机电论文题目.doc

一、零件的工艺分析1.零件结构工艺分析； 该零件属于轴类零件，但是有孔，内外螺纹，加工复杂，适合数控机床加工，此设计我选择928广州数控机床。2.轮廓几何要素分析； 根据零件给出的尺寸，综合分析看完全可以手工编程或是自动编程，用于数控机床加工。3精度及技术要求分析； 该零件图有内孔42.5 、38.20.05和外圆53.3 、47 的加工要求精度高，一般的普通机床无法加工出来，故用数控机床加工；该不锈钢芯套零件图有位置精度要求，如同轴度为0.025mm，所以这些表面尽量在一次加工安装完成，减小位置精度误差；该零件的表面粗糙度要求为Ra3.2，一般主轴转速都可以达到要求，对于该零件的内外槽，内外螺纹加工精度没有明确要求，但是也得用数控机床加工才容易到达。二、零件的装夹方案1. 常规方案用三爪卡盘夹工件左端，加工右端完成够掉头夹右端加工左端：分析可知：此方案只用三爪卡盘夹工件，因工件加工表面所要求的尺寸精度，位置精度等不能保证，因为加工右端44.4时过薄，不好加工，直接影响加工质量。故需要改进此方案。A：夹左端加工右端内孔端面外圆；如图： B：掉头夹右端加工左端内孔、内螺纹、槽外圆等；如图：2. 改进方案A.夹左端加套筒，加工右端面内孔；如图：B. 夹左端加套筒，然后再加心轴顶右端加工外圆，外螺纹；如图：C.掉头夹右端加工左端内孔、内螺纹、槽；如图：D.加工左端外圆、槽。如图：三、零件的加工顺序由于该零件比较复杂，加工部位比较多，因而需要多把刀具才能完成切削加工。根据加工顺序确定原则，本零件具体的加工顺序确定如下：A.第一次装夹，夹左端加套铜，加工右端端面内孔38.242.51.用45度外圆车刀T99，手动车右端面，主轴转速n= 500r/min，Z方向车0.5mm。2. 3438.2总余量为2.1mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，粗车加工余量取为1.8mm，加工长度为49.5mm。（1） 34 37.6（粗车），刀具为 T11，主轴转速n= 300r/min，进给量f=0.3 mm/r 。 3. 37.642.5总余量为2.45mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分两次走刀，粗车加工余量取为2.2mm，加工长度为23mm。（1） 37.642（粗车），刀具为 T11，主轴转速n= 300r/min，进给量f=0.3 mm/r 。 44242.5总余量为0.25mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.25mm，加工长度为23mm。（1） 4242.5（精车），刀具为T22，主轴转速n=400r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。537.638.2总余量为0.3mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.3mm，加工长度为49.5mm。 （1） 37.638.2（精车），刀具为T22，主轴转速n=400r/min,进给量f=0.15 mm/r。 A.第一次装夹加工完内孔后，然后加心轴顶右端加工外圆、外槽、外螺纹：55.353.350.54744.450.748.5外螺纹。65855.3总余量为1.35mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，粗车加工余量取为1.1mm，加工长度为120mm。（1） 5855.8（粗车），刀具为 T33，主轴转速n= 500r/min，进给量f=0.3 mm/r 。755.853.3总余量为1.35mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，粗车加工余量取为1.1mm，加工长度为101mm。（1） 55.853.8（粗车），刀具为 T33，主轴转速n= 500r/min，进给量f=0.3 mm/r 。853.850.5总余量为1.65mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，粗车加工余量取为1.6mm，加工长度为24.5mm。（1） 53.850.6（粗车），刀具为 T33，主轴转速n= 500r/min，进给量f=0.3 mm/r。950.647总余量为1.8mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，粗车加工余量取为1.6mm，加工长度为12.5mm。（1） 50.647.4（粗车），刀具为 T33，主轴转速n= 500r/min，进给量f=0.3 mm/r。1047.444.4总余量为1. 5mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，粗车加工余量取为1.25mm，加工长度为2.5mm。（1） 47.444.9（粗车），刀具为 T33，主轴转速n= 500r/min，进给量f=0.3 mm/r。1144.944.4总余量为0.25mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.25mm，加工长度为2.5mm。（1） 44.944.4（精车），刀具为T33，主轴转速n=800r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。 1247.447总余量为0.2mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.2mm，加工长度为12.5mm。（1） 47.447（精车），刀具为T33，主轴转速n=800r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。1353.853.3总余量为0.25mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.25mm，加工长度为101mm。（1） 53.853.3（精车），刀具为T33，主轴转速n=800r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。1455.855.3总余量为0.25mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.25mm，加工长度为120mm。（1）55.855.3（精车），刀具为T33，主轴转速n=800r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。1553.350.7总余量为1.55mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分两次走刀，粗加工余量为1.3mm，加工长度为2.5mm。（1）53.351.2（粗车），刀具为T66，主轴转速n=350r/min,进给量 f=0.30 mm/r 。1651.250.7总余量为0.25mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.25mm，加工长度为2.5mm。（1）51.250.7（精车），刀具为T66，主轴转速n=400r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。1750.648.5总余量为1.05mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为1.05mm，加工长度为2.7（1）50.648.5（精车），刀具为T66，主轴转速n=350r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。18外螺纹总余量为1.6mm，而加工要求较高（Ra3.2m），刀具为T88，用循环指令G83加工，主轴转速n=400r/min，加工长度为9.3mm。B.掉头夹右端加工左端端面内孔4147.54951.5内槽内螺纹63.456.259.455.319.用45度外圆车刀T99，手动车左端面，Z方向车0.5mm。20. 3441总余量为3.5mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分两次走刀，粗车加工余量取为3.25mm，加工长度为110.5mm。（1） 34 40.5（粗车），刀具为 T11，主轴转速n= 300r/min，进给量f=0.3 mm/r 。21. 40.547.5总余量为3.5mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分两次走刀，粗车加工余量取为3.25mm，加工长度为29mm。（1） 40.547（粗车），刀具为 T11，主轴转速n= 300r/min，进给量f=0.3 mm/r 。22. 4749总余量为1mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，粗车加工余量取为0.75mm，加工长度为19.5mm。（1） 47 48.5（粗车），刀具为 T11，主轴转速n= 300r/min，进给量f=0.3 mm/r 。23. 48.551.5总余量为1.5mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，粗车加工余量取为1.25mm，加工长度为4mm。（1） 48.5 51（粗车），刀具为 T11，主轴转速n= 300r/min，进给量f=0.3 mm/r 。245151.5总余量为0.25mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.25mm，加工长度为4mm。（1） 5151.5（精车），刀具为T22，主轴转速n=400r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。2548.549总余量为0.25mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.25mm，加工长度为15.5mm。（1） 48.549（精车），刀具为T22，主轴转速n=400r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。264747.5总余量为0.25mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.25mm，加工长度为9.5mm。（1） 4747.5（精车），刀具为T22，主轴转速n=400r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。2740.541总余量为0.25mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.25mm，加工长度为81.5mm。（1） 40.541（精车），刀具为T22，主轴转速n=400r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。284951.5总余量为1.25mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，粗加工余量为1mm，加工长度为2.5mm。（1）4951（粗车），刀具为T55，主轴转速n=350r/min,进给量 f=0.3 mm/r 。295151.5总余量为0.25mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.25mm，加工长度为2.5mm。（1）5151.5（精车），刀具为T55，主轴转速n=400r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。30内螺纹总余量为1mm，而加工要求较高（Ra3.2m），刀具为T77，用循环指令G83加工，主轴转速n=200r/min，加工长度为10.5mm。316563.4总余量为0.8mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，粗车加工余量取为0.6mm，加工长度为20.3mm。（1）6563.8（粗车），刀具为 T33，主轴转速n= 500r/min，进给量f=0.3 mm/r 。3263.856.2总余量为3.8mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分两次走刀，粗车加工余量取为3.5mm，加工长度为8mm。（1）63.856.8（粗车），刀具为 T33，主轴转速n= 500r/min，进给量f=0.3 mm/r 。3356.856.2总余量为0.3mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.3mm，加工长度为8mm。（1） 56.856.2（精车），刀具为T33，主轴转速n=800r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。3463.863.4总余量为0.2mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.2mm，加工长度为12.3mm。（1） 63.863.4（精车），刀具为T33，主轴转速n=800r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。3563.459.4总余量为2mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，粗加工余量为1.75mm，加工长度为4mm。（1）63.459.9（粗车），刀具为T66，主轴转速n=350r/min,进给量 f=0.30 mm/r 。3659.959.4总余量为0.25mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.25mm，加工长度为4mm。（1）59.959.4（精车），刀具为T66，主轴转速n=400r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。375855.3总余量为1.35mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，粗车加工余量取为1.1mm，加工长度为19.7mm。（1） 5855.8（粗车），刀具为 T44，主轴转速n= 500r/min，进给量f=0.3 mm/r 。3855.855.3总余量为0.25mm，而加工要求较高（Ra3.2m），故分一次走刀，精加工余量为0.25mm，加工长度为19.7mm。（1）55.855.3（精车），刀具为T44，主轴转速n=800r/min,进给量 f=0.15 mm/r 。四、零件的数控加工工序卡片（大标题是宋体，四号，加粗）按加工顺序将各工步的加工内容、所用刀具及切削用量填入以下如表1所示的数控加工工序卡片中。表1 数控加工工序卡片工步工艺内容刀具号切削参数背吃刀量/mm主轴转速/(r/min)进给量/(mm/r)1车右端面T990.55000.152粗车内孔34至37.6T0123000.33粗车内孔37.6至42T1123000.34精车内孔42至42.5T110.254000.155精车内孔37.6至38.2T110.34000.156粗车外圆58至55.8T3325000.37粗车外圆55.8至53.8T3325000.38粗车外圆53.8至50.6T3325000.39粗车外圆50.6至47.4T3325000.310粗车外圆47.4至44.9T3325000.311精车外圆44.9至44.4T330.258000.1512精车外圆47.4至47T330.28000.1513精车外圆53.8至53.3T330.258000.1514精车外圆55.8至55.3T330.258000.1515粗车槽53.3至51.2T6613500.316精车槽51.2至50.7T660.254000.1517粗车槽50.6至48.5T6614000.1518车外螺纹T880.154000.1519车左端面T990.55000.1520粗车内孔34至40.5T1123000.321粗车内孔40.5至47T1123000.322粗车内孔47至48.5T1113000.3 23粗车内孔48.5至51T1123000.324精车内孔51至51.5T220.254000.15 25精车内孔48.5至49T220.254000.1526精车内孔47至47.5T220.254000.1527精车内孔40.5至41T220.254000.15 28粗车内槽49至51T5523500.329精车内槽51至51.5T550.254000.1530内螺纹T770.152000.15 31粗车外圆65至63.8T3315000.332粗车外圆63.8至56.8T3325000.333精车外圆56.8至56.2T330.38000.1534精车外圆63.8至63.4T330.28000.1535粗车外槽63.4至59.9T6623500.336精车外槽59.9至59.4T660.254000.1537粗车外圆58至55.8T3325000.338粗车外圆55.8至55.3T330.258000.15刀具号刀具材料 T11高速钢内孔粗切T22硬质合金内孔精切T3390度硬质合金车刀T4490度硬质合金右偏车刀T55高速钢内切槽刀T66高速外切槽刀T7760度硬质合金内螺纹车刀T8860度硬质合金外螺纹车刀T9945度硬质合金端面刀五、零件的数控加工程序（大标题是宋体，四号，加粗）1. 工件坐标系原点选择X轴工件原点：Z轴原点：换刀点：X100，Z1002. 数控程序。车削程序见表2。车右端端面、内孔、外圆、槽：表2 数控车削程序程序注释P20N10 G00X100Z100N20 T99N30 M03S500N40 G00X60Z0N50 G01X33F150N60 G00X100Z100N70 M03S300N80 T11N90 G00X34Z2N110 G80X37.6Z-49.4A2P2F30N120 G80X42.5Z-22.9A2P2N130 G00X100Z50N140 M03S400N150 T22N160 X34Z2N170 G01X42.5Z-23F15N180 X38.2N190 X38.2Z-49.5N200 G00X34N210 Z2N220 X100Z100N230 M02P21N10 G00X100Z100N20 T33N30 M03S500N40 G00X65Z2N50 G80X55.8Z-120A2P2F50N60 G80X53.8Z-100.8A2P2N70 G80X51.1Z-24.3A2P2N80 G80X47.4Z-12.4A2P2N90 G80X44.9Z-2.4A2P2N100 G00X44.4Z2N110 M03S800N120 G01Z-2.5F15N130 X47N140 Z-12.5N150 X51N160 Z-24.5N170 X53.3N180 Z-101N190 X55.3W-1N200 Z-120N210 X65N220 G00X100Z100N230 T66N240 M03S350N250 X57Z-29.9N260 G89X51.2Z-27.6A2P2C2.5F30N270 M03S400N280 G00W0.1N290 G01X50.7F30N300 Z-29.9N310 X54N320 W-0.1N330 X50.7N340 X57N350 G00Z-24.4M03S350N360G89X49Z-21.9A2P2C2.5F30N370 M03S450N380 G00W0.1N390 G01X48.5F30N400 Z-24.4N410 X57N420 W-0.1N430 X48.5N440 X57N450 G00X100Z100N460 T88N470 M03S400N480 G00X50.5Z2N490 G83X49Z-22A0.15P0.15C0.6R5K400N500 G00X100Z100N510 M02车左端内孔、内槽P22N10 G00X100Z100N20 T99N30 M03S500N40 G00X67Z0N50 G01X32F150N60 G00X100Z100N70 T11N80 M03S300N90 G00X34Z2N100 G80X37.6Z-106.5A2P2F30N110 G80X40.5Z-106.4A2P2K-4N120 G80X47Z-28.9A2P2K-3.5N130 G80X48.5Z-18.4A2P2N140 G80X51Z-3.9A2P2N150 G00X100Z100N160 T22N170 M03S400N180 X51Z2N190 G01X51.5Z-4F15N200 X49N210 Z-19.5N220 X47.5N230 Z-29N240 X41W-3.5N250 Z-106.5N260 X38.2N270 G00Z2N280 G00X100Z100N290 T66N300 G00X45Z2N310 Z-16.9N320 G89X51.2Z-14.4A1P1C2.5N330 G01W0.1N340 X51.5N350 W-2.5N360 X45N370 G00Z2N380 G00X100Z200N390 T77N400 M03S200N410 G00X48.5Z2N420 G83X51Z-15A0.15P0.15C0.6K200N430 G00X100Z100N440 M02车左端外圆槽P23N10 G10X100Z100N20 T33N30 M03S500N40 G00X65Z2N50 G80X63.8Z20.2A2P2F50N60 G80X56.8Z-3.9A2P2N70 G00X100Z100N80 T44N90 M03S800N100 G00X56.2Z2N110 G01Z-4F15N120 X63.4N130 Z-20.3N140 X65N150 G00X100Z100N160 T66N170 M03S350N180 X65Z-15.4N190 G89X59.8Z-12.1A1P1C2.5F30N200 M03S450F15N210 G01W0.1N220 X59.4N230 Z-15.4N240 X65N250 W-0.1N260 X59.4N270 X65N280G00X100Z100N290 T44N300 M03S500N310 X66Z-42N320 G01X58F30N330 G80X55.8Z-20.3A2P2N340 M03S800N350 G01X55.3F15N360 Z-20.3N370 G00X66N380 X100Z100N290M02程序名刀具快速回到换刀点换9号车刀并执行9号刀补主轴正转、转速n=500r/min刀具快速定位至(X60,Z0)车端面进给速度为150mm/r刀具快速回到换刀点主轴降速至300r/min换1号车刀并执行2号刀补刀具快速定位至(X34,Z2)循环粗车38.2*49.5mm孔循环粗车42.5*23mm孔刀具快速退回至换刀点主轴提速至400r/min换2号车刀并执行2号刀补快速定位至(X34,Z2)精车42.5*23mm孔精车38.2的外圆端面精车38.2*26.5孔快速退回(X34)快速退回(Z2)刀具快速退回换刀点程序结束程序名刀具快速退回换刀点换3号车刀并执行3号刀补主轴正转、转速n=500r/min刀具快速定位至(X65,Z2)循环粗车55.3*120mm外圆循环粗车53.3*101mm外圆循环粗车50.5*24.5mm外圆循环粗车47*12.5mm外圆循环粗车44.4*2.5mm外圆刀具快速定位至(X44.4,Z2)主轴提速至800r/min精车44.4*2.5mm外圆精车47外圆端面精车47*12.5mm外圆精车51外圆端面精车51*22mm外圆精车53.3外圆端面精车53.3*76.5mm外圆车1*45度的倒角精车55.3*19mm外圆精车63.4外圆端面刀具快速退回换刀点换6号车刀并执行6号刀补主轴降速至350r/min刀具快速定位至(X57,Z-29.9)用切槽刀粗车循环加工50.7*2.5mm的槽主轴提速至400r/min刀具快速向右移动0.1mm精车槽的右端面，进给速度为30mm/r向左精车槽底退出至X54向左移0.1mm车槽的左端面退出至X57刀具快速退出至(Z-24.4)用切槽刀粗车循环加工48.5*2.7mm的槽主轴提速至450r/min向右移0.1mm精车槽的右端面，进给速度为30mm/r向左精车槽底退出至X57向左移0.