毕业设计轴套零件的数控车削加工工艺及编程

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1、浙江广厦建设职业技术学院机电一体化技术专业毕业设计说明书设计题目 轴套零件的数控车削加工工艺及编程学生姓名 陈 杰 学 号 03 指导教师 刘 守 林 专 业 机电一体化技术年 级 2007级 摘 要数控车床为现今数控加工中应用最普遍的机床之一，较一般车床，它具有高效率、高精度、可加工形状复杂的零件、改善了劳动条件、有利于生产治理和机械加工自动化的进展、适合于加工复杂，大量量零件等优势使数控车床的在生产中发挥愈来愈重要的作用。这次毕业设计要紧以灵活运用专业知识来解决实际生产中的问题为目的，本设计介绍了定位套的加工工艺和加工设计，通过对图纸分析，结合零件的结构和利用特点，制定了适合的加工工艺方案

2、，这是将专业的理论知识和实践操作的结合。通过本次论文的设计，发觉到了理论知识中的某些细节问题，在实践的加工工艺设计中取得了解决，比如：在装夹方面，应采纳一次装夹，以保证零件的同轴度等。关键词：数控车削；加工工艺；定位套；装夹；同轴度 目 录引言1 数控技术概况1任务的背景分析12分析数控车削加工工艺的方式与步骤2零件图分析2工件的装夹2定位基准的选择原那么2 经常使用装夹方式2夹具选择原那么3加工顺序的确信3 先粗后精的原那么3 先远后近的原那么3 内外交叉的原那么3加工线路的确信3加工工序尺寸及公差的确信3选择刀具3强度要求3 精度要求3 刀具的装夹方式3切削用量的确信33数控车削加工工艺文

3、件的填写54定位套的车削加工工艺分析6 定位套的作用6 定位套加工工艺分析7零件图的分析7 毛坯选择7依照轴套的材料及几何形状，毛坯应选用长90mm的48的材料。7 定位基准选件7 加工方式的选择7 保证位置精度的方式7 避免零件变形的工艺方法8 走刀线路和起刀点选择8 刀具选择和装夹位置8 选择切削用量8 轴套加工工艺进程10 程序编制115总结146致谢157参考文献16 引 言 数控技术概况 数控技术，简称数控（Numerical Control）。它是利用数字化的信息对机床运动及加工进程进行操纵的一种方式。用数控技术实施加工操纵的机床，或说装备了数控系统的机床称为数控(NC)机床。数控

4、系统包括：数控装置、可编程操纵器、主轴驱动器及进给装置等部份。现代数控机床是机电一体化的典型产品，是新一代生产技术、运算机集成制造系统等的技术集合。现代数控机床的进展趋向是高速化、高精度化、高靠得住性、多功能、复合化、智能化和开放式结构。要紧进展动向是研制开发软、硬件都具有开放式结构的智能化全功能通用数控装置。一样来讲，数控加工技术涉及及数控机床加工工艺和编程技术两方面。数控机床是数控加工的硬件基础，其性能对加工效率、精度等方面具有决定性的阻碍。高速、高效和高精度是数控机床技术进展的目标。零价加工程序的编制是实现数控加工的重要环节，关于产品质量的操纵有着重要的作用。专门是关于复杂零价的加工，其

5、编程工作的重要性乃至超过数控机床本身。数控编程所追求的目标是如何更有效地取得知足零件加工要求的高质量数控加工程序，以便充分发会数控机床的性能迷惑的更高的加工效率和质量。 数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和表现国家综合实力的水平。它随着信息技术、微电子技术、自动化技术和检测技术的进展而进展。任务的背景分析咱们学校拥有6台数控车床，包括了各个不同的国内外先进的操作系统。学校为了提高学生的学习踊跃性，专门组织学生成立了有45位学生和数控教育方面有必然体会的教师的工学结合试点班，让学生真正做到了从书本到实践操作。我在实训馆期间主若是学习了法兰克系统的数

6、控机床的操作，该系统的学起来简单，通过电脑里学校虚拟数控编程软件，能够很容易的把握它。平常接触生产的有轴类零件、套类零件等，更多的是为了草绳机而生产地三件套，是由3个零件组成的轴套类零件的组合。学习生产它，能够让我快速的把握数控车床的入门技术。2分析数控车削加工工艺的方式与步骤零件图分析分析零件图是制定数控工艺的首要工作，要紧内容有： 尺寸标注方式分析 轮廓几何要素分析 精度及技术要求分析工件的装夹定位基准的选择原那么 基准重合原那么 基准统一原那么 便于装夹原那么 便于对刀原那么 经常使用装夹方式 在三爪自定心卡盘上装夹 在两顶尖之间装夹 用卡盘和顶尖装夹 用双卡爪自定心卡盘夹具选择原那么

7、通用夹具装夹工件，幸免采纳专用夹具 基准重合，以减少定位误差加工顺序的确信在分析了零件图样和确信工件的装夹方式后，要确信零件的加工顺序。安排零件车削加工顺序时一样应遵循以下原那么： 先粗后精的原那么 先远后近的原那么 内外交叉的原那么加工线路的确信加工线路的确信第一必需维持被加工零件的尺寸精度和表面质量，第二是考虑数值计算简单、走刀线路尽可能短、效率较高等因素。在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短的进给线路，不仅能够节省整个加工进程的时刻，还能减少一些没必要要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。 最短的空行程线路 合理设置起到点 合理设置换到点 合理安排“回零”线路 最短的切削进给

8、线路 大余量毛坯的阶梯切削进给线路 精加工切削进给线路加工工序尺寸及公差的确信在数控机床上批量加工时，工件以定位基准在夹具中定位装夹，刀具以定位元件为对刀基准对刀成立工件坐标系，并按调整法一次对刀加工一批工件，这时不管工件的编程原点设在什么位置，其在机床上的位置都为同一点。选择刀具 强度要求 精度要求 刀具的装夹方式 切削用量的确信数控编程时，必需确信每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序内。切削用量包括主轴转速、被吃刀量级进给速度等。关于不同的加工方式，需要不同的切削用量。车削加工时主轴转速n应依照零件上被加工部份的直径，并依照零件盒刀具的材料及加工性质等条件许诺的切削速度来确信，切削速

9、度除计算和查表选取外，还能够依如实践体会确信。在车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距大小、驱动电动机的起落频特性及螺纹插补运算速度等多种因素阻碍，关于不同的数控系统，推荐不同的主轴转速选择范围。进给速度的确信：进给速度是指在单位时刻内，刀具沿进给方向移动的距离F。进给速度的选择要紧依照零件的加工精度和表面粗糙度要求和刀具、工件的材料性质选取。背吃刀量的确信：背吃刀量依照机床、工件和刀具的刚度来确信。在刚度许诺的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，如此能够减少走刀次数，提高生产效率，为保证加工表面质量，可留少量精加工余量，一样为0.5mm。3 数控车削加工工艺文件的填写编写数控加

10、工专用技术文件是数控加工工艺设计的内容之一。这些专用技术文件既是数控加工、产品验收的依据，也是需要操作者遵守、执行的规程；有的那么是加工程序的具体说明或附加说明，目的是让操作者加倍明确程序的内容、定位装夹方式、各个加工部位所选用的刀具及其他问题。经常使用的数控加工专用技术文件有：数控车削加工工序卡、数控加工程序说明卡、数控加工走刀线路图、数控车削加工刀具卡片、数控车削加工刀具调整图。4定位套的车削加工工艺分析 定位套的作用起滑动轴承作用。为了节约材料依照轴承需要的轴向载荷设计轴套的壁厚。选用铸铜和轴承合金材质。定位套只能经受较小的轴向载荷。或加推力轴承。 在运动部件中，因为长期摩擦而造成零件磨

11、损，当轴套与座采纳过盈配合，而与轴采纳间隙配合，因为不管怎么样仍是无法幸免磨损的，只能延长寿命，而轴类零件相较来讲比较容易加工；维修时仍是要按这种方式改造，但改造容易造成设备的精度降低，缘故很简单，二次加工是无法保证座孔中心的位置的。轴套在一些转速较低，径向载荷较高且间隙要求较高的地址用来替代转动轴承，材料要求硬度低且耐磨，轴套内孔经研磨刮削，能达到较高配合精度，内壁上必然要有润滑油的油槽，轴套的润滑超级重要，干磨的话，轴和轴套专门快就会报废，那个地址推荐安装时刮削轴套内孔壁，如此能够留下许多小凹坑，增强润滑。 定位套加工工艺分析依照零件图形、装夹方式及加工等方面选用FANUC-CK6140。

12、零件图的分析尺寸标注：该零件尺寸标注完整、明确，轴向尺寸以右端为基准，径向尺寸以中心线为基准，适合于数控加工编成。几何元素及技术要求给零件由外圆柱面、内孔、内外沟槽及四处45度倒角组成，其中多个轴向尺寸和径向尺寸有较高的尺寸精度和公差要求。零件表面要求较高，因此编程时取尺寸公差的平均值。零件结构工艺分析该零件内孔三处沟槽均为2，便于用一把刀加工出来，外圆及内孔倒角均为C1，零件结构设计合理，适合数控加工。依照以上分析：零件编成时取公差尺寸的一半；左右端面多个尺寸的设计基准，加工前先把右端面车出来。 毛坯选择 依照轴套的材料及几何形状，毛坯应选用长90mm的48的材料。 定位基准选件定位套在加工

13、时的定位基准主若是外圆和内孔，加工内孔时，利用中心钻钻孔进行内孔基准的选择。在外圆时，利用三爪定位来完成基准的选择。 加工方式的选择 选择加工方式，需要考虑零件的特点、孔径尺寸大小、孔的长度比、精度和表面粗糙度要求和生产批量、材料及热处置等因素，定位套外圆和内孔的精度均为IT7级精度采纳精车能够知足要求。IT7级精度18 0+孔宜采纳铰孔，但考虑CK6140数控车床不能有程序指令操纵铰孔加工，因此采纳精车的方式。内控的加工顺序为钻孔-粗车孔-半精车孔-精车孔。 保证位置精度的方式 定位套内外表面间的同轴度和端面与孔轴线的垂直度通常采纳下述方式来保证：在一次装夹中完成内外表面级端面的全数加工。但

14、对尺寸较大的套筒有许多不便。先精加工孔，然后用心轴装夹精加工外圆、端面。在套筒加工中这种方式用得较多先精加工外圆，然后之外圆为精度基准最终加工内孔。一样采纳三爪定心卡盘装夹，工件装夹迅速靠得住，但卡盘安装误差较大工件位置精度较低。如采纳软爪卡盘或弹簧套筒装夹，可取得较高通轴度，且不易夹伤工件表面。 避免零件变形的工艺方法 定位套零件一样较薄，加工中常因夹紧力、切削力、内应力和切削热等因素的阻碍而产生变形。避免变形一样采纳以下方法： 粗、精加工分开。 采纳过渡套、弹簧套或软爪卡盘夹紧工件，以避免由于夹紧力不均匀（如三爪定心卡盘装夹）使套筒零件加工后内孔变形。也能够采纳专用夹具，将径向夹紧改成轴向

15、夹紧。 走刀线路和起刀点选择 定位套编程时，工件原点取在工件夹紧后的有端面与轴线的交点处，起刀点和换刀点重合，距离主轴轴线60mm，距离夹紧后的工件右端面100mm。 刀具选择和装夹位置在数控加工中，刀具材料的切削性能直接阻碍着生产效率，工件的加工精度和表面质量、刀具消耗和加工本钱。 硬质合金包括：钨钴类（YG）、钨钛钴类（YT）、钨钛钽钴类（YW）。钨钛钽钴类（YW）相当于ISO标准的M类。 YW类合金兼有YG类和YT类合金大部份优良性能，故被称为通用合金。它既能够加工铸铁、有色金属，也能够加工钢。因此刀具材料选用硬质合金。为幸免从头装夹刀具，外圆粗车、半精车和精车均利用同一把90度外圆车刀

16、，安装在刀架的1号刀位上，并定位基准刀。内孔粗车、半精车和精车也利用同一把内孔车刀，安装在刀架的2号刀位上。内沟槽车刀主切削刃2mm，刀位点取在左刀尖。安装在刀架的3好刀位上。切削力也用作外径车槽，主切削刃宽3mm，刀位点取在左刀尖，安装在刀架的4号刀位上。 选择切削用量 确信背吃刀量ap 因工件的加工余量较大，并考虑刀工件系统的刚度，需要进行多次切削，留作为半精车余量，粗车外圆内孔时，背吃刀量应选用。由于零件的表面粗糙度较高，应留小的精车余量，因此半精车外圆内孔时背吃刀量取，精车外圆内孔时取。确信进给量f依照车刀刀杆尺寸，工件直径和背吃刀量可查得粗车外圆内孔时f=r,选取f=r。依照零件表面

17、粗糙度、材料等因素，半精车与精车外圆内孔时取f=r,由于工艺的要求，分为半精车和精车，再考虑到机床的刚度，故半精车时f取r；切断、切槽时，f取r,取f=0.1 mmr.进给量（f）的确信不仅依照车刀材料还要依照表面粗糙度如表1所示：硬质合金刚车刀粗车外圆及断面的进给量表1工件材料车刀刀杆尺寸BHmm工件尺寸dwmm背吃刀量33-55-88-1212进给量fmmr-1铸钢及铜合金162540选择切削速度Vc依照工件材料，背吃刀量和进给量，粗车和半精车时取Vc=1s。取Vc=1 ms。由表2查得切槽切断时，Vc=1 ms。表2工件材料抗拉强度（）刀具材料粗加工精加工钢350-400硬质合金130-

18、240200-300430-500100-200220-300600-700100-150150-220700-85070-90100-130确信主轴转速n 由公式n=1000Vc 因此粗车、半精车时n=1000* *48=s 。 即n=min,取n=300 rmin。精车时，n=1000*45= s。即n= rn=460 rmin.切槽切断时，n=1000*18= rs。即n=414 rmin 取n=400rmin。表3 表面粗糙度选择进给量的参数值工件材料表面粗糙度Raum切削速度范围Vcmmin刀尖圆弧单位rmm进给量fmm r-1铸铁、青铜、铝合金5-10不限轴套加工时切削用量如表4所

19、示表4主轴转速s(rm)进给量f(mmmin)背吃刀量apmm粗车外圆/内孔950/460400半精车外圆内孔950/460150精车外圆内孔1200/46080车槽切断300100 轴套加工工艺进程 单位名称浙江广厦学院零件号01043机床型号FANUC-CK6140材料 夹具名称三爪定心卡盘装夹45钢工序号加工内容刀具号刀具名称刀具规格主轴转速（r/min）背吃刀量(mm)加工余量(mm)备注1车端面T190外圆刀9502钻孔15mm钻头300手动3粗车半精车外圆T190外圆刀950留精车余量4粗车和半精车内控T2内孔车刀460留精车余量5内孔倒角T2内孔车刀3006精车内孔T2内孔车刀4

20、607车内沟槽T3内沟槽刀4608精车外圆T190外圆刀12009车外沟槽T4切槽刀46010外圆倒角T190外圆刀46011切断T4切断刀300 程序编制O0001N0010 G50 X100 Z100 坐标系设定N0020 M03 S950 主轴正转 转速950r/minN0030 T0101 01号刀 01号刀补N0040 G00 X48 Z5 快速点定位N0050 G71 U1 外圆切削循环N0060 G71 P70 Q160 U0.2 F150 N0070 G00 X0 粗加工轮廓起始行N0080 Z0 快速定位N0090 G01 X26 车削外圆起点N0100 X28 Z-1 精加

21、工倒角N0110 Z-20 精加工28N0120 X30 沿X轴直线走刀30mmN0130 Z-36 沿Z轴直线退刀36mmN0140 X45 退出已加工表面N0150 Z-50 精加工半径50N0160 X48N0170 G00 X100 Z100 返回工作原点N0180 T0202 S460 换02号刀 02号刀补N0190 G00 X160 Z5 快速点定位N0200 G01 Z-50 F150 直线走刀N0210 G00 X15 快速点定位N0220 Z5N0230 X17N0240 G01 Z-50 直线走刀N0250 G00 X15 快速点定位N0260 Z5 沿Z直线走刀5mmN

22、0270 沿X轴直线走刀N0280 G01 Z-50 沿Z直线退刀50mmN0281 G00 X15 快速点定位N0290 Z5N0300 X20 直线走刀20mmN0310 N0320 G00 X15 快速点定位N0330 Z5 精加工半径5N0340 直线走刀N0350 G01 N0360 G00 X15 快速点定位N0370 Z5N0380 X22 倒角起点N0390 G01 Z-17 F80 精加工倒角N0400 X18 沿X轴直线走刀18mN0410 Z-50 精加工半径50N0420 G00 X15 沿X轴点退刀15mmN0430 Z100 快速退刀N0440 X100N0450

23、T0303 S460 换03号刀 03号刀补N0460 G00 X15 快速点定位N0470 Z-3 精加工半径3N0480 G01 X17 F80N0490 G00 X15 快速点定位N0500 Z-31 精加工半径31N0510 G01 X17 沿X轴直线走刀17mmN0520 G00 X15 快速点定位N0530 Z-24 精加工半径24N0540 G01 X17 沿X轴直线走刀17mmN0550 G00 X15 快速点定位N0560 Z100 沿Z轴快速退刀N0570 X100 沿X轴快速退刀N0580 T0101 S1200 01号刀 01号刀补N0590 G00 X48 Z5 回到

24、起点N0600 G70 P70 Q160 精车循环N0610 G00 X100 Z100 返回工作原点N0620 T0404 S460 换04号刀 04号刀补N0630 G00 X48 Z5 速点定位N0640 G01 X28 F100N0650 G00 X100 沿X轴快速退刀N0660 Z100 沿Z轴快速退刀N0670 T0100 取消刀补N0680 M05 主轴停止N0690 M30 程序终止5 总 结本论文在指导教师的紧密关切和帮忙下完成了，虽说比较辛苦，但我由衷的感到欣慰，因为在这么短的时刻内完成了毕业设计，让我收到了超级重要的学习进程。在这次设计中我通过查阅相关资料选定加工工艺方

25、案，在指导教师的辅导下我将两年来所学的理论知识和实习锻炼出来的实际操作能力相结合运用于此设计课题中，制定合理的加工工艺线路，选取合理的刀具、切削参数，灵活运用专业知识来解决实际生产中的问题为目的，通过所学知识对零件图纸进行分析、选定加工方案和利用数控设备进行零件加工，同时增强了对数控机床的实际操作能力，这是对咱们三年专业知识和实际操作能力的一次总结。也增强了我以后工作上的能力。在现今的知识经济时期迫切需要具有综合素养，实践能力和创新精神的新型人材，这就需要咱们将理论和实践相结合不断的自己调整，使自己成为那个新时期的人材。同时这次的毕业设计，让我的技术方面的意识有了长足的进步，能够让我往后的工作

26、生活中能够让我踊跃地面对工作职位的挑战。在这次毕业设计进程中总结出的些许体会，也使我发觉了自己的很多不足的地方，改变了我一直以来沾沾自喜的心态，让我在以后的工作道路上能愈来愈稳固。 6 致 谢本文是在刘守林教师精心指导和大力支持下完成的。刘教师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和斗胆创新的进取精神对我产生重要阻碍。她渊博的知识、开阔的视野和灵敏的思维给了我深深的启发。同时，在这次毕业设计进程中我也学到了许多了知识，技术有了专门大的提高。 另外，我还要特别感菜同窗对我实验和论文写作的指导，他们为我完成这篇论文提供了庞大的帮忙。还要感激，陈强和何海明同窗对我的无私帮忙，使我得以顺利完成论文。最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢！7 参考文献2孙竹.数控机床编程与操作.机械工业出版社.3艾兴、肖诗.削用量简明手册.北京机械工业出版社.1983.456余英良.数控加工编程及操作.高等教育出版社.2004.