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文档简介
数控专业毕业设计指导书湖南交通工程职业技术学院机电教研室2008年11月第一部分 毕业设计概述毕业设计是学生在校学习的最后阶段,是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的系统训练和考察过程。毕业设计是学生在教师指导下,对所从事工作和取得成果的完整表述。毕业设计的撰写是学生基本能力训练的过程,应当符合学院指定的有关标准,符合汉语语言规范。为加强对此项工作的指导,严格把关,制定本规范。1、封面(统一模板,学院网站下载)2、目录另起一页。“目录”两个字用三号黑体加粗,居中,字间空两格。目录内容只列两级,要求写明页数,具体内容用小四号宋体,20磅行距。3、设计任务书或开题报告4、中文摘要及关键词(论文)另起一页。(1) “中文摘要”四个字用三号黑体加粗,居中。(2) 另起一行,空两格,摘要内容为300500字,小四宋体,1.5倍行距。(3) 另起一行,“关键词”三个字用四号黑体加粗,顶格排列。(4) 关键词一般为35个,小四宋体,词间空两格。这部分与摘要内容部分中间空一行。5、正文或设计说明书另起一页。(1)论文正标题用三号黑体加粗、居中,论文题目不超过20个字。论文标题段后18磅或1.5行。(2)论文正文字数10000字以上,小四号宋体,1.5倍行距。正文内容每段首行起缩紧两格,回行顶格。毕业设计要求对设计计算作出完整的说明。(3)正文中各级标题标号从大到小(13级)的顺序写法为“1.1、1.1.1、1.1.1.1”,四号宋体加粗,每级标题下一级标题应各自连续编号。(4)一、二、三级标题需独占一行,顶格排列,末尾不加标点。标题内容用四号宋体加粗。四、五级标题可自行设定,若不独占行,标点后面需加句号。标题内容用四号宋体。(5)论文中数字表示方式应前后一致。中英文标点符号加以区别。6、参考文献另起一页。(1)“参考文献”四个字用三号黑体加粗,字间空一格,顶格排列。(2)另起一行,编号排列参考文献内容,小四号宋体,1.5倍行距。每项内容各占一段,每段首行缩紧两格。(3)参考著作时,排列顺序为:作者、书名、出版单位、出版时间,中间用逗号分隔。(4)引用文章时,排列顺序为:作者、文章标题、刊物名、期数,中间用逗号分隔。(5)书名、刊物名需用书名号标注。7、致谢另起一页。内容采用小四号宋体,1.5倍行距。8、附录(可选)另起一页,可附图表、数据。内容采用小四号宋体,1.5倍行距。三、其它说明1、表格(1)表头标题居中。表号居左,全文表格连续编号。计量单位居右。5号宋体加粗。(2)表体的上下端线一律使用粗实线(1.5镑),其余表线用细实线(0.5镑)。表中数码、文字一律使用小5号宋体。表格中的文字要注意上下居中与对齐。2、图形图形的插入方式为上下环绕,左右居中。文章中的图形应统一编号并加图名,格式为“图1xx图”,小5号宋体加粗,在图的下方居中编排。3、毕业设计中的图纸格式严格按照各专业的要求规范。四、装订1、页边距与页码(1)页边距:上(2.54厘米)、下(2.54厘米)、左(3.17厘米)、右(2.5厘米)。(2)页码:论文正文部分插入连续页码,单面页码位置在右下角。其它内容部分不标页码。2、论文一律用A4纸,一式一份,可手工填写,也可打印。论文组成部分需按序排列,统一左侧用塑料抽杆夹固定。 第二部分 毕业设计指导2.1 数控加工零件工艺设计数控技术毕业设计应包括数控加工工艺分析、数控刀具及其选择、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制中的数值计算、数控加工程序的编制、数控车削加工、数控铣削加工、数控加工中心编程与操作及自动编程技术等内容。若条件允许,还可以增加数控电加工技术和数控机床的安装、调试与验收等设计内容。一、数控技术毕业设计必须遵循的一般原则(1)结合本校数控毕业设计基地建设的具体情况,合理安排毕业设计内容。也可以采用与校外的实践教学基地(企业)合作的方式共同制定并完成相关设计课题。(2)必须保障人身和设备的安全。在编程操作前应熟悉数控机床的操作说明书,并严格按照操作规程操作。数控加工时精力应高度集中,出现问题应立即切断机床电源,并向指导教师报告。(3)兼顾加工精度和加工效率,在保证加工精度的前提下,认真进行工艺分析,制定合理的工艺方案,选择合理的切削用量。(4)注重培养学生独立获取新知识、新技术和新信息的能力,使学生初步掌握科学研究的基本方法和思路。二、数控技术毕业设计的步骤学生必须充分利用设计前的12周时间研究设计计划和任务书,了解产品的工艺性及公差等级分析,对于一些零件结构不合理或工艺性不好的,必须征询指导教师的意见后进行改进。在初步明确设计要求的基础上,可按以下步骤进行数控技术毕业设计方案的论证。(1)分析零件图样。根据任务书,画出零件图,并根据零件图样,对工件的形状、尺寸、精度等级、表面粗糙度、材料和热处理等技术要求进行分析。(2)确定加工工艺方案。根据上述对零件的分析,选择加工方案,确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削用量参数等。要求有详细的设计过程,合理的参数选择。(3)数值计算。根据零件图的尺寸、确定的工艺路线及设定的坐标系,计算零件粗、精加工各运动轨迹,得到刀位数据。要求有刀位点坐标值计算过程和并画出刀具轨迹图。(4)编写零件加工程序。加工路线、工艺参数及刀位数据确定以后,可以根据数控系统规定的功能指令代码及程序格式,逐段编写加工程序单。此外,还要填写有关的工艺文件,如数控加工工序卡片、数控刀具卡片、数控刀具明细表、工件安装和零点设定卡片、数控加工程序单等。(5) 仿真加工,校验程序。程序编制完成后,利用仿真功能,输入毛坯尺寸,按循环启动键,对零件图形进行仿真加工,并通过图形判断程序编制是否正确。(6)程序经指导教师审核后,可按照“设计任务书”上要求进行设计,并在数控机床上进行操作加工出合格零件。完成零件加工后的检验并上交合格零件实物。(7)按规定格式编制设计说明书和设计报告书。要求上交设计说明书和设计报告书。(8)毕业设计面试或答辩。三、数控技术毕业设计的基本内容数控技术毕业设计主要包括数控加工工艺设计、数控加工程序编制、数控机床操作技能三大核心环节。1数控加工工艺设计数控加工工艺设计包括以下基本内容:(1)零件图的工艺性分析。(2)加工方法的选择。(3)工序的划分。(4)定位与夹紧方式的选择。(5)加工顺序的安排。(6)确定走刀路线和工步顺序。(7)切削用量的选择。(8)对刀点和换刀点的确定。(9)数控加工刀具的选择。(10) 工件在数控机床上的装夹与夹具的选择。2数控加工程序编制数控加工程序编制主要包括以下几个方面的工作:(1)加工工艺分析。(2)数值计算。(3)编写零件加工程序单。(4)制作控制介质。(5)程序校验与首件试切。3数控机床操作技能数控机床操作技能主要包括以下几个方面的内容:(1)数控车削加工编程与操作。(2)数控铣削加工编程与操作。(3)数控加工中心的编程与操作。(4)数控电火花加工。(5)数控线切割加工。(6)数控机床安装、调试与验收。图 2.1 典型铣削加工零件2.2 典型铣削零件数控加工工艺设计示例 一、设计要求: 加工零件如图2.1所示,材料为HT200,毛坯尺寸:长宽高为170mm110mm50mm。设计任务(1)零件图工艺分析。(2)确定装夹方案。(3)确定加工顺序。(4)选择加工用刀具。(5)合理选择切削用量。(6)拟定数控铣削加工工序卡片。(7)根据加工工序步骤编写加工程序。(8)完成工件的加工。二、设计说明书(一)绪论数控机床是按照事先编制好的数控程序自动地对工件进行加工的高效自动化设备。数控程序除了能保证加工出符合图样要求的合格零件外,还应该充分地发挥、利用数控机床的各种功能,使数控机床能安全、可靠、高效地工作。1数控加工的工作原理数控加工就是将加工数据和工艺参数输入到机床,机床的控制系统对输入信息进行运算与控制,并不断地向直接指挥机床运动的电动机功能部件机床的伺服机构发送脉冲信号,伺服机构对脉冲信号进行转换与放大处理,然后由传动机构驱动数控机床,从而加工零件。所以数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取,即数控编程。2数控编程及其发展数控机床和普通机床不同,整个加工过程中不需要人的操作,而由程序来进行控制。在数控机床上加工零件时,首先要分析零件图样的要求、确定合理的加工路线及工艺参数、计算刀具中心运动轨迹及其位置数据;然后把全部工艺过程以及其他辅助功能(主轴的正转与反转、切削液的开与关、变速、换刀等)按运动顺序,用规定的指令代码及程序格式编制成数控加工程序,经过调试后记录在控制介质(或称程序载体)上,最后输人到数控机床的数控装置中,以此控制数控机床完成工件的全部加工过程。因此,把从分析零件图样开始到获得正确的程序载体为止的全过程称为零件加工程序的编制。数控编程一般分为手工编程和自动编程两种。(1)手工编程。手工编程是指程序编制的整个步骤几乎全部是由人工来完成的。对于几何形状不太复杂的零件,所需要的加工程序不长,计算也比较简单,出错机会较少,这时用手工编程既及时又经济,因而手工编程仍被广泛地应用于形状简单的点位加工及平面轮廓加工中。但是工件轮廓复杂,特别是加工非圆弧曲线、曲面等表面,或工件加工程序较长时,使用手工编程将十分繁琐、费时,而且容易出错,常会出现手工编程工作跟不上数控机床加工的情况,影响数控机床的开动率。此时必须用自动编程的方法编制程序。(2)自动编程。自动编程有两种:APT软件编程和CAM软件编程。APT软件是利用计算机和相应的处理程序、后置处理程序对零件源程序进行处理,以得到加工程序的编程方法。在具体的编程过程中,除拟定工艺方案仍主要依靠人工进行外(有些自动编程系统能自动确定最佳的加工工艺参数),其余的工作,包括数值计算、编写程序单、制作控制介质、程序检验等各项工作均由计算机自动完成。编程人员只需要根据图样的要求,使用数控语言编写出零件加工的源程序,送人计算机,由计算机自动地进行数值计算、后置处理,编写出零件加工程序单,并在屏幕模拟显示加工过程,及时修改,直至自动穿出数控加工纸带,或将加工程序通过直接通信的方式送入数控机床,指挥机床工作。CAM软件是将加工零件以图形形式输人计算机,由计算机自动进行数值计算、前置处理,在屏幕上形成加工轨迹,及时修改,再通过后置处理形成加工程序输人数控机床进行加工。自动编程的出现使得一些计算繁琐、手工编程困难、或手工无法编出的程序都能够实现。本设计根据零件的具体加工部位和零件的结构工艺特点,可以选择手工编程的方式编程,也可以选择利用计算机进行自动编程的方式。(二)工艺分析与选择(1)零件图工艺分析。该零件主要由平面、孔系及外轮廓组成,内孔表面的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔和光整加工等。根据加工方法选择原则,中间40mm孔的尺寸公差为H7,表面粗造度要求较高,可采用钻粗镗精镗方案,两端13mm和22mm孔处没有尺寸公差要求,可按自由尺寸公差IT11IT12处理,表面粗造度要求不高,可采用钻13mm孔锪孔22mm的方案;平面轮廓常用的加工方法有数控铣、线切割及磨削等。在本设计中,平面与外轮廓表面粗糙度要求Ra6.3mm,可采用粗铣精铣方案。选择以上方法完全可以保证尺寸、形状精度和表面粗糙度的要求。图2.2 装夹方式1-开口垫圈 2 压紧螺母 3带螺纹圆柱销4削边销5辅助压紧螺母 6垫圈 7工件 8垫块(2)确定装夹方案。由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置,因而根据要求夹具能保证零件在机床坐标系的正确坐标方向,同时协调零件与机床坐标系的尺寸。根据零件的结构特点,加工上表面、60mm外圆及其台阶面和孔系时,可选用平口虎钳夹紧;铣削外轮廓时,应采用一面两孔定位方式,即以底面、40H7和一个13mm定孔位,如图2.4.2所示。选择上述装夹方式,结构相对简单,能保证加工要求,便于实施。(3)确定加工顺序。加工顺序的选择直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原则确定加工顺序,即粗加工定位基准面(底面)粗、精加工上表面60mm外圆及其台阶面孔系加工外轮廓铣削精加工底面并保证尺寸40mm。(4)刀具选择。刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一,它不仅影响机床的加工效率,而且直接影响加工质量。编程时,选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与传统的加工方法相比,数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度高、耐用度高,而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具,并优选刀具参数。选取刀具时,使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀。铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀。对一些主体型面和变斜角轮廓形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓形刀、锥形刀和盘形刀。曲面加工常采用球头铣刀,但加工曲面较低和平坦部位时,刀具以球头顶端刃切削,切削条件较差,因而应采环形刀。本设计中刀具的选择如表2.1所示。表2-1 数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称端 盖零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径mm备注1T01125硬质合金端面铣刀1铣削上下表面0.82T0263硬质合金立铣刀1铣削60外圆及台阶面23T0338钻头1钻40H2的底孔4T0440镗孔刀1镗40的内孔表面0.25T0513钻头1钻2-13的螺钉过孔6T062214忽钻1忽钻2-22的沉头孔0.27T0725硬质合金立铣刀1铣削外轮廓0.2编制审核批准年 月 日共 页第 页(5)切削用量选择。切削用量包括主轴转速(切削速度)、切削深度或宽度、进给速度(进给量)等。切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。对于不同的加工方法,需选择不同的切削用量,并应编入程序单内。合理选择切削用量的原则是:粗加工时,一般以提高生产率为主,但也考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。孔系加工切削用量见表2.2。该零件材料切削性能较好,铣削平面、60mm外圆及其台阶面和外轮廓面时,留0.5mm加工精余量,其余一次走刀完成粗铣。确定主轴转速时,先查切削用量手册,硬质合金铣刀加工铸铁(190260HB) 时的切削速度为4590m/min,取vc=70m/min,然后根据铣刀直径计算主轴转速,并填入工序卡片中(若机床为有级调速,应选择与计算结果接近的转速)。确定进给速度时,根据铣刀齿数、主轴转速和切削用量手册中给出的每齿进给量,计算进给速度并填入工序卡片中。背吃刀量的选择应根据加工余量确定。粗加工时,一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功率的机床上,背吃刀量可达810mm。半精加工时,背吃刀量取为0.52mm。精加工时,背吃刀量取为0.20.4mm。表 2.2 孔系加工刀具与切削用量参数(6)拟订数控铣削加工工序卡片。把零件加工顺序、所采用的刀具和切削用量等参数编人表2.3所示的数控加工工序卡片中,以指导编程和加工操作。表 2.3 数控加工工序卡片(三) 主要操作步骤及加工程序1确定编程原点铣床上编程坐标原点的位置是任意的,它是编程人员在编制程序时根据零件的特点选定的,为了编程方便,一般要根据工件形状和标注尺寸的基准以及计算最方便的原则来确定工件上某一点为编程坐标原点,具体选择应注意如下几点:(1)编程坐标原点应选在零件图的尺寸基准上,这样便于坐标值的计算,并减少计算错误。(2)编程坐标原点尽量选在精度较高的精度表面,以提高被加工零件的加工精度。(3)对称的零件,编程坐标原点应设在对称中心上;不对称的零件,编程坐标原点应设在外轮廓的某一角点上。(4)z轴方向的零点一般设在工作表面。本设计选择40圆的圆心处为工件编程X、Y轴原点坐标,Z轴原点坐标在工件上表面。2按工序编制各部分加工程序(1)粗铣定位基准面(底面),采用平口钳装夹,在MDI方式下,用125mm平面端铣刀,主轴转速为180r/min,起刀点坐标为(150,0,-4),指令为:G01X-150.Y0.F40M03(2)粗铣上表面,起刀点坐标为(150,0,-5),其余同步骤1。(3)铣精上表面,起刀点坐标为(150,0,-0. 5),进给速度为25mm/min,其余同步骤1。(4) 粗铣60mm外圆及其台阶面,在自动方式下,用63mm面端平铣刀,主轴转速为360r/min,修改后的零件粗加工程序如下:%O0010(PROGRAM NAME-T)(DATE=DDMMYY040528TIME=HH:MM10:29)N100 G21N102 G00G17G40G49G80G90N112 G43H1Z10N114 G00G90G54X30.Y-85.M03N116 X62.N118 Z2.N120 G01Z-4.375F40N122 Y0.N124 G03X0.Y62.R62.N126 X-62.Y0.R62.N128 X0.Y-62.R62.N130 X62.Y0.R62.N132 G01Y85. (后略) (5)精铣60mm外圆及其台阶面,修改后的零件精加工程序如下:%O0011(PROGRAM NAMET1)(DATE=DDMMYY040528)TIME:HH: MM10:49)N100 G21N102 G00G17G40G49G80G90N106 G43H1Z10.N108 G00G90G54X30.Y-85.M03N110 X61.5N112 Z2.N114 G01Z-18.F25.N116 Y0.N118 G03X0.Y61.R61.5N120 X-61.5Y0.R61.5N122 X0.Y-61.5R61.5N124 X61.5Y0.R61.5N126 G01Y85.N128 G00Z10.N134 M05N140 M30%( 6 )钻40H7底孔,在MDI方式下,用38mm的钻头,主轴转速为200r/min,指令为:G98G83X0.Y0.Z-45.Q5.R10.F40.M03(7)镗粗40H7孔内表面,使用镗刀,刀杆尺寸为25mm25mm,主轴转速为600r/min,指令为:G98G76X0.Y0.Z-45.Q0.5R10.F40.M03(8)镗精40H7内孔表面,主轴转速为500r/min,指令为G98G76X0.Y0.Z-45.Q0.5R10.F30.M03(9)钻2mm13mm螺孔,在MDI方式下,用13mm的钻头,主轴转速为500r/min,指令为G98G83X60.Y0.Z-45.Q5.R10.F40.M03G98G83X-60.Y0.Z-45.Q5.R10.F40.M03 (10)2mm22mm锪孔,在MDI方式下,用22mm14mm的锪钻,主轴转速为350r/min,指令为G98G83X60.Y0.Z-30.Q5.R10.F40.M03G98G83X-60.Y0.Z-30.Q5.R10.F40.M03(11)铣粗外轮廓,在自动方式下,用25mm平面立铣刀,主轴转速为900r/min,修改后的粗铣外轮廓加工程序如下:%O0012(PROGRAM NAMET1)(DATE=DDMMYY040528TIME: HH: MM11: 32)N100 G21N102 G00G17G40G49G80G90(25FLAT ENDMILL TOOL)N106 G43H2Z10.M03N108 G00G90G54X19.738Y-57.864N110 Z-16.Nl12 G01Z-29.F40.N114 X-75.116Y-28.997N116 G02X-92.7Y0.R32.7N118 X-75.116Y28.997R32.7N120 G01X-19.738Y57.864 (后略)(12)铣精外轮廓,在自动方式下,用25mm平面立铣刀,主轴转速为900r/min,在Z轴方向不分层,一次铣削到位。(13)铣精定位基面至尺寸们40mm,方法同步骤3。(四)设计小结经过几周的设计和操作,成功地完成了数控铣削零件的编程与加工,加工的零件各部分尺寸精度和表面质量均达到零件图样的技术要求。整个设计工艺方案选择合理,程序编制正确,加工过程中严格按照操作规程,没有出现撞刀或运动干涉的现象。通过本课题的设计,我对数控加工的整个过程有了较全面的理解。经过设计中选择刀具,我对数控机床工具系统的特点和数控机床刀具材料和使用范围有了较深的了解,基本掌握了数控机床刀具的选用方法;经过设计加工工艺方案,进一步了解了工件定位的基本原理、定位方式与定位元件及数控机床用夹具的种类与特点,对教材中有关定位基准的选择原则与数控加工夹具的选择方法有了更深的理解;经过编制零件的加工程序,基本熟悉数控编程的主要内容及步骤、编程的种类、程序的结构与格式,对数控编程前数学处理的内容、基点坐标、辅助程序段的数值计算等有了进一步的认识。另外,我还学会了利用自动编程软件MasterCAM对零件进行造型、加工轨迹生成、后置处理及加工程序向机床传输加工等技术和方法。工艺设计、数值计算及程序编制的整个过程虽然任务比较繁重,但在设计过程中自己通过不断学习和实践,每解决一个问题,都会感到不尽的喜悦和兴奋。通过本设计的实践,真切体会到理论必须和生产实践相结合。教材中所学到的许多内容在实践中得到了印证,但在具体操作中也出现了一些意想不到的问题,在工艺方案确定后,加工程序也经过多次调试、修改才最终完成了零件的加工。看到自己加工出的合格的零件,我对自己和我的专业更加充满信心。23 使用专用刀具车削缸孔的加工工艺设计示例一、设计要求: 加工零件如图2.3所示,材料为QT500-7,铸造毛坯,主要进行缸孔加工。设计任务(1)零件图工艺分析。(2)确定装夹方案。(3)确定加工顺序。(4)选择加工用刀具。(5)合理选择切削用量。(6)拟定数控铣削加工工序卡片。(7)根据加工工序步骤编写加工程序。(8)完成工件的加工。二、设计说明书(一)绪论 略。图2.3 活塞缸零件图(二)工艺设计说明1)零件工艺分析 该零件采用铸造毛坯,外形由铸造得到,主要进行缸孔加工。缸孔虽然没有复杂的轮廓形状,但两处密封槽的构造还是比较复杂,槽宽窄而转角圆弧小,不便于作直线及圆弧插补切削,宜采用成型刀具加工,编程方便且切削效率高。缸孔及密封槽在直径方向和轴向位置、槽宽方面均有一定的尺寸精度要求,其中缸孔内径66.7 精度最高,达IT7级,且有较高的表面粗糙度要求,需通过精车来保证;72.68、71.68成型槽的精度为IT10级,需预切后再作精切;其余尺寸精度在IT1112级之间,一次切削即可。缸孔成型部分结构清晰、尺寸标注完整、基准明确。另外,为保证槽的密封性能,槽壁不允许有振纹,因此要求切削刀具刀刃锋利且切削性能好。零件材料为球墨铸铁QT500-7,为短切屑脆性材料,应选用合适的切削刀片。2)确定装夹方案 该零件铸造毛坯形状、主要尺寸如图2.4所示。A面为零件的装配基准,也是缸孔加工时的装夹定位基准,首先必须安排加工该面的工序,此时可由外圆98和C面作粗定位,以外圆98表面为夹紧表面,直接用三爪卡盘夹紧,将A面带白即可;缸孔加工时由A面作轴向定位基准,保证孔口到A面的距离尺寸28,由于缸孔加工时只需一次装夹即可完成全部缸孔的加工,径向可直接以铸造毛坯表面B作定位基准,以B面为夹紧表面,直接用三爪卡盘液压夹紧加工,则更能保证缸孔与毛坯各处壁厚的均匀程度,夹紧变形由调整液压夹紧力大小进行控制。3)确定加工顺序及进给路线 当装夹定位基准面A加工完成后,按图2.4(c)一次装夹即可实现缸孔所有内容的数控加工。具体加工顺序和进给路线安排如下:(1)车削孔口端面 由于孔口端面车削范围不大,可使用一把外圆车刀进行车削,为获得较高的端面表面质量,可考虑使用恒线速车削控制。(2)粗车缸孔 采用定制的双刃镗孔刀具粗车(镗)缸孔,刀杆粗、刀具刚性好,切削效率高。车孔尺寸直接由两刀片外刃间距保证,试切对刀时使刀杆对称中心与主轴回转中心重合即可,粗车缸孔直径到66.4,Z向缸孔深度加工到45.3,以确保足够的精车深度。工序尺寸和进给路线如图2.5(a)所示。图2.5 粗车缸孔及扩口(a)铸造毛坯图 (b)A面普通车削 (c)缸孔数控车削图2.4 缸体加工顺序安排(3)扩缸孔口部带倒角 采用定制的组合刀具,当扩孔深度到位时,口部0.5x45也刚好加工到位。控制尺寸:76.7由双刀片外刃间距保证,试切对刀时使刀杆对称中心与主轴回转中心重合即可;Z深7由程序保证。工序尺寸和进给路线如图2.5(b)所示。(4)车防尘槽 采用定制的成型刀片,切槽到位时也将两侧0.2和0.5的倒角做出。控制尺寸:80.8, Z深7由程序保证,以试切到位为X0;槽宽4.5由刀片宽度保证。工序尺寸和进给路线如图2.6(a)所示。(5)精车缸孔 采用定制刀杆,标准刀片。控制尺寸:66.7, Z深45由程序保证,以试切到位为X0。为避免断续切削的冲击损伤刀具,精车安排在成形槽切削之前进行,整个缸孔的精车为连续走刀,同时精车缸孔Z深度应稍小于粗车深度可有效保护精车刀具。工序尺寸和进给路线如图2.6(b)所示。(6)预切成形槽 采用定制尖形刀片,刀尖角60。可加工成形槽内60油槽、预切成形槽、右侧30倒角和对左侧0.5x45的角作预切。工序尺寸和进给路线如图2.6(c)所示。(7)精切成形槽 采用定制成形刀片,精切成形槽带左侧45倒角。72.68、71.68、4.190.05的槽形尺寸由刀片保证,径向位置X和轴向位置Z由程序保证。工序尺寸和进给路线如图2.6(d)所示。图2.6 车槽及精镗4)刀具选用 针对产品大批量生产的性质,且由于缸孔内各槽形的特殊要求,各刀具均采用刚性好的定制粗刀杆作刀体,为高效切削提供条件;各切槽刀具根据槽形定制,具复合加工功能,可减少刀具数目、节省对刀、换刀时间、简化走刀路线;扩口倒角采用组合刀具,其刀片装固位置和角度按加工尺寸位置关系设计,和粗、精车缸孔一样,由于结构形状简单,可选用标准刀片,便于更换且节约刀具成本。各刀具结构及其调整图如图2.7所示。5)切削用量的选用粗车缸孔: 主轴转速n=500r/min,背吃刀量1.52mm,进给速度f=0.18mm/r。口部扩孔带倒角: 主轴转速n=300r/min,背吃刀量5mm,进给速度f=0.1mm/r。车防尘槽: 主轴转速n=280r/min,背吃刀量2mm,进给速度f=0.05mm/r。精车缸孔: 主轴转速n=600r/min,背吃刀量0.15mm,进给速度f=0.18mm/r。预切成形槽: 主轴转速n=300r/min,背吃刀量23mm,进给速度f=0.08mm/r。精切成形槽: 主轴转速n=200r/min,背吃刀量1.21.5mm,进给速度f=0.1mm/r。图2.7 刀具结构及调整图6)填写工艺卡片(三) 主要操作步骤及加工程序 略。(四)设计小结 略。产品代号数控加工工序卡零(部)件代号零(部)件代号工序名称工序号SG1020101/201卡钳体缸孔加工2材料名称材料牌号球墨铸铁QT500-7机床名称机床型号车削中心CH6145夹具名称夹具编号车床夹具SY6480-101-J02备注72.8为矩形槽直径对表尺寸,测量数为72.80.05工步工作内容刀具量具主轴转速S(r/min)背吃刀量进给速度F(mm/r)自检频次1装夹工件0125游标卡尺专用游标卡尺内径千分尺成形槽专用内卡钳3501QA-015-L022粗车缸孔66.4, 45.3T015000.181/203口部扩孔,倒角76.7,7,0.5x45T033000.11/204车防尘槽80.8 , 4.5T052800.051/155精车缸孔66.7, Z深45T076000.181/56预切矩形槽T093000.081/207精切矩形槽72.80.05,4.190.05T112000.11/5更改标记数量文件号签字日期编制审核批准日期共 页第 页产品代号数控加工检验卡零(部)件代号零(部)件代号工序名称工序号SG1020101卡钳体缸孔加工2编制校对审核共 页第 页编号技术要求检 测 工 艺重要性自检频次166.7 1.6内径千分尺,1.6 采用目测法,66.7内孔表面不允许有铸造缺陷10%280.8 , 4.5专用游标卡尺检80.8,专用通止卡板检4.55%376.7游标卡尺0-1255%4572.68,71.68,4.190.05成形槽专用量具,检验尺寸72.80.05,专用宽度工具检4.190.0520%645深度游标卡尺 5%7其余各倒角:目测,3.2 :目测第三部分 毕业设计选题3.1车削类零件的数控加工工艺设计及程序设计主要内容:1、 编制生产类型为小批生产的车削类零件的数控加工工艺。(1) 熟悉零件图纸,分析其加工工艺性。(2) 拟定合理的加工工艺,分析其装夹定位要求。(3) 选择各工序所用的设备、刀具、量具以及有关辅助工具。(4) 编制数控加工工艺文件(加工工艺卡和刀具配置卡、检验卡)。2、 利用手工编程或自动编程软件编制铣削零件的数控加工程序。(1) 手工计算轮廓节点或绘制其CAD图形,构建3D模型。(2) 正确选择加工方式进行程序设计或刀路设计,合理的选用加工工艺参数。(3) 利用HNC-22T、宇龙仿真软件验证刀路,对不合理的刀路进行改进。(4) 优化刀路、使用宏编程技术处理程序。试切削加工。3、撰写毕业设计论文。设计题目1图纸设计题目2图纸(三件配)件2件1 设计题目3图纸材料:45#调质材料:45#调质设计题目4图纸材料:45# 调质处理设计题目5图纸材料:45# 调质设计题目6图纸材料:45# 调质处理设计题目7图纸3.2铣削类零件的数控加工工艺设计及程序设计主要内容:1、编制生产类型为小批生产的铣削类零件的数控加工工艺。(1)熟悉零件图纸,分析其加工工艺性。(2)拟定合理的加工工艺,分析其装夹定位要求。(3)选择各工序所用的设备、刀具、量具以及有关辅助工具。(4)编制数控加工工艺文件(加工工艺卡和刀具配置卡、检验卡)。2、利用手工编程或自动编程软件编制铣削零件的数控加工程序。(1)手工计算轮廓节点或绘制其CAD图形,构建3D模型。(2)正确选择加工方式进行程序设计
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