典型軸類零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計

1、目錄摘要 . 2緒論 . 3一、選擇本課題的目的及意義 . . 3二、數(shù)控機床及數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 . . 3(一數(shù)控機床的應(yīng)用與發(fā)展 . . 3(二數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 . . 4三、對課題任務(wù)的闡述 . 4正文 . 5一、零件圖的加工工藝性分析 . 5(一對零件的分析及毛坯的選擇 . 5(二設(shè)備的選擇 . . 5(三確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 . . 61.粗基準(zhǔn)選擇原則 . 62.精基準(zhǔn)選擇原則 . 63.定位基準(zhǔn) . 6(四裝夾方式 . 7(五工藝過程 . 71.工序與工步的劃分 . 72.工步的劃分 . 8 (六確定加工順序及進給路線 . 81.零件加工必須遵守的安排原則 . 8

2、2.進給路線 . 9(七選擇刀具 . 9(八切削用量的選擇 . 101. 背吃刀量的選擇 . 102.主軸轉(zhuǎn)速的選擇 . 113.進給量的選取 . 114.進給速度的選取 . 11 (九編制工藝卡 . . 12 編寫程序 . 13結(jié)論 . 20參考文獻 . 21謝辭 . 22附錄 . 23數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù), 數(shù)控裝備是 以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造的滲透形成的機電一體 化產(chǎn)品, 即所謂的數(shù)字化裝備, 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性 的變化, 使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征, 而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域 的擴大, 對國計民

3、生的一些重要行業(yè) (IT、 汽車、 醫(yī)療、 輕工等 的發(fā)展起著越來 越重要的作用, 因為這些行業(yè)所需要裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。 而數(shù) 控加工技術(shù)是隨著數(shù)控機床的產(chǎn)生、 發(fā)展而逐步完善起來的一種應(yīng)用技術(shù), 是機 械制造業(yè)人員長期從事數(shù)控加工時間的經(jīng)驗總結(jié)。 數(shù)控加工技術(shù)就是用數(shù)控機床 加工零件的方法。 在數(shù)控加工中, 利用工件的旋轉(zhuǎn)運動和刀具的直線運動或者曲 線運動來改變毛坯的尺寸和形狀, 把毛坯加工成符合精度要求的零件。 數(shù)控車削 加工是利用工件相對于刀具的旋轉(zhuǎn)運動對工件進行切削加工的方法。 車削適合加 工回轉(zhuǎn)類零件、內(nèi)外圓錐面、端面、圓弧面、溝槽、螺紋和回轉(zhuǎn)成形面等,所用 的刀具主

4、要是車刀。 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)的各個 領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用如航天、汽車、精密機械等。總之 , 它是從零件圖紙到獲得 數(shù)控加工程序的全過程。已經(jīng)成為這些行業(yè)不可或缺的加工手段。關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù);車削加工;數(shù)控加工工藝;數(shù)控編程一、選擇本課題的目的及意義目的 :通過這次設(shè)計可以使我們學(xué)會對相關(guān)學(xué)科中的基本理論、基本知識進行 綜合運用,同時使對本專業(yè)有較完整的、系統(tǒng)的認識,從而達到鞏固、擴大、深 化所學(xué)知識的目的, 培養(yǎng)和提高綜合分析問題和解決問題的能力, 以及培養(yǎng)科學(xué) 的研究和創(chuàng)造能力。意義:隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展, 人們對生活用品的要求也越來越高, 企業(yè)對 生產(chǎn)效率也

5、有相應(yīng)的提高。 數(shù)控機床的出現(xiàn)實現(xiàn)了廣大人們的這一愿望。 數(shù)控車 削加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、 保證產(chǎn)品的質(zhì)量、 保證零件的精度, 節(jié)約能源、 降 低消耗的重要手段。是企業(yè)進行生產(chǎn)準(zhǔn)備、計劃調(diào)度、加工操作、安全生產(chǎn)、技 術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)。 也是企業(yè)對高品質(zhì)、 高品種、 高水平, 加速 產(chǎn)品更新, 提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。 這不但滿足了廣大消費者的目的, 即實現(xiàn) 了產(chǎn)品多樣化、產(chǎn)品高質(zhì)量、更新速度快的要求,同時推動了企業(yè)的快速發(fā)展, 提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。機械工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門的裝備軍, 而數(shù)控加工在機械行業(yè)占有領(lǐng)頭羊的 地位, 因此國民經(jīng)濟各部門的生產(chǎn)技術(shù)水平和所取得的經(jīng)濟效益,

6、 在很大程度上 取決于機械行業(yè)和數(shù)控行業(yè)中所能提供的機械裝備的技術(shù)性能、指令和可靠性。 因此數(shù)控加工技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模是衡量一個國家科技水平和經(jīng)濟實力的重要 標(biāo)志。數(shù)控工藝規(guī)程的編制是直接指導(dǎo)產(chǎn)品或零件制造工藝過程和操作方法的工 藝文件, 它將直接影響企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、 效益、 競爭能力。 本文通過對典型軸類零 件數(shù)控加工工藝的分析, 對零件進行編程加工, 給出了對于典型零件數(shù)控加工工 藝分析的方法,對于提高制造質(zhì)量、實際生產(chǎn)具有一定的意義。二、數(shù)控機床及數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展(一數(shù)控機床的應(yīng)用與發(fā)展隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展世界機床已經(jīng)進入了以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的 機電一體化時代, 其中數(shù)控機床就是

7、其代表機床之一。 數(shù)控機床是制造業(yè)的加工 母機和國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。 隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展, 數(shù)控機床的發(fā)展也越來越 快,數(shù)控機床也正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。我國近幾年數(shù)控機床雖然發(fā)展較快,但與國際先進水平還存在一定的差距,主要表現(xiàn)在:可靠性差,外觀質(zhì)量差,產(chǎn)品開發(fā)周期長,應(yīng)變能力差。為了縮小 與世界先進水平的差距,有關(guān)專家建議機床企業(yè)應(yīng)在以下 6個方面著力研究:1加大力度實施質(zhì)量工程,提高數(shù)控機床的無故障率;2跟蹤國際水平,使數(shù)控機床向高效高精方面發(fā)展;3加大成套設(shè)計開發(fā)能力上求突破;4發(fā)揮服務(wù)優(yōu)勢,擴大市場占有率;5多品種制造,滿足不同層次的用戶的需求;6模塊

8、化設(shè)計,縮短 開發(fā)周期,快速響應(yīng)市場。數(shù)控機床使用范圍越來越大,國內(nèi)國際市場容量也越來越大,但競爭也會 加劇, 我們只有緊跟先進技術(shù)進步的大方向, 并不斷創(chuàng)新, 才能趕超世界先進水 平。(二數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機械實現(xiàn)自動工作的技術(shù)。 它廣泛用于機械制 造和自動化領(lǐng)域, 較好地解決多品種、 小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過程自動 化問題。 隨著計算機、 自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展, 數(shù)控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控 機床、 機器人以及各類機電一體化設(shè)備上。 同時, 社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展, 對數(shù)控 裝置和數(shù)控機械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。三、對課題任務(wù)的闡述(一零件圖的

9、加工工藝性分析;(二 確定裝夾方案;(三確定加工順序及進給路線;(四選擇刀具;(五切削用量的選擇;(六 編制數(shù)控加工工藝卡;(七編寫數(shù)控加工程序。正文一、零件圖的加工工藝性分析(一對零件的分析及毛坯的選擇該零件表面由圓柱面、圓錐面、圓弧面、螺紋面、溝槽及內(nèi)孔等表面組成。 該零件的幾何元素之間的關(guān)系表達的很清楚完整, 其中多個直徑和內(nèi)孔的尺寸精度有較嚴(yán)格的要求, 零件的表面部分表面粗糙度要求也較高。 例如:55002. 0- 、 002. 051-、 35002. 0-的外圓面及 30025. 00+、 20025. 00+的內(nèi)孔面、 30±0.02、 29±0.015的外圓

10、面、圓弧面 R1502. 0-的精度,及它們的表面粗糙度也較高是 um R a 6. 1, 55002. 0-、 002. 051-、 30025. 00+、 35002. 0-的同軸度公差要求是0.02,零件的材料為 45鋼,調(diào)制處理 26 36HRC ,材料的加工性能好。 根據(jù)上述零件幾何機構(gòu)的分析及其技術(shù)分析,該零件應(yīng)該選擇的毛坯為 58mm ×123mm , 在數(shù)控車床上按照粗加工階段、 半精加工階段、 精加工階段進行 加工, 粗加工時為保證精加工的表面粗糙度及加工精度, 給精加工留余量 0.25mm進行加工,根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一及基準(zhǔn)重合原則,在精加工的時候,以 3002. 00+

11、的內(nèi) 孔面為基準(zhǔn),加工出零件的外部輪廓,按照“基準(zhǔn)先行”的原則,則要先加工出30025. 00+的端面。因為工件有一定的硬度要求,在進行粗加工之前,要將工件 進行調(diào)制處理, 使工件的硬度得到保證, 以便加工出符合要求的零件。 在加工過程中, 為保證 55002. 0-、 002. 051-、 30025. 00+、 35002. 0-的同軸度為 0.02,應(yīng)該盡量減少零件的裝夾次數(shù),為保證加工過程中能夠及時的發(fā)現(xiàn)加工中的錯 誤, 應(yīng)該在加工過程中插裝安排檢測等輔助工具, 保證零件加工過程中及時的發(fā) 現(xiàn)錯誤, 減少誤操作時間, 提高零件的加工效率。 為了加工出合格的產(chǎn)品, 就必 須得認真的選擇切

12、削用量:切削速度 Vc 、背吃刀量p a 、主軸轉(zhuǎn)速 n 。(二設(shè)備的選擇 據(jù)該零件的外形是軸類零件,比較適合在車床上加工,由于零件上既有切槽尺 寸精度又有圓弧數(shù)值精度 , 在普通車床上是難以保證其技術(shù)要求。 所以要想保證技術(shù) 要求 , 只有在數(shù)控車床上加工才能保證其加工的尺寸精度和表面質(zhì)量。 機床我們選用 CK6142車床 ,HNC 數(shù)控系統(tǒng)。其參數(shù)如下表 :表 1 CK6142車床的主要技術(shù)參數(shù)參數(shù) 型號 CK6142 (三確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式1.粗基準(zhǔn)選擇原則(1為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求,應(yīng)選不加工表面作粗基 準(zhǔn)。(2合理分配各加工表面的余量,應(yīng)選擇毛坯外圓作粗

13、基準(zhǔn)。(3粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。(4 選擇粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整, 沒有澆口、 冒口或飛邊等缺陷。 以便定位可靠。 2.精基準(zhǔn)選擇原則(1基準(zhǔn)重合原則:選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn);(2基準(zhǔn)統(tǒng)一原則:自為基準(zhǔn)原則,互為基準(zhǔn)原則。3.定位基準(zhǔn)綜合上述,粗、精基準(zhǔn)選擇原則,由于是軸類零件,在車床上用三爪卡盤裝 夾定位,定位基準(zhǔn)應(yīng)選在零件的軸線上,以毛坯 58mm 的棒料的軸線和左端面 作為定位基準(zhǔn)。(四裝夾方式數(shù)控機床與普通機床一樣也要全里選擇定位基準(zhǔn)和夾緊應(yīng)力求設(shè)計、工藝與 編程計算的基準(zhǔn)統(tǒng)一, 減少裝夾次數(shù), 盡可能在一次定位裝夾后, 加工出全部待 加工表面, 避免采用占機人工調(diào)整式加工方案,

14、 以充分發(fā)揮數(shù)控機床的效能。 裝 夾應(yīng)盡可能一次裝夾加工出全部或最多的加工表面。 由零件圖可分析, 應(yīng)先裝夾 毛坯 35mm 的棒料的一端, 夾緊其 78mm 的長度加工內(nèi)孔。 然后將棒料卸下, 裝 夾 55mm 的圓柱表面,加工另一端的溝槽及圓弧。這樣兩次裝夾即可完成零件 的所有加工表面,且能保證其加工精度要求。(五工藝過程1.工序與工步的劃分工序劃分有三種方法:(1按零件的裝夾定位方式劃分;(2按粗、精加工劃分工序;(3按所用的刀具劃分工序。由于零件需要調(diào)頭加工, 如果按粗、 精加工劃分工序。 在調(diào)頭加工前后各有 一次粗加工和精加工, 顯得比較繁瑣, 所以不可取; 如果按所用的刀具劃分工序

15、, 刀具有五把, 雖然不多, 但是在調(diào)頭加工前后至少要重復(fù)使用三把刀, 而同一把 刀的兩次粗、 精加工分別在調(diào)頭加工前后, 加工內(nèi)容不連續(xù), 所以也不合理, 不 易劃分工序;只有按零件的裝夾定位方式劃分工序比較符合該零件的加工工序, 且能保證兩次裝夾的位置精度,每一次裝夾為一道工序。表 2加工工序:工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備1 車左端面;打中心孔;鉆底孔;精車內(nèi)孔 車床2 車右端面;車外圓;切槽;車圓弧;切槽 車床2.工步的劃分因為每一把刀在粗加工的背吃刀量一致, 在精加工中背吃刀量相同, 不易劃 分工歩;這里選用加工不同的表面來劃分工序就比較容易:(1車內(nèi)孔的工步為:90°外圓車刀平左

16、端面 mm 4中心鉆打中心孔90°外圓車刀車外圓 002. 055-002. 051-mm 18麻花鉆鉆 18內(nèi)孔90°硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀車 025. 0020+內(nèi)孔 025. 0030內(nèi)孔 93°外圓端 面機夾刀精車輪廓。(2車削螺紋、 圓弧、 切槽的工步:90°外圓車刀平右端面 60°硬質(zhì)合金刀粗精車 g M 6230-螺紋 90°外圓車刀車外圓 mm 35切槽刀切槽 5mm 90°外圓車刀車外圓 5mm 90°外圓車刀車圓弧02. 015-R 90°外圓車刀車外圓 5mm 90°外圓車刀車外

17、圓 9mm 切槽刀切槽 11.1mm 90°外圓車刀車外圓 9mm 93°圓端面機夾刀精車輪廓。 (六確定加工順序及進給路線 1.零件加工必須遵守的安排原則(1基面先行 工面基準(zhǔn)為后刀面的加工提供基準(zhǔn)面,所以應(yīng)該先平左端面作為基準(zhǔn)面; (2先主后次 所加工的表面均為重要表面所以按照從左到有的順序; (3先粗后精 削去大部分的金屬余量再進行成型切削,保證零件的尺寸要求和質(zhì)量要求;(4先面后孔 工零件左端面,再加工零件內(nèi)孔綜上所述,加工順序為:平左端面 粗車外圓 加工內(nèi)孔 精車 輪廓 粗精車螺紋 粗車外圓 切槽 車削圓弧 切槽 精車輪廓2.進給路線編程時,為了保證被加工零件的精

18、度和表面粗糙度能達到工件圖樣的要求, 精加工的進給路線基本上都是沿其零件輪廓圖順序進行。 其確定原則為:在保證 加工質(zhì)量的前提下, 使加工程序具有最短的進給路線, 即最短的空行程路線和切 削進給路線, 使數(shù)值計算簡單, 以減少編程工作量。 綜上所訴確定該零件的進給 路線有兩步如下圖所示:(走刀路線圖見附錄(七選擇刀具選擇 18mm 的高速鋼麻花鉆鉆 20025. 0+的底孔,及 4mm 的鉆頭鉆零件的中心孔, 選擇 90°硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀進行孔的精加工, 粗車及其平端面選用 90°硬質(zhì)合金右偏刀,精車零件輪廓時選用 93°外圓端面機夾刀,車螺紋選用 60°

19、;硬質(zhì)合金螺紋車刀,取刀尖角 59°30,取刀尖圓弧半徑為 0.15 0.2mm 。精車 輪廓選用 93度外圓端面機夾刀。所選刀具及其加工表面如下圖所示。表三 數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號 典型數(shù)控車工藝實例 零件名稱 典型軸 零件圖號 Axis-01 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 尺寸1 T0101 90度硬質(zhì)合金右偏刀 1 粗車輪廓 L=90240h=1050b=1050h1=10502 T0202 93度處圓端面機夾刀 1 精車處輪廓 L=90240h=1050b=1050h1=10503 T0303 60度硬質(zhì)合金處螺紋車刀 1 粗精車螺紋 L=90240h=

20、1050b=1032h1=10504 T0404 90度硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀 1車 025 . 030+的內(nèi)孔 L=125355 h=832b=832l=401605 T0505 切槽車刀 2 切 11.1mm 和 5mm的兩個槽L=90240h=1050b=1032h1=10506 T0606 18mm 的麻花鉆 2 鉆 18的底孔 螺旋角 =30度鋒角 2Kr=118度后角 =12度橫刃斜角 =4060度 7 T0707 4mm 中心鉆 1 鉆 4mm 中心孔 螺旋角 =27度鋒角 2Kr=118度后角 =16度橫刃斜角 =4060度 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1頁 第 1頁(八切削用量的選擇要遵

21、循粗加工轉(zhuǎn)速要低,精加工轉(zhuǎn)速要高的基本原則。加工材料 45鋼, b =200Mpa工件尺寸坯件 D=58mm,車削后 d=55mm, 加工長度 =118mm, 加工后的要 求車削后零件的便面粗糙度為 Ra1.6m 和 Ra3.2m ,同軸度為 0.02m 。 車床 ck6142,粗加工時用三爪卡盤自定心裝夾,精加工用軟爪。1. 背吃刀量的選擇選擇背吃刀量 p a :背吃刀量是根據(jù)粗、 精加工要求、 已知的加工余量及加工系統(tǒng)剛性和機床功率來 確定。粗加工:為提高生產(chǎn)效率, 在刀具強度、 加工系統(tǒng)剛性允許條件下, 盡量一次切 除余量即:p a =A(A 為工件半徑方向余量若余量多,表面粗糙一平、有

22、硬皮等,可將加工余量分二次切除即:pa 1=(3243A ;pa 2=(3141 A工件加工余量 3mm ,分為粗加工和精加工兩次走到粗加工余量取 2.5mm ,由于加 工余量只有 2.5mm , 故可一次走到完成。 精加工余量為pa =(55.5-55 /2=0.25mm,由表 3查得選取刀桿尺寸 B ×H=16mm×25mm 刀片厚度為 4.5mm 。粗車毛坯,可以 選擇 YT15硬質(zhì)合金車刀。 2.主軸轉(zhuǎn)速的選擇車直線和圓弧輪廓時查表取粗車的切削速度 min /90m Vc ,精車的切削速度min/120m Vc 。 而主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)毛坯直徑計算, 并結(jié)合車床說明書選取

23、:粗車時,取主軸轉(zhuǎn)速 min /500r n =; 精車時, 取主軸轉(zhuǎn)速 min /700r n =。 車螺紋時取主軸 轉(zhuǎn)速 min /320r n =, 鉆中心孔時, 主軸轉(zhuǎn)速 min /800r n =; 鉆底孔時, 主軸轉(zhuǎn)速min/500r n =。3.進給量的選取在粗車碳素鋼材料時根據(jù)附表 9,刀桿的尺寸為 16×25mm 、 a p =2.5mm,及 工件的直徑為 55mm , f=0.5mm-0.7mm/r 。 4.進給速度的選取粗車時,選擇 r mm f /5. 0=,精車時,取 r mm f /2. 0=,計算得:粗車進給 速度 min /250mm vf =; 精車

24、進給速度 min /140mm vf =。 車螺紋的進給量等于螺 紋螺距,即 r mm f /2=。表五 切削用量表 (九編制工藝卡將個工序、 工序內(nèi)容、 所用刀具和切削用量填入數(shù)控加工工序卡中, 如下表所 示。表六 數(shù)控車削加工工序卡單位名稱 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 典型數(shù)控車削加工工藝分析實例 典型軸 Axis-001 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 01 Latheprg-001 三爪卡盤與活頂尖 CK6142/1000 數(shù)控中心工步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)格 /mm 主軸轉(zhuǎn)速/(r/min進給速度/(mm/min背吃刀量/mm備注1 平端面 T0101 25

25、×25 500 手動2 鉆中心孔 T0707 4 800 手動3 鉆20025. 0+底孔T0606 18 500 手動4 精車20025. 0+內(nèi)孔T0404 25×25 700 140 0.25 自動5 粗車螺紋輪廓 T0101 25×25 500 250 3 自動6 粗精車螺紋 T0303 25×25 300 600 0.1 自動7 粗車輪廓 T0101 25×25 500 250 3 自動8 精車輪廓 T0202 25×25 700 350 0.25 自動9 切槽 T0505 25×25 300 600 3 自動 編

26、制 審核 批準(zhǔn) 年 月 日 共 1頁 第 1頁編寫程序一、孔加工程序%001N010 G92 G90 X60 Z0 ;設(shè)立工件坐標(biāo)系、定義對刀點的位置 N020 M03 S500 ;主軸以 500r/min正轉(zhuǎn)N030 G00 X100 Z100 T0404; 刀具快速移到換刀點、 換 4號刀、 調(diào) 4號刀補 N040 G00 X0 Z0 ;精加工孔的起始點N050 G01 X30 Z10 ;精車 30025. 0+內(nèi)孔N060 X20 Z18.66 ;精車內(nèi)孔圓錐N070 X20 Z30 ;精車 20025. 0+內(nèi)孔N080 G00 X100 Z100 T0400 ;刀具快速移到換刀點,取

27、消 4號刀補 N090 M05 ;主軸停轉(zhuǎn)N100 M30 ;主程序結(jié)束并復(fù)位二、螺紋加工程序%002N010 G92 G90 X60 Z0 ;設(shè)立工件坐標(biāo)系、定義對刀點的位置 N020 M03 S500 F250 ;主軸以 500r/min正轉(zhuǎn),進給量 250r/min N030 G00 X100 Z100 T0400 ;刀具快速移到換刀點,取消 4號刀補N040 M06 T0101 ;刀具快速移到換刀點、換 1號刀、調(diào) 1號刀補N050 G00 X65 Z5 ;退刀,離開工件N060 G71 U3 R1.5 P070 Q090 X0.5 Z0.25; 粗車螺紋廓循環(huán), 粗加工余 量 3mm

28、 , 退 刀量均為 1.5mmN070 G00 X0 Z0 ;粗加工螺紋起始點N080 G01 X30 ;倒角 1 ×45°N090 W15 ;粗加工 30外圓N100 X65 ;退刀,離開工件N110 G00 X100 Z100 T0100 ;刀具快速移到換刀點,取消 1號刀補N120 M06 T0303 ; 刀具快速移到換刀點、 換 3號刀、 調(diào) 3號刀補 N130 S300 F600 ;主軸以 300r/min正轉(zhuǎn),進給量 600r/min N140 G00 X35 Z5 ;精加工螺紋起始點N150 G82 X29.1 Z-14 F2 ;第一次循環(huán)切螺紋,切深 0.9

29、mmN160 X28.5 Z-14 F2 ;第二次循環(huán)切螺紋,切深 0.6mmN170 X27.9 Z-14 F2 ;第三次循環(huán)切螺紋,切深 0.6mmN180 X27.5 Z-14 F2 ;第四次循環(huán)切螺紋,切深 0.4mmN190 X27.4 Z-14 F2 ;第五次循環(huán)切螺紋,切深 0.1mmN200 G01 X65 ;退刀,離開工件N210 G00 X100 Z100 T0300 ;刀具快速移到換刀點,取消 3號刀補N220 M05 ;主軸停轉(zhuǎn)N230 M30 ;主程序結(jié)束并復(fù)位三、粗精車輪廓程序%003N010 G92 G90 X60 Z0 ;設(shè)立工件坐標(biāo)系、定義對刀點的位置N020

30、 M03 S500 F250 ;主軸以 500r/min正轉(zhuǎn),進給量 250r/minN030 G00 X100 Z100 T0300 ;刀具快速移到換刀點,取消 3號刀補 N040 M06 T0101 ; 刀具快速移到換刀點、 換 1號刀、 調(diào) 1號刀補 N050 G00 X65 Z5 ;粗車輪廓起始點N060 G71 U3 R1.5 P110 Q160 X0.5 Z0.25; 粗車輪廓循環(huán), 粗加工余量 3mm ,退刀量均為 1.5mmN070 G00 X100 Z100 T00100 ;刀具快速移到換刀點,取消 1號刀補 N080 M06 T0202 ; 刀具快速移到換刀點、 換 2號刀

31、、 調(diào) 2號刀補 N090 S700 F350 ;主軸以 700r/min正轉(zhuǎn),進給量 350r/min N100 G00 X65 Z5 ;精加工起始點N110 G01 X35 W5 ;精加工第一外圓 35 0 02 . 0 -N120 G02 X35 W19 R15 ;精加工圓弧 R15N130 G01 X35 W5 ;精加工第二外圓 35 0 02 . 0 -N140 X55 W8.9 ;精加工第一外圓 55 0 02 . 0 -N150 W9 ;精加工第二外圓 55 0 02 . 0 -N160 G01 X51 W40 ;精加工外圓 51 0 02 . 0 -N170 G00 X65 ;

32、退刀,離開工件 N180 Z49 ;第二次切槽起始點 N190 G01 X35 F10 ;切槽,進給 10mm/min N200 G04 P2 ;槽底暫停 2sN210 G00 X65 ;退刀,離開工件N220 Z98 ;第二次切槽起始點N230 G01 X24 F10 ;切槽,進給 10mm/minN240 G04 P2 ;槽底暫停 2sN250 G00 X65 ;退刀,離開工件N260 X100 Z100 T0200 ;刀具快速移到換刀點,取消 2號刀補 N270 M05 ;主軸停轉(zhuǎn)N280 M30 ;主程序結(jié)束并復(fù)位四、數(shù)控仿真系統(tǒng) 控制面板的切換 車床零件測量 放置零件 坐標(biāo)點測 剖面

33、圖測量 華中數(shù)控世紀(jì)星機床面板操作 華中數(shù)控車床 G 指令表 結(jié)論本文就典型軸類零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計作了較詳細的分析與闡述。 此次設(shè) 計主要涉及的技術(shù)問題有零件的加工工藝性分析、 零件的裝夾、 工藝路線的制訂、 工序與工步的劃分、刀具的選擇、切削用量的確定以及車削加工程序的編寫。 在設(shè)計過程中遇到了零件的同軸度誤差 0.02、 表面粗糙度 Ra3.2如何保證, 以 及孔的加工方法的合理選擇等技術(shù)難題。 我們通過減少裝夾次數(shù), 從左到右的加 工方法有效保證了同軸度的精度要求, 合理選擇粗、 精加工的切削用量參數(shù), 盡 量減少進給量使得表面粗糙度得到了保證, 采用先鉆孔再擴孔的方法解決了孔加 工

34、的問題。 但是, 設(shè)計中仍然有不足的地方, 例如編程誤差的解決問題。 編程階 段的誤差是不可避免的,誤差來源主要有三種形式:近似計算誤差、插補誤差、 尺寸圓整誤差, 直接影響加工尺寸精度, 本次加工主要誤差是計算誤差與圓弧相 切的切點坐標(biāo)及未知交點坐標(biāo)值。 我們是經(jīng)過筆算獲得的數(shù)值, 存在著較大的誤 差。為了盡可能的減少筆算誤差,可以在 AutoCAD 上按其尺寸精度繪出零件圖, 再利用“工具” “查詢” “點坐標(biāo)”捕捉各圓弧切點坐標(biāo),其精度達 到 0.001級,這樣能有效地將誤差控制在(0.10.2倍的零件公差值內(nèi)。參考文獻1 陸劍中、周志明主編 . 金屬切削原理與刀具 . 北京 : 機械工

35、業(yè)出版社 ,2009 2 何偉主編 . 數(shù)控機床原理及應(yīng)用 . 北京 : 機械工業(yè)出版社 ,20093 馮志剛主編 . 數(shù)控編程疑難解答 . 北京 : 機械工業(yè)出版社 ,20104 (美 斯密德著 , 羅學(xué)科等譯 . 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 ,20055 艾興 肖詩綱主編 . 切削用量簡明手冊 . 北京:機械工業(yè)出版社, 2002 6 王先奎主編 . 機械加工工藝手冊(第 1卷 . 北京:機械工業(yè)出版社, 2006 7 吳拓主編 . 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) . 北京:清華大學(xué)出版社, 20078 劉光啟 趙海霞主編 . 機械制造算圖手冊 . 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2005謝辭通過四周的畢業(yè)設(shè)計,

36、 讓我深刻的體會到什么是 “學(xué)以致用” 。 這段時間里我 們以小組為單位, 遇到問題一起分析, 找出問題的關(guān)鍵所在, 使我們有問題能及 時提出來, 找到解決問題的方法, 如果實在不懂的就請教老師。 在設(shè)計中我們從 中學(xué)到了許多以前沒有學(xué)到的知識以及解決問題的方法, 同時也體會到了組員的 團隊合作精神、學(xué)習(xí)鉆研精神對順利完成此設(shè)計的重要。飲其流時思其源, 成吾學(xué)時念吾師。 能夠順利完成本次設(shè)計, 首先要感謝我的 父母, 是他們讓我有了求學(xué)的機會, 其次要感謝學(xué)校三年來對我的精心培養(yǎng), 使 我能順利完成學(xué)業(yè)。 在此, 特別要感謝我們的設(shè)計指導(dǎo)老師劉明生, 他為我們的 設(shè)計花費了很多時間和心血。本次

37、設(shè)計是在我們設(shè)計小組的共同努力下完成的, 在此向與我一起參與設(shè)計的 其他同學(xué)表示感謝。 在設(shè)計過程中還借鑒了其他學(xué)者、 前輩的有關(guān)技術(shù)資料, 學(xué) 校的圖書館也為我們提供了許多寶貴的參考資料, 同窗的學(xué)友、 舍友也對我們的 設(shè)計提出了許多寶貴的意見和建議,在此一并致謝。附錄附表七斷削槽寬度進給量 f/mm×r1背吃刀量 a p /mm斷削槽寬 L b n低碳鋼、中碳鋼 合金鋼、工具鋼0.3 0.5 0.3 0.5 0.3 0.6 1 32 53 63.2 3.53.5 4.04.5 5.02.8 3.03.0 3.2 3.2 3.5附表八硬質(zhì)合金工件材料 刀具材料 楔角 后角 主偏角

38、刃傾角 副偏角 副后角 刀尖圓弧半徑低碳鋼 (A3 YT5YT1520 30°5 10°45 90°0 5°6 10°6 8°0.2 1°中碳鋼 45鋼正火 YT5YT1515 20°5 8°45 90°-5 5°6 10°4 6°0.2 1°中碳鋼 45鋼調(diào)制 YT15YT3010 15°5 8°45 90°-5 5°6 10°4 5°0.2 1°合金鋼 40Gr正火YT5YT1514

39、 20°6 8°45 90°-5 0°6 10°4 5°0.2 1°合金鋼 40調(diào)制 YT15YT3010 14°5 8°45 90°-5 0°6 10°4 5°0.2 1°鋼鍛件 45鋼 40Gr YT5YT1510 14°5 7°45 90°-5 0°6 10°4 6°1 1.5°不銹鋼 YG6YA615 30°6 8°45 90°-5 0°6

40、 10°6 7°0.2 1°淬火鋼 YT20YA6-5 -15°8 12°45 75°-5 -15°6 8°6 8°1 2 附表九 (粗加工 硬質(zhì)合金車刀粗車外圓的進給 量工件材料 車刀刀桿尺寸B ×H/(mm ×mm 工件尺寸d/mm背吃刀量 ap/mm 3 >3 5 >5 8 >8 12 12 進給量 f/(mm. ×1r碳素結(jié)構(gòu)鋼和 合金結(jié)構(gòu)鋼 16×252040601004000.3 0.40.4 0.50.5 0.70.6 0.90.8

41、1.20.3 0.40.4 0.60.5 0.70.7 1.00.3 0.50.5 0.60.6 0.80.4 0.50.5 0.6 20×3025×252040601006000.3 0.40.4 0.50.6 0.70.8 1.01.2 1.40.3 0.40.5 0.70.7 0.91.0 1.20.4 0.60.5 0.70.8 1.00.4 0.70.6 0.9 0.4 0.6注:1. 加工斷續(xù)表面及有沖擊加工時 , 表內(nèi)的進給量應(yīng)該乘以系數(shù) k=0.75 0.85。2. 加工耐熱鋼及其合金時,不采用大于 1.0mm/r的進給量;3. 加工淬硬鋼時,表面進給量應(yīng)乘

42、以 k=0.8(當(dāng)材料硬度為 44 56HRC 時及 k=0.5(當(dāng) 材料硬度為 57 62HRC 時 。附表十 (精加工 不同表面粗糙度和刀尖圓弧半徑時的進給量 f(單位:mm/r 0. 4 0. 27 0. 25 0. 22 0. 20 0. 15 0. 10 0. 8 0. 51 0. 43 0. 37 0. 32 0. 28 0. 22 0. 13 1. 2 0. 69 0. 56 0. 49 0. 41 0. 36 0. 29 0. 18 1. 6 0. 88 0. 68 0. 57 0. 47 0. 39 0. 31 0. 20附表十一 按加工條件、加工材料刃傾角選用值應(yīng)用范圍 精

43、車鋼, 車細長軸 精車有色金屬 粗車鋼和灰鑄鐵粗車余量不均勻鋼 斷續(xù)車削鋼、灰鑄鐵帶沖擊切削淬硬鋼大刃傾刀具 薄切削s 值 0°+5°+5°+10°0°-5°-5°-10°-10°-15°-10° -45° -45° -75°附表十二 硬質(zhì)合金刀具加工不同材料前角參考值工件材 料 碳鋼 b(Gpa 正火40Cr調(diào)質(zhì)40Cr不銹鋼 高錳鋼 高強度鋼高溫合金鈦合金 0. 558 0. 784 0. 98前角 15° 20° 18°

44、15°10°13°18°10°15°12°25°3°-5°-4°-6°5°10°5° 15°附表十三 不同材料車刀刀桿尺寸和圓弧半徑的進給量加工材料車刀刀桿尺寸 B × H(mm ×mm 工件直徑(mm切削深度 a p (mm ×mm 3 >35 >58 >812 12以上 進給量 f(mm/r碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、耐熱鋼16×25 20 0.30.4 - - - -碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、耐熱鋼16×25 40 0.40.5 0.30.4 - - -碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、耐熱鋼16×25 60 0.50.7 0.40.6 0.30.5 - -碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、耐熱鋼16×25 100 0.60.9 0.50.7 0.50.6 0.40.5 -碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、耐熱鋼16×25 400 0.81.2 0.71.0 0.60.8 0.50.6 -碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、耐熱鋼20×30 25×25 20 0.30.4 - - - -碳素結(jié)