數(shù)控組合件工藝與編程7

1、南 京 工 程 學(xué) 院畢 業(yè) 實 踐 報 告畢業(yè)設(shè)計題目 組合件數(shù)控工藝與編程 學(xué) 院 繼續(xù)教育學(xué)院 專業(yè)班級 ZH控1371 姓 名 周志杰 學(xué) 號 1334427129 指導(dǎo)教師 顧靜 2015年10月10日摘 要： 在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運動和刀具的直線運動或曲線運動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)對工件進行切削加工的方法。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

2、槽、螺紋和回轉(zhuǎn)成形面等，所用刀具主要是車刀。在各類金屬切削機床中，車床是應(yīng)用最廣泛的一類，約占機床總數(shù)的50%。為了子數(shù)控機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)或機床，應(yīng)該嚴格按機床編程手冊中的規(guī)定進行程序編制。但從數(shù)控加工內(nèi)容的本質(zhì)上講，各數(shù)控系統(tǒng)的各項指令都是應(yīng)實際加工工藝要求而設(shè)定的。關(guān)鍵詞：車削加工 刀具 工藝參數(shù) 程序 目 錄1 緒論12 圖樣分析22.1零件的材料分析22.2零件技術(shù)的分析22.3毛坯的確定33 零件工藝規(guī)程的設(shè)計33.1 定

3、位基準的選擇33.2零件表面加工方法的選擇43.3切削用量的選擇43.4 數(shù)控加工的工序設(shè)計54 零件加工程序的編制64.1程序編寫的特點64.2 刀具的選擇64.3切削參數(shù)的選擇74.4 零件工藝74.5零件程序85零件加工115.1工作過程中的安全注意事項115.2工作完成后的注意事項11結(jié) 論12參考文獻：13致 謝13 1 緒論畢業(yè)設(shè)計是高等職業(yè)教育教學(xué)計劃的重要組成部分，是加強理論與實際相結(jié)合的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是各專業(yè)的必修課程，在學(xué)生完成所有專業(yè)課程學(xué)習(xí)、結(jié)合畢業(yè)實習(xí)進行。大專生活即將結(jié)束,我們也將迎接的最后一次考驗和競爭就是畢業(yè)設(shè)計。 由于設(shè)計的需要，我仔細研究了零件圖，但在設(shè)計

4、過程中，因自己經(jīng)驗不足，遇到了很多實際問題，使我體會到了在現(xiàn)場實習(xí)調(diào)研僅證明可不可以實干，而不能代表能不能干好。所以我積極與設(shè)計指導(dǎo)老師、操作指導(dǎo)老師溝通，在各位老師的全力幫助、指導(dǎo)下問題得到了全面解決，同時受到各位老師優(yōu)良工作品質(zhì)的影響，培養(yǎng)出了我緩中求穩(wěn)、虛心求教、實事求是、一絲不茍的工作作風(fēng)，并樹立了明確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟觀和全局觀，為今后從事工作打下了良好的基礎(chǔ)。 通過畢業(yè)設(shè)計，我真正認識到理論和實踐相結(jié)合的重要性，并培養(yǎng)了我綜合運用所學(xué)理論知識和實際操作知識去理性的分析問題和解決實際工作中的一般技術(shù)工程問題的能力，使我建立了正確的設(shè)計思想，掌握了工藝設(shè)計的一般程序、規(guī)范和方法，并進一步鞏

5、固、深化地吸收和運用了所學(xué)的基本理論知識和基本操作技能。還有，它提高了我設(shè)計計算、繪圖、編寫技術(shù)文件、編寫數(shù)控程序、數(shù)控機床操作、實際加工零件和正確使用技術(shù)資料、標準、手冊等工具書的獨立工作能力，更培養(yǎng)了我勇于創(chuàng)新的精神及嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)及工作作風(fēng)。 由于本人能力有限，缺少設(shè)計經(jīng)驗，設(shè)計中漏誤在所難免，敬請各位老師指正批評，以使我對自己的不足得到及時的發(fā)現(xiàn)并修改，也使我在今后的工作中避免再次出現(xiàn)。 在這里，向在這次畢業(yè)設(shè)計中給予過我鼓勵、指導(dǎo)及幫助的老師表示我虔誠和衷心的感謝。2 圖樣分析2.1零件的材料分析本零件的材料是45號鋼，它屬于低淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼，其力學(xué)性能是: 其化學(xué)成碳含量0.37%0

6、.45%，鉻含量0.8%1.1%，錳含量0.17%0.37%，硫含量0.5%0.8% ，其中碳含量過高、過低均不能滿足經(jīng)調(diào)質(zhì)后獲得良好綜合力學(xué)性能的要求，主加元素為鉻，在配以硫、錳等合金元素，其作用是提高淬透性，強化鐵素體和細化晶粒，因此，此鋼的熱處理變形小，廢品率低，因而降低了工藝成本。其熱處理特點是：當(dāng)原始組織為珠光體時，預(yù)先熱處理可采用正火或退火處理；該類鋼最終熱處理均采用淬火后在500-650的高溫回火工藝，即調(diào)質(zhì)處理工藝，調(diào)質(zhì)處理可使材料具有良好的綜合力學(xué)性能。2.2零件技術(shù)的分析 零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱表處理要求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)是能夠

7、保證零件使用性能前提下的極限值。進行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性以及實現(xiàn)的可能性，重點分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準備同時通過分析以確定技術(shù)要求是否過于嚴格，因為過高的精度和過小的表面 粗糙度要求會使工藝過程變得復(fù)雜，加工難度加大，增加不必要的成本。2.3毛坯的確定 確定毛坯的形狀與尺寸的步驟是：首先選取毛坯加工余量和毛坯公差，其次將毛坯加工余量疊加在零件的相應(yīng)加工表面上，從而計算出毛坯尺寸，最后標注毛坯尺寸與公差。其總的要求是：減少“肥頭大耳”，實現(xiàn)少屑或無屑加工。因此，毛坯形狀要力求接近成品形狀，以減少機械加工的勞動量。 本零件的大部

8、分加工表面是回轉(zhuǎn)體表面，根據(jù)本零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，年生產(chǎn)數(shù)量，經(jīng)濟價值及復(fù)雜程度，另外本零件為軸類零件，考慮其復(fù)雜程度，所以本零件毛坯為棒料。本零件所用的毛胚為70x150mm的45號鋼。3 零件工藝規(guī)程的設(shè)計3.1 定位基準的選擇在制訂零件的加工工藝規(guī)程時，正確地選擇工件的基準有著很重要的意義?；鶞蔬x擇的好壞不僅影響零件的加工位置精度，而且對零件各表面的加工順序也有很大的影響?；鶞视写只鶞逝c精基準之分。選擇定位基準時是從保證工件精度為保證各配合表面的位置精度，用三爪自定心卡盤找正工件軸心，用軸心線和工件的右端面作為粗、精加工的定位基準。這樣，既符合基準統(tǒng)一和基準重合原則，也有利于生產(chǎn)率的提高。定

9、位基準簡圖見（圖3.1）。圖3.1 定位基準簡圖3.2零件表面加工方法的選擇零件表面的加工應(yīng)根據(jù)這些表面的加工要求和零件的結(jié)構(gòu)特點及材料性質(zhì)等因素，而選用相應(yīng)的加工方法。在選擇某一表面的加工方法時，一般總是首先選定它的最終加工方法，然后再逐一選定各有關(guān)前道工序的加工方法。加工方法選擇的原則如下：(1)所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟加工精度范圍要與加工表面的精度要求和表面粗糙度要求相適應(yīng)。（2）所選加工方法能夠確保加工面的幾何形狀精度,表面相互位置精度的要求。（3）所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。（4）加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。（5）所選加工方法要與企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備和工人技術(shù)水平相

10、適應(yīng)。軸類件的主要加工表面是外圓表面，還有常見的特形表面，因此針對各種精度等級和表面粗糙度要求，按經(jīng)濟精度選擇加工方法。由基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔、就近不久遠的原則確定車削件的工藝路線如下：下料平端面對刀粗精車右端外形切槽車外螺紋調(diào)頭裝夾粗精車左端外形更換毛胚粗精車右端外形調(diào)頭裝夾鉆孔車左端外形車左端內(nèi)孔車內(nèi)螺紋檢驗。3.3切削用量的選擇切削用量的合理選擇,是指在保證加工質(zhì)量的前提下,充分利用刀具和機床的性能,獲得高生產(chǎn)效率和低加工成本的切削用量三要素的最佳組合。1.粗加工時切削用量的選擇 粗加工時精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大，因此選擇粗加工用量時，要盡可能保證較高的單

11、位時間、金屬切除量和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)率和降低成本。先考慮選擇一個盡可能大的背吃刀量pa；其次選擇一個較大的進給量f；最后確定一個適合的切削速度v。根據(jù)上述原則，擇粗加工切削用量，對于提高生產(chǎn)率、減少刀具消耗、降低加工成本是比較有利的。1）切削深度pa的選擇：應(yīng)根據(jù)零件的加工余量和由夾具、機床、刀具和工件所組成的工藝系統(tǒng)的剛性來確定。 2）進給量f的選擇：限制進給量，提高的因素主要是切削力。3）切削速度v的選擇：主要受刀具耐用度和機床功率的限制。2.精加工時切削用量的選擇 精加工時的加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻，因此選擇精加工切削用量時，應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，

12、并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率。精加工時應(yīng)選擇較小的背吃刀量pa和進給量f，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時滿足生產(chǎn)率的要求。1）切削深度pa的選擇：應(yīng)根據(jù)精加工留下的余量來確定。 2）進給量f的選擇：限制進給量，提高的主要因素是表面粗糙度。3）切削速度v的選擇：切削速度提高時，切削變形減小，切削力也有所減小，也不易產(chǎn)生積屑瘤和毛刺。3、走刀路線 1.盡量縮短進給路線,減少空走刀行程,提高生產(chǎn)率。 2.合理選取起刀點、切入點和切入方式，保證切入過程平穩(wěn)，沒有沖擊。3.保證加工零件精度和表面粗糙度的要求。4.保證加工過程的安全性，避免刀具與非加工面干涉。5.有利于簡化數(shù)值計算，減少程序段數(shù)目和編制程序

13、工作量3.4 數(shù)控加工的工序設(shè)計 當(dāng)數(shù)控加工工藝路線設(shè)計完成后，各道數(shù)控加工工序的內(nèi)容已基本確定，要達到的目標已比較明確，對其它一些問題（諸如：刀具、夾具、量具、裝夾方式等），也大體做到心中有數(shù)，接下來便可以著手對數(shù)控工序設(shè)計。工序的劃分通常采用兩種不同原則，即工序集中原則和工序分散原則。（1）工序集中原則 是指每道工序包括盡可能多的加工內(nèi)容，從而使工序的總數(shù)減少。采用工序集中原則的優(yōu)點是：有利于采用高效的專用設(shè)備和數(shù)控機床，提高生產(chǎn)效率，縮短工藝路線。但專用設(shè)備和工藝裝備投資大、生產(chǎn)準備周期較長。（2）工序分散原則 是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進行，每道工序的加工內(nèi)容很少。采用工序分散原

14、則的優(yōu)點是：加工設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單，有利于選擇合理的切削用量，但工藝路線較長，所需設(shè)備及工人人數(shù)多。因而，在數(shù)控加工的工序設(shè)計過程中必須根據(jù)零件的特點選擇相應(yīng)的加工工序原則。同時，在對圖形進行數(shù)學(xué)處理、計算和編程時，都要力求準確無誤。在實際工作中，由于一個小數(shù)點差錯而釀造重大機床事故和質(zhì)量事故的例子也是很多的。數(shù)控工序設(shè)計的主要任務(wù)是進一步把本工序的加工內(nèi)容、切削用量、工藝裝備、定位夾緊方式及刀具運動軌跡都確定下來，為編制加工程序作好充分準備。4 零件加工程序的編制4.1程序編寫的特點手工編程的特點：耗費時間較長，容易出現(xiàn)錯誤，無法勝任復(fù)雜形狀零件的編程。據(jù)國外資料統(tǒng)計，當(dāng)采用手

15、工編程時，一段程序的編寫時間與其在機床上運行加工的實際時間之比，平均約為30：1，而數(shù)控機床不能開動的原因中有20%30%是由于加工程序編制困難，編程時間較長。4.2 刀具的選擇1號刀：93棱形外圓車刀；2號刀：外切槽刀（4mm）；3號刀：60外螺紋刀;4號刀:內(nèi)鏜孔刀；5號刀：內(nèi)螺紋刀。4.3切削參數(shù)的選擇1、各工序刀具的切削參數(shù)見表4-3表4-3各工序的刀具切削參數(shù)序號加工面刀具號刀具類型主軸轉(zhuǎn)速n/rmin1進給速度vp/mmmin11車外型T010193棱形外圓車刀粗800；精1200粗150；精802車外切槽T0202外切槽刀（4mm）4001.53車外螺紋T030360外螺紋刀50

16、0254鏜內(nèi)孔T0404內(nèi)鏜孔刀粗800；精1000粗100；精805車內(nèi)螺紋T0505內(nèi)螺紋刀400254.4 數(shù)控加工工藝卡工步內(nèi)容TSFU1裝夾工件伸出50mm平端面T01016000.30.32加工件1右端外形T01018000.313加工件1右端外切槽T02024000.124加工件1右端外螺紋M36X1.5T03035001.50.825掉頭裝夾保證總長700.05T01016000.30.36加工件1左端外圓T01018000.30.37裝夾工件伸出35mm平端面T01016000.30.38加工件2右端外形T01018000.30.39掉頭裝夾平端面保證總長480.1T0101

17、6000.30.310鉆20的通孔20鉆頭4000.31011加工件2左端外形T01018000.30.312加工件2左端內(nèi)孔T04048000.3113加工件2內(nèi)螺紋M36X1.5T05054000.30.314檢驗去毛刺4.5零件程序Oooo1主程序名件1右端外形T0101 M03 S800刀號 主軸正轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速GOO X62 Z3定位G71 U1R0.2粗車固定循環(huán)G71 P10 Q20 U0.3 F0.3N10G0X23加工外形G1Z0X26 Z-1.5Z-12X28X30 Z-16Z-30X33X35.8 Z-31.5N20Z-48T0101 M03 S1200刀號 主軸正轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速G0

18、0 X62 Z3定位G70 P10 Q20 F0.1精車循環(huán)G00 X100退刀Z200M00主軸暫停T0202(槽)刀號M03 S400主軸正轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速G00 X62 Z3定位X40Z-44G1 X32 F0.1G0 X40退刀Z200M00主軸暫停T0303 M03 S500刀號 主軸正轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速G00 X40 Z3定位G76 P02060 Q100 R0.03外螺紋G76X33.376Z-44P812Q150F1.5G00 X100退刀Z200M00主軸暫停件1左端T0101 M03 S800刀號 主軸正轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速G00 X62 Z3定位G73 U11 R11粗車固定循環(huán)G73 P30 Q40

19、 U0.3 F0.3N30G00 X37.79加工外形G01 Z-1N40G03 X58Z-30R29T0101 M03 S1200 F0.1精車循環(huán)G00 X62 Z3G70 P30 Q40G00 X100退刀Z200M00主軸暫停件2右端T0101 M03 S800刀號 主軸正轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速G00 X72 Z3定位G71 U1 R0.2粗車固定循環(huán)G71 P50 Q60 U0.2 F0.2N50G00X47加工外形G01Z0X50 Z-1.5Z-20X59X62 Z-21.5N60Z-30T0101 M03 S1200 F0.1精車循環(huán)G00 X72 Z3G70 P50 Q60G00 X100退

20、刀Z200M00主軸暫停件2左端外形T0101 M03 S800刀號 主軸正轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速G00 X72 Z3定位G73 U16 R16粗車固定循環(huán)G73 P70 Q80 U0.2 F0.2N70G00 X58加工外形G01 Z0G03 X37.79 Z-18 R29G01 X59X62 Z-19.5N80Z-21T0101 M03 S1200 F0.1精車循環(huán)G00 X76 Z3G70 P70 Q80G00 X100退刀 Z200M00主軸停轉(zhuǎn)件2左端內(nèi)孔T0404 M03 S800 刀號 主軸正轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速G00 X20 Z3定位G71 U1 R0.2粗車固定循環(huán)G71 P90 Q100 U-0.2

21、 F0.2N90G00 X38.8加工內(nèi)孔G01 Z0X35.8 Z-1.5Z-24X32X30 Z-25Z-36X26N100Z-48T0404 M03 S1000 F0.1刀號 主軸正轉(zhuǎn) G00 X20 Z3G70 P90 Q100精車循環(huán)G00 X20退刀Z200M00件2內(nèi)螺紋T0505 M03 S500刀號 主軸正轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速G00 X20 Z3定位G76 P020260 Q100 R0.02車內(nèi)螺紋G76 X36 Z-22 P812 Q150 F1.5G00 X20退刀Z200M30主軸停轉(zhuǎn)5 零件加工5.1工作過程中的安全注意事項1、數(shù)控車床通電后，檢查各開關(guān)、按鈕和按鍵是否正常、靈

22、活、機床有無異?，F(xiàn)象。2、程序輸入后，應(yīng)仔細核對代碼、地址、數(shù)值、正負號、小數(shù)點及語法是否正確。3、正確測量和計算工件坐標系，并對所得結(jié)果進行檢查。4、輸入工件坐標系，并對坐標、坐標值、正負號、小數(shù)點進行認真核對。5、未裝工件前，空運行一次程序，看程序能否順利進行，刀具和夾具安裝是否合理，有無超程現(xiàn)象。6、試切時快速倍率開關(guān)必須打到較低擋位。7、試切進刀時，在刀具運行至工件3050處，必須在進給保持下，驗證Z軸和X軸坐標剩余值與加工程序是否一致。8、試切和加工中，刃磨刀具和更換刀具后，要重新測量刀具位置并修改刀補值和刀補號。9、程序修改后，要對修改部分仔細核對。10、必須在確認工件夾緊后才能啟

23、動機床，嚴禁工件轉(zhuǎn)動時測量、觸摸工件。11、操作中出現(xiàn)工件跳動、打抖、異常聲音、夾具松動等異常情況時必須停車處理。12、緊急停車后，應(yīng)重新進行機床“回零”操作，才能再次運行程序5.2工作完成后的注意事項1、清除切屑、擦拭機床，使用機床與環(huán)境保持清潔狀態(tài)；2、注意檢查或更換磨損壞了的機床導(dǎo)軌上的油察板；3、檢查潤滑油、冷卻液的狀態(tài)，及時添加或更換；4、依次關(guān)掉機床操作面板上的電源和總電源。 結(jié) 論本次畢業(yè)設(shè)計雖然僅僅經(jīng)歷了短暫的三個月，但是它濃縮了大專五年學(xué)習(xí)的全過程，體現(xiàn)了我們對所學(xué)知識的掌握和領(lǐng)悟程度。由于我們是第一次進行整體性地設(shè)計，不可避免地碰到了許多困難，有時甚至?xí)械綗o法下手。無論碰

24、到什么樣的困難，我都沒有退縮，憑借著一股求知的熱情，再加上指導(dǎo)老師的幫助，然后再回到書本攻克一個又一個的難題，最終圓滿地完成了本次設(shè)計。通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我在各個方面都有了很大的提高，具體地表現(xiàn)在以下幾個方面：1.對大專五年所學(xué)到的東西進行了歸納總結(jié)，找到了各種學(xué)科之間的交叉點，同時構(gòu)成了一個知識網(wǎng)絡(luò)，形成了一個整體的知識體系，進一步完善了自己的知識結(jié)構(gòu)。2.對所學(xué)習(xí)知識點進行查漏補缺，并了解學(xué)習(xí)了新的知識，開闊了視野，拓寬了自己的知識面。養(yǎng)成了勤學(xué)好問的習(xí)慣，同時具有了一定的創(chuàng)新思維。3.利用理論知識解決實際問題的能力得到了提高，為以后正確解決工作和學(xué)習(xí)中的問題打下了堅實的基礎(chǔ)。4.學(xué)會了充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱相關(guān)資料，以及借助前人的研究成果尋求解決問題的思維方法