3092 连接轴数控工艺与编程
3092 连接轴数控工艺与编程,连接,数控,工艺,编程
数控加工走刀路线图 零件图号 08SK12-06 工序号 10 工步号 10.1 程序号 %0001机床型号 CK6132S 程序段号 N4 加工内容 车端面 共 13 页 第 1 页编程 徐海宝校对 吴丽学审批 吴丽学符号 含义 循环起点 编程原点 换刀点 快速走刀方向 走刀方向进给数控加工走刀路线图 零件图号 08SK12-06 工序号 10 工步号 10.2 程序号 %0001机床型号 CK6132S 程序段号 N7 加工内容 粗车各表面保留 0.5mm 余量粗糙度Ra6.3um 共 13 页 第 2 页编程 徐海宝校对 吴丽学审批 吴丽学符号 含义 循环起点 编程原点 换刀点 快速走刀方向 走刀方向进给数控加工走刀路线图 零件图号 08SK12-06 工序号 10 工步号 10.3 程序号 %0001机床型号 CK6132S 程序段号 N14N23 加工内容精车各表面并保证精度,粗糙度 Ra1.6um共 13 页 第 3 页编程 徐海宝校对 吴丽学审批 吴丽学符号 含义 循环起点 编程原点 换刀点 快速走刀方向 走刀方向进给数控加工走刀路线图 零件图号 08SK12-06 工序号 10 工步号 10.4 程序号 %0001机床型号 CK6132S 程序段号 N33N41 加工内容 车梯形槽和退刀槽 共 13 页 第 4 页编程 徐海宝校对 吴丽学审批 吴丽学符号 含义 循环起点 编程原点 换刀点 快速走刀方向 走刀方向进给数控加工走刀路线图 零件图号 08SK12-06 工序号 10 工步号 10.5 程序号 %0001机床型号 CK6132S 程序段号N49N53加工内容 车 M302 的外螺纹并保证精度共 13页第 5 页编程 徐海宝校对 吴丽学审批 吴丽学符号 含义 循环起点 编程原点 换刀点 快速走刀方向 走刀方向进给数控加工走刀路线图 零件图号 08SK12-06 工序号 20 工步号 20.5 程序号 %0002机床型号 CK6132S 程序段号 N32 加工内容 粗车内圆保留 0.5mm 余量 共 13 页 第 10 页编程 徐海宝校对 吴丽学审批 吴丽学符号 含义 循环起点 编程原点 换刀点 快速走刀方向 走刀方向进给数控加工走刀路线图 零件图号 08SK12-06 工序号 20 工步号 20.6 程序号 %0002机床型号 CK6132S 程序段号 N38N42 加工内容精车内圆保证精度,粗糙度Ra3.2mm共 13 页 第 11 页编程 徐海宝校对 吴丽学审批 吴丽学符号 含义 循环起点 编程原点 换刀点 快速走刀方向 走刀方向进给数控加工走刀路线图 零件图号 08SK12-06 工序号 20 工步号 20.7 程序号 %0002机床型号 CK6132S 程序段号 N51 加工内容 车 331 的槽 共 13 页 第 12 页编程 徐海宝校对 吴丽学审批 吴丽学符号 含义 循环起点 编程原点 换刀点 快速走刀方向 走刀方向进给数控加工走刀路线图 零件图号 08SK12-06 工序号 20 工步号 20.8 程序号 %0002机床型号 CK6132S 程序段号 N60N64 加工内容 车 M302 的内螺纹 共 13 页 第 13 页编程 徐海宝校对 吴丽学审批 吴丽学符号 含义 循环起点 编程原点 换刀点 快速走刀方向 走刀方向进给数控加工走刀路线图 零件图号 08SK12-06 工序号 20 工步号 20.1 程序号 %0002机床型号 CK6132S 程序段号 N4 加工内容 车端面,保证全长 共 13 页 第 6 页编程 徐海宝校对 吴丽学审批 吴丽学符号 含义 循环起点 编程原点 换刀点 快速走刀方向 走刀方向进给数控加工走刀路线图 零件图号 08SK12-06 工序号 20 工步号 20.2 程序号 %0002机床型号 CK6132S 程序段号 N7 加工内容粗车 各表面保留余量 0.5mm粗糙度 Ra6.3um共 13 页 第 7 页编程 徐海宝校对 吴丽学审批 吴丽学符号 含义 循环起点 编程原点 换刀点 快速走刀方向 走刀方向进给数控加工走刀路线图 零件图号 08SK12-06 工序号 20 工步号 20.3 程序号 %0002机床型号 CK6132S 程序段号 N14N25 加工内容精车各表面并保证精度,粗糙度 Ra3.2mm共 13 页 第 8 页编程 徐海宝校对 吴丽学审批 吴丽学符号 含义 循环起点 编程原点 换刀点 快速走刀方向 进给走刀方向数控加工走刀路线图 零件图号 08SK12-06 工序号 20 工步号 20.4 程序号 %0002机床型号 CK6132S 程序段号 加工内容 钻 25mm 孔,深 20mm 共 13 页 第 9 页编程 徐海宝校对 吴丽学审批 吴丽学符号 含义 循环起点 编程原点 换刀点 快速走刀方向 进给走刀方向数控加工刀具卡片产品名称或代号 连接轴 零件名称 连接轴 零件图号 08SK12-06 程序编号%0001%0002序号 刀具号 刀具名称 刀具规格 刀柄规格 刀片材料 备注01 T0101 90外圆车刀 20mm20mm YT15 硬质合金刀02 T0202 外切槽刀 20mm20mm YT15 硬质合金刀03 T0303 内孔车刀 20mm20mm YT15 硬质合金刀04 T0404 内切槽刀 20mm20mm YT15 硬质合金刀05 T0505 内螺纹刀 20mm20mm YT15 硬质合金刀06 T0606 麻花钻 20mm20mm 莫氏 3# YT15 高速钢07 T0707 外螺纹刀 20mm20mm YT15 硬质合金刀编制 徐海宝 审核 吴丽学 日期 2010.11.10 共 1 页产品名称或代号 零件名称 零件图号唐山工业职业技术学院 数控加工工序卡连接轴 连接轴 08SK12-06车间 使用设备数控车间 CK6132S工艺序号 程序编号10 %0001夹具名称 夹具编号245其 余 3.2三爪卡盘 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 车端面 端面 T0101 860r/min 129mm/min 1mm2 粗车各表面保留 0.5mm 余量粗糙度 Ra6.3um 外圆 T0101 700r/min 140mm/min 1.5mm3 精车各表面并保证精度,粗糙度 Ra1.6um 外圆 T0101 700r/min 79.6mm/min 0.25mm编制 徐海宝 审核 吴丽学 批准 吴丽学 共 5 页 第 1 页产品名称或代号 零件名称 零件图号唐山工业职业技术学院 数控加工工序卡连接轴 连接轴 08SK12-06车间 使用设备数控车间 CK6132S工艺序号 程序编号10 %0001夹具名称 夹具编号245 其 余 3.2三爪卡盘 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4 车梯形槽和退刀槽 外槽 T0202 500r/min 50mm/min 5mm5 车 M302 的外螺纹并保证精度 外圆 T0303 500r/min 2mm/r 1.3mm编制 徐海宝 审核 吴丽学 批准 吴丽学 共 5 页 第 2 页产品名称或代号 零件名称 零件图号唐山工业职业技术学院 数控加工工序卡连接轴 连接轴 08SK12-06车间 使用设备数控车间 CK6132S工艺序号 程序编号20 %0002夹具名称 夹具编号4 其 余三爪卡盘 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 车端面,保证全长 端面 T0101 860r/min 129mm/min 1mm2 粗车各表面保留余量 0.5mm 粗糙度 Ra6.3um 外圆 T0101 700r/min 140mm/min 1.5mm3 精车各表面并保证尺寸精度,粗糙度 Ra3.2um 外圆 T0101 700r/min 79.6mm/min0.25mm编制 徐海宝 审核 吴丽学 批准 吴丽学 共 5 页 第 3 页产品名称或代号 零件名称 零件图号唐山工业职业技术学院 数控加工工序卡连接轴 连接轴 08SK12-06车间 使用设备数控车间 CK6132S工艺序号 程序编号20 %0002夹具名称 夹具编号4其 余三爪卡盘 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4 钻 25mm 孔,深 20mm 内圆 T0606 200r/min 94mm/min 12.5mm5 粗车内圆保留 0.5mm 余量 内圆 T0404 600r/min 120mm/min 1.5mm6 精车内圆保证尺寸精度,粗糙度 Ra3.2um 内圆 T0404 900r/min 90mm/min 0.25mm编制 徐海宝 审核 吴丽学 批准 吴丽学 共 5 页 第 4 页产品名称或代号 零件名称 零件图号唐山工业职业技术学院 数控加工工序卡连接轴 连接轴 08SK12-06车间 使用设备数控车间 CK6132S工艺序号 程序编号20 %0002夹具名称 夹具编号4其 余三爪卡盘 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7 车 331 的槽 内槽 T0404 600r/min 60mm/min 5mm8 车 M302 的内螺纹 内圆 T0505 500r/min 2mm/r 1.3mm编制 徐海宝 审核 吴丽学 批准 吴丽学 共 5 页 第 5 页产品型号及名称 连接轴 零件生产批量 单件 第 1 页唐山工业职业技术学院数控加工工艺过程卡零件名称 连接轴 零件图号 08SK12-06 共 1 页毛坯种类 棒料 材料名称 45# 每件毛坯制坯数 1 成品外形尺寸 4896毛坯外形尺寸 50100 零件重量 1.5 公斤 毛坯数量 1 产品件数 1车间名称 工序号 工序名称 工种 单件工时 机床型号 夹具名称及编号 刀具名称及编号 量具名称数控技术中心10 加工左端外轮廓 数控车工 1.1h CK6132S 三爪卡盘 1T0101-90外圆车刀 T0202-外切槽刀T0303外螺纹刀游标卡尺千分尺环规数控技术中心20 掉头,加工右侧内外轮廓 数控车工 1h CK6132S 三爪卡盘 1T0101-90外圆车刀T0404内孔车刀T0505-内切槽刀T0707内螺纹刀T0606麻花钻游标卡尺千分尺塞规数控技术中心30 去毛刺 钳工 0.5min 毛刷数控技术中心40 检验 检查员 1min游标卡尺千分尺环规塞规编制 徐海宝 审核 吴丽学 批准 吴丽学 年月日 2010-11-1 共 1 页 第 1 页唐山工业职业技术学院毕业设计说明书前言知识就是力量,大学是我们补充能量的一个阶段。而大学毕业则是我们这个的一个阶段的结束而已,伴随着大学毕业迎来了一个对我们的考验,那就是毕业设计。根据高等职业教育的方针政策,高等职业教育要培养一批高技能应用型人才。毕业设计是在完成所有规定课程之后进行的最后一个实践性的综合考察。这样,不仅要有过硬的理论知识,而且要具备高的动手能力和创新意识。毕业设计是我们在学完两年数控技术专业所有课程之后,所要经历的一个重要环节,是综合运用所学知识解决实际问题能力的具体体现。此次毕业设计既是对我们的一次锻炼,也是一次挑战。通过毕业设计,不但提高了我们综合运用所学过的专业理论知识来独立分析和解决实际问题的能力,也使我们基本掌握了如何根据零件设计图纸,来制订一个高效、经济、合理的工艺路线,以及专用夹具的设计方法。在设计过程中,通过搜集和整理相关资料、查阅大量的手册、国家标准和相关技术政策,不仅使我们增长了见识,也开阔了视野。毕业设计的过程也是一次综合性的理论联系实际的训练过程,是我们从学校走向工厂的一个过渡环节。就我个人而言,我希望能够通过这次毕业设计,锻炼自己独立工作和综合分析的能力,为今后工作打下良好的基础。由于本人的知识和能力有限,设计方案也许有诸多欠缺之处,敬请尊敬的院领导和专业教师提出宝贵意见和建议!设计人: 徐海宝 2010-11-08目录1.零件图的分析 .11.1 零件图的正确性及完整性分析 .11.2 零件结构及结构工艺性分析 .11.3 零件精度及技术要求分析 .22.数控设备选择 .22.1 根据零件的结构及形状特点,选择机床的类型 .22.2 根据零件的外形及尺寸特点,选择机床的规格 .32.3 根据零件的加工精度及表面质量要求,选择机床的精度等级 .33.定位基准及装夹方式的确定 .33.1 选择定位基准 .33.2 确定工件的装夹方式 .44.选择对刀方式及对刀点 .54.1 正确选择对刀方式 .54.2 选择合理的对刀点及换刀点 .65.制定合理的加工方案 .65.1 合理划分数控加工工序 .75.3 选择各工序刀具,填写刀具卡片 .86.确定数控加工余量,工序尺寸及公差 .861 合理确定数控加工余量 .86.2 确定工序尺寸及公差 .87.确定数控加工切削用量 .97.1 确定背吃刀量 .97.2 确定切削速度、主轴转速、进给量及进给速度 .98.编制数控加工程序并进行校验 .128.1 编制数控加工程序 .138.2 数控加工程序进给仿真校验 .169.零件数控加工及校验 .169.1 零件的数控加工 .169.2 对加工零件的检测及分析 .1610.总结 .1711.主要参考文献 .18唐山工业职业技术学院毕业设计说明书设计(论文)题目 复合底盘零件工艺规程的设计学生姓名 赵宇 班级_ 08 数控 12 _ 专业 _ 数控技术 _ 指 导 教 师 _吴丽学、林凤记_辅 导 教 师 _ 2010 年 11 月 10 日前言毕业设计是在学完了机械制造工艺学和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一次阅兵,通过此次阅兵使我们认识到毕业设计的操作过程,设计思路,设计方法等,同时也是将我们所学的知识进行一次全面的复习,把理论知识与实践联系起来,应用到实践中去,创造出自己的理论,提高了我们独立分析问题、解决问题的能力,因此,我们应该以端正的态度、饱满的热情、严谨的作风,在老师的指导下完成这次毕业设计,同时为我们走向社会的工作岗位打下一个良好的基础。我做的是复合底盘机械加工工艺的制定。复合底盘,是根据其外观来命名的,在零件的外轮廓包括:外圆、正六边形、半圆形开口;内轮廓包括:大内廓、半圆形小内轮廓、内孔轮廓、薄壁。主要加工精度有尺寸精度、形状位置精度、表面粗糙度。其中各个精度都是根据实习工厂的实际情况并结合自己所设计零件的类型、生产批量等因素最终确定的。从而使零件易于加工,并且零件的精度容易得到保证。总的来说,这次设计,使我学习的知识得到综合的运用,使我们得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题的能力。由于能力有限,设计中尚有不足之处,希望老师给予批评指教。设计人: 赵宇2010 年 11 月 7 日目录1 零件图的分析11.1 零件图的正确性及完整性分析11.2 零件结构及结构工艺性分析11.3 零件精度及技术要求分析12 设备选择22.1 根据零件的结构及形状特点选择机床的类型22.2 根据零件的外形及尺寸特点选择机床的规格22.3 根据零件的加工精度及表面质量要求选择机床的精度等级23 零件定位基准及装夹方式的确定23.1 正确选择定位粗基准和精基准23.2 确定合理的装夹方式34 选择刀具及对刀34.1 正确选择粗、精加工刀具34.2 确定对刀方式及对刀点34.2.1 对刀方式34.2.2 对刀点34.3 合理确定换刀点45 制定合理的加工方案45.1 划分数控加工工序45.2 确定各工序的工步及次序45.3 绘制走刀路线图56 确定数控加工工序余量及尺寸公差56.1 确定数控加工余量56.2 确定工序尺寸及公差57 确定背吃刀量、切削速度、主轴转速及进给量57.1 确定背吃刀量67.2 确定切削速度67.3 确定主轴转速及进给量78 编制数控加工程序(附程序单)并进行校验11总结17主要参考文献181连接轴数控工艺与编程1.零件图的分析1.1 零件图的正确性及完整性分析在了解零件形状和结构之后,应检查零件视图是否正确、足够,表达是否直观、清楚,绘制是否符合国家标准,尺寸、公差以及技术要求的标准是否齐全、合理等。本次设计的工件为综合轴数控加工工艺规程制订,零件的图纸包括:一张零件图。其中零件图中的图形都是采用主视图的画法,这样就已经能够表达清楚零件的各部分尺寸。图纸当中有对连接轴数控加工工艺规程制订各部分表面粗糙度的要求大部分为3.2m。1.2 零件结构及结构工艺性分析该零件连接轴数控加工工艺规程制订是由一部分组成。零件结构工艺性好还是差对其工艺过程的影响非常大,不同结构的零件尽管都能满足使用性能要求,但它们的加工方法和制造成本却可能有很大的差别。良好的结构工艺性就是指在满足使用性能的前提下,能以较高的生产率和最低的成本而方便地加工出来。零件结构工艺性审查是一项复杂而细致的工作,要凭借丰富的实践经验和理论知识。审查时,发现问题应向设计部门提出修改意见加以改进。首先我们应当清楚工艺安排应做到正确、完整、统一和清晰,所用术语、符号、计量单位和编号都要符合相应标准。由于该零件有内孔、内螺纹、钻孔、切槽、外螺纹、外表面需要加工,且各表面之间有较高的尺寸精度和长度的要求,考虑到数控机床具有在一次安装下加工出多个表面的特点,因此该零件加工适宜采用工序集中的方式,这样就使每道工序加工内容很多,工艺路线变短。选用工序集中的方式加工不仅能够保证加工精度、充分利用了现有设备,而且也减少了工件装夹次数,利于保证表面间的位置精度,缩短了生产加工时间,大大提高了劳动生产率。1.3 零件精度及技术要求分析零件的技术要求包括下列几个方面:(1)加工表面的尺寸精度(2)主要加工表面的形状精度(3)主要加工表面之间的相互位置精度(4)加工表面的粗糙度以及表面质量方面的其他要求(5)热处理要求(6)其他要求(如动平衡、未注圆角或倒角、去毛刺、毛坯要求等)2要注意分析这些要求在保证使用性能的前提下是否经济合理,在现有生产条件下能否实现。特别要分析主要表面的技术要求,因主要表面的加工确定了零件工艺过程的大致轮廓。该零件连接轴在加工时要保证它的各项精度指标,如:各项尺寸精度、表面粗糙度等。(1)首先毛坯的外形尺寸为 50100,加工后要求达到一定的精度要求。 (2)零件中的内螺纹要达到 M302 长 13 的要求。(3)零件加工时保证不同的长度尺寸和直径尺寸及表面粗糙度要求。(4)零件的外轮廓要光滑。2.数控设备选择2.1 根据零件的结构及形状特点,选择机床的类型由于本人设计的是轴套类零件,单件小批量生产,适合单工位连续加工,由于该件为精度要求较高、表面粗糙度要求较高、表面形状复杂的回转体零件,而数控车床刚性好,制造和对刀精度高,而毛坯的规格是 50100 的毛坯,以及能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿,所以能加工尺寸精度要求较高、表面粗糙度要求较高、表面形状复杂的回转体的零件,在普通机床上不容易加工,所以需要采用数控车床加工。2.2 根据零件的外形及尺寸特点,选择机床的规格(1)机床加工尺寸范围应与零件的外轮廓相适应。(2)机床的工作精度应与工序的精度要求相适应。(3)机床的生产效率应与零件的生产类型相适应。(4)机床的选择应考虑车间现有设备条件,尽量采用现有设备。本次加工的零件为回转体,长度为 96 厘米,最大直径为 48 厘米,零件是由圆圆柱、曲面、孔等组成的,形状比较复杂。各精度要求较高。而数控机床最大回转直径 320 厘米 ,主轴转速(rpm):200-2000,快速进给速度(mm/min):3000,最大工件距离(mm):750,横溜板上最大回转直径(mm):160 数控车床可用于加工复杂轴、盘类的零件。数控车床机床主轴采用高性能的变频无级调速驱动系统,具有过载保护功能。数控车床步进或交流伺服驱动,进给传动采用预载荷滚珠丝杆驱动,定位精度高。数控车床采用四工位电动刀架,适合复杂形状零件的加工。数控机床满足所需的加工要求,学校现有设备本工件选择华中数控车床所以我采用了 CK6132S 卧式数控机床。2.3 根据零件的加工精度及表面质量要求,选择机床的精度等级选择机床的精度等级应根据典型零件关键部位加工精度要求来定,数控机床精度3一般可分为为普通型和精密型两种。另外还有一些经济性数控机床配置开环伺服系统的则精度更低一些,每台机床的精度检验项目很多,但反应数控机床关键精度的项目只有几项。一项是机床的基础部件和运动大件(如床身、立柱、工作台、主轴箱等)的直线度、平面度、垂直度等的要求,如工作台面的平面度,各坐标方向移动的直线度和相互垂直度,X、Y(立式)或 X、Z(卧式)坐标方向移动时工作台面的平行度,X 坐标方向移动时工作台面 T 型槽侧面的平行度等;另一项是对机床主轴的要求,如主轴的轴向窜动,主轴孔的径向跳动,主轴箱移动时主轴轴线的平行度,主轴轴线与工作台面的垂直度或平行度等。由于零件的加工精度要求较高,结合实际设备的选用,我加工的零件符合普通型数控加工机床,所以我选择 CK6132S 来加工我所设计的零件。3.定位基准及装夹方式的确定3.1 选择定位基准(1)粗基准的选择原则选择粗基准时,主要要求保证各加工面有足够的余量,并注意尽快获得精基面。本综合轴的加工应遵循的原则有:(1)合理分配加工余量原则(2)保证零件相互位置要求原则(3)夹紧原则(4)不重复使用原则本次设计的连接轴粗基准的选择遵循的是合理分配加工余量原则,所选的基准为零件的外圆柱表面。2)精基准的选择原则选择精基准时,主要考虑保证加工精度。本综合轴数控加工工艺规程制订的加工应遵循的原则有:(1)基准重合原则 综合轴数控加工工艺规程制订为轴类零件即选用外表面基准作为定位基准,以避免定位基准与设计基准不重合误差。(2) 自为基准原则 选择加工表面本身作为定位基准,本零件对加工表面没有太高的尺寸精度要求,所以不必考虑此原则。(3)互为基准原则 当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时,需要用两个表面互相作为基准,反复进行加工,以保证位置精度要求。(4)所选精基准应保证工件安装可靠,夹具设计简单、操作方便。4无论是精基准还是粗基准的选择,上述原则都不可能同时满足,有时还相互矛盾的,因此,选择根据实际情况分析,权衡利弊,保证其主要要求。本次设计的连接轴数控加工工艺规程制订精基准的选择遵循的是基准重合原则,连接轴数控加工工艺规程制订轴类零件即选用外表面基准作为定位基准,以避免定位基准与设计基准不重合误差。由于毛坯已经确定采用钢棒,比较适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。钢料的毛坯精度较高,硬度较大,外圆柱表面的毛坯余量均匀。所以,可以直接采用钢料的外圆柱表面作为粗加工定位基准。以毛坯的外圆柱表面作为粗定位基准,加工出零件的精加工定为基准。这样可以确保重要表面的精加工余量,采用外圆柱表面作为粗加工定位基准,达到了简单、方便、快捷的目的。缩短了加工时间,提高了生产效率。3.2 确定工件的装夹方式常用装夹方式1在三爪自定心卡盘上装夹三爪自定心卡盘的三个爪是同步运动的,能自动定心,一般不需要找正。三爪自定心卡盘装卡工件方便、省时,自动定心好,但夹紧力较小,所以适用于装夹外形规则的中小型工件。三爪自定心卡盘可装成正爪或反爪两种形式。反爪用于装夹直径较大的工件。用三爪自定心卡盘装夹精加工后的表面时,被夹住的工件表面应包一层铜皮,以免夹伤工件表面。 2.在两顶尖之间装夹对于长度尺寸较大或加工工序较多的轴类工件,为保证每次装夹时的装夹精度,可用两顶尖装夹。两顶尖装夹工件方便,不需要找正,装夹精度高,但必须先在工件的两端面钻出中心孔。该装夹方式适用与多工序加工或精加工。 3.用卡盘和顶尖装夹用两顶尖装夹工件虽然精度高,但刚性差。因此,车削质量较大工件时要一端用卡盘夹住,另一端用后顶尖支撑。为了防止工件由于切削力的作用而产生轴向位移,必须在卡盘内装一限位支撑,或利用工件的工作台面限位。这种方法比较安全,能承受较大的轴向切削力,安装刚性好,轴向定位准确,所以应用广泛。4.用双三爪自定心卡盘装夹对于精度要求较高、变形要求小的细长轴类零件可采用双主轴驱动式数控车床加工,机床两主轴轴线同轴、转动同步,零件两端同时分别有三爪自定心卡盘装夹并带动旋转,这样可以减少切削加工时切削力矩引起的工件扭转变形。通过对零件图的分析,我设计的零件为了方便加工,选用三爪卡盘装夹即可。54.选择对刀方式及对刀点对刀点是用来确定刀具与工件的相对位置的关系点,是确定共建坐标系与机床坐标系的关系点。对刀就是将刀具的刀位点置于对刀点上,以便建立工件坐标系。本零件采用手动对刀。4.1 正确选择对刀方式对刀方式分为机内对刀和机外对刀,本次因为加工的使用的刀具比较少,所以采用机内对刀。对刀方法1试切对刀采用 G92 指令建立工件坐标系对刀采用 G54G59 零点偏置指令建立工件坐标系对刀改变参考点位置,通过回参考点直接对刀多刀加工时的对刀利用刀具长度补偿功能对刀2机外对刀仪对刀3ATC 对刀4自动对刀其操作步骤为:a.将所用刀具装到自动回转刀架上并使主轴中速转动;b.手动移动刀具沿+Z 方向靠近工件,直至刀刃轻微接触到工件表面,即产生切屑;c.保持 X 坐标不变,将刀具沿+Z 向退离工件,测量工件直径,记下数值并输入到刀偏表的相应刀号的 Z 坐标处;d.手动移动刀具沿-Z 方向靠近工件轻微接触工件端面,然后沿-X 方向车削工件,即产生切屑;e.保持 Z 坐标不变,将刀具沿+X 方向退离工件,在刀偏表中相应刀号的 X 坐标处输入 0;f.依次将所用刀具进行对刀;g.对完所有刀具后在外圆刀刀号的 X 磨损处输入 0.44.2 选择合理的对刀点及换刀点正确选择对刀点:对刀点可以设在被加工零件上,也可以设在与零件定位基准有固尺寸联系的夹具的某一位置或机床上。其选择原则如下:对刀点的位置容易确定;6能够方便换刀,以便与换刀点重合;采用 G54-G95 建立工件坐标系时,对刀点应与工件坐标系原点重合;批量加工时,为应用调整法获得尺寸,即一次对刀可加工一批工件,对刀点应选在夹具定位元件的起始基准上,并将编程原点与定位基准重合,以便直接按定位基准对刀或将对刀点选在夹具中专设的对刀元件上,以方便对刀。由于选择了 G54 来建立工件坐标系对刀,所以刀位点就与工件坐标系原点重合。所以对刀点就选在工件上。这样对刀点的位置就容易确定,换刀就很容易,可以直接从对刀点进给到换刀点。缩短了刀具的空行程,缩短了加工时间。正确选择换刀点:数控程序中指定用于换刀的位置点。在数控车床上加工工件时,需要经常换刀,在程序编制时,就要设置换刀点。换刀点的位置应避免与工件,夹具和机床干涉。普通数控车床的换刀点由编程人员指定,通常将其与对刀点重合。由于是用 G54建立的工件坐标系,对刀点在工件上,换刀点就无法与对刀点重合。为了使换刀点不与工件,夹具和机床干涉,缩短空行程的原则我把换刀点设立在 X100 ,Z100 的位置上。5.制定合理的加工方案5.1 合 理 划 分 数 控 加 工 工 序对于多台不同的数控机床、多道工序才能完成加工的零件,工序的划分自然以机床为单位来进行。而对于需要很少的数控机床就能加工完零件全部内容的情况,数控加工工序的划分一般按照下列方法进行: 以一次安装所进行的加工作为一道工序。以一个完整数控程序连续加工的内容作为一道工序。以工件上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序。以粗、精加工划分工序。所以综合考虑具体情况和经济性,机床设备、现有的工装设备等因素,为了更好的完成加工, 我模拟了 2 个加工工序方案。方案一:以装夹划分需要两道工序。工序一,第一次装夹然后进行粗精加工使工件达到加工精度。工序二,掉头装夹进行粗精加工。方案二:以粗精加工划分需要两道工序。工序一,第一次装夹然后进行粗加工,掉头再进行粗加工。工序二,装夹工件进行精加工,再掉头,再进行精加工。经过比较方案二要比方案一多装夹 2 次,在同样保证加工精度的情况下明显方案一更为方便快捷提高了工作效率所以我选择方案一做为我设计的零件的数控加工工序,以一次安装所进行的加工作为一道工序,以安装的加工作为工序,我的零件共需要两次装夹,分别进行粗加工、精加工。这样两道工序就能完成零间的加工,定位基准可以得到很好的保证,不会出现定位误差。每次装夹都要对刀,这样就只对刀两次,保证了刀位7误差。5.2 确定各工序的工步顺序、进给路线,绘制走刀路线图。制定零件数控车削加工工步顺序一般遵循下列原则:先粗后精;近后远;内外交叉;保证工件加工刚度原则;同一把刀能加工的内容连续加工原则。粗加工:首先加工粗加工按照外形把多余的地方去掉粗车出基本的外形以便精加工的进行。精加工:使零件达到所要求的加工精度。工序顺序的安排先车连接轴左端:工步 1、车端面工步 2、粗车各表面保留 0.5mm 余量粗糙度 Ra6.3um工步 3、精车各表面并保证精度,粗糙度 Ra1.6um工步 4、车梯形槽和退刀槽工步 5、车 M302 的外螺纹并保证精度再车综合轴右端:工步 1、车端面,保证全长工步 2、粗车各表面保留余量 0.5mm 粗糙度 Ra6.3um工步 3、精车各表面并保证尺寸精度,粗糙度 Ra3.2um工步 4、钻 25mm 孔,深 20mm工步 5、粗车内圆保留 0.5mm 余量工步 6、精车内圆保证尺寸精度,粗糙度 Ra3.2um工步 7、车 331 的槽工步 8、车 M30X2 的内螺纹我选择了目前比较主流的专业绘图软件 autocad2008,来绘制的走刀路线图,以及其他工艺卡片等不可或缺的文件。走刀路线图共分 13 张,每一个工步既一张图,内容详细,路线清晰(详见走到路线图 1-13 页) 。5.3 选择各工序刀具,填写刀具卡片各工序刀具详见刀具卡片6.确定数控加工余量,工序尺寸及公差61 合理确定数控加工余量通过对零件的分析,对程序的审视和查表所得,我的零件其数控加工余量为 2mm 即可达到预期效果和标准由加工余量简明手册 表 10-40,查得精加工余量为 0.5mm 故8其粗加工余量为 1.5mm。6.2 确定工序尺寸及公差 mm 的加工余量工序尺寸及公差 (单位:mm)01.48名称 工序余量 经济精度 基本尺寸 工序尺寸精车 0.5 IT7 )(01.48 48 0.01粗车 1.5 IT12 21.048.5 48.5 021.毛坯 2 0.550 50 0.540 mm 的加工余量工序尺寸及公差 (单位:mm)03.名称 工序余量 经济精度 基本尺寸 工序尺寸精车 0.5 IT7 )(03.40 40 03.粗车 9.5 IT12 21.040.5 40.5 21.0毛坯 10 0.550 50 0.57.确定数控加工切削用量7.1 确定背吃刀量背吃刀量指待加工面减已加工面除以 2。背吃刀量是根据余量确定的。可查表 4-1 和 4-2(数控加工工艺及设备 ) 。由加工余量简明手册 表 14-68 及计算得粗车外轮廓的背吃刀量为 1.5mm精车外轮廓的背吃刀量为 0.25mm切内外槽的背吃刀量为 5mm粗车内轮廓的背吃刀量为 1.5mm精车内轮廓的背吃刀量为 0.25mm钻孔的背吃刀量为 12.5mm7.2 确定切削速度、主轴转速、进给量及进给速度工序 1:车左端外轮廓工步 1:车端面毛坯端面的加工余量为 1mm,一刀可以完成,故ap =1mm根据切削用量简明手册表 1.4,用硬质合金车刀车端面,其刀杆尺寸20mm20 mm, 9故f=0.15mm/r由文献1P137 表 4-3 查得切削速度 = 136m/min, 计算主轴转速cv得ns= =866r/minmin/50136r圆整得 n=860r/min进给速度得 F=fn=0.15860mm/min=129mm/min工步 2、粗车各表面保留 0.5mm 余量粗糙度 Ra6.3um已知 ap=1.5mm由文献1P137 表 4-3 查得切削速度 = 122m/min, 计算主轴转速cvmin/75014.320rdvsc圆整取 700r/min由文献1P137 表 4-3 查得进给量 f=0.2/r;计算进给速度 F=Sf=140/min.工步 3、精车各表面并保证精度,粗糙度 Ra1.6um已知 ap=0.25mm由文献1P137 表 4-3 查得切削速度 = 100m/min, 计算主轴转速cvmin/796401.30rdvsc圆整得取 700r/min由文献1P137 表 4-3 查得进给量 f=0.1/r 计算进给速度 F=Sf=79.6/min.工步 4、车梯形槽和退刀槽根据所选刀具取 ap=5mm由文献3查得切削速度 = 50m/min, 计算主轴转速cvs= = m/min=531r/mindvc10304.5圆整取 500r/min文献3查得进给量 f=0.1 mm/r;计算进给速度 F=Sf=50/min工步 5、车 M302 的外螺纹并保证精度10背吃刀量 ap=1.3mm主轴转速 s -k=520r/minP120圆整取 500r/minF=P=2mm/r工序 2:车综合轴右端工步 1、车端面,保证全长毛坯端面的加工余量为 1mm,一刀可以完成,故ap =1mm根据切削用量简明手册表 1.4,用硬质合金车刀车端面,其刀杆尺寸20mm20 mm, 故f=0.15mm/r由文献1P137 表 4-3 查得切削速度 = 136m/min, 计算主轴转速cv得ns= =866r/minmin/50136r圆整得 n=860r/min进给速度得 F=fn=0.15860mm/min=129mm/min工步 2、粗车各表面保留余量 0.5mm 粗糙度 Ra6.3um已知 ap=1.5mm由文献1P137 表 4-3 查得切削速度 = 122m/min, 计算主轴转速cvmin/75014.320rdvsc圆整取 700r/min由文献1P137 表 4-3 查得进给量 f=0.2/r;计算进给速度 F=Sf=140/min.工步 3、精车各表面并保证尺寸精度,粗糙度 Ra3.2um已知 ap=0.25mm由文献1P137 表 4-3 查得切削速度 = 100m/min, 计算主轴转速cvmin/63481.300rdvsc11圆整取 700r/min由文献1P137 表 4-3 查得进给量 f=0.1/r 计算进给速度 F=Sf=79.6/min.工步 4、钻 25mm 孔,深 20mm根据切削用量简明手册表 2.7,得f=0.47mm/r背吃刀量 ap =钻头直径/2=12.5mm根据切削用量简明手册表 2.21、2.30 和 2.31,当用高速钢钻头加工直径25mm 孔时, =6.6, =0.4, =0, =0.5,m=0.20,T=50, Kv=1。根据钻孔切削计算公vCvzvxvy式得Vc = = =16m/minvyxpmzokfaTdv 147.05126.50.主轴转速得ns= =204r/minin/25160r圆整得 n=200r/min进给速度得 F=fn=0.47200mm/min=94mm/min工步 5、粗车内圆保留 0.5mm 余量已知背吃刀量 ap=1.5mm由文献1P137 表 4-3 查得切削速度 = 50m/min, 计算主轴转速cvmin/6372514.00rdvsc圆整取 600r/min由文献1P137 表 4-3 查得进给量 f=0.2/r;计算进给速度 F=Sf=120/min.工步 6、精车内圆保证尺寸精度,粗糙度 Ra3.2um由文献1P137 表 4-3 查得背吃刀量 ap=0.3mm 取 ap=0.25mm由文献1P137 表 4-3 查得切削速度 = 75m/min, 计算主轴转速cvs= = m/min=875r/mindvc104.27.35圆整取 900r/min由文献1P137 表 4-3 查得进给量 f=0.1/r; 计算进给速度 F=Sf=90/min.12工步 7、车 331 的槽根据所选刀具取 ap=3mm由文献3查得切削速度 = 60m/min, 计算主轴转速cvs= = m/min=637r/mindvc10304.6圆整取 600r/min文献3查得进给量 f=0.1 mm/r;计算进给速度 F=Sf=60/min工步 8、车 M302 的内螺纹背吃刀量 ap=1.3mm主轴转速 s -k=520r/minP120圆整取 500r/minF=P2mm/r8.编制数控加工程序并进行校验8.1 编制数控加工程序编制的程序都是刀具在工件下方加工连接轴左端外轮廓%0001T0101M03S10000G00X100Z100G00X55Z2G71U2R0.5P10Q20X0.5Z0.1F100G00X100Z100M05M00T0101M03S1000N10G01X0Z0F100G03X26Z-13R13G01X30Z-1513Z-31X35X40Z-41Z-62X44X48Z-64N20G01X52G00X100Z100M05M00T0202G00X40Z-31M03S1000G01X26F100G00X50Z-49G01X34G00X42Z-52G01X34Z-49G00X42Z-46G01X34Z-49G00X52X100Z100M05M00T0303G00X32Z-10M05S500G82X29.1Z-28F2G82X28.5Z-28F214G82X27.9Z-28F2G82X27.5Z-28F2G82X27.1Z-28F2G00X100Z100M05M30加工连接轴右端内外轮廓%0002T0101M03S1000G00X100Z100X52Z-2G01X0Z-2F50G00X52Z2G71U2R0.5P10Q20X0.5Z0.1F100G00X100Z100M05M00T0101M03S1000G00X52Z2N1G01X46Z0F100X48Z-5#1=11#2=9/16*SQRT16*16-#1*#1WHILE #1 GE -11G01X2*30.54-#2Z#1-11#1=#1-1#2=9/16*SQRT16*16-#1*#1ENDWG01X48Z-27Z-3315N20X52G00X100Z100M05M00T0404G00X25Z2M03S1000G71U1R0.5P10Q20X-0.5Z0.1F100G00X100Z100M05M00T0505G00X25Z2M03S1000G01Z-21F100X31G00X25Z100X100M05M00T0707G00X25Z-3G82X28.3Z-19F2G82X28.9Z-19F2G82X29.5Z-19F2G82X29.9Z-19F2G82X30Z-19F2G00X25Z2X100Z100M05M308.2 数控加工程序进给仿真校验 16通过数控软件对我编制的数控加工程序进行了仿真效验后证实了这个零件的程序编制正确。9.零件数控加工及校验9.1 零件的数控加工选择所需毛坯 50100,数控车床 CK6132S,各种量具与辅助工具。将毛坯用三爪卡盘夹持牢固,同时将刀具锁紧。进行手动对刀,将对刀数据输入车床中,然后将程序输入车床中,保存程序,机床锁紧,程序校验,准确无误后进行加工。粗加工结束之后进行测量,如有磨损,将磨损值填入机床中,进行精加工。9.2 对加工零件的检测及分析本工件所使用的材料是 45 钢,相对来说比较容易加工,而且保存时间长,虽然本工件看起来简单,好像很容易加工,但实际不是,由于是 45 钢棒料,工件的加工精度为 IT7,外圆尺寸的精度为中等精度,稍有不慎就会有件毁刀亡的危险,所以在加工时一定要选择好吃刀量进给速度等,在精度问题上,更要注意车刀的运用和车床主轴转速等,否则很容易产生机械瘤、毛刺等。17总结通过本次毕业设计,我对工厂生产加工实际零件的总体工艺流程有了一定程度的了解和把握,这对我是受益匪浅的,对今后参加社会工作将会有很大的帮助同时我认识到了自己的不足之处,也清楚了自己今后应该努力的方向。短短几周的毕业设计,使我发现自己所掌握的知识是如此贫乏,自己综合应用所学专业知识的能力是如此不足,两年来学习了那么多课程,今天才知道自己并不会用。在这次作毕业设计的时间里自己又学到了很多知识,也让我由理论转变为实际的一个转折。因此,它在几年的学习中占有重要的地位。例如:在设计连接轴前首先要绘制出图形,这就需要你牢固掌握机械制图这门课程。另外,在加工连接轴模型过程中,首先要对零件图纸的分析及对零件工艺分析;其二选择最佳加工方法、确定加工方案;其三划分工序与工步;其四选择合适的切学用量;其五确定进给路线、安排加工顺序;其六确定对刀方法与换刀点;最后加工出实件。这样培养我们综合运用已学过的专业课的理论知识,独立分析和拟订一个零件的合理的工艺路线,而且进一步培养了我们的机械制图、分析计算、结构设计、编写技术文件等基本能力。通过这次毕业设计,使我进一步地理解了所学过的理论知识及具体运用了这些知识。通过这次毕业设计,使自己对工艺人员所从事的工作有了亲身的体验,学会了查图表、资料、手册等工具书。总之,通过实例对工艺规程的编制和切削用量的选择计算等做了一次练习,使我受益匪浅,为我今后学习和工作打下一个坚实而良好的基础。在此,忠心感谢老师的帮助和指导18主要参考文献1 机械制图. 郑淑玲 主编. 北京: 交通大学出版社.20072数控机床编程与加工. 陈兴云 主编. 北京: 机械工业出版社 .20093 机床加工工艺. 魏静姿 杨桂娟 主编. 北京:机械工业出版社. 20094极限配合与技术测量基础 杨昌义 主编. 北京:中国劳动社会保障出版社.20075机械工程基础. 乔西铭 主编 北京: 清华大学出版社.20066金属切削机床与数控机床. 王凤平 许毅 主编. 北京:清华大学出版社. 20097机械制造技术. 金捷 主编. 北京: 清华大学出版社.20068金属工艺学. 丁德全 主编 . 北京:机械工业出版社.20089切削用量简明手册.黄如林 主编.北京:化学工业出版社,200310金属机械加工工艺人员手册.赵如福 主编.上海:上海科学技术出版社.19911、
收藏