一套轴类连接零件加工工艺设计与编程

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宜宾职业技术学院
毕业设计
一套轴类连接零件加工工艺设计与编程
系部现代制造工程系
专业名称数控技术
班级数控 1101
姓名王时国
学号 201012177
指导教师刘永兴讲师
2012年 8 月 20日
宜宾职业技术学院
毕业论文(设计)选题报告
宜宾职业技术学院
毕业论文(设计)指导教师成绩评定表
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毕业论文(设计)评阅教师成绩评定表
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毕业论文(设计)答辩记录表
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毕业论文(设计)答辩成绩评定表
答辩小组代表签字:
年月日
附表6
宜宾职业技术学院
毕业论文(设计)综合成绩评定表
摘要
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控加工技术对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为效率、质量是先进制造技术的主体。

高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。

而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程,在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟定加工方案,选择合适的刀具,确定切削用量,对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。

并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。

本文根据数控机床的特点,针对具体的零件,进行了工艺方案的分析,工装方案的确定,刀具和切削用量的选择,确定加工顺序和加工路线,数控加工程序编制。

通过整个工艺的过程的制定,充分体现了数控设备在保证加工精度,加工效率,简化工序等方面的优势。

关键词:工艺设计;加工方案;进给路线;控制尺寸
目录
第一章引言 (1)
第二章零件工艺分析 (2)
2.1 零件图的审查 (2)
2.1.1零件图的完整性与正确性 (2)
2.1.2 零件的技术要求分析 (3)
2.1.3 零件的材料分析 (3)
2.1.4 合理的标注尺寸 (3)
2.2 确定加工方法 (3)
2.3 工艺设备的选择 (3)
2.3.1 机床的选择 (3)
2.3.2 量具及辅助用具的选择 (3)
2.4 零件的安装 (3)
2.5 选择夹具 (3)
2.6 刀具的选择 (3)
2.7 切削用量的选择 (4)
2.7.1 主轴转速的确定 (4)
2.7.2 进给速度的确定 (5)
2.7.3 背吃刀量得确定 (5)
2.8 对刀点与换刀点的确定 (6)
2.9 工序与工步的划分 (6)
2.10 加工路线的确定 (6)
第三章加工工序的设计 (7)
3.1 零件一 (7)
3.1.2 工件的装夹方式 (7)
3.1.3 加工刀具卡片………………………………………………………………………
3.1.4 切削用量计算 (7)
3.1.5 加工工艺过程卡片 (8)
3.1.6 加工程序 (8)
3.1.7 加工工序卡片 (9)
3.1.8 加工中的难点与解决方案 (9)
3.2 零件二 (10)
3.2.1 尺寸链的计算 (10)
3.2.3 工件的装夹方式 (10)
3.2.4 加工刀具卡片 (10)
3.2.5 切削用量计算 (10)
3.2.6 加工工艺过程卡片 (11)
3.2.7 加工程序 (12)
3.2.8 加工工序卡片 (12)
3.2.9 加工中的难点与解决方案 (13)
第四章注意事项 (13)
4.1 数控车操作注意事项 (13)
第五章成品自检数据 (13)
第1章引言
本设计说明书是根据《宜宾职业技术学院数控技术应用专业毕业设计指导书》要求编写的。

随着我国工业化进程的加速,产业结构的调整和升级,数控技术在现代企业中得到了广泛的应用,使制造业朝着数字化的方向发展。

本设计以熟练掌握数控车床加工为主要目的,在认真分析零件工艺的基础上,综合运用《公差与配合》、《机械制造基础》、《数控加工与编程》、《数控加工工艺》等专业知识,结合数控加工实际操作,按照机械加工工艺规程的内容,制定出的轴类连接零件数控加工工艺说明书。

本设计说明书包括零件的工艺设计、零件加工过程、加工注意事项、编程、加工路线等内容。

并详细介绍零件工艺分析的内容,重点阐述了零件的加工过程,认真分析和解释零件加工的程序的意义。

本设计在编写过程中得到许多老师和同学的支持与帮助,刘永兴老师对本设计进行认真的审阅,提出了许多宝贵的修改意见,在此并表示衷心的感谢。

由于编者水平有限,设计中难免存在一些错误,恳请老师和同学批评指正。

编者
2012年08月20日
第2章零件工艺分析
2.1 零件图的审查
零件一
零件二
2.1.1 零件图的完整性与正确性
零件都是属于短轴类,图一零件长度为71mm,从左到右依次为:有2mm的45°倒角;R4的圆弧;2mm的45°倒角;直径为57.98mm的圆柱面;长20mm的14°锥面;长12.5mm直径为36的圆柱面;公称直径为30mm的普通外螺纹;并在其表面切出长3.mm深1.5mm的退刀槽。

图二零件长度为35mm直径为57的圆柱面;
长为13直径为36mm的内孔;公称直径为30mm的普通内螺纹;长为10mm直径为45mm的圆柱面;直径为20mm的半圆弧。

该零件视图正确,表达直观、清楚,绘制符合国家标准,尺寸、公差、表面粗糙度以及技术要求的标注齐全、合理。

2.1.2 零件的技术要求分析
分析零件图可知:14°锥面、φ58mm圆柱面、φ40mm圆柱面和φ57mm圆柱面、φ45的圆柱面的表面粗糙度Ra为1.6μm,其余表面粗糙度Ra为3.2μm,普通外螺纹中径、顶径公差代号为6g,普通内螺纹中径、顶径公差代号为6H,螺距为2;其余尺寸公差等级在IT7~IT10之间。

2.1.3 零件的材料分析
毛坯材料为45#,强度、硬度、塑性等力学性能好,切削性能、热处理性能等加工工艺性能好,便于加工,能够满足使用性能。

图一毛坯下料为φ60mm×90mm。

图二毛坯下料为φ60×90mm。

2.1.4 合理的标注尺寸
零件图上的重要尺寸直接标注,在加工时使工艺基准与设计基准互为基准,并符合尺寸链最短的原则。

零件图上标注的尺寸便于用卡尺或样板测量。

2.2 确定加工方法
经过分析零件的尺寸精度、几何形状精度、位置精度和表面粗糙度要求,确定如下加工方法:
(1)外圆表面:粗车——半精车——精车
(2)外螺纹:在精车的外圆表面分数次进给加工
(3) 内螺纹:钻孔——粗镗——半精镗——精镗——在精镗表面分数次进给加工。

2.3 工艺设备的选择
2.3.1 机床的选择
机床选择的原则:①要保证加工零件的技术要求,加工出合格的产品。

②有利于提高生产率。

③尽可能降低生产成本(加工费用)。

根据毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、工件数量、生产条件等要求,选用CJK6132数控车床。

2.3.2量具及辅助用具的选择
加工过程中所需量具有:游标卡尺、千分尺、百分表、表面粗糙度样板。

辅助用具有:铜片、铜锤等。

2.4 零件的安装
在数控机床上加工零件时,安装零件要合理选择定位基准和夹紧方案,为提
高数控机床效率,确定定位基准与夹紧方案时应注意:
(1)力求设计、工艺与编程计算的基准统一(互为基准原则);
(2)减少装夹的次数,尽可能在两次定位装夹后,加工出全部待加工表面(互为基准原则);
(3)避免采用占机人工调整式加工方案,节约时间,以充分发挥数控机床的效能。

2.5 选择夹具
夹具用来装夹被加工工件以完成加工过程,同时要保证被加工工件的定位精
度,并使装卸尽可能方便、快捷。

数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求:
一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要协调零件和机床
坐标系的尺寸关系。

根据零件的尺寸、精度要求和生产条件,选择最常用的车床通用的三爪自定
心卡盘。

三爪自定心卡盘可以自动定心,夹持范围大,不需要找正,但夹紧力小,
只适用于截面为圆形、三角形、六边形的轴类和盘类中小型零件。

2.6 刀具的选择
数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的要求编
程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加
工的特点,能够正确选择刀刃具及切削用量。

数控刀具有以下特点:①刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小;②互换性好,便于快速换刀;③寿命高,切削性能稳定、可靠;④刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间;⑤刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除;⑥系列化、标准化,以利于编程和刀具管理。

数控机床上用的刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要
求。

数控车床兼作粗精车削,粗车时吃刀深、进给快,要求车刀有足够的强度,
能一次进给车去较多的余量;精车时要达到图样要求的尺寸精度和较小的表面粗
糙度,车去的余量较少,要求车刀锋利,切削刃平直光洁,必要时还可磨出修光刃。

为减少换刀时间、方便对刀、提高生产效率,便于实现机械加工的标准化,在数控车削加工时,应尽量采用机夹刀和机夹片刀,机夹片刀常采用可转位车刀。

数控车削车刀常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀以及三类。

成型车刀也称样板车刀,其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形伏和尺寸决定。

数控车削加工中,常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。

在数控加工中,应尽量少用或不用成型车刀。

尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。

这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成,如90°内外圆车刀、左右端面车刀、切槽(切断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。

尖形车刀几何参数(主要是几何角度)的选择方法与普通车削时基本相同,但应结合数控加工的特点(如加工路线、加工干涉等)进行全面的考虑,并应兼顾刀尖本身的强度。

刀片材质的选择主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程有无冲击和振动,故加工此零件选择硬质合金刀片。

根据零件的外形结构,加工需要如下刀具:硬质合金端面车刀、硬质合金60°外圆车刀、3mm切槽刀、60外螺纹刀、内孔镗刀、硬质合金55°外圆尖刀、φ5mm中心钻、φ28.5mm标准麻花钻、硬质合金60°内螺纹刀、80°内镗刀、R4的成型刀、55°内镗刀。

表2—6 数控加工刀具卡片
序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注
1 T01 60°端面车刀 1 平端面手动
2 T02 60°外圆车刀 1 粗车零件左端外轮廓自动
3 T03 55°外圆尖刀 1 精车零件左端外轮廓自动
4 T04 3mm外切槽刀 1 切槽自动
5 T05 60°外螺纹刀 1 加工外螺纹自动
6 T06 φ5mm中心钻 1 钻中心孔手动
7 T07 φ28.5mm钻头 1 钻孔深度22.5mm 手动
8 T08 60°外圆车刀 1 粗车零件右端外轮廓自动
9 T09 55°外圆尖刀 1 精车零件右端外轮廓自动
10 T10 80°内镗刀 1 粗镗内孔表面自动
11 T11 55°内镗刀 1 精镗内孔表面自动
12 T12 60°内螺纹刀 1 加工内螺纹自动
13 T13 3mm内切槽刀 1 切内槽自动
14 T14 R4成型刀 1 R4 圆弧自动
2.7 切削用量的选择
数控编程时,必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写入程序中,切削用量包括主轴转速、进给速度及背吃刀量等。

切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具的切削性能,保证合理的刀具寿命,充分发挥机床的性能,最大限度的提高生产率,降低成本。

2.7.1主轴转速的确定
(1)车外圆时主轴转速
主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。

其计算公式为
n=1000v/πd
其中 v —切削速度(m/min),由刀具寿命决定;
n —主轴转速(r/min);
d —工件直径或刀具直径(mm)。

(2)车螺纹时主轴的转速
在车削螺纹时,车床的主轴转速将受到螺纹的螺距P(或导程)大小、驱动电机的升降频特性,以及螺纹插补运算速度等多种因素影响,故对于不同的数控系统,推荐不同的主轴转速选择范围。

大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转速n(r/min)为:
n≤(1200/P)-k
式中 P——被加工螺纹螺距,㎜;
k——保险系数,一般取为80。

主轴转速n最后要根据上述计算值、机床说明书而定,选取机床有的或较接近计算值的转速。

2.7.2进给速度的确定
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是:
(1)当工件的质量要求能得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。

一般在100~200mm/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20~50mm/min范围内选取。

(3)当加工精度、表面粗糙度要求较高时,进给速度应选小一些,一般在20~50mm/min范围内选取。

(4)当刀具空行程,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。

2.7.3背吃刀量的确定
背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。

为了保证加工表面质量,可以留少许加工余量,一般为0.2~0.5mm。

背吃刀量(切削深度)指:垂直于进给速度方向的切削层最大尺寸。

一般指工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离。

(back engagement)对于圆柱体工件的切削加工,指是的已加工表面和待加工表面的直径差的1/2,即单边切削深度。

在进给运动方向测量。

把“每分钟进给量”换算成“每转进给量”得到的是进刀量。

切削用量的选择是否合理,对于能否充分发挥机床潜力与刀具的切削性能,实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。

车削用量的具体选择如下:粗车时,首先选择一个尽可能大的背吃刀量,其次选择一个较大的进给量,最后确定一个合适的切削速度。

精车时,加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且均匀,因此选择较小的背吃刀量和进给量。

如何确定加工时的切削速度,除了可参考《机械加工工艺》外,主要根据实践经验进行确定。

表2—7—3 数控车削用量推荐表
此外,在安排粗、精车削用量时,应注意机床说明书给定的允许切削用量范围,对于主轴采用交流变频调速的数控车床,由于主轴在低转速时扭矩降低,尤其应注意此时的切削用量选择。

2.8对刀点与换刀点的确定
工件装夹方式确定后,即可通过确定工件原点来确定工件坐标系。

如果要运行这一程序来加工工件,必须确定刀具在工件坐标系开始运动的起点。

程序起始点或起刀点一般通过对刀来确定,所以,该点又称为对刀点。

在编制程序时,要正确选择对刀点的位置。

对刀点设置原则是:
(1)便于数值处理和简化程序编制;
(2)易于找正并在加工过程中便于查找;
(3)引起的加工误差小。

对刀点可以设置在加工零件上,也可以设置在夹具或机床上,尽可能设在零件的设计基准或工艺基准上。

换刀点是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。

换刀点往往设在工件的外部,以能顺利的换刀、不碰撞工件和其他部件为准。

本零件将对刀点设在装夹后右端面中心,换刀点设在离对刀点x、z方向分别为100,100的位置。

2.9工序与工步的划分
在数控机床上加工零件,工序可以比较集中,一次装夹应尽可能完成全部工序。

常用工序划分原则有:
(1)保证精度原则。

数控加工要求工序应尽可能集中,通常粗、精加工在一次装夹下完成,为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响,应将粗、精加工分开进行。

此时可用不同的机床或不同的刀具进行加工,通常在一次安装中,不允许将零件的某一部分表面加工完毕后,再加工零件的其他表面。

对轴类或盘类零件,将待加工面先粗加工,留少量余量再精加工,以保证表面质量要求。

对轴上有孔、螺纹加工的工件,应先加工表面而后加工孔、螺纹。

(2)提高生产效率的原则。

在数控加工中,为减少换刀次数,节省换刀时间,应在需用同一把刀加工的加工部位全部完成后,再换另一把刀来加工其他部位。

同时应尽量减少空行程,当用同一把刀加工工件的多个部位时,应以最短的路线到达各加工部位。

按照上述划分原则,综合零件一的工艺性,装夹一次为一个工序,换一次刀为一个工步。

故加工此零件划分两个工序,加工左端为第一道工序,有5个工步;调头后加工为第二道工序,有7个工步。

零件二加工右端为第一道工序,有6个工步;调头后加工我为第二道工序,有5个工步。

2.10 加工路线的确定
在数控加工中,刀具刀位点相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。

即刀具从对刀点开始运动起,直至结束,加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。

加工路线的确定原则主要有以下几点:
(1)应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求,且效率高。

(2)应尽量缩短加工路线,既可以减少程序段,又可以减少刀具空程移动时间。

(3)应使数值计算简单,以减少编程工作量。

此外,确定加工路线时,还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况,确定是一次走刀,还是多次走刀完成加工。

按照上述原则,确定如下加工路线:
零件一:
工序一:①夹φ60mm毛坯,车左端面;
②粗车φ58mm外圆柱面、φ30mm圆柱、R4的圆弧面;
③精加工上述轮廓;
④切倒角;
工序二:①调头装夹车车右端面;
②粗车14°锥面、φ36mm的圆柱面、φ30mm的圆柱;
③精加工上述轮廓;
④切倒角;
⑤切退刀槽;
⑥车M30×2外螺纹。

零件二:
工序一:①夹φ60mm毛坯,车右端面;
②粗车φ57mm的圆柱、φ45.02mm的圆柱、R20的圆弧面;
③精加工上述轮廓;
④切倒角;
工序二:①钻φ5mm的中心钻;
②扩φ36.1mm沉孔;
③粗车内孔;
④精车内孔;
⑤车M30×2内螺纹。

第3章加工工序的设计
经过零件的工艺分析,确定加工零件时采用调头加工,编程时尺寸公差取中间值。

编程所用尺寸说明:零件一14°锥面小端的直径为40mm,大段直径为50.54mm。

3.1 零件一
3.1.1 确定工件坐标系
装夹毛坯φ60mm外圆,平端面,对刀,将工件原点设在右端面中心(此端面为精加工表面,以后不再加工)。

换刀点选在离对刀点x、z方向分别为100,100的位置。

3.1.2 工件的装夹方式
用三爪自定心卡盘夹毛坯φ60mm外圆,探出80mm左右,车零件外圆至φ57.98mm处。

3.1.3 加工刀具的选择
3.1.4 切削用量计算
根据《数控车削用量推荐表》,选择合适的切削用量。

(1)车端面时选择主轴转速为500r/min;
(2)粗车外圆时,选取Vc=120m/min,f=0.2mm/r,ap=2mm,粗加工时直径为60mm。

则:主轴转速:n =1000Vc/πd
=[(1000×120)/(3.14×60)]r/min=636r/min
进给速度:F =f×n =(0.2×636)mm/min=127mm/min 考虑刀具强度、机床刚度等实际情况,选择n=600r/min,F=150mm/min,ap=2mm。

(3)精车外圆时,选取Vc=150m/min,f=0.1mm/r,ap=0.2mm,精加工时取直径40mm。

则:主轴转速:n =1000Vc/πd
=[(1000×150)/(3.14×40)]r/min=1194r/min
进给速度:F =f×n=0.1×1194mm/min=119.4mm/min
考虑刀具强度、机床刚度等实际情况,选取n=1200r/min,F=100r/min,
ap=0.2mm。

(4)车槽时,选择Vc=70m/min,f=0.1mm/r,车槽时直径为27mm。

则:主轴转速:n =1000Vc/πd
=[(1000×70)/(3.14×27)]r/min=825r/min
进给速度:F =f×n=(0.1×825)mm/min=82.5mm/min 考虑刀具强度、机床刚度等实际情况,选取n=800r/min,F=30r/min。

(5)车螺纹时,主轴转速n≤(1200/P)-k,k为安全系数,一般取80。

则:n≤[(1200/2)-80]/r/min=520r/min
考虑刀具强度、机床刚度等实际加工情况,选取n=400r/min。

3.1.5 加工工艺过程卡
表3—1—5 零件一加工工艺过程卡
3.1.6 加工程序
%0001 ;程序头
T0202 ;选择2号80°菱形外圆车刀,建立工件坐标系
M03S600M07 ;主轴以600r/min的速度正转,切削液开
G00X65Z5 ;将刀具定位在工件外表面
G71U2R2P10Q20X0.2Z0.1F150 ;外轮廓粗车循环并指定精车路线N10~N20
G00X100 ;刀具移动到换刀点
Z100
T0303 ;换3号55°菱形外圆车刀精车外轮廓
N10G42G00X26 ;定位刀具
S1200 ;精车外轮廓时主轴转速为1200r/min
G01Z0F100 ;精车外轮廓时合成进给速度为100mm /min X30Z-2
Z-28
X39.2416
X46.985W-22
Z-82
N20X65
G40X100 ;取消刀补,刀具移动到换刀点
Z100
T0404 ;选择4号外切槽刀
S400 ;主轴转速为400r/min
G00X55 ;定位刀具
Z-52
M98P0002L3 ;调用切槽的子程序
G00X100 ;刀具移动到换刀点
Z100
T0505 ;选择5号60°外螺纹刀
S400 ;主轴转速为400r/min
G00X35Z5 ;定位刀具
G82X29.1Z-23R-3E1F2 ;车第一刀
G82X28.5Z-23R-3E1F2 ;车第二刀
G82X27.9Z-23R-3E1F2 ;车第三刀
G82X27.5Z-23R-3E1F2 ;车第四刀
G82X27.4Z-23R-3E1F2 ;车第五刀
G82X27.4Z-23R-3E1F2 ;光整
GOOX100 ;退刀
Z100
M09 ;切削液关
M05 ;主轴停转
M30 ;主程序结束
%0002 ;切槽子程序程序头
G91G00Z-5.015 ;移动刀具
G90G01X40F30 ;切槽
G04P4
X55
W-0.5
X40
G04P4
X55
M99 ;子程序结束,返回主程序
3.1.7 加工工序卡片
表3—1—7 加工工艺过程卡
(1)螺纹切削说明:
螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段和降速退刀段,以剔除两端因变速而出现的非标准螺距的螺纹段;
①在螺纹切削过程中,进给速度修调功能和进给暂停功能无效;
②在螺纹加工过程中,不应该使用恒线速控制功能;
③从粗加工到精加工,主轴转速必须保持一致,否则螺距将发生变化。

(2)螺纹加工,当牙型较深,螺距较大时,可分数次进给,常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量参考《数控加工与编程》。

(3)外圆车刀刀尖为圆弧,可以提高加工表面粗糙度。

加工时采用这样的车刀车内、外圆和端面时,刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状,但转角处的刀尖无法车出,并且在切削锥面或圆弧面时,会造成过切或少切,因此,在加工时要采用刀尖半径补偿来消除误差。

3.2 零件二
3.2.1 尺寸链的计算
封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸减所有减环的基本尺寸,封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差减所有减环的下偏差,封闭环的下偏差等于所有增环的下偏差减所有减环的上偏差。

通过尺寸链的计算,算出零件右端长度为43±0.12mm。

3.2.2 确定工件坐标系
测量总长,计算端面车削长度,车φ57mm圆柱面,平端面,对刀,设置工件原点。

换刀点选在离对刀点x、z方向分别为100,100的位置。

3.2.3 工件的装夹方式
用三爪自定心卡盘夹毛坯φ60mm外圆,探出80mm左右,车零件外圆至φ57.00mm处
3.2.4 加工刀具选择
3.2.5 切削用量计算
根据《数控车削用量推荐表》,选择合适的切削用量。

(1)用端面车刀手动车端面时,主轴转速为500r/min;
(2)打中心孔时主轴转速选取400r/min。

(3)粗、精车外轮廓时,切削用量的选择与车左端时相同:粗车时,主轴转速为600r/min,进给速度为150mm/min,背吃刀量为2mm;精车时,主轴转速为1200r/min,进给速度为100mm/min,背吃刀量为0.2mm。

(4)钻孔时主轴转速选取400r/min。

(5)粗镗孔时,选取Vc =80m/min,f=0.2,ap=1mm,加工时直径为22mm。

则:主轴转速:n =1000Vc/πd=[(1000×80)/(3.14×22)]r/min=1158r/min 进给速度:F=f×n =(0.2×1158)mm/min=231mm/min。

考虑刀具强度,机床刚度等实际加工情况,选择n=600r/min,F=150mm/min, ap=1mm。

(6)精镗孔时,选取Vc=120m/min,f=0.1mm/r,ap=0.2mm,精加工时取直径27mm。

则:主轴转速:n =1000Vc/πd =[(1000×120)/(3.14×27)]r/min=1415r/min 进
给速度:F =f×n =(0.1×1415)mm/min=141mm/min 考虑刀具强度,机床刚度等实际情况,选择n=1000r/min,F=80mm/min,ap=0.2mm。

(7)车内螺纹时,主轴转速n≤(1200/P)-k,k为安全系数,一般取80。

则:n≤[(1200/2)-80]/r/min=520r/min 考虑刀具强度,机床刚度等实际情况,选取n=400r/min。

3.2.6 工艺路线
2.2.7 加工程序
%0003 ;程序头
T0808 ;选择8号45°外圆车刀,建立工件坐标系
M03S600M07 ;主轴以600r/min的速度正转,切削液开
G00X65Z5 ;刀具定位
G71U2R2P10Q20E0.2F150 ;外轮廓粗车循环指定精加工路线N10~Q20 G00X100 ;刀具移动到换刀点
Z100
T0909 ;换9号30°外圆尖刀
N10G42G00X35.985 ;刀具定位,并加刀补
S1200 ;精加工时主轴转速为1200r/min
G01Z-7.3726F100 ;精加工合成进给速度为100mm /min
G02X40.4444Z-13.6580R10
G03X35Z-49.2289R26
G01Z-63
N20X65
G40G00X100 ;取消刀补,并退刀
Z100
M05 ;主轴停转
M30 ;程序结束
%0004 ;程序头
T1010 ;选择10号80°内镗刀
M03S600M07 ;粗镗时主轴转速为600r/min
G00X18Z5 ;刀具定位
G71U2R2P30Q40X-0.2Z0.1F150 ;内孔粗车循环指定精加工路线N10~N20 G00X100 ;刀具移动到换刀点
Z100
T1111 ;换11号55°内镗刀
N30G41G00X31.402 ;刀具定位,加刀补
S1000 ;精镗时主轴转速为1000r/min
G01Z0F100 ;精镗时合成进给速度为100mm/min
X27.402Z-2
Z-32
N40X18
G40G00Z100 ;取消刀补并退刀
X100
T1212 ;选择12号60°内螺纹刀
S400 ;主轴转速为400r/min
G00X23Z5 ;刀具定位
G82X28.302Z-25R-3E-1F2 ;车第一刀
G82X28.902Z-25R-3E-1F2 ;车第二刀
G82X29.502Z-25R-3E-1F2 ;车第三刀
G82X29.902Z-25R-3E-1F2 ;车第四刀
G82X30Z-25R-3E-1F2 ;车第五刀
G82X30Z-25R-3E-1F2 ;光整
G00X100 ;退刀
Z100
M09 ;切削液关
M05 ;主轴停转
M30 ;程序结束。

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