數(shù)控機床軸類零件加工工藝課程設計樣本

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)河南師范大學新聯(lián)學院課程設計題目：典型軸類零件的編程與加工系部：機械工程系專業(yè)：數(shù)控技術年級：2010姓名：學號：指導教師：時間：2012年12月30日目錄TOC\o"1-2"\h\z\u2.5… .....................................................................................................................................................52.6…………….….62.7工序卡片和刀具卡片的制作……………….….7一前言隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，數(shù)控加工技術對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為效率、質(zhì)量是先進制造技術的主題。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。而對于數(shù)控加工，無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的零件進行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對一些工藝問題（如對刀點、加工路線等）也需要一些處理。并在加工過程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的產(chǎn)品。數(shù)控編程是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過程。它的主要任務是計算加工走刀中的刀位點（cutterlocationpoint簡稱CL點）。刀位點一般取為刀具軸線與刀具表面的交點，多軸加工中還要給出刀軸矢量。軸，支承轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。根據(jù)軸線形狀的不同，軸可以分為曲軸和直軸兩類。根據(jù)軸的承載情況，又可分為：①轉軸，工作時既承受彎矩又承受扭矩，是機械中最常見的軸，如各種減速器中的軸等。②心軸，用來支承轉動零件只承受彎矩而不傳遞扭矩，有些心軸轉動，如鐵路車輛的軸等，有些心軸則不轉動，如支承滑輪的軸等。③傳動軸，主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩，如起重機移動機構中的長光軸、汽車的驅(qū)動軸等。軸的材料主要采用碳素鋼或合金鋼，也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵等。軸的工作能力一般取決于強度和剛度，轉速高時還取決于振動穩(wěn)定性。軸的結構設計是確定軸的合理外形和全部結構尺寸，為軸設計的重要步驟。它由軸上安裝零件類型、尺寸及其位置、零件的固定方式，載荷的性質(zhì)、方向、大小及分布情況，軸承的類型與尺寸，軸的毛坯、制造和裝配工藝、安裝及運輸，對軸的變形等因素有關。設計者可根據(jù)軸的具體要求進行設計，必要時可做幾個方案進行比較，以便選出最佳設計方案，以下是一般軸結構設計原則：1、節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截面形狀；2、易于軸上零件精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸和調(diào)整；3、采用各種減少應力集中和提高強度的結構措施；4、便于加工制造和保證精度。數(shù)控編程課程設計是我們數(shù)控技術專業(yè)在學習完本科大綱要求的“數(shù)控編程”“工藝設計”及數(shù)控仿真系統(tǒng)加工軟件后進行的一次綜合性課程設計。本課程設計的目的在于通過編程，并在數(shù)控加工仿真軟件中進行仿真，使我們熟悉數(shù)控車床和數(shù)控銑床編程流程。當然，由于水平有限，在設計中難免有很多紕漏，懇請老師指正。Xxx2013年1月二．零件的數(shù)控工藝分析2.1零件圖的分析：圖1零件圖該零件表面由圓柱、圓錐、凹圓弧以及圓球表面組成，如圖A。其中多個直徑尺寸精度有較嚴格的要求、表面粗糙度如圖所示。尺寸標注完整，輪廓描述清楚，零件材料為45#鋼，無熱處理和硬度要求，毛坯件選φ40mm的棒料，長度為108mm。2.2工藝方案：通過上述分析，采取以下幾點加工工藝方案：1）.通過圖樣上給定的幾個公差等級要求較高的尺寸φ34φ23φ38因其要求精度較高，故編程時采取中間值，以保證工件的合格率；2）.在外輪廓上，有M30x2的螺紋，選刀時要選合適的刀尖圓弧半徑才能車出合格的螺紋；2.3.裝夾方案：確定坯件軸線和左端大端面（設計基準）為定位基準，左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊：圖2三爪卡盤第一次裝夾時夾持工件外圓，留出足夠可加工毛坯的長度；第二次裝夾時夾持φ34外圓，以φ38外圓左端面頂住卡盤端面做軸向定位；2.4．加工路線的制定：加工順序遵循先大后小、先粗后精、由右至左的原則進行，具體加工過程：1）：普車加工零件毛坯，保證軸向尺寸，預鉆中心孔，打φ20x30底孔；2）：車φ34、φ38外圓，鏜φ23內(nèi)孔；3）：車R8球面，圓錐面，R5凹圓弧，M30外圓，圓錐面；4）：車螺紋退刀槽；5）：車螺紋。GSK928TC具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)的功能，只要正確使用編程指令，機床數(shù)控系統(tǒng)就會自行確定其進給路線，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給路線，但精車的進給路線需要人為確定，對刀原點在工件右端面中心。2.5．刀具的選擇：1）選用B形D1.6D15的中心鉆預鉆中心孔；；2）選用φ20的麻花鉆預鉆φ20x30底孔；3）粗車和精車外圓采用主偏角為93°，副偏角為45°左偏刀；4）車螺紋選用硬質(zhì)合金60°外螺紋車刀取刀尖角59°30′圖3螺紋刀刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑（如圖3）R=1/8H=1/8x√3/2p=0.2165mm取刀尖圓弧半徑Rε=0.2mm 2.6.切削用量的選擇：1．背吃刀量：輪廓粗車循環(huán)時ap=2mm，輪廓精車循環(huán)時ap=0.2mm；螺紋粗車循環(huán)時依次ap=0.8mm，ap=0.6mm；p=0.4mm；螺紋精車循環(huán)時ap=0.2mm；2．主軸轉速：公式A：Vc=πdn/1000Vc-切削速度，單位m/mim;π-常數(shù)，d-切削刃選定點處所對應的工件或刀具的回轉直徑，單位mm；公式B：n≦1200/p-kP-工件螺紋的螺距或?qū)С?，單位mm;k-保險系數(shù)，一般取為80.公式C：Vf=nfVf-車削時的進給速度，單位mm/min；n-轉速單位r/min；f-進給量，單位mm/r。1）車直線和圓弧時的主軸轉速：查表取粗車的切削速度Vc=90m/min,精車時的切削速度Vc=120m/min，根據(jù)坯件直徑（精車時取平均直徑），利用公式A計算，并結合機床說明書選?。捍周嚂r，主軸轉速n=500r/min；精車時，主軸轉速n=1200r/min。車螺紋時的主軸轉速：根據(jù)公式B計算，取主軸轉速n=320r/min3）進給速度：先選取進給量用公式C計算，粗車時選取進給量f=0.2mm/r，精車時選取f=0.1mm/r，計算得：粗車時的進給速度Vf=100mm/r，精車時的進給速度Vf=50mm/r。車螺紋的進給量等于螺紋的導程，即f=2mm/r,Vf=640mm/r2.7．工序卡片和刀具卡片的制作：數(shù)控加工工序卡零件圖號零件名稱文件編號第頁NC01軸工序號工序名稱材料45#加工車間設備型號主程序名子程序名加工原點工步號工步內(nèi)容刀具號主軸轉速/(r/mm)進給速度/(mm/min)背吃刀量/mm夾具1粗車外圓T15001002三爪卡盤2精車外圓T11200500.2三爪卡盤3粗鏜內(nèi)孔T25001002三爪卡盤4精鏜內(nèi)孔T21200500.2三爪卡盤5粗車外圓T15001002三爪卡盤6精車外圓T11200500.2三爪卡盤7切槽T112001002三爪卡盤8車螺紋T33206400.8三爪卡盤工藝員校對審定批準表1零件的加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號序號刀號刀具名稱規(guī)格用途備注1T1外圓車刀主偏角93°，副后角45°外輪廓左偏刀2T2鏜刀刀頭最寬處小于10mm鏜孔3T3螺紋刀刀尖角59°30′刀尖圓弧半徑Rε=0.2mm;車螺紋4T5中心鉆B形D1.6D15預鉆中心孔5T6麻花鉆φ20預鉆底孔工藝員校對審定批準表2刀具選擇及參數(shù)三.數(shù)控加工程序的編制3.1工件坐標系的設置：程序原點是指程序中的坐標原點，即在數(shù)控加工時，刀具相對于工件運動的起點。本次加工中共兩個程序，以右端球面的表面中心O點、左端面圓心S為基準建立坐標系，坐標原點分別為O、S。3.2對刀方法和設置：毛坯為φ40mm的棒料，欲加工最大直徑為φ38mm，總長為108mm的零件。編程時采用程序段設定工件坐標系，工件坐標系原點O設在以右端心S點。加工時采用的1號刀具為93°外圓尖刀（如圖3示），并作為基準刀具；2號刀具為硬質(zhì)合金鏜刀?；鶞实毒叩都恻c的起始點為P。圖4刀具示意圖以上操作步驟完成了基準刀具的對刀。此時，若執(zhí)行程序段%001后，則CRT屏幕上的絕對坐標值處顯示基準刀具刀尖在工作坐標系的位置。3.3數(shù)值計算：分析圖A中數(shù)據(jù)，φ38、φ34圓柱面是基軸制，φ23內(nèi)孔是基孔制，因零件尺寸精度要求較高，故編程時尺寸取公差帶中間值：φ38外圓：38+（-0.039/2）=37.98;φ34外圓：34+（-0.025/2）=33.88;φ23內(nèi)孔：23+0.033/2=23.0173.4編制程序：%001T10M03S500調(diào)用1#基準刀主軸啟動N01G00X41Z1N02G71X28I2.5K1L7F100粗車端面N03G01Z0F40S1000定義精加工輪廓N04G01X28,5Z0N05G03X33.88Z-1.8R3S1000F50N06G01Z-35N07G01X37.98Z-37N08G01Z-44N09G01X41退刀N10G00X100Z100T22換2#刀，調(diào)2#刀補N11G00X22Z2N12G01Z-20S800F100粗鏜內(nèi)孔N13G01X20N14G00Z2N15G00X22.8N16G01Z-20N17G01X20N18G00Z2N19G00X29N20G01Z0N21G01X28.5N22G02X23.017Z-.8K3S1200F50倒圓角N24G01Z-20F50精加工內(nèi)孔N25G01X20N26G00Z2退刀N27G00X100Z100N28M05M30主程序結束%002調(diào)頭裝夾N01T10換1#刀N02M03S500N03G00X34Z2N04G01Z-58F100粗車外圓N05G01X40N06G00Z2N07G00X30N08G01Z-57.5N09G01X38Z-65.5N10G01X40N11G00Z2N12G00X26N13G01Z-21N14G01X30N15G00Z2N16G00X22N17G01Z-20N18G00X26.5N19G00Z2N20G00X18N21G01Z-10N22G01X22N23G00Z2N24G00X16N25G01Z-6.5N26G01X21Z-20N27G02X30Z-24.5R5N28G00Z1N29G00X2N30G03X16Z-6R7N31G00Z2N32G00X1N33G01Z0N34G01X0S1000F40精車外輪廓N35G03X15.814Z-6.783R8精車頂圓N36X20.116Z-20.761精車錐度N37G02X29.567Z-25R5倒圓弧N38G01Z-58N39G01X30N40G01X37.998Z-66精車外輪廓N41G01Z-66.2N42G00X39N43G00Z-50N44G00X31N45G01X26.5F80粗車螺紋退刀槽N46G01Z-57.8N47G01X30N48G00Z-50N49G01X26粗車螺紋退刀槽N50G01Z-58N51G01X31退刀N52G00X100Z100T33換3#刀，調(diào)3#刀補N53G00X32Z-22S300N54G92X28Z-58P2螺紋循環(huán)加工螺紋N55G92X27.6Z-58P2N56G92X27.416Z-58P2N57G00X100Z100N58M05M30主程序結束四.試切削過程和結果材料：pvc棒注意：試切削過程中必須嚴格按照《數(shù)控機床安全操作規(guī)程》操作。4.1毛坯的準備：圖5普車車端面打中心孔圖6預鉆底孔圖7測量保證軸向尺寸圖8毛坯完成，再次檢測尺寸4.2試切削過程圖9裝夾到數(shù)控機床圖10利用塞尺Z向?qū)Φ秷D11千分尺測量外圓，X軸對刀圖12輸入程序圖13加工過程圖14掉頭裝夾圖15