典型轴类零件数控工艺及编程设计【三维UG】[CAD高清图纸和文档]
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共21页)
编号：29585140
类型：共享资源
大小：558KB
格式：ZIP
上传时间：2019-12-07
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
60
积分
- 关 键 词：
-
三维UG
CAD高清图纸和文档
典型
零件
数控
工艺
编程
设计
三维
UG
CAD
图纸
文档
- 资源描述：
-
【温馨提示】 dwg后缀的文件为CAD图，可编辑，无水印，高清图，，压缩包内文档可直接点开预览，需要原稿请自助充值下载，请见压缩包内的文件及预览，所见即所得，请细心查看有疑问可以咨询QQ：414951605或1304139763
- 内容简介：
-
O0001M03S800T0101G0X45Z1G71U1R1P1Q2X0.5W0.1F200G0X100Z100S1200T0202G0X45Z1N1G01X35F150Z0X36W-0.7Z-20X40X41W-0.7Z-30N2G01X45G0X100Z200M03S300T0505G0X0Z1G01Z-14F50G0Z200X100M03S1000T0606G0X23Z1G71U1R1P3Q4X-0.5Z0.1F180S1200N3G01X32F150Z0X24Z-14X0N4G0Z1M30O0001M03S800T0101G0X45Z1G71U1R0.1P1Q2X0.5W0.1F200G0X100Z100S1200T0202G0X45Z1N1G01X0F150Z0G03X12Z-6R6G01X16X18W-1Z-28X29Z-58Z-72X40X41W-0.7N2X45G0X100Z100M03S600T0303G0X20Z-28G01X14F60X42G0Z-72G01X24F60G0X100Z100M03S700T0404G0X20Z5G82X17.7Z-26F1X17.5X17.3X17.1X17X17G0X100Z100M30毕业设计（论文）论文题目: 典型轴类零件数控工艺及编程设计 学院名称: 班 级: 学 号: 学生姓名: 指导教师: 完成时间: 年 月 日 摘 要随着科技的不断发展，数控技术在企业中发挥越来越重要的作用。本设计通过对数控加工的工艺特点、加工零件工艺性等进行分析，选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点。设计说明书以数控车床车削轴类零件为例，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和切削用量等，编写加工零件的程序。按照说明书要求将加工出零件，并对零件自检数据进行分析，说明在加工过程中应注意的事项。关键词 工艺分析；刀具；切削用量；加工程序I目 录 摘 要I第一章 引言1第二章 零件工艺规程设计22.1 零件图的审查22.1.1 零件图的完整性与正确性22.1.2 零件的材料分析22.1.3 合理的标注尺寸22.2 确定加工方法22.3 工艺设备的选择32.3.1 机床的选择32.3.2量具及辅助用具的选择32.4 零件的安装32.5 选择夹具32.6 刀具的选择42.7 切削用量的选择52.7.1主轴转速的确定52.7.2进给速度的确定52.7.3背吃刀量的确定62.8 切削用量计算72.9对刀点与换刀点的确定82.10工序与工步的划分82.11 加工路线的确定9第三章 程序的编制103.1工序一程序103.1工序二程序11致 谢13总 结14参考文献15附件1：加工工艺过程卡16附件2：数控加工工序卡17第一章 引言随着我国工业化进程的加速，产业结构的调整和升级，数控技术在现代企业中得到了广泛的应用，使制造业朝着数字化的方向发展。本设计以熟练掌握数控车床加工为主要目的，在认真分析零件工艺的基础上，综合运用公差、机械制造技术、数控加工与编程、数控加工工艺等专业知识，结合数控加工实际操作，按照机械加工工艺规程的内容，制定出的轴类零件数控加工工艺说明书。本设计说明书包括零件的工艺分析、零件加工过程、加工注意事项等内容。并详细介绍零件工艺分析的内容，重点阐述了零件的加工过程，认真分析和解释零件加工的程序的意义。第二章 零件工艺规程设计2.1 零件图的审查2.1.1 零件图的完整性与正确性零件属于短轴类，零件长度为100mm,从左到右依次为：长6mm、公称直径为12mm的圆弧；成18mm的普通螺纹M18x1；长4mm的螺纹退刀槽；长30mm的锥面，大径29mm，小径18mm；长10mm直径为29mm的圆柱面；长4mm的槽，直径为24mm；长为8mm直径为41的圆柱面；长为20mm直接为36mm的圆柱面；零件的左端有锥度孔，大径32mm小径24mm长度14mm。该零件视图正确，表达直观、清楚，绘制符合国家标准，尺寸、公差、表面粗糙度以及技术要求的标注齐全、合理。2.1.2 零件的材料分析毛坯材料为45#，强度、硬度、塑性等力学性能好，切削性能、热处理性能等加工工艺性能好，便于加工，能够满足使用性能。毛坯下料为45mm105mm。2.1.3 合理的标注尺寸零件图上的重要尺寸直接标注，在加工时使工艺基准与设计基准重合，并符合尺寸链最短的原则。零件图上标注的尺寸便于用卡尺或螺纹环规测量。2.2 确定加工方法经过分析零件的尺寸精度、几何形状精度、位置精度和表面粗糙度要求，确定如下加工方法：（1）外圆表面：粗车半精车精车（2）外螺纹：在精车的外圆表面分数次进给加工（3）内孔：钻孔粗镗半精镗精镗镗2.3 工艺设备的选择2.3.1 机床的选择机床选择的原则： 要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。 有利于提高生产率。 尽可能降低生产成本(加工费用)。根据毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、工件数量、生产条件等要求，选用CJK6140数控车床。2.3.2量具及辅助用具的选择加工过程中所需量具有：游标卡尺、M18x1螺纹环规、表面粗糙度样板。辅助用具有：铜片、铜锤等。2.4 零件的安装在数控机床上加工零件时，安装零件要合理选择定位基准和夹紧方案，为提高数控机床效率，确定定位基准与夹紧方案时应注意：（1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一（基准重合原则）；（2）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（基准统一原则）；（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。2.5 选择夹具夹具用来装夹被加工工件以完成加工过程，同时要保证被加工工件的定位精度，并使装卸尽可能方便、快捷。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。根据零件的尺寸、精度要求和生产条件，选择最常用的车床通用的三爪自定心卡盘。三爪自定心卡盘可以自动定心，夹持范围大，适用于截面为圆形、三角形、六边形的轴类和盘类中小型零件。2.6 刀具的选择数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点，能够正确选择刀刃具及切削用量。数控刀具有以下特点：刚性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及热变形小；互换性好，便于快速换刀；寿命高，切削性能稳定、可靠；刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；系列化、标准化，以利于编程和刀具管理。 数控机床上用的刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要求。数控车床兼作粗精车削，粗车时吃刀深、进给快，要求车刀有足够的强度，能一次进给车去较多的余量；精车时要达到图样要求的尺寸精度和较小的表面粗糙度，车去的余量较少，要求车刀锋利，切削刃平直光洁，必要时还可磨出修光刃。为减少换刀时间、方便对刀、提高生产效率，便于实现机械加工的标准化，在数控车削加工时，应尽量采用机夹刀和机夹片刀，机夹片刀常采用可转位车刀。刀片材质的选择主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程有无冲击和振动，故加工此零件选择硬质合金刀片。根据零件的外形结构，加工需要如下刀具：T010190菱形外圆右偏刀，粗车外圆，刀尖圆弧半径0.8mm。T020260菱形外圆右偏刀，精车外圆，刀尖圆弧半径0.4mm。T03034mm外切槽刀，车槽，刀尖圆弧半径0.4mm。T040460外螺纹刀，车螺纹，刀尖圆弧半径0.8mm。T050523mm麻花钻，钻孔。T060612方内孔刀，车锥度孔，刀尖圆弧半径0.8mm。数控加工刀具卡片 刀具名称刀具规格刀片材料加工表面刀具数量外圆粗车刀90刀尖YT15外圆面及端面1外圆精车刀60刀尖YT15精车外圆1麻花钻23mm高速钢钻底孔1车镗刀60YT15镗内孔1外切槽刀4mm刀宽YT15车外槽1外螺纹车刀60YT15车外螺纹12.7 切削用量的选择数控编程时，必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中，切削用量包括主轴转速、进给速度及背吃刀量等。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具的切削性能，保证合理的刀具寿命，充分发挥机床的性能，最大限度的提高生产率，降低成本。2.7.1主轴转速的确定（1）车外圆时主轴转速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。其计算公式为n=1000v/d其中 v 切削速度（m/min），由刀具寿命决定； n 主轴转速（r/min）； d 工件直径或刀具直径（mm）。（2）车螺纹时主轴的转速在车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距P（或导程）大小、驱动电机的升降频特性，以及螺纹插补运算速度等多种因素影响，故对于不同的数控系统，推荐不同的主轴转速选择范围。大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转速n(r/min)为：n（1200/P）k式中P被加工螺纹螺距，；k保险系数，一般取为80。主轴转速n最后要根据上述计算值、机床说明书而定，选取机床有的或较接近计算值的转速。2.7.2进给速度的确定进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。确定进给速度的原则是：（1）当工件的质量要求能得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。一般在100200mm/min范围内选取。（2）在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在2050mm/min范围内选取。（3）当加工精度、表面粗糙度要求较高时，进给速度应选小一些，一般在2050mm/min范围内选取。（4）当刀具空行程，特别是远距离“回零”时，可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。2.7.3背吃刀量的确定背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可以留少许加工余量，一般为0.20.5mm。切削用量的选择是否合理，对于能否充分发挥机床潜力与刀具的切削性能，实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。车削用量的具体选择如下：粗车时，首先选择一个尽可能大的背吃刀量，其次选择一个较大的进给量，最后确定一个合适的切削速度。精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且均匀，因此选择较小的背吃刀量和进给量。如何确定加工时的切削速度，除了可参考数控加工技术表2-1列出的数值外，主要根据实践经验进行确定。数控车削用量推荐表工件材料工件材料切削深度/mm切削速度/（m.min-1）进给量/（mm.r-1）刀具材料碳素钢 (b 600Mpa）粗加工5760800.20.4YT类粗加工23801200.20.4精加工0.20.31201500.10.2钻中心孔500800W18Cr4V钻孔300.10.2切断（宽度5mm）701100.10.2YT类铸铁（200HBS以下）粗加工50700.20.4YG类精加工701000.10.2切断（宽度5mm）50700.10.2此外，在安排粗、精车削用量时，应注意机床说明书给定的允许切削用量范围，对于主轴采用交流变频调速的数控车床，由于主轴在低转速时扭矩降低，尤其应注意此时的切削用量选择。2.8 切削用量计算根据数控车削用量推荐表,选择合适的切削用量。（1） 车端面时选择主轴转速为500r/min；（2） 粗车外圆时，选取Vc=120m/min，f=0.2mm/r，ap=2mm，粗加工时直径为45mm。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（1000120）/（3.1445）r/min=477r/min 进给速度：F =fn =（0.2477）mm/min=95mm/min考虑刀具强度、机床刚度等实际情况，选择n=500r/min，F=100mm/min，ap=2mm。（3）精车外圆时，选取Vc=150m/min，f=0.1mm/r，ap=0.2mm，精加工时取直径40mm。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（1000150）/（3.1440）r/min=1194r/min进给速度：F =fn=0.11194mm/min=119.4mm/min考虑刀具强度、机床刚度等实际情况，选取n=1200r/min，F=100r/min，ap=0.2mm。（4）车槽时，选择Vc=30m/min，f=0.1mm/r，车槽时直径为14mm和24mm。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（100030）/（3.1414）r/min=682r/min 进给速度：F =fn=（0.1682）mm/min=68.2mm/min考虑刀具强度、机床刚度等实际情况，选取n=700r/min，F=70r/min。（5）车螺纹时，主轴转速n（1200/P）k，k为安全系数，一般取80。 则：n（1200/2）-80/r/min=520r/min 考虑刀具强度、机床刚度等实际加工情况，选取n=600r/min.（6）钻孔时，主轴转速选择300r/min，手动钻（7）粗车内孔时，选取Vc=120m/min，f=0.2mm/r，ap=2mm，粗加工时直径为32mm。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（1000120）/（3.1432）r/min=670.78r/min 进给速度：F =fn =（0.2670.78）mm/min=134.15mm/min考虑刀具强度、机床刚度等实际情况，选择n=700r/min，F=130mm/min，ap=2mm。（7）精车外圆时，选取Vc=130m/min，f=0.1mm/r，ap=0.2mm，精加工时取直径24mm。则：主轴转速：n =1000Vc/d =（1000130）/（3.1424）r/min=1725.05r/min进给速度：F =fn=0.11725mm/min=172.5mm/min考虑刀具强度、机床刚度等实际情况，选取n=1500r/min，F=150r/min，ap=0.2mm。2.9对刀点与换刀点的确定工件装夹方式确定后，即可通过确定工件原点来确定工件坐标系。如果要运行这一程序来加工工件，必须确定刀具在工件坐标系开始运动的起点。程序起始点或起刀点一般通过对刀来确定，所以，该点又称为对刀点。在编制程序时，要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是：（1）便于数值处理和简化程序编制；（2）易于找正并在加工过程中便于查找；（3）引起的加工误差小。对刀点可以设置在加工零件上，也可以设置在夹具或机床上，尽可能设在零件的设计基准或工艺基准上。换刀点是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。换刀点往往设在工件的外部，以能顺利的换刀、不碰撞工件和其他部件为准。本零件将对刀点设在装夹后右端面中心，换刀点设在离对刀点x、z方向分别为100，100的位置。2.10工序与工步的划分在数控机床上加工零件，工序可以比较集中，一次装夹应尽可能完成全部工序。常用工序划分原则有：（1）保证精度原则。数控加工要求工序应尽可能集中，通常粗、精加工在一次装夹下完成，为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，应将粗、精加工分开进行。此时可用不同的机床或不同的刀具进行加工，通常在一次安装中，不允许将零件的某一部分表面加工完毕后，再加工零件的其他表面。对轴类或盘类零件，将待加工面先粗加工，留少量余量再精加工，以保证表面质量要求。对轴上有孔、螺纹加工的工件，应先加工表面而后加工孔、螺纹。（2）提高生产效率的原则。在数控加工中，为减少换刀次数，节省换刀时间，应在需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再换另一把刀来加工其他部位。同时应尽量减少空行程，当用同一把刀加工工件的多个部位时，应以最短的路线到达各加工部位。按照上述划分原则，综合本零件的工艺性，装夹一次为一个工序，换一次刀为一个工步。故加工此零件划分两个工序，加工左端为第一道工序，有3个工步；调头后加工为第二道工序，有3个工步。2.11 加工路线的确定在数控加工中，刀具刀位点相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。即刀具从对刀点开始运动起，直至结束，加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路线的确定原则主要有以下几点：（1）应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率高。（2）应尽量缩短加工路线，既可以减少程序段，又可以减少刀具空程移动时间。（3）应使数值计算简单，以减少编程工作量。此外，确定加工路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定是一次走刀，还是多次走刀完成加工。按照上述原则，确定如下加工路线：工序一： 夹45mm毛坯圆柱面，平端面； 粗36mm的圆柱面、41mm圆柱面（轴向留0.5mm，径向留0.1mm的精加工余量）； 精加工上述轮廓； 钻23mm的内孔，长14mm 粗镗锥度内孔，大径32mm小径24mm，深度14mm（轴向留0.5mm，径向留0.1mm的精加工余量）； 精镗加工上述轮廓 工序二： 夹36mm圆柱面，平端面； 粗车球面、18mm的螺纹棉、锥面、29mm圆柱面； 精加工上述轮廓； 切螺纹退刀14X4mm槽、24x4mm槽； 车M18x1外螺纹。第三章 程序的编制3.1工序一程序用三爪自定心卡盘夹毛坯45mm外圆，探出35mm左右，平端面，对刀，将工件原点设在右端面中心（此端面为精加工表面，以后不再加工）。换刀点选在离对刀点x、z方向分别为100，100的位置。 程序程序解释说明O0001程序名M03S800T0101主轴正转，转速800r/minG0X45Z1定位G71U1R1P1Q2X0.5W0.1F200调用G71复合车削循环G0X100退刀Z100退刀S1200提高转速T0202换精车刀具G0X45Z1定位N1G01X35F150直线插补Z0直线插补X36W-0.7倒角Z-20直线插补X40直线插补X41W-0.7倒角Z-30直线插补N2G01X45直线插补G0X100退刀Z200退刀M03S300T0505换刀，钻孔G0X0定位Z1定位G01Z-14F50直线插补G0Z200退刀X100退刀M03S1000T0606换刀，镗孔G0X23Z1定位G71U1R1P3Q4X-0.5Z0.1F180调用G71复合车削循环S1200提高转速N3G01X32F150直线插补Z0直线插补X24Z-14直线插补X0直线插补N4G0Z1退刀G0Z100退刀M30程序结束3.1工序二程序用三爪自定心卡盘夹已加工外圆36mm，夹20mm，平端面，对刀，将工件原点设在右端面中心（此端面为精加工表面，以后不再加工）。换刀点选在离对刀点x、z方向分别为100，100的位置。 程序程序解释说明O0001程序名M03S800T0101主轴正转，转速800r/minG0X45Z1快速定位G71U1R0.1P1Q2X0.5W0.1F200调用G71复合车削循环G0X100Z100退刀S1200提高转速，精车T0202换精车刀具G0X45Z1定位N1G01X0F150直线插补Z0直线插补G03X12Z-6R6圆弧插补G01X16直线插补X18W-1倒角Z-28直线插补X29Z-58车锥度Z-72直线插补X40直线插补X41W-0.7倒角N2X45直线插补G0X100退刀Z100退刀M03S600T0303换刀，切槽G0X20Z-28定位G01X14F60直线插补X42直线插补G0Z-72定位G01X24F60直线插补G0X100退刀Z100退刀M03S700T0404换刀G0X20Z5定位G82X17.7Z-26F1螺纹车削循环X17.5螺纹车削循环X17.3螺纹车削循环X17.1螺纹车削循环X17螺纹车削循环X17螺纹车削循环G0X100退刀Z100退刀M30程序结束致 谢本人在毕业课题的设计中，学习了不少的新知识，体会到了学习的重要性，同时，感谢学校规划与教育，给予我们良好的学习环境，并提供给我们对学业及个人生涯发展的多元信息，帮助我们成长。感谢三年来陪伴我们学习与生活的恩师，感谢您们对我精心的教育，感谢您们没使我的学习变成劳作而成为一种快乐；谢您们让我明白自身的价值；感谢您们帮助我发现了自己的专长，而且让我把事情做得更好。感谢您们容忍我的任信与错误，不仅教会了我知识，更教会了我如何做事，如何做人。这三年以来，经历过的所有事，所有人，都将是我以后生活回味的一部分，是我为人处事的指南针。就要离开学校，走上工作的岗位了，这是我人生历程的又一个起点，在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们，一路走好，未来总会是绚烂缤纷。总 结通过编写轴类零件数控加工工艺设计说明书，我掌握了编写零件加工工艺规程的步骤。从课题分析开始，再进行总体设计、详细设计,最后到加工出符合技术要求的零件。每一步都让我将理论学习的知识应用到实践中去，使我掌握了一整套规范的设计操作流程。首先从零件工艺分析入手，审查零件图，明确零件各部分的尺寸和精度要求，根据数控加工工艺性，正确选择加工方法、加工路线，合理选择刀具和切削用量，按照加工工艺步骤编写数控加工程序。在设计准备阶段，我总结学过的专业知识，到图书馆、上网查找资料，搜集各种能辅助设计的知识。设计过程中，运用综合知识进行考虑，遇到不懂的问题及时向老师请教，或与同学讨论。从开题报告的格式，到加工过程中应正确分析零件的装夹定位、划分加工工序，从选择合理的刀具，到切削用量的确定，从编写加工程序到数控车床上切削加工。通过小组讨论、老师指导，我的毕业设计最终得以顺利完成。参考文献1、
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号