分度盘数控加工工艺及编程设计

摘要

本篇毕业设计主要有数控机床和编程的介绍，对分度盘零件的工艺性分析工艺参数的选择刀具的选择，零件的程序的手工编制，程序的仿真。

文章的主要内容为零件的工艺分析，工艺路线的制定，各工序的切削力及切削工时的计算以及零件的手工程序的编制和各主要工序的程序清单。在零件的手工编程中用到了G02/G03圆弧插补指令；G81钻孔；M98调用子程序指令。

关键词：分度盘，手工编程，圆弧插补指令，钻孔，子程序

目录

1绪论 (5)

1.1 数控机床的组成 (6)

2数控加工工艺设计 (7)

2.1 分度盘零件的工艺分析 (8)

2.2 刀具、量具的选择 (9)

2.3确定毛坯的制作形式 (10)

2.4 编制加工工艺 (10)

2.5工艺规程的设计 (11)

2.6确定切削用量及基本工时 (11)

2.6.1夹左端，粗车外圆φ80、φ77.4及端面 (11)

2.6.2调头装夹，粗车外圆φ35.5，φ85，30度倒角端面 (12)

2.6.3精车外圆φ35.5，φ85 (12)

2.6.4调头装夹，精车外圆φ80、φ77.4及端面 (12)

2.6.5钻内孔φ16 (12)

2.6.6粗镗、精镗内孔φ20 (12)

2.6.7粗镗、精镗内孔φ75 (12)

2.6.8粗铣、精铣分度盘上12等分槽 (12)

2.6.9钻φ6.8底孔，攻M8螺纹孔 (12)

2.6.10钻φ6.5孔 (12)

3工件的手动编程 (12)

3.1 数控编程的定义及分类 (14)

3.1.1数控编程的定义................................... 错误！未定义书签。

3.1.2数控编程的分类................................... 错误！未定义书签。

3.1.3编程方法的选择................................... 错误！未定义书签。

3.2 编程原点的确定 (21)

3.3 零件造型及加工 (23)

3.4 主要加工工序程序清单 (24)

4镗孔夹具的设计 (24)

4.1定位基准的选择 (25)

4.2定位元件的设计 (26)

4.3切削力及夹紧力的计算 (27)

4.4定位误差分析 (28)

4.5对刀块的设计......................................... 错误！未定义书签。

4.6夹紧装置的设计 (30)

4.7夹具设计及操作的简要说明 (30)

总结 (32)

参考文献....................................... 错误！未定义书签。致谢. (34)

1绪论

1.1数控机床的组成

毕业设计是我们在大学期间所学的专业知识，数控机床的基本组成部分包括加工程序、数控装置、伺服驱动装置、机床主轴和其他辅助的装置。下面分别对各组成部分的基本工作过程进行简要的说明。

1）采用具有高硬度的、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性，使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施，可减少热变形对机床主机的影响。

2）广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置，使数控机床的传动链缩短，简化了机床机械传动系统的结构。

3）采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件，如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。数控机床辅助装置辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置，常用的辅助装置包括：气动、液压装置，排屑装置，冷却、润滑装置，回转工作台和数控分度头，防护，照明等各种辅助装置。

数控机床一般由控制系统、数控装置系统、数控伺服系统、测量反馈装置和机床主机组成，如图1-2：

1．控制介质

控制介质是存贮数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工作位置信息的媒介物，它记载着加工零件的加工程序。常用的有穿孔带、穿孔卡片、磁带和磁盘等。

数控装置的基本组成框图如图1-3：

图1-3数控装置的基本组成

程序编制的一般步骤：图1-4表示的零件图到成品的全过程，虚线框图中即为程序编制的内容及步骤。

图1-4零件图到成品的全过程

用于对坐标轴（或工作台）实际位置的测量，7位坐标轴或执行机构的测量装置并反反馈到控制系统或伺服系统，形成全封闭控制。后者用以对驱动电机轴位置检测并反馈到数控系统或伺服系统形成半闭环控制若不需要检测装置到形成开环控制。

开环系统简单，易于控制，但精度差，低速不平稳，变速扭矩小，一半用于倾覆在变化不太大或经济型数控机床上。

全闭环系统适用于具有传动部件精度高，性能稳定，使用过程温度差变化不大的高精度数控机床。

2数控加工工艺设计

2.1分度盘零件的工艺分析

由零件图可知，该零件为圆棒类零件，材料为45#钢。

分盘的所有加工工序里，需要车削的部分占据了绝大部分，在数控车床上面加

工，使工件更能够达到需要的精度，满足工艺的需要。分度盘零件在机械设备中，有着很重要的地位，需要它的材料的力学性能达到要求，增加它的耐磨行和抗击打能力，综合考虑，我们任务选择45#钢是比较合适的。45#高是中碳钢，有着很好的综合力学性能，通过热处理，可以达到使用效果，所以在这里，我们选择45#钢作为分度盘零件的材料。

2.2刀具、量具的选择

由图样分析，该图样需要先用锯床下料，粗车两端面及外圆，精车各外圆，钻中心孔，粗镗、半精镗、精镗各内孔，最后就是钻孔，攻牙。

量具可选用0-150mm为75-100mm的测量游标卡尺，外径千分尺，游标深度卡尺等。

2.3确定毛坯的制作形式

毛坯选择应考虑的因素：

（1）零件的力学性能相同的材料采用不同的毛坯制造形式，其力学性能有所不同。铸件的强度。压力浇注和压力浇注的铸件，金属型浇注的铸件，砂型浇注的铸件依次递减；钢质零件的铸造毛坯，其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。

( 2) 零件的结构形状和外形轮廓形状复杂、力学性能要求不高可采用锻钢件。形状复杂和壁薄的毛坯不宜采用金属型锻造。尺寸较大的毛坯，不宜采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型铸造和自由锻造。外形复杂较小的零件宜采用精密的锻造方式，以免机械加工。其直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时宜采用锻件。

（3）生产纲领和生产批量生产纲领大时宜采用高精度与高生产率的毛坯制造方式，生产纲领小时，宜采用设备投资小的毛坯制造方法。

（4）现场生产条件和发展应经过技术经济分析和论证。

该零件的材料为45#钢，考虑到零件的形式及结构较为简单，所受的冲击力不大，且是大批生产，根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.3—1，选择调质钢。其强度 =145MPa，硬度为160—180HBS。

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2.4编制加工工艺

2.4.1 夹左端，粗车外圆φ80、φ77.4及端面