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轴套类零件的数控加工工艺.doc

SC008-圆锥面及螺纹配合件数控车工艺及编程【带三维图】【优秀数控类课题】【两件套】

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关键词：: sc008 圆锥螺纹罗纹配合数控车工编程三维优秀优良课题两件套

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摘要

本文通过轴套零件的加工进行了系统的分析，阐述了加工时的工艺要求及工序的划分，总结了对几种典型刀具选择和对刀具加工的切削用量做了详细的分析，选择使用刀具是数控机床的选择要点，合理选用刀具能使程程序员更好的去设计编程。

关键词：数控车操作工艺设计编程设计

摘要2

关键词2

前言4

1、零件图纸分析4

2、零件毛坯的选择6

3、装夹方案6

3.1、数控车床夹具的定义和分类6

3.2、夹具作用6

4、零件的工艺分析7

4.1、走刀路线的确定7

4.1.1、零件一的走刀路线7

4.1.2、零件二的走刀路线8

4.2、刀具的选择8

4.3、切削用量的选择9

5、零件的加工流程10

5.1、零件一的加工流程10

5.2、零件二的加工流程12

6、零件的加工程序13

6.1、零件一的加工程序13

6.2、零件二的加工程序15

结束语18

致谢19

参考文献20

轴套组合零件的加工工艺分析

前言

数字控制机床（Numerically Controlled Machine Tool）简称数控(CNC)是控发展起来的一种自动控制技术，是用数字信息实现自动控制机床运转的一种技术。数控机床是综合应用计算机，自动控制，自动检测及精密机械等高新技术的产物。它的出现给世界带来了巨大的效益，引起了世界各国科技界和工业界的普遍重视。随着数控的发展，数控机床已是衡量一个国家机械制造工业水平的重要标志。

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内容简介：: 第 1 页共 20 页 *学院（毕业）论文轴套组合零件的加工工艺分析专业：数控技术及应用学生：指导教师：教学单位：学号：毕业届： nts第 2 页共 20 页摘要本文通过轴套零件的加工进行了系统的分析，阐述了加工时的工艺要求及工序的划分，总结了对几种典型刀具选择和对刀具加工的切削用量做了详细的分析，选择使用刀具是数控机床的选择要点，合理选用刀具能使程程序员更好的去设计编程。关键词：数控车操作工艺设计编程设计 nts第 3 页共 20 页目录摘要 . 2 关键词 . 2 前言 . 4 1、零件图纸分析 . 4 2、零件毛坯的选择 . 6 3、装夹方案 . 6 3.1、数控车床夹具的定义和分类 . 6 3.2、夹具作用 . 6 4、零件的工艺分析 . 7 4.1、走刀路线的确定 . 7 4.1.1、零件一的走刀路线 . 7 4.1.2、零件二的走刀路线 . 8 4.2、刀具的选择 . 8 4.3、切削用量的选择 . 9 5、零件的加工流程 . 10 5.1、零件一的加工流程 . 10 5.2、零件二的加工流程 . 12 6、零件的加工程序 . 13 6.1、零件一的加工程序 . 13 6.2、零件二的加工程序 . 15 结束语 . 18 致谢 . 19 参考文献 . 20 nts第 4 页共 20 页轴套组合零件的加工工艺分析前言数字控制机床（ Numerically Controlled Machine Tool）简称数控 (CNC)是控发展起来的一种自动控制技术，是用数字信息实现自动控制机床运转的一种技术。数控机床是综合应用计算机，自动控制，自动检测及精密机械等高新技术的产物。它的出现给世界带来了巨大的效益，引起了世界各国科技界和工业界的普遍重视。随着数控的发展，数控机床已是衡量一个国家机械制造工业水平的重要标志。 1、零件图纸分析图 1 零件 1 nts第 5 页共 20 页图 2 零件 2 nts第 6 页共 20 页图 3 装配图从图 1、图 2、图 3 可以看出该题中的零件为一轴套组合零件，其最大直径为 48mm。该题中的两零件表面主要由外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹、槽等特征组成的较复杂的零件，加工部位较多，其尺寸精度要求较高。该零件材料为45 钢，切削性能良好。 2、零件毛坯的选择本题零件所使用的材料是 45 钢，轴类零件最常用的毛坯是圆棒料和锻件，该零件体积小，加工余量少，并且轴类零件与圆棒料相似，因此我们选择圆棒料作为毛坯，尺寸为 50 100mm，共两根。 3、装夹方案 3.1、数控车床夹具的定义和分类在数控车床上用于装夹工件的装置称为车床夹具。车床夹具可分为通用夹具和专用夹具两大类。通用夹具是指能够装夹两种或两种以上工件的夹具，例如车床上的三爪卡盘、四爪卡盘、弹簧卡套和通用心轴等；专用夹具是专门为加工某一特定工件的某一工序而设计的夹具。 3.2、夹具作用在数控车削加工过程中，夹具是用来装夹被加工工件的，因此必须保证被加nts第 7 页共 20 页工工件的定位精度，并尽可能做到装卸方便、快捷。选择夹具时应优先考虑通用夹具。使用通用夹具无法装夹、或者不能保证被加工工件与加工工序的定位精度时，才采用专用夹具。专用夹具的定位精度较高，成本也较高。专用夹具的作用为：（ 1）保证产品质量（ 2）提高加工效率（ 3）解决车床加工中的特殊装夹问题（ 4）扩大机床的使用范围使用专用夹具可以完成非轴套、非轮盘类零件的孔、轴、槽和螺纹等的加工，可扩大机床的使用范围。根据以上原则，该题中的零件一在车左端轮廓及内孔时，采用三爪自定心卡盘装夹即可，在车右端轮廓时，采用螺纹旋合的方式装夹；零件二在车右端时，采用三爪卡盘装夹零件外圆表面即可，在车左端外轮廓，及内轮廓时，也采用螺纹旋合的方式装夹。 4、零件的工艺分析 4.1、走刀路线的确定走刀路线是刀具在整个加工工序中相对于工件的运动轨迹，不但包括了工步的内容，而且也反映出工步的顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。在确定走刀路线时，主要遵循以下原则： (1)保证零件的加工精度和表面粗糙度加工位置精度要求较高的孔系时，应特别注意安排孔的加工顺序。若安排不当，就可能将坐标轴的反向间隙带入，直接影响位置精度。 (2)使走刀路线最短，减少刀具空行程时间，提高加工效率。 (3)最终轮廓一次走刀完成根据以上原则，该零件的走刀路线可确定为以下方案： 4.1.1、零件一的走刀路线（ 1）装夹毛坯外圆，向外伸出 55mm，粗精车左端外圆。（ 2）切槽。 nts第 8 页共 20 页（ 3）钻孔，手动钻 16 的孔。（ 4）镗螺纹底孔。（ 5）车螺纹。（ 6）掉头装夹，车右端锥面。 4.1.2、零件二的走刀路线（ 1）装夹毛坯外圆，向外伸出 40mm，粗精车右端轮廓。（ 2）切槽。（ 3）车螺纹。（ 4）掉头装夹，车左端外轮廓。（ 5）手动钻 16 孔。（ 6）镗内轮廓。 4.2、刀具的选择刀具的选择是数控加工工艺中重要的内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。为了能够实现数控机床上刀具高效 ,多能 ,快换 ,和经济的目的，数控加工对刀具要有一定的要求，尤其在刚性和耐用度方面更为严格。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：既要求精度高、强度大、刚性好、耐用度高，又要求尺寸稳定，安装调整方便。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具的刚性数控机床所使用的刀具切削部分材料必须具有高的硬度和耐磨性 ,足够的强度和韧性 .较高的耐热性，好的导热性和好的工艺性。现在数控所使用的金属切削刀具材料主要有五类：高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼 (CBN)、聚晶金刚石。根据实际加工需要 ,为了保证零件达到图纸要求的精度，提高加工效率，方便加工和简化编程，确定该零件的加工刀具如表 4-2 所示表 4-2 数控加工刀具卡工件名称刀具号刀具规格刀具材料零件一 T0101 90外圆车刀硬质合金 T0202 切槽刀，刀宽 5mm 硬质合金 nts第 9 页共 20 页 T0303 成形槽刀， 5 60 7mm 硬质合金 T0404 镗刀硬质合金 T0505 内槽刀，刀宽 5mm 硬质合金 T0606 60螺纹车刀硬质合金件二 T0101 90外圆车刀硬质合金 T0202 切槽刀，刀宽 6mm 硬质合金 T0303 螺纹车刀硬质合金 T0404 45镗刀硬质合金 4.3、切削用量的选择切削用量是指切削速度 v、进给量 f、背吃刀量 a 三者的总称。也称为切削三要素。切削用量的顺序硬是先确定背吃刀量 a,再确定进给量 f,最后确定切削速度 v (1) 背吃刀量 a 通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。单位用（ mm）。在机床、夹具、刀具刚度允许的条件下，应选择尽量大的背吃刀量，尽可能一次走刀切除本工序中要切除的加工余量，以减少走刀次数，提高生产效率。如果加工余量过大或工艺系统刚性太差时，可分两次切除。 a=(Dw-Dm)/2 式中： Dw 工件等加工表面直径（ mm）。 Dm 工件已加工表面直径（ mm）。 (2)进给速度 f 工件或刀具每转一周时，刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。当在机床刚度和强度允许的条件下，选取一个较大的进给 f。单位为mm/r v=fn (3) 切削速度 v 切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬间时速度。计算工公式如下 v=( dn)/1000 式中： d 工件或刀具切削刃上选定点的回转直径（ mm） ; n 为工件的转速 (r/s); 影响切削用量的因素很多，工件的材料、加工的精度和表面粗糙度、刀具的nts第 10 页共 20 页材料和耐用度、是否使用切削液、工艺系统的刚度和机床功率等都直接影响到切削用量的大小。在数控程序中，决定用量的参数是主轴转速 S和进给速度 F、主轴转速 S、进给速度 F值的选择与在普通机床加工时的值相似，可以通过计算的方得到，也可以查阅金属切屑工艺手册，或根据经验数据给定。根据选择刀具和工件的不同，它的转速和进给量也不同。根据以上原则以及零件图的工艺特性，制定该题零件的切削用量表如下：表 4-3 切削用量表加工部位主轴转速（ r/min）进给速度（ mm/min）背吃刀量 (mm) 粗加工精加工粗加工精加工粗加工精加工外轮廓 850 1050 160 100 1.5 0.1 内轮廓 320 450 64 45 0.8 0.1 槽 300 350 50 25 螺纹 400 400 2 2 1 0.1 5、零件的加工流程 5.1、零件一的加工流程 BYKT9-1 零件名称件一编制日期 2010-5-3 00001 工步号工部内容使用刀具名称切削用量第一次装夹刀片材质道具号主轴转速r/min 进给速度mm/min 切深 /mm 1 端面及外圆粗加工，留 0.2mm精加工余量粗车刀 S850 160 1.5mm 硬质合金 T0101 2 外圆精加工至尺寸精车刀 S1050 100 0.1mm 硬质合 T0101 nts第 11 页共 20 页金 3 切槽切槽刀，刀宽 5mm S350 40 硬质合金 T0202 4 切槽成形槽刀 S350 40 硬质合金 T0303 5 粗镗内孔镗刀 S320 64 硬质合金 T0404 6 精镗内孔镗刀 S450 45 硬质合金 T0404 7 切槽内槽刀，刀宽 5mm S350 40 硬质合金 T0505 8 车螺纹 60螺纹车刀 400 2 硬质合金 T0606 9 端面及圆锥面粗加工，留0.1mm精加工余量外圆车刀 S850 150 1.5mm 第二次装夹硬质合金 T0101 10 精车圆锥面外圆车刀 S1050 100 0.1mm 硬质合金 T0101 P10 T0101 P10 T0303 nts第 12 页共 20 页 5.2、零件二的加工流程 BYKT9-2 零件名称件二编制日期 2010-5-3 00002 工步号工部内容使用刀具名称切削用量第一次装夹刀片材质道具号主轴转速r/min 进给速度mm/min 切深 /mm 1 端面及外圆粗加工，留 0.1mm精加工余量粗车刀 S850 160 1.5mm 硬质合金 T0101 2 外圆精加工至尺寸精车刀 S1050 100 0.1mm 硬质合金 T0101 3 切槽切槽刀，刀宽 5mm S350 40 硬质合金 T0202 4 车螺纹 60螺纹车刀 S400 2 硬质合金 T0303 5 掉头装夹，粗车外圆轮廓外圆车刀 S850 150 硬质合金 T0101 6 精车外圆外圆车刀 S1050 100 硬质合金 T0101 7 粗镗内孔 45镗刀 S320 64 0.8mm 第二次装夹 nts第 13 页共 20 页硬质合金 T0101 8 精镗内孔镗刀 S450 45 0.1mm 6、零件的加工程序 6.1、零件一的加工程序 O0001 T0101（外圆车刀） M03 S850 M08 G00 X52 Z0 G01 X0 F100 Z1 G00 X52 Z2 G90 X48.5 Z-52 F150 X48.4 M03 S1050 X47.99 F100 G00 X100 Z100 T0202(切槽 ) M03 S350 G00 X50 Z-3 G01 X38 F40 X50 G00 Z-12 G01 X28 F40 X50 G00 Z-21 G01 X28 F40 X50 G00 X100 Z100 T0303（成形槽刀） nts第 14 页共 20 页 M03 S350 G00 X50 Z-39 G01 X38 F40 X50 G00 X100 Z100 M00（手动钻孔） T0404(镗刀 ) M03 S320 G00 X14 Z2 G71 U0.8 R0.3 G71 P100 Q200 U0.1 W0.1 F64 N100 G00 X31.4 G01 Z0 F45 X27.4 Z-2 Z-28 X14 N200 G00 Z2 M03 S450 G70 P100 Q200 G00 X100 Z100 T0505 M03 S350 G00 X14 Z-28 G01 X31 F40 X14 G00 W5 G01 X31 F40 X14 G00 Z100 X100 T0606(内槽刀 ) M03 S400 G00 X25 Z2 nts第 15 页共 20 页 G76 P020060 Q100 R200 G76 X29.4 Z-20 P1200 Q800 F2 G00 X100 Z100 M00（掉头装夹） T0101 M03 S850 G00 X52 Z2 G71 U1.5 R0.5 G71 P300 Q400 U0.5 W0.5 F150 N300 G00 X0 G01 Z0 F100 X16 G03 X20 Z-2 R2 G01 Z-6 G02 X21.5 Z-10.4 R15 G01 X35.4 Z-31.9 G03 X38 Z-38.24 R20 G01 Z-45 X48 G00 X52 N400 Z2 M03 S1050 G70 P300 Q400 G00 X100 Z100 M30 6.2、零件二的加工程序 O0002 T0101（外圆车刀） M03 S850 G00 X52 Z2 G71 U1.5 R0.5 G71 P100 Q200 U0.1 W0.1 F150 N100 G00 X0 nts第 16 页共 20 页 G01 Z0 F100 X26 X30 Z-2 Z-25 X38 W-3 X48 Z-40 G00 X52 N200 Z2 M03 S1050 G70 P100 Q200 G00 X100 Z100 T0202(切槽刀 ) M03 S350 G00 X40 Z-25 G01 X26 F40 X40 G00 X100 Z100 T0303(螺纹车刀 ) M03 S400 G00 X32 Z2 G76 P020060 Q100 R200 G76 X26.4 Z-22 P1200 Q800 F2 G00 X100 Z100 M00(零件掉头 ) T0101(螺纹车刀 ) M03 S850 M08 G00 X52 Z2 G73 U0.2 W0.2 R5 G73 P300 Q400 U0.1 W0.1 F 150 N300 G00 X0 nts第 17 页共 20 页 G01 Z0 F100 X48 Z-20.2 G03 X40.8 Z-31.64 R20 G02 X43.1 Z-51.77 R15 G03 X48 Z-58.34 R10 G01 W-5 G00 X52 N400 Z2 M03 S1050 G70 P300 Q400 G00 X100 Z100 M00 （手动钻孔） T0404(镗刀 ) M03 S320 G00 X14 Z2 G71 U0.8 R0.3 G71 P500 Q600 U0.1 W0.1 F64 N500 G00 X38 G01 Z-10 F45 G03 X36 Z-13.01 R20 G01 X21.4 Z-35.8 G02 X20 Z-40.35 G01 Z-46 X14 N600 G00 Z2 M03 S450 G70 P500 Q600 G00 X100 Z100 M30 nts第 18 页共 20 页结束语写到这里 ,论文的写作和设计已经告一段落。回想写作的过程，从开始的一无所知和无所适从，到后来慢慢地走上正轨，现在终于完成了这份并不完美的论文。但是它至少可以向大家展示我三年大学在专业上的所获所得。此次设计是由学生向工程技术人员转变的一个过渡阶段，我十分重视和珍惜，此次设计给予我的启迪与锻炼，使我对设计的认识有了一定的深度。在毕业设计规定的时间内，我做了大量的调查研究。查阅了很多的技术资料。阅读了大量的专业文献并将它们应用到毕业设计中。并在设计中，咨询了相关的师傅，对轴套零件的加工工艺有了进一步的认识。对不懂的问题经过与大家的探讨和研究后得到了解决，培养了我们团结互助，求真务实的严谨作风。以上工作成绩的获得与指导老师的辛勤劳动及耐心细致地教导是分不开的。有了指导教师的细心帮助才有了我今天的成绩。在这里谨向在这次毕业设计中给予我关心与指导的老师表示诚心的感谢，在此我衷心地对老师说一声“谢谢”！由于本人能力有限，缺乏实际工作经验，初次做本专业设计，出现漏洞和错

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