球头支撑轴零件的数控车加工工艺设计及手动编程含CAD图
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数控加工刀具卡片产品名称或代号球头手柄零件名称球头轴零件图号JHMX-1程序编号%0001%0002序号刀具号刀具名称刀杆规格刀柄规格刀片材料备注1T010180菱形外圆刀25mm25mmYT152T0202切断刀(外)25mm25mmYT153T0303螺纹刀(外)25mm25mmYT1545678910编制审核批准共 2页第 1页数控加工刀具卡片产品名称或代号球头手柄零件名称端盖零件图号JHMX-2程序编号%0003%0004序号刀具号刀具名称刀杆规格刀柄规格刀片材料备注1T010135外圆刀25mm25mmYT152T0202内孔镗刀20mm20mmYT153T0303钻头20mm高速钢456789编制审核批准共2 页第2 页数控加工工序卡产品名称或代号零件名称零件图号球头支撑轴 球头支撑轴JHMX-1车间使用设备数控加工车间锯床工艺序号程序编号1手动夹具名称夹具编号液压卡钳1工步号工步作业内容加工面刀具号刀补量主轴转速进给速度背吃刀量备注1锯床下料 编制 审核批准共页第页数控加工工序卡产品名称或代号零件名称零件图号球头支撑轴球头轴JHMX-1车间使用设备数控加工车间CKA6150工艺序号程序编号2夹具名称夹具编号三爪卡盘1工步号工步作业内容加工面刀具号刀补量主轴转速进给速度背吃刀量备注1调质处理26-31HRC编制审核批准共14页第2页数控加工工序卡产品名称或代号零件名称零件图号球头支撑轴球头轴JHMX-1车间使用设备数控加工车间CKA6150工艺序号程序编号3%0001夹具名称夹具编号三爪卡盘3工步号工步作业内容加工面刀具号刀补量主轴转速进给速度背吃刀量备注1切端面外表面T0101600r/min40mm/min12.5mm手动2粗车右外轮廓,留0.3mm精车余量外表面T0101800r/min300mm/min1mm3精车右外轮廓,保证其加工精度及表面粗糙度外表面T01011000r/min 100mm/min0.08mm4粗车左内轮廓,留0.3mm精车余量外表面T0102800r/min300mm/min1mm5精车左内轮廓,保证其加工精度及表面粗糙度外表面T01021000r/min 100mm/min0.08mm6 切槽外表面 T0303600r/min 140mm/min1mm手动编制审核批准共14页第3页数控加工工序卡产品名称或代号零件名称零件图号球头支撑轴球头轴 JHMX-2 车间使用设备数控加工车间CKA6150工艺序号程序编号4手动夹具名称夹具编号三爪卡盘1工步号工步作业内容加工面刀具号刀补量主轴转速进给速度背吃刀量备注1平端面保证总长208.98mm外表面800r/min300mm/min1mm2粗车右外轮廓,留0.3mm精车余量外表面T0101800r/min300mm/min1mm3精车右外轮廓,保证其加工精度及表面粗糙度外表面T01011000r/min 100mm/min0.08mm4切槽外表面 T0303600r/min 140mm/min1mm车M16螺纹外表面T0303600r/min140mm/min1mm手动编制 审核批准共14页第4页数控加工工序卡产品名称或代号零件名称零件图号球头支撑轴球头轴JHMX-2车间使用设备数控加工车间CKA6150工艺序号程序编号5夹具名称夹具编号三爪卡盘 1工步号工步作业内容加工面刀具号刀补量主轴转速进给速度背吃刀量备注1去毛刺6序终检编制审核批准共14页第5页数控加工工艺过程卡产品型号及名称球头手柄零件生产批量单件第 1页零件名称球头轴零件图号JHMX-1共1页毛坯种类圆钢材料名称45每件毛坯制坯数1成品外形尺寸88*236毛坯外形尺寸90*240零件重量毛坯数量1产品件数1车间名称工序号工种工序名称单件工时机床型号夹具名称及编号刀具编号量具名称数控车间1锯床备料5min锯床液压卡钳卡尺数控车间2热处理调质处理数控车间3数控车车右端外轮廓及镗内孔。20minCKA6150三爪卡盘T01、T02卡尺 、R规编制审核批准日期共2页第 1页 数控加工工艺过程卡产品型号及名称球头手柄零件生产批量单件第 1页零件名称球头轴零件图号JHMX-1共1页毛坯种类圆钢材料名称45每件毛坯制坯数1成品外形尺寸88*236毛坯外形尺寸90*240零件重量毛坯数量1产品件数1车间名称工序号工种工序名称单件工时机床型号夹具名称及编号刀具编号量具名称数控车间4数控车车左端外圆,切槽,车螺纹。20minCKA6150三爪卡盘T01、T02卡尺 、R规数控车间5钳工去毛刺5min数控车间6检验终检编制审核批准日期共2页第 1页 球头支撑轴零件的数控加工工艺设计+摘要数控技术和装备发展趋势及对策装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最为核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。关键词:数控技术、制造技术I 目录摘要II第1章 零件分析11.1 零件图11.2 图纸的正确性及完整性分析11.2 零件结构工艺性分析21.3精度及技术要求分析3第2章 球头支撑轴工艺规程设计4 2.1 零件毛坯的选择42.11毛坯的选择方法42.12毛坯的确定42.2 定位基准的选择52.2.1粗基准的选择原则52.2.2精基准的选择原则62.2.3零件粗基准与精基准的确定62.3 夹具的选择62.3.1夹具种类62.3.2夹具选择的注意事项72.33夹具的确定7 2.4.加工设备的选择72.41加工设备选择原则72.42加工设备的确定8 2.5工具、量具的选择9第3章 刀具及切削用量103.1选择数控刀具的原则103.2选择数控车削用刀具103.3 数控车床的对刀113.31刀位点113.32待加工毛坯的对刀123.33刀偏值的测定123.4 切削条件的三要素133.41 确定背吃刀量133.42 确定主轴转速143.43确定进给速度153.5切削参数的确定163.5.1粗车右端79外圆163.5.2精车右端79外圆163.5.3粗车右端56内孔163.5.4精车右端56内孔173.5.5粗车左端68外圆173.5.6精车右端68外圆173.5.7切槽183.5.8车螺纹18第4章 加工程序与路径194.1右端轮廓加工程序图194.2左端轮廓加工程序图20第5章 结束语22致 谢23参考文献242 第1章 零件分析1.1 零件图1.2 图纸的正确性及完整性分析在对零件进行加工前,要对零件图纸进行认真分析。明确零件的几何形状、尺寸和技术要求,以确保零件在加工后能达到规定的技术要求。对于一张零件图的分析,就是要了解零件的各项技术要求和装配质量要求。因此,要从以下几点开始分析1:(1)分析零件图是否完整、正确,零件的视图是否正确、清楚,尺寸、公差、表面粗糙度及有关技术要求是否齐全、明确。 (2)分析零件的技术要求,包括尺寸精度、行为公差、表面粗糙度及热处理是否合理。过高的要求会增加加工难度,提高成本;过低的要求胡影响工作性能。两者都是不允许的。(3)尺寸标注应符合数控加工的特点。零件图样上的尺寸标注对工艺性有较大的影响。尺寸标注既要满足这几要求,又要便于零件的加工。由于数控加工是以准确的坐标点来编制的,因而各图形几何要素间的相互关系(如相切、相交、垂直或平行等)应明确,各几何要素的条件要充分,应无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。数控加工零件,图纸上的尺寸可以不采用局部分散标注,用集中标注方法;或以同一基准标注,即标注坐标尺寸,这样既便于编程,又有利于设计基准工艺基准与编程原点的统一。(4)定位基准可靠。在数控加工中,加工工序往往较集中,可对零件进行双面、多面的顺序加工,因此以统一基准定位十分必要,否则很难保证两次安装加工后两个面上的轮廓位置及尺寸协调。如邻近没有合适的孔,要设置工艺孔。如果无法制出工艺孔,可考虑以零件轮廓的基准边定位或在毛坯上增加工艺凸耳,制出工艺孔,在加工完后除去。综上所述,此次设计的表面粗糙度不是很高,且主要表面和配合表面的表面粗糙度要求各不相同,增加了加工难度,降低了加工效率。零件的标注符合数控机床上加工的特点,定位基准可靠。球头支撑轴是轴类零件的主要表面,他影响轴的回转精度及工作状态。轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT6-IT9。根据零件的表面工作部位的不同,可有不同的表面粗糙度。一般情况来说相同要求的轴孔配合时,轴的表面粗糙度要比孔高一级,这主要是由于加工时孔的难度远远大于轴,设计人人员一般会提高孔的要求降低轴的要求从而方便加工。该零件的视图符合国家标准的要求,位置准确,表达清楚;几何元素之间的关系准确;尺寸标注完整、清晰。1.2 零件结构工艺性分析 零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的方便性、可行性和经济性,即零件的结构应方便于加工时工件的装夹、对刀、测量,可以提高切削效率,结构工艺性不好会使加工困难,浪费材料和工时,有时甚至无法加工,所以应该对零件的结构进行工艺性审查,如发现零件结构不合理之处,应马上改正。而零件结构工艺分析也遵从一定的要求。(1)从零件方便装夹方面进行分析;(2)从零件加工方面进行分析;(3)要考虑生产类型与加工方法;(4)尽量统一零件轮廓内的圆弧的有关尺寸,使数控编程更方便;(5)装配和维修对零件结构工艺性的要求。 1.3精度及技术要求分析对被加工零件的精度及技术要求进行分析,是零件工艺分析的重要内容,只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上,才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。精度及技术要求分析的主要内容如下:(1)分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理。(2)分析本工序的数控车削加工精度能否达到图样要求,若达不到,需要采取其他措施弥补时,则应给后续工序留有余量。(3)找出图样上有位置精度要求的表面,这些表面应在一次安装下完成。(4)对表面粗糙度要求较高的表面,应确定用恒线速度切削。第2章 球头支撑轴工艺规程设计2.1 零件毛坯的选择2.11毛坯的选择方法毛坯是根据零件所需要的形状以及一些尺寸制成的然后供生产加工的材料。毛坯的选择要考虑很多的因素:1、零件的生产类型,本设计零件主要是以成批生产为主;2、零件的结构形状与尺寸,本设计零件结构比较简易,尺寸清楚,属于中小型零件。3、零件的材料工艺性和力学性能要求,即零件的铸造和锻造性能,本设计零件是采用45#钢为材料,4、现有的生产条件水平,即毛坯制造的水平和制造能力以及毛坯是否可以进行专业化生产。根据以上条件可知,本零件应采用铸件为毛坯。2.12毛坯的确定 1.选择毛坯类型由题目要求得知工件材料为45号钢。调质处理:淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650之间进行回火。调质可以使钢的性能,材质得到很大程度的调整,其强度、塑性和韧性都较好,具有良好的综合机械性。毛坯选用锻件,综合零件加工过程分析,该零件加工余量小,生产效率高,适合大批量生产,采用模锻方法制造毛坯,公差等级为普通级。2.确定毛坯尺寸公差和机械加工余量要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,应先确定如下各项因素。(1)公差等级。由工件的功用及技术要求,确定该零件的公差等级为普通级。(2)锻件重量已知机械加工后零件的重量为2.5kg由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为3.2kg。根据上诸因素,可确定毛坯的机械加工余量,所得结果如表3-2所示表 3-2 毛坯机械加工余量及毛坯尺寸公差 锻件质量形状复杂系数材质等级公差等级3.2kg普通级项目()机械加工余量()尺寸公差()881.02.5(取1.0)901239.81.02.5(取1.0)24013、 绘制毛坯简图2.2 定位基准的选择2.2.1粗基准的选择原则保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则,被加工零件上如有不加工表面,应选不加工表面作为粗基准,这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有一定的相对位置关系。2)合理分配加工余量的原则。从保证重要报名加工余量均匀考虑,应选择重要表面最为粗基准。3)便于装夹的原则。为使工件定位稳定,夹紧可靠,要求所选用的粗基准尽可能平滑光洁,不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切割或其他缺陷,并有足够的支撑面积。4)粗基准在同一尺寸方向上一般不得重复使用的原则。粗基准通常在同一尺寸方向上只允许使用一次,这是因为粗基准一般都很粗糙,重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间的位置误差会相当大,所以组基准一般不得重复使用。2.2.2精基准的选择原则(1)基准重合原则在设计时,为了避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差,我们通常选择设计基准作为定位基准。(2) 基准统一原则在加工中尽可能使设计基准与加工基准统一,避免基准不统一造成的误差。2.2.3零件粗基准与精基准的确定零件首先采用零件毛坯的外圆为粗基准,符合粗基准选择中:便于装夹和合理分配加工余量两规则,使用此粗基准加工出精基准,及毛坯外圆,后以毛坯外圆为精基准加工各加工面。 阀栓零件在选用粗基准加工出一端外圆,在车削另一端时以加工出的外圆作为精基准加工该端,符合基准统一原则,可以有效提高加工精度。2.3 夹具的选择2.3.1夹具种类在确定装夹方案时,只需根据已选定的加工表面和定位基准确定工件的定位夹紧方式,并选择合适的夹具。(1)专用夹具:一般在产品相对稳定、批量较大的生产中采用各种专用夹具,可获得较高的生产率和加工精度。除大批量生产之外,中小批量生产中也需要采用一些专用夹具,但在结构设计设计时要进行具体的技术经济分析;(2)组合夹具:组合夹具是一种模块化的夹具。标准的模块元件具有较高的精度和赖磨性,可组装成各种夹具。夹具用完可拆卸,清洗后可留、待组装新的夹具。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期,元件能重复多次使用并具有减少专用夹具数量等优点;(3)通用夹具:已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具,称为通用夹具。其尺寸、结构已经规范化,而且具有一定的通用性,这类夹具适应性强,可用于一定形状和尺寸范围内的各种工件,价格便宜。其缺点是夹具精度不高,生产效率也比较低,较难装夹。一般适用于单件小批量生产中。2.3.2夹具选择的注意事项选择装夹方法的要点:(1)尽可能的选择零件的设计基准为精基准;粗基准的选择要保证重要表面的加工余量均匀,使不加工表面的尺寸、位置符合图纸的要求,且便于装夹;(2)车床高速强力切削时,定位基准要有足够的接触面积和分布面积,以承受大的切削力且定位移动可靠;(3)夹具本身要以车床工作台上安装法兰或基准孔来定位并安装到机床上,这可确保零件的工件坐标系与机床坐标系固定的尺寸关系,这是和普通机床的一个重要区别。2.33夹具的确定该零件形状规则,主要加工面为回转体零件,主要的加工可以在车床完成,可以选择三爪卡盘作为车床的主要夹具。2.4.加工设备的选择2.41加工设备选择原则通过以上对零件的工艺分析,可知加工此零件需要的设备主要为车床,对于设备的型号的选择主要考虑一下几个方面:1) 机床的加工范围:例如机床的回转直径或者加工行程是否能够满足零件的机构需求。2) 机床的加工精度:所选择的机床的加工精度必须大于零件的加工精度,这样才能够保证零件加工的可靠性3) 机床的切削速度范围:主要体现在机床的主轴转速,一般来说较大的回转直径的设备,转速都比较低,而较小的回转直径的设备转速较高,从切削速度的角度来看,较大的设备是不适合加工较小尺寸的零件。4) 机床的切削功率:机床所提供的切削力必须保证零件的顺利加工,也就是说机床提供的切削力必须大于零件的切削抗力。5) 机床的刚性6) 机床的经济性:在满足上述条件的情况下,竟可能选择成本较低的设备,这样可以大大降低生产成本。2.42加工设备的确定根据上述各点,为此零件选择一台车床,具体型号参数如下:项 目技术参数床身上最大件回转直径250 mm拖板上最大件直径160 mm最大工件长度10 / 800 mm主轴转速范围70-3000 rpm主轴通孔直径25 mm主轴内孔锥度MT6主轴外端锥体锥度D4刀架刀位数4车刀刀杆最大尺寸16x16尾座套筒内孔锥度MT3尾座套筒最大移动距离100mm主电机功率2.2kw车床外形尺寸(长宽高)1500/18508001680mm车床毛重840kg/1000kg2.5工具、量具的选择加工零件图所选用加工工具、量具序号名称规格精度/mm数量1游标卡尺0300mm0.0213内径百分表25500.0114半径规R1R1.50.515粗糙度对比快一套16计算器函数计算器17 -其他辅助工具卡盘钥匙、油石等其他车工常用工具第3章 刀具及切削用量3.1选择数控刀具的原则在选择刀具的类型和规格时,主要考虑以下因素的影响:(1)生产性质在这里生产性质指的是零件的批量大小,主要从加工成本上考虑对刀具选择的影响。例如在大量生产时采用特殊刀具,可能是合算的,而在单件或小批量生产时,选择标准刀具更适合一些。(2)机床类型完成该工序所用的数控机床对选择的刀具类型(钻、车刀或铣刀)的影响。在能够保证工件系统和刀具系统刚性好的条件下,允许采用高生产率的刀具,例如高速切削车刀和大进给量车刀。(3)数控加工方案不同的数控加工方案可以采用不同类型的刀具。例如孔的加工可以用钻及扩孔钻,也可用钻和镗刀来进行加工。(4)工件的尺寸及外形工件的尺寸及外形也影响刀具类型和规格的选择,例如特型表面要采用特殊的刀具来加工。(5)加工表面粗糙度加工表面粗糙度影响刀具的结构形状和切削用量,例如毛坯粗铣加工时,可采用粗齿铣刀,精铣时最好用细齿铣刀。(6)加工精度加工精度影响精加工刀具的类型和结构形状,例如孔的最后加工依据孔的精度可用钻、扩孔钻、铰刀或镗刀来加工。(7)工件材料工件材料将决定刀具材料和切削部分几何参数的选择,刀具材料与工件的加工精度、材料硬度等有关。3.2选择数控车削用刀具(1)数控车具的类型、规格和精度等级应能够满足加工要求,车刀材料应与工件材料相适应。(2)切削性能好。为适应车刀在粗加工或对难加工材料的工件加工时能采用大的背吃刀量和高进给量,车刀应具有能够承受高速切削和强力切削的性能。同时,同一批车刀在切削性能和车刀寿命方面一定要稳定,以便实现按车刀使用寿命换刀或由数控系统对车刀寿命进行管理。(3)精度高。为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求。(4)可靠性高。要保证数控加工中不会发生车刀意外损伤及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行,要求车刀及与之组合的附件必须具有很好的可靠性及较强的适应性。(5)耐用度,及车刀的使用寿命为球头支撑轴选择以下刀具:序号刀具号名称及规格/mm长度/mm材质1T01端面车刀100硬质合金2T02外圆粗车刀70硬质合金3T03外圆精车刀70硬质合金4T04外圆螺纹刀70硬质合金5T055mm切槽刀70高速钢5T0650mm钻头130高速钢6T0740内孔镗刀130高速钢3.3 数控车床的对刀3.31刀位点刀位点 是指刀具的定位基准点。圆柱铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点;球头铣刀的刀位点是球头的球心点;车刀的刀位点是刀尖或刀尖圆弧中心;钻头的刀位点是钻头顶点。各类数控机床的对刀方法是不完全一样的,这一内容将结合各类机床分别讨论。 3.32待加工毛坯的对刀数控车床对刀方法基本相同,首先,将工件在三爪卡盘上装夹好之后,用手动方法操作机床,具体步骤如下:1)回参考点操作采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。此时CRT上将显示刀架中心(对刀参考点)在机床坐标系中的当前位置的坐标值。2)试切对刀先用已选好的刀具将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后,停止主轴,测量工件外圆直径D。如图2所示。再将工件端面车一刀,当CRT上显示的X坐标值为-(D/2)时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0),系统内部完成了编程零点的设置功能。3)建立工件坐标系刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点(即工件原点)上。3.33刀偏值的测定刀偏值就是各刀具相对于基准刀具的几何补偿。用点动或步进方式操作移动刀具,使基准刀具刀位点对准工件的基准点,然后进行X轴 Z轴坐标清零,退刀。换置刀具,再用点动或步进方式使该刀具刀位点对准工件上的同以一基准点,此时屏幕上显示的坐标既是该刀号刀具的几何偏置 Xj, Zj .同理,可依次测定出其它刀具相对于基准刀具的几何偏置。在相应的刀偏表中依次键入选用刀具刀位点的几何补偿,刀偏的设置方法如下:1、 按(刀补)键进入刀具偏置页面,按翻页键选择需要的页;2、移动光标至要锁定的刀具偏置号的位置;3、按(转换)键,当前刀具偏置值反白显示,刀具偏置值被锁定,禁止修改;再 按一次(转换)键,可解除锁定。3.4 切削条件的三要素数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速n或切削速度vc(用于恒线速度切削)、进给速度vf或进给量f。这些参数均应在机床给定的允许范围内选取。(1)切削用量的选择原则粗车时,应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。选择切削用量时应首先选取尽可能大的背吃刀量ap,其次根据机床动力和刚性的限制条件,选取尽可能大的进给量f,最后根据刀具耐用度要求,确定合适的切削速度vc。增大背吃刀量ap可使走刀次数减少,增大进给量f有利于断屑。(2)精车时,对加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀。选择精车的切削用量时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础土尽量提高生产率。因此,精车时应选用较小(但不能太小)的背吃刀量和进给量,并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度。3.41 确定背吃刀量粗加工时,除留下精加工余量外,一次走刀尽可能切除全部余量。也可分多次走刀。精加工的加工余量一般较小,可一次切除。在中等功率机床上,粗加工的背吃刀量可达810mm;半精加工的背吃刀量取0.55mm;精加工的背吃刀量取0.21.5mm。3.42 确定主轴转速 切削速度vc可根据己经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度进行选取。实际加工过程中,也可根据生产实践经验和查表的方法来选取。 粗加工或工件材料的加工性能较差时,宜选用较低的切削速度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能较好时,宜选用较高的切削速度。 切削速度vc确定后,可根据刀具或工件直径(D)按公式 n=l000vc/D 来确定主轴转速n(r/min)。表2-2 硬质合金刀具切削用量推荐表刀具材料工件材料粗加工精加工切削速度mm/min进给量(mm/r)被吃刀量mm切削速度mm/min)进给量(mm/r)被吃刀量mm硬质合金或涂层硬质合金碳钢2200.232600.10.4低合金钢1800.20.2332202200.10.10.4高合金钢1200.231600.10.4铸铁800.20.2331401400.10.10.4不锈钢800.221200.10.2钛合金400.30.21.51.560600.10.10.4灰铸铁1200.30.3221501500.150.150.5球墨铸铁1000.20.321201200.150.150.5铝合金16000.21.516000.10.5表2-3 常用切削用量推荐表工件材料加工内容背吃刀量apmm切削速度vcmmin-1进给量f/mmr-l刀具材料碳素钢b600MPa粗加工5-760800.20.4YT类粗加工2-3801200.20.4精加工2-61201500.10.2碳素钢b600MPa钻中心孔500800rmin-1W18Cr4V钻孔25300.10.2切断(宽度5mm)701100.10.2YT类铸铁HBS200粗加工50700.20.4YG类精加工701000.10.2切断(宽度5mm)50700.10.23.43确定进给速度 给速度的确定进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制,确定进给速度的原则:1) 当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。一般在100200mm/min范围内选取。2) 在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,一般在2050mm/min,范围内选取。3) 当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在2050mm/min范围内选取。4) 刀具空行程时,特别是远距离“回零”时,可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度,材料,刀具的材料和刀具的耐用度等因素: 式中:切削速度,单位为mm/min;刀具的直径或工件的直径,单位为mm。参数、都由实验确定,也可参考有关切削用量手册选用。切削进给速度也可由机床操作者根据被加工工件表面的具体情况进行手动调整,以获得最佳切削状态。3.5切削参数的确定3.5.1粗车右端79外圆 根据机械加工机械加工工艺手册表查询粗加工切削深度ap=2mm确定进给量f:根据机加工机械加工工艺手册),确定粗车f=0.1mm/r切削速度: 根据上述切削速度表查询切削速度V=100m/min当n=403r/min,工作台的每分钟进给量应为:fm=fn=0.1403=40.3(mm/min)3.5.2精车右端79外圆 根据机械加工机械加工工艺手册表查询粗加工切削深度ap=0.3mm确定进给量f:根据机加工机械加工工艺手册),确定粗车f=0.08mm/r切削速度: 根据上述切削速度表查询切削速度V=150m/min当n=605r/min,工作台的每分钟进给量应为:fm=fn=605*0.08=48(mm/min)3.5.3粗车右端56内孔 根据机械加工机械加工工艺手册表查询粗加工切削深度ap=2mm确定进给量f:根据机加工机械加工工艺手册),确定粗车f=0.1mm/r切削速度: 根据上述切削速度表查询切削速度V=100m/min当n=569r/min,工作台的每分钟进给量应为:fm=fn=0.1569=56.9(mm/min)3.5.4精车右端56内孔 根据机械加工机械加工工艺手册表查询粗加工切削深度ap=0.3mm确定进给量f:根据机加工机械加工工艺手册),确定粗车f=0.08mm/r切削速度: 根据上述切削速度表查询切削速度V=150m/min当n=853r/min,工作台的每分钟进给量应为:fm=fn=853*0.08=68(mm/min)3.5.5粗车左端68外圆 根据机械加工机械加工工艺手册表查询粗加工切削深度ap=2mm确定进给量f:根据机加工机械加工工艺手册),确定粗车f=0.1mm/r切削速度: 根据上述切削速度表查询切削速度V=100m/min当n=468r/min,工作台的每分钟进给量应为:fm=fn=0.1468=46.8(mm/min)3.5.6精车右端68外圆 根据机械加工机械加工工艺手册表查询粗加工切削深度ap=0.3mm确定进给量f:根据机加工机械加工工艺手册),确定粗车f=0.08mm/r切削速度: 根据上述切削速度表查询切削速度V=150m/min当n=702r/min,工作台的每分钟进给量应为:fm=fn=702*0.08=56(mm/min)3.5.7切槽 选用5mm外圆切槽刀,确定进给量f:根据机械加工工艺手册),确定粗车f=0.05mm/r切削速度:参考有关手册,确定V=80m/min当n=454r/min,工作台的每分钟进给量应为:fm=fn=0.1454=45.4(mm/min)3.5.8车螺纹 根据机械加工机械加工工艺手册表查询粗加工切削深度ap=0.5mm确定进给量f:根据机加工机械加工工艺手册),确定粗车f=1.5mm/r切削速度: 根据上述切削速度表查询切削速度V=30m/min当n=140r/min,工作台的每分钟进给量应为:fm=fn=2140=280(mm/min)第4章 加工程序与路径4.1右端轮廓加工程序图T0101车外圆S1000M03主轴正转M8冷却液开G99每转进给方式G00X90Z2快速定位G71U1R1G71粗车循环G71P1Q2U0.3W0.2F0.1N1G1G42X79.8Z0循环起点Z-80走轮廓X88Z-120Z-130N2X90循环终点N2G70P1Q2G70精车循环G0X200Z300快速退回M5主轴停转M9冷却液停止M1选择性停止T0202镗内孔S1000M03主轴正转M8冷却液开G99每转进给方式G00X50Z2快速定位G71U1R1粗车循环G71P1Q2U-0.3W0.2F0.1N1G1X68Z0循环起点Z-20X56N2Z-70G70P1Q2精车循环G0Z300退回安全平面M5主轴停转M9冷却液停止M30程序结束4.2左端轮廓加工程序图T0101车外圆S1000M03主轴正转M8冷却液开G99每转进给方式G00X90Z2快速定位G71U1R1G71粗车循环G71P1Q2U0.3W0.2F0.1N1G1G42X0Z0循环起点G3X52Z-26R26走轮廓W-20X68W-48.23W-8N2X90循环终点G70P1Q2G70精车循环G0X200Z300快速退回M5主轴停转M9冷却液停止M1选择性停止T0202切槽S600M03主轴正转M9冷却液开G99每转进给方式G00X70Z2快速定位至安全平面Z-46定位至切削点G1X44F0.05切槽G0X90退刀Z-108.23G1X56F0.05切槽G0X90退刀G0Z300退回安全平面M5主轴停转M9冷却液停止M1选择性停止T0303车螺纹S300M03主轴正转M8冷却液开G99每转进给方式G00X69Z-50快速定位至安全平面G92X67.5Z-105F1.5车螺纹循环X67X69.8X69.7X69.6X69.5X69.5G0Z300退回安全平面M5主轴停转M9冷却液停止M30程序结束第5章 结束语2014年6月,我开始了我的毕业设计,经过长时间的整理和修改到现在毕业设计基本完成。毕业设计的完成是一个长期的过程,需要不断的进行精心设计零件,精心修改,不断地去研究各方面的文献,并且利用自己所学的知识,认真总结完成毕业设计。历经了这么久的努力,终于完成了毕业设计。通过这次的毕业设计,我拥有了无数难忘的感动和收获,让我系统地巩固了大学三年所学习的课程,对自己也是一次很好的测验。通过毕业设计的制作也让我更加了解了我院的FANUC 0i系统,铣削、加工中心和车床等数控机床。开始设计零件,分析零件的加工工艺,选择机床,选择刀具,选择毛坯,最终到编制出程序。在这个过程中我都学会了很多的知识。这次从零件的设计完成结果来看,虽然还是存在着一些问题,但是自己的很多方面还是得到了提高。在设计过程中也遇到了不少的困难,有些问题是以前从来没有接触过的,解决问题需要花大量的时间去查找各种资料,让我明白学习过程是漫长的,要多花时间多动手,并且将理论知识运用到实际的操作当中去。于是我一遍又一遍的对毕业设计修改让我都对自己越来越有信心,一次又一次的改正自己的错误,其实很多错误都是出现在细节上,正所谓细节决定成败。通过这次的毕业设计,使我对以前的所学知识进行了一次比较全面的复习,从中学到了不少课本以外的知识,也积累了一些加工的经验和技巧。但在整个零件的加工和毕业设计的完成都还存在着一定的不足,还恳请老师批评和指正。总之用一句话来形容就是:即起到了温习旧知识的作用,又起到了开拓新思维的作用。这为自己以后走向社会、走向工作岗位奠定了一定基础。致 谢本论文在老师的的悉心指导和严格要求下已完成。在学习和生活期间,也始终感受着老师的精心指导和无私的关怀,我受益匪浅。在此向老师表示深深的感谢和崇高的敬意。不积跬步何以至千里,本设计能够顺利地完成,也归功于老师的认真负责,使我能够很好的掌握和运用知识,并在设计中得以体现。同时我在网上也搜集了不少相关资料,才使我的毕业论文工作顺利完成。在此我要向全园的老师表示由衷地谢意。参考文献1钱可强.机械制图.北京:高等教育出版社,2011.52 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册.北京:机械工业出版社,2008.83 顾京.数控加工编程与操作.北京:高等教育出版社,2008.64 赵宏立.机械加工工艺与装备.北京:人民邮电出版社,2009.25 徐茂功.公差配合与技术测量.北京:机械工业出版社,2012.126 王甫茂,李正峰.机械制造基础.北京:科学出版社,20117教务处.毕业论文(设计)指导手册.M.宜宾:宜宾职业技术学院印刷厂,2010.48陈立德.机械设计基础课程设计.北京:高等教育出版社,2012.1224 数控加工走刀路线图零件图号JHMX-1工序号01工步号01程序号手动机床型号CKA6150程序段号手动加工内容粗车外圆共6页第 1 页编程赵亚校对 姜庆华审批符号含义编程原点换刀点循环点进给走刀方向快速走刀方向数控加工走刀路线图零件图号JHMX-1工序号02工步号01程序号%0001机床型号CKA6150程序段号N1-N20加工内容精车右端外圆共6页第 2 页编程赵亚校对姜庆华审批符号含义编程原点换刀点循环点进给走刀向快速走刀方向数控加工走刀路线图零件图号JHMX-1工序号02工步号02程序号%0001机床型号CKA6150程序段号 N9-N20加工内容粗镗内孔共6 页第 3 页编程赵亚校对姜庆华审批符号含义编程原点换刀点循环点进给走刀方向快速走刀方向数控加工走刀路线图零件图号JHMX-1工序号02工步号03程序号%0001机床型号CKA6150程序段号N21-N31加工内容精镗内孔共6页第4页编程赵亚校对姜庆华审批符号含义编程原点换刀点循环点进给走刀方向快速走刀方向数控加工走刀路线图零件图号JHMX-1工序号02工步号04程序号%0001机床型号CKA6150程序段号手动加工内容粗车左端外圆共 6页第5页编程赵亚校对 姜庆华审批符号含义编程原点换刀点循环点进给走刀方向快速走刀方向数控加工走刀路线图零件图号JHMX-1工序号03工步号01程序号手动机床型号CKA6150程序段号手动加工内容精车外圆共6页第6页编程赵亚校对 姜庆华审批符号含义编程原点换刀点循环点进给走刀方向快速走刀方向
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