数控课程设计说明书

数控加工课程设计说明书

一、分析零件图纸，确定总体加工方案

（一）、图纸分析：

该图是一复杂轴类零件，零件部分地方较为复杂，部分加工精度较高，采用数控车削加上钻削、滚齿、插齿综合完成。该零件由外圆柱面、孔、倒角、内齿轮，齿轮轴、槽、阶梯组成。其中零件最大外径为19mm,长度为104mm.选择毛坯尺寸为114x22mm的棒料。（二）、精度等级、表面粗糙度分析：

考虑到左右两端齿轮齿面粗糙度1.6，滚齿机滚齿后要倒角磨齿；外圆表面粗糙度要求最高为0.8，尺寸精度也易于达到，所以外圆精车即可达到要求。同轴度及各圆跳度都要求要装夹次数减少。所以，外圆以两顶尖定位，一次装夹完成粗精加工。为满足同轴度要求，打孔时应夹外径为13.9的外圆。

（三）、材料和热处理分析：

零件材料为31CrMoV9是齿轮钢，预备热处理为调质，回火温度600℃——630℃。最终热处理为渗氮，HV900。

（四）、总体方案：

先对毛坯预备热处理（调质处理）；用数控车床粗精车两端面打中心孔，再以两中心孔定位，粗车外圆轮廓，精车右端外圆轮廓，切槽。再以外径为13.9的槽定位，粗精车左端外圆，钻铰孔、镗孔割内槽；最后再滚齿，插齿；最终热处理，再上磨齿机进行磨齿；完成整个零件的加工。

二、确定加工工艺方案

（一）装夹方式及量具选择：

数控车床夹具使用三爪卡盘自动定心夹具及顶尖；Y3150E滚齿机使用专用夹具，插齿机使用专用夹具，磨齿机使用专用夹具。

量具有游标卡尺，外径千分尺，百分表。

（二）加工顺序：

1.备料，下料尺寸ф22×106的棒料，预备热处理

2.车，粗精车右端面，钻中心孔

3. 粗车，夹左端外圆顶中心孔定位，粗车右端外圆各部，留单边余量0.2

4、精车，夹左端外圆顶中心孔定位，精车右端外圆各部至图纸所示。

5、切1.1mm宽的槽

6、用3.5mm切槽刀切3.5mm处，4.6mm处以及12mm处，加之外径为13.9的T型槽至图纸所示。

7、掉头夹直径12处外圆,粗精车左端端面及外圆

8、钻镗直径为9的孔

9、镗直径为12.5的孔。

10、割宽5mm的内槽。

11、钻直径5和4的顶孔。

12、铣键槽

13、滚齿机滚右端齿

14、插齿机插内齿轮。

15、倒角，倒棱

16、最终热处理

17、磨齿机磨齿

18、终结检验 （三），切削用量选择（镗车削）

数控车削加工中的切削用量包括：背吃刀量p a 、主轴转速n 或切削速度c v 、进给速度f v 或进给量f 。这些参数均应在机床给定的允许范围内选取。车削用量的选择原则是粗车时，首先考虑选择尽可能打的背吃刀量p a ，其次选择较大的进给量f ，最后确定一个合适的切削速度v 。增大背吃刀量可使走刀次数减少，增大进给量f 有利于断屑。精车时，

加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀，因此选择精车的切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上提高加工效率。因此，精车时应选用较小的背吃刀量p a 和进给量f ，并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度v.

(1) 背吃刀量p a 的确定

在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下，应尽可能选择较大的背吃刀量，以减少进给的次数。当零件精度要求较高时，则应考虑留出精车余量，其所留的精车余量比一般普通车削时所留余量小，常取0.1~0.5mm 。 （2）进给量f v 的确定

式中，f 进给量，粗车时一般取为0.3~0.8mm/r,精车时常取0.1~0.3mm/r ，切断时常取0.05~0.2mm/r 。

（3）主轴转速的确定

d v n c π/1000= n （r/min ）

1.数控车削

a.粗车端面 取 n= 50 m/min f = 0.3 mm/r

b.精车端面 取 n = 80m/min f = 0.15 mm/r

b.粗车外轮廓,留单面余量0.2mm 取 n = 50 m/min f= 0.3 mm/r ap = 2 mm

c.精车外轮廓 取 n= 80 m/min f = 0.15 mm/r ap = 0.2 mm

d.切槽取 n = 60m/min

nf

v f =

f = 0.1 mm/r

f.预钻孔Ф8mm及打中心孔取n = 500 r/min

f = 0.2 mm/r

g.镗孔取

n =1500 r/min

f = 0.2mm/r

2.滚齿机滚齿

Vc = 0.7 m/s

f = 1.5 mm/r

三、数值换算

2、相关节点坐标计算：

如图所示：通过坐标标注，各节点坐标清清楚楚。

3、刀位点坐标值的计算过程

刀位点是指刀具的定位基准点。车刀的刀位点是刀尖或刀尖圆弧中心；钻头的刀位点是钻头顶点。各类数控机床的对刀方法是不完全一样的，这一内容将结合各类机床分别讨论。

数控车床的刀位点是工件外形轮廓向外偏移一个刀具半径值

四、数控的工艺卡片及加工程序

程序代码如下：

O0001

N10 G54 F0.3 S800 M03 M07 T0101 ;工艺设定

N20 G50 S2000 ；最高转速限制

N30 G96 S50 ；恒线速度切削

N40 G0 X24 Z0.2 ；快速定位接近工件

N50 G1 X-2 ；粗切端面

N60 G0 X24 Z1

N80 G96 S80 ；精车恒线速度设定

N90 Z0

N100 G1 X-2 F0.15 ；精车端面

N110 G0 X100 Z150 ；返回换刀点

N120 T0202 ；换2号刀具

N130 G97 S500 ；取消恒线速度，设定转速500r/min。N140 X0 Z5

N150 G1 Z-3.35 ；钻中心孔

N160 G0 Z5

N170 X100 Z150

N180 M30 ；程序结束

O0002

N10 G54 F0.3 S800 M03 M07 T0101 ;工艺设定G50 S2000 ；最高转速限制

G96 S50 ；恒线速度切削

G0 X24 Z0.2 ；快速定位接近工件

G1 X-2 ；粗切端面

G0 X24 Z1

G96 S80 ；精车恒线速度设定

Z0

G1 X-2 F0.15 ；精车端面

N40 G71 U2 R1 ；G71粗车轮廓循环

N50 G71 P60 Q170 U0.4 W0.2 F0.3；粗车轮廓循环参数设定N60 G0 G42 X8 Z2 F0.15 ；循环开始

N70 G1 Z0

N80 X9.95 Z-0.58