轴套零件加工工艺的制定论文.doc

毕毕业业论论文文 设设计计 题题目目 轴套零件加工工艺的制定轴套零件加工工艺的制定 20112011 年年 1212 月月 1313 日日 目目 录录 前前 言言 1 第第 1 章章 零件分析零件分析 2 1 1 零件图分析 3 1 2 零件材料的分析 3 1 3 零件精度分析 4 1 4 表面粗糙度的分析 5 第第 2 章章 车床加工工艺车床加工工艺 6 2 1 机床的选择 6 2 2 刀具的选择 6 2 3 冷却液的选择 7 第第 3 3 章章 毛坯的选择毛坯的选择 9 3 1 零件材料的选择 9 3 2 毛坯形状及尺寸的确定 9 3 3 加工余量的分析 10 3 4 定位基准的选择 10 3 5 确定加工方案的原则 10 3 6 加工顺序的确定 12 第第 4 章章 夹具的选择夹具的选择 15 4 1 数控夹具的种类 15 4 2 工件装夹方式 15 4 3 数控夹具的选择 15 第第 5 5 章章 切削用量的确定切削用量的确定 17 5 1 背吃刀量的确定 18 5 2 进给量 18 5 3 切削速度的确定 19 第第 6 6 章章 工艺文件编制工艺文件编制 20 第第 7 章章 零件加工程序的编写零件加工程序的编写 24 第第 8 8 章章 加工质量分析加工质量分析 30 8 1 对加工零件的质量分析 30 8 2 改善的方法 31 结结 论论 32 参考文献参考文献 33 致致 谢谢 语语 34 摘摘 要要 近年来 数控加工发展迅速 已成为提高产品质量和劳动生产 率必不可少的手段 它的发展和广泛应用 给机械制造业带来了深 刻的变化 成为当今制造业的发展方向 数控技术也从另一方面反 映了一个国家的制造业水平 发展数控机床是当前我国机械制造业 技术改造的必经之路 是未来工厂自动化的基础 随着数控机床的 应用越来越广泛 社会对数控技术人才的需求量也越来越大 本次毕业设计主要介绍了轴套零件的数控车削加工方法 通过 对其进行数控加工工艺分析 即其零件图的分析 定位基准及装夹 方式的选择加工顺序及进给路线的确定 加工工具的选择和切削用 量 背吃刀量 进给量和主轴转速 的确定 然后对其数控加工作 了介绍 如编程原点的选择 程序的编制等 使用 FANUC0i 系统编 写了数控加工程序和进行数控加工 通过运用课程中的基本理论以 及成产实习中的实践知识 正确解决了零件在加工过程中的定位 夹紧以及工艺路线安排 工艺顺序确定等问题 保证了零件的加工 质量 本次毕业设计让我学会了使用图表资料以及手册 掌握了与本 次毕业设计有关的各种资料的名称及出处 能够做到熟练运用 就 我个人而言 我希望通过本次毕业设计对自己未来从事的工作进行 一次训练 从中锻炼自己分析问题 解决问题的能力 为今后工作 打下一个良好的基础 前前 言言 数控技术的广泛应用给传统的制造业的生产方式 产品结构带 来了深刻的变化 也给传统的机械 数控专业的人才带来新的机遇 和挑战 随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组织 我国经 济全面与国际接轨 并逐步成为全球制造中心 我国企业广泛应用 现代化数控技术参与国际竞争 数控技术是制造实现自动化 集成 化的基础 是提高产品质量 提高劳动生产率不可少的物资手段 让我们毕业生更好的熟悉数控车床 确定加工工艺 学会分析零件 为走上工作岗位打下基础 不仅学到了理论知识还将理论运用在了 实际加工当中 将理论与实践有机的结合在一起 是一次总结性的 设计 本次毕业设计是为了让我们更清楚地理解怎样确定零件的加工 方案 为我们即将走上工作岗位的毕业生打基础 是根据我们 09 级 数控技术专业学生所需掌握的知识及技术所写的 它突出了数控加 工的特点 零件在加工过程中的工艺性特点 全面培养我们数控加 工能力 并制定出合理的数控加工工艺规划 能够制定出合理的加 工工艺过程并制定程序进行一系列数学处理 自己利用设备执行零 件的实体加工 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 最后 让我们在数控车床上加工出该零件达到图纸要求 第第 1 章章 零件分析零件分析 图图 1 11 1 螺纹轴零件图螺纹轴零件图 图图 1 21 2 螺纹套零件图螺纹套零件图 1 11 1 零件图分析零件图分析 本次我们要分析的轴类零件是一根组合轴套零件 生产规模为 小批量加工 零件的轨迹比较复杂 必须保证曲面轴零件的尺寸精 度 可以看出该零件为组合轴类零件 主要由螺纹轴零件及其配合 件表面有圆柱 圆锥 顺圆弧外螺纹 内螺纹 球体等表面组成 螺纹轴是由右端为 M30 的螺纹 多个槽 及 1 10 的锥度组合而成 的外圆结构 详细尺寸如图 1 1 螺纹套是由一个球型表面和一个 内螺纹组成 详细尺寸如图 1 2 从整体的机构来看轴的轮廓是完 整的 而且从尺寸的标准到表面粗糙度的标准都比较完整 而且整 体看起来这根轴没有什么结构上的缺陷 精度的要求和粗糙度的要 求也比较合理 符合轴螺纹和螺纹套之间的配合 作为典型的轴类 零件的加工在数控车上加工的正确性 而且这根轴的表面粗糙度的 要求也不高 通过精车基本上都能达到 也体现出了数控技术的精 度高的特点 1 21 2 零件材料的分析零件材料的分析 工程材料 特别是钢铁 是现代工业 农业 国防及科学技术 等部门使用最广泛的材料 工程材料之所以能获得如此广泛的应用 不仅由于它的来源广泛 而且还由于它具有优良的性能 钢铁材料 又称黑色金属材料 它是可以用于制造机械构件和工具的铁基合金 可分为钢和铸铁两大类 其主要区别在于含碳量的不同 钢的韧性 塑性较好 强度较高 常以热锻 轧制等方法成形 强度要求较高 形状较复杂的零件可用铸钢 由于钢的强度 硬度 塑性 等综合 力学性能较好 因此一般用于制作承受拉 压 弯曲 剪切 扭转 等载荷的构件 如钢筋 齿轮轴 1 31 3 零件精度分析零件精度分析 零件的加工精度是指零件加工后的实际几何参数 尺寸 形状 和位置 与理想几何参数的符合程度 符合程度越高则加工精度越 高 实际加工不可能做到与理想零件完全一致 总会有大小不同的 偏差 零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的偏离程度 即 为加工误差 由于在加工过程中有很多因素影响加工精度 所以同一种加工 方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的 任何一种加工 方法 只要精心操作 细心调整 并选用合适的切削参数进行加工 都能是加工精度得到较大的提高 但这样会降低生产率 增加加工 成本 由机床 夹具 刀具和工件组成的机械加工工艺系统 简称 工艺系统 会有各种各样的误差产生 这些误差在各种不同的具体 工作条件下都会以各种不同的方式 或扩大 或缩小 反映为工件 的加工误差 工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差 工 件内应力重新分布引起的变形以及原理误差 调整误差 测量误差 等 这些都会影响到零件的加工精度 虽然数控车床的加工精度很 高 但对一些精度要求高零件 就很难保证零件的精度 因为在加 工产生时产生的切削拉力会使轮廓与圆之间尺寸难以保证 因此在 生产时我们就要注意这些 1 41 4 表面粗糙度的分析表面粗糙度的分析 表面粗糙度反映的是零件加工表面的微观几何形状误差 即指 加工表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度 它不同于宏观几何 形状 也不同于表面波度 主要由加工过程中刀具和零件表面的摩 擦 切削分离时表面金属层塑性变形及工艺系统变频振动等原因而 形成 表面粗糙度是衡量零件表面质量的重要指标 表面粗糙度越 小 表面就越光滑 表面粗糙度越大 表面就越粗糙 表面粗糙度 大小 对机械零件的使用性能有很大影响 主要表现在对零件的耐 磨性 配合性质的稳定性 抗腐蚀性 密封性 疲劳强度 外观质 量等方面的影响 第第 2 章章 车床加工工艺车床加工工艺 2 12 1 机床的选择机床的选择 该零件由外表面和内孔组成 加工步骤大致分为钻孔 车内孔 面 车外螺纹 车外表面 加工步骤相对比较简单 再结合学校的 实际情况 所以选择机床为 CK 6132A 普通型数控机床 2 22 2 刀具的选择刀具的选择 机械加工中常用的刀具材料主要有高速钢 硬质合金 立方氮 化硼 CBN 陶瓷等 根据不同的加工内容 则需要不同规格的刀具来进行加工 由 于加工的零件材料为 45 钢 硬度和强度都很低 便于切削加工 根 据学院的实际情况选择硬质合金钢为材料的刀具就可以满足加工零 件的要求 所需刀具详见表 2 1 硬质合金钢具有很高的硬度 HRA 86 93 其热硬性温度高达 800 1000 C 允许的切削速度较高 耐磨性较好 常用于精加工阶 段的光整工序以去除微小余量 表表 2 12 1 刀具卡刀具卡 序号 刀具 号 刀具名称刀具规格加工表面长度 mm备注 1T01 45 外圆车刀 25 25 车端面和粗车轮廓实测自动 2T02 90 外圆车刀 25 25 精车外轮廓 3T03 5mm 中心钻 25 25 钻引孔实测手动 4T04 14mm 麻花钻 25 25 钻 14 的孔实测自动 5T05 内圆车刀 25 25 粗精车内盲孔实测自动 6T06 5mm 内切槽刀 25 25 车内退刀槽实测自动 7T07 内螺纹车刀车内螺纹实测自动 8T08 5mm 切槽刀切槽实测 9T09 外螺纹刀车外螺纹实测 编制纪宏祥审核崔文程批准崔文程共 1 页 第 1 页 2 32 3 冷却液的选择冷却液的选择 由于在切削加工过程中 被切削层金属的变形 切屑与刀具前 面的摩擦和工件与刀具后面的摩擦要产生大量的热 切削热 大 量的切削热被工件吸收 9 30 切屑吸收 50 80 刀具吸收 4 10 其余由周围介质传出 而在钻削时切削热有 52 传入麻花 钻 由于热胀冷缩的原理 工件和刀具吸收了一部分的热量 工件 和刀具产生变形最终影响加工精度 如果大量的切削热传入刀具 容易使刀具损坏 造成 烧刀 的现象 为了提高加工零件的精 度和刀具的耐用度及使用寿命 在切削加工过程中必须使用冷却液 对工件和刀具进行冷却 以避免造成 烧刀 的现象和零件精度的 影响 常用的冷却液如表 2 2 所示 表表 2 22 2 冷却液主要成分及作用冷却液主要成分及作用 冷却液名称主要成分主要作用 水溶液水 防锈添加剂冷却 乳化液水 油 乳化剂冷却 润滑 清洗 切削油 矿物油 动植物油 极压油 添加剂或油性 润滑 因为零件为 45 号钢 为了得到较高的表面精度 降低加工时发 出的过大热量 延缓加工后零件的生锈速度 所以采用水溶液 第第 3 3 章章 毛坯的选择毛坯的选择 3 13 1 零件材料的选择零件材料的选择 该模型属于轴类零件 轴类零件常用材料主要是优质碳素钢和 合金钢 而一般机械中常用 35 45 号钢 对受力较小或不重要的轴 可用 Q235 Q255 等普通碳钢 合金钢价格较贵 对应力集中比较敏 感 但具有较高的机械强度和优越的热处理性能 故用于高速 重 载及要求耐磨 耐高温等重要的场合 球墨铸铁和合金铁也是较好 的轴材料 使用于制造外型复杂的曲轴和凸轮轴 对于我的零件 从经济性和切削性能方面以及学院的设施材料 上考虑 我选择 45 号钢 该材料经过调质处理后既有良好的综合力 学性能 加工零件的表面光洁度较好 又有较高的强度 硬度 和 较好的塑性 韧性是优质碳钢中应用最广泛的一种 3 23 2 毛坯形状及尺寸的确定毛坯形状及尺寸的确定 一般情况下 毛坯的形状应尽量与零件形状相接近 确定毛坯 形状与尺寸时还应考虑毛坯制造 解析加工和热处理等因素的影响 根据我的零件图 1 附录 毛坯选择棒料 尺寸为 125mm 55mm 零件图 2 附录 毛坯选择棒料 尺寸为 70mm 55mm 3 33 3 加工余量的分析加工余量的分析 加工余量是指加工过程中从加工表面切除金属层的厚度 加工 余量的大小对零件的加工质量和制造的经济性有较大的影响 余量 过大会浪费原材料及机械加工的工时 增加机床 刀具及能源的消 耗 余量过小则不能消除上工序留下的各种误差 表面缺陷和本工 序的装夹误差 容易造成废品 因此 应根据影响余量大小的因素 合理地确定加工余量 该零件外表面和内孔的粗糙度值均为 Ra3 2 粗车后留余量 0 2mm 精车完成 3 43 4 定位基准的选择定位基准的选择 定位基准是工件在定位时所依据的基准 它的选择原则是 尽 量选择零件上的设计基准作为定位基准 考虑到本课题的加工零件 均是棒料类 而且需多次装夹才能够完成加工 所以定位基准确定 如下 1 外轮廓加工 定位基准 确定零件轴线为定位基准 2 内孔加工 定位基准 内孔加工是以外圆定位 3 53 5 确定加工方案的原则确定加工方案的原则 3 5 1 先粗后精 为了提高生产效率并保证零件的精加工质量 在切削加工时 应先安排粗加工工序 在较短的时间内 将精加工前大量的加工余 量去掉 同时尽量满足精加工的余量均匀性要求 当粗加工工序安排完后 应接着安排换刀后进行的半精加工和 精加工 其中 安排半精加工的目的是 当粗加工后所留余量的均 匀性满足不了精加工要求时 则可安排半精加工作为过渡性工序 以便使精加工余量小而均匀 在安排可以一刀或多刀进行的精加工 工序时 其零件的最终轮廓应由最后一刀连续加工而成 这时 加 工刀具的进退刀位置要考虑妥当 尽量不要在连续的轮廓中安排切 人和切出或换刀及停顿 以免因切削力突然变化而造成弹性变形 致使光滑连接轮廓上产生表面划伤 形状突变或滞留刀痕等疵病 3 5 2 先近后远 这里所说的远与近 是按加工部位相对于对刀点的距离大小而 言的 在一般情况下 特别是在粗加工时 通常安排离对刀点近的 部位先加工 离对刀点远的部位后加工 以便缩短刀具移动距离 减少空行程时间 对于车削加工 先近后远有利于保持毛坯件或半 成品件的刚性 改善其切削条件 3 5 3 先内后外 对既要加工内表面 又要加工外表面的零件 在制定其加工方 案时 通常应安排先加工内表面 后加工外表面 这是因为控制内 表面的尺寸和形状较困难 刀具刚性相应较差 刀尖 刃 的耐用度 易受切削热影响而降低 以及在加工中清除切屑较困难等 3 5 4 走刀路线最短 确定走刀路线的工作重点 主要用于确定粗加工及空行程的走 刀路线 因精加工切削过程的走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺 序进行的 走刀路线泛指刀具从对刀点 或机床固定原点 开始运动 起 直至返回该点并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 切出等非切削空行程 在保证加工质量的前提下 使加工程序具有最短的走刀路线 不仅可以节省整个加工过程的执 行时间 还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件 的磨损等 3 63 6 加工顺序加工顺序的确定的确定 根据零件结构 并以保证工件加工刚度和表面精度为原则 拟 定以下加工顺序 3 6 13 6 1 螺纹轴的加工顺序螺纹轴的加工顺序 3 6 1 1 粗车外表面 选用 75 度的 T01 外圆车刀 并用外圆粗切削循 G71 进行外 表面粗车加工 X 轴方向精加工余量 0 5mm 轴方向精加工余量 留 0 5mm 3 6 1 2 精车外表面 换用刀具 T02 外圆精车刀 并用外圆精车循环 G70 进行表 面精车加工 刀具进给路线一定要保证正确 保证安全生产 保证 精度 精车加工 走刀路线相同 3 6 1 3 切槽 用 2mm 宽的切槽刀进行切槽加工 切槽时 切槽刀的效率是比 较高的 而且切槽深度有为 2mm 3mm 所以切削时排削比较容易 但为了保证精度和刀具 一定要将主轴转速调低 而且保证切削也 要供应充足以保证更好的加工精度和更好的排屑 3 6 1 4 加工外螺纹 加工螺纹前 刀具的选择很重要 我们可选用专用的外螺纹车 刀进行加工 用 G92 螺纹切削循环指令对螺纹进行加工 其切削过 程中 从始点出发 切入 切螺纹 切出 返回起点 循环加 工 3 6 23 6 2 螺纹套的加工顺序螺纹套的加工顺序 3 6 2 1 粗车外表面 选用 75 度的 T01 外圆车刀 并用外圆粗切削循 G71 进行外 表面粗车加工 X 轴方向精加工余量 0 5mm 轴方向精加工余量 留 0 5mm 3 6 2 2 精车外表面 换用刀具 T02 外圆精车刀 并用外圆精车循环 G70 进行表 面精车加工 刀具进给路线一定要保证正确 保证安全生产 保证 精度 精车加工 走刀路线相同 3 6 2 3 钻孔 表面加工后 选用合适的钻头 用手工进行内孔加工 钻孔之 前要用中心钻钻中心孔 与内孔车刀的切削效率相比 钻头效率更 高 3 6 2 4 镗孔 该零件包含内螺纹 镗孔的深度到 32mm 在加工过程中 顺 便利用镗刀对需要倒角处进行倒角 3 6 2 5 车内螺纹 内螺纹的加工关系到配合的精度要求 所以有加工过程中一定 要保证加工精度 要求达到配合的要求 第第 4 章章 夹具的选择夹具的选择 机床夹具是在机床上所使用的一种辅助装置 用它来准确 迅 速地确定工件与机床刀具间的相对位置 即将工件定位夹紧以完成 加工所需要的相对运动 并且选择夹具类型要与工件生产类型相适 应 4 14 1 数控夹具的种类数控夹具的种类 1 三爪卡盘 定心好 但夹紧力小 属于通用夹具 应用 适应装夹外圆类零件 2 四爪卡盘 夹紧力大 但定心差 需多次调整找正 应 用 适用于非圆形零件 3 顶尖类 径向定位好 应用 适用于细长轴类零件 4 24 2 工件装夹方式工件装夹方式 1 三爪自定心卡盘装夹 主要装夹外圆类零件 2 两顶尖之间装夹 两顶一夹 主要装夹细长轴类零件 3 卡盘和顶尖装夹 一顶一夹 主要装夹细长轴类零件 5 四爪找正调整装夹 适用于非圆形零件 4 34 3 数控夹具的选择数控夹具的选择 1 小批量或者单件 采用手动式卡盘 如三爪 四爪卡盘 2 批量或大批量 尽量采用自动化程度高的气动式 液压式 电磁式夹具 3 车削中心 还可用机械手进行装夹工件 根据以上的要求结合我的零件 该零件为单件小批量生产 应 选择通用夹具 夹紧棒料有利于加工零件 该零件属棒料类零件 形状较简单 尺寸较小 加工工步也较简单 所以只需选择三爪自 定心卡盘即可 自定心好 节约时间 提高效率 夹紧力度大 在 数控车床上大多数都采用三爪卡盘夹具夹紧工件 三爪卡盘的三个 卡爪是各自独立运动的 可以调整工件夹持部位在主轴上的位置 第第 5 5 章章 切削用量的确定切削用量的确定 切削用量根据工件材料 刀具材料 工件材料及图样要求参考 切削用量手册或有关资料选取 选择的原则是 保证零件加工质量 和表面粗糙度 充分发挥刀具切削性能 最大可能地保证刀具的耐 用度 并充分发挥机床的性能最大限度地提高生产效率 降低生产 成本 在简单零件的加工程序中 需设定以下几种参数 背吃刀量 切削速度 进给量 具体的参数见表 5 1 和表 5 2 表表 5 15 1 数控车削用量推荐表数控车削用量推荐表 工件材料加工内容 吃刀量 mm P a 切削速度 m min v 进给量 mm r f 刀具材 料 粗加工5 760 800 2 0 4 半精加工0 5 180 1200 2 0 4 精加工0 2 0 6120 1500 1 0 2 YT 类 钻中心孔500 800r min 钻孔50 300 1 0 2 W18Cr4V 碳素钢 b 600MP a 切断 宽度 5mm 70 1100 1 0 2YT 类 粗加工5 1050 700 2 0 4 精加工0 2 1 70 100 0 1 0 2 铸铁 200HBS 以 下切断 宽度 5mm 50 700 1 0 2 YG 类 表表 5 25 2 车削加工的切削车削加工的切削速度速度 m min m min 被切削材料名称 轻切削切深 0 5 10mm 进给量 0 05 0 3mm r 一般切削切深 1 4mm 进给量 0 2 0 5mm r 重切削切深 5 12mm 进给量 0 4 0 8mm r 10 100 250150 25080 220 优质碳 素结构 钢 45 60 23070 22080 180 b 750MPa 100 220100 23070 220 合金钢 b 750MPa 70 22080 22080 200 5 15 1 背吃刀量的确定背吃刀量的确定 背吃刀量是根据机床 工件和刀具的刚度允许的条件下应尽量 可能使背吃刀量等于工件的加工的余量 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留少量精加工 余量一般 留 0 2 0 5mm 因为材料硬度 HRC 为 40 48 刀具材料为高速刚 背吃刀量粗车时取每层 2mm 精车时取 0 2mm 5 25 2 进给量进给量 刀具在进给方向上相对于工件的位移量 可用刀具或工件每转 主运动为旋转运动时 或每行程 主运动为直线运动时 的位移来 表述和度量 粗加工时 工艺系统刚度较好时可选用较大的进给量 反之可适当的降低进给量 精加工时进给量应根据工件的粗糙度要 求选择 当零件对粗糙度要求较小时可取较小的进给量 但也不能 过小 因为过小切削厚度过薄粗糙度反而增大且刀具磨损加剧 5 35 3 切削速度的确定切削速度的确定 主轴转速应根据应许的切削深度和工件的 或刀具 直径来选 择 其计算公式为 n 1000Vc D 式中 Vc 为切削速度 单位为 mm min D 为刀具的直径或工件的直径 单位为 mm 计算的主轴转速 n 最后要根据机床有的或较接近的转速取百位 近似值 详见表 5 3 表表 5 35 3 切削参数表切削参数表 刀具格式车削背吃刀量 mm 进给速度 mm min 主轴转速 r min 粗车 2100800 外圆车刀 精车 0 2501200 粗车 2100800 内圆车刀 精车 0 2501200 第第 6 6 章章 工艺文件编制工艺文件编制 通过对零件的加工工艺分析 我们对零件加工时所需的各种参 数和所需的设备要求进行以下工艺卡片的编制 表表 6 16 1 螺纹轴加工工艺卡片螺纹轴加工工艺卡片 数控车工艺 卡片 机械加 工 产品名称轴套零件图号 02 产品 名称 轴套零 件 图号 01 数控车工艺卡片 机械加工 工艺卡 零件 名称 典型轴 类零件 共 1 页第 1 页 毛坯种类圆钢材料牌号45 号钢毛坯尺寸 55mm 155mm 工具 序 号 工种工步工艺内容备注 夹 具 刀具量具 1 下料 55mm 155mm 卡 盘 2 粗车一端面 外圆 倒角 3 车端面 外圆 倒 角 精车一端面 外圆 倒角 外圆刀 4 粗车车槽 5 车槽 精车车槽 切槽刀 6 粗车一端面 外圆 倒角 7 车端面 外圆 倒 角 精车一端面 外圆 倒角 外圆刀 8 粗车车槽 9 车槽 精车车槽 切槽刀 10 粗车螺纹 11 车 床 车螺纹 精车螺纹 中 心 钻 卡 盘 螺纹刀 游标 卡尺 千分 尺 工艺卡零件名称螺纹套共 1 页第 1 页 毛坯种类圆钢材料牌号45 号钢毛坯尺寸 55mm 70mm 工 序 号 工序内容刀具号 刀具规格 mm 备注 01 下料 55mm 70mm 手动 粗 精 车外圆 T01 T0225 25自动 钻孔手动 尾座 镗孔T0325 25自动 02 零件左 端 内螺纹T0425 25自动 车端面T0125 25自动 03 零件右 端 粗 精 车外圆 T01 T0225 25自动 编制 指导老 师 审核批准共一页第一页 纪宏祥崔文程崔文程长春职业技术学院 表表 6 26 2 螺纹套加工工艺卡片螺纹套加工工艺卡片 产品名称零件名称材料零件图号 长春职业技 术学院 数控加工工 序卡片 轴套零件典型轴类零件45 钢03 工序号01 使用设备数控车床 车间夹具名称 长春职业技术学 院 数控加工中心 三爪卡盘 工步 号 工步内容 刀具 号 刀具规格 mm 主轴转速 r min 进给量 mm r 背吃刀 量 mm 备注 01车螺纹杆端面T0125 2510000 1手动 02粗车外表面T0125 2510000 22 留余量 0 5mm 03精车外表面T0225 2512000 10 5自动 04切退刀槽T0525 253000 1自动 05切槽T0525 253000 1自动 06车螺纹T0625 25300自动 编制指导老师审核批准共 1 页第 1 页 纪宏祥崔文程崔文程长春职业技术学院 表表 6 36 3 螺纹轴加工工序卡片螺纹轴加工工序卡片 使用设备数控车床 车间夹具名称 长春职业技术学院 数控加工中心 三爪卡盘 工步 号 工步内容刀具号 刀具规 格 mm 主轴转速 r mm 进给量 mm r 背吃刀 量 mm 备注 01车端面T0125 2511000 2手动 02粗车外表面T0125 2511000 22 留余量 0 5mm 03精车外表面T0225 2515000 10 5自动 04钻中心孔中心钻5000 075手动 05钻孔 20 钻头 5000 075手动 06镗内表面T0325 2512000 10 5自动 07内螺纹加工T0425 25300自动 08粗车圆弧T0125 2511000 22 留余量 0 5mm 09精车圆弧T0225 2515000 10 5自动 编制指导老师审核批准共 1 页第 1 页 纪宏祥崔文程崔文程长春职业技术学院 表表 6 46 4 螺纹套加工工序卡螺纹套加工工序卡 第第 7 章章 零件加工程序的编写零件加工程序的编写 轴零件加工程序 左端粗 精车外圆 FANUC0i 系统程序 O3323 程序号 123 程序名 G54 G98 G00X100Z100 建立工件作坐标系 G00G40G97G99M03S800T0101F0 15 主轴正转 转速 800r min 1 号刀 X65 Z2 快速移到端面处 G71U1 5R0 5 粗加工循环 G71P10Q20U0 7W0 精加工循环 N10G01G42X22 加刀补 建立循环点 X24 Z 1 车锥面 Z 15 车外圆 X36 002 车台阶 X40 Z 35 车锥面 Z 40 车外圆 X52 车台阶 X54 Z 41 车锥面 Z 57 车外圆 N20G00G40X80 取消刀补 Z100 回换刀点 G00G40G97G99M03S1000T0101F0 05 主轴正转 转速 1000r min 1 号刀 X62 Z2 车锥面 G70P10Q20 循环 10 次 G00X100 X 轴退刀 Z100 Z 轴退刀 M05 程序停止 M30 程序结束 零件加工程序 左端车槽 FANUC0i 系统程序 左端粗 精车外圆 O3324 程序号 12 程序名 G54 G98 G00X100Z100 建立工件作坐标系 G00G40G97G99M03S450T0202F0 05 主轴正转 转速 450r min 2 号刀 X65 Z2 快速移到端面处 Z 15 快速移到 Z 15 处 G01X20 F0 05 切槽 G00X100 X 轴退刀 Z 57 Z 轴进刀 G01X41 F0 05 切槽 G00X65 X 轴退刀 Z 56 Z 轴退刀 G01X41 F0 05 切槽 G00X100 Z100 返回换刀点 M05 程序停止 M30 程序结束 零件加工程序 左端车槽 FANUC0i 系统程序 右端粗车外圆 切槽 车螺纹 O3325 程序号 12345 程序名 G54 G98 G00X100Z100 建立工件作坐标系 G00G40G97G99M03S800T0101F0 15 主轴正转 转速 800r min 1 号刀 X65 Z2 快速移到端面处 G73U12 R10 粗车循环 G73P10Q20U0 7W0 精车循环 N10G01G42X27 加刀补 Z0 进给到端面 X29 85Z 1 车锥面 Z 27 车外圆 X34 车台阶 G03X40 Z 30 R3 圆弧插补 G01Z 37 车外圆 X54 车台阶 Z 43 车外圆 101 20 宏程序 END01 循环 N20G00G40X80 取消刀补 Z100 回换刀点 G00G40G97G99M03S1000T0101F0 05 主轴正转 转速 1000r min 1 号刀 X65 Z5 快速移到端面处 G70P10Q20 循环 10 次 G00X100 返回 X 轴换刀点 Z100 返回 Z 轴换刀点 M00 程序停止 O3324 程序号 12 程序名 G54 G98 G00X100Z100 建立工件作坐标系 G00G40G97G99M03S450T0303 F0 05 主轴正转 转速 450r min 3 号刀 X40 Z5 快速移到端面处 Z 27 快速移到 Z 27 处 G01X26 F0 05 切槽 G00X30 X 轴退刀 Z 23 Z 轴退刀 G01X26 F0 05 切槽 G00X100 返回 X 轴换刀点 Z100 返回 Z 轴换刀点 M00 程序停止 G00G40G97G99M03S600T0404 主轴正转 转速 600r min 4 号刀 X35 Z2 快速移到端面处 G00X100 返回 X 轴换刀点 Z100 返回 Z 轴换刀点 M05 程序停止 M30 程序结束 轴套轴零件加工程序 O1010 程序号 12 程序名 N10 G54 G98G00X60Z50 建立工件作坐标系 N20 M03 S1000T0101 主轴正转 转速 1000r min 1 号刀 N30 G01Z0F100 移到端面处 N40 X0 车端面 N50 X60 退刀 N60M03S800 主轴正转 转速 800r min N70 G01X55F200 X 轴进刀 N80 G71U3R1 循环 N90G71P100Q130U0 5W1F200 循环终点 N100 G01X36F100 循环起点 N110Z 18 车外圆 N120 X46 车台阶 N130Z 30 车外圆 N140G00X60Z50 返回换刀点 N150M03S1200M06T0202 主轴正转 转速 1200r min 2 号刀 160G70P100Q130 循环 N170G00X60Z50 返回换刀点 N180 M03S300M06T0404 主轴正转 转速 300r min 4 号刀 N190 G00X0Z10 快速移到端面处 N200 G01Z 22F50 Z 轴进给 N210Z10 Z 轴退刀 N220G00X60Z50 返回换刀点 N230M03S500M06T0505 主轴正转 转速 500r min 5 号刀 N240G00X10Z20 快速进给 N260G71P270Q290U0 3W1F150 循环 N270G01X24F80 车台阶 N280X20Z 2 车锥面 N290Z 20 车外圆 N300M03S100 主轴正转 转速 100r min N310G70P270Q290 循环 2 次 N320G00X60Z50 返回换刀点 N330M03S300M06 主轴正转 转速 300r min N340G00X0Z10 快速移到端面处 N350G01Z 22F50 车外圆 N370X0 X 轴退刀 N380Z10 Z 轴退刀 N390G00X60Z50 返回换刀点 N400M06T0707 2 号刀 N410G00X15Z2 快速移到端面处 N420G92X22Z 19F1 5 车锥面 N470G00X60Z50 返回换刀点 N480M05 程序停止 N490G55G98G00Z50 建立工件作坐标系 N500M03S800M06T0101 主轴正转 转速 800r min 1 号刀 N510G00Z23 快速移到 Z23 处 N520G01X0F100 快速移到端面处 N530X60 快速移到 X60 处 N540G00X55Z25 快速移到 X55 Z25 处 N550G71U3R1 循环 N560G71P570Q620U0 5W1F100 循环终点 N570G01X14F200 循环起点 N580Z23 车外圆 N590G02X28Z16R7 圆弧插补 N600G01Z15 车外圆 N610G03X42Z8R7 圆弧插补 N620G01X46 车台阶 N630G00X60Z50 回换刀点 N640M03S1200M06T0202 主轴正转 转速 1200r min 2 号刀 N650G00X55Z25 回起刀点 N660G70P570Q620 循环 5 次 N670G00X60Z50 返回起刀点 N680M30 程序结束 主轴停止 第第 8 8 章章 加工质量分析加工质量分析 8 18 1 对加工零件的质量分析对加工零件的质量分析 在整个加工过程中遇到了很多问题如 机床问题 技术上的问 题 材料上的问题 刀具上的问题等 在指导老师和同学的帮助下 我都把问题一一解决了 以下就是质量问题的分析 加工质量问题主要是零件精度不够 粗糙度偏大 其次 零件 表面有明显刀具痕迹 有的表面还存在变色和生锈情况 产生这些 问题的主要原因是 第一 由于受条件限制 只能选择 CK 6132A 普通型数控车床 加工零件的精度本身就不够 第二 夹具和刀具也是影响零件加工精度的相关原因之一 零 件出现误差或粗糙度偏大与刀具 夹具有关 刀具的工作条件 刀 具在加工中发热也会造成加工精度的误差 机床主轴或因刀具的装 夹不当引起的径向或端面的圆跳动等因素 都会使工件产生误差 第三 对刀的准确性也是影响加工精度的原因 由于没有 ATC 等高精度的对刀仪器 只能采用手工对刀 凭眼睛去观察 并且因 为刀具太多 换刀次数多 这其中难免会产生误差 从而影响零件 的精度 第四 加工时的冷却效果也是影响零件加工精度的重要因数 在切削过程中 由于工件与刀具之间摩擦产生的切削热会引起零件 的热变形 所以合理选择冷却液和冷却方式对零件表面精度的影响 非常大 由于条件限制 只能较多地选用水溶液 这不能完全起到 冷却和润滑的效果 而且零件需要加工内孔 在加工内孔时由于不 能充分地给与冷却液 从而大大影响了零件的精度 除这些原因外 还有一些如 刀具的尺寸太小 刀刃太长 机 床有振动等也是影响零件加工精度和表面光泽度的原因 8 28 2 改善的方法改善的方法 改善车床陈旧的现况 再提高对刀精度 把对刀误差减少到最 小 在加工时选择较高刚度 刀刃较短的刀具 切削力是控制加工 质量稳定性的因素 在加工过程中应采用高转速 快进给 小切深 大切宽的工艺参数降低切削力 结结 论论 通过毕业之前所做的这次毕业设计 让我受益非浅 经过这段 时间的毕业设计的学习 我对数控技术的运用有了更深的认识了解 对典型零件的加工也更加的深刻 这是我对大学三年对所学的知识 的一个总结 它归纳了三年所学的内容 从本次的毕业设计来看 是我对以往所学知识的一个升华 从自己设计选择零件图 资料的 收集整理 到最后加工出零件 其间遇到了很多的问题 但就此次 的毕业设计来说 首先要根据零件图进行结构分析 工艺分析 精 度分析毛坯余量分析 加工路线的确定 加工方法的选择 加工顺 序的安排 加工工艺参数的确定 选择出毛坯适宜的加工设备 选 择出定位装夹方案 合理选择刀具 并进行数学处理 编制编程 另外 还利用 AUTOCAD 软件绘图 最后对加工的零件进行零件质量 分析 分析零件在加工过程时所选择的工艺方案是否合理 在本次 毕业设计过程中 遇到了很多的问题 许多东西开始还不太熟悉 造成零件的缺陷 总之 这次的毕业设计不仅是一次知识的检查 也是一次意志 的考验 通过本次毕业设计的学习 我从中找到了自己不足之处 对于即将毕业的我来说 无疑是给自己巨大的帮助 以便在近期内 巩固所学的知识 在学校和社会间有了一个良好的接口 参考文献参考文献 1 1 王茂元 机械制造技术 M 北京 机械工业出版社 2001 2 2 赵长明 数控加工工艺设备 M 北京 高等教育出版社 2002 3 3 丁德全 数控工艺学 M 北京 机械工业出版社 2000 4 4 刘力 机械制图 M 北京 高等教育出版社 2000 5 5 郭溪茗 机械加工技术 M 北京 高等教育出版社 2001 6 6 杨伟群 数控工艺培训教程 M 北京 清华大学出版社 2002 7 7 李宏胜 机床数控技术及加工 M 北京 高等教育出版社 2001 8 8 李益民 机械制造工艺设计简明手册 M 北京 机械工业出版 1999 9 9 莫章金 周跃生编著 AUTOCAD2004 工程绘图与训练 M 北京 高等教育出版社 2003 10 10 陈于萍 高晓康 互换性与测量技术 M 北京 高等教育出版社 2002 9 致致 谢谢 语语 非常感谢校领导和老师 给我们创造了一个学习的机会 让我 在毕业的最后一段时间里学到了很多知识 本次的设计是三年来学 习过程中涵盖面最广的一次设计 它不仅体现了我们对设计思考 更重要的是对我们三年来所学知识应用到了实践 使我明白了在今 后设计过程中的一般步骤和方法 经过这几个月的紧张的毕业设计 使我在理论和动手能力上都有了进一步的提高 这次毕业设计说明 书及其零件的加工完成 获得了很多人的帮助 从论文选题到搜集 资料 从开题报告 写初稿到反复修改 期间经历了喜悦 聒噪 痛苦和彷徨 在写作论文的过程中心情是如此复杂 如今 伴随着 这篇毕业论文的最终成稿 复杂的心情烟消云散 自己甚至还有一 点成就感 三年寒窗 所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识 更重要 的是在阅读 实践中所培养的思维方式 表达能力和广阔视野 很 庆幸这些年来我遇到了许多恩师益友 无论在学习上 生活上还是 工作上都给予了我无私的帮助和热心的照顾 让我在诸多方面都有 所成长 感恩之情难以用语言量度 谨以最朴实的话语致以最崇高 的敬意 感谢我的指导老师崔文程 在毕业论文编制及零件加工过程中 给 予了我精心的指导 并讲解了各项专业要领 提出了宝贵的专业意 见 也感谢同学们的无私帮助 在此 再次表示衷心的感谢 袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄 膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈 聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂 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