一种零件的数控车削加工工艺分析.doc

嘉兴职业技术学院 毕业论文一种零件的数控车削加工工艺分析学生姓名 学 号 103053106 系 别 机电与汽车分院 专 业 机电一体化 指导教师 完成日期 2013.05.30 嘉兴职业技术学院毕业设计综合实践任务书岗位名称 职工岗位职责 负责plc程序编写以及相关电器电路图的绘制岗位能力要求 熟练掌握plc编程软件的应用,以及编程指令的作用。会使用绘图软件cad进行电器电路图的绘制。课题任务名称 基于三菱plc的气动机械手机械手控制系统设计。本课题完成的条件1、按照自己所学的机电课程进行设计和开发；2、永骏机床的工程师和学校辅导老师的帮助下完成此设计。3、熟练运用plc编程软件以及电路故障排除。本课题任务要求 技术应用设计要求熟悉机床的机电部分，以及相关台达和西门子的编程说明；从设计实际需要出发，选择设计方案；制作完成整个机械手；撰写试验操作书一份。 工艺操作技能要求气动机械手的设计实现，并实际操作通过；企业现场设备安装、调试、维护、检测等操作实践训练，基本符合企业上岗要求。设计与论文相关参考文献资料。 时间安排1、毕业综合实践单位以及岗位的落实（2013年2月1日开始）2、上传毕业综合实践任务书（2013年6月1日前）3、毕业综合实践相关岗位顶岗实习过程并撰写实习周记（2013年3月1日-2013年5月30日期间，每月至少4篇）周记撰写与系统录入1、每周登陆系统提交实习周记，内容要求与实习期间工作、生活相关，不少于200字；在实习单位工作满一月后要求提交一份企业所跟师傅或直属领导的评价（20字以上，包含评价人联系方式）。2、参加或更换实习单位要求一周内登陆系统更新相关信息并主动联系指导教师备案。嘉兴职业技术学院机电与汽车分院毕业设计 (论文)开题报告 学号103053106姓名 专业方向机电一体化技术课题名称一种零件的数控车削加工工艺及编程完成课题起止时间2013年2月-2013年6月一.毕业论文选题依据 两年的大学学习生涯,在老师的教育指导下,本人较为熟练的掌握了plc编程技术,电工维修,数控操作等专业课知识,并且本人也对plc有浓厚的兴趣,所以希望通过基于三菱plc对气动控制的机械手这一有挑战性的设计课题来培养自己的设计动手能力,并且在实践中用上课程中所学的理论知识，能更好的巩固自己所掌握的知识。二.毕业论文选题目的和意义1培养独立思考以及开发设计能力。2扩展知识结构,开拓思维。3培养综合运用能力。三.选题的发展现状和前景展望机械手在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。国外机械数的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。如位置发生稍许偏差时，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。目前已经取得一定成绩。四.本课题要完成的主要内容通过自己设计和动手操作实现三菱plc fx2n-64mr 系统控制电磁换向阀的线圈得电、失电，并利用气泵提供的气压对机械手的上升下降进行控制，实现气动控制机械手完成下降夹紧上升反转伸出下降松开上升缩进正转停止一系列动作，并且可以选择手动和单周期自动完成。并最终制作出符合要求的实物，进行展示。而且在制作过程中，可以更熟练的掌握plc编程应用，掌握气压相关的电磁换向阀以及调节阀之类的产品的接线、操作以及产品的特性和作用都能了然于胸，为以后做相关工作提供坚实的基础。五.毕业论文提纲1 工作过程与控制要求2 气动驱动系统设计3 plc控制系统设计4 结论指导教师意见签字： 年 月 日目录引言61 零件的结构分析62 零件设备的选择73 确定零件的定位基准和装夹方式74确定加工顺序及进给路线74.1 加工顺序74.2 进给路线85 刀具选择86 切削用量选择87填写数控加工工艺文件9参考文献10毕业设计（论文）进程检查评议表11毕业设计（论文）成绩考评表12一种零件的数控车削加工工艺及编程103053106 冯旭辉嘉兴职业技术学院 机电与汽车分院 指导教师：周志宏摘要: 本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行工艺方案的分析，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，简化工序等方面优势。关键词: 数控 工艺分析 加工方案 加工路线 编程引言数控机床是数字控制机床的（computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的的自动化机床。该控制系统能够逻辑地的处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。1 零件的结构分析（1）零件的结构分析图1-1 零件图由图纸可知，该零件表面由圆柱、圆锥、逆圆弧及螺纹等表面组成。该零件的径向加工部位有85mm圆柱段、80mm圆柱段、62圆柱段、r70圆弧m481.5外螺纹。零件符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为45钢，毛坯为85340棒材。（2） 零件技术要求分析1）在轮廓曲线上，有一处既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。2）螺纹加工时，为保证其精度，在精车时选择改程序的方法，将螺纹的大径值扩大0.18-0.2mm，加工螺纹时利用螺纹千分尺或螺纹环规保证精度要求 。2 零件设备的选择数控车床能对轴类或盘类等回转体零件自动地完成内外圆柱面、圆锥表面、圆弧面等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩等的工作。根据零件的工艺要求，可以选择经济型数控车床，一般采用步进电动机形式半闭环伺服系统。此类车床机构简单，价格相对较低，这类车床设置三爪自定心卡盘、普通尾座或数控液压尾座，适合车削较长的轴类零件。根据主轴的配置的要求选择卧式数控车床。数控车床具有加工精度高，能做直线和圆弧插补，数控车床刚性良好，制造和对刀精度高，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，能够加工尺寸精度要求较高的零件。能加工轮廓形状特别复杂的表面和尺寸难于控制的回转体，而且能比较方便的车削锥面和内外圆柱面螺纹，能够保持加工精度，提高生产效率。所以对加工时非常有利的。3 确定零件的定位基准和装夹方式（1）定位基准工件的定位与基准应与设计基准保持一致，应防止过定位，对与箱体工件最好选择“一面两销”作为定位基准，定位基准在数控机床上要仔细找正。图中85外圆不加工，毛坯为85340，因此以85的外圆和左端面作为定位基准。（2）装夹方式在数控车床上工件定位安装的基本原则与普通机床相同。工件的装夹方法影响工件的加工精度和效率，为了充分发挥数控机床的工作特点，在装夹工件时，应考虑以下几种因素：1.尽可能采用通用夹具，必须时才设计制造专用夹具；2.结构设计要满足精度要求；3.易于定位和装夹；4.易于切削的清理；5.抵抗切削力由足够的刚度；4确定加工顺序及进给路线 4.1 加工顺序（1）先粗后精 先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。（2）先主后次 先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如键槽、紧 固用的光孔和螺纹孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常与主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前进行。（3） 先面后孔 对于箱体、支架、连杆、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。这样可使工件定位夹紧稳定可靠，利于保证孔与平面的位置精度，减小刀具的磨损，同时也给孔加工带来方便。（4） 基面先行 用作精基准的表面，要首先加工出来。所以，第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。综上所诉：该零件的加工顺序如下：先从右到左进行粗车（留0.25mm精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。4.2 进给路线5 刀具选择（1）选用5mm中心钻钻削中心孔。（2）粗车和端面选用硬质合金90右偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉，副偏角不宜太小，选k=35。（3）精车时选用硬质合金90右偏刀，车螺纹选用硬质合金 60外螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取r=0.15-0.2mm。 （4）切槽时用切槽车刀表 1 数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1t01中心钻1右端面手动2t0290右偏外圆车刀1车端面及粗车外轮廓右偏刀3t0390右偏外圆车刀1精车外轮廓右偏刀4t0460外螺纹车刀1螺纹5t05切槽车刀1切槽左刀尖编制审核批准共1页第1页6 切削用量选择（1）背吃刀量的选择轮廓粗车循环时选ap=4mm,精车时选ap=0.25;螺纹粗车时选ap=0.4,逐刀减少，精车时选ap=0.1。（2）主轴转速的选择主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。根据本例中零件的加工要求，考虑工件材料为45钢，刀具材料为硬质合金钢，查表1-7所得：粗加工选择转速400r/min,精加工选择600r/min车削外圆，采用720r/min来车螺纹，而内孔由于刚性较差，采用粗车600 r/min，比较容易达到加工要求，切槽的切削刀较大，采用350 r/min更稳妥。（3）进给速度查表1-3、1-4选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.6mm/r,精车每转进给量为0.15mm/r,最后根据公式vf=nf计算粗车、精车进给速度分别为240mm/min和90mm/min。7填写数控加工工艺文件表2数控加工工艺文件单位名称产品名称或代号零件名称零件图号典型轴工序号程序编号夹具名称使用设备车间001自定心卡盘和回转顶尖cka6140数控车床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t022525400手动2钻中心孔t015600手动3粗车轮廓t0225254002404自动4切槽t0525253502402自动5精车轮廓t032525600900.25自动6粗车螺纹t0425257207200.4自动7精车螺纹t0425257207200.1自动编制审核批准年月日共页第页参考文献 1詹华西.零件的数控车削加工.电子工业出版社，2011 2 蔡有杰. 数控编程及加工技术 . 中国电力出版社,2011 . 3 耿国卿. 数控车削编程及加工 .北京：清华大学出版社.2011毕业设计（论文）进程检查评议表课题名称开题阶段指导检查1、任务书和开题报告是否按时上交2、选题是否与专业相关3、设计方案是否合理可行开题阶段的评价： 优秀 良好 合格设计阶段指导检查工作态度（学生对毕业论文的认真程度、纪律及出勤情况）： 认真 较认真 一般 不认真1、是否建立模型、拟定实验方案2、是否经过理论论证3、概念表述是否清楚、条理是否清晰4、是否有实验数据、数据是否真实可靠、图纸是否按照国家标准5、是否与设计任务书相符合6、结论（成果）是否正确，对实际应用或学术研究是否有现实意义设计阶段的评价： 优秀 良好 合格结题阶段指导检查工作进度（学生对分配工作完成的进度情况） 提前完成 按计划完成 拖后完成 没有完成1、独立完成全部工作情况2、论文篇幅（字数）是否满足要求3、论文结构是否规范、层次是否分明4、是否有实物作品、演示情况5、逻辑、条理清晰程度6、中心思想是否突出、偏题与否7、论据、论点和结论一致与否 结题阶段的评价： 优秀 良好 合格存在的问题与建议：是否同意参加内容评审： 同意 不同意 指导教师（签名）： 年 月 日12毕业设计（论文）成绩考评表学 号姓 名指导教师毕业设计（论文）题目答 辩 小 组 评 议评议项目序号评定标准分值论文选题(20分)1是否在所学专业范围（10分）2理论意义和现实意义（10分）毕业设计与论文质量(50分)3论据充分、分析明晰、概念正确，资料可靠完整（5分）4能参考国内外有关文献，参考文献有出处（5分）5中文摘要是否重点突出，简明扼要（5分）6熟练掌握和运用基础理论、专业知识（5分）7理论联系实际，分析问题和解决问题的能力（5分）8文章中心明确，观点正确，文字表达正确（5分）9有自己的见解或创新（5分）10文体规