軸類零件工藝設(shè)計(jì)程序編制與零件加工_第1頁(yè)
軸類零件工藝設(shè)計(jì)程序編制與零件加工_第2頁(yè)
軸類零件工藝設(shè)計(jì)程序編制與零件加工_第3頁(yè)
軸類零件工藝設(shè)計(jì)程序編制與零件加工_第4頁(yè)
軸類零件工藝設(shè)計(jì)程序編制與零件加工_第5頁(yè)
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1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目 軸類零件工藝設(shè)計(jì)、程序編制與零件加工 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào)_ 姓 名_ _ _指導(dǎo)教師 起止日期 2013.3.1-2013.4.25 成績(jī)?cè)u(píng)定 機(jī)電信息工程系制重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電信息工程系數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目: 軸類零件工藝設(shè)計(jì)、程序編制與零件加工1、內(nèi)容:包括零件二維、三維圖、工藝分析、工藝方案擬定、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、數(shù)控程序編制(坐標(biāo)點(diǎn)位計(jì)算、刀具夾具、量具及切削用量選擇)、零件仿真加工(加工過(guò)程、加工結(jié)果、仿真效果圖)、零件加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及預(yù)防措施等。2、學(xué)生交出全部設(shè)計(jì)的期限: 2013 年4月20日 3、設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù): 零

2、件圖: 零件圖年產(chǎn)量: 10000件 .廢品率: 1.5% 備品率 1% .生產(chǎn)條件:工種齊全,設(shè)備完好 .工作制:?jiǎn)伟嘀疲刻?小時(shí)) 數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng):根據(jù)現(xiàn)有條件和自己能力選擇4、計(jì)算及說(shuō)明部分的內(nèi)容 (設(shè)計(jì)應(yīng)包括的項(xiàng)目) . 摘要及目錄零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工藝特點(diǎn)分析討論綜合確定最佳工藝方案主要工藝環(huán)節(jié)技術(shù)討論毛坯、加工余量、工藝裝備、加工要求、產(chǎn)量計(jì)算及確定編寫數(shù)控加工工藝文件,按表格填寫工藝文件(刀具卡、夾具、量具、工裝卡片、切削參數(shù)),填寫工序卡片,單獨(dú)裝訂用CAD/CAM軟件(上海宇龍仿真軟件)進(jìn)行仿真加工,自動(dòng)生成數(shù)控程序,完成工藝文件的編寫。參考資料編寫完整的設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份,字

3、數(shù): 8000-10000字5、繪圖部分的內(nèi)容:(明確說(shuō)明必繪之圖)零件圖 各1張(A4)。毛坯圖 各1張(A4)。裝配圖 1張(A3或A1)。三維零件圖 各1張。三維裝配圖 1張。工序卡片若干張、坐標(biāo)點(diǎn)位圖、坐標(biāo)系建立圖、零件裝夾圖等。6、發(fā)出日期 2013 年 3 月 10 日 設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師: 完成任務(wù)日期: 2013年4 月 20 日 學(xué) 生 簽 名: 目 錄1 緒論51.1 數(shù)控加工技術(shù)的概論61.1.1 數(shù)控技術(shù)62 數(shù)控加工工藝62.1數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇62.1.1選擇適合數(shù)控加工的零件72.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容8 2.3軸類零件加工工藝分析.83 具體零件加工83.1零件

4、圖工藝分析83.2確定工件的定位與裝夾方案133.3確定走刀順序及走刀路線143.4加工工藝分析153.5切削用量的選擇163.6數(shù)控加工工藝文件的填寫164 數(shù)控加工程序18 4.1加工坐標(biāo)系設(shè)置三維實(shí)體圖.18 4.2手工編程.215 輸入零件加工程序.226 三維實(shí)體圖.24 致 謝25參 考 文 獻(xiàn)26前 言 數(shù)控加工是機(jī)械制造中的先進(jìn)的加工技術(shù)是一種高效率,高精度與高柔性特點(diǎn)的自動(dòng)加工方法,數(shù)控加工技術(shù)可有效解決復(fù)雜、精密、小批多變零件的加工問(wèn)題,充分適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要,制造自動(dòng)化是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分,其核心技術(shù)是數(shù)控技術(shù),數(shù)控技術(shù)是綜合計(jì)算機(jī)、自動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)

5、械等高新技術(shù)的產(chǎn)物,它的出現(xiàn)及所帶來(lái)的巨大利益,已引起了世界各國(guó)技術(shù)與工業(yè)界的普遍重視,目前,國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床使用越來(lái)越普及,如何提高數(shù)控加工技術(shù)水平已成為當(dāng)務(wù)之急,隨著數(shù)控加工的日益普及,越來(lái)越多的數(shù)控機(jī)床用戶感到,數(shù)控加工工藝掌握的水平是制約手工編程與CAD/CAM集成化自動(dòng)編程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。 數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程與操作的基礎(chǔ),合理的工藝是保證數(shù)控加工質(zhì)量發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的前提條件,從數(shù)控加工的實(shí)用角度出發(fā),以數(shù)控加工的實(shí)際生產(chǎn)為基礎(chǔ),以掌握數(shù)控加工工藝為目標(biāo),在介紹數(shù)控加工切削基礎(chǔ),數(shù)控機(jī)床刀具的選用,數(shù)控加工的定位與裝夾以及數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)等基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,分析了數(shù)控車削的加工工藝。關(guān)鍵

6、詞:刀具的確定、走刀路線的選擇、刀具的對(duì)刀點(diǎn)、工件的定位1 緒論1.1 數(shù)控加工技術(shù)的概論1.1.1 數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)是本世紀(jì)中期發(fā)展起來(lái)的機(jī)床控制技術(shù),是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)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(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品,即所謂的數(shù)字化裝備。這里先介紹“數(shù)控”,“數(shù)控機(jī)床”,“數(shù)控系統(tǒng)”等基本概念。(1) 數(shù)控與數(shù)控車床數(shù)控是數(shù)字控制的簡(jiǎn)稱,簡(jiǎn)稱NC。數(shù)控是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開(kāi)關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二

7、進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算的出現(xiàn)。1908年,穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問(wèn)世;19世紀(jì)末,以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明;1938年,香農(nóng)在美國(guó)麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸,奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī),包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來(lái)的。1952年,第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問(wèn)世,成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時(shí)代的事件,推動(dòng)了自動(dòng)化的發(fā)展?,F(xiàn)在,數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)數(shù)控機(jī)床技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床,或者說(shuō)是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。國(guó)際定義為:數(shù)控機(jī)床是一種有程序控制的機(jī)床。該系統(tǒng)能邏輯地處理具有特定代碼和其他的

8、符號(hào)編碼指令規(guī)定的程序。(2) 數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)字控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱,早期是由硬件電路構(gòu)成的稱為硬件數(shù)控,1970年代以后,硬件電路元件逐步由專用的計(jì)算機(jī)代替稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。(3)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)是用計(jì)算機(jī)控制加工功能,實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制的系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的控制程序,執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能,并配有接口電路和伺服驅(qū)動(dòng)裝置的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。(4)數(shù)控加工 數(shù)控加工是根據(jù)零件圖樣及工藝要求等原始條件編制零件數(shù)控加工程序,輸入數(shù)控系統(tǒng),控制數(shù)控機(jī)床中刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而完成零件加工。 (5)數(shù)控程序 數(shù)控程序或零件是輸入數(shù)控系統(tǒng)中的,使數(shù)控機(jī)床執(zhí)行一個(gè)確定加工任

9、務(wù)的具有特定代碼和編程的一系列指令。 (6)數(shù)控編程 數(shù)控編程是指生成用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工的數(shù)控程序的過(guò)程。2 數(shù)控加工工藝2.1數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇2.1.1選擇適合數(shù)控加工的零件雖然數(shù)控機(jī)床具有高精度,高柔性,高效率等優(yōu)點(diǎn)。但不是所有的零件都適合數(shù)控機(jī)床加工的。一般可分為三類: (1) 最適合類 1.形狀復(fù)雜,加工精度要求高通用機(jī)床無(wú)法加工或很難保證加工質(zhì)量的零件; 2.具有復(fù)雜曲線或曲面輪廓的零件; 3.具有難測(cè)量,難控制進(jìn)給,尺寸行腔的殼體或盒型零件; 4.必須在一次裝夾中完成鏜,絞或攻絲等多道工序的加工零件; (2)較適合類 1.零件價(jià)值高,在普通機(jī)床上加工容易受人工因素干擾而影

10、響質(zhì)量,從而造成較大經(jīng)濟(jì)損失的零件; 2.在通用機(jī)床上加工時(shí)必須制造復(fù)雜專用工裝的零件; 3.在通用機(jī)床上需要做長(zhǎng)時(shí)間調(diào)整的零件; 4.需要多次更改設(shè)計(jì)才能定型的零件; (3)不適合類 1.生產(chǎn)大批量的零件; 2.裝夾困難的零件; 3.加工余量不穩(wěn)定,而且數(shù)控機(jī)床上無(wú)法在線檢測(cè)系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)整零件坐標(biāo)位置的零件; 4.必須用特定的加工工藝裝備協(xié)調(diào)加工的零件;2.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容1選擇適合在數(shù)控上加工的零件,確定工序內(nèi)容。2分析加工零件的圖紙,明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求,確定加工方案,制定數(shù)控加工路線,如工序的劃分、加工順序的 安排、非數(shù)控加工工序的銜接等。設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序,如工序的劃分、刀具

11、的選擇、夾具的定位與安裝、切削用量的確 定、走刀路線的確定等等。 3調(diào)整數(shù)控加工工序的程序。如對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇、刀具的補(bǔ)償。 4分配數(shù)控加工中的容差。 5處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令。 2.3軸類零件加工工藝分析(1) 技術(shù)要求 軸類零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸和配合軸頸的徑向尺寸精度和形位精度,軸向一般要求不高。軸頸的直徑公差等級(jí)通常為IT6-IT8,幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度,一般要求限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動(dòng);保證配合軸頸對(duì)于支承軸頸的同軸度,是軸類零件位置精度的普遍要求之一。圖為特殊零件,徑向和軸向公差和表面精度要求較高。 (2)毛坯選擇 軸類零件除

12、光滑軸和直徑相差不大的階梯軸采用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50mm,材料45#鋼,在鋸床上按90mm長(zhǎng)度下料。 (3)定位基準(zhǔn)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)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,并且能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多格外圓表面和端面,因此常用中心孔作為軸加工的定位基準(zhǔn)。3 具體零件加工3.1零件圖工藝分析3-1軸類零件圖 (1)零件圖 見(jiàn)圖3-1 中心軸類零件圖(2)結(jié)構(gòu)性分析通過(guò)讀圖3

13、-1,典型軸零件加工內(nèi)容包括外圓、圓弧、切槽、倒角等。零件尺寸及標(biāo)注完整。 (3)尺寸分析該零件圖尺寸完整,主要尺寸分析該零件表面由圓柱、順圓弧、逆圓弧、圓錐、槽等表面組成。尺寸標(biāo)注完整,選用毛坯為45#鋼,50mm90mm,無(wú)熱處理和硬度要求。未標(biāo)注的尺寸按公差等級(jí)IT12,按照“孔正軸負(fù),其余中間值”的原則,確定不同尺寸的公差值。各尺寸公差如下:圓弧尺寸:長(zhǎng)度尺寸:700.1mm、 110.1mm寬度尺寸: 倒 角:C1 C2對(duì)于有公差的尺寸,取極限尺寸的平均值作為編輯尺寸,即: (4)表面粗糙度分析 圖3-1中,表面粗超度有較高的要求,要求加工面的粗糙度值為Ra1.6m,其余Ra3.2m

14、。 (5)確定加工方法加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工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要求等全面考慮。 圖上幾個(gè)精度要求較高的尺寸,因其公差值較小,所以編程時(shí)沒(méi)有取平均值,而取其基本尺寸。 通過(guò)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,考慮該零件為大批量加工,故加工設(shè)備采用數(shù)控車床。根據(jù)加工零件的外形和材料等條件,選用CJK6032數(shù)控機(jī)床。(6)確定加工方案 零件上比較精密表面的加工,常常是通過(guò)粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對(duì)這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)

15、的最終加工方法是不夠的,還應(yīng)正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。如圖3-1所示是軸類零件便面由柱面,圓錐面,順圓弧,逆圓弧構(gòu)成,其中多個(gè)直徑尺寸由較高的精度,表面粗糙,大部分的尺寸均達(dá)到IT8-IT7級(jí)精度。零件圖尺寸編注完整,符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求,輪廓描述清楚完整,零件材料為45鋼,毛胚為直徑50x90,如圖3-2。 3-2毛坯圖刀具選擇:(1)粗車及平端面選用90硬質(zhì)合金刀,為防止副后刀面與工件輪廓干涉,副偏角不宜太小,選Kr=60。如圖3-3(2)精車刀選用硬質(zhì)合金90硬質(zhì)合金刀,刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑,取re=0.150.2mm 。如圖3-3 (3)切槽和切斷選用切斷

16、刀。如圖3-4 (4)車端面:選用硬質(zhì)合金45度車刀,粗、精車用一把刀完成。2) 粗、精車外圓:(因?yàn)槌绦蜻x用 G71循環(huán)所以粗、精車選用同一把刀)硬質(zhì)合金90度放型車刀,Kr=90度,Kr=60度;E=30度,(因?yàn)橛袌A弧輪廓)以防與工件輪廓發(fā)生干涉,如果有必要就用圖形來(lái)檢驗(yàn) 3-3 90度外圓車刀 3-4 左偏切斷刀 數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容,它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率,而且直接影響加工質(zhì)量。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、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

17、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。選取刀具時(shí),要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中,平面零件周邊輪廓的加工,常采用立銑刀;銑削平面時(shí),應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀;加工凸臺(tái)、凹槽時(shí),選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時(shí),可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀;對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。 在進(jìn)行自由曲面(模具)加工時(shí),由于球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般采用頂端密距,故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀,因

18、此,只要在保證不過(guò)切的前提下,無(wú)論是曲面的粗加工還是精加工,都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大,必須引起注意的是,在大多數(shù)情況下,選擇好的刀具雖然增加了刀具成本,但由此帶來(lái)的加工質(zhì)量和加工效率的提高,則可以使整個(gè)加工成本大大降低。 在加工中心上,各種刀具分別裝在刀庫(kù)上,按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄,以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫(kù)上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍,以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國(guó)的加工中心采用TSG工具系統(tǒng),其刀柄有直柄(3種規(guī)格)和錐柄(

19、4種規(guī)格)2種,共包括16種不同用途的刀柄。 在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中,由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行,占用輔助時(shí)間較長(zhǎng),因此,必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則:盡量減少刀具數(shù)量;一把刀具裝夾后,應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟;粗精加工的刀具應(yīng)分開(kāi)使用,即使是相同尺寸規(guī)格的刀具;先銑后鉆 ;先進(jìn)行曲面精加工,后進(jìn)行二維輪廓精加工;在可能的情況下,應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能,以提高生產(chǎn)效率等。3.2確定工件的定位與裝夾方案工件的定位與基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致,應(yīng)防止過(guò)定位,對(duì)與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準(zhǔn),定位基準(zhǔn)在數(shù)控機(jī)床上要仔細(xì)找正。由于這個(gè)

20、工件是個(gè)實(shí)心軸,因軸的長(zhǎng)度不是很長(zhǎng),所以采用工件的右端面作定位基準(zhǔn),使用普通三爪卡盤(如圖3-5)夾緊工件,取工件的右端面中心為工件坐標(biāo)的原點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)在(100.1000)處。在數(shù)控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率,為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn),在裝夾工件時(shí),應(yīng)考慮以下幾種因素: 1.盡可能采用通用夾具,必須時(shí)才設(shè)計(jì)制造專用夾具; 2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足精度要求; 3.易于定位和裝夾; 4.易于切削的清理; 5.抵抗切削力由足夠的剛度;3-5 三爪卡盤3.3確定走刀順序及走刀路線走刀路線(如圖3-6)是指數(shù)控加工過(guò)程中刀具相對(duì)于被加工件的運(yùn)動(dòng)軌跡

21、和方向。加工路線的合理選擇是非常重要的,因?yàn)樗c零件的加工精度和表面質(zhì)量密卻相關(guān)。在確定走刀路線是主要考慮下列幾點(diǎn): 1) 保證零件的加工精度要求。2) 方便數(shù)值計(jì)算,減少編程工作量。3) 尋求最短加工路線,減少空刀時(shí)間以提高加工效率。4) 盡量減少程序段數(shù)。5)保證工件輪廓表面加工后的粗糙度的要求,最終輪廓應(yīng)安排最后一走刀連續(xù)加工出來(lái)。6) 刀具的進(jìn)退刀(切入與切出)路線也要認(rèn)真考慮,以盡量減少在輪廓處停刀(切削力突然變化造成彈性變形)而留下刀痕,也要避免在輪廓面上垂直下刀而劃傷工件。 加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況,以及定位夾緊的需要來(lái)考慮,重點(diǎn)是工件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按

22、下列原則進(jìn)行: (1)上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊,中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也要綜合考慮。 (2)以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進(jìn)行,以減少重復(fù)定位次數(shù),換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。 (3)在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序,應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序。 切削加工順序的安排:先粗后精 先安排粗加工,中間安排半精加工,最后安排精加工和光整加工。先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工,后安排如鍵槽、緊 固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小,又常與主要表面有位 置精度要求,所以一般放在主要表面的半精加工之后,精加工之前進(jìn)行。先面

23、后孔 對(duì)于箱體、支架、連桿、底座等零件,先加工用作定位的平面和孔的端面,然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠,利于保證孔與平面的位置精度,減小刀具的磨損,同時(shí)也給孔加工帶來(lái)方便?;嫦刃?用作精基準(zhǔn)的表面,要首先加工出來(lái)。所以,第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時(shí)包括精加工),然后再以精基面定位加工其它表面。例如,軸類零件頂尖孔的加工。3-6 加工路線3-7切槽路線3.4加工工藝分析如圖3-7選用三爪卡盤裝夾,使之與工作臺(tái)X軸移動(dòng)方向平行。毛坯為5090的鋼(如圖3-2),工件材料為45號(hào)鋼,根據(jù)零件圖樣要求其加工工序?yàn)椋汗ば蛞唬貉b夾毛坯50mm,伸長(zhǎng)90mm 該典型軸加工

24、順序?yàn)椋侯A(yù)備加工-車端面-粗車右端輪廓-精車右端輪廓-切槽 工步1:車端面 工步2:粗車順圓弧、逆圓弧 工步3:精車順圓弧、逆圓弧及各端面 工步4:切槽3-7加工零件圖3.5切削用量的選擇根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),外輪廓用采用90度外圓車刀,輪廓粗加工時(shí)留1mm的精車余量,粗加工時(shí)選主軸轉(zhuǎn)速為s=800r/min,進(jìn)給速度Vf=150mm/min;精加工選主軸轉(zhuǎn)速S=1200r/min;進(jìn)給速度Vf=50mm/min3.6數(shù)控加工工藝文件的填寫 表3-1 數(shù)控加工工藝卡單位名稱重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控加工工序卡片零件名稱零件圖號(hào)材料牌號(hào)材料硬度典型軸HTJD-0145鋼HRC28-32工序號(hào)工序名稱

25、程序編號(hào)加工車間設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)工藝裝備1車O0001數(shù)控車實(shí)訓(xùn)室車削中心CJK6032三爪定位卡盤工步號(hào)工步內(nèi)容刀具量具切削用量進(jìn)給次數(shù)備注刀具號(hào)刀具名稱量具名稱規(guī)格切削速度主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給量背吃刀量1車端面T0101硬質(zhì)合金刀游標(biāo)卡尺45度刀1108000.10.31手動(dòng)2粗車各外圓T0101硬質(zhì)合金刀游標(biāo)卡尺45度刀1008000.2521自動(dòng)3精車外圓T0101硬質(zhì)合金刀千分尺12012000.060.51自動(dòng)4切槽T0202焊接合金切刀游標(biāo)卡尺切槽刀606000.081自動(dòng)5切斷T0202焊接合金切刀游標(biāo)卡尺切槽刀606000.061自動(dòng)表3-2 軸刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)軸零件名稱軸零件

26、圖號(hào)HTJD-01序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱及規(guī)格刀具參數(shù)刀補(bǔ)地址刀尖半徑刀桿規(guī)格半徑形狀1T0101外圓粗車刀(刀尖角60度)0.425X2502如圖3-32T0202切斷刀0.425X25如圖3-4編制審核批準(zhǔn)共 頁(yè)第 頁(yè)4 數(shù)控加工程序編制4.1 加工坐標(biāo)系設(shè)置(1)建立工件坐標(biāo)系為了便于在編程時(shí)對(duì)工件的幾何要素位置進(jìn)行描述,編程人員必須在零件圖上選擇建立一個(gè)過(guò)渡坐標(biāo)系,即工件坐標(biāo)系,也稱為編程坐標(biāo)系。數(shù)控編程時(shí)應(yīng)該首先確定工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn)。零件在設(shè)計(jì)中有設(shè)計(jì)基準(zhǔn),在加工過(guò)程中有工藝基準(zhǔn),同時(shí)應(yīng)盡量將工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一,該基準(zhǔn)點(diǎn)通常稱為工件原點(diǎn)。設(shè)立如下圖4-1所示:圖4-1坐標(biāo)系設(shè)定(

27、2)試切法對(duì)刀在數(shù)控加工中,工件坐標(biāo)系確定后,還要確定刀尖點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置,即通常所說(shuō)的對(duì)刀問(wèn)題。在數(shù)控車床上,目前常用的對(duì)刀方法為試切對(duì)刀法。將工件安裝好之后,先用MDI方式操作機(jī)床,用已選好的刀具將工件端面車一刀,然后保持刀具在縱向(Z)尺寸不變,沿橫向(x)退刀。當(dāng)取工件右端面O為工件原點(diǎn)時(shí),對(duì)刀輸入為Z0,如圖(4-2(a );用同樣的方法,再將工件的表面車一刀,然后保持刀具在橫向上的尺寸不變,從縱向退刀,停止主軸轉(zhuǎn)動(dòng),再量出工件車削后的直徑(如圖4-3(b)根據(jù)長(zhǎng)度和直徑,既可確定刀具在工件坐標(biāo)系中的位置。其他各刀都需要進(jìn)行以上操作,從而確定每把刀具在工件坐標(biāo)系中的位置。圖4-

28、2(a ) Z軸方向?qū)Φ秷D4-3(b) X軸方向?qū)Φ侗?-1切削用量選擇主軸轉(zhuǎn)速s/(r/min)進(jìn)給量f/(mm/r)背吃刀量ap/mm粗車外圓 8000.11.5精車外圓8000.050.2切槽1100.044.2手工編程數(shù)控編程方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種。對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的零件需借助計(jì)算機(jī)使用規(guī)定的數(shù)控語(yǔ)言編寫零件源程序,經(jīng)過(guò)處理后生成加工程序,稱為自動(dòng)編程。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數(shù)據(jù)計(jì)算、編寫程序單、輸入程序到程序校驗(yàn)等各步驟主要有人工完成的編程過(guò)程。它適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件的加工,以及計(jì)算較簡(jiǎn)單,程序段不多,編程易于實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)合等。由于該零件相對(duì)比較簡(jiǎn)單

29、,所以采用手工編程。應(yīng)用華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)編程從工件右端加工O0001%0001 G00 X80 Z150G99 M03 S800 T0101 M08 主軸正轉(zhuǎn)600r/min,換1號(hào)刀G0 X55 Z72 調(diào)外圓硬質(zhì)合金刀,并開(kāi)冷卻液G71 U2 R0.5 快速靠近工件 G71 P70 Q180 U0.3 W0.1 F0.25 粗車循環(huán)每次進(jìn)4mm退1mmN70 G42 G0 X0 S1200 刀具半徑右補(bǔ)償,精車轉(zhuǎn)速1200r/min X20 車削右端面 X24 W-2 倒C2角 Z-29G3 X36 Z-38 R10 F0.25 車R10的外圓弧G1 X37.9 Z-49 車1比5的錐度 W-11 X46 車臺(tái)階端面 X46 Z-60 X47.99 W-1 倒C1角N180 G0 G40 X52 取消刀補(bǔ)G0 X80 Z150G70 P70 Q180 F0.06 從N70到N180段精車G0 X80 Z150T0202 M03 S600 調(diào)切刀寬2mm,以左刀尖為基準(zhǔn)G0 X26 Z-14G1 X24 F0.04 X20 W-2 X20 W-2 X24 W

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