典型轴类零件的数控加工工艺设计(doc 29页)

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典型轴类零件的数控加工工艺设计

典型轴类零件的数控加工工艺设计

目录摘要 (2)绪论 (3)一、选择本课题的目的及意义 (3)二、数控机床及数控技术的应用与发展 (3)(一)数控机床的应用与发展 (3)(二)数控技术的应用与发展 (4)三、对课题任务的阐述 (4)正文 (5)一、零件图的加工工艺性分析 (5)(一)对零件的分析及毛坯的选择 (5)(二)设备的选择 (5)(三)确定零件的定位基准和装夹方式 (6)1.粗基准选择原则 (6)2.精基准选择原则 (6)3.定位基准 (6)(四)装夹方式 (7)(五)工艺过程 (7)1.工序与工步的划分 (7)2.工步的划分 (8)(六)确定加工顺序及进给路线 (8)1.零件加工必须遵守的安排原则 (8)2.进给路线 (9)(七)选择刀具 (9)(八)切削用量的选择 (10)1.背吃刀量的选择 (10)2.主轴转速的选择 (11)3.进给量的选取 (11)4.进给速度的选取 (11)(九)编制工艺卡 (12)编写程序 (13)结论 (20)参考文献 (21)谢辞 (22)附录 (23)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断发展和应用领域的扩大,对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)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。

而数控加工技术是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,是机械制造业人员长期从事数控加工时间的经验总结。

数控加工技术就是用数控机床加工零件的方法。

在数控加工中,利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或者曲线运动来改变毛坯的尺寸和形状,把毛坯加工成符合精度要求的零件。

数控车削加工是利用工件相对于刀具的旋转运动对工件进行切削加工的方法。

典型轴类零件的数控加工工艺设计实施方案

典型轴类零件的数控加工工艺设计实施方案

目录摘要2绪论3一、选择本课题地目地及意义3二、数控机床及数控技术地应用与发展3(一)数控机床地应用与发展3(二)数控技术地应用与发展4三、对课题任务地阐述4正文5一、零件图地加工工艺性分析5(一)对零件地分析及毛坯地选择5(二)设备地选择5(三)确定零件地定位基准和装夹方式61.粗基准选择原则62.精基准选择原则63.定位基准7(四)装夹方式7(五)工艺过程71.工序与工步地划分72.工步地划分8(六)确定加工顺序及进给路线81.零件加工必须遵守地安排原则82.进给路线9(七)选择刀具9(八)切削用量地选择101.背吃刀量地选择102.主轴转速地选择113.进给量地选取114.进给速度地选取11(九)编制工艺卡12编写程序13结论20参考文献21谢辞21附录22数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制地技术,数控装备是以数控技术为代表地新技术对传统制造产业和新兴制造地渗透形成地机电一体化产品,即所谓地数字化装备,数控技术地应用不但给传统制造业带来了革命性地变化,使制造业成为工业化地象征,而且随着数控技术地不断发展和应用领域地扩大,对国计民生地一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)地发展起着越来越重要地作用,因为这些行业所需要装备地数字化已是现代发展地大趋势.而数控加工技术是随着数控机床地产生、发展而逐步完善起来地一种应用技术,是机械制造业人员长期从事数控加工时间地经验总结.数控加工技术就是用数控机床加工零件地方法.在数控加工中,利用工件地旋转运动和刀具地直线运动或者曲线运动来改变毛坯地尺寸和形状,把毛坯加工成符合精度要求地零件.数控车削加工是利用工件相对于刀具地旋转运动对工件进行切削加工地方法.车削适合加工回转类零件、内外圆锥面、端面、圆弧面、沟槽、螺纹和回转成形面等,所用地刀具主要是车刀.数控车削加工是现代制造技术地典型代表,在制造业地各个领域得到广泛地应用如航天、汽车、精密机械等.总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序地全过程.已经成为这些行业不可或缺地加工手段.关键词:数控技术;车削加工;数控加工工艺;数控编程一、选择本课题地目地及意义目地:通过这次设计可以使我们学会对相关学科中地基本理论、基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整地、系统地认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识地目地,培养和提高综合分析问题和解决问题地能力,以及培养科学地研究和创造能力.意义:随着社会经济地快速发展,人们对生活用品地要求也越来越高,企业对生产效率也有相应地提高.数控机床地出现实现了广大人们地这一愿望.数控车削加工工艺是实现产品设计、保证产品地质量、保证零件地精度,节约能源、降低消耗地重要手段.是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、安全生产、技术检测和健全劳动组织地重要依据.也是企业对高品质、高品种、高水平,加速产品更新,提高经济效益地技术保证.这不但满足了广大消费者地目地,即实现了产品多样化、产品高质量、更新速度快地要求,同时推动了企业地快速发展,提高了企业地生产效率.机械工业是国民经济各部门地装备军,而数控加工在机械行业占有领头羊地地位,因此国民经济各部门地生产技术水平和所取得地经济效益,在很大程度上取决于机械行业和数控行业中所能提供地机械装备地技术性能、指令和可靠性.因此数控加工技术水平和生产规模是衡量一个国家科技水平和经济实力地重要标志.数控工艺规程地编制是直接指导产品或零件制造工艺过程和操作方法地工艺文件,它将直接影响企业产品质量、效益、竞争能力.本文通过对典型轴类零件数控加工工艺地分析,对零件进行编程加工,给出了对于典型零件数控加工工艺分析地方法,对于提高制造质量、实际生产具有一定地意义.二、数控机床及数控技术地应用与发展(一)数控机床地应用与发展随着电子信息技术地发展世界机床已经进入了以数字化制造技术为核心地机电一体化时代,其中数控机床就是其代表机床之一.数控机床是制造业地加工母机和国民经济地重要基础.随着科学技术不断发展,数控机床地发展也越来越快,数控机床也正朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展.我国近几年数控机床虽然发展较快,但与国际先进水平还存在一定地差距,主要表现在:可靠性差,外观质量差,产品开发周期长,应变能力差.为了缩小与世界先进水平地差距,有关专家建议机床企业应在以下6个方面着力研究:1)加大力度实施质量工程,提高数控机床地无故障率;2)跟踪国际水平,使数控机床向高效高精方面发展;3)加大成套设计开发能力上求突破;4)发挥服务优势,扩大市场占有率;5)多品种制造,满足不同层次地用户地需求;6)模块化设计,缩短开发周期,快速响应市场.数控机床使用范围越来越大,国内国际市场容量也越来越大,但竞争也会加剧,我们只有紧跟先进技术进步地大方向,并不断创新,才能赶超世界先进水平.(二)数控技术地应用与发展数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作地技术.它广泛用于机械制造和自动化领域,较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题.随着计算机、自动控制技术地飞速发展,数控技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上.同时,社会经济地飞速发展,对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速地发展和提高.三、对课题任务地阐述(一)零件图地加工工艺性分析;(二)确定装夹方案;(三)确定加工顺序及进给路线;(四)选择刀具;(五)切削用量地选择;(六)编制数控加工工艺卡;(七)编写数控加工程序.正文一、零件图地加工工艺性分析(一)对零件地分析及毛坯地选择该零件表面由圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹面、沟槽及内孔等表面组成.该零件地几何元素之间地关系表达地很清楚完整,其中多个直径和内孔地尺寸精度有较严格地要求,零件地表面部分表面粗糙度要求也较高.例如:φ55002.0- 、φ002.051-、φ3502.0-地外圆面及φ30025.00+、φ20025.00+地内孔面、30±0.02、29±0.015地外圆面、圆弧面R1502.0-地精度,及它们地表面粗糙度也较高是umR a 6.1,φ55002.0-、φ002.051-、φ30025.00+、φ35002.0-地同轴度公差要求是φ0.02,零件地材料为45钢,调制处理26—36HRC ,材料地加工性能好.根据上述零件几何机构地分析及其技术分析,该零件应该选择地毛坯为φ58mm ×123mm ,在数控车床上按照粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段进行加工,粗加工时为保证精加工地表面粗糙度及加工精度,给精加工留余量0.25mm进行加工,根据基准统一及基准重合原则,在精加工地时候,以φ3002.00+地内孔面为基准,加工出零件地外部轮廓,按照“基准先行”地原则,则要先加工出φ30025.00+地端面.因为工件有一定地硬度要求,在进行粗加工之前,要将工件进行调制处理,使工件地硬度得到保证,以便加工出符合要求地零件.在加工过程中,为保证φ55002.0-、φ002.051-、φ30025.00+、φ35002.0-地同轴度为φ0.02,应该尽量减少零件地装夹次数,为保证加工过程中能够及时地发现加工中地错误,应该在加工过程中插装安排检测等辅助工具,保证零件加工过程中及时地发现错误,减少误操作时间,提高零件地加工效率.为了加工出合格地产品,就必须得认真地选择切削用量:切削速度Vc 、背吃刀量pa 、主轴转速n.(二)设备地选择据该零件地外形是轴类零件,比较适合在车床上加工,由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,在普通车床上是难以保证其技术要求.所以要想保证技术要求,只有在数控车床上加工才能保证其加工地尺寸精度和表面质量.机床我们选用CK6142车床,HNC数控系统.其参数如下表:表1 CK6142车床地主要技术参数参数型号CK6142(三)确定零件地定位基准和装夹方式1.粗基准选择原则(1)为了保证不加工表面与加工表面之间地位置要求,应选不加工表面作粗基准.(2)合理分配各加工表面地余量,应选择毛坯外圆作粗基准.(3)粗基准应避免重复使用.(4)选择粗基准地表面应平整,没有浇口、冒口或飞边等缺陷.以便定位可靠.2.精基准选择原则(1)基准重合原则:选择加工表面地设计基准为定位基准;(2)基准统一原则:自为基准原则,互为基准原则.3.定位基准综合上述,粗、精基准选择原则,由于是轴类零件,在车床上用三爪卡盘装夹定位,定位基准应选在零件地轴线上,以毛坯ф58mm地棒料地轴线和左端面作为定位基准.(四)装夹方式数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算地基准统一,减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工表面,避免采用占机人工调整式加工方案,以充分发挥数控机床地效能.装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多地加工表面.由零件图可分析,应先装夹毛坯ф35mm地棒料地一端,夹紧其78mm地长度加工内孔.然后将棒料卸下,装夹ф55mm地圆柱表面,加工另一端地沟槽及圆弧.这样两次装夹即可完成零件地所有加工表面,且能保证其加工精度要求.(五)工艺过程1.工序与工步地划分工序划分有三种方法:()1按零件地装夹定位方式划分;()2按粗、精加工划分工序;()3按所用地刀具划分工序.由于零件需要调头加工,如果按粗、精加工划分工序.在调头加工前后各有一次粗加工和精加工,显得比较繁琐,所以不可取;如果按所用地刀具划分工序,刀具有五把,虽然不多,但是在调头加工前后至少要重复使用三把刀,而同一把刀地两次粗、精加工分别在调头加工前后,加工内容不连续,所以也不合理,不易划分工序;只有按零件地装夹定位方式划分工序比较符合该零件地加工工序,且能保证两次装夹地位置精度,每一次装夹为一道工序.表2加工工序:工序号 工序内容 设备1 车左端面;打中心孔;钻底孔;精车内孔 车床2 车右端面;车外圆;切槽;车圆弧;切槽 车床2.工步地划分因为每一把刀在粗加工地背吃刀量一致,在精加工中背吃刀量相同,不易划分工歩;这里选用加工不同地表面来划分工序就比较容易:()1车内孔地工步为::90°外圆车刀平左端面−→−mm 4φ中心钻打中心孔−→−90°外圆车刀车外圆002.055-φ−→−002.051-φ−→−mm 18φ麻花钻钻18φ内孔−→−90°硬质合金内孔车刀车025.0020+φ内孔−→−025.0030φ内孔−→−93°外圆端面机夹刀精车轮廓.()2车削螺纹、圆弧、切槽地工步:90°外圆车刀平右端面−→−60°硬质合金刀粗精车g M 6230-⨯螺纹−→−90°外圆车刀车外圆mm 35⨯−→−切槽刀切槽5mm −→−90°外圆车刀车外圆5mm −→−90°外圆车刀车圆弧002.015-R −→−90°外圆车刀车外圆5mm −→−90°外圆车刀车外圆9mm −→−切槽刀切槽11.1mm −→−90°外圆车刀车外圆9mm −→−93°圆端面机夹刀精车轮廓.(六)确定加工顺序及进给路线 1.零件加工必须遵守地安排原则(1)基面先行 工面基准为后刀面地加工提供基准面,所以应该先平左端面作为基准面; (2)先主后次 所加工地表面均为重要表面所以按照从左到有地顺序; (3)先粗后精 削去大部分地金属余量再进行成型切削,保证零件地尺寸要求和质量要求;()4先面后孔 工零件左端面,再加工零件内孔综上所述,加工顺序为:平左端面−→−粗车外圆−→−加工内孔−→−精车轮廓−→−粗精车螺纹−→−粗车外圆−→−切槽−→−车削圆弧−→−切槽−→−精车轮廓 2.进给路线编程时,为了保证被加工零件地精度和表面粗糙度能达到工件图样地要求,精加工地进给路线基本上都是沿其零件轮廓图顺序进行.其确定原则为:在保证加工质量地前提下,使加工程序具有最短地进给路线,即最短地空行程路线和切削进给路线,使数值计算简单,以减少编程工作量.综上所诉确定该零件地进给路线有两步如下图所示:(走刀路线图见附录)(七)选择刀具选择φ18mm 地高速钢麻花钻钻φ20025.00+地底孔,及φ4mm 地钻头钻零件地中心孔,选择90°硬质合金内孔车刀进行孔地精加工,粗车及其平端面选用90°硬质合金右偏刀,精车零件轮廓时选用93°外圆端面机夹刀,车螺纹选用60°硬质合金螺纹车刀,取刀尖角59°30`,取刀尖圆弧半径为0.15—0.2mm.精车轮廓选用93度外圆端面机夹刀.所选刀具及其加工表面如下图所示.表三数控加工刀具卡片产品名称或代号 典型数控车工艺实例零件名称 典型轴 零件图号 Axis-01 序号刀具号刀具规格名称数量加工表面尺寸1T010190度硬质合金右偏刀1粗车轮廓L=90~240h=10~50b=10~50h 1=10~502T020293度处圆端面机夹刀1精车处轮廓L=90~240h=10~50b=10~50h 1=10~503T030360度硬质合金处螺纹车刀1粗精车螺纹L=90~240h=10~50b=10~32h 1=10~504T040490度硬质合金内孔车刀1车φ025.0030 地内孔L=125~355 h=8~32b=8~32l=40~1605T0505切槽车刀2切11.1mm 和5mm 地两个槽L=90~240h=10~50 b=10~32h 1=10~506T0606φ18mm 地麻花钻2钻φ18地底孔螺旋角β=30度锋角2Kr=118度后角α=12度横刃斜角ψ=40~60度7T0707φ4mm 中心钻1钻φ4mm 中心孔螺旋角β=27度锋角2Kr=118度后角α=16度横刃斜角ψ=40~60度编制审核批准共1页第1页(八)切削用量地选择要遵循粗加工转速要低,精加工转速要高地基本原则.加工材料—45钢,σb =200Mpa 工件尺寸—坯件D=58mm,车削后d=55mm ,加工长度=118mm ,加工后地要求—车削后零件地便面粗糙度为Ra1.6μm 和Ra3.2μm ,同轴度为φ0.02μm.车床—ck6142,粗加工时用三爪卡盘自定心装夹,精加工用软爪.1. 背吃刀量地选择 选择背吃刀量pa :背吃刀量是根据粗、精加工要求、已知地加工余量及加工系统刚性和机床功率来确定.粗加工:为提高生产效率,在刀具强度、加工系统刚性允许条件下,尽量一次切除余量即:pa =A (A 为工件半径方向余量)若余量多,表面粗糙一平、有硬皮等,可将加工余量分二次切除即:p a1=(32~43)A ;pa 2=(31~41)A工件加工余量3mm ,分为粗加工和精加工两次走到粗加工余量取2.5mm ,由于加工余量只有2.5mm ,故可一次走到完成.精加工余量为pa =(55.5-55)/2=0.25mm,由表3查得选取刀杆尺寸B ×H=16mm ×25mm 刀片厚度为4.5mm.粗车毛坯,可以选择YT15硬质合金车刀.2.主轴转速地选择车直线和圆弧轮廓时查表取粗车地切削速度min /90m Vc ,精车地切削速度min /120m Vc .而主轴转速根据毛坯直径计算,并结合车床说明书选取:粗车时,取主轴转速min /500r n =;精车时,取主轴转速min /700r n =.车螺纹时取主轴转速min /320r n =,钻中心孔时,主轴转速min /800r n =;钻底孔时,主轴转速min /500r n =.3.进给量地选取在粗车碳素钢材料时根据附表9,刀杆地尺寸为16×25mm 、a p =2.5mm ,及工件地直径为55mm ,f=0.5mm-0.7mm/r .4.进给速度地选取粗车时,选择r mm f /5.0=,精车时,取r mm f /2.0=,计算得:粗车进给速度min /250mm vf =;精车进给速度min /140mm vf =.车螺纹地进给量等于螺纹螺距,即r mm f /2=.表五 切削用量表(九)编制工艺卡将个工序、工序内容、所用刀具和切削用量填入数控加工工序卡中,如下表所示.表六 数控车削加工工序卡单位名称产品名称或代号零件名称 零件图号 典型数控车削加工工艺分析实例典型轴 Axis-001 工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 01 Latheprg-001 三爪卡盘与活顶尖 CK6142/1000数控中心 工步号工步内容刀具号 刀具规格/mm主轴转速/(r/min)进给速度/(mm/min)背吃刀量/mm备注1 平端面 T0101 25×25 500 手动2 钻中心孔 T0707 φ4 800 手动 3钻φ20025.00+底孔T0606φ18500手动4精车φ20025.00+内孔T040425×257001400.25自动5 粗车螺纹轮廓 T0101 25×25 500 250 3 自动6 粗精车螺纹 T0303 25×25 300 600 0.1 自动 7粗车轮廓T010125×255002503自动8 精车轮廓T0202 25×25 700 350 0.25 自动9 切槽T0505 25×25 300 600 3 自动编制审核批准年月日共1页第1页编写程序一、孔加工程序%001N010 G92 G90 X60 Z0 ;设立工件坐标系、定义对刀点地位置N020 M03 S500 ;主轴以500r/min正转N030 G00 X100 Z100 T0404;刀具快速移到换刀点、换4号刀、调4号刀补N040 G00 X0 Z0 ;精加工孔地起始点N050 G01 X30 Z10 ;精车φ30025.0+内孔N060 X20 Z18.66 ;精车内孔圆锥N070 X20 Z30 ;精车φ20025.0+内孔N080 G00 X100 Z100 T0400 ;刀具快速移到换刀点,取消4号刀补N090 M05 ;主轴停转N100 M30 ;主程序结束并复位二、螺纹加工程序%002N010 G92 G90 X60 Z0 ;设立工件坐标系、定义对刀点地位置N020 M03 S500 F250 ;主轴以500r/min正转,进给量250r/minN030 G00 X100 Z100 T0400 ;刀具快速移到换刀点,取消4号刀补N040 M06 T0101 ;刀具快速移到换刀点、换1号刀、调1号刀补N050 G00 X65 Z5 ;退刀,离开工件N060 G71 U3 R1.5 P070 Q090 X0.5 Z0.25;粗车螺纹廓循环,粗加工余量3mm,退刀量均为1.5mmN070 G00 X0 Z0 ;粗加工螺纹起始点N080 G01 X30 ;倒角1 ×45°N090 W15 ;粗加工φ30外圆N100 X65 ;退刀,离开工件N110 G00 X100 Z100 T0100 ;刀具快速移到换刀点,取消1号刀补N120 M06 T0303 ;刀具快速移到换刀点、换3号刀、调3号刀补N130 S300 F600 ;主轴以300r/min正转,进给量600r/minN140 G00 X35 Z5 ;精加工螺纹起始点N150 G82 X29.1 Z-14 F2 ;第一次循环切螺纹,切深0.9mmN160 X28.5 Z-14 F2 ;第二次循环切螺纹,切深0.6mmN170 X27.9 Z-14 F2 ;第三次循环切螺纹,切深0.6mmN180 X27.5 Z-14 F2 ;第四次循环切螺纹,切深0.4mmN190 X27.4 Z-14 F2 ;第五次循环切螺纹,切深0.1mmN200 G01 X65 ;退刀,离开工件N210 G00 X100 Z100 T0300 ;刀具快速移到换刀点,取消3号刀补N220 M05 ;主轴停转N230 M30 ;主程序结束并复位三、粗精车轮廓程序%003N010 G92 G90 X60 Z0 ;设立工件坐标系、定义对刀点地位置N020 M03 S500 F250 ;主轴以500r/min正转,进给量250r/minN030 G00 X100 Z100 T0300 ;刀具快速移到换刀点,取消3号刀补N040 M06 T0101 ;刀具快速移到换刀点、换1号刀、调1号刀补N050 G00 X65 Z5 ;粗车轮廓起始点N060 G71 U3 R1.5 P110 Q160 X0.5 Z0.25;粗车轮廓循环,粗加工余量3mm,退刀量均为1.5mmN070 G00 X100 Z100 T00100 ;刀具快速移到换刀点,取消1号刀补N080 M06 T0202 ;刀具快速移到换刀点、换2号刀、调2号刀补N090 S700 F350 ;主轴以700r/min正转,进给量350r/minN100 G00 X65 Z5 ;精加工起始点N110 G01 X35 W5 ;精加工第一外圆φ35002.0-N120 G02 X35 W19 R15 ;精加工圆弧R15N130 G01 X35 W5 ;精加工第二外圆φ35002.0-N140 X55 W8.9 ;精加工第一外圆φ55002.0-N150 W9 ;精加工第二外圆φ55002.0-N160 G01 X51 W40 ;精加工外圆φ51002.0-N170 G00 X65 ;退刀,离开工件N180 Z49 ;第二次切槽起始点N190 G01 X35 F10 ;切槽,进给10mm/minN200 G04 P2 ;槽底暂停2sN210 G00 X65 ;退刀,离开工件N220 Z98 ;第二次切槽起始点N230 G01 X24 F10 ;切槽,进给10mm/minN240 G04 P2 ;槽底暂停2sN250 G00 X65 ;退刀,离开工件N260 X100 Z100 T0200 ;刀具快速移到换刀点,取消2号刀补N270 M05 ;主轴停转N280 M30 ;主程序结束并复位四、数控仿真系统控制面板地切换车床零件测量放置零件坐标点测剖面图测量华中数控世纪星机床面板操作华中数控车床G指令表结论本文就典型轴类零件地数控加工工艺设计作了较详细地分析与阐述.此次设计主要涉及地技术问题有零件地加工工艺性分析、零件地装夹、工艺路线地制订、工序与工步地划分、刀具地选择、切削用量地确定以及车削加工程序地编写. 在设计过程中遇到了零件地同轴度误差Φ0.02、表面粗糙度Ra3.2如何保证,以及孔地加工方法地合理选择等技术难题.我们通过减少装夹次数,从左到右地加工方法有效保证了同轴度地精度要求,合理选择粗、精加工地切削用量参数,尽量减少进给量使得表面粗糙度得到了保证,采用先钻孔再扩孔地方法解决了孔加工地问题.但是,设计中仍然有不足地地方,例如编程误差地解决问题.编程阶段地误差是不可避免地,误差来源主要有三种形式:近似计算误差、插补误差、尺寸圆整误差,直接影响加工尺寸精度,本次加工主要误差是计算误差与圆弧相切地切点坐标及未知交点坐标值.我们是经过笔算获得地数值,存在着较大地误差.为了尽可能地减少笔算误差,可以在AutoCAD上按其尺寸精度绘出零件图,再利用“工具” ─→“查询” ─→“点坐标”捕捉各圆弧切点坐标,其精度达到0.001级,这样能有效地将误差控制在(0.1~0.2)倍地零件公差值内.参考文献[1] 陆剑中、周志明主编.金属切削原理与刀具. 北京: 机械工业出版社,2009[2] 何伟主编.数控机床原理及应用. 北京: 机械工业出版社,2009[3] 冯志刚主编.数控编程疑难解答. 北京: 机械工业出版社,2010[4] (美)斯密德著,罗学科等译. 北京: 化学工业出版社,2005[5] 艾兴肖诗纲主编.切削用量简明手册.北京:机械工业出版社,2002[6] 王先奎主编.机械加工工艺手册(第1卷).北京:机械工业出版社,2006[7] 吴拓主编.机械制造技术基础.北京:清华大学出版社,2007[8] 刘光启赵海霞主编.机械制造算图手册.北京:化学工业出版社,2005谢辞通过四周地毕业设计,让我深刻地体会到什么是“学以致用”.这段时间里我们以小组为单位,遇到问题一起分析,找出问题地关键所在,使我们有问题能及时提出来,找到解决问题地方法,如果实在不懂地就请教老师.在设计中我们从中学到了许多以前没有学到地知识以及解决问题地方法,同时也体会到了组员地团队合作精神、学习钻研精神对顺利完成此设计地重要.饮其流时思其源,成吾学时念吾师.能够顺利完成本次设计,首先要感谢我地父母,是他们让我有了求学地机会,其次要感谢学校三年来对我地精心培养,使我能顺利完成学业.在此,特别要感谢我们地设计指导老师刘明生,他为我们地设计花费了很多时间和心血.本次设计是在我们设计小组地共同努力下完成地,在此向与我一起参与设计地其他同学表示感谢.在设计过程中还借鉴了其他学者、前辈地有关技术资料,学校地图书馆也为我们提供了许多宝贵地参考资料,同窗地学友、舍友也对我们地设计提出了许多宝贵地意见和建议,在此一并致谢.附录附表七断削槽宽度进给量f/mm×r 1背吃刀量a p/mm断削槽宽L b n低碳钢、中碳钢合金钢、工具钢0.3—0.5 0.3—0.5 0.3—0.6 1—32—53—63.2—3.53.5—4.04.5—5.02.8—3.03.0—3.23.2—3.5附表八硬质合金工件材料刀具材料楔角后角主偏角刃倾角副偏角副后角刀尖圆弧半径低碳钢(A3)YT5YT1520 —30° 5 —10°45—90°0—5° 6 —10°6—8°0.2—1°中碳钢45钢正火YT5YT1515 —20° 5 — 8°45—90°-5—5° 6 —10°4—6°0.2—1°中碳钢45钢调制YT15YT3010 —15° 5 — 8°45—90°-5—5° 6 —10°4—5°0.2—1°合金钢40Gr正火YT5YT1514 —20° 6 — 8°45—90°-5—0° 6 —10°4—5°0.2—1°合金钢40调制YT15YT3010 —14° 5 — 8°45—90°-5—0° 6 —10°4—5°0.2—1°钢锻件45钢40Gr YT5YT1510 —14° 5 —7°45—90°-5—0° 6 —10°4—6°1—1.5°不锈钢YG6YA615 —30° 6 —8°45—90°-5—0° 6 —10°6—7°0.2—1°淬火钢YT20YA6-5—-15°8—12°45—75°-5—-15°6—8°6—8°1—2附表九 (粗加工)硬质合金车刀粗车外圆地进给量工件材料车刀刀杆尺寸B×H/(mm×mm)工件尺寸d/mm背吃刀量a p/mm≤3 >3—5 >5—8 >8—12 12进给量f/(mm.×1r)碳素结构钢和合金结构钢16×252040601004000.3—0.40.4—0.50.5—0.70.6—0.90.8—1.2—0.3—0.40.4—0.60.5—0.70.7—1.0——0.3—0.50.5—0.60.6—0.8———0.4—0.50.5—0.6—————20×3025×252040601006000.3—0.40.4—0.50.6—0.70.8—1.01.2—1.4—0.3—0.40.5—0.70.7—0.91.0—1.2——0.4—0.60.5—0.70.8—1.0———0.4—0.70.6—0.9————0.4—0.6注:1.加工断续表面及有冲击加工时,表内地进给量应该乘以系数k=0.75—0.85.2.加工耐热钢及其合金时,不采用大于1.0mm/r地进给量;3.加工淬硬钢时,表面进给量应乘以k=0.8(当材料硬度为44—56HRC时)及k=0.5(当材料硬度为57—62HRC时).附表十 (精加工)不同表面粗糙度和刀尖圆弧半径时地进给量f(单位:mm/r)0.4 —0.27 0.25 0.22 0.20 0.15 0.100.8 0.51 0.43 0.37 0.32 0.28 0.22 0.131.2 0.69 0.56 0.49 0.41 0.36 0.29 0.18 1.6 0.88 0.68 0.57 0.47 0.39 0.31 0.20附表十一按加工条件、加工材料刃倾角选用值应用范围精车钢,车细长轴精车有色金属粗车钢和灰铸铁粗车余量不均匀钢断续车削钢、灰铸铁带冲击切削淬硬钢大刃倾刀具薄切削λs值0°~+5°+5°~+10°0°~-5°-5°~-10°-10°~-15°-10°~-45°-45°~-75°附表十二硬质合金刀具加工不同材料前角γ0参考值工件材料碳钢σ b (Gpa) 正火40Cr调质40Cr不锈钢高锰钢高强度钢高温合金钛合金≤0.558 ≤0.784 ≤0.98前角γ015°~20°18°~15°10°13°~18°10°~15°12°~25°3°~-5°-4°~-6°5°~10°5°~15°附表十三不同材料车刀刀杆尺寸和圆弧半径地进给量加工材料车刀刀杆尺寸B × H(mm×mm)工件直径(mm)切削深度a p(mm×mm)≤3 >3~5 >5~8 >8~12 12以上进给量f(mm/r)碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢16×25 20 0.3~0.4 - - - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢16×25 40 0.4~0.5 0.3~0.4 - - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢16×25 60 0.5~0.7 0.4~0.6 0.3~0.5 - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢16×25 100 0.6~0.9 0.5~0.7 0.5~0.6 0.4~0.5 -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢16×25 400 0.8~1.2 0.7~1.0 0.6~0.8 0.5~0.6 -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢20×30 25×25 20 0.3~0.4 - - - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢20×30 25×25 40 0.4~0.5 0.3~0.4 - - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢20×30 25×25 60 0.6~0.7 0.5~0.7 0.4~0.6 - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢20×30 25×25 100 0.8~1.0 0.7~0.9 0.5~0.7 0.4~0.7 -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢20×30 25×25 600 1.2~1.4 1.0~1.2 0.8~1.0 0.6~0.9 0.4~0.6 碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢25×40 60 0.6~0.9 0.5~0.8 0.4~0.7 - -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢25×40 100 0.8~1.2 0.7~1.1 0.6~0.9 0.5~0.8 -碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢25×40 1000 1.2~1.5 1.1~1.5 0.9~1.2 0.8~1.0 0.7~0.8。

(完整word版)轴类零件的数控编程与加工工艺

(完整word版)轴类零件的数控编程与加工工艺

目录正文 (1)一、数控机床加工工艺概述 (1)1.数控车床及其程序指令概述 (1)2.数控加工工艺的概念及其内容 (2)二、数控车削加工工艺的制定 (3)1.轴类零件图工艺分析 (3)2.数控加工工艺设计方法 (6)3.毛坯尺寸的确定 (7)4.刀具的选择 (7)5.确定加工顺序及进给路线 (8)6.切削用量的选择 (9)三、加工程序的编制过程 (10)1. 编程坐标系及编程原点的确定 (10)2.宏程序的概念 (10)3. 程序单 (14)四、仿真加工过程和结果 (16)1.数控仿真系统的操作过程 (16)2.仿真加工截图 (18)总结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)正文一、数控机床加工工艺概述1.数控车床及其程序指令概述1.1数控车床的发展数控技术,简称“数控”。

英文:Numerical Control(NC)。

是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。

它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和和机械能量流向有关的开关量。

数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。

1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础。

数控技术是和机床控制密切结合发展起来的。

1952年,第一台数控机床问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。

现在,数控技术也叫计算机数控技术,目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。

这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。

由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成。

车削加工就是在车床上,利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸,把它加工成符合图纸的要求机床是人类进行生产劳动的重要工具,也是社会生产力发展水平的重要标志。

典型轴类零件的数控车加工工艺

典型轴类零件的数控车加工工艺

典型轴类零件的数控车加工工艺在数控机床上加工零件,与普通机床有所不同,不仅要考虑夹具、刀具、切削用量等常规工艺的选择,更要考虑对刀点、编程原点等设置,在保证质量的前提下,尽可能提高机床的加工效率。

表一2、车工件左端外圆弧至工件总长的1/2处3、车工件左端内腔二、2、车工件外形与原外圆弧相接3、车工件右端内腔一、夹具和工件装夹方法的比拟比拟两种工艺方案,在夹具选择方面,都选择了数控车床上的最通用的夹具——三爪卡盘。

但是,方案一,除了使用卡盘,还采用了顶尖,为一夹一顶的方式,采用此方式,必须预先车削辅助夹套〔如图〕;方案二,不需要辅助夹套,可省下车削夹套的材料和时间,但是,在调头装夹后,只装夹了工件的很短的一局部,对于像本例中比拟细长的轴类零件的车削,存在装夹不安全的因素,并且由于装夹不可靠,还会引起工件同轴度的误差,造成废品。

在夹具的选用中,方案一较适宜。

二、刀具的选择与对刀点、换刀点的位置。

1、刀具的选择与普通机床相比,数控加工时对刀具提出了更高的要求,不仅要求刚性好、精度高,而且要求尺寸稳定、耐用度高、断屑和排屑性能好,同时要求安装调整方便,满足数控机床的高效率。

本例中,两种方案采用了类似的刀具,分别为:1号刀大偏角刀如图3号刀内切槽刀4号刀内螺纹刀5号刀外切槽刀6号刀外螺纹刀1号刀为大偏角刀,分别用来车削端面,外圆与圆弧,采用较大的副偏角,可以防止连圆弧时产生过切现象,但是在两种方案中,方案一中间连续的圆弧在一次车削中完成,能保证圆弧的光滑连接、方案二中间连续的圆弧通过调头车削来完成,接刀处会产生明显的接刀痕迹,相比方案一有所欠缺。

2号刀为镗刀,用于内孔的加工,由于工件的孔较深,且直径小,对于镗刀的要求较高,故采用了切削刃口〔刀夹〕位置在镗杆直径为1/2处这样处理,可增大镗杆的直径,从而提高镗刀的刚性。

3号刀内切槽刀、4号刀内螺纹刀、5号刀外切槽刀、6号刀外螺纹刀,方案一样。

2、对刀点、换刀点的位置。

毕业设计方案典型轴类零件的加工工艺及编程

毕业设计方案典型轴类零件的加工工艺及编程

阜阳职业技术学院毕业论文题目姓名所在学院专业班级学号指导教师日期年月日摘要随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈,机械产品的更新速度越来越快,数控加工技术作为先进生产力的代表,在机械及相关行业领域发挥着重要的作用,机械制造的竞争,其实质是数控技术的竞争。

本次设计就是进行典型轴类零件的数控加工工艺与编程,侧重于该零件的工艺分析、加工路线的确定及加工程序的编制。

并绘制零件图、加工路线图。

用G代码编制该零件的数控加工程序,并附以编程尺寸的计算方法,其中零件工艺规程的分析是此次论文的重点和难点。

关键词:数控加工;工艺过程;加工工序;加工路线目录第1章概述 (1)1.1 典型轴类零件的加工工艺 (1)1.2 数控车床概述 (3)1.3 镗孔工艺 (3)1.4 螺纹加工工艺 (4)1.5 分析加工对象 (5)第2章工艺过程卡/加工工序卡 (6)2.1 数控加工工艺内容的选择 (6)2.2 工艺过程 (7)2.3 加工工序的划分 (8)2.4 编制工艺过程卡 (9)2.5 切削用量的确定 (9)2.6 编制加工工序卡 (1)第3章加工路线图 (1)3.1 刀具加工进给路线的确定 (1)3.2 绘制刀具加工路线图 (1)第4章数控刀具表/数控编程基础 (1)4.1 本零件加工所用刀具 (1)4.2 编程基础 (1)毕业总结 (2)致谢 (2)参考文献……………………………………………………………………………2附录一 (25)附录二 (27)第1章概述1.1 典型轴类零件的加工工艺:1.1.1 轴类零件的功用、结构特点轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。

它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件,以传递扭矩。

按结构形式不同,轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。

它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。

轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。

数控加工工艺大作业典型轴类零件的数控加工工艺设计.doc

数控加工工艺大作业典型轴类零件的数控加工工艺设计.doc

目录1.零件图工艺分析2设备选择3确定零件的定位基准和装夹方式4确定加工顺序及进给路线5刀具的选择6确定切削用量7填写数控加工工艺文件轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图1.零件图工艺分析零件车削工艺分析如图1-1所示,零件材料处理为:45钢,下面对该零件进行数控车削工艺分析。

零件如图:图1-1 零件图1.1数控加工工艺基本特点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:①数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂,加工的精度高,加工的表面质量高,加工的内容较丰富。

②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内容,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。

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,如图1-1我要对该零件进行精度分析,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、圆弧等表面组成。

可控制球面形状精度、30°的锥度等要求。

经上面的分析,我可以采用以下工艺措施:(1)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,零件的左端是最大直径圆柱ф85mm,中段的圆柱ф80mm。

右端是螺纹,应先装夹毛坯加工出左端圆弧及圆柱ф85mm、ф80mm调头装夹ф80mm的圆柱加工右端螺纹、圆柱及锥面,毛坯选ф85×350mm。

1.2设备选择根据该零件的外形是轴类零件,只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。

我选择在本校的数控机床HNC-CK6140加工该零件。

1.3确定零件的定位基准和装夹方式1.3.1粗基准选择原则(1)为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求,应选不加工表面作粗基准。

(2)合理分配各加工表面的余量,应选择毛坯外圆作粗基准。

数控轴类零件加工工艺设计1

数控轴类零件加工工艺设计1

数控轴类零件加工工艺设计摘要在各类数控切削机床中,数控车床是应用最广泛的一类,约占机床总数的50%。

按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同,车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床以及仿形车床等,其中大部分为卧式车床。

数控车削加工是现代制造技术的典型代表,在制造业的各个领域如航天、汽车、模具、精密机械、家用电器等各个行业有着日益广泛的应用,已成为这些行业不可或缺的加工手段。

车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。

车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。

车削是最基本、最常见的切削加工方法,在生产中占有十分重要的地位。

车削适于加工回转表面,大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工,如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等,所用刀具主要是车刀。

为了使数控机床上加工出合格的零件,首先需根据零件图纸的精度和计算要求等,分析确定零件的工艺过程、工艺参数等内容,用规定的数控编程代码和格式编制出合适的数控加工程序。

编程必须注意具体的数控系统或机床,应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。

但从数控加工内容的本质上讲,各数控系统的各项指令都是应实际加工工艺要求而设定的。

关键词工艺装夹刀具进给路线前言这次毕业设计,我的设计题目是:数控轴类零件加工工艺设计。

本次毕业设计是为了让我们更清楚的理解怎样确定零件的加工方案,为我们即将走上工作岗位的毕业生打下基础,最终,使我们能够利用数控机床加工出符合图纸要求的零件。

数控技术的广泛应用给传统制造业生产方式,产品结构带来了深刻的变化。

同时也给传统的机械,机电专业的人才带来了新的机遇和挑战。

随着我国综合国力的快速发展和加入了世贸组织,我国经济全面与国际接轨,并逐步成为全球制造中心,我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。

数控技术是制造业实现自动化,集成化的基础。

是提高产品质量,提高劳动生产率不可或缺的物资手段。

这次毕业设计使我们毕业生更深入的了解了数控车床加工技术,为我们将来走上工作岗位打下了坚实的基础。

轴类零件的数控加工工艺规程设计

轴类零件的数控加工工艺规程设计

题目: 轴类零件的数控加工工艺规程设计系别: 机械工程系专业班级: 数控0714班学生姓名: 秦文学号: 23指导教师: 熊文学肖延量日期:2020年0 6月 15 日目录一、设计任务书 (2)二、零件工艺进程的分析与计算 (3)二、毛坯的选择 (5)三、定位基准的选择 (5)四、热处置选择 (6)五、加工方案 (6)六、初步拟定工艺线路 (6)七、设备、刀具.量具和辅助量工具选择 (7)八、各工序的加工尺寸工序尺寸及公差 (7)九、切削用量的选择 (9)十、刀具的几何角度(车刀) (10)十二、填写工艺规程 (10)十一、查验内容及方式 (10)十二、附录及总结 (13)一.设计任务书如图所示的轴类零件简图,该轴的材料为45号钢,淬火,淬火硬度为HRC58—63。

在单件中批量生产条件下制定该轴的加工工艺规程。

图:轴类零件二.零分析研究产品的装配图和零件图分析研究产品的装配图和零件图1、审查图纸的完整性和正确性审查零件的尺寸和技术要求正确、合理。

二、分析零件的技术要求1)、尺寸精度的分析:轴类零件的支承轴颈一样与轴承配合,是轴类零件的要紧表面,通常对其尺寸精度较高为IT7~IT8,齿轮尺寸精度要较低为IT7~IT9.键槽与键相配合,要求精度较低为IT7~IT9,螺纹中径精度为IT6~IT8.2)、位置精度分析轴的位置精度要紧有轴颈之间的同轴度(φ16的轴颈的同轴度为φ,φ40齿轮的同轴度为φ, φ40齿轮的端面圆跳动为.)3)、表面粗糙度的分析φ16的轴颈表面粗糙度Ra=,φ40的齿面Ra=,键槽侧面表面粗糙度Ra=,键槽地面表面粗糙度Ra=,φ14的轴颈表面粗糙度Ra=.4)、性能分析功用:作主动轴,传递动力。

负载:齿轮、键槽负载大,轴颈扭矩较大,而且齿轮为周期性交变载荷(依照齿轮键槽的载荷选择锻件,而且在粗加工之前经退火、正火改善材料加工性能,在精加工之前的热处置,齿轮和键槽要经淬火,提高齿轮齿面、键槽侧面、螺纹面的硬度及耐磨性。

数控车轴类零件加工工艺设计

数控车轴类零件加工工艺设计

数控车轴类零件加工工艺设计江苏工贸技师学院引言数控技术是制造业实现自动化,柔性化,集成化生产的基础;数控技术的应用是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段;数控机床是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要标志。

数控车床操作技术是数控技术专业学生必须学习的内容,它可以让学生了解相关的先进技术,培养工作岗位的前瞻性。

在学习理论知识的同时掌握一定的实践操作能力,真正的把学生培养成为可以快速适应工作岗位的人才。

在数控机床上加工零件,与普通机床有所不同,不仅要考虑夹具、刀具、切削用量等常规工艺的选择,更要考虑对刀点、编程原点等设置,在保证质量的前提下,尽可能提高机床的加工效率。

要在数控机床上完成单个零件的车削,首先要进行工艺分析,确定工艺方案。

本文以轴类零件为例,并根据数控机床的特点,进行了零件图分析,工艺卡制作,加工内容确定,工艺分析,程序编写,仿真加工,最终形成了完整的工艺文件,并可以指导实际生产。

摘要数控即是用数字数据的装置,在运行过程中,不断地引入数字数据,从而对某一生产过程实现自动控制。

数控机床即是采用了数控技术的机床,或者说装备了数控系统的机床。

它是为了满足多品种,小批量的自动化生产,迫切需要一种灵活的,通用的,能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床的背景下诞生与发展起来的。

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的发展起着越来越重要的作用,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。

本课题贯穿了本专业所学到的理论知识与实践操作技术,并根据数控机床的特点,零件的特性,进行了工艺分析,夹具,刀具选择,程序编写。

有利于学生了解数控编程及操作的实践能力。

关键词:数控技术,加工内容,工艺分析,程序编写目录一、零件图分析;二、加工工艺卡制作;三、确定加工内容;四、工艺分析;五、程序编写;六、仿真加工;七、结束语;零件图(1—1)一、零件图分析1、分析零件图本零件是典型的轴类零件,本零件主要是外轮廓的加工。

毕业论文《典型轴类零件数控车床加工编程设计与工艺设计》

毕业论文《典型轴类零件数控车床加工编程设计与工艺设计》

典型轴类零件数控车床加工编程设计与工艺设计摘要数控车床是应用数控技术的车床,也就是装了数控系统的车床,是严格按照从外部输入加工程序来自动对被加工零件进行车削加工。

它是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高科技的产物数控技术是现代制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础,离开了数控技术,先进制造技术就成了无本之木。

数控技术的广泛使用给机械制造业生产方式、生产结构、管理方式带来深刻的变化,它的关联效益和辐射能力更是难以估计。

数控技术及数控装备已成为关系国家战略和体现国家综合国力水平的重要基础性产业,其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志,实现加工机床及生产过程数控化,已经成为当今制造业的发展方向。

本论文主要通过对典型轴类零件的加工工艺分析和加工编程设计,进一步了解与掌握数控原理的理解,零件的识图与合理加工工艺的设计,并且进一步加强对数控G代码编程的熟练应用。

关键词数控加工工艺编程 G代码The typical shaft parts CNC lathe programming design and process designAbstract CNC lathe application lathe CNC technology, lathe CNC system that is installed, in strict accordance with the input from the external processing program to automatically turning machining parts to be machined.It is a comprehensive application of computer, automatic control, automatic detection and precision machinery and other high-tech products CNC technology is the modern manufacturing automation, flexible foundation for integrated production, left the CNC technology, advanced manufacturing technology became a forest without trees. The extensive use of CNC technology to bring profound changes to the mode of production, machinery manufacturing, production structure, management style, and its associated benefits and the ability to radiate more difficult to estimate. NC and CNC equipment has become the country's strategy and reflects the country's comprehensive national strength level of basic industry, the level of core mark is a measure of the degree of modernization of a country's manufacturing industry, numerical control machine tools and production process has become manufacturing the development direction of the industry.This thesis through the typical shaft parts processing technology analysis and processing of programming designed to further understanding and mastery the CNC understanding of the principles, parts of the knowledge map and reasonable process design, and further strengthen the skilled application of CNC G-code programming.Keywords CNC machining process programming G code目录引言 (3)第一章数控技术 (4)1.1 国内外数控发展概况 (4)1.2数控技术发展趋势 (5)1.2.1性能发展方向 (5)1.2.2 功能发展方向 (7)第二章零件图纸设计与分析 (11)2.1 零件图纸设计 (11)2.2 机床的选择 (11)第三章零件的夹具与刀具设计 (13)3.1 数控机床夹具 (13)3.1.1机床夹具的组成 (13)3.1.2机床夹具的作用 (15)3.1.3 零件的夹具设计 (16)3.2 数控机床的刀具 (16)3.2.1 数控刀具的分类 (16)3.2.2 数控刀具的选用 (17)3.3.3 零件的刀具选用 (22)第四章零件的加工工艺 (23)4.1 数控车削的加工工艺内容 (23)4.2数控车削的加工工艺分析 (23)4.2.3 零件的工艺步骤 (26)第五章零件切削用量的选定 (27)5.1 切削用量的选择 (27)5.2 切削用量的内容 (27)第六章零件主要操作步骤及程序的编制 (29)6.1加工顺序及路线 (29)6.2机床的操作步骤: (29)6.3零件的安装及装夹方式 (29)夹具是机床的一种附加装置,工件的装夹与数控车床一般使用三爪自动定心卡盘装夹工件。

典型轴类零件加工工艺及程序设计

典型轴类零件加工工艺及程序设计

目录摘要 (4)第一章图样的工艺分析 (4)1.1 零件的结构分析 (4)1.2零件的材料分析 (5)1.3零件的精度及表面粗糙度分析 (5)第二章加工设备及相应工艺设备的选用 (6)2.1加工设备的选择 (6)2.2加工刀具的选择 (6)2.3夹具的选择 (7)2.4量具的选择 (7)2.5毛坯的选择 (8)第三章工艺规程的设计 (9)3.1定位基准的选择 (9)3.2表面加工方法的选择 (9)3.3加工阶段的划分 (10)3.4工序顺序的安排 (10)3.5加工工艺路线的合理选择 (11)3.6热处理工序的安排 (12)第四章切削用量的确定 (13)4.1 切削深度的选择 (13)4.2 进给量的选择 (13)4.3 切削速度的选择 (14)第五章工艺文件的填写 (15)5.1数控加工刀具卡片 (15)5.2数控加工工艺卡片 (16)5.3数控加工工序卡 (17)第六章编程尺寸的确定及数值计算 (24)6.1车螺纹时主轴转速的确定 (24)6.2编程坐标点数值的确定 (25)第七章编制加工程序单 (26)7.1 数控加工程序单 (26)第八章设计心得与体会 (32)参考文献 (34)摘要本小主轴加工工艺设计是参考《机械加工工艺》、《数控加工工艺》、《机械加工技术》等编写的。

对球头螺杆的工艺及加工进行了分析。

通过对一个中等复杂轴类零件的机械加工工艺规程的设计,对理论知识进行一次综合性,使用性,和实践性较强的应用。

小主轴是纺织机械中主要的传动件,属于易损件,需要大批量加工,所以对于这个论题需要我试图找到一些既合适又能较高效率完成加工的方法,这正是我这次毕业设计力图解决的方法,由于自身专业水平的有限和自己阅历的不足,设计中难免有很多不足之处,还希望各位老师和同学指正之。

这样的论题就要求我们在熟练掌握已学只是的基础上,更要有一种运用所学知识的应用能力,并且还包括在自己知识面不及的地方,要求要有一种搜集筛选有效信息的能力,而且同样,要求运用到整个设计的过程中。

数控轴类零件加工工艺设计

数控轴类零件加工工艺设计

数控轴类零件加工工艺设计张栋【摘要】As the numerical control technology is increasingly mature,its applications are constantly expanding.This paper makes the numerical control shaft parts as the research object,analyzes the process program,the determination of tooling, the selection of cutting tool and cutting parameter.Through the analysis,the design on CNC machining technology of axial parts has feasibility,can completely meet the precision efficiency and process requirements.%随着数控技术的日益成熟,数控技术的应用领域也在不断的扩大。

本文以数控轴类零件为研究对象,对其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。

通过分析可知,该数控轴类零件的加工工艺整体设计具有可行性,能够完全满足精度、效率和工序要求。

【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2015(000)014【总页数】3页(P14-16)【关键词】数控技术;轴类零件;工艺设计【作者】张栋【作者单位】黑龙江农业工程职业学院,黑龙江,150088【正文语种】中文【中图分类】TH162+.11.1 轴类零件的功用、结构特点轴类零件是比较常见的机械零件,在整个机械行业制品中所占的比例很大,应用很广泛。

按机构形式不同,轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴等。

轴类零件在机械中承担着于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件,以传递扭矩的作用。

典型轴类零件数控加工工艺

典型轴类零件数控加工工艺

典型轴类零件数控加工工艺设计*名:***职业:数控车工身份证号:3723717鉴定等级:技师单位:济南铁路高级技工学校二〇一一年十二月在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量,单件与小批量生产的零件(批量在10~100件)约占机械加工总量的80%以上。

尤其是在造船、航天、航空、机床、重型机械以及国防工业更是如此。

为了满足多品种,小批量的自动化生产,迫切需要一种灵活的,通用的,能够适用产品频繁变化的柔性自动化机床。

数控机床就是在这样的背景下诞生与发展起来的。

它为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化的加工手段。

根据国家标准GB/T8129-1997,对机床数字控制的定义:用数字控制的装置(简称数控装置),在运行过程中,不断地引入数字数据,从而对某一生产过程实现自动控制,叫数字控制,简称数控。

用计算机控制加工功能,称计算机数控(computerized numerical ,缩写CNC)。

数控机床即使采用了数控技术的机床,或者说装备了数控系统的机床。

从应用来说,数控机床就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、松加工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等)和步骤,以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示,通过控制介质将数字信息送入专用的或通用的计算机,计算机对输入的信息进行处理与运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,是机床自动加工出所需要的零件。

一.前言 (2)二.摘要 (4)三.零件图工艺分析 (4)四.数控加工工艺基本特点 (6)五.设备选择 (6)六.确定零件的定位基准和装夹方式 (7)七.加工方法的选择和加工方案的确定 (9)八.确定加工顺序及进给路线 (10)九.刀具的选择 (10)十.切削用量的选择 (11)十一. 编程误差及其控制 (15)十二.程序编制及模拟运行、零件加工、精度自检 (15)结束语 (19)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。

典型轴类零件的加工工艺及编程

典型轴类零件的加工工艺及编程

典型轴类零件的加工工艺及编程摘要随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈,机械产品的更新速度越来越快,数控加工技术作为先进生产力的代表,在机械及相关行业领域发挥着重要的作用,机械制造的竞争,其实质是数控技术的竞争。

本次设计就是进行典型轴类零件的数控加工工艺与编程,侧重于该零件的工艺分析、加工路线的确定及加工程序的编制。

并绘制零件图、加工路线图。

用G代码编制该零件的数控加工程序,并附以编程尺寸的计算方法,其中零件工艺规程的分析是此次论文的重点和难点。

关键词:数控加工;工艺过程;加工工序;加工路线To: with the rapid development of science and technology and economic competition becomes more intense, mechanical product update speed faster and faster, CNC machining technology as a representative of advanced productive forces, in the machinery and related industry sector plays an important role, machinery manufacturing competitive, essentially CNC technology competition. This design is for typical shaft parts of CNC machining technology and programming, focuses on the part of the process of analysis, processing route and processing program. And draws a roadmap for parts, processing. G code index this part of NC program, and report to the programming of the calculation method, where the part process analysis is the focus of this paper and difficulty.Key words: NC machining; process; process; processing route目录第1章概述 (1)1.1 典型轴类零件的加工工艺 (1)1.2 数控车床概述 (3)1.3 镗孔工艺 (3)1.4 螺纹加工工艺 (4)1.5 分析加工对象 (5)第2章工艺过程卡/加工工序卡 (6)2.1 数控加工工艺内容的选择 (6)2.2 工艺过程 (7)2.3 加工工序的划分 (8)2.4 编制工艺过程卡 (9)2.5 切削用量的确定 (9)2.6 编制加工工序卡 (11)第3章加工路线图 (16)3.1 刀具加工进给路线的确定 (16)3.2 绘制刀具加工路线图 (16)第4章数控刀具表/数控编程基础 (17)4.1 本零件加工所用刀具 (17)4.2 编程基础 (17)毕业总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录一 (25)附录二 (27)第1章概述1.1 典型轴类零件的加工工艺:1.1.1 轴类零件的功用、结构特点轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。

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典型轴类零件的数控加工工艺设计(doc 29页)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。

本次设计就是进行数控加工工艺设计典型轴类零件,主要侧重于该零件的数控加工工艺和编程,包括完成该零件的工艺规程,主要工序工装设计,并绘制零件图、夹具图等。

通过本次毕业设计,对典型轴类零件的设计又有了深的认识。

从而达到了巩固、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。

关键词:数控技术典型轴类零件加工工艺毕业设计1.引言数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体,是现代先进制造技术的基础和核心。

数控车床己经成为现代企业的必需品。

随着数控技术的不断成熟和发展及市场日益繁荣,其竞争也越来越激烈,人们对数控车床选择也有了更加广阔的范围,对数控机床技术的掌握也越来越高。

随着社会经济的快速发展,人们对生活用品的要求也越来越高,企业对生产效率也有相应的提高。

数控机床的出现实现了广大人们的这一愿望。

数控车削加工工艺是实现产品设计、保证产品的质量、保证零件的精度,节约能源、降低消耗的重要手段。

是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、安全生产、技术检测和健全劳动组织的重要依据。

也是企业对高品质、高品种、高水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。

这不但满足了广大消费者的目的,即实现了产品多样化、产品高质量、更新速度快的要求,同时推动了企业的快速发展,提高了企业的生产效率。

数控工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件,它将直接影响企业产品质量、效益、竞争能力。

本文通过对典型轴类零件数控加工工艺的分析,对零件进行编程加工,给出了对于典型零件数控加工工艺分析的方法,对于提高制造质量、实际生产具有一定的意义。

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。

本人以严谨务实的认真态度进行了此次设计,但由于知识水平与实际经验有限。

在设计中会出现一些错误、缺点和疏漏,诚请各位评审老师提出批评和指正。

2.零件分析2.1毛坯的选择本节主要对零件毛坯生产类型和如何选择毛坯的种类,跟零件图的尺寸确定毛坯尺寸。

在制订机械加工工艺规程时,正确选择合适的毛坯,对零件的加工质量、材料消耗和加工工时都有很大的影响。

显然毛坯的尺寸和形状越接近成品零件,机械加工的劳动量就越少,但是毛坯的制造成本就越高,所以应根据生产纲领,综合考虑毛坯制造和机械加工的费用来确定毛坯,以求得最好的经济效益。

同时在选择时也应考虑一些因素:(1)零件的材料及机械性能要求(2) 零件的结构形状与外形尺寸(3) 生产纲领的大小(4) 现有生产条件(5) 充分利用新工艺、新材料正确选择毛坯制造的方式,可以使整个工艺过程更加经济合理,故应慎重对待。

在通常情况下,主要应以生产类型来确定。

例如,毛坯种类有:Ф70mm*132mm、Ф65mm*220mm的45钢等。

2.2 机床的选择根据本次设计零件尺寸的大小,精度要求和学校提供的机床等一系列条件,我选择华中世纪星HNC——21T系统数控车床。

数控车床又称数字控制机床,简称NC。

数控机床主要由输入输出装置、计算机数控装置(简称CNC单元)、伺服系统、可编程序控制器(PLC)、位置反馈系统和机床本体等组成。

它可以按事先编制的加工程序对工件进行加工。

数控机床集精密机械、电子技术、信息技术(包括传感检测)、计算机及软件技术和自动控制等技术于一体,具有高效率、高精度、高自动化、和高柔性的特点,是当代制造业的主流装备。

对一个制造企业来说,提高生产能力往往从生产管理、制造工艺、生产设备等方面入手进行技术改造,而这几部分内容又是互为影响和制约的。

在技术改造中对生产设备、数控机床的更新、维修、采购等的选择上必须考虑到要在什么样环境下使用、如何管理、怎样能达到最好的经济效果等问题。

选择制造设备是要为制造某一些产品服务的,选择的设备可能用于产品零件的一部分工序加工、也可能用于全部工序加工。

制造水平的高低首先取决于工艺过程的设计,它将决定用什么方法和手段来加工,从而也决定了对使用设备的基本要求,这也是对生产进行技术组织和管理的依据。

设备选择的基本要求确定后还要根据市场上能提供什么样技术水平的装备来选择,针对大部分中小批量生产的制造企业,选择数控机床来替代旧机床或增强生产能力已是发展趋势。

在选择加工机床的同时,首先要保证加工零件的技术要求,能够加工出合格的零件。

其次是要有利于提高生产效率,降低生产成本。

选择加工机床一般要考虑到机床的结构、载重、功率、行程、和精度。

还应依据加工零件的材料状态、技术状态要求和工艺复杂程度而定。

选用适宜、经济的数控机床,还要综合考虑以下应素的影响。

(1)机床的类别、规格、性能。

(2)数控机床的主轴功率、扭矩、转速范围,刀具的配置情况。

(3)数控机床的定位精度和重复定位精度。

(4)零件的定位基准和装夹方式。

(5)机床坐标系和坐标轴的联动情况。

(6)控制系统的刀具参数设置,包括机床的对刀、刀具补偿等相关的功能。

数控机床的优点(1)对零件的适应性强,可加工复杂的零件表面;(2)加工精度高,加工质量稳定;(3)生产效率高;(4)良好的经济效益;(5)自动化程度高。

数控机床的缺点(1)价格较高,设备首次投资大;(2)对操作、维修人员的技术要求较高;(3)加工复杂形状的零件时,手工编程的工作量大。

数控机床的应用范围(1)多品种小批量零件;(2)形状结构复杂的零件;(3)需要频繁改型的零件;(4)价格昂贵、不允许报废的零件;(5)批量较大精度要求高的零件。

3.零件图加工艺分析3.1零件的工艺分析3.1.1 毛坯设计选材的一般原则首先是在满足使用性能的前提下,再考虑工艺性能和经济性。

使用性能原则是指所选的材料制成零件后在正常情况下所应具备的性能要求,它是能保证零件的设计能实现,安全耐用的必要条件,是选材的最主要的原则。

使用性能是指材料在使用条件下所变现出来的性能,它包括物理性能(如密度、磁性、导电性等)、化学性能(如耐腐蚀性、热稳定性等)、力学性能(如强度、塑性、韧性等);工艺性能是指材料在制造工艺过程中适应加工的性能,随制造工艺不同可分为铸造性、可锻性、焊接性及切削加工性等。

它直接影响零件加工后的工件质量,是选材和制定零件加工工艺路线时必须考虑的因素之一。

根据零件图规定的材料及机械性能选择毛坯,我选择的材料为45钢,45钢为最常用中碳调制钢,综合力学性能良好且价格低廉,淬透低,水淬时易生裂纹。

小型件宜采用调制处理,大型件宜采用正火处理,根据其力学性能要求较低选圆柱型材料,根据零件的工作条件、材料、结构特点三者综合考虑,对毛坯应增加一些热处理提高强度和硬度。

通过零件图可知加工的零件为轴类零件。

通过所学知识可知轴类零件的材料一般选择碳素钢、合金钢或铸铁。

根据零件的分析选择45钢。

毛坯尺寸和形状的选择要从机械加工和毛坯制造两方面考虑,毛坯的尺寸越接近成品零件,材料消耗就越少,机械加工的劳动量也就越少,因此会提高机械加工效率,降低成本,但要充分考虑毛坯的制造费用。

该零件毛坯是45钢对其尺寸要求是Ф65*220mm。

3.1.2 零件的热处理技术零件的材料是机械加工行业的重要物质基础,总舵的材料之所以获得广泛应用,是应为它们具备许多优秀性能。

通过适当的热处理,可以充分发挥钢材的潜力,显著提高钢的力学性能,延长零件的使用寿命;还可以消除铸、锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷,为后续工序做好准备。

45钢为最常用的中碳调质钢,综合性能良好,淬透性的,水淬时易生裂纹。

小件宜采用调质处理,大件宜采用正火处理。

零件的加工都是按一定的工艺路线进行的。

在生产过程中,由于零件选用的毛坯和工艺过程不同,热处理工序会有所增减。

因此,工序位置的安排必须根据具体情况灵活运用。

根据热处理的目的和工序位置不同,可将其分为预先热处理和最终热处理两大类。

预先热处理包括退火、正火等。

其工序位置一般安排在毛坯生产之后,切削加工之前;或粗加工之后,精加工之前。

正火和退火的作用是消除热加工毛坯的内应力、细化晶粒、调整组织、改善切削加工性,为后面的热处理工序做好组织准备。

最终热处理包括各种淬火+回火、表面热处理及化学热处理。

零件经这类热处理后硬度较高,除可以磨削加工外,一般不适宜其他切削加工,故其工序位置一般安排在半精加工之后,精加工之前。

目的是为了获得良好的综合力学性能,为以后的表面淬火异变形的精密零件的整体淬火做好准备。

3.1.3 定位基准的选择原则工件在夹具中的定位基准选择上遵循基准统一原则,是同一工件进行不同内容的多道工序中,前后工序尽可能采用同一定位基准系统,即各个加工工序间的定位基准尽量统一。

前后工序尽可能采用同一基准可以减少不同定位基准表面较高精度加工的制造工作量。

从保证工件的加工精度的角度而言,不同工序采用统一的定位基准可以避免产生基准转换误差。

加工时是工件的定位基准与本工序的工艺基准尽量重合。

若不能保证定位基准与工序基准重合,会把二者之间的尺寸误差及相应的行位误差带到本工序的定位中来,造成本工序定位误差的不必要扩大。

3.1.4 粗、精基准的选择原则当工件只是毛坯的时候,进行第一道工序加工,这种定位为粗基准定位。

选择粗基准时,主要考虑两个问题:一是保证加工面都能分配到合理的加工余量;二是保证加工面与非加工面之间的相互位置精度的要求,同时还要为后续工序提供可靠的精准度。

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)保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则粗基准的选择原则(1)选择非加工面为基准(2)合理分配加工余量(3)粗基准应避免重复使用(4)选择毛坯上精度较好的表面作粗基准3.1.5 工件的装夹工件的安装需要遵循一些基本的原则,在数控机床机床上,工件安装的原则与普通机床相同,也要合理地选择定为基准和夹紧方案。

为了提高数控机床的效率,在确定定位基准和夹紧方案的同时应该注意一下两点:(1)力求设计基准、工艺基准与编程计算的基准统一;(2)尽量减少装夹次数,尽可能在一次定位夹紧后就能加工出所有的内容;此次加工采用的是华中世纪星HNC21—T系统数控车床,采用的夹具是三爪卡盘,并且在一次装夹的情况下能加工出所有的内容。

数控加工特点对夹具提出了两个要求:一是保证夹具的坐标方向与机床等的坐标方向相对固定;二是要能协调零件与机床坐标系的尺寸关系。

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