典型细长轴数控车削加工工艺分析与编程【含UG三维零件图2张CAD零件图带卡片优秀课程毕业设计】
典型细长轴数控加工工艺分析与编程【含UG三维零件图2张CAD零件图带卡片】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】图纸预览详情如下:
充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸典型细长轴数控加工工艺分析与编程摘 要本文主要阐述典型轴类零件的数控加工工艺,内容包括零件图的工艺分析、工件的装夹方案、零件的加工工艺分析、工艺流程、程序设计等,其中零件图的工艺分析包括零件图的完整性及正确性、材料、技术要求、结构工艺性等方面的分析。轴类零件在整个制造工业中发挥着重要作用。在汽车领域起着连接动力装置和运动装置的部位,在重型机械领域,起着传动动力,吊卸重物的重要组成部分等。细长轴作为轴类零件的一种,在整个轴类零件中也扮演着重要角色。现根据其零件特性,对其加工过程作详细分析,确定其加工过程中所选刀具的种类、型号及其注意事项,并总结出该轴类零件的加工过程。【关键词】 工艺分析 数控 轴 编程 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸AbstractThis paper mainly describes the CNC machining technology of typical shaft parts,including parts drawing process analysis, workpiece clamping scheme, machiningprocess analysis, process, program design, the process of parts drawing analysis includes the analysis of parts drawing, completeness and accuracy of thematerials, technical requirements, structure technology etc.Shaft parts play an important role in the manufacturing industry. Connects thepower device and moving device parts in the automotive field, in heavy machinery, transmission power plays, hoisting and unloading heavy important part. The elongated shaft as a shaft parts, shaft parts in the whole also plays an important role. Now according to the characteristics of parts, make detailed analysis on the machining process, determine the species, and its model toolselected its processing in the process of attention, and summarizes the processof shaft parts.keyword process analysis of NC axis programming 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸目 录摘 要 .2Abstract.3目 录 .4引 言 .5第一章 零件图的分析 .61.1 零件的结构分析 .61.2 零件的技术要求 .71.3 零件的结构工艺性分析 .81.4 零件的三维图纸 .8第二章 零件图的工艺规程设计 .92.1 确定毛坯 .92.1.1 毛坯类型 .92.1.2 毛坯余量确定 .92.2 数控车床加工方法的选择 .102.3 装夹与定位 .132.4 加工顺序的安排 .132.5 选择刀具 .152.6 确定切削用量 .172.7 选择机床和数控系统 .172.8 填写工序卡片 .18第三章 编制零件的加工程序 .193.1 确定工件坐标系、对刀点及换刀点 .193.2 编制零件加工程序 .19第四章 车床安全操作规程 .28总结 .29参考文献 .30致 谢 .31 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸引 言数字控制机床(Numerically Controlled Machine Tool)简称数控(CNC)是控发展起来的一种自动控制技术,是用数字信息实现自动控制机床运转的一种技术。数控机床是综合应用计算机,自动控制,自动检测及精密机械等高新技术的产物。它的出现给世界带来了巨大的效益,引起了世界各国科技界和工业界的普遍重视。随着数控的发展,数控机床已是衡量一个国家机械制造工业水平的重要标志。制造业是我国国民经济的支柱产业,其增加值约占我国国内生产总值的 40%以上,而先进的制造技术是振兴制造业系统工程的重要组成部分。21 世纪是科学技术突飞猛进、不断取得新突破的世纪,它是数控技术全面发展的时代。数控机床代表一个民族制造工业现代化的水平,随着现代化科学技术的迅速发展,制造技术和自动化水平的高低已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志。数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行,可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工,并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序,提高加工精度和生产效率,特别适合于复杂形状回转类零件的加工。本文主要讨论的就是作为制造业的组成部分数控车床。主要内容有关于数控车床的编程方法、编程的注意事项、加工工艺分析、刀具的选用、刀位轨迹计算。通过对数控专业的学习和一段时间的实习,对数控机床和编程和操作有一定程度的了解和掌握,已经可以进行独立的编程和操作,本次设计通过选取一个皮带盘零件加工,介绍了零件的工艺分析、数控加工工艺、程序的编写以及对数控机床结构的了解。这次设计就达到了这样的目的,使自己更了解数控机床,对它的结构系统等有了更进一步的掌握,使自己的理论水平和实际操作水平更上一层楼。 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸第一章 零件图的分析1.1 零件的结构分析图 1.1 传动轴轴类零件在整个制造工业中发挥着重要作用。在汽车领域起着连接动力装置和运动装置的部位,在重型机械领域,起着传动动力,吊卸重物的重要组成部分等。图 1.1 中所示本零件比较复杂,由螺纹(M30X1.5),切槽(宽 3mm),圆弧(R48,R4) ,内孔(9)等特征组成。 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸图 1.2 细长轴轴类零件是机械加工中常见的加工零件之一,在各类机械中应用很广。细长轴作为轴类零件的一种,在整个轴类零件中也扮演着重要角色。图 1.2 中所示本零件比较简单,由螺纹(M18X1.5),切槽(宽 5mm),,内孔(3)等特征组成。1.2 零件的技术要求零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等,这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分析,主要是分析这些技术要求的合理性,以及实现的可能性,重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求,为制定合理的加工方案做好准备。同时通过分析以确定技术要求是否过于严格,因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂,加工难度大,增加不必要的成本。传动轴的精度要求较高其中外圆尺寸精度最高为 0.002mm,内轮廓尺寸精度最高为 0.03mm,长度尺寸精度最高为 0.36mm;形状精度有:40 的圆柱度为 0.008mm,32 的精度为 0.008mm;(等等,其余的请参照零件图纸) ;05.该零件的表面粗糙度要求较高,最高表面达到 Ra1.6um,最低为 6.3um。细长轴的精度要求一般,其中外圆尺寸精度最高为 0.03,对于孔没有和长度较高的精度要求, (等等,其余的请参照零件图纸) ;该零件的表面粗糙度要求较高,最高表面达到 Ra1.6um,最低为 3.2um。 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸1.3 零件的结构工艺性分析传动轴该零件属于轴类零件,其结构主要由内外圆柱面、内圆锥面、外直螺纹、外圆弧面、槽等特征组成,这些特征在普通车床上很难完成,需要在数控车床上进行加工,并且是数控车削加工中常见的形状特征。细长轴该零件属于轴类零件,其结构主要由外圆柱面、外直螺纹、槽等特征组成,虽然结构特征简单,但是精度具有一定的要求,需要在数控车床上进行加工,并且能保证图纸的精度要求。1.4 零件的三维图纸本次轴零件的三维建模,主要使用回转,拉伸,孔,螺纹等特征来绘制完成三维图纸图 1.4 传动轴 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸图 1.4 细长轴第二章 零件图的工艺规程设计2.1 确定毛坯2.1.1 毛坯类型毛坯是用来加工各种工件的坯料,毛坯的生产方法主要有:铸造、锻造、焊接、冲压件,以及各种型材也可以用作毛坯。(一)铸件 对形状较复杂的毛坯,一般可用铸造方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造,对尺寸精度要求较高的小型铸件,可采用特种铸造,如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造成和离心铸造等。(二)锻件锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力学性能较好,常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率较低,主要用于小批生产和大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高,主要用于产量较大的中小型锻件。(三)型材型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。就其制造方法,又可分为热轧和冷拉两大类。热轧型材尺寸较大,精度较低,用于一般的机械零件。冷拉型材尺寸较小,精度较高,主要用 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸于毛坯精度要求较高的中小型零件。(四)焊接件焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。但其抗振性较差,变形大,需经时效处理后才能进行机械加工。(五)其它毛坯其它毛坯包括冲压件,粉末冶金件,冷挤件,塑料压制件等。2.1.2 毛坯余量确定毛坯图的尺寸都是在零件图尺寸的基础上,加减总加工余量得到毛坯尺寸,毛坯各面的设计基准一般同零件图一致。笔者认为这种设计方法并不合理,这是因为从毛坯尺寸的作用来讲并不要求它和零件图一致,对它提出的要求是:(1)保证它在机械加工时有最均匀合理的粗加工余量:(2)保证非加工面与加工面有最准确的位置及尺寸。根据传动轴该零件的图纸要求,由于零件并不是很大,因此可以直接采用型材毛坯(棒料) ,又零件的最大外圆为 90mm,长度为 240mm,因此可以给毛坯的径向单边留 3mm 余量,轴向单边各留 5mm 余量。 (如图 2.1)图 2.1 传动轴毛坯图根据细长轴该零件的图纸要求,由于零件并不是很大,因此可以直接采用型材毛坯(棒料) ,又零件的最大外圆为 22mm,长度为 236mm,因此可以给毛坯的径向单边留 2mm 余量,轴向单边各留 2mm 余量。 (如图 2.2) 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸图 2.2 细长轴毛坯图2.2 数控车床加工方法的选择(1) 、外圆表面加工方法的选择A、外圆加工方法外圆表面是轴类零件的主要表面,因此要能合理地制订轴类零件的机械加工工艺规程,外圆表面的加工方法主要包括车削加工、磨削加工等。本题主要采用车削加工。B、外圆加工方法的适用范围序号加工方法经济精度( 公差等级表示 ) 经济粗糙度值Ra um适用范围1 粗车 IT1813 12.5502 粗车 - 半精车 IT1110 3.26.33粗车 - 半精车 - 精车 IT78 0.81.64粗车 - 半精车 - 精车 -滚压(或抛光)IT78 0.250.2适用于淬火钢以外的各种金属5粗车 - 半精车 -磨削 IT78 0.40.8主要用于淬火钢,也可用于未淬火钢,但不 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸6粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 IT67 0.10.47粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 -超精加工(或轮式超精磨) IT50.0120.1( 或 R Z 0.1)宜加工有色金属8粗车 - 半精车 -精车 -精细车(金刚车)IT67 0.0250.4主要用于要求较高的有色金属加工9粗车 - 半精车 - 粗磨 -精磨 -超精磨(或镜面磨)IT5 以上0.0060.025( 或 R Z 0.05)10粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 -研磨IT5 以上0.0060.1( 或 R Z 0.05)极高精度的外圆加工(2) 、内孔表面加工方法的选择A、内孔表面加工方法内孔表面加工方法较多,常用的有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、车孔、磨孔、拉孔、研磨孔、珩磨孔、滚压孔等。B、内孔加工方法适用方法钻孔:用钻头在工件实体部位加工孔称为钻孔。钻孔属粗加工,可达到的尺寸公差等级为 IT13IT11,表面粗糙度值为 Ra5012.5m。是由于麻花钻长度较长,钻芯直径小而刚性差,又有横刃的影响。扩孔:扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工,以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度值。扩孔可达到的尺寸公差等级为 IT11IT10, 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸表面粗糙度值为 Ra12.56.3m,属于孔的半精加工方法,常作铰削前的预加工,也可作为精度不高的孔的终加工。铰孔:铰孔是在半精加工(扩孔或半精镗)的基础上对孔进行的一种精 加工方法。铰孔的尺寸公差等级可达 IT9IT6,表面粗糙度值可Ra3.20.2m。铰孔的方式有机铰和手铰两种。在机床上进行铰削称为机铰,用手工进行铰削的称为手铰。镗孔:镗孔是用镗刀对已钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工。可在车床、镗床或铣床上进行。镗孔是常用的孔加工方法之一,可分为粗镗、半精镗和精镗。粗镗的尺寸公差等级为 IT13IT12,表面粗糙度值为 Ra12.56.3m;半精镗的尺寸公差等级为 IT10IT9,表面粗糙度值为 Ra6.33.2m;精镗的尺寸公差等级为 IT8IT7,表面粗糙度值为 Ra1.60.8m。车孔:车床上车孔是工件旋转、车刀移动,孔径大小可由车刀的切深量和走刀次数予以控制,操作较为方便。车床车孔多用于加工盘套类和小型支架类零件的孔。2.3 装夹与定位细长轴的加工,在机床上有两种安装方式:(1) 、双顶尖法 这种安装方法不会产生过定位状况,同时同轴度好,加工也方便,但如果顶尖顶的太紧,工件切削时受热伸长受阻,将引起弯曲变形。(2) 、卡顶法 采用卡顶法时,由于顶尖孔与卡盘基面之间往往不同轴,形成的过定位,造成工件的弯曲变形。以上两种安装方式,如果在受同样的径向力的作用下,后一种产生的最大弯曲变形要比前一种小。故细长轴的车削加工,在机床上的安装方式,应采用卡顶法,但在传统卡顶法的基础上,应做以下改善(图 1): 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸1)工件夹入卡盘的一端,卡爪面与工件间垫入 5mm*20mm 的钢丝,夹入长度约 15-20mm,使工件与卡爪间为线接触,起到万向调节作用。2)尾座上改用弹性顶尖,方向车削正好把工件的热伸长量赶到尾座部分,弹性顶尖顶针的轴向伸缩,避免了工件的弯曲变形,改善切削性能。2.4 加工顺序的安排(1) 、工序的划分A、工序划分原则工序的划分可以采用两种不同原则,即工序集中原则和工序分散原则。B、工序划分的方法在数控车床上加工零件,应按工序集中的原则划分工序,在一次安装下尽可能完成大部分甚至全部的表面加工。根据零件的结构形状不同,通常选择外圆、端面或内孔、端面装夹,并力求设计基准、工艺基准和编程原点的统一。(2) 、加工顺序的安排加工顺序的选择直接影响到零件的加工的质量、生产效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原则结合图样分析,传动轴由于此次加工工序集中,所以按照一把刀一个工序进行了如下安排:1)车外圆,确定初基准,长度车至为 40mm,直径为 93mm,在数控车床上手动车削。2)装夹初基准,尾座采用弹性顶尖顶住,粗车图上 90 外圆以左的阶梯轮廓。3)半精车图上 90 外圆以左的阶梯轮廓。4)精车图上 90 外圆以左的阶梯轮廓。5)切槽。6)车 M30*1.5 螺纹。 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸7)调头装夹,车图上 90 外圆以右的球面轮廓,切槽。8)粗车图上 90 外圆以右的球面轮廓。9)精车图上 90 外圆以右的球面轮廓。10)钻中间的 16 的孔,采用手动钻。11)倒孔口的两个 60和 120角,控制好尺寸。12)在钻床上钻 90 外圆上的 4 个 9 的孔。13)在数控铣床上铣削键槽。细长轴的加工顺序的安排如下:1)车外圆,找初基准2)粗车图上 12 外圆以右边的阶梯轮廓3)半精车图上 12 外圆以右边的阶梯轮廓4)精车图上 12 外圆以右边的阶梯轮廓5)掉头夹持工件,打表校正,使用顶尖,顶住工件尾端。6)切槽 x57)车削 M18x1.5 螺纹8)钻孔 39)钳工去尖边毛刺 (3) 、进给路线的确定运用 FANUC 数控系统的循环功能进行粗精车,只要正确使用编程指令,机床数控系统就会自动确定其进给路线。2.5 选择刀具切削加工离不开刀具。刀具是整个机械加工工艺系统中的一个重要环节。在各种刀具中,车刀的结构相对比较简单,具有代表性,下面以车刀为例予以介绍。车刀由夹持部分和切削部分组成。夹持部分称为刀柄,用来把刀具装夹在车床的刀架上,一般采用普通钢材料锻造而得;切削部分俗称为刀头,在车刀上一般为单个刀片。刀片材料一般有高速钢(俗称白钢刀条)和硬质合金两 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸种,用于剥离金属材料。根据刀具切削部分与夹持部分(即刀片与刀柄)连接方式的不同,车刀可以分为焊接刀具和机夹刀具两大类。车刀切削部分的主要构成为:1)前刀面(A)切削加工而得的切屑经过的刀片表面2)主后刀面(A)刀具片上与过渡表面相对的表面3)副后刀面(A)刀具片上与已加工表面相对的表面4)主切削刃(S)前刀面与主后刀面相交而得到的切削刃。用于切出工件上的过渡表面,完成主要的金属切除,主切削刃是主要的加工刃。5)副切削刃(S)前刀面与副后刀面相交而得到的切削刃。它的主要作用是配合主切削刃,完成金属材料的剥离工作,形成工件已加工表面6)刀尖指主切削刃与副切削刃的连接处。根据刀具所使用的场合不 同,刀尖有倒角刀尖和倒圆刀尖两种。从以上的分析中,我们可以了解到:车刀的各个组成部分之间都有着密切的联系。实际上,在十几至几十平方毫米的区域内,若干个部分形成了一些角度。这些角度对加工质量和刀具的使用寿命有极大的影响。对刀具进行角度的分析,是刀具设计者和使用者的重要工作内容。传动轴数控加工刀具卡序号 刀具名称 刀具规格/mm 数量加工表面1 外圆粗车刀 可转位 90粗车刀 1 粗车外圆2 外圆精车刀 可转位 90精车刀 1 半精车与精车外圆3 切槽刀 1 3mm 1 切 3*1mm 的槽4 螺纹车刀 60 1 车 M30*1.5 的螺纹5 外圆粗车刀 60 1 粗车球面6 外圆精车刀 60 1 精车球面7 麻花钻 16*260 1 钻中间孔8 切槽刀 2 5mm 1 切圆球后的槽9 外圆粗车刀 60 1 粗车右端球面轮廓 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸10 外圆精车刀 60 1 精车右端球面轮廓11 镗刀 1 镗孔口倒角12 立铣刀 8mm 1 铣键槽编制 审核 共 2 页 第 1 页细长轴数控加工刀具卡序号 刀具名称 刀具规格/mm 数量加工表面1 外圆粗车刀 可转位 90粗车刀 1 粗车外圆2 外圆精车刀 可转位 90精车刀 1 半精车与精车外圆3 切槽刀 5mm 1 切 5*1mm 的槽4 螺纹车刀 60 1 车 M18*1.5 的螺纹5 麻花钻 3*10 1 钻通孔编制 审核 共 2 页 第 2 页2.6 确定切削用量1)吃刀量 Ap 的确定已加工表面和待加工表面之间的垂直距离。在切削加工中,切削速度(Vc) 、进给量(f)和切深(ap)这三个参数是相互关联的。在粗加工中,为了提高效率,一般采用较大的切深(ap) 。此时切削速度(Vc)和进给量(f)相对较小;而在半精加工和精加工阶段,一般采用较大的切削速度(Vc) 、较小的进给量(f)和切深(ap) ,以获得较好的加工质量(包括表面粗糙度、尺寸精度和形状精度) 。2)进给量的确定对于不同种类的机床,进给量的单位是不同的。对于普通车床,进给量为工件(主轴)每转过一转,刀具沿进给方向与工件的相对移动量,单位为mm/r;对于数控车床,由于其控制原理与普通车床不同,进给量也可以定义为刀具在单位时间内沿着进给方向上相对于工件的位移量(mm/min) 。其他类型的机床则根据其结构不同,进给量的单位分别为刀具或工件每转的位移量(mm/min,车床等大部分机床;或 mm/r,使用多齿刀具的机床)或每行程的位 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸移量(mm/一个行程,刨床等机床) 。3)切削素的的确定切削刃上的切削点相对于工件主运动的瞬时速度称为切削速度。切削速度的单位为米/分(m/min) 。在各种金属切削机床中,大多数切削加工的主运动都是机床主轴的运动形成的,即都是回转运动。这样就需要在切削速度与机床主轴转速之间进行转换,两者的关系为:Vc = d/1000n式中: Vc 切削速度(m/min)d 工件直径(mm)n 主轴转速(rpm)2.7 选择机床和数控系统数控机床通常最合适加工具有一下特点的零件1) 多品种、小批量生产的零件新产品试制中的零件。2) 轮廓形状复杂,或对加工精度要求较高的零件。3) 用普通机床加工时需用昂贵的工艺装备(工具、夹具和模具)的零件4) 需要多次改型的零件。5) 价格昂贵,加工中不允许报废的零件。6) 需要最短时间周期的急需零件。该零件精度要求较高,在普通机床上无法达到其精度,因此选择使用数控机床进行加工,车削部分采用广州数控车进行车削,系统为 FANUC-Oi,铣削部分采用 FANUC-Oi 系统的数控铣床进行加工。2.8 填写工序卡片综合上述内容,制定该零件数控切削加工工序卡片传动轴工序卡片班级 产品名称 夹具名称 使用设备姓名 传动轴 三爪定心卡盘 广州数控车床工步号 工步内容刀具号 刀具名称 刀具规格主轴转速r/mm进给速度mm/min备注1 车外圆,找初基准 T01 可转位外 90 800 50 自动 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸圆车刀2 粗车图上 90 外圆以左的阶梯轮廓 T01 可转位外圆车刀 90 500 100 自动3 半精车图上 90 外圆以左的阶梯轮廓 T02 可转位外圆车刀 90 800 120 自动4 精车图上 90 外圆以左的阶梯轮廓 T02 可转位车刀 90 900 60 自动5 切 3*1mm 槽 T03 槽刀 3mm 400 20 自动6 车 M30*1.5 螺纹 T04 螺纹车刀 60 420 自动7 掉头装夹,切图上尺寸球面后的槽 T01 切槽刀 5mm 400 20 自动8 粗车图上 90 外圆右端轮廓 T02 外圆车刀 60 500 100 自动9 精车图上 90 外圆右端轮廓 T03 外圆车刀 60 800 30 自动10 钻中心孔 麻花钻 16*260 350 手动11 倒角 T04 镗刀 800 40 自动12划线,在钻床上钻90 外圆上的 4 个9 的孔麻花钻 9mm 800 手动13 在数控铣床上铣键槽 1 立铣刀 8mm 合金 1500 150 自动14 钳工去尖边毛刺细长轴工序卡片班级 产品名称 夹具名称 使用设备姓名 细长轴 三爪定心卡盘 广州数控车床工步号 工步内容刀具号 刀具名称 刀具规格主轴转速r/mm进给速度mm/min备注1 车外圆,找初基准 T01 可转位外圆车刀 90 800 50 自动2 粗车图上 12 外圆以右边的阶梯轮廓 T01 可转位外圆车刀 90 500 100 自动3 半精车图上 12 外圆以右边的阶梯轮廓 T02 可转位外圆车刀 90 800 120 自动4 精车图上 12 外圆以右边的阶梯轮廓 T02 可转位车刀 90 900 60 自动 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸5掉头夹持工件,打表校正,使用顶尖,顶住工件尾端。顶尖6 切槽 x5 T04 螺纹车刀 5 500 20 自动7 车削 M18x1.5 螺纹 T01 螺纹车刀 60 420 自动8 钻孔 钻头 手动9 钳工去尖边毛刺第三章 编制零件的加工程序3.1 确定工件坐标系、对刀点及换刀点左端程序以左端轴对称中心为 Z 零点,以左端面为 X 轴零点;右端程序以右端轴对称中心为 Z 零点,以右端面为 X 轴零点。换刀点设在工件坐标系的 X100Z100 上。3.2 编制零件加工程序(1) 、编程分析数控编程方法可分为手工编程和自动编程两种。1)手工编程的定义 手工编程是指主要由人工来完成数控机床程序编 制各个阶段的工作。当被加工零件形状不十分复杂和程序较短时,都可以采用手工编程的方法。对于几何形状不太复杂的零件,所需要的加工程序不长,计算也比较简单,出错机会较少,这时用手工编程既经济又及时,因而手工编程被广泛地应用于形状简单的点位加工及平面轮廓加工中。2)手工编程的意义 手工编程的意义在于加工形状简单的零件(如直线与直线或直线与圆弧组成的轮廓)时,快捷、简便;不需要具备特别的条件(价格较高的硬件和软件等);对机床操作或程序员不受特殊条件的制约;还具有较大的灵活性和编程费用少等优点。3)手工编程的不足 手工编程既繁琐、费时,又复杂,普通车床而且容易产生错误。其原因是:A、零件图上给出的零件形状数据往往比较少,而数控系统的插补功能要求 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸输入的数据与零件形状给出的数据不一致时,沈阳机床就需要进行复杂的数学计算,而在计算过程中可能会产生人为的错误。B、加工复杂形面的零件轮廓时,图样上给出的是零件轮廓的有关尺寸,而机床实际控制的是刀具中心轨迹。因此,有时要计算出刀具中心运动轨迹的坐标值,这种计算过程也较复杂。对有刀具半径补偿功能的数控系统,要用到一些刀具补偿的指令,并要计算出一些数据,这些指令的使用和计算过程也比较繁琐复杂,容易产生错误。C、当零件形状以抽象数据表示时,就失去了明确的几何形象,普通车床在处理这些数据时容易出错。无论是计算过程中的错误,还是处理过程中的错误,都不便于查找。D、手工编程时,编程人员必须对所用机床和数控系统以及对编程中所用到的各种指令、沈阳机床代码都非常熟悉。这在编制单台数控机床的程序时,矛盾还不突出,可以说不大会出现代码弄错问题。但在一个编程人员负责几台数控机床的程序编制工作时,由于数控机床所用的指令、代码、程序段格式及其他一些编程规定不一样,普通车床所以就给编程工作带来了易于混淆而出错的可能性。5)自动编程自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统,由计算机来自动生成零件加工程序的过程。编程人员只需根据加工对象及工艺要求,借助数控语言编程系统规定的数控编程语言或图形编程系统提供的图形菜单功能,对加工过程与要求进行较简便的描述,而由编程系统自动计算出加工运动轨迹,并输出零件数控加工程序。由于在计算机上可自动地绘出所编程序的图形及进给轨迹,所以能及时地检查程序是否有错,并进行修改,沈阳机床得到正确的程序。按输入方式的不同, 自动编制程序可分为语言数控自动编程、普通车床图形交互自动编程和语音提示自动编程等等。现在我国应用较广泛的主要是图形交互式编程。6)编程方法的选择在数控机床发展的过程中,在研制出各种数控机床的同时,也研制出了各种编程方法。至今,主要有手工编程和自动编程两种方法,其他方法可视为这 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸两种方法的扩展,它们各有其适用范围。究竟选择哪一种编程方法,通常应根据被加工零件的复杂程度、数值计算的难度与工作量大小、现有设备(相应硬件与软件)以及时间和费用等进行全面考虑,权衡利弊,予以确定。一般而言,加工形状简单的零件,沈阳机床例如点位加工或直线切削零件,用手工编程所需的时间和费用与用自动编程所需的时间和费用相差不大,因此采用手工编程比较合适。而当被加工零件形状比较复杂,如复杂的模具,若不采用自动编程,不仅在时间和费用上不合理,普通车床有时甚至用手工编程方法无法完成。本零件形状比较简单,采用手工编程即可完成所有程序的编制,无需自动编程。(2) 、数值计算左端程序以左端轴对称中心为 Z 零点,以左端面为 X 轴零点。通过CAXA 电子图版计算出改零件的点坐标值。以下坐标值中 X 为车床的 Z 坐标;Y 为车床中的 X 坐标的半径值,所以在编程时应该把此值乘以 2。 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸下图是右端程序的坐标零点,及各点坐标值。(3) 、传动轴加工程序清单左端程序 O0101程 序 说 明T0101(外圆粗车刀) 换 1 号刀 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸M03S500M08G00X97Z2G71U2R0.5G71P100Q200U0.5W0.5F100N100 G00X15G01Z0F60X28X30Z-1Z-14X32Z-15Z-51X33X35Z-52Z-73X38W-65X40W-18X45W-27X90W-10X97F200N200 Z2G00X100Z100T0202(外圆精车刀)M03S800G00X97Z2G73U0.2R0.1G73P100Q200U0.1W0.1F120M03S900G70P100Q200G00X100Z100T0303(切槽刀)M03S400G00X34Z-14G01X28F20X34G00X40Z-73G01X33F20X38G00X47主轴正转,转速为 500r/min。切削液开快速走到加工起点建立 G71 粗车循环精加工程序起点开始切削外圆轮廓快速运动到换刀点换 2 号刀主轴正转建立 G73 复合循环精车外圆轮廓换 3 号刀主轴正转快速运动到第一个切槽点切槽退刀快速退刀运动到下一个切槽点 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸W-83G01X38F20X47G00X100Z100T0404(螺纹车刀)M03S420G00X32Z2G76P0060Q200R150G76X28.05Z-12.5P1950Q200F1.5G00X100Z100M05M09M30换 4 号刀快速运动到螺纹切削起点建立螺纹切削循环主轴停止切削液关程序结束右端程序 O0102程 序 说 明T0101(切槽刀)M03S350M08G00X97Z-45G01X40F20X97F100G00X100Z100T0202(60外圆粗车刀)M03S500G00X97Z2G73U2R0.5G73P100Q200U0.5W0.5F100N100 G00X0G01Z0F30X20.6G03X30Z-36.8R45G01Z-45G02X38Z-49G01X50Z-53X90Z-55X92N200 G00Z100X100T0303(60外圆精车刀)M03S800G00X97Z2G70P100Q200换 1 号刀主轴正转切削液开快速运动到切削点切槽退刀快速运动到换刀点换第 2 号刀快速运动到切削起点建立 G73 外圆切削循环精加工轨迹第一点精加工轨迹结束点换号刀精车循环 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸G00X100Z100M00(手动钻中心孔)T0404(镗刀)M03S600G00X14Z2G71U1R0.5G71P300Q400U-0.5W0.5F100N100 G00X20G01Z0F30X19Z-0.3X16Z-2.9X14N200 G00Z2M03S800G70P300Q400G00X100Z100M05M09M30快速运动到换刀点暂停,并手动钻直径为 16 的孔换 4 号刀建立 G71 循环精镗内孔程序结束铣键槽程序 O0103,装夹时用 V 型垫铁将工件定位于工作台上,用压板将工件压紧,以工件左端面的中心为工件坐标系零点。程 序 说 明G00G90G54X0Y0M03S1500G43H1Z50M08G00X-6Y0Z-4G01X-45F150X-6Y-0.99G01X-45F150G03Y0.99R6G01X-6G0Z150M05M09M30建立工件坐标系,主轴正转,转速为 1500r/min建立刀具长度补偿,切削液开快速走到下刀位置下刀开始切削主轴停止切削液关程序结束(4) 、细长轴加工程序清单右端程序 O0201程 序 说 明T0101(外圆车刀)M03S500M08G00X25Z2G71U2R0.5换 1 号刀主轴正转,转速为 500r/min。切削液开快速走到加工起点建立 G71 粗车循环 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸G71P100Q200U0.5W0.5F100N100 G00X12G01Z0F60Z-34X13X14W-0.5W-19.5X15W-50X22W-5N200 X25F200G00X100Z100M30精加工程序起点开始切削外圆轮廓快速运动到换刀点程序结束左端程序 O0202程 序 说 明T0101(外圆车刀)M03S500M08G00X25Z2G71U2R0.5G71P100Q200U0.5W0.5F100N100 G00X17G01Z0F60X18W-0.5Z-128N200 X25G00X100Z100T0202(切槽刀)M03S350M08G00X23Z-128G01X15F20X23F100G00X100Z100T0303(螺纹刀)M03S350M08G00X20Z2G92X17.5Z-129F1.5G92X17Z-129F1.5G92X16.5 Z-129F1.5换 1 号刀主轴正转,转速为 500r/min。切削液开快速走到加工起点建立 G71 粗车循环精加工程序起点开始切削外圆轮廓快速运动到换刀点换 2 号刀主轴正转切削液开快速运动到切削点切槽退刀快速运动到换刀点换 3 号刀主轴正转切削液开快速靠近螺纹切削开始 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸G92X16Z-129F1.5G00X100Z100M30快速运动到换刀点程序结束 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸第四章 车床安全操作规程开机前:对数控车床进行全面细致的检查,包括操作面板、导轨面、卡爪、尾座、刀架、刀具、润滑油、空气压力等。启动机床、回零操作:各个坐标轴回机械原点,低速运转 5 分钟,确认机械、刀具、夹具、工件、数控参数等正确无误后,方能开始正常工作。程序输入:仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点及语法,装工件前,空运行一次程序,看程序能否顺利运行,刀具和夹具安装是否合理,有无超程现象。试切对刀:严格按操作流程进行,正确测量和计算工件坐标系。自动循环加工:关好防护拉门,在主轴旋转或进行手动操作时,一定要使自己的身体和衣物远离旋转及运动部件,以免将衣物卷入造成事故。手动换刀:注意刀塔转动及刀具安装位置,身体和头部要远离刀具回转部位,以免碰伤。工件装夹:夹紧可靠,以免工件飞出造成事故。完成装夹后,要注意将卡盘扳手及其他调整工具取出拿开,以免主轴旋转后甩出造成事故。停车处理:操作中出现工件跳动、打抖、松动等异常情况,应立即停车进行处理。急停后重启:紧急停车后,应重新进行机床“回零”操作,才能再次运行程序。工作完毕:将机床导轨、工作台擦干净,并认真填写工作日志。 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸总结毕业设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,并且可以锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。回顾此次毕业设计,我感慨颇多。在这几个星期的时间里,通过毕业设计,我不仅巩固了以前所学的知识,而且学到了许多书本上没有的知识。在这次课程设计过程中,虽不能说困难重重,但也会遇到一些问题,所幸的是,经过努力都被克服掉了。这次我主要进行的是轴类零件的编程加工。在设计过程中,我深刻的体会到,设计是多学科的交叉与综合,涉及了所学的大部分课程,是对过去所学知识的一次系统复习,巩固了我们实际操作能力,强化训练了我们学科融合的思维能力。这次设计综合运用机械技术和数控设备技术,使二者紧密联系、互相协调、相互补充,充分体现了现代数字控制的优越性。通过这次设计,我懂得了理论与实际相结合的重要性,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实际相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。除此之外,我的学习实践技能得到了明显提高,自己的综合能力也得到进一步提高,从而为自己以后步入社会打下基础。但在实际设计过程中,我还是发现了自己的许多不足之处,例如:在编程时,会由于粗心大意而编错数字;对以前所学的知识理解的不够深刻,时而会误解而引起不必要的麻烦等。这次设计终于顺利完成了,看到自己努力的结果,心中无比喜悦。但由于能力有限,在很多方面,我做的还不是很好、很到位,希望老师给予意见。在此,要感谢老师孜孜不倦的指导,您和蔼可亲的态度让我们更加坚信我们会做的很好!再次,对给予我热心帮助的同学和老师表示由衷的感谢! 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸参考文献1 方沂, 数控机床编程与操作 ,国防工业出版社,1999 年版。2 王爱玲等, 现代数控原理及控制系统 ,国防工业出版社,2002 年版。3 楼一光, 数控机床及加工中心的编程与操作 ,机械工业出版社,2001 年版。4 王爱玲等, 现代数控机床实用操作技术 ,国防工业出版社,2005 年版。5 周济,周艳红, 数控加工技术 ,国防工业出版社,2003,9 版。6 张俊生, 金属切削机床与数控机床 ,机械工业出版社,2001 年版。7 陈志雄, 数控机床与数控编程技术 ,电子工业出版社,2003 年版。8 郑盛新, 数控机床与编程加工习题集 ,合肥工业大学出版社,2005,89 唐应谦, 数控加工艺学 ,中国劳动社会保障出版社,2000 年版。 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸致 谢经过几个月的忙碌,本次毕业设计已经接近尾声,作为一个大学生的毕业设计,由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有指导老师的督促指导,以及一起努力的同学们的支持,想要完成这个设计是非常困难的。 在这里首先要感谢在我读书的旅途上教导过我的所有老师,他们为我的机械专业理论打下了基础;特别要感谢一直孜孜不倦指导我的指导老师。老师平日里工作事务繁忙,但在我做毕业设计的每个阶段,从查阅资料,设计草案的确定和修改,中期检查,后期详细设计等整个过程中都给予了悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐,但是老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩老师的专业水平外,他治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将极大的影响我今后的学习与工作。 同时还要感谢所有的同学们,正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计方才顺利完成。 最后感谢我的母校,给我们这些本应已经步入社会,充满求知欲望的学子们,一次继续学习的机会。总之,此次毕业设计,使我收获甚多,为我的大学梦划上了一个完美的句号,也为将来的人生之路奠定了基石。在进入社会之后,我将铭记此次毕业设计的教诲,鼓舞与受到的帮助,以一颗谦卑、热情而又执着的心来对待我的事业和我的朋友,始终以朴实的性格,实干的作风,豁达的态度,乐观的精神去诚诚恳恳地工作,踏踏实实地走好人生路!
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