典型零件数控加工工艺要求
轴类、齿轮、箱体类典型零件的技术要求
轴类、齿轮、箱体类典型零件的技术要求第一篇:轴类、齿轮、箱体类典型零件的技术要求(一)轴类1、轴类零件的功用、结构特点及技术要求轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
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。
根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。
轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。
轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:(1)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。
装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。
(2)几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。
对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。
(3)相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。
通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。
普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.001~ 0.005mm。
(4)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。
2、轴类零件的毛坯和材料(1)轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用棒料、锻件等毛坯形式。
对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改善机械性能。
第三讲典型轴类零件数控车削加工工艺及编程
B
准确定位
B
英制O米制OB:基本功能 0:选购功能 数控车设定—— A功能
2. 进给功能(F功能)
F 功能指令用于在程序中控制切削进给量,有两种指令模式: (1)每转进给模式(G99)
编程格式: G99 F ___; F后面的数字表示主轴每转一转刀具的进给量。 单位:mm/r。
说明:模态指令,一经指定直到被G98取代,一直有效。 系统默认状态,车床上一般常用此种进给量指令方式。
A’ 65,2
B’ 10.01,2
C‘ 18.01,-2
D’ 18.01,-20
E‘ 24,-25
F’ 28,-25 G‘ 48.016,-35 H’ 48.016,-51 I‘ 58.023,-51 J‘ 58.023,-58 K’ 62,-58
符号
含义
编程原点
零件外轮廓走刀路线
工序号 程序段号
工步号 加工内容
粗车左端外轮廓,X轴留0.4、 Z轴留0.1精加工余量
精加工左端面外轮廓,各加工 表面符图示要求
审核
产品名称或代号
零件名称
材料 零件图号
XXX
夹具名称
三爪卡盘
刀具号
刀具规格/ (mm)
主轴转速/ (r/min)
T01
25×25
粗600 精1000
螺纹轴
45钢
XXX
使用设备
车间
CK6132
数控车
进给速度/ 背吃刀量/ 备注 (mm/r) (mm)
恒转速控制 编程格式: S ~
S后面的数字表示主轴转速,单位: r/min。
注意:
在具有恒线速功能的机床上, S 功能指令可限制主轴最高转速
(1)主轴最高转速限制(G50)
典型轴类零件数控加工工艺分析
典型轴类零件数控加工工艺分析摘要: 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控技术的应用给传统制造业带来了革命性的变化,因为效率、质量是先进制造业的主体。
高速、高精加工技术可极大地提升效率,提高产品的品质,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,制定合理的加工方案,选择合适的道具,确定科学的切削用量,对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些分析处理。
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。
关键词: 工艺分析;加工方案;加工路线;控制尺寸一、零件加工工艺分析图1-1 典型轴类零件图1、零件技术要求(1)锐角倒钝;(2)未注形位公差应符合GB1184-80的要求;(3)未注长度尺寸运供需偏差±0.2mm;(4)不准使用锉刀、纱布进行修磨工件表面。
该零件由圆柱、圆弧、圆锥、槽、螺纹、内孔等表面组成。
选用毛培为45#钢,Φ50×130m m,无热处理和硬度要求。
2、确定加工方法加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。
由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多,因而在实际选择时,要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差要求等全面考虑。
考虑加工的效率和加工的经济性,最理想的加工方式为车削,采用数控车床。
3、分析图样尺寸考虑到采用数控车床,在图样中有几个点的坐标值要加以确定如图1-2所示:需要确定的坐标有a点、b点、c点。
在确定三点坐标之前,先确定工件坐标系。
暂时以工件的右端面回转中心为工件坐标系的坐标原点O。
A点的计算 z值-13,x值23(半径值)B点的计算 z值(13+L1),x值13L1值的计算:462 -132 = L1 2 L1=18.973B点z值=(13+L1)=13+18.9763=31.973B点坐标Z-31.973 , X13C点的计算Z值-42, X值(23-L2)L2值的计算:cos10。
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。
加工中心上加工零件的工艺和要求
加工中心加工内容的选择
• 选定适合加工中心加工的零件之后,需要进一步选择确定适合加工中 心加工的零件表面。通常选择下列表面: • ①尺寸精度要求较高的表面。 • ②相互位置精度要求较高的表面。 • ③丌便于普通机床加工的复杂曲线、曲面。 • ④能够集中加工的表面。
加工零件的结构工艺性分析
• 从机械加工的角度考虑,在加工中心上加工的零件,其结构工艺性应 具备以下几点要求 : • ①零件的切削加工量要小,以便减少加工中心的切削加工时间,降 低零件的加工成本。 • ②零件上光孔和螺纹的尺寸规格尽可能少,减少加工时钻头、铰刀 及丝锥等刀具的数量,以防刀库容量丌够。 • ③零件尺寸规格尽量标准化,以便采用标准刀具。 • ④零件加工表面应具有加工的方便性和可能性。 • ⑤零件结构应具有足够的刚性,以减少夹紧变形和切削变形。
在加工中心上加工零件的工艺和要求
立式加工中心
• 加工范围广泛,可完成铣、镗、钻、绞、攻丝等加工、若选用数控转 台,可扩大为四轴控制实现多轴加工、大件采用稠筋封闭式框架结构、 刚性高、抗震性好、五大件由进口五面体加工中心加工,切削应力小, 热变形少 、大部分配套件(包括电器元件)采用进口或合资品牌,整 机可靠性高
加工路线的确定
• 加工中心上刀具的进给路线包括孔加工进给路线和铣削加工进给路线。 • 孔加工时,一般是先将刀具在xy平面内快速定位到孔中心线的位置上, 然后再沿z向(轴向)运动进行加工。
由于5. 6孔不1.2.3.4孔在Y向的定位方向相反,y向反向 间隙会使误差增加,从而影响5.6孔不其它孔的位置精度。按 图c所示路线,可避克反向间隙的引入。
• 五轴联动加工中心立式系列具有X﹑Y﹑Z三个直线运动的数控坐标轴 和二个旋转运动的数控坐标轴, 可实现五轴联动。各坐标轴可自动定 位,工件在一次装夹后,可自动完成铣﹑钻﹑镗﹑铰和攻丝等多种工序 的加工。适用于蜗轮、叶片、复杂模具和空间凸轮等具有复杂曲面的 零件加工,已在军工、航空、航天、发电和造船等机械加工行业中获 得了广泛应用。
[精选]典型零件加工工艺
[精选]典型零件加工工艺(一)数控车削加工典型零件工艺分析实例1.编写如图所示零件的加工工艺。
(1)零件图分析如图所示零件,由圆弧面、外圆锥面、球面构成。
其中Φ50外圆柱面直径处不加工,而Φ40外圆柱面直径处加工精度较高。
零件材料:45钢毛坯尺寸:Φ50×110(2)零件的装夹及夹具的选择采用机床三爪自动定心卡盘,零件伸出三爪卡盘外75mm左右,以外圆定位并夹紧。
(3)加工方案及加工顺序的确定以零件右端面和中心轴作为坐标原点建立工件坐标系。
根据零件尺寸精度及技术要求,零件从右向左加工,将粗、精加工分开来考虑。
加工工艺顺序为:车削右端面→复合型车削固定循环粗、精加工右端需要加工的所有轮廓(粗车Φ44、Φ40.5、Φ34.5、Φ28.5、Φ22.5、Φ16.5外圆柱面→粗车圆弧面R14.25→精车外圆柱面Φ40.5→粗车外圆锥面→粗车外圆弧面R4.75→精车圆弧面R14→精车外圆锥面→精车外圆柱面Φ40→精车外圆弧面R5)。
(4)选择刀具选择1号刀具为90°硬质合金机夹偏刀,用于粗、精车削加工。
(5)切削用量选择粗车主轴转速n=630r/min,精车主轴转速V=110m/min,进给速度粗车为f=0.2mm/r,精车为f=0.07mm/r。
2.编写如图1-26所示的轴承套的加工工艺(1)零件图分析零件表面由内圆锥面,顺圆弧,逆圆弧和外螺纹等组成。
有多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求(如果加工质量要求较高的表面不多可列出)。
零件材料:45号钢毛坯尺寸:φ80×112(2)零件的装夹及夹具的选择内孔加工时,以外圆定位,用三爪自动定心卡盘夹紧,需掉头装夹;加工外轮廓时,以圆锥心轴定位,用三爪卡盘夹持心轴左端,右端利用中心孔顶紧。
(3)加工方案及加工顺序的确定以零件右端面中心作为坐标原点建立工件坐标系。
根据零件尺寸精度及技术要求,确定先内后外,先粗后精的原则。
典型薄壁零件数控铣削加工工艺
典型薄壁零件数控铣削加工工艺典型薄壁零件指的是壁厚比较薄的机械零部件,其加工工艺要求高,因为薄壁零件具有易变形、易损坏等特点,所以数控铣削加工工艺尤为重要。
本文将介绍典型薄壁零件数控铣削加工的工艺流程、注意事项以及优化方案。
1. 零件设计和准备在进行数控铣削加工前,首先需要进行零件的设计和准备。
设计时需要根据零件的实际情况,合理确定加工工序、夹持方式和刀具选择。
在准备阶段,需要准备好数控铣床和相应的工具。
2. 夹持工件夹持工件是数控铣削加工的第一步,对于薄壁零件需要特别注意夹持方式。
通常采用夹具夹紧的方式,可以增加工件的稳固性,同时需要保证夹持力不会对薄壁零件造成变形。
3. 刀具选择和加工参数设定选择合适的刀具和加工参数对于数控铣削加工来说至关重要。
对于薄壁零件来说,需要选用合适的刀具和适当的进给速度、转速等加工参数,以减小切削力,降低对工件的影响。
4. 加工操作在进行数控铣削加工时,需要严格按照程序要求进行操作。
特别是在对薄壁零件进行加工时,需要小心谨慎,避免发生碰撞、振动等情况,以免对工件造成损坏。
5. 检测和修整加工完成后,需要对工件进行检测和修整。
特别是对于薄壁零件来说,需要注意检测工件的尺寸精度和表面质量,及时修整不合格的部分。
二、典型薄壁零件数控铣削加工的注意事项1. 选择合适的材料对于薄壁零件来说,材料的选择至关重要。
需要选择具有较好加工性能和机械性能的材料,以减小加工难度和提高工件的使用寿命。
4. 避免振动和冲击在进行数控铣削加工时,需要小心谨慎,避免对薄壁零件产生振动和冲击。
合理选择刀具和加工参数,以避免产生不必要的振动和冲击。
1. 刀具选用对于薄壁零件的数控铣削加工,需要选择具有良好刚性和稳定性的刀具,以减小切削力和振动。
同时应该根据工件的实际情况,选择不同的刀具类型以提高加工效率。
2. 加工参数优化在数控铣削加工时,需要根据薄壁零件的实际情况,合理选择进给速度、转速、切削深度等加工参数,以减小切削力,提高加工效率。
典型零件的数控铣削加工工艺讲解材料
确定零件在机床上的定位基准,以保 证加工精度和稳定性。通常选择零件 的重要表面或孔作为定位基准。
加工方法选择及切削用量确定
加工方法选择
根据零件的加工要求和机床性能,选择合适的加工方法,如铣削、钻孔、镗孔等。
切削用量确定
根据零件材料、刀具类型和机床性能等因素,确定合适的切削速度、进给量和切削深度等切削用量。
80%
Mastercam
具有强大的CAD/CAM功能,支 持2D、3D图形设计,提供多种 加工策略,适用于复杂零件的加 工。
100%
UG NX
集CAD/CAM/CAE于一体的高端 软件,具有灵活的建模、高效的 编程和精确的仿真功能。
80%
PowerMILL
专注于五轴加工、高速切削和多 轴机床编程,提供全面的加工策 略和刀具路径优化。
数控铣床的常见故障包括机械故障、电气故障、液压故障等,需要针对
不同故障类型采取相应的排查和处理措施。
02 03
故障排查方法
通过观察设备运行状态、听取异常声响、检查故障代码等方式,及时发 现并定位故障点。同时,利用专业检测仪器对设备进行详细检测,以便 更准确地找出故障原因。
处理技巧
根据故障原因,采取相应的处理措施,如更换损坏部件、调整设备参数、 清洗油路等。在处理过程中,要注意安全,避免对设备造成二次损坏。
箱体类零件
箱体类零件概述
箱体类零件是指具有复杂内腔和外形结 构的零件,如机床床身、汽车发动机缸 体等。
VS
加工特点
箱体类零件的加工需要综合考虑零件的刚 性、热变形等因素,选择合适的切削参数 和刀具。同时,还需要采用先进的加工技 术和工艺方法,如高速切削、复合加工等 ,以提高加工效率和质量。
典型薄壁零件数控铣削加工工艺
典型薄壁零件数控铣削加工工艺薄壁零件是指壁厚相对较薄的零件,通常包括薄壁壳体、薄壁盒体、薄壁结构等。
薄壁零件的加工工艺相对来说比较复杂,需要采用特殊的工艺和设备来保障加工质量。
下面我将介绍一种典型的薄壁零件数控铣削加工工艺。
1. 材料选择:首先要选择适合加工薄壁零件的材料,常见的有铝合金、不锈钢、钛合金等。
材料的选择要考虑到零件的性能要求和加工难度,一般来说,薄壁零件要求材料的刚度和强度较高。
2. 工件夹紧与定位:薄壁零件在加工过程中容易变形,因此在夹紧与定位时要采用合适的方法,以避免变形。
可以使用夹具来加固工件,同时通过调整夹具的力度和位置来控制工件的变形。
3. 刀具选择:薄壁零件的加工需要使用特殊的刀具,一般选用硬质合金切削刃,其刀具尺寸和刃数要根据零件的形状和尺寸来选择。
要保证刀具的锋利度和良好的自清洁性,以减少切削力和表面的热变形。
4. 加工参数:薄壁零件的加工参数要细心调整,以保证加工过程中的切削质量和表面光洁度。
一般来说,要注意控制切削速度、进给量和切削宽度等参数,以避免过大的切削力和热变形。
5. 加工策略:在数控铣削加工中,采用合适的加工策略对薄壁零件进行加工。
一般来说,可以采用小范围高速切削技术、切中法加工、螺旋进给等方法,以减少切削力和振动,提高加工质量。
6. 加工表面处理:薄壁零件的表面处理要根据零件的要求,可以采用研磨、抛光、喷涂等方法,以提高零件的外观质量和表面性能。
通过采用以上典型的薄壁零件数控铣削加工工艺,可以有效地保证薄壁零件的加工质量和加工效率。
还可以采用先进的数控铣床和CAD/CAM软件,实现对薄壁零件的精确加工和自动化加工,提高加工的精度和一致性。
薄壁零件的加工工艺具有很大的挑战性,需要不断的探索和改进,以满足工业发展的需求。
数控毕业设计典型零件数控加工工艺工装设计样本
一、毕业论文规定和内容(涉及原始数据、技术规定、工作规定)1.课题名称:典型零件数控加工工艺工装设计2.设计任务与规定:设计任务:依照所给零件图(轴类、铣削类各一种),生产大纲为中批或大批生产,进行数控加工工艺规程编制及工装设计。
设计规定1)选用恰当数控机床。
2)绘图采用Autocad,也可用Pro-E3)零件加工程序应符合ISO原则关于规定。
4)绘制机械装配图规定对的、合理、图面整洁、符合国家制图原则。
5)阐明书应简要扼要、计算精确、条理清晰、图文并茂并所有用计算机打印后装订成册。
3.设计内容(1)拟定生产类型,对零件进行工艺分析。
(2)选取毛坯种类及制造办法,绘制毛坯图(零件——毛坯图)。
(3)拟定零件数控机械加工工艺过程,选取各工序加工设备和工艺装备(刀具、夹具、量具、辅具等),拟定各工序切削用量及工序尺寸,计算工时定额。
(4)填写工艺文献:工艺过程卡片,工序卡片。
(5)进行数控编程(6)设计数控铣削工序专用夹具,绘制装配图和零件图。
(7)撰写设计阐明书。
二、毕业设计图纸内容及张数1、绘制零件图共7张(含数控加工零件)2、绘制数控加工零件(轴类、腔型类)毛坯图共2张3、机械加工工艺卡片1套4、工艺装备设计图纸1套5、设计阐明书1份三、毕业设计实物内容及规定1)零件工艺分析。
2)总体方案拟定及可行性论证。
3)轴类零件数控加工工艺规程编制。
4)进行轴类零件数控加工程序编制。
5)铣削类零件数控加工工艺规程编制。
6)进行铣削类零件加工程序编制。
7)编写设计阐明书。
摘要制造自动化技术是先进制造技术中得重要构成某些,其核心技术是数控技术。
数控技术是应用计算机.自动控制.自动检查及精密机器等高新技术得产物。
它得浮现及所带来得巨大效益,已经引起了世界各国技术与工业界普遍注重。
当前,随着国内数控机床用量得剧增,急需培养大批可以纯熟掌握当代数控机床编程.操作和维护得应用型高档技术人才。
科学技术和社会蓬勃发展,对机械加工产品得质量,品种和生产效率提出了越来越高得规定。
典型零件的数控加工工艺及编程研究
图2 数控机床加工工件过程
3 零件 技 术要 求 分析
零件技术 的要求主要针对尺寸的精度、形状的精度、位置的准确度 、表面粗糙度及处理等。这些要求
可以保 障零件的使用性能 。然而过 高地追求精准度和表面粗糙度也会导致工艺过程变得异常复杂 ,加工起
来 会变得 比较困难 ,成本也会提高。为了节约成本 ,在选择零件材料的时候 ,一般要求在满足零件功能 的
低 ,在条件允许的情况下可以选择数控加工 。 1 . 2 不适合选用数控加工的场合
( 1 ) 需要使用专业的工装协调 ,占机使用时间比较长的情况下不宜选择数据加工 。( 2 )  ̄ I - E 的部位分散 , 需要进行多次安装来进行设置 ,在这种情况下如果依旧采用数控加工反而会很麻 烦 ,效果也 自然不明显 。 ( 3 ) 获取数据十分 困难 , 且容易和检验依据产生矛盾的时候不宜使用数控加工 。 1 . 3 数控机床的结构及工作原理 数控机床 ,由程序 、输入及输出装置、C N C 单元 、伺服系统 、位置反馈 系统、机床本体零件组成。程 序的载体分为 :穿孔纸带 ,此种载体 已经过时 ,基本淘汰 ;盒式磁带 ,此种载体 已经过时 , 基本淘汰 ;软 盘 、磁带 、u 盘、通信等载体现在使用的比较多。输入及输 出装置 :对于穿孔纸袋载体我们配用 的一般是
光 电阅读机 ,盒式磁带配用的是录放机 , 软磁盘配用的是驱动卡 ,现代数控机床可以根据实际情况选择手 动方式 ( M D I 方式) 。C N C 单元 :C N C 单元是通过数控专职来进行精致软件和逻辑处理等各项指令 的伺服系 统 ,它主要是通过运 动部件 的变速、换 向、启停信号灯来进行运作 。准备功能 :C O O ,G 0 1 ,G 0 2 ,G O 3 。
数控车床车削典型零件工艺分析
数控车床车削典型零件工艺分析数控车床是一种利用数控技术进行自动化车削加工的机床,广泛应用于制造业的各个领域。
下面将以数控车床车削典型零件为例进行工艺分析。
以加工一台螺杆为例,工艺分析如下:1.零件材质选择:根据螺杆的使用要求,选择适当的材料,常见的有碳钢、不锈钢等。
2.设计图纸:根据产品需求,在CAD软件中绘制螺杆的设计图纸,包括尺寸、形状等。
3.工艺规程编制:根据零件的设计要求,编制螺杆的工艺规程,包括车削工序、工艺参数、刀具选择等。
4.刀具选择:根据工艺规程选择适合的刀具,考虑切削力、刀具寿命等因素。
5.数控编程:根据工艺规程,利用CAM软件编写数控程序,确定刀具路径、切削深度、进给速度等参数。
6.夹紧装夹:将材料切割到合适的长度后,将工件固定在数控车床的主轴上,使用合适的夹具夹紧。
7.车削加工:根据数控程序进行车削加工,包括外径车削、内径车削、螺纹加工等工序。
8.检测与修正:每一道工序完成后,需要进行质量检测,确保零件尺寸、表面粗糙度等符合要求。
若发现问题,及时进行修正。
9.表面处理:根据产品要求,对螺杆表面进行处理,如抛光、镀层等。
10.质量检验:经过表面处理后,对零件进行再次质量检验,确保各项指标符合要求。
11.包装运输:将加工好的螺杆进行包装和标识,便于运输和使用。
以上是加工一台螺杆的工艺流程,数控车床的精度高、重复性好,能够高效、精确地进行复杂零件的加工。
在实际应用中,根据不同的零部件要求,工艺流程可能会有所不同,但总的来说,工艺分析包括材料选择、工艺规程编制、刀具选择、数控编程、夹紧装夹、车削加工、检测与修正、表面处理、质量检验、包装运输等环节。
通过合理的工艺分析和流程设计,可以实现零件的高效、精确加工,提高生产效率和产品质量。
典型零件的加工工艺
图4-1
二、轴类零件的材料、毛坯和热处理
• 轴类零件的毛坯常用棒料和锻件。光滑轴、直径相差不大 的非重要阶梯轴宜选用棒料,一般比较重要的轴大都采用 锻件作为毛坯,只有某些大型的、结构复杂的轴采用铸件。 • 根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两 种。中小批生产多采用自由锻,大批大量生产时通常采用 模锻。 • 45钢是轴类零件的常用材料,它价格便宜,经过调质(或 正火)后,可得到较好的切削性能,而且能够获得较高的 强度和韧性,淬火后表面硬度可达45~52HRC。 • 40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零 件。这类钢经调质和淬火,具有较好的综合力学性能。
3.主轴的检验
• 主轴的最终检验要按一定顺序进 行,先检验各个外圆的尺寸精度、 素线平行度和圆度,再用外观比 较法检验各表面的粗糙度和表面 缺陷,最后再用专用检具检验各 表面之间的位置精度,这样可以 判明和排除不同性质误差之间对 测量精度的干扰。 • 检验前、后支承轴径对公共基准 的同轴度误差,通常采用如图4-6 所示的方法。 • C6150型车床主轴上其他各表面 相对于支承轴径位置精度的检验 常在图4-7所示的专用检具上进行。
6加工方法和加工设备的选择
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定位基准选择
(1)精基准的选择 精基准选择时应尽量符合“基准重合” 和“基准统一”原则,保证主要加工表面(主要轴径的支 承孔)的加工余量均匀,同时定位基面应形状简单、加工 方便,以保证定位质量和夹紧可靠。此外,精基准的选择 还与生产批量的大小有关。箱体零件典型的定位方案有两 种:
图4-11
(2)粗基准的选择 箱体零件加工面较多,粗基准选择时 主要考虑各加工面能否分配到合理的加工余量,以及加工 面与非加工面之间是否具有准确的相互位置关系。箱体零 件上一般有一个(或几个)主要的大孔,为了保证孔加工 的余量均匀,应以该毛坯孔作为粗基准。箱体零件上的不 加工面以内腔为主,它和加工面之间有一定的相互位置关 系。箱体中往往装有齿轮等传动件,它们与不加工的内壁 之间只有不大的间隙,如果加工出的轴承孔与内腔壁之间 的误差太大,就有可能使齿轮安装时与箱体壁相碰。从这 一要求出发,应选内壁为粗基准,但这将使夹具结构十分 复杂。考虑到铸造时内壁与主要孔都是由同一个泥芯浇铸 的,因此实际生产中常以孔为主要粗基准,限制4个自由 度,而辅之以内腔或其他毛坯孔为次要基准面,以实现完 全定位。
铣削零件的数控加工工艺及编程设计
毕业设计说明书题目典型铣削零件的数控加工工艺及编程专业班级学生姓名指导教师年月日此零件为一平面槽形零件,本文主要通过分析零件图纸,找出所需的数据,确定零件形状;然后确定加工的装夹方案,设计合理的夹具;接着就是根据分析图纸所得的数据,以及装夹的方法,编写加工工艺路线及设定铣削参数与铣削用量;最后就是根据前面的分析,编写加工程序,进行零件加工。
关键词:工艺路线切削用量数控编程1 零件图 (5)1.1 零件图的分析 (6)1.2 技术要求分析 (6)2 设备的选择 (6)3 工件的装夹 (7)3.1 毛坯的选择 (7)3.2 零件的装夹 (7)4 工艺路线 (7)4.1 表面加工方法的选择 (8)4.2 加工阶段的划分 (8)4.3 加工顺序的安排 (8)4.4 工序的集中和分散 (9)5 合理的选择刀具 (10)5.1 刀具的选择原则 (10)5.2 数控铣削刀具的选择 (10)6 切削用量的选择 (11)6.1 切削用量的具体参数 (12)6.2 切削用量的选取 (13)7 拟定数控加工工艺卡 (14)8 数控编程 (14)8.1 数控编程的分类 (14)8.2 加工程序清单 (14)9 走刀路线图 (21)设计总结 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)典型铣削零件的数控加工工艺及编程前言数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。
这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。
因此,世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,近年来取得了相当大的进步。
特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。
但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。
在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。
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。
典型轴类零件的数控车削工艺与加工实验报告
电子科技大学机电学院标准实验报告(实验)课程名称典型轴类零件的数控车削工艺与加工学生姓名:学号:指导老师:日期:电子科技大学教务处制表电子科技大学实验报告学生姓名:学号:指导教师:实验地点:工程训练中心114 实验时间:一、实验室名称:工程训练中心二、实验项目名称:典型轴类零件的数控车削工艺与加工实验学时:32三、实验原理:在软件中进行设计绘图,运用G代码,将工艺文件编制成数控加工程序,输入数控车床,加工出零件。
四、实验目的:1.了解典型零件的特点、生产过程与应用;2.学习工程制造工艺,学习工程手册的使用,掌握典型零件的毛坯制造、热处理、机加工方法;3.将传统加工与现代制造技术有机结合,合理制定数控加工工艺,正确使用数控设备及刀夹量具;4.培养和提高综合分析轴类零件的问题和解决问题的能力,以及培养科学的研究和创造能力。
五、实验内容1.轴类零件的功用、结构特点及技术要求;2.轴类零件的毛坯和材料及热处理;3.运用Mastercam9.0进行轴的设计以及程序的生成;4.轴类零件的安装方式;5.数控车削工艺;6.编制数控车削程序加工出所设计的零件;7.数控车床的操作。
六、实验器材(设备、元器件):计算机、数控车床、90°外圆车刀、93°偏头仿形车刀、60°螺纹刀、切槽刀、量具及金属材料。
七、实验步骤:1.设计零件,绘制图形。
2.轴类零件的功用,结构特点及技术要求。
3.轴类零件的毛坯材料及热处理。
4.结构设计、工艺分析。
5.轴类零件的数控工艺、编程。
6.上机操作加工。
7.检验。
八、实验数据及结果分析:1.被加工零件的零件图。
(见附件)2.数控加工工艺文件。
(见附件)3.数控加工程序(见附件)。
4.结果分析:在整个加工过程中,存在加工误差,原由是:1)对刀引起的加工误差,尽管加工时,对刀点尽量选在工件的设计基准或工艺基准上;2)进给线对零件的加工精度和表面粗糙度的直接影响,在实验中尽量保证了进给线长短的合理设计;3)加工时刀具的磨损导致零件尺寸不合格;4)加工工艺上刀具的选着以及工艺安排上努力做到最优化。
铝合金薄板零件的典型数控加工工艺方案
铝合金薄板零件的典型数控加工工艺方案摘要:在货车产品制造中,常用铝合金薄板来加工各类基板、盖板、底板等零件,且零件的型号种类多。
铝合金薄板材料的铣削加工非常容易,但是解决零件加工后的变形问题是难点。
影响加工后变形的因素很多,与零件的材质、结构、加工方式等都有直接关系,导致零件加工变形的主要原因有:不恰当的夹紧力、过于集中的内应力、不合理铣削传递的应力和切削散热不充分等等。
通过在生产实践中不断探索和验证,总结了一套适合于铝合金薄板材料的零件数控铣削加工工艺方案。
关键词:铝合金薄板;零件;数控加工1 零件技术要求分析图1位货车某产品底板零件,材料为7A04,外形尺寸为505 mm×370 mm, 最厚处为10 mm, 最薄处为2 mm, 平面度要求控制在0.15 mm以内,属于典型的薄板零件。
如何控制铣削过程中和加工之后的零件变形是一个关键的问题。
图1某底板零件示意图2 减少加工变形的工艺措施2.1 减少薄板毛坯变形的措施铝合金薄板材料一般是整张规格为1 220 mm×2 440 mm的铝板,下料时绝不能用剪板机裁剪下料,这样会使毛坯边缘产生弯曲变形,产生较大应力,给零件加工变形埋下了隐患。
可以使用激光切割机、线切割机或者大型数控铣床下料,能够避免毛坯产生较大的内应力和变形。
2.2 降低零件铣削内应力的措施铣削加工时为了尽可能减少铣削应力和热量的产生,选择直径Ф6以下铣刀加工,切削转速在8 000 r/min以上,切深在 0.1 mm~0.3 mm, 切宽为刀具直径的50%。
采用高速切削的方式,这样零件在加工中变形量会大幅度地降低。
根据材料切削原理,刀具铣削过程中会产生和传递应力。
对于较大毛坯,由于切削余量大,应先粗铣去掉毛坯多余部分,给零件各尺寸均匀留下2 mm以上余量。
零件粗铣完成后应进行时效去应力处理,可选用自然时效、热处理时效和振动时效三种方法进行时效处理。
采用自然时效时将零件水平放置48 h; 采用热处理时效时将零件加热到100 ℃后保持2 h; 采用振动时效时将零件振动8 h。
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典型轴类零件数控加工工艺
典型轴类零件数控加工工艺
n 二、工艺分析
n 1.加工技术要求分析
n 该零件在热处理前即有众多的精度要求:大端内孔钻孔直径 Ф24,大端内孔直径Ф 33,大端内孔倒角1.3X30°和1.1X45 ° ,大端内孔里外两环槽底径Ф 34.5,双联轴齿轮齿形退刀槽底径 Ф 40.5,小齿轮上外环槽底径Ф 45.2,小齿轮齿顶外圆直径Ф 47 .5,大齿轮齿顶外圆直径Ф 66,右侧外圆轴颈Ф 36.4和Ф 36.4 ,大齿轮左侧外圆轴颈右环槽底径Ф 32.5l和左环槽底径Ф 32, 外圆锥小径及外圆轴颈Ф 32,圆锥角度5‘,小端轴径Ф17.4及倒 角4.5X15‘,倒角30 °及小端轴颈Ф 25,小端过渡圆弧R2,矩形花 键外圆轴颈Ф 36.4、小径Ф 26.2、键宽5.385,径向均布孔 3X Ф 2.5,小端外圆轴颈和矩形花键外圆对基准A一B径向圆跳 动0.04,右侧外圆轴颈Ф 36.4.对基准A—B径向圆跳动0.03, 大齿轮左、右端面对基准A—B端面圆跳动0.02,以及其他各轴 向尺寸、粗糙度要求等。上述技术要求决定了需加工的表面及相 应加工方案。
n 大齿轮齿形 车削大齿轮齿顶外圆Ф66—65.85—滚齿 —倒两端齿形角—剃齿
n 矩形花键 车削矩形花键外圆轴颈 Ф36.40—36.30 —铣矩形花键
n 3xФ2.5孔
钻
典型轴类零件数控加工工艺
n 4.加工设备选择 n 铣端面打中心孔采用铣端面打中心孔机床加工
,外表面各部粗、精车采用数控车床,钻孔采 用立式钻床,扩孔、车端面及倒角采用数控车 床,精车大端各部采用数控车床,插齿采用数 控插齿机,滚齿采用数控滚齿机,铣矩形花键 采用花键轴铣床,倒两端齿形角采用齿形倒角 机,钻油孔采用台式钻床,剃齿采用万能剃齿 机。 n 有关加工顺序、工序尺寸及工序要求、夹具、 刀具、量具及检具、切削用量、冷却润滑液等 工艺问题详见变速器一轴工艺过程卡和工序卡 。
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
n 2.定位基准选择 n 该零件先在铣端面打中心孔机床上完成
两端面及中心孔的加工,为下道工序的 加工提供了定位基准,大端钻、车孔后 ,则以大端内孔倒角和小端中心孔为该 零件的大多数工序的定位基准。另有些 工序的轴向定位基准为大齿轮左端面, 径向定位基准为Ф 36.4。外圆轴颈。
典型轴类零件数控加工工艺
n 三、变速器一轴工艺过程卡和工序卡
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
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
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日
典型轴类零件数控加工工艺
n 一、典型轴类零件介绍
n 图7—1所示为变速器一轴热处理前零件简图 。
n 该零件材料为20CrMnTi,毛坯为模缎件, 硬度为156-207HBS,是国内某型号汽车变速 器上的零件,为大量生产类型产品。该零件为 由双联齿形、矩形花键、径向孔、内孔、外圆 柱面、外圆锥面、过渡圆角、内外环槽等表面 组成的轴类零件,加工表面较多,适合在数控 车上加工。
典型轴类零件数控加工工艺
n 3.工艺方案拟定
n 两端面和中心孔 端铣面—钻中心孔
n 外表面各部
粗车—精车
n 大端内孔
钻孔Ф24—扩孔Ф32.25—32.15—倒角
1.3x30 °和1.1x45 °—车内孔Ф33 —32.9
n 各内外环槽
车
n 小齿轮齿形 车削小齿轮齿顶外圆Ф47.457—47.207— 插齿