椭圆手柄数控车削加工毕业论文.doc

椭圆手柄数控车削加工毕业论文目录前 言（3）第一节 零件分析（4） 一、零件图（4） 二、零件图完整性与正确性检查（5） 三、零件结构分析（5）四、轮廓基点坐标运算（5）第二节 工件的定位与装夹（6） 一、加工要求（6）二、零件装夹与定位基准选择（6）三、数控机床选择与毛坯的确定（7）四、加工刀具分析与确定（9）五、加工处理（10）第三节 数控车削加工工艺（11）一、零件的装夹与安装方式（11）二、加工方法的选择（13）三、划分加工阶段（13）四、划分加工工序（13）五、切削用量的选择与确定（14）六、数控车削加工工序卡（16）七、数控车削加工刀具表（17）第四节 机床刀具运行轨迹图（18）第五节 数控车削加工程序单（21）第六节 数控车削加工操作详情（24）一、数控编程和辅助参数的确定（24）二、数控加工刀具安装（24）三、工件安装注意事项（25）四、工件的检测与校验（26）五、数控加工的对刀（26）六、数控加工首件试切（27）七、零件的生产加工（27）第七节 结论（28）第一节 零件分析一、零件图：图1.1.1二、零件图完整性与正确性检查 由于数控车削加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此，每个图形几何要素间的相互关系（如相切、相交、垂直和平行等）应明确；各几何要素的条件要充分，应无引起矛盾的多余尺寸和影响工序安排的封闭尺寸；尺寸公差和技术要求是否齐全等（数控加工工艺规划P15） 经审查图纸本人认为该零件图纸尺寸标注完整、正确、符合数控加工要求、加工部位清楚明确。三、零件结构分析该零件结构如图1.1.2，包括有有圆柱面、圆弧面、椭圆球头、内槽、内孔及内螺纹。在数控车削加工中，零件车削加工成形的结构形状并不复杂，但零件的尺寸精度尤其是零件的位置精度要求较高，直径尺寸上也有尺寸公差和表面粗糙度值等要求。 图1.1.2 内螺纹深槽椭圆手柄 四、轮廓基点坐标计算生活中，我们对几何信息的认知有多种方法常用的有，数形结合法（解析法）。但有时面对复杂的图形，解析法会带来繁重的数学计算。而在实际生产中我们并不采用此类方法。AUTO CAD作为一套专业的绘图软件，它强大的信息处理功能为图形中繁杂点的计算带来了可能。我们在操作界面中绘制图形后就可以打开状态栏中的捕捉、对象捕捉按钮，在绘图区捕捉相关的点。同时，在状态栏中就可以看到这些点的坐标，然后记录下其坐标。第二节 工件的定位与装夹一、加工要求参见图1.1.1：在数控车削加工中，零件重要的径向加工部位尺寸精度要求有：30 0 -0.024和24 +0.033 0，根据查互换性与测量技术（P41表3-2标准公差数值）可得公差分别为7和8级，轴向加工部位尺寸精度无特别要求；零件重要加工部位形位精度要求的有：M201.5mm和24+0.033 0mm与16mm的轴有同轴度的位置精度要求即M201.5mm和24+0.033 0mm的两轴线必须全位于直径为公差值0.06mm且与基准轴线16mm同轴的圆柱面内.零件中间16mm和21mm的内圆柱面以及长度为4mm的内槽左端面有表面粗糙度要求，分别为Ra6.3m、Ra12.5m和Ra6.3m，零件左端面有Ra3.2m的表面粗糙度要求，其余表面的粗糙度要求均为Ra3.2m。其他重要加工部位还有M201.5mm的内螺纹，零件右端有椭圆球头。由上述尺寸可以确定，零件的轴向加工尺寸该以左端面为基准。二、零件装夹与定位基准选择定位基准选择原则（1）基准重合原则（2）基准统一原则（3）便于装夹原则（4）便于对刀原则根据定位基准选择原则，避免不重合误差，便于编程，以工序的设计基准作为定位基准，并使工序基准、定位基准、编程原点三者统一，因为当加工的工序基准与定位基准不重合且加工面与工序基准不再一次安装中同时加工出来时，会产生基准不重合误差。参见图1.1.1：该零件左端为30 0 -0.084mm的圆柱，右端为椭圆球头。又根据便于安装与便于对刀原则，所选的定位基准应能保证定位准确、可靠，满足刀具的操作要求。所以加工该零件时，先以右端毛坏外圆柱为定位基准加工出零件的左端面所有尺寸，再以30 0 -0.024mm的圆柱为定位基准加工零件的右端。采用三爪自动定心卡盘的装夹方式进行零件的装夹定位。三爪自动定心卡盘是同步运动的，一般不需找正，但装夹时一般需要轴向支承面，否则所需夹紧力可能会过大而夹伤工件。三爪自动定心卡盘装夹工件方便、省时，自动定心好，适用于装夹外形规则的中、小型工件。而图纸中24+0.033 0mm与M201.5mm的同轴度要求完全可以用三抓自定心卡盘装夹来达到。因此我们将自动定心零件轴向的定位基准选择在圆柱段30 0 -0.024mm的左端面。在用三爪自动定心卡盘装夹精加工过的圆柱段30 0 -0.24mm时，为了防止夹伤工件表面影响表面精度要求，我们在被夹住的工件表面包一层铜皮。三、数控机床选择与毛坯的确定数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥 了良好的经济效果。合理选用数控车床，应遵循如下原则：确定典型零件的工艺要求、加工工件的批量，拟定数控车床应具有的功能是做好前期准备，合理选用数控车床的前提条件 满足典型零件的工艺要求典型零件的工艺要求主要是零件的结构尺寸、加工范围和精度要求。根据精度要求，即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求来选择数控车床的控制精度。 根据可靠性来选择，可靠性是提高产品质量和生产效率的保证。数控机床的可靠性是指机床在规定条件下执行其功能时，长时间稳定运行而不出故障。即平均无故障时间长，即使出了故障，短时间内能恢复，重新投入使用。选择结构合理、制造精良，并已批量生产的机床。一般，用户越多，数控系统的可靠性越高。由上所述以及该零件加工工艺分析，确定加工使用的设备与辅具如下：（一）零件加工选择在FANUC数控系统的车床上进行；选用规格不大的经济型数控车床：CK6140型卧式数控车床，该机床规格为4001080，加工能力：床身上最大回转直径为400mm，滑板上最大回转直径210mm，最大加工长度1000mm，床身宽度360mm。行程：X轴行程230mm，Z轴行程 1080mm。主轴：主轴转速范围80-400-2000r/min (高低2档)变频调速，主轴端部尺寸C6，主轴内孔锥度公制70， 主轴通孔直径65 mm，刀架刀具数量4，刀柄尺寸25*25，换刀时间sec 2，进给 X轴快速进给3000mm/min， Z轴快速进给6000mm/min，每转切削进给量0.005-100 mm/r。精度：最小设定单位0.001mm，重复定位精度0.01mm，表面粗糙度Ra1.6。尾架：尾座套筒锥度MT4，尾座套筒直径65mm，尾座套筒行程100mm。电机：主电机功率 5 KW，X轴、Z轴伺服电机6 N.m，机床外形尺寸（长*宽*高）1000mm规格2310*1200*1500，净重1700KG 。由上所述，该车床可满足零件的加工工艺要求，又因为此机床结构简单，价格低廉符合生产的经济实用的要求。（二）配备三爪自动定心卡盘等相关装夹工具；（三）毛坯和材料的选择 轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。该零件外圆直径相差不大，所以我们使用棒料这种毛坯形式。 零件的材料我们选择常用的轴类零件材料45钢，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达4552HRC。45号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好， 45号钢可以淬硬至HRC42至46。所以如果需要表面硬度，又希望发挥45#钢优越的机械性能，常将45#钢表面淬火（高频淬火或者直接淬火），这样就能得到需要的表面硬度。四、加工刀具分析与确定参见图1.1.1：在该零件的数控车削加工中采用硬质合金Kr=900外圆车刀，副偏角取为600，断屑性较好。主要用来车削工件的外圆、端面。它主偏角较大，车削外圆时作用于工件的径向力小，不易出现将工件顶弯的现象。一般用于半精加工，甚至有时也可做精加工。（由于机床刀架为四工位的以至刀具的数量受到了限制，又因为零件外圆面的尺寸，形位还有表面粗糙度要求不是很高，所以我们将零件外圆的粗精车两道工序，采用一把90外圆车刀完成，零件中间圆柱槽部分使用宽度为4mm的切槽刀。零件16mm孔部位用麻花钻，内螺纹部位使用刀柄宽度为10mm的内螺纹车刀，内槽部位则用刀柄宽度为12mm主切削刃宽度为4mm的内切槽车刀，其它内孔用镗孔车刀，就可以满足加工所需。由零件加工的上述工艺分析与生产要求，确定加工使用的材料如下：（一）配备零件毛坯1000件，毛坯材料为45#钢；毛坯尺寸35mm85mm； （二）刀具配备：中心钻（B=2.5mm）若1支；16钻头若干支；外圆车刀（正刀、主偏角Kr=900）若干把；镗孔车刀若干把；内切槽车刀（刀刃宽B=4mm）若干把；内螺纹车刀若干把。五、加工处理由上述工艺分析确定，该零件为轴类回转体零件，毛坯材料为45钢，根据机械制造技术P159可知轴类零件可分为刚性轴和挠性轴（L/D12为刚性轴，L/D12为挠性轴）而该零件为刚性轴这样抵抗变形的能力就强，又因为45钢为一种中碳钢这类刚的有害杂质较少其强度，塑性，韧性均比碳素结构钢好，硬度不高易切削，常用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，但是这类刚的淬火性能不好，至多淬硬至HRC46导致钢的硬度不够和软点，所以，为了改善钢的可加工性，消除火破碎过共析钢种的网状渗碳体即消除毛坯的内应力，均匀组织，改善切削加工性，并为最终热处理做组织准备。我们将毛坯做正火的预备热处理，这样可以消除材料的内应力，降低材料硬度，为接下来的加工做准备（正火一般安排在毛坯生产之后，切削加工之前）；调质作为最终热处理，调质的目的是使工件获得良好的综合机械性能（调质一般不安排在粗加工之前，是为了避免调质层在粗加工时大部分被切削掉，失去调质作用，通常安排在粗加工之后半精加工之前）。热处理顺序：正火粗加工调质精加工。在生产实际中，零件的加工往往是以混合工艺的形式来进行编制的；有的加工工艺在数控车床上不能进行操作或操作比较繁琐。所以在数控加工前要对零件的某些部位进行预加工，目的是为数控车削加工工序提供可靠的装夹工艺基准。对于该零件在数控加工前的预加工就是在零件一端钻打直径为16mm深度为30mm的内孔。第三节 数控车削加工工艺该零件有尺寸精度要求和粗糙度要求。当零件的加工工艺和走刀路线确定后，就要正确地计算刀位点的编程坐标系，如果对刀点的坐标系计算错误或误差较大那么将直接导致零件尺寸误差较大甚至不合格。有的零件都是有公差要求的，编程时一定要把公差考虑进去，否则，加工的零件有可能不符合公差要求。要根据加工零件的材料、切削性和表面形状，合理地选择刀具的类型、牌号和刀具的几何参数，刀具的前角、后角和修光刃对提高零件的表面加工质量都 有很大的作用。在对零件加工进，切削用量的选择对零件表面的加工精度和表面粗糙度有直接的影响，为了达到加工要求，要合理地选择切削用量。其加工工艺内容详见下述数控工艺文件。一、零件的装夹与安装方式该零件一端为圆柱另一端为椭圆球头，采用两顶尖装夹也不好装夹，所以分两次掉头装夹加工该零件。零件左端外圆柱尺寸有精度要求，为了保证加工精度，装夹左端时用铜片垫起装夹。加工时采用三爪自动定心卡盘装夹零件，工件加工安装和工件坐标原点设定卡见表1.1.2。表1.1.2 数控加工工件安装和零点设定卡 2012年11月1日零件图号J01数控加工工件安装和零点设定工序号零件名称内螺纹深槽椭圆球头心轴装夹次数2次编制日期批准（日期）第 1 页序号夹具名称夹具图号2011.11.1共 1 页三爪卡盘二、加工方法的选择 选择数控车削加工方法是应重点考虑的方面包括：能保证零件的加工精度和表面粗糙度要求;使走刀路线最短，即可简化编程程序段，又可减少道具空行程时间，提高加工效率；使编程节点数值计算简单、程序段数量少、以减少编程工作量。一般零件的加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸及生产类型确定零件的数控车削加工方法及加工方案。而回转体零件的加工方法主要是车削、镗削和磨削。根据机械制造技术P133面可知，车削和镗削既可满足此零件的形状要求三、划分加工阶段当数控加工零件的精度要求较高时，往往不可能一道工序来满足其加工要求，而是需要用几道工序逐步达到其所有要求的加工精度。为保证加工质量和合理地使用设备及人力，我们加工阶段划分为两个阶段粗加工和精加工，粗加工包括粗车和粗镗，精加工包括精车和精镗。整个加工不需要磨削，因为磨削加工主要是提高表面粗糙度，而此零件的表面粗糙要求不是很高，精车就能保证，所以不需要磨削加工这个阶段。四、划分加工工序数控加工分粗加工和精加工进行，其工序如下：（一） 使用主偏角Kr=900的外圆车刀，平左端面保证表面粗糙度Ra3.2。粗精车30 0 -0.024mm的外圆至轴向尺寸30mm，保证表面粗糙度Ra3.2。数控加工工艺卡及选择切削用量见图表1.1.3。（二） 使用B=2.5的中心钻钻出左端中心孔，再用16的麻花钻加工左端内孔至深度30保证表面粗糙度Ra6.3。数控加工工艺卡及选择切削用量见图表1.1.3（三） 便用刀刃宽度B=4mm的内切槽车刀粗加工和精加工加工零件左端4的槽至尺寸21，保证槽底和槽的两端面表面粗糙度Ra6.3。数控加工工艺卡及选择切削用量见图表1.1.3。（四） 使用内孔镗刀粗加工和精加工加工零件左端24+0.033 0mm，17mm的内孔和斜角至尺寸保证表面粗糙度Ra3.2。数控加工工艺卡及选择切削用量见图表1.1.3。（五） 使用内螺纹车刀粗加工和精加工出M201.5mm的内螺纹至尺寸。数控加工工艺卡及选择切削用量见图表1.1.3。（六） 掉头装夹另一端，由于左端有尺寸精度和表面粗糙度要求，在装夹时为了不夹伤左端，我们使用铜皮包裹左端装夹，车右端面至尺寸80，保证表面粗糙度Ra3.2，数控加工工艺卡及选择切削用量见图表1.1.3。（七） 使用主偏角Kr=900的外圆车刀粗精车椭圆至尺寸保证表面粗糙度要求Ra3.2，数控加工工艺卡及选择切削用量见图表1.1.3。五、切削用量选择与确定（一） 背吃刀量ap的确定在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下，尽可能选取较大的背吃刀量，以减少进给次数。一般当毛坯直径小于6mm时，根据加工精度考虑是否留出半精加工和精加工余量，剩下的余量可一次切除。当零件的精度要求较高时，为了保证加工和表面粗糙度，应留出半精加工，精加工余量，一般半精加工余量为0.5到2mm、所留余量一般比普通车削时所留余量少，常取精车余量0.1到0.3mm。由上所述，该零件粗加工的背吃刀量ap=1.0，精加工的背吃刀量ap=0.2。（二） 主轴转速n的确定光车时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度VC(m/min)来确定。所以根据查（数控加工工艺规划）P62表1-15和P63表1-16以及主轴转速计算公式： N=1000VC/(D)n工件或刀具的转速，单位为r/min；VC切削速度，单位为m/mind切削刃选定点处所对应的工件或刀具的回转直径，单位为mm由上所得可知数控粗、精加工转速： N粗加工=1000*（70-90）/（*35）=（637900）取637r/minN精加工=1000*（90-130）/（*35）=（9001182）取900 r/min（三）进给速度F的确定进给速度F是指在单位时间内，刀具沿进给方向移动的距离（单位为mm/min）。进给速度的大小直接影响零件表面粗糙度值和撤车削效率，因此进给速度的确定应在保证表面质量的前提下，选择较高的进给速度。 粗车时加工表面粗糙度要求不高，进给两f主要受刀杆、刀片、工件和机床进给机构强度与刚度能承受的切削力所限制，一般为0.3到0.5mm/r，半将加工与精加工的进给量，主要受加工表面粗糙度要求的限制，半精加工常取0.2到0.3mm/r，精加工常取0.08到0.02mm/r，切断时常取0.05到0.15 mm/r。工件材料较软时，可选用较大的进给量，反之，应选用较小的进给量。再按如下公式 F=nf式中：F进给速度，单位为mm/min；f进给量，单位为mm/r；n工件或刀具的转速，单位为r/mim；综合可得粗、精加工的进给速度：F粗加工=（0.3-0.4）*637=（191254） 取200mm/minF精加工=（0.08-0.2）*900=（72180） 取120mm/min六、数控车削加工工序卡 表1.1.3 数控加工工艺卡 2012年 11 月 11日机械厂数控加工工序卡产品名称或代号零件名称零件图号HSSK201002内螺纹深槽椭圆手柄J01工艺序号编程编号夹具名称夹具编号使用设备车间三爪自动定心卡盘01普通车床数控车床10工步号工步内容加工面刀具号刀具规格主轴转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm检测工具备注1平左端面，保证表面粗糙度Ra3.2左端面T1B=2.56372002.0游标卡尺普通车床2钻2.5mm的中心孔左端面T0Kr=906372000.2游标卡尺普通车床3粗精加工30 0 -0.024mm外圆和245的倒角至尺寸22，保证表面粗糙度Ra3.2,带下左端面外圆柱面T1B=2.5637/ 900200/ 1201.0/0.2游标卡尺数控车床4钻16mm的底孔至30mm左端面T5166372002.0 游标卡尺普通车床5切4mm的内槽至尺寸21保证槽底和两端面的表面粗糙度分别为Ra12.5和Ra6.3内孔T2B=4637721.0游标卡尺数控车床6粗镗24+0.033 0mm，M201.5mm顶径17mm和斜角，留精加工余量内孔T3镗刀6372001.0游标卡尺数控车床7精镗24+0.033 0mm，M201.5mm顶径17mm和斜角至尺寸，保证表面粗糙度Ra3.2内孔T3镗刀9001200.2圆孔塞规数控车床8车M201.5mm的螺纹至尺寸内孔T4螺纹刀9001200.2螺纹塞规数控车床9掉头装夹左端（左端表面包铜皮），车右端面至尺寸80mm右端面T1Kr=906372002.0游标卡尺普通车床10粗车右端椭圆和R16的圆弧，留精加工余量外圆柱面T1Kr=906372001.0游标卡尺数控车床11精加工右端椭圆和R16的圆弧至尺寸,保证表面粗糙度Ra3.2外圆柱面T1Kr=909001200.2百分表数控车床编辑刘松审核刘松批准熊斌海2012.11.9共 1页第 1页七、数控车削加工刀具表表1.1.4 数控刀具结构及明细表刀具号刀位号刀具名称刀 具刀补地址换刀方式加工部位规 格长度直径宽度长度自动/手动设定补长设定T0尾座中心钻B2.5402.5无自动零件左端T5尾座钻头168016无自动零件左端T11外圆车刀Kr=9008520无自动零件两端T22切槽车刀B=41058无自动零件外形T33镗孔车刀12510无自动零件外形T44内螺纹车刀10510无自动零件内孔第四节 机床刀具运行轨迹图数控加工左端的外形轨迹运行图见表1.1.5，数控加工左端内孔轨迹运行图见表1.1.71.1.9。数控加工右端的外形轨迹运行图见表1.1.6表1.1.5 机床刀具运行轨迹图刀具号TI零件左端外形曲线刀具长度85Kr=90 外圆车刀平端面以及车外圆的轨迹示意图（自动完成）表1.1.6机床刀具运行轨迹图刀具号T1零件右端外形轨迹曲线刀长85Kr=90 外圆车刀平端面以及车椭圆和圆弧的迹示意图（自动完成）表1.1.7 机床刀具运行轨迹图刀具号T0/T2零件左端内孔轨迹曲线刀长8O/1O5钻头钻孔时的轨迹示意图（手动完成）内孔切槽刀的切槽轨 迹示意图（自动完成）表1.1.8 机床刀具运行轨迹图刀具号T3零件左端内孔轨迹曲线刀长125内孔镗刀，镗内轮廓的轨迹示意图（自动完成） 表1.1.9 机床刀具运行轨迹图 刀具号T4零件左端内孔轨迹曲线刀长105内螺纹车刀车内螺纹的轨迹示意图（自动完成）第五节 数控车削加工程序单零件左端加程序清单见表1.2.0。零件右端加工程序清单见表1.2.1。表1.2.0 数控加工程序单 Z(W、K) 零件名称 内螺纹深槽椭圆球手柄 校核 熊斌海 X(U、I) O1111 序号零件右端程序说明N0010G40 G99 G80 G21复位机床初始值N0020G00 X100 Z100快速定位为换刀做准备N0030T0101换用外圆车刀调用1号刀补N0030M03S637给定转速主轴正转N0040M08开启冷却液N0050G00 X38 Z5快速定位到循环起刀点N0060G71 U1 R0.5 F200圆柱面粗车复合循环N0070G71 P1 Q2 U0.3 W0.1圆柱面粗车复合循环N0080N1 G00 Z-0.5快速定位到指定点N0090M03 S900给定精加工转速主轴正转N0100G01 X-1 F120平左端面N0110G01 X28退刀N0120G01 X30 Z-1.5加工左端倒角N0130N2 G01 Z-25加工30mm的圆柱面N0140G70 P1 Q2圆柱面精车复合循环N0150G00 X100 Z100快速定位到换刀点N0160M05主轴停止N0170T0202换用内切槽刀调用2号刀补N0180M03 S637给定转速主轴正转N0190G00 X12 Z5快速定位到指定点N0200G00 Z-24.5快速定位到槽正上方N0210G01 X16 F120切宽为4mm的槽N0220G01 X10 F500退刀N0230G00 Z5退刀N0240G00 X100 Z100快速定位到换刀点N0250M05主轴停止N0260T0303换用镗刀调用3号刀补N0270M03 S637给定转速主轴正转N0280G00 X12 Z5快速定位到循环起刀点N0290G71 U1 R0.5 F200内孔粗镗复合循环N0300G71 P3 Q4 U-0.3 W0.1内孔粗镗复合循环N0310N3 G00 X26快速定位到指定点N0320M03 S900给定精加工转速主轴正转N0330G01 Z-0.5 F120到指定点直线插补N0340G01 X24 Z-1.5倒角N0350G01 Z-6.5镗24mm的孔N0360G01 X20进刀N0370G01 X17.9 Z-7.5倒角N0380N40 G01 Z-21镗18mm的孔N0390G70 P3 Q4内孔精镗复合循环N0400G00 X100 Z100快速定位到换刀点N0410M05主轴停止N0420T0404换用内螺纹刀调用4号刀补N0430M03 S637给定转速主轴正转N0440G00 X12 Z5快速定位到指定点N0450G00Z-3快速定位到螺纹循环起刀点N0460G92X18.84Z-21F1.5调用螺纹切削单一循环N0470G92X19.35螺纹第一刀进给量N0480G92X19.85螺纹第二刀进给量N0490G92X20螺纹第三刀进给量N0500G00X100Z100螺纹第四刀进给量N0510M09关闭切削液N0520M05主轴停止N0530M30程序停止共2页第1页表1.2.1 数控加工程序单 Z(W、K) 零件名称 内螺纹深槽椭圆球头心轴 校核 熊斌海X(U、I) 02222 序号零件右端程序说明N0010G40 G99 G80 G21掉头装夹复位机床初始值N0020#1=-0.5Z轴变量N0030#2=30椭圆长半轴N0040#3=15椭圆短半轴N0050#4=0.5增量设定N0060G00 X100 Z100快速定位到换刀点N0070T0101换用外圆车刀调用1号刀补N0080M03 S637给定转速主轴正转N0090M08开启冷却液N0100G00 X38 Z5快速定位到指定点N0110G00 Z-0.5快速定位到指定点N0120G01 X-1 F200平右端面保证总长N0130G01 X38 F500退刀N0140G00 Z5快速定位到循环起刀点N0150G71 U1 R0.5 F200外圆粗车复合循环N0160G71 P5 Q6 U0.3 W0.1外圆粗车复合循环N0170N5 G00 X0快速定位到指定点N0180M03 S900给定精加工转速主轴正转N0190G01 Z-0.5 F120直线插补到椭圆加工起点N0200WHILE#1GT-46.6 DO1程序跳转条件N0210#1=#1-#4每次的背吃刀量N0220#5=SQRT1-#1+30*#1+30/900*900计算公式N0230G01 X#5 Z#1椭圆插补N0240END1结束N0250G02 X30 Z-58.5 R16 F120加工R16的圆弧N0260N6 G01 Z-60 F120加工30mm的外圆N0270G70 P5 Q6外圆精加工复合循环N0280G00 X100 Z100退刀N0290M09关闭冷却液N0300M05主轴停止N0310M30程序结束返回起点共2页第2页第六节 数控车削加工操作详情一、数控编程和辅助参数的确定（刀号、刀补、间隙补偿等）（一）刀具刀位号的设置。参见数控刀具明细表1.1.4.（二）刀补值未设定（加工中未使用刀具补偿）。（三) 刀偏值未设定（加工中运用程序在起始点换刀）。（四）间隙补偿值设置为使用机床的间隙测量值。（五）快速运行值采用数控系统默认值。二、数控加工刀具安装车削外圆、车削端面包括车削内孔时各种类型车刀的安装与要求相同。车刀安装得是否正确，将直接影响切削能否顺利进行和工件的加工质量，因此车刀安装后必须做到：（一）刀尖严格对准工件中心（一般稍低于），以保证车刀前角和后角不变，否则车削工件端面时，工件中心会留下凸头并损坏刀具。如下图1.1.3：车刀对准工件中心的方法：使用垫片来达到车刀刀尖对准工件中心，垫片一般使用150200mm的钢片。垫片要垫实，垫片的数量应尽量少。正确的垫法是：使垫片在刀头一端与四方刀架垂直于刀杆的边对齐。图1.1.3 车刀刀尖与工件中心未对准（二）车刀刀杆就与进给方向垂直，以保证主偏角与副偏角不变。（三）为避免加工中产生振动，要求车刀刀杆伸出长度应尽量短，一般不超过刀杆厚度的11.5倍；内孔车削加工的刀杆伸出的长度以被加工孔的深度为准，且大于被加工孔的深度。（四）最少要用刀台上的两颗螺钉压紧车刀，并且要求轮流拧紧螺钉。当车刀紧后，试车削端面，观察车刀刀尖是否对准工件中心，否则应从新调整垫片并进行试切，直到车刀刀尖对准工件中心。三、工件装夹注意事项零件的加工采用三爪自动定心卡盘夹紧，为保证零件的尺寸精度，还须采用垫片包裹夹紧。工件装夹时就注意如下：（一）安装工件前，必须把三爪自动定心卡盘和被夹工件的部位探试干净。（二）安装好工件后，让主轴转动，看工件是否甩动，否则从新装夹。（三）为防止工件的轴向窜动，工件应采用轴向定位。使用限位支承进行轴向定位。四、工件的检测与校正由于三爪自动定心卡盘能够进行自动定心，所以当工件轴向长度不大并且加工精度要求不高时，可以不进行校正。但是，当装夹较长的工件或者加工精度要求较高时，因为远离三爪自动定心卡盘的工件端有可能与车床的轴心不重合，所以必须进行工件的校证。校正方法有：（一）用百分表校正工件的外圆和端面（观察百分表指针的波动，当波动大时，大部分是装夹的问题，装夹时适当旋转下棒料再加紧然后主轴转动，看棒料外圆面的抖动是否过大，过大则调整。有时也可能是进给量的原因，这时可适当调整进给来校正）（二）用圆孔塞规校正工件24+0.033 0mm的内孔（塞规顺着孔的轴线插入插出，不能倾斜；塞规塞入孔内不许转动或摇晃塞规；如果通规能过表示最小极限尺寸满足要求且止规不能顺利通过表示最大极限尺寸满足要求，则被测圆孔满足公差要求合格。反之不合格。16mm的孔属于自由尺寸无需校正）（三）用螺纹塞规校正工件M201.5mm的内螺纹（如果被测螺纹能够与螺纹通规旋合通过，且与螺纹止规不完全旋合通过（螺纹止规只允许与被测螺纹两段旋合，旋合量不得超过两个螺距），就表明被测螺纹的作用中径没有超过其最大实体牙型的中径，且单一中径没有超出其最小实体牙型的中径，那么就可以保证旋合性和连接强度，则被测螺纹中径合格。反之不合格。）五、数控加工的对刀（一）数控车床先装夹零件，毛坯尺寸35mm85mm。（二）在数控车削加工中，是以车刀刀尖圆弧中心进行加工的。因此在对刀时，对刀尺寸应该减去刀尖圆弧半径R2。（三）X方向对刀。为了保证零件的尺寸精度要求，采用试切法对刀。在手动模式下，先慢慢靠近工件，用刀尖去碰端面（径向1到2mm），碰到后X向不动，移动Z轴车12mm，然后让刀具沿Z向退刀，用游标卡尺测量出已加工圆柱的直径，最后将其值输入到机床坐标系中即完成了X轴方向的对刀。（四）Z向对刀。起动车床主轴，用端面刀将工件端面切平，然后沿X向退刀。最后将Z坐标值Z=0输入机床坐标系即完成Z轴方向的对刀。六、数控加工首件试切制定完数控加工工艺并编制完程序和数控加工的对刀后要进行首件试加工。由于现场机床自身存在的误差大小规律各不相同，使用同一程序，实际加工的尺寸可能发生较大的偏差。此时可根据实际测量零件尺寸的结果和现场问题处理方案，对所制定的工艺和所编制的程序进行修正和调整，直至满足零件技术要求为止。七、零件的生产加工通过对机床进行调试和工件的校正后，可以加工出达到零件图纸尺寸精度要求的零件。可进行零件的成批量生产加工。在加工过程中，由于刀具的磨损和对刀的误差存在，要时常在加工出的零件成品中抽出样品，对样品的尺寸和精度进行检查，如有达不到尺寸和精度要求，立即对所制定的工艺进行修正和对机床进行，要时时保证加工出的来成品是合格产品。第七节 结论这次毕业设计中，我的设计题目之一内螺纹深槽椭圆球头手柄数控加工。为了更好的完成设计，我仔细研究了零件图，查阅了现代工程图学教程、工程力学、金属切削原理与刀具、互换性与技术测量、机械制造技术基础、数控机床、数控车床编程与操作、数控加工工艺规划、数控加工典型型案例CAD/CAM应用、数控技术毕业设计指导等资料。但在设计过程中，因自己经验不足，遇到了很多实际问题，使我体会到了在现场实习调研仅证明可不可以实干，而不能代表能不能干好。所以我积极与设计指导老师、操作指导老师沟通，在各位老师的全力帮助指导下问题得到了全面解决，同时受到各位老师优良工作品质的影响，培养出了我缓中求稳、虚心求教、实事求是、一丝不苟的工作作风，为今后从事工作打下了良好的基础。近年来、随着科学技术的不断发展，迄今，国际上又出现了以一台或多台加工中心、车削中心为主体，再配以工件自动装卸和监控检查装置的柔韧性制造系统FMS、计算机集成制造系统CIMS和无人化工厂FA。由于数控机床极高效率、高精度和高柔韧性于一身，很好的代表了机床的主要发展方向。时代和社会生产力的不断发展，要求数控系统与数控机床向更高的水平与层次迈进（高精度化、运动高速化、高柔韧性化、智能化）。在国外的数控系统与伺服系统制造技术突飞猛进的大背景下，通过大量的技术引进，我过现代制造工业在飞速发展（数控技术得到广泛的应用）。同时，我们还要看清现阶段中国数控业与世界先进水平的差距。我国只有拥有完全自主知识产权上的数控核心技术，才能实现真正意义上的“世界工厂”和“制造大国”乃至“工业强国”。这使国人不得不开始重新思索中国数控在未来的发展之路黄石职业技术学院综合设计题目： 方形底座数控铣削加工 班 级 数控2班专 业 数控技术学生姓名 刘松指导教师 熊斌海日 期 2012年 12月 1日目录前言（32）第一会 零件图纸分析（33） 一、零件图（33）二、零件完整性与正确性检查（34）三、零件结构分析（34）四、零件图纸技术要求分析（35）五、零件热处理（35）六、零件基点坐标运算方法（36）第二节 加工工艺路线设计（37）一、选择加工方法（37）二、划分加工阶段（37）三、划分加工工序（38）四、加工顺序安排（39）五、进给加工路线的确定（39）第三节 机床的选择和毛坯的确定（41）一、零件普通加工机床的选择（41）二、零件数控加工机床的选择（43）三、毛坯的确定（43）第四节 工件的定位与装夹（45）一、数控铣削定位基准的选择（45）二、夹具的选用（46）三、装夹方案的确定（46）第五节 刀具的选择（47）第六节 切削用量的选择（49）一、选择背吃刀量或侧吃刀量（49）二、选择切削进给速度F（50）三、选择切削速度Vc（51）四、主轴转速n（52）第七节 数控加工工艺卡（）第八节 数控铣削加工程序单（）第九节 数控仿真轨迹图（）第十节 数控铣削加工操作详情与注意事项（）一、主要操作步骤（）二、数控编程和辅助参数的确定（）三、数控加工的对刀（）四、工件装夹注意事项（）五、切削加工注意事项（）六、工件存放注意事项（）七工件的检测（）八、数控加工首件试切（）九、零件的生产加工（）结论（）前言数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步，特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的问题。随着社会经济发展对制造业的要求不断提高，以及科学技术特别足计算机技术的高速发展，传统的制造业已发生了根本性的变革。以数控技术为主的现代制造技术占据了重要地位，数控技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，是制造业实现柔性化、自动化、集成化、智能化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步，特别是在通用微机数控领域，基于Pc平台的国产数控系统，已经走在了世界前列。 为充分体现自己三年来在学校的知识，我按照我院数控专业学生所需掌握的要求，所以设计了这个花瓣凸台方型腔。此零件为典型铣削零件，它突出了数控加工的特点和零件加工的工艺性特点，能培养我全面的数控加工能力，现在我能根据零件图制定出合理的数控加工工艺规程，能够制定加工工艺，编制程序进行数学处理；能够自己利用设备，执行加工工艺的过程，加工出合格的零件。并掌握加工中夹具的合理选用，了解刀具的材料、特点、以及如何选用刀具等一系列问题，这次毕业设计有利于培养我们各个方面的能力。第一节 零件图纸分析一、零件图：图3.1.1二、零件完整性与正确性检查零件图的尺寸标注方法应适应数控加工的特点。在数控加工的零件图上，应该以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这样的标注方法既便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，在保证设计基准、工艺基准、检查基准与编程原点设置的一致性方面带来很大的方便。构成零件轮廓的几何元素的条件应充分。对零件进行手工编程时，要计算每个节点的坐标。因此在分析零件图时，要充分分析几何元素的给定条件是否充分。零件图样的尺寸是否标注全，有无漏、多尺寸的情况，有无封闭尺寸，尺寸