零件3数控加工工工序卡片.doc

椭圆配合件数控车削编程设计【数控类】【3张图纸】【优秀】

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椭圆 配合 数控 车削 编程 设计 图纸 优秀 优良
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椭圆配合件数控车削编程设计

33页 12000字数+说明书+零件2数控加工刀具卡片+3张CAD图纸

椭圆配合件数控车削编程设计说明书.doc

程序.doc

零件1.dwg

零件2.dwg

零件2数控加工刀具卡片.doc

零件2数控加工工工序卡片.doc

零件3.dwg

零件3数控加工工工序卡片.doc

1.prt

1.txt

2.prt

3.prt


摘要

   本设计由三个零件组合而成,根据相关资料参考和工人们的先进经验,考虑多方面因素设计而成,其中尺寸的要求,粗糙度值的设定都是根据零件在实际应用的作用、他们之间配合的作用及相关的资料而来。在整个设计过程中全部部件图纸由Auto CAD完成。整个组合零件的零件编程量大,采用自动编程,整个编程由MasterCAM先进行造型,造型完成后再进行加工参数设置,自动编程。

   现在,基本上所以的零件之间都是通过配合来达到预定的效果,所以对于一些配合件的需求成为了生活中不可缺少的一部分,随着自动化的提高,对于本设计,主要是套类零件和轴类零件的配合,而现在自动化的日益发展,数控车无疑是使用这类生产的较优越的机床之一,考虑综合因素,数控加工要在数控车床(FANUC系统)上完成加工,在数控加工的最大特征有两点:一是可以可以极大地提高精度,包括加工质量精度及加工时间精度;二是加工质量的重复性,可以稳定加工质量,保持加工零件质量的一致。也就是说加工零件的质量及加工时间是由数控程序决定而不是由机床操作人员决定的。


关键词:数控技术     加工工艺    自动编程


确定装夹方案及走刀路线

   a .确定加工顺序及进给路线

   1、装夹工件左端, 零件右端中心作为坐标建立工件坐标系。根据零        件尺寸精度及技术要求,确定加工路线为:钻中心孔(手动)→钻φ18mm孔(手动)→扩φ25mm孔(手动)→粗镗φ30的孔→精镗φ30的孔→粗车端面→粗车φ52的圆柱面→粗车φ56的圆柱面(自动)→按照粗加工路线精车外表面→切退刀槽(自动)→车M56×1.5-6g螺纹(自动)(如表1.5)

   2、装夹工件右端, 零件左端中心作为坐标建立工件坐标系。根据零        件尺寸精度及技术要求,确定加工路线为:粗车端面→粗车顺圆弧R16→粗车逆圆弧R14→粗车φ74→按照粗加工路线进行精加工→粗镗φ40的孔→精镗φ40的孔→粗车锥度→精车锥度→割槽(如表1.6)

   3、采用三爪卡盘,如图1-6所示。毛坯伸出三爪盘外20㎜左右,找正夹紧,加工工件工艺路线1。然后将工件掉头,装夹工件右端,找正并夹紧,再根据走刀路线2进行加工。

   b 加工顺序按由粗到精,由远到近的原则确定。钻Ф18mm的中心孔,接着镗孔,然后在从右到左进行粗车外表面,留0.25mm精车余量,再精车,然后然后工件调头,再根据上述的加工原则先镗内孔,再从右到左进行外轮廓的粗车,留0.25mm的精车余量,然后精车外轮廓。


内容简介:
江苏信息职业技术学院毕业设计报告摘要本设计由三个零件组合而成,根据相关资料参考和工人们的先进经验,考虑多方面因素设计而成,其中尺寸的要求,粗糙度值的设定都是根据零件在实际应用的作用、他们之间配合的作用及相关的资料而来。在整个设计过程中全部部件图纸由Auto CAD完成。整个组合零件的零件编程量大,采用自动编程,整个编程由MasterCAM先进行造型,造型完成后再进行加工参数设置,自动编程。现在,基本上所以的零件之间都是通过配合来达到预定的效果,所以对于一些配合件的需求成为了生活中不可缺少的一部分,随着自动化的提高,对于本设计,主要是套类零件和轴类零件的配合,而现在自动化的日益发展,数控车无疑是使用这类生产的较优越的机床之一,考虑综合因素,数控加工要在数控车床(FANUC系统)上完成加工,在数控加工的最大特征有两点:一是可以可以极大地提高精度,包括加工质量精度及加工时间精度;二是加工质量的重复性,可以稳定加工质量,保持加工零件质量的一致。也就是说加工零件的质量及加工时间是由数控程序决定而不是由机床操作人员决定的。关键词:数控技术 加工工艺 自动编程 第1章 零件的数控加工工艺规程1.1零件的工艺性分析 1.1.1 零件1的数控车削工艺性分析 图 1-1 零件1的剖视图1、零件图工艺分析该零件属于轴类零件,在结构上主要有圆柱体,锥体,曲面体,椭圆体,内孔,内螺纹组成,零件的加工工艺性较好。零件的尺寸精度要求高,多数尺寸精度为IT7,形位精度要求较高,一般在0.01O.03mm之间,多处加工面粗糙度为Ral.6m。加工现场提供的机床精度,控制系统功能,刀具的品种数量、夹盘、辅具都能满足零件加工的需要。零件在加工中需要两次装夹找正,特别是在第二次找正时,找正的精度应在O.01mm以内,这样才能保证零件的形位精度的要求。如同轴度0.02mm,圆跳动0.015mm,垂直度0.01mm。在加工时4.5mm槽不能先加工出来,如果在第一道工序加工出来,在第二道工序加工另一端时,尺寸(160.02)mm,(400.02)mm,(9l0.02)mm就很难保证。零件1的加工难点和解决措施:当调头夹持84mm外圆加工另一端的尺寸时,确定对刀基准面,保证高精度尺寸的加工是该零件的难点,比较难加工的尺寸有1040.02mm,910.02mm,160.02mm以及圆弧中心距460.02mm,下面用图1-2来说明如何确定对刀基准面。在加工外形前,用300的外径车刀(用手动方式)将总长150mm尺寸加工好,用千分尺测量150mm的实际尺寸。这时300外径车刀的长度方向的刀补绝对值要减去一个Z值,才是真正要设定的刀补值。外径切槽刀同样在A面对刀(对刀则用左侧刃)而长度方向的刀补绝对值要减去一个Z值,才是真正要设定的补值。Z值是实测值(实测值小于理论值)与理论值的差值。在编制加工程序时所用的尺寸都是理论尺寸,所以在对刀时也采用理想基准面,这样在基准转换后,不需要提高150mm尺寸的加工精度,用这种修正刀补值的方法有利于保证加工精度。对于直径方向的刀补值的设定,可预车一个圆经实测后,确定刀补值。图1-2 确定对刀基准面零件1的尺寸精度要求高,所使用的数控车床的定位精度为0.008mm,重复定位精度为0.004mm,正反向间隙为0.00150.002mm之间,因此当刀具的补偿值设定后,一般情况下对加工精度影响不大,能满足加工的需要。对于轮廓曲线和5002的加工精度也可以保证,因为所使用的刀具刀尖圆弧半径的制造精度为O.005mm,对加工外形轮廓精度影响很小。由于对刀具径向和轴向的补偿值采用了试切法对刀,所以设置的刀具补偿是比较精确的。另外,关于加工效率的高低,影响的因素很多,所以采取以下几点:在装夹可靠的情况下,切削量和走刀速度可以大一些;因为用的是四爪夹盘,尽量提高找正速度;在单件加工时,用试切法比较多,对简单形状,可利用机床的手动方式作试切时再使用自动运转方式。对简单的台阶轴,直径相差较大,孔的预制、粗镗和车端面可用MDI方式和手动方式来完成。这样可以简化程序的编制。另外槽也可以用手动操作加工;合理地安排刀位,减少对刀次数,减少装刀次数;加工时简单程序和复合加工程序相结合;合理的安排加工工步;尽量采用组合加工,减少装夹次数,减少编制程序,减少对刀、减少测量次数、减少辅助时间。2、 确定装夹方案及走刀路线 1、装夹工件右端, 零件左端中心作为坐标建立工件坐标系。根据零件尺寸精度及技术要求,确定加工路线为:车削左端面粗车外圆柱面84粗车椭圆弧粗车台阶面至93mm钻孔50镗孔56粗车路线精车各个表面和镗孔车螺纹(如表1.2) 2、装夹工件左端,以零件右端中心作为坐标建立工件坐标系。确定加工路线为:车削左端面粗车外圆64粗车锥面至60mm粗车顺圆弧R14mm粗车逆圆弧R16mm粗车顺圆弧R14mm粗车路线精车割槽 。(如表1.3) 3、用三爪卡盘,如图1-6所示。毛坯伸出三爪盘外50左右,找正夹紧,加工工件工艺路线。然后将工件掉头,装夹工件右端,找正并夹紧,在根据工艺路线2进行走刀。3、 刀具的选择表1.1 零件1数控加工刀具卡片产品名称或代号XXX零件名称轴零件图号1-1序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T0190硬质合金外圆车刀1车端面和粗、精车外轮廓2T0230硬质合金外圆车刀1粗、精加工椭圆3T0390硬质合金机夹镗刀1粗、精加工内圆4T043mm割断刀1切槽5T0560硬质合金螺纹刀1粗、精加工螺纹6T0650麻花钻1钻削中心孔编制司秀峰审核司秀峰批准XXX2011年 4 月5 日共 1 页第 1页4、 切削用量的选择加工参数的确定取决于实际加工经验、工件的加工精度及表面质量、工件的材料性质、刀具的种类及刀具形状、刀柄的刚性等诸多因素。(1)主轴转速(n)。硬质合金刀具材料切削钢件时,切削速度v取80220mmin,根据公式n=1000vD及加工经验,并根据实际情况,粗加工主轴转速在4001000rmin的范围内选取,精加工的主轴转速在8002000rmin的范围内选取。(2)进给速度粗加工时,为提高生产效率,在保证工件质量的前提下,可选择较高的进给速度,一般取100200mmmin。当进行切槽、切断、车孔加工或采用高速钢刀具进行加工时,应选用较低的进给速度,一般在50100mmmin的范围内选取。精加工的进给速度一般取粗加工进给速度的12。刀具空行程的进给速度一般取G00速度,或在G01时选取F1201500mmmin。(3) 背吃刀量(aP)背吃刀量根据机床与刀具的刚性及加工精度来确定,粗加工的背吃刀量一般取25mm(直径量),精加工的背吃刀量等于精加工余量,精加工余量一般取0.20.5mm(直径量)。5、毛坯的选择材料为100155mm圆柱,材料为45钢。45钢是优质碳素结构钢,45钢属于碳素结构钢中的中碳钢,碳素结构钢的优点有价格便宜,成型工艺和热处理工艺简单,可得到各种性能的较佳配合,淬火效果也显著优于低碳钢,多用于制造齿轮、轴、弹簧等机械结构零件。它的强度是61,HRC是48-55,机械上用的比较多,用以制造蒸汽透平机、压缩机、泵的运动零件;还可代替渗碳钢制造齿轮、轴 、活塞销等零件(零件需经高频或火焰表面淬火);并可用作铸件。硬质合金是由金属碳化物和钴的粉末烧结而成,具有极高的硬度,刀具材料应具备高硬度,单位HRC60以上,强度和韧度。良好的研削性。还有经济性。一般硬质合金能够加工工件的硬度为YG3A、Y6A、Y726等可以加工淬火硬度在HRC60以上的材料。(下同)综合上述,制定工序卡片如下表1.2和表1.3:表1.2 零件1数控加工工艺卡片单位名称江苏信息职业技术学院产品名称或代号零件名称零件图号图1-1件1零件1工序号程序编号夹具名称使用设备车间1三爪卡盘FANUC0i 数控车床工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速(r/min)进给速度(mm/min)背吃刀量/mm 备注1粗车削端面及外轮廓表面T0190硬质合金外圆刀4001603自动 2精车削端面及外轮廓表面T0190硬质合金外圆刀7001400.25自动3钻50mm的中心孔50mm的麻花钻300手动4粗镗内孔T0390硬质合金机夹镗刀4001603自动5精镗内孔T0390硬质合金机夹镗刀7001400.25自动6粗车螺纹T0260硬质合金螺纹刀6001600.5自动7精车螺纹T0260硬质合金螺纹刀6001400.1自动 表1.3 零件1数控加工工艺卡片单位名称江苏信息职业技术学院产品名称或代号零件名称零件图号图1-1件1零件1工序号程序编号夹具名称使用设备车间2三爪卡盘FANUC0i 数控车床工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速(r/min)进给速度(mm/min)背吃刀量/mm 备注1粗车端面及外轮廓T0190硬质合金外圆刀4001603自动2精车端面面及外轮廓T0190硬质合金外圆刀7003000.25自动3切槽 T03刀片宽度为3mm的切断刀500200自动 1.1.2 零件2的数控车削工艺性分析 图1-3 零件2剖视图 1、零件图工艺分析该零件属于套类零件,在结构上主要有外表面有圆柱面、顺圆弧、逆圆弧及单导程螺纹等表面组成零件的尺寸精度要求高,多数尺寸精度为IT7,形位精度要求较高,一般在0.01O.03mm之间,多处加工面粗糙度为Ral.6m。加工现场提供的机床精度,控制系统功能,刀具的品种数量、夹盘、辅具都能满足零件加工的需要。零件在加工中需要两次装夹找正,特别是在第二次找正时,找正的精度应在O.01mm以内,这样才能保证零件的形位精度的要求。零件1的加工难点和解决措施:(1)零件图上带公差的尺寸因公差值太小所以编程的时候全部取其基本尺寸,不必取其平均值。(2)图上有几处尺寸都是以左端面为设计基准,相应才尺寸加工前,应先将左端端面车出来,为了更好的保证以后尺寸不错。(3)在镗孔605与镗孔40的孔以及30的孔的时候需要掉头装夹零件2、确定装夹方案及走刀路线a .确定加工顺序及进给路线1、装夹工件左端, 零件右端中心作为坐标建立工件坐标系。根据零 件尺寸精度及技术要求,确定加工路线为:钻中心孔(手动)钻18mm孔(手动)扩25mm孔(手动)粗镗30的孔精镗30的孔粗车端面粗车52的圆柱面粗车56的圆柱面(自动)按照粗加工路线精车外表面切退刀槽(自动)车M561.5-6g螺纹(自动)(如表1.5)2、装夹工件右端, 零件左端中心作为坐标建立工件坐标系。根据零 件尺寸精度及技术要求,确定加工路线为:粗车端面粗车顺圆弧R16粗车逆圆弧R14粗车74按照粗加工路线进行精加工粗镗40的孔精镗40的孔粗车锥度精车锥度割槽(如表1.6)3、采用三爪卡盘,如图1-6所示。毛坯伸出三爪盘外20左右,找正夹紧,加工工件工艺路线1。然后将工件掉头,装夹工件右端,找正并夹紧,再根据走刀路线2进行加工。b 加工顺序按由粗到精,由远到近的原则确定。钻18mm的中心孔,接着镗孔,然后在从右到左进行粗车外表面,留0.25mm精车余量,再精车,然后然后工件调头,再根据上述的加工原则先镗内孔,再从右到左进行外轮廓的粗车,留0.25mm的精车余量,然后精车外轮廓。 3、刀具的选择表1.4 零件2数控加工刀具卡片产品名称或代号XXX零件名称套零件图号1-3序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T0190硬质合金外圆车刀1车端面和粗、精车外轮廓2T02割断刀1切槽3T0360硬质合金螺纹刀1粗、精加工螺纹4T0490硬质合金机夹镗刀1粗、精加工内圆5T0625麻花钻1钻削中心孔编制司秀峰审核司秀峰批准XXX2011年 4 月5 日共 1 页第 1页4、 切削用量选择(1)背吃刀量ap ap=(dw-dm)/2,式中dw工件待加工表面的直径(mm);dm工件已加工表面的直径(mm)。粗车循环时,ap=(80-73.5)/23mm精加工时,ap=(70.5-70)/20.25mm主轴转速(2)硬质合金刀具材料切削钢件时,切削速度v取80220mmin,根据公式n=1000vD及加工经验,并根据实际情况,粗加工主轴转速在4001000rmin的范围内选取,精加工的主轴转速在8002000rmin的范围内选取。(3)进给速度粗加工时,为提高生产效率,在保证工件质量的前提下,可选择较高的进给速度,一般取100200mmmin。当进行切槽、切断、车孔加工或采用高速钢刀具进行加工时,应选用较低的进给速度,一般在50100mmmin的范围内选取。5、毛坯的选择8070圆柱体(材料分析如零件1材料分析相同)综合上述,制定工序卡片如下表1.5和表1.6:表1.5 零件2数控加工工工序卡片单位名称江苏信息职业技术学院产品名称或代号零件名称零件图号1-3件2零件2工序号程序编号夹具名称使用设备车间1三爪卡盘FANUC0i 数控车床工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/(r/mm)进给速度/(mm/min)背吃刀量/mm 备注1钻25mm的中心孔T0625mm的麻花钻600手动2粗镗内孔表面T0490硬质合金机夹镗刀4001603自动3精镗内孔表面T0490硬质合金机夹镗刀6001200.25自动4粗车削右端面及外轮廓T0190硬质合金外圆刀4001603自动5精车削右端面及外轮廓T0190硬质合金外圆刀6001200.25自动表1.6 零件2数控加工工工序卡片单位名称江苏信息职业技术学院产品名称或代号零件名称零件图号1-3件2零件2工序号程序编号夹具名称使用设备车间2三爪卡盘FANUC0i 数控车床工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/(r/mm)进给速度/(mm/min)背吃刀量/mm 备注1粗镗内孔表面T0490硬质合金机夹镗刀4001603自动2精镗内孔表面T0490硬质合金机夹镗刀6001200.25自动3粗车削右端面及外轮廓T0190硬质合金外圆刀4001603自动4精车削右端面及外轮廓T0190硬质合金外圆刀6001200.25自动1.1.3 零件3的数控车削工艺性分析 图1-4 零件图3剖视图1、零件图工艺分析该零件属于套类零件,在结构上主要有外表面有圆柱面、逆圆弧等表面组成零件的尺寸精度要求高,多数尺寸精度为IT7,形位精度要求较高,一般在0.01O.03mm之间,多处加工面粗糙度为Ral.6m。加工现场提供的机床精度,控制系统功能,刀具的品种数量、夹盘、辅具都能满足零件加工的需要。零件在加工中需要两次装夹找正,特别是在第二次找正时,找正的精度应在O.01mm以内,这样才能保证零件的形位精度的要求。零件1的加工难点和解决措施:(1)零件图上带公差的尺寸因公差值太小所以编程的时候全部取其基本尺寸,不必取其平均值。(2)图上有几处尺寸都是以左端面为设计基准,相应才尺寸加工前,应先将左端端面车出来,为了更好的保证以后尺寸不错。(3)在镗孔502与镗孔60的孔的时候需要掉头装夹零件2、确定装夹方案及走刀路线 1、装夹工件左端, 零件右端中心作为坐标建立工件坐标系。根据零 件尺寸精度及技术要求,确定加工路线为:钻中心孔(手动)钻18mm孔(手动)扩25mm孔(手动)粗镗46的孔精镗46的孔粗车端面粗车72的圆柱面按照粗加工路线精车外表面(如表1.8) 2、装夹工件右端, 零件左端中心作为坐标建立工件坐标系。根据零 件尺寸精度及技术要求,确定加工路线为:粗镗40的孔精镗40的孔粗车端面粗车顺圆弧R14粗车72的圆柱面按照粗加工路线进行精加工外表面粗车锥度精车锥度割槽(如表1.9) 3、采用三爪卡盘,如图2-14所示。毛坯伸出三爪盘外20左右,找正夹紧,加工工件工艺路线1。然后将工件掉头,装夹工件右端,找正并夹紧,再根据走刀路线2进行加工。3、刀具的选择 表1.7 零件2数控加工刀具卡片产品名称或代号XXX零件名称套零件图号1-3序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T0190硬质合金外圆车刀1车端面和粗、精车外轮廓2T0290硬质合金机夹镗刀1粗、精加工内圆3T03割断刀1切槽5T0425mm麻花钻1钻削中心孔编制司秀峰审核司秀峰批准XXX2011年 4 月5 日共 1 页第 1页4、切削用量的选择(参考零件1和零件2切削用量的选择)5、毛坯的选择:10070圆柱体(材料分析如零件1材料分析相同)综合上述,制定工序卡片如下表1.8和表1.9:表1.8 零件3数控加工工工序卡片单位名称江苏信息职业技术学院产品名称或代号零件名称零件图号1-4件3零件3工序号程序编号夹具名称使用设备车间1三爪卡盘FANUC0i 数控车床工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/(r/mm)进给速度/(mm/min)背吃刀量/mm 备注1钻25mm的中心孔T0425mm的麻花钻600手动2粗镗内孔表面T0290硬质合金机夹镗刀4001603自动3精镗内孔表面T0290硬质合金机夹镗刀6001200.25自动4粗车削右端面及外轮廓T0190硬质合金外圆刀4001603自动5精车削右端面及外轮廓T0190硬质合金外圆刀6001200.25自动表1.9 零件3数控加工工工序卡片单位名称江苏信息职业技术学院产品名称或代号零件名称零件图号1-4件3零件3工序号程序编号夹具名称使用设备车间2三爪卡盘FANUC0i 数控车床工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/(r/mm)进给速度/(mm/min)背吃刀量/mm 备注1粗镗内孔表面T0390硬质合金机夹镗刀400160372精镗内孔表面T0390硬质合金机夹镗刀6001200.2583粗车削右端面及外轮廓T0190硬质合金外圆刀400160394精车削右端面及外轮廓T0190硬质合金外圆刀6001200.25105粗镗内孔表面T0390硬质合金机夹镗刀40016037 1.1.4组合件的装配关系 图1-5 组合零件图图1-5这是组合图是由三个部分配合而成。在装配图中共有2项综合性技术要求,这些技术要求反映了零件与零件之间的尺寸关系。也说明每一种零件在加上中的尺寸精度,对装配技术要求的影响。零件01与03装配后长度尺寸要求(7801)mm,影响这一技术要求的因素有图1-1图中尺寸(910.02)mm,5002和图1-3中尺寸18mm,(15.50.02)mm,5002/,对于如何保证上述这些主要尺寸。将在单件加工中论述。影响这技术要求的因素主要有刀尖圆弧半径补偿值的设定,对刀的精度,对球体的测量方法,两个零件圆弧的公差方向,圆弧的中心位置尺寸。如零件1(图1-1)中尺寸910.02mm,16+0.02)mm,93.480.02)mm,460.02mm,4.5mm,61.48mm等。对零件2中影响的尺寸有230.02mm,390.02mm,4.5mm,48mm,760.02mm。虽然影响的尺寸较多,它们中间有许多是连贯尺寸,同时又是一把刀加工形成的,只要在加工中合理选择对刀基准,提高对刀精度,掌握测量方法,许多加上尺寸可以直接保证。零件2的外形轮廓与零件2和零件1拼装后形成的外形轮廓的配合间隙不大于0.06mm。影响这一技术要求的因素主要是在加工3个零件时的刀尖半径补偿值,对刀精度,对球体的测量方法、圆弧的中心位置、锥体的制造误差,以及在加工每个零件曲线时对基准的选择。1.2 数控机床的选择由于零件尺寸较小一般机床就可以加工该公司最小行程成机床为公司自行组装的数控车床。型号 CYNC-400TA系统 FANUC0i车身上最大回转直径400mm最大工件长度的 750mm1.3 夹具的选择在数控机床上加工零件时,定位安装的基本原则是合理选择定位基准和夹紧方案。在选择时应注意以下几点: (1)力求设计、工艺和编程计算的基准统一。(2)尽量减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工表面。 (3)避免采用占机人工调整式加工方案,以充分发挥数控机床的效能。 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。除此之外,还要考虑以下几点: (1)当零件加工批量不大时,应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具,以缩短生产准备时间、节省生产费用。 (2)在成批生产时才考虑采用专用夹具,并力求结构简单。 (3)零件的装卸要快速、方便、可靠,以缩短机床的停顿时间。 (4)夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工,即夹具要开敞,其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀(如产生碰撞等)。由于该组加工零件均为回转体,切尺寸较小,加工精度不是太高,所以选用三爪卡盘装夹。三爪可以自动定心,卡盘爪可以独立开合,可以夹紧不同形状的木件,拓宽了加工范围。 三爪自定心卡盘方便,装夹棒料时。如图1-6所示:图1-6 零件夹装示意图1.4 量具的选择1、普通游标卡尺。 量程300mm精度0.02mm,用于测量四个零件的外径尺寸及件1,件2,内孔的基本尺寸。 2、外径千分尺。测量范围:50-75mm,75-100mm,精度为0.001mm,用于精确测量各个零件的外径尺寸。 3、通端螺纹环规。用于测量件1上外螺纹是否可以旋合通过。 4、通端螺纹塞规。用于测量件2上内螺纹是否可以旋合通过。 1.5 零件加工时的操作步骤1)开动机床。检查机床运行情况。机床返回参考点。2)输入零件加工程序。3)检查,校验、图形模拟4)对到及验证。试切对刀,以夹头夹持端的另一端中心为工件坐标原点,用手动或者MDI方式进行对刀精度的检验。5)自动加工。根据实际情况选择自动加工或单段加工。1.6 零件加工的时候,注意事项1)零件1加工椭圆的时候使用变量编程,刀具定位到长半轴起点处开始进行较为方便,且刀尖空切进、空切出易保证轮廓完整。有些数控系统当变量编程输入语句较长时,修改较麻烦,所以编程是应注意语句的长度。椭圆计算公式为:X/a+Y/b=1椭圆中心偏移后:(X+24)/10+(Y-44.63)/5=12) 加工连续圆弧的固定形状复合循环指令,长度方向不留余量,避免圆弧背面过切。3) 加工零件2的时候,先加工右端,后加工左端,尺寸4.5mm是加工中间获得的,需要通过尺寸链计算来确定加工右端时的尺寸23.5的公差。下图所示 A(67) A(390.02) A(4.5) A()图示A为增环,A、A为减环。 A为封闭环,计算得 A=67-39-4.5 A=23.5 A的上偏差为A的上偏差减去A的下偏差和 A的下偏差的和所以0.04=0-(-0.02+y ) 所以y=-0.02 A的下偏差为A的下偏差减去A的上偏差再和 A的上偏差的和所以0.02=-0.1-(0.02+x) 所以x=+0.08 所以A=23.5mm4) 加工零件3时,注意双偏心的位置要准确找正。5) 加工过程中注意观察转速、进给速度。通过机床操作面板按钮及时做出调整。6) 加工时要注意所选的刀具要与程序所选的刀具以及他们安装位置保持一致7) 对刀时要注意与程序中的工件坐标系一致8) 对刀后要及时验证对刀参数值的正确性9) 加工配作时,注意工件装配面要光滑、无毛刺、不能破坏零件的精度 第二章 零件数控加工程序编制 2.1 零件1的程序: (1)零件的第一工序程序采用法那克系统以远离卡盘的一端面中心为加工零点进行加工 58 零件加工工艺加工程序手动钻孔25X42的孔工序1程序说明O001;程序代号N10G99X200Z350.;建立工件坐标系N20T0101S700M03;调1号刀,并进行刀补N30G00X102Z5.M08;快速接近工件,冷却开N40G71U2.R1;外圆粗加工循环N50G71P60Q130U1W0.5F0.12;N60G00X102.;N70G0X-2F0.1;车端面N80X84;退回起始入刀点N90Z-58;N100X93.48;N110Z-100; N120X102.;N130G00Z5.;N140G70P60Q130;精加工循环N150G50G00X200.Z350.M09;快速返回工件坐标系N160M05;主轴转速停N170T0303;调3号刀N180S600M03;主轴转速600r/min,正转N190G00X24Z5M08;快速接近零件件,冷却开N200G71U2.R1.;内圆加工循环N210G71P220Q280U-1W0.5F0.12;粗加工循环 N220G01X54.5F0.1; N230G01X54.5Z0F0.1;深15X52为52孔深30mmN230Z-15;N240X52;N250Z-30.;N260X52.;X24Z5退回起始入刀点N270X24.;N280Z5.;N290G70P220Q280;精加工循环N300G00X100M09;N310G50X200.Z350.M05;退回工件坐标系,冷却关N320T0404;调4号刀,并进行刀补N330S600M03; N340G00X40.Z5.M08;快速接近工件N350G01Z-15.F0.1;到切槽深15mmN360X60.;切槽直径60mmN370X50.;退刀到50mmN380Z-14.5;Z-14.5切槽宽N390X60.;切槽直径60mmN400X50.;退刀到50mmN410G00Z5.M09;到离开端面5mmN420G50X200.Z350.M05;回到工件坐标系N430T0505;调5号刀,并进行刀补N440S500M03;主轴500r/min,正转 N450X53.Z5.M08;快速接近工件N460G92X55.5Z-12.5F1.5;N470X55.75;G92螺纹加工循环N480X56.;N490G00Z100M09;N500G50Z200.Z350.M05;退回工件坐标系,主轴停N510M30;程序结束N520T0202S700M03;调2号刀,(30刀尖角)N530X88.Z5.;快速接近加工表面N540G00X84.05;离开已加工面0.05mmN541Z-14F0.1宏程序量方程N550#1=-14;椭圆加工N551#2=((#1+24)X(#1+24)/(10X10)N552#3=(1-#2)X(5X5)N553#4=-SQRT(#3)N560#5=#4+44.86N5570G01X(2X#5)Z#1F0.1N580#1=#1-0.1N590IF=IF(#1GT-34)GOTO551N600G01X84;N610G00X200.Z350.M05;退回工件坐标系N620M30;程序结束(2)第二工序加工程序在加工前夹持84mm外圆,夹持的长度小于40mm,避免加工时刀具干涉,关于找正基准方法前面己讲过,根据图纸的同轴度要求,找正的精度应小于0.Olmm。应注意的是当夹持找正好后,一定要用手动试切的方法车削端面保证150mm。然后打中心孔,用顶尖顶住零件后,才能进行以后的加工。这样比较安全,也防止了在加工中吃刀量过大时零件松动。关于如何保证零件精度,怎样对刀,怎样选择加工工艺基准转换前边已经做了陈述,程序说明O002;程序代号N10G00G99X200.Z350.;建立工件坐标系N20T0101S500M03;调1号刀,并进行刀补N30M00;程序暂停(手动车端面)N40G00G50X200.Z350.;快速退回工件坐标系N50T0202S600M03;调2号刀并进行刀补,主轴正转N60G00X102.Z5.M08;快速接近工件,并进行刀补N70G71U15.W2.R11;固定形状粗加工循环N80G71P90Q190U0.5W0.5F0.12;N90G01X46.F0.1;车直径46mmN100Z-17.;长17mmN110X60.Z-29.5;车锥度N120Z-46.;车直径60mm,到16.5mmN130X72.;到a1点直径72mmN140G03X82.022Z-56.733R14.;车R14mm圆弧,逆时针N150G02X82.022Z-81.267R16.;车R16mm圆弧,顺时针N160G03X84.Z-103.489R14.;车R14mm圆弧,逆时针N170G01Z-109.;到Z-109处N180X102.;N190Z4.;N200G70P90Q190;精加工循环顺序N210G00G40X105.Z20.M09;取消刀尖半径补偿N220G50X200.Z350.;退回工件坐标系,主轴停N230T0303;调3号刀,并进行刀补N240G00X53.Z-17.;快速到切槽位置N250G00X42.F0.1;切槽,直径42mmN260X53.;退刀到53mm直径N270Z-16.;移动1mm到Z-16处保证槽宽N280X42.;切槽直径42mmN290X95.F0.3;退刀到直径95mmN300G00Z-112.5;快速到切槽位置N310G01X72.F0.1;切槽直径72mmN320X86.;退刀到直径86mmN330Z-111.;移动1.5mm,切槽宽4.5mmN340X72.;切槽直径72mmN350X95.;退刀到直径95mmN360G00Z4.M09;退刀到Z4mm处,冷却关N370G50X200.Z350.M05;快速到工件坐标系,主轴停N380M30;程序结束2.2 零件2 的程序: (1)零件2第一道工序的加工程序如下:程序说明O0003;程序代号N001G0G99X200.Z350.;建立工件坐标系N002T0101;调1号刀并进行刀补N003S800M03;主轴800r/min,正转N004G00X82.Z5.M08;快速接近工件,冷却开N005G71U3.R1.;外圆粗加工循环N006G71P7Q17U2.W0.5F0.15N007G00X54.;快速接近端面最小直径24mmN008G01Z0F0.15;车端面Z0,走刀速度F0.15N0081G01X-2N009X52.;车直径52mm,长12mmN010Z-12.;N012X56.;车直径56mm,长23.5mmN013Z-23.5;N014X74.;车直径74mm,长40mmN015Z-40.;N016X82.;离开最大直径82mmN017G00Z5.;快速到起点Z5N018G70P7Q17;精加工循环N019G00X200.Z350.M09;快速退回工件坐标系,冷却关N020M05;主轴停止N021T0202;调2号刀并进行刀补N022S650M03;主轴650r/min,正转N023G00X80.Z-23.5M08;快速到切槽点,冷却开N024X52.F0.1;切槽直径52mm,走刀速度F0.1N025X80.;离开最大直径80mmN026Z-23.;切槽宽N027X52.;切槽直径52mmN028X82.;离开最大直径N029G00Z5.M09;到Z5位置,冷却关N030X200.Z350.;快速退回工件坐标系,主轴停N031T0303;调3号刀并进行刀补N032S400M03;N033X56.Z-8.;快速到螺纹起点N034M08;N035G92X55.Z-22.F1.5;第一刀螺纹55mm,长22mmN036X54.75;第二刀螺纹54.75mmN037X54.5;第三刀螺纹54.5mmN038M00;螺纹倒角停N039G00X82.;离开最大直径N040X200.Z350.M09;快速退回,工件坐标系,冷却关N041T0404;调4号刀,并进行刀补N042S500M03;N043X29.Z2.M08;快速接近镗孔起始点N044G01Z-72.F0.15;镗孔直径29mm,深72mmN045X28.;退刀点28mm,到端面点Z2mmN046G00Z2.;N047G01X30.F0.15;到孔直径30mmN048Z-72.;孔深72mmN049X29.;退刀29mm,到端面点Z2mmN050G00Z2.;N051X80.M09;到最大直径,冷却关N052X200.Z350.M05;快速退回工件坐标系,主轴停N053M30;程序结束 (2)零件2的第二工序加工工步的程序如下:程序说明O004程序代号N1G00G99Z200.Z350.;建立工件坐标系N2T0101;调1号刀,并进行刀补N3S800M03;主轴转速800r/min,正转N4G00G41X82.Z4.M08;快速接近零件,并进行刀尖半径左补偿N5G71U14.W3.R7;粗加工循环N6G71P7Q16U0.5W0.5F0.12;N7X28.;快速接近车端面最小直径N8G01Z0F0.15;车端面N9X54.52;到曲线a3点N10G03X65.98Z-12.267R16.;逆时针车圆弧R16mm节点a2N11G02X64.Z-34.49R14.;顺时针车圆弧R14mm节点a1N12G01Z-39.;车外圆64mm,长Z-39mmN13X74.;车外圆74mmN14Z-44.;Z轴到Z-44mmN15X82.;离开最大直径N16G00Z4.;快速到端面正方向4mm处N17G70P7Q16;精加工循环N18G00G40G50X200.Z350.M09;快速回到工件坐标系,取消刀补,冷却关N19M05;主轴停N20T0202;调2号刀,并进行刀补N21S600M03;主轴转速600r/min,正转N22G00X29.Z4.M08;快速接近零件,冷却开N23G71U1.5R1.;内圆粗加工N24G71P25Q30U-1.W0.5F0.1;粗加工程序循环N25G01X46.92F0.1;N26Z3.;N27X40.Z-3.;N28Z-15.;镗孔深15mmN29X28.;到直径28mm处N30G00Z4.;快速到端面正方4mmN31G70P25Q30;精加工循环N32X82.M09;离开最大直径,冷却关N33G00G50X200.Z350.M05;快速到工件坐标系,主轴停N34M30;程序结束2.3 零件3 的程序:此零件同样为两工序加工,第一工序加工零件的右端部分尺寸,第二工序加工零件的左端,零件由曲面、锥面、圆柱面,组成零件图右端的尺寸72mm,孔46mm,51mm都是为加工零件左端时准备的装夹和找正基准。零件左端的尺寸是此件的加工核心,如尺寸15.50.02mm,60mm,5002/,4.5mm,R140.02mm,这些尺寸是否合格,都影响装配图第1、2、4条的技术要求。此件的加工时要注意两个难点。一是因加工51mm尺寸时四爪端面靠紧,台阶端面无法测量。这就需要在加工右尺寸15时就要进行尺寸链计算,确定15的偏差(已计算15mm)。这样在加工左端面时,保证尺寸66mm,二是5002/的加工和测量问题。 (1)第一工序加工程序 钻18mm孔(手动)扩25mm孔(手动)程序说明O005程序代号N1G00G99Z200.Z350.;建立工件坐标系N2T0101;调1号刀,并进行刀补N3S700M03;主轴转速700r/min,正转N4G00X24.Z4.M08;快速接近零件,加工端面,冷却开N5G71U2.R1.;粗加工循环N6G71P7Q14U0.5W0.5F0.15;车直径72mm,长15mmN7G01Z0F0.1;车直径84mm,长35mmN8X72.;退离最大直径N9Z-15.;N10X84.;N11Z-35.;N12X104.;N13Z4.;到端面距离4mm处N14X28.;X到28mmN15G70P7Q14;精加工循环N16G00G50X200.Z350.M09;快速退回工件坐标系,冷却关N17T0202;调2号刀,并进行刀补N18S700M03;主轴转速600r/min,正转r00;200.Z350.M05;09;5;50.12;N19G00X24.Z5.M08;快速到镗孔处,冷却开N20G71U2.R1.;外圆粗加工循环N21G71P22Q25U-0.5W0.5F0.1;粗加工循环程序N22G01X46.F0.12;镗孔46mm,深72mmN23Z-72.;N24X24.;退刀X24mm,Z4mmN25Z4.;N26G70P22Q25;精加工循环N27G00X104.M09;退离最大直径,冷却关N28G50X200.Z350.M05;快速返回工件坐标系,主轴停N29M30;程序结束 (2)零件3的零件第二工序加工时夹持外圆72mm,注意图中的a3和a4点是加工锥度的延长点,这是为了防止在加工锥度时切入点和切出点出现欠切和过切,保证一个理想锥面。加工参数和编制程序如下:零件3的第二工序加工程序 程序说明O006程序代号N1G00G99Z200.Z350.;建立工件坐标系N2T0101;调1号刀,并进行刀补N3S700M03;主轴转速700r/min,正转N4G71U2.5R1.;外圆粗加工循环N5G71P6Q13U0.5W0.5F0.12;粗加工循环程序N6G00G41X102.Z5.M08;快速接近零件,加刀尖半径左补偿N7G00X40.;快速到车端面的最小直径40mmN8G01Z0F0.12;车端面N9X72.02;到a3点处72.02mmN10G03X84.Z-10.99R14.;逆时针车圆弧R14mmN11G01Z-51.;车外圆84mm,到Z-51mmN12X102.;退离最大直径N13G00Z5.;快速到端面Z5mm处N14G70P6Q13;精加工循环程序段N15G40Z104.;退离最大直径,取消刀补N16G00G50X200.Z250.M09;快速到工件坐标系,冷却关N17T0202;调2号刀,并进行刀补N18S700M03;主轴转速700r/min,正转N19G00X105.Z5.M08;N20G71U2.R1.;内圆粗加工循环N21G71P22Q28U-0.5W0.5F0.1;粗加工循环程序N22G00G42X40.Z5.M08;快速接近零件,加刀尖半径右补偿N23G01X60.F0
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