数控车配合件工艺与编程

《数控车配合件工艺与编程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控车配合件工艺与编程（35页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、配合件的工艺与编程摘要数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不但发展和应用领域的扩大他对归计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势.在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备是提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性保证.数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及

2、专业技能的重要组成部分,通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。关键词：数控车、工艺分析、加工方案、Abstract: Numerical control technique is to use the technique that the figure informat

3、ion carries on a control vs machinery running and the operate process, count control an equipage is with the number control technique for the representatives new technique make the machine electricity integral whole that domain and newly arisen manufacturing permeate forming to turn a product to the

4、 tradition, namely the so-called digitize equips. The number controled technical application to not only bring traditional manufacturing business revolution change, make the manufacturing business become the symbol of industrialization, but also along with number control technical not only expanding

5、 of shape and application realm his some shapes of important crafts in returning to account peoples livelihoods contain more and more important action, because these crafts is already the big trend of modern shape the digitize that need to be equiped. Deveolp an our country number under the new surr

6、ounding that our country building - out WTO with outward open to deepen further control technique and equipage is exaltation our country importance assurance of the manufacturing business information-based horizontal and international competitive power. The number controls transform and plait distan

7、ce to graduate a design is number control to constitute number to control the important composition of processing technology professional knowledge and professional skill fraction in the professional teaching system, the design of passing the graduation makes the basic theory that we learned vs rela

8、ted academics basic knowledge progress synthesis usage, make at the same time the understanding to have more complete system to this profession, thus hit consolidation and expand, deepen the purpose of learning the knowledge, development and exaltation comprehensive analysis problem and problem-solv

9、ing capability and development the search and innovation capability of science.This time graduations designing the problem of main settle is the packing of kit clip, tool angel of for establishing knife, craft route, the sequence tread with work of the select of curtate, tool angel, slice to pare do

10、sage to really settle, the well-trained operation of writing of truning job program, engine bed.Key words:CNC lathe、Process analysis、Processing scheme目录1 数控机床的发展简介52 数控加工工艺的基本知识72.1 数控加工工艺的概念72.2 数控加工工艺过程72.3数控加工的特点73 零件数控加工前的简单分析83.1 零件的基本情况简介83.2 零件的技术要求93.3 加工设备的选择93.4 零件的工艺分析93.5 基准的选择原则104 零件数控

11、加工工艺分析134.1 加工方案的确定134.2 工步的划分134.3 加工顺序及进给路线的确定134.3.1 零件加工时需遵守的原则134.3.2 进给路线的确定144.4 切削液的选择174.5 刀具的选择174.6 主要工序的安排184.7 工艺过程卡及其工序卡片的编写215 数控加工程序的编写275.1 数控加工简介275.2 数控机床的工作过程275.3 数控加工的特点275.4 按工序编写数控加工程序285.5 模拟运行355.6零件加工355.7 精度自检35总结36辞37参考文献381 数控机床的发展简介20世纪中期,随着电子技术的发展,自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出

12、现,给自动化技术带来了新的概念,用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制,推动了机床自动化的发展。采用数字技术进行机械加工,最早是在40年代初,由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时,利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理,并考虑到刀具直径对加工路线的影响,使得加工精度达到0.0381mm0.0015in,达到了当时的最高水平。 1952年,麻省理工学院在一台立式铣床上,装上了一套试验性的数控系统,成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。这台机床是一台试验性机床,到了1954年11月,在

13、派尔逊斯专利的基础上,第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司正式生产出来。 在此以后,从1960年开始,其他一些工业国家,如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床,因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。然而,由于当时的数控系统采用的是电子管,体积庞大,功耗高,因此除了在军事部门使用外,在其他行业没有得到推广使用。 到了1960年以后,点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此,数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展,据统计资料表明,到1966年实际使用的约6000

14、台数控机床中,85%是点位控制的机床。数控机床的发展中,值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机床,它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月,由美国卡耐;特雷克公司Keaney&TreckerCorp.开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具,根据穿孔带的指令自动选择刀具,并通过机械手将刀具装在主轴上,对工件进行加工。它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种,不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心,还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。 1967年,英国首

15、先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统,这就是所谓的柔性制造系统FlexibleManufacturingSystem—FMS之后,美、欧、日等也相继进行开发及应用。 1974年以后,随着微电子技术的迅速发展,微处理器直接用于数控机床,使数控的软件功能加强,发展成计算机数字控制机床简称为CNC机床,进一步推动了数控机床的普及应用和大力发展。80年代,国际上出现了14台加工中心或车削中心为主体,再配上工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元FlexibleManufacturingCellFMC。这种单元投资少,见效快,既可单独长时间少人看管运行,也可集成到FMS或更高级的集成制造

16、系统中使用。在20余年间,我国数控机床的设计和制造技术有较大提高,主要表现在三大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床,供应国市场的需求,但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑,不能独立发展,基本上处于从仿制走向自行开发阶段,与日本数控机床的水平差距很大。2 数控加工工艺的基本知识2.1 数控加工工艺的概念数控加工工艺是采用数控机床加工零件时

17、所运用各种方法和技术手段的总和,应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术,它是人们大量数控加工实践的经验总结。2.2 数控加工工艺过程数控加工工艺过程是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等,使其成为成品或半成品的过程。数控加工工艺和数控加工工艺过程的主要容如下：1选择并确定进行数控加工的容；2对零件图纸进行数控加工的工艺分析；3零件图形的数学处理及编程尺寸设定的确定； 4数控加工工艺方案的制定； 5工步、进给路线的确定； 6选择数控机床的类型； 7刀具、夹具、量具的选择和设计； 8切削参数的确定； 9

18、加工程序的编写、校验与修改；10首件试加工与现场问题处理； 11数控加工工艺技术文件的定型与归档。2.3 数控加工的特点由于数控加工采用了计算机控制系统和数控机床,使得数控加工与普通加工相比具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生产效率高、周期短、设备使费用高的特点。3 零件数控加工前的简单分析数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同,但数控机床是自动进行加工,因而有如下特点：数控加工的工序容比普通机床的加工容复杂,加工的精度高,加工的表面质量高,加工的容较丰富。数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点,这都无一例外的变成程序容,

19、正是由于这个特点,促使对加工程序正确性和合理性要求极高,不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零件。3.1 零件的基本情况简介如图3-1零件的主体外形所示,被加工部分的各尺寸、形状、表面粗糙度值及凹凸配合等要求较高。本次设计的零件结构简单,包含了圆柱面、圆锥面、退刀槽、中心孔及螺纹的加工。由于加工的是轴类零件,对中性要求较高,故选用三爪卡盘装夹。由于数控加工程序是以准确的坐标点来编制,零件的视图应完全、正确及表达清楚,并符合国家标准,尺寸及有关技术要求应标注齐全。分析零件的变形情况,保证获得要求的加工精度,虽然数控机床加工精度很高,但对于一些特殊情况,对零件的加工精度会产生很大的影响,因此,我们

20、应当考虑采取一些必要的工艺措施进行预防。该零件的材料是属于45钢,具有一定的硬度,为了满足工件的工艺要求在精加工前可以对零件采取必要的热处理来减少或消除变形对精度的影响。 3-1零件图3.2 零件的技术要求1、以中批量生产条件编程2、不准用砂布及锉刀等修饰表面3、未注倒角145o,锐角倒钝0.2454、未注公差尺寸按 GB1804-M5、材料：45#调质处理HRC 26363.3 加工设备的选择此工件属于轴类零件,属于车削加工的畴,由于此零件结构中等复杂,又有较高的精度要求,故选择数控车床对零件进行加工。3.4 零件的工艺分析对于数控加工在编程前我们一定要对零件进行工艺分析,这是必不可少的一步

21、,如图3-1要保证加工精度就必须考虑一下几个方面：选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、中心孔、槽等表面组成,其中由较严格直径尺寸精度要求的有490 -0.021、360 -0.021、M272-7H、M272-6g,有较严长度要求的如830.03,有较严格粗糙度要求的如Ra3.2、Ra1.6等。经过上面的分析我们可以采用一下尺寸和措施来保证零件最终的精度：零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱490 -0.021、360 -0.021在其机床精度围我们尽可能取其靠近中间的尺寸48.989、35.989来确定最终的编程尺寸,M272-6g的外螺纹经计算取

22、26.989最为螺纹大径尺寸,M272-7H的螺纹经计算取25.711作为其小径尺寸。为便于装夹,为了保证工件的定位准确、稳定,夹紧方面可靠,支撑面积较大,零件的左端是孔螺纹,中段最大的直径是49mm。右端是外螺纹、圆柱面和圆锥面,显然右端加工后不可能装夹,所以应留在最后加工,应先装夹毛坯粗加工整个圆柱面及中间槽然后掉头装夹加工左端圆柱49mm及螺纹,再调头装夹49mm的圆柱加工右端其他部分,毛坯选55650mm的铸造件。3.5 基准的选择原则1有加工表面和不加工表面的零件,为保证不加工表面和加工表面的位置精度,应选择不加工表面为基准。 2对于具有较多加工表面的工件选择基准时,应考虑合理分配各

23、表面的加工余量保证各表面都有足够的余量和选择重要表面作为最终基准。 3 粗基准应避免重复使用。 4 选择基准的平面应平整,没有冒口或飞边等缺陷,以便定位可靠基准选择应从保证零件加工精度出发,同时考虑装夹方便夹具结构简单。 精基准的选择原则：1基准重合原则。 2基准统一原则。 3自为基准原则。 4互为基准原则。 5精基准的选择应保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便。经上面对基准的分析并综合对零件加工顺序的安排可知粗车49的圆柱面应以右端面为基准,精加工工件左端部分时应以左端面为基准,精加工工件右端部分时应以右端面为基准。零件的主要装夹方式如图所示：3-2外圆粗加工装夹图3-3零件图中左端面及螺纹

24、加工装夹图3-4工件右端装夹图4 零件数控加工工艺分析4.1 加工方案的确定 该零件属于典型的轴类零件,按零件的装夹方式划分工序比较符合该零件的该零件的加工工序,且能保证两次装夹的位置精度,每一次装夹为一道工序,该零件需三次装夹才能完成所有表面的加工。鉴于该零件对加工表面有严格的尺寸公差和形位公差的要求,为保证其加工精度,在此分粗加工、半精加工和精加工三个阶段完成对该零件的加工。4.2 工步的划分1粗车外圆柱面的工步为:外圆车刀平右端面车圆柱面切槽刀切中间退刀槽切断。2加工零件左端外圆柱面和螺纹的工步为：精车外圆柱面钻孔切退刀槽镗孔加工螺纹。3加工零件右端的工步为：粗车外圆柱面和圆锥面半精车外

25、圆柱面和圆锥面精车外圆柱面和圆锥面切52退刀槽加工M27外螺纹。4.3 加工顺序及进给路线的确定4.3.1 零件加工时需遵守的原则1基面先行 先加工基准面为后面的加工提供经基准,在此应先平右端面,为轴向尺寸作基准。2先主后次由于所加工的表面均为重要表面,所以从右往左依次加工。3先粗后精先车削去大部分的金属余量,再进行成形切削保证零件的尺寸要求和质量要求。4先面后孔由于该零件左端有一中心螺纹孔,根据先面后孔的原则应先对外圆柱面进行加工,然后再完成对孔的加工。4.3.2进给路线的确定在数控加工中,刀具好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时,加工路线的确定原则主要有以下几点：1加工路线应保证

26、被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率高；2使数值计算简单,以减少编程工作量；3应使加工路线最短,这样既可减少程序段,又可减少空行程时间。4确定加路线时,还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况,确定一次走刀,还是多次走刀来完成所有加工表面,具体综合上面工序的安排再根据具体零件具体分析,我确定该零件的主要进给路线如下图所示： 4-1外圆粗加工进给路线图4-2左端圆柱面精加工路线图4-3钻中心孔4-4螺纹加工进给路线图4-5左端部分精加工进给路线图4.4 切削液的选择由于在切削加工过程中,被切削层金属的变形、切屑与刀具前面的摩擦和工件与刀具后面的摩擦要产生大量的切削热。在不使用切削液的情况下

27、车削刚件时被切屑吸收的热量占50%86%,刀具吸收的热量占10%40%,工件吸收的占3%9%,传入空气介质中的热量仅占总热量的1%,而在钻削时切削热有52%传入了钻头。由于热胀冷缩的原理,工件和刀具吸收了一部分的热量,工件和刀具产生变形最终影响加工精度。如果大量的切削热传入刀具,容易使刀具损坏,造成烧刀的现象。为了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用寿命,在切削加工过程中必须使用冷却液对工件和刀具进行冷却,以避免造成烧刀的现象和对零件精度的影响。通过经验知道常用的冷却液主要有以下三种,如表4-1：表4-1常用冷却液冷却液名称主要成份主要作用水溶液水、防锈添加剂冷却乳化液水、油、乳化剂冷却、润

28、滑、清洗切削油矿物油、动植物油、极压添加剂或油性润滑从工件的材料和工件的表面质量要求出发,在此选择乳化液作为冷却液比较合适,且能满足工件的工艺性要求。4.5 刀具的选择刀具的选择是数控加工中重要的工艺容之一,它不仅影响机床的加工效率,而且直接影响加工质量。编程时,选刀具通常要考虑机床的加工能力、工序容、工件材料等因素。与传统的加工方法相近,数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度高、韧性好、耐用度高,而且要求尺寸稳定、安装调整方便,能适应高速和大切削用量切削。选刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。 1、平端面、车圆柱面可选用90WC-Co的硬质合金外圆车刀,刀杆尺寸

29、1625,粗车、半精车及精车在这里选择同一把刀,为防止在进行圆弧切削时刀具的副后刀面与工件轮廓表面发生干涉,副偏角应选择Kr大一点的,取Kr=40,精加工螺纹孔壁时选用高速钢圆车刀。车刀的材料选择及Kr值这里分别参照金属切削与刀具实用技术一书表1-1,表1-17。 2、从零件图中可知该工件中有三个退刀槽,其宽度分别为4mm、5mm、6mm,其中槽宽为4mm的为孔槽,为了工艺的需要槽宽为5mm、6mm的两槽在此选用为高速钢W18CrV4R的切断刀,刀宽4mm。槽宽为4mm的孔槽选用刀宽为3mm的高速钢W18CrV4R的槽车刀。切槽刀的选择及型号这里分别参照金属切削与刀具实用技术一书表1-3,表2

30、-2。3、由于此零件中的中心螺纹孔经过钻削后还要进行一次精加工,故在此选用24mm的普通高速钢麻花钻。4、切螺纹时为了保证其螺纹刀的强度这里选用W18CrV4R高速刚60螺纹车刀切削螺纹时选用高速钢螺纹车刀,为了保证螺纹牙深,刀尖应小于轮廓最小圆弧半径R,R=0.150.2mm。刀具选材料参照金属切削与刀具实用技术一书表1-3。经分析现把所选刀具列表如下：表4-2刀具表序号刀具号刀具规格数量加工表面1T190WC-Co的硬质合金外圆车刀1圆柱面、圆锥面2T2高速钢圆车刀1螺纹孔3T3高速钢W18CrV4R的切断刀1退刀槽4T4高速钢W18CrV4R的槽车刀1孔退刀槽5T524mm普通高速钢麻花

31、钻1轴端中心孔6T6高速刚60螺纹车刀1外螺纹7T7高速钢螺纹车刀1螺纹4.6 主要工序的安排1.外表面粗加工1平右端面 平右端面的目的是为后续加工作基准,由于轴端右Ra3.2的粗糙度要求,因此选取主轴转速n=1000r/min,进给量F=50mm/min。2粗车外圆一般粗加工是以提高加工效率为目的,其选用原则是在保证零件质量的前提下尽量选用大的进给量和背吃刀量,在此取主轴转速n=600r/min,进给量F=150mm/min,背吃刀量ap=2mm。3半精车外圆 半精车需综合考虑加工效率和表面质量,在此选取主轴转速n=1000r/min,进给量F=80mm/min,背吃刀量ap=0.75mm.

32、4切槽 切槽时取主轴转速n=1200r/min,进给量F=80mm/min5切断此工件对零件的右端面有较高的粗糙度要求Ra1.6为了保证其质量,取n=1200r/min,F=50mm/min。2.热处理 此零件所选用的材料为45钢,钢的热处理是将固态刚才采用适当方式进行加热、保温和冷却以获得所需要的组织与性能的工艺。它是改善材料性能的重要措施。在此采用调质处理作为工件的最终热处理,调质处理后的硬度为HRC2636。3.零件左端外圆精加工 精加工是以达到零件所要求的表面质量和特征为目的,鉴于此零件有较高的表面质量和公差要求,经分析并查询切削用量简明手册现确定切削用量如下：主轴转速n=1200r/

33、min,进给量F=50mm/min,ap=0.256mm。4.钻中心孔由于此孔为螺纹孔,钻孔后还要经过精加工后才能进行螺纹的加工因此钻削时对孔的表面质量没有太大的要求。在此处选用的钻头直径为24mm,经查切削用量简明手册表2.7取进给量f=0.45mm/r,主轴转速n=300r/min。5.螺纹的加工1车螺纹退刀槽 此槽是为加工螺纹准备的没有配合要求但有粗糙度要求,为满足此要求,结合切削用量简明手册取n=800r/min,F=50mm/min。2精车圆 此次加工是为车螺纹做准备的,为了使螺纹达到精度的要求必须先对此孔进行精加工,由于此次加工和精车外圆没有太大区别,故取n=1300r/min,F

34、=50mm/min,ap=0.207mm3车螺纹车削螺纹时主轴的转速和进给量必须保持严格的对应关系,根据公式h=0.6495p可计算出螺纹牙深为1.299mm,查切削用量简明手册表1.18高速钢及硬质合金车刀车削不同材料螺纹的切削用量可知此螺纹第一次被车螺纹深度为0.4mm,最后一次被车螺纹深度为0.025mm,此出螺纹分五次加工其中主轴转速n1=n2=n3=200r/min,n4=170r/min,n5=150r/min,此出螺纹分五次加工其中ap1=0.4mm,ap2=0.3mm,ap3=0.3mm,ap4=0.274,ap5=0.025。6.零件右端部分的加工1外圆柱面、圆锥面粗加工 为

35、了提高加工效率,粗加工一般选用较大的进给量和背吃刀量,争取尽快切除多余材料,但此零件在之前已经经过调质处理了,具有较大的硬度,考虑到刀具的寿命以及零件的外形前细后粗,为了保证加工质量并兼顾效率在此决定粗车四次来完成零件的粗加工,经查切削用量简明手册现决定切削用量的选择如下：n1=n2=500r/min、F1=F2=150mm/min、最大背吃刀量ap1=ap2=2.5mm,n3=500r/min、F3=180mm/min、最大背吃刀量ap3=1.5mm,n4=600r/min、F4=150mm/min最大背吃刀量ap4=3mm。2外圆柱面、圆锥面半精加工 半精加工和粗加工都是为最后的精加工做准

36、备的,不同的是半精加工要综合考虑效率和加工质量,经查切削用量简明手册取n=1000r/min,F=100mm/min,ap=1.5mm。3外圆柱面、圆锥面精加工 精加工通常是机械加工中的最后一道工序,它存在的目的是为了保证零件所需要的技术要求从而制造出合格零件。从零件图中可以看出此零件的工艺要求比较高,为了满足要求经查寻决定取n=1400r/min,F=50mm/min,最大背吃刀量ap=0.25mm。4切退刀槽切退刀槽主要是为了防止车螺纹时发生撞刀现象,此槽的宽度为5mm,采用刀宽4mm的切断刀分两次切削,其中n=800r/min,F=50mm/min。5车螺纹此螺纹为外螺纹,较螺纹容易切削

37、,经计算螺纹的牙深为1.299mm,与螺纹相似,同样分五次加工其中n1=n2=n3=200r/min,n4=170r/min,n5=150r/min。ap1=0.4mm,ap2=0.3mm,ap3=0.3mm,ap4=0.274,ap5=0.025。7.清洗8.检验4.7 工艺过程卡及其工序卡片的编写1.工艺过程卡的编写工艺过程卡片产品代号零件名称零件代号材料配合轴08031045#材料毛坯种类铸造件毛坯尺寸55650每一毛坯可制件数 5工序序号工序容设备夹具量具名称及规格001平端面、车外圆、切槽、切断数控车床三爪卡盘精度为0.02mm的游标卡尺002对零件进行调质处理003精车零件左端外圆

38、数控车床三爪卡盘精度为0.02mm的游标卡尺004钻M27螺纹中心孔卧式数控钻床三爪卡盘精度为0.02mm的游标卡尺005切螺纹退刀槽、精车孔壁、车螺纹数控车床三爪卡盘精度为0.02mm的游标卡尺006对零件右端进行粗加工、半精加工、精加工、切槽、车螺纹数控车床三爪卡盘精度为0.02mm的游标卡尺007对零件表面进行清洗008检验加工的零件是否合格编制校核审查共 1 第12.工序卡片的编写航空职业技术学院数控加工工序卡零件名称材料零件代号配合轴45#080310工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间001O001三爪卡盘01数控车床工步号工步容刀具号刀具名称主轴转速r/min进给量mm/m

39、in背吃刀量mm备注01对刀、平端面T190外圆车刀100050手动02外圆粗加工T190外圆车刀6001502自动03外圆半精加工T190外圆车刀1000800.75自动04切零件中端退刀槽T3刀宽4mm切断刀120080自动05将加工好的毛坯切断T3刀宽4mm切断刀120050自动工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间003O002三爪卡盘02数控车床工步号工步容刀具号刀具名称主轴转速r/min进给量mm/min背吃刀量mm备注01精车零件左端外圆T190外圆车刀1200500.256自动工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间004O003三爪卡盘03卧式数控钻床工步号工步容刀具号

40、刀具名称主轴转速r/min进给量mm/r背吃刀量mm备注01钻螺纹中心孔T524mm钻头3000.45自动工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间006O005三爪卡盘05数控车床工步号工步容刀具号刀具名称主轴转速r/min进给量mm/min背吃刀量mm备注01零件右端圆柱面、圆锥面粗加工T190外圆车刀5001502.5自动02零件右端圆柱面、圆锥面粗加工T190外圆车刀5001502.5自动03零件右端圆柱面、圆锥面粗加工T190外圆车刀5001801.5自动04零件右端圆柱面、圆锥面粗加工T190外圆车6001503自动05零件右端圆柱面、圆锥面半精加工T190外圆车10001001.

41、5自动06零件右端圆柱面、圆锥面精加工T190外圆车1400500.25自动07切52退刀槽T3刀宽4mm切断刀80050自动08粗车M27外螺纹T6螺纹车刀2000.4自动09粗车M27外螺纹T6螺纹车刀2000.3自动10粗车M27外螺纹T6螺纹车刀2000.3自动11半精车M27外螺纹T6螺纹车刀1700.274自动12精车M27外螺纹T6螺纹车刀1500.025自动工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间005O004三爪卡盘04数控车床工步号工步容刀具号刀具名称主轴转速r/min进给量mm/min背吃刀量mm备注01切螺纹退刀槽T4刀宽3mm槽切刀80050自动02精镗孔T2圆车刀

42、1300500.207自动03粗车M27螺纹T7螺纹车刀2000.4自动04粗车M27螺纹T7螺纹车刀2000.3自动05粗车M27螺纹T7螺纹车刀2000.3自动06半精车M27螺纹T7螺纹车刀1700.274自动07精车M27螺纹T7螺纹车刀1500.025自动5 数控加工程序的编写5.1 数控加工简介数控加工即用数字化的信息来控制机床的运动及加工过程从而完成对零件的加工的一种加工方法,自动化程度高,具有较高的加工精度和加工效率。5.2 数控机床的工作过程第1步：编写加工程序根据被加工零件的图样进行工艺方案分析与设计,用手工编程或自动编程方法,将加工零件所需要的机床各种动作及工艺参数等编写

43、成数控系统能够识别的信息代码,即加工程序。第2部：加工程序的输入数控加工程序编好以后可以通过手动输入方式、驱动器输入、或用计算机和数控机床的接口直接进行通信等方法,将所编写的零件加工程序输入到数控装置。第3步：预调刀具和夹具根据零件的工艺设计方案中所确定的刀具方案和夹具方案,在机床加工之前,需要分别安装、调整刀具和夹具。第4步：数控装置对加工程序进行译码和运算处理进入数控装置的信息代码经一系列的处理和运算变成脉冲信号,有的脉冲信号送到机床的伺服系统,经传动机构驱动机床相关部件,变成对零件的切削加工；有的脉冲信号送到可编程控制器中,按顺序控制机床的其他辅助部件,完成工件夹紧、松开、冷却液的开闭、

44、刀具的自动更换等动作。第五步：加工过程的在线检测 机床在执行加工程序的过程中,数控系统需要随时检测机床的坐标轴位置、行程开关的状态等,并与程序的要求相比较,以决定下一步动作,直到加工出合格零件。5.3 数控加工的特点适应围广数控机床通过执行已经编制好的加工程序来控制机床执行机构,对零件进行自动加工。当加工对象的尺寸或局部形状变化时,只需对零件加工程序进行修改；当改变加工对象时只需重新编制数控加工程序,因此数控机床可以适应多种不同零件的加工。生产准备周期短在数控机床上加工新的零件,大部分准备工作是针对零件的工艺分析和编制数控加工程序,而不是取准备专用的工具、夹具等工艺装备,这就大大缩短了生产准备

45、时间。因此应用数控机床十分有利于产品的升级换代和新产品的研制。工序高度集中为了体现高自动化、高柔性、高精度的特点,数控机床在结构和功能的设计上,充分考虑了工序的集中,即保证机床粗加工时有足够的刚度,又保证精加工时有足够的精度。在数控机床上加工,往往是工件一次装夹后完成尽可能多的加工容,这样就可以减少机床、夹具的数量和因重复装夹定位造成的误差,同时还能够缩短加工时间。生产效率和加工精度高在结构设计上对数控机床的高速、高精度和高刚度要求进行针对性的设计,数控机床加工时可以采用较大的切削用量。加上自动换刀等辅助动作的自动化使得数控机床的生产效率比普通机床有大幅度提高。同时数控机床还具有相当高的加工精

46、度和质量稳定性。能完成复杂型面的加工数控系统不仅可以控制机床多个轴的运动而且可以驱动多个轴联动,使刀具在三维空间中能实现任意轨迹的运动,使得许多在普通机床上无法完成的复杂型面的加工成为可能。有利于生产管理的现代化在数控机床上加工零件,能准确的计算加工工时和费用。由于工序高度集中,节省工装夹具、简化了中间检验工序、减少了半成品的管理环节,有利于实现现代化的管理模式。5.4 按工序编写数控加工程序35 / 351.工序001数控加工程序的编写O001 文件名G54G90 建立工件坐标系原点M03S600T0101 主轴以600r/min正转调用1号车刀G00X100Z100 快速点定位Z3X51G

47、01Z-115F150 第一刀G00X60Z2X49.5G01Z-115S1000F8 第二刀G00X100 退刀Z100T0303 调用3号切断刀Z-75X55G01X40F80S1200 切退刀槽X55Z-73X40Z-75X55G00Z-114G01X-1F50G00X100Z100M05 主轴停止M30 程序结束2.工序003数控加工程序的编写O002 文件名G54G90M03S1200T0101 主轴转动调用1号外圆车刀G00X100Z100Z3X48.589G01Z0.2F50X48.989Z-0.2Z-37G00X100 退刀Z100M05 主轴停止M30 程序结束3.工序004

48、数控加工程序的编写O003 文件名G54G90 建立工件坐标系原点M03S300 主轴转动G00X30Z50X0Z5G01Z-27.22F0.45 钻螺纹中心孔Z2G00Z100 退刀M05 主轴停止M30 程序结束4.工序005数控加工程序的编写O004 文件名G54G90M03S800T0404 主轴转动调用4号刀位G00X100Z100Z2X15G01Z-20F50X23X15Z-21X23Z-20X15G00Z100 退刀X100T0202 调用2号刀位Z2X32.413G01X24.413Z-2S1300F50Z-22X15G00Z100 退刀 X100T0707Z3X25.21G3

49、2Z-22S200 车螺纹G00X15Z3X25.813G32Z-22G00X15Z3X26.41G32Z-22G00X15Z3X26.96G32Z-22S170G00X15Z2X27.011G32Z-22S150G00X15Z100M05 主轴停止 M30 程序结束5.工序006数控加工程序的编写O005 文件名G54G90 建立工件坐标系原点M03S500T0101 主轴转动调用一号刀位G00X100Z100Z2X44.5G01Z-26F150 粗加工X49.5Z-44.87G00X60Z2X39.5G01Z-26X46Z-46G03X49.5Z-43.87R4 粗加工G00X60Z2X3

50、6.5G01Z-26F180X45Z-46G03X49.2Z-44.87R5G01Z-71G00X60Z2X30.5G01Z-21F150S600G00X40Z2X27.5G01Z-21F100S1000X36.2Z-26X44Z-46G03X49Z-44.87R5G01Z-71G00X60Z2X16.989G01X26.989Z-2F50S1400Z-26X43.989Z-46G03X48.989Z-44.87R5 精加工G01Z-71G00X100Z100T03Z-21X40G01X23F50S800X35Z-20X23Z-21G00X100Z100 退刀T0606 换螺纹刀Z3X26.1

51、99G32Z-18 加工螺纹G00X35Z2X25.589G32Z-18G00X35Z2X24.989G32Z-18G00X35Z2X24.411S170G32Z-18G00X35Z2X24.361G32Z-18S150G00X100 退刀Z100M05 主轴停止M30 程序结束5.5 模拟运行数控加工程序编制好后将其输入数控车床,然后对刀,在将机床锁住进行程序校验,仔细观察其模拟加工路线是否有干涉、过切、出错等现象,若有应及时对程序错误处进行修改,修改后保存,再次调出修改后的程序进行校验,直到程序万无一失,没有任何错误的情况下方可进行自动加工。注：这个环节是必不可少的,否则会发生打刀等损坏机

52、床其它部件的情况,直接影响机床的加工精度及寿命,更严重的是存在人身安全隐患。5.6零件加工装夹好毛坯,调出编制好的程序,直接进行自动加工直至程序结束。5.7 精度自检将加工好的零件卸下,用游标卡尺、千分尺对零件的尺寸精度及粗糙度进行检测。看是否达到零件的技术要求即可。总结通过做几个月的毕业设计,使我掌握了数控加工过程中的很多知识。复杂零件的数控车削加工主要有工艺分析、刀具选择、程序编制和数控加工几个部分组成。在进行工艺分析的过程中,了解到如何确定定位基准、走刀路线、加工顺序、以及选择背吃刀量、主轴转速和进给速度的相关知识；以上各环节对零件的加工质量和整个工艺过程的经济性都有很大影响,所以只有编

53、制合理的工艺清单,才能加工出合格的、高经济效益的零件。刀具的选择好坏将直接影响到零件的加工结果,有时如不加以注意甚至会发生工件与刀具相干涉的情况造成零件于刀具的损坏,刀具几何角度的选择,对与工件的加工有着直接的关系。程序的编制是在工艺分析与刀具选择已经确定的情况下完成的,只有上面工作做好了才能编制一个好的程序。总之,做毕业设计的过程就是对自己所学知识的综合应用的过程,强化了所学知识,从而使自己对所学的知识有了全新的认识,提高自己对所学知识的综合应用能力,为以后从事这方面的工作打下坚实的理论与实践基础。在做毕业设计的过程中,由于查找了大量的文献、著作,从而开阔了自己的视野,提高了理论知识与实际操作经验,增加了自己的动手能力。总之,在做毕业设计的过程中,培养了自己的自学能力、动手能力与知识的