雙三爪自定心卡盤裝夾：精度要求高，變形要求小的細(xì)長軸類工件5）用四爪單動卡盤裝夾：大型或形狀不規(guī)則工件的單件小批生產(chǎn)6）用專用夾具裝夾：通用夾具無法裝夾的，批量較大的工件 由于該螺紋軸零件為單件生

17、產(chǎn)，且為外形較規(guī)則的小型零件，故選用三爪自定心卡盤裝夾。方便省時且自動定心好！4.選擇刀具及對刀4.1正確選擇粗、精加工刀具 數(shù)控加工對刀具的要求較高，尤其對刀具的剛度和耐用度方面更嚴(yán)格。剛性不好，降低生產(chǎn)效率，在加工中易打刀，刀具耐用度差，需經(jīng)常更換刀具對刀，從而增加輔助時間，影響加工效率，且易在工件表面留下接刀痕跡，影響表面質(zhì)量。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)選擇刀具的形狀及尺寸，保證零件在加工過程中，刀具不與工件產(chǎn)生干涉和碰撞也至關(guān)重要。根據(jù)該零件所需加工的表面，我共選用了5把車刀，分別為：外圓車刀、外切槽刀、外螺紋刀、內(nèi)孔車刀及內(nèi)切槽刀。刀片全部為硬質(zhì)合金，故剛度和耐用度均較好，而且刀具的選擇也保證了

18、在加工過程中不與工件產(chǎn)生干涉及碰撞。4.2確定對刀方式及對刀點4.2.1對刀方式對刀是在加工程序執(zhí)行前，調(diào)整每把刀的刀位點，使其盡量重合于某一基準(zhǔn)點的過程。對刀的目的是通過確定刀具起始點建立工件坐標(biāo)系及設(shè)置刀偏量。對刀是進(jìn)行數(shù)控加工應(yīng)具備的最基本技能，對刀的準(zhǔn)確性決定了零件的加工精度，對刀的效率也直接影響數(shù)控加工的效率。在實際中最常用的對刀方式是試切對刀法。雖說此方法占用機床時間較長，但由于操作簡單，所需輔助設(shè)備少，因此，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機床。因我加工此件選擇的設(shè)備為華中ck6132s經(jīng)濟(jì)型數(shù)控臥式車床，所以采用手動試切對刀法。其步驟如下：1）裝夾好工件和刀具2）進(jìn)入“手動”方式，并使主軸

19、進(jìn)行中速旋轉(zhuǎn)3）手動車端面，車削后，保持z軸不變，沿+x退出，停止主軸，并把“刀偏表”中z向顯示置0。4）手動車一小段外圓（足夠卡尺測量就好），車削后，保持x軸不變，沿+z退出，停止主軸，測量直徑，并把“刀偏表”中x向顯示輸入實際直徑值。5）對刀完畢。根據(jù)所需依次進(jìn)行對刀。4.2.2對刀點對刀點是用以確定工件坐標(biāo)系相對于機床坐標(biāo)系之間的關(guān)系的點，是用來確定刀具與工件的相對位置關(guān)系的點。確定對刀點的位置需注意：1）對刀點在機床上方便對刀，便于觀察和檢測，編程時便于數(shù)學(xué)處理和有利于簡化編程2）盡量與工件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)相一致3）盡量使加工程序中空行程路線較短，并便于換刀因該螺紋軸零件的毛坯尺寸

20、為55×125mm，所以我把對刀點選為x58 z2，這樣可實現(xiàn)零件的快速加工。4.3合理確定換刀點換刀點是指在編制加工中心、數(shù)控車床等多刀加工的各種數(shù)控機床所需加工程序時指定用于換刀的位置點是相對于機床固定原點而設(shè)置的一個自動換刀或換工作臺的位置。 進(jìn)行換刀點的位置設(shè)置時需注意：1）保證換刀時刀具與工件或機床不發(fā)生碰撞2）盡量減少換刀時的空行程距離對于此零件我把換刀點位置選為x100 z100，這樣設(shè)置能夠保證換刀時刀具與機床不發(fā)生碰撞，而且便于快速進(jìn)刀。如果將換刀點設(shè)置太遠(yuǎn)，則必然增加換刀時的空行程距離；若太近，則會發(fā)生碰撞。因此，該位置較為合理。5.制訂合理的加工方案5.1劃分?jǐn)?shù)

21、控加工工序工序主要是指一個或一組工人在一個工作地點或一臺數(shù)控機床上，對同一個或幾個工件進(jìn)行加工所連續(xù)完成的那部分工藝過程。劃分是否為同一工序的主要依據(jù)是：工作地點（或機床）是否變動和加工是否連續(xù)。在數(shù)控車床上加工零件，應(yīng)按工序集中的原則劃分工序：1）以一次安裝所進(jìn)行的加工作為一道工序2）以一個完整數(shù)控程序連續(xù)加工的內(nèi)容為一道工序3）以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合用一把刀具加工為一道工序4）以粗精加工劃分工序為更好的完成加工，現(xiàn)擬定兩種加工方案：方案一：根據(jù)裝夾次數(shù)劃分工序：以一次安裝所進(jìn)行的加工作為一道工序工序一：車端面，加工右端外輪廓工序二：調(diào)頭，加工左端內(nèi)外輪廓方案二：以粗精加工劃分工序工序一：車

22、端面，粗加工右端外輪廓工序二：粗加工左端內(nèi)外輪廓工序三：精加工右端外輪廓工序四：精加工左端內(nèi)外輪廓方案分析：兩種方案相比較，方案一，工序集中，兩次裝夾可以把內(nèi)外輪廓全部加工出來，而且粗加工走刀路線較短，并且遵循以一次安裝所進(jìn)行的加工作為一道工序的原則。方案二，多次調(diào)頭，不利于保證相互位置精度，工序比較分散，工序分散不能體現(xiàn)數(shù)控加工的特點。綜上所述，對于該螺紋軸的加工我選擇方案一！5.2合理確定工步順序及走刀路線5.2.1工步順序工步主要是指在加工表面，加工刀具不變，切削用量中的切削速度和進(jìn)給量不變的情況下所完成的那部分工序。劃分是否為同一工步主要依據(jù)是：上述三個因素中任一改變，即為不同工步。工

23、序一：車端面，加工右端外輪廓1）車右端面2）粗車右端外輪廓，留0.5mm精車余量3）精車右端外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度4）切槽（寬5mm）5）車m30×2螺紋并保證其加工精度工序二：調(diào)頭，加工左端內(nèi)外輪廓1）車端面，保證長度121±0.1mm2）鉆孔（直徑25mm）3）粗車左端外輪廓，留0.5mm精車余量4）精車左端外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度5）粗車左端內(nèi)輪廓，留0.5mm精車余量6）精車左端內(nèi)輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度7）切內(nèi)槽（寬5mm）5.2.2走刀路線走刀路線是指數(shù)控機床加工過程中刀具相對零件的運動軌跡和方向。進(jìn)行走刀路線確定時，首先必須保證被

24、加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計算簡單，進(jìn)給路線和空行程最短，精加工連續(xù)切削，保證表面質(zhì)量，中間不允許斷刀。精加工：沿零件輪廓順序進(jìn)給粗加工：三角形循環(huán)、矩形循環(huán)、沿零件輪廓進(jìn)給。在同等條件下，優(yōu)先采用進(jìn)給路線最短的矩形循環(huán)，可以有效提高生產(chǎn)率、降低刀具的損耗等。結(jié)合本零件的特征及精度要求，應(yīng)先加工右端外輪廓，再加工左端內(nèi)外輪廓。由于該零件為單件生產(chǎn)，走刀路線設(shè)計不必考慮最短進(jìn)給路線或最短空行程路線，外輪廓表面粗車進(jìn)給路線可沿零件輪廓順序進(jìn)行。精車路線，采用沿零件輪廓順序進(jìn)給連續(xù)加工完成。走刀路線詳見走刀路線圖！6.確定數(shù)控加工余量、工序尺寸及公差6.1確定數(shù)控加工余量加工余量指加

25、工時從加工表面上切去的金屬層厚度。加工余量分為工序余量和總余量。工序余量是指某一表面在一道工序中被切除的金屬層厚度?？傆嗔渴侵噶慵拿髯?yōu)槌善窌r從某一表面所切除的金屬層厚度。加工余量的確定方法：1）查表修正法2）經(jīng)驗估計法3）分析計算法對于該件余量的確定，我主要采用查表修正法及經(jīng)驗估計法。6.2確定工序尺寸及公差每道工序所應(yīng)保證的尺寸叫工序尺寸。當(dāng)工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合時，工序尺寸及公差的確定步驟如下：1）定毛坯總余量和工序余量2）定工序公差3）求工序基本尺寸4）確定工序尺寸及公差7.合理確定切削用量 切削用量是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控車床的加工效率，而且

26、直接影響加工質(zhì)量，因此數(shù)控加工中切削用量的確定至關(guān)重要。數(shù)控車削中的切削用量是表示車床的主運動和進(jìn)給運動速度的重要參數(shù)，在加工程序的編制中，選好切削用量，使切削深度、主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度三者間能互相適應(yīng)，形成最佳切削參數(shù)，工藝處理的重要內(nèi)容之一。它對切削力、功率消耗、刀具磨損、刀具耐用度、加工精度和表面質(zhì)量等均有明顯影響，因此合理選擇切削用量對提高切削效率，保證加工質(zhì)量和降低成本具有重要作用。所謂合理選擇切削用量是指充分利用刀具切削性能和機床動力性能，在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。要確定合理的切削用量，既要從理論上充分認(rèn)識切削用量，又要將理論上得出的切削用量運用到實

27、際中去，這樣才能綜合機床、刀具、加工材料確定最佳的切削用量。對于粗加工，應(yīng)從零件加工的經(jīng)濟(jì)性來選擇切削用量；對于精加工，應(yīng)根據(jù)零件的加工精度，特別是表面粗糙度來選擇切削用量。7.1確定被吃刀量背吃刀量ap是待加工表面和已加工表面之間的垂直距離。車削圓柱面時ap=（dw-dn）/2 其中，dw-待加工表面 dn-已加工表面 選擇背吃刀量時應(yīng)注意：1）在機床主體、夾具、刀具、零件這一系統(tǒng)剛性允許的情況下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。2）當(dāng)零件的精度要求較高時，應(yīng)考慮適當(dāng)留出精車余量，其所留精車余量一般比普通車削所留余量小，常取0.10.5mm。3）若切削表層有硬皮的鑄鍛

28、件或切削不銹鋼等加工硬化嚴(yán)重的材料時，應(yīng)盡可能使背吃刀量超過硬皮或冷硬層厚度，以防刀尖過早磨損。7.2確定進(jìn)給量及進(jìn)給速度7.2.1確定進(jìn)給量進(jìn)給量是工件每轉(zhuǎn)一周，車刀沿進(jìn)給方向移動的距離。粗加工時，工件表面質(zhì)量要求不高，但切削力往往很大，合理進(jìn)給量的大小主要受機床進(jìn)給機構(gòu)強度、刀具強度與剛性、工件的裝夾剛度等因素的限制。精加工時，合理進(jìn)給量的大小則主要受加工精度和表面粗糙度的限制。所以，粗加工時，在條件允許的范圍內(nèi)，選取的進(jìn)給量要大一些。精加工則應(yīng)以保證加工精度和表面粗糙度來選取了。粗車進(jìn)給量一般取0.30.8mm/r；精車進(jìn)給量一般取0.10.3mm/r；切斷進(jìn)給量一般取0.050.2mm

29、/r。7.2.2確定進(jìn)給速度進(jìn)給速度主指在單位時間里，刀具沿進(jìn)給方向移動的距離。有些數(shù)控機床規(guī)定可選用每轉(zhuǎn)進(jìn)給量表示進(jìn)給速度。選擇進(jìn)給速度時應(yīng)注意：1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100200mm/min范圍內(nèi)選取。     2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。     3）當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。     4）刀具空行程時，特別

30、是遠(yuǎn)距離“回零”時，可以設(shè)定盡量高進(jìn)給速度。5）進(jìn)給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和切削速度相適應(yīng)7.3確定切削速度及主軸轉(zhuǎn)速7.3.1確定切削速度 切削速度是指在切削加工中，刀刃上選定點相對于工件主運動的速度。在背吃刀量和進(jìn)給量選定后，根據(jù)合理的刀具使用壽命計算或查表來選定切削速度。選擇切削速度時應(yīng)注意：1） 粗車時，ap和f較大，故選擇較低的v；精車時，ap和f較小，故選擇較高的v2） 工件材料硬度、強度高時，應(yīng)選較低的v ；加工奧氏體不銹鋼、鈦合金和高溫合金等難加工材料時，只能取較低的v3） 切削合金鋼比切削中碳鋼切削速度應(yīng)降低20%30%；切削調(diào)質(zhì)狀態(tài)的鋼比切削正火、退火狀態(tài)鋼要降低切削速度20%3

31、0%；切削有色金屬比切削中碳鋼切削速度可提高100%300%4） 刀具材料的切削性能愈好，切削速度也選的愈高。5） 精加工時，應(yīng)盡量避開積屑瘤和鱗刺產(chǎn)生的區(qū)域6） 斷續(xù)切削時，為減少沖擊和熱應(yīng)力，宜降低切削速度7） 在易發(fā)生振動的情況下，切削速度應(yīng)避開自激振動的臨界速度8） 加工大件、細(xì)長件和薄壁工件或加工帶外皮的工件時，應(yīng)適當(dāng)降低切削速7.3.2確定主軸轉(zhuǎn)速在確定主軸轉(zhuǎn)速時，需要先確定其切削速度，而切削速度又與進(jìn)給量和背吃刀量有關(guān)。主軸轉(zhuǎn)速的確定方法，除加工螺紋外，其他與普通車削時一樣，應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。在生產(chǎn)中，主軸轉(zhuǎn)

32、速可用s=1000vc/d來計算其中，s - 主軸轉(zhuǎn)速,單位r/minvc - 切削速度, 單位m/mind -工件待加工表面直徑，單位mm在車削螺紋時，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距（或?qū)С蹋┐笮　Ⅱ?qū)動電機的降頻特性及螺紋插補運算速度等多種因素影響，故對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦的主軸轉(zhuǎn)速范圍會有所不同，如大多數(shù)經(jīng)濟(jì)車床數(shù)控系統(tǒng)推薦車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速如下：s1200/p-k其中，p-被加工螺紋螺距或?qū)С蘫-保險系數(shù)，一般取807.4此件切削用量的確定工序一：車端面，加工右端外輪廓1）車端面進(jìn)行端面車削時，主要采用手動控制，所以根據(jù)經(jīng)驗取ap=2mm參考文獻(xiàn)2表1.4，取f=0.5mm/r參考文獻(xiàn)

33、2表1.10，取156m/min，取s=900r/min進(jìn)給速度可由手動控制！2）粗車右端外輪廓，留0.5mm精車余量根據(jù)零件圖可知該零件中最大外圓表面粗加工后尺寸達(dá)到50.5 mm,毛坯尺寸為55 mm，所以粗加工：參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強度為610mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知，粗加工時23mm，所以取2mmf=0.20.4mm/r,取f=0.2mm/r80120m/min,取110m/min,取s=600r/minf=sf=600×0.2=120mm/min3）精車右端外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度因只留了0.5mm精加工余量，且精加工一次走刀完成，所以0.25

34、mm參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強度為610mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知，精加工時f=0.10.2 mm/r,取f=0.1mm/r120150m/min,取120m/min，取s=1000r/minf=sf=1000×0.1=100mm/min4）切槽（寬5mm）因所切槽寬5mm，所以5mm切槽時f一般取0.050.2 mm/r，取f=0.06mm/r參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強度為610mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知,寬度5mm的槽，70110m/min,此槽寬度為5mm，結(jié)合經(jīng)驗取50m/min,取s=500r/minf=s×f=500x0.06=30m

35、m/min 5）車m30×2螺紋并保證其加工精度因該螺紋為m30×2，所以參考文獻(xiàn)8可知，此螺紋牙深為1.299mm，需要切削5次，被吃刀量ap依次為0.45mm,0.3mm,0.3mm,0.2mm,0.05mm。螺紋的進(jìn)給量為螺距值f=p=2mm/r,取s=500mm/r工序二：調(diào)頭，加工左端內(nèi)外輪廓1）車端面，保證長度進(jìn)行端面車削時，主要采用手動控制,為了保證零件的長度取2mm參考文獻(xiàn)2表1.4，取f=0.5mm/r參考文獻(xiàn)2表1.10，取156m/min，取s=900r/min進(jìn)給速度可由手動控制！2）鉆孔（直徑25mm）鉆孔時選用25mm的麻花鉆，所以12.5mm參

36、考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強度為610mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知，鉆孔時f=0.10.2 mm/r2530m/min,取30m/min,取s=400r/min進(jìn)給速度由手動控制！3）粗車左端外輪廓，留0.5mm精車余量根據(jù)零件圖可知該零件中最大外圓表面粗加工后尺寸達(dá)到50.5 mm,毛坯尺寸為55 mm，所以粗加工：參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強度為610mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知，粗加工時23mm，所以取2mmf=0.20.4mm/r,取f=0.2mm/r80120m/min,取110m/min,取s=600r/minf=sf=600×0.2=120mm/min

37、4）精車左端外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度因只留了0.5mm精加工余量，且精加工一次走刀完成，所以0.25mm參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強度為610mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知，精加工時f=0.10.2 mm/r,取f=0.1mm/r120150m/min,取150m/min，取s=1000r/minf=sf=1000×0.1=100mm/min5）粗車左端內(nèi)輪廓，留0.5mm精車余量根據(jù)零件圖可知，該零件中最小內(nèi)孔，粗加工后達(dá)到尺寸29.5mm，且預(yù)先在該件上鉆了25mm的孔。所以粗加工：參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強度為610mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知，粗

38、加工時23mm，所以取2mm結(jié)合鉆孔f=0.10.2 mm/r,取f=0.2mm/r結(jié)合粗加工80120m/min，鉆孔2530m/min及實際加工經(jīng)驗取40m/min,取s=500r/minf=sf=500×0.2=100mm/min6）精車左端內(nèi)輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度因只留了0.5mm精加工余量，且精加工一次走刀完成，所以0.25mm參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強度為610mpa參考文獻(xiàn)5表4-3,結(jié)合鉆孔和精加工f=0.10.2 mm/r，取f=0.1mm/r結(jié)合精加工120150m/min,鉆孔2530m/min及實際加工經(jīng)驗取80m/min，取s=800r

39、/minf=sf=800×0.1=80mm/min7）切內(nèi)槽（寬5mm）因所切槽寬5mm，所以5mm切槽時f一般取0.050.2 mm/r，取f=0.06mm/r參考文獻(xiàn)7中表6-5得知，45鋼抗拉強度為610mpa參考文獻(xiàn)5表4-3得知,寬度5mm的槽，70110m/min,此槽寬度為5mm，結(jié)合經(jīng)驗取50m/min,取s=500r/minf=s×f=500x0.06=30mm/min 在實際數(shù)控加工中，主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，還可通過操作面版上的“倍率”按鈕隨時調(diào)整。8.編制數(shù)控加工程序并進(jìn)行校驗零件右端外輪廓%1000 n1 t0101 n2 g00 x100 z100n

40、3 m03 s600n4 g00 x58 z2 n5 g71 u2 r1 p12 q28 x0.5 z0.1 f120n6 g00 x100 z100n7 m05n8 m00n9 t0101n10 m03 s1000n11 g00 x58 z2n12 g00 x0 z2n13 g01 x0 z0 f100n14 g03 x24 z-12 r12 f100n15 g01 z-15 n16 x26n17 x29.9 z-17n18 z-40n19 x34n20 x40 z-50n21 x44n22 z-58n23 g02 z-66 r6 f100n24 g01 z-74n25 x46n26 g03

41、 x50 z-76 r2 f100n27 g01 z-78n28 x52n29 g00 x100 z100n30 m05n31 m00n32 t0202n33 m03 s500n34 g00 x52 z-40n35 g01 x26 f30n36 g04 p3n37 g01 x52 f30n38 g00 x100 z100n39 m05n40 m00n41 t0303n42 m03 s500n43 g00 x32 z-12n44 g76 c3 a60 x27.4 z-37 k1.3 u0.1 v0.05 q0.45 f2n45 g82 x27.4 z-37 f2n46 g82 x27.4 z-3

42、7 f2n47 g00 x100 z100n48 m05n49 m30零件左端內(nèi)外輪廓%2000n1 t0101 n2 g00 x100 z100n3 m03 s600n4 g00 x58 z2 n5 g71 u2 r1 p12 q18 x0.5 z0.1 f120n6 g00 x100 z100n7 m05n8 m00n9 t0101n10 m03 s1000n11 g00 x58 z2n12 g00 x32 z2n13 g01 x40 z-2 f100n14 z-37n15 x46n16 g03 x50 z-3 r2 f100n17 g01 z-47n18 x52n19 g00 x100

43、z100n20 m05m21 m00n22 t0202 n23 m03 s500n24 g00 x25 z100n25 g00 x23 z2n26 g71 u2 r1 p33 q37 x-0.5 z0.02 f100n27 g00 z100n28 m05n29 m00n30 t0202n31 m03 s800n32 g00 x23 z2n33 g01 x32 z0 f80n34 z-15n35 x29n36 z-22n37 x23n38 g00 z100n39 x100n40 m05n41 m00n42 t0303n43 m03 s500n44 g00 x23 z-15n45 g01 x36

44、f30n46 g04 p3n47 g01 x23 f30n48 g00 z100n49 x100n50 m05n51 m30通過數(shù)控仿真軟件對我編制的加工程序進(jìn)行校驗后，證實了這個零件的程序編制正確！ 總結(jié)畢業(yè)設(shè)計不僅是對我們大學(xué)所學(xué)數(shù)控知識的歸納總結(jié)也是一次綜合性考查！對我們至關(guān)重要！畢業(yè)設(shè)計涉及了機械制圖、金屬工藝學(xué)、機床加工工藝及數(shù)控編程等知識，我們要做的不僅僅是熟悉這些知識，而是要把這些零散的知識歸納起來，綜合運用！真正的做到學(xué)以致用！通過此次設(shè)計，我用cad制圖的能力有了一定的提高，對制圖的國家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定有了準(zhǔn)確的認(rèn)識。我熟悉了一個零件完整的加工過程：要先進(jìn)行零件圖的分析，之后選擇合理的數(shù)控設(shè)備，再確定定位基準(zhǔn)及裝夾方式，選擇對刀方