典型轴类配合零件的数控加工工艺设计.doc

编号 毕毕业业论论文文 题 目 典型轴类配合零件的数控加 工工艺设计 学生姓名 学 号 系 部 专 业 班 级 指导教师 顾问教师 二 年十月 摘 要 摘 要 本课题针对典型轴类配合零件进行了数控加工工艺设计及程序的编制 工 艺设计方面从零件图入手 然后选择数控设备 接着对零件定位基准及装夹方 式进行确定 之后制定了合理的加工方案 随后划分数控加工工序 确定工步 顺序 合理选择刀具和对刀点 最后确定加工余量 最终得出完整的工序卡片 并编制完整的程序单 本文所设计的数控加工工艺正确完整 编写的数控加工 程序也是准确的 本文图纸来源于技师考试的题目 通过本文的撰写可以对数 控加工工艺分析有更为深刻的了解和认识 关键词关键词 轴类配合零件 数控加工 工艺分析 工序卡 目 录 II 目目 录录 摘摘 要要 I 第一章第一章绪论绪论 1 1 1 数控加工的概述 1 1 2 数控发展趋势 1 1 3 数控加工在机械制造业中的地位和作用 2 第二章第二章典型轴类配合零件的数控加工工艺分析典型轴类配合零件的数控加工工艺分析 2 2 1 零件图及工艺的分析 2 2 1 1 零件图的正确性及完整性分析 3 2 1 2 零件精度及技术要求分析 3 2 2 数控设备的选择 3 2 3 零件定位基准及装夹方式的确定 4 2 3 1 正确选择定位粗基准及精基准 4 2 3 2 确定合理的装夹方式 5 2 4 加工方案的制定 5 2 5 加工工序的划分 6 2 6 工步顺序的确定 6 2 7 刀具及对刀的选择 7 2 7 1 正确选择粗 精加工刀具 7 2 7 2 确定对刀方式及对刀点 8 2 7 3 合理确定换刀点 8 2 8 切削用量的选择 9 2 8 1 切削用量的确定 9 2 8 2 加工余量的确定 9 第三章第三章典型轴类配合零件工典型轴类配合零件工序序卡卡片的整理片的整理 11 第四章第四章编制数控加工程序单编制数控加工程序单 21 4 1 编程技巧 21 4 2 编制数控加工程序 21 第五章第五章总结总结 23 致致 谢谢 24 参考文献参考文献 25 附附 录录 26 附录 A 26 第一章 绪论 1 第一章第一章 绪论绪论 1 11 1 数控加工的概述数控加工的概述 随着社会生产率的提高和科学技术的发展 机械产品日趋精密复杂 对机 械产品的质量和生产效率也提出了越来越高的要求 尤其在航空航天 军事 造船等领域所需求的零件 精度要求越来越高 形状也越来越复杂 这些零件 用普通机床是难以加工的 为适应加工精密复杂零件而发展起来的数字控制 简称 NC 技术 是利用 数字化信息对机械运动机加工过程进行控制的一种方法 采用数字控制技术进 行控制的机床称为数控机床 NC 机床 它是一种综合应用了计算机技术 自 动控制技术 精密测量技术和机床设计技术的典型机电一体化产品 是现代制 造技术的基础 数控加工就是根据被加工零件的图样和工艺要求 编制零件数控加工程序 输入数控系统机床的刀具与工件的相对运动 使之加工出合格零件的方法 1 2 数控发展趋势数控发展趋势 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化 使制造业成为工 业化的象征 而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大 他对国计民生 的一些重要行业 IT 汽车 轻工 医疗等 的发展起着越来越重要的作用 因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势 从目前世界上数控技 术及其装备发展的趋势来看 其主要研究热点有以下几个方面 1 高速 高精密化 效率 质量是先进制造技术的主体 高速 高精加工技术可极大地提高效 率 提高产品的质量和档次 缩短生产周期和提高市场竞争能力 为此日本先 端技术研究会将其列为 5 大现代制造技术之一 国际生产工程学会 CIRP 将 其确定为 21 世纪的中心研究方向之一 2 轴联动加工和复合加工机床快速发展 采用 5 轴联动对三维曲面零件的加工 可用刀具最佳几何形状进行切削 不仅光洁度高 而且效率也大幅度提高 一般认为 1 台 5 轴联动机床的效率可 以等于 2 台 3 轴联动机床 特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣 削淬硬钢零件时 5 轴联动加工可比 3 轴联动加工发挥更高的效益 但过去因 5 轴联动数控系统 主机结构复杂等原因 其价格要比 3 轴联动数控机床高出数 倍 加之编程技术难度较大 制约了 5 轴联动机床的发展 2 当前由于电主轴的出现 使得实现 5 轴联动加工的复合主轴头结构大为简 化 其制造难度和成本大幅度降低 数控系统的价格差距缩小 因此促进了复 合主轴头类型 5 轴联动机床和复合加工机床 含 5 面加工机床 的发展 3 智能化 柔性化 网络化 集成化 数控系统引入了自适应控制 模糊系统和神经网络的控制机理 不但具有 模糊控制 学习控制 自适应控制 三维刀具补偿 运动参数运动补偿等功能 而且具有故障诊断专家系统 使自诊断和故障监控功能更趋完善 21 世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统 智能化的内容包括在数控 系统中的各个方面 为追求加工效率和加工质量方面的智能化 如加工过程的 自适应控制 工艺参数自动生成 为提高驱动性能及使用连接方便的智能化 如前馈控制 电机参数的自适应运算 自动识别负载自动选定模型 自整定等 简化编程 简化操作方面的智能化 如智能化的自动编程 智能化的人机界面 等 还有智能诊断 智能监控方面的内容 方便系统的诊断及维修等 4 重视新技术标准和规范的建立 数控标准是制造业信息化发展的一种趋势 数控技术诞生后的 50 年间的信 息交换都是基于 ISO6983 标准 即采用 G M 代码描述如何 how 加工 其本 质特征是面向加工过程 显然 他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的 需要 为此 国际上正在研究和制定一种新的 CNC 系统标准 ISO14649 STEP NC 其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制 能够 描述产品整个生命周期内的统一数据模型 从而实现整个制造过程 乃至各个 工业领域产品信息的标准化 1 31 3 数控数控加工在机械制造业中的地位和作用加工在机械制造业中的地位和作用 数控机床的出现及它所带来的巨大的效益 引起了世界各国科技界和工业 界的普遍重视 几十年来 数控机床在品种 数量 加工范围和加工精度等方 面有了惊人的发展 随着电子元件的发展 数控装置经历了使用电子管 分立 元件 集成电路的过程 特别是使用了小型计算机和微处理机以来 数控机床 的性能价格比日趋合理 可靠性日益提高 在工业发达的国家 数控机床在工 业 国防等领域的应用已相当普遍 已由开始阶段的解决单件 小批量复杂形 状的零件加工 发展到为减轻劳动强度 提高劳动生产率 保证质量 减低成 本等地中批量甚至大批量生产的应用 现在认为 即使是对批量在 500 5000 件 之间的不复杂的零件用数控机床加工也是经济的 随着经济发展和科学的进步 我国的数控机床方面的开发 研制 生产等将得到迅速发展 发展数控机床是 当前机械制造业技术改造的必由之路 是未来工厂自动化的基础 数控车床是车削加工功能较全的数控机床 它可以把车削 铣削 螺纹加 工 钻削等功能集中在一台设备上 使其具有多种工艺手段 数控车床设有旋 第一章 绪论 1 转刀架或旋转刀盘 在加工过程中由程序自动选用刀具和更换刀位 采用数控 车床进行 加工可以大大提高产品质量 保证加工零件的精度 减轻劳动强度 为新产品 的研制和改型换代节省大量的费用 提高企业产品的竞争力 4 第二章第二章 典型轴类配合零件的数控加工工艺分析典型轴类配合零件的数控加工工艺分析 2 12 1 零件图及工艺的分析零件图及工艺的分析 详细零件图见附录 图 2 1 件一 图 2 2 件二 第二章 典型轴类配合零件的数控加工工艺分析 5 2 2 1 11 1 零件图的正确性及完整性分析零件图的正确性及完整性分析 在制订零件的机械加工工艺规程之前 对零件进行工艺性分析 以及对产 品零件图提出修改意见 是制订工艺规程的一项重要工作 此次设计的是一个 轴类组合零件 此件几何要素间的相互关系明确 条件充分 采用一个主视图和 一个剖视图完整的表达零件 尺寸表达完整 符合国家制图标准 有利于编制 程序时的数据分析和计算 表面粗糙度的标注明确了各加工面的加工精度要求 检查零件图的完整性和正确性 在了解零件形状和结构之后 应检查零件 视图是否正确和完整 是否能足够表达的直观 清楚 绘制是否符合国家标准 尺寸 公差以及技术要求的标注是否齐全 合理等 2 1 22 1 2 零件精度及技术要求分析零件精度及技术要求分析 对图纸资料进行分析包括零件技术要求分析和结构工艺性分析两个方面 这是制订机械加工工艺的重要步骤 也是学生应当掌握的基本技能 分析技术 要求包括四个方面 1 加工表面的尺寸精度 2 主要加工表面的形状精度 3 主要加工表面的相互位置精度 4 零件的表面质量 该组合零件表面由内外表面 内圆锥面 椭圆面 圆 顺圆弧 逆圆弧及 内螺纹等表面组成 其中件一的尺寸精度主要有 24 38 02 0 0 025 0 60 44 长度尺寸 130 位置精度以 60 中心为 0 03 0 025 0 0 1 0 0 03 0 基准 60 圆柱面 椭圆面和圆弧面的表面粗糙度值 Ra 为 1 6 um 要求 0 03 0 较高 件二的尺寸精度主要有 24 021 0 0 34mm 44mm 60mm 38mm 长度尺寸 52 位 025 0 0 0 02 0 0 03 0 025 0 0 06 0 置精度以 60 中心为基准 24 内圆柱面和圆弧面的表面粗糙度值 0 03 0 021 0 0 Ra 为 1 6 um 要求较高 零件图尺寸标注完整 符合数控加工尺寸标注要求 轮廓描述清除完整 零件材料为 45 钢 加工切削性能较好 无热处理和硬度要 求 2 22 2 数控设备的选择数控设备的选择 选择数控机床时 一般应考虑以下几个方面的问题 1 数控机床主要规格的尺寸应与工件的轮廓尺寸相适应 即小的工件应 当选择小规格的机床加工 而大的工件则选择大规格的机床加工 做到设备的 合理使用 4 2 机床的工作精度与工序要求的加工精度相适应 根据零件的加工精度 要求选择机床 如精度要求低的粗加工工序 应选择精度低的机床 精度要求 高的精加工工序 应选用精度高的机床 3 装夹方便 夹具结构简单也是选择数控设备是需要考虑的一个因素 选择采用卧式数控机床 还是选择立式数控机床 将直接影响所选择的夹具的 结构和加工坐标系 直接关系到数控编程的难易程度和数控加工的可靠性 应当注意的是 在选择数控机床时应充分利用数控设备的功能 根据需要 进行合理的开发 以扩大数控机床的功能 满足产品的需要 然后 根据所选 择的数控机床 进一步优化数控加工方案和工艺路线 根据需要适当调整工序 的内容 选择加工机床 首先要保证加工零件的技术要求 能够加工出合格的零件 其次是要有利于提高生产效率 降低生产成本 选择加工机床一般要考虑到机 床的结构 载重 功率 行程和精度 还应依据加工零件的材料状态 技术状 态要求和工艺复杂程度 选用适宜 经济的数控机床 综合考虑以下因素的影 响 机床的类别 车 铣 加工中心等 规格 行程范围 性能 加工材 料 数控机床的主轴功率 扭矩 转速范围 刀具以及刀具系统的配置情况 数控机床的定位精度和重复定位精度 零件的定位基准和装夹方式 机床坐标系和坐标轴的联动情况 控制系统的刀具参数设置 包括机床的对刀 刀具补偿以及 ATC 等相关 的功能 根据以上资料采用 CKA6140 数控机床 即可满足对工件加工精度的要求 另外再配备一些专用量具以提高工件的加工质量 2 32 3 零件定位基准及装夹方式的确定零件定位基准及装夹方式的确定 2 3 12 3 1 正确选择定位粗基准及精基准正确选择定位粗基准及精基准 在指定工艺规程时 定位基准选择的正确与否 对能保证零件的尺寸精度 和相互位置精度要求 以及对零件各表面间的加工顺序安排都有较大的影响 当用夹具安装时 定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度 因此 定 位基准的选择是一个很重要的工艺问题 选择定位基准时 是从保证工件加工 精度要求出发的 因此定位基准的选择应先选择精基准 再选择粗基准 1 精基准的选择原则 第二章 典型轴类配合零件的数控加工工艺分析 7 选择精基准时 主要考虑保证加工精度和工件安装方便可靠 其选择原则 如下 基准重合原则 基准统一原则 自为基准原则 互为基准原则 所选精基准应保证工件安装可靠 夹具设计简单 操作方便 结合工厂的现有设备 零件的加工要求及毛坯的质量 应以设计基准作为 定位基准 这样设计基准与定位基准重合满足基准重合原则 选择以 60mm 基 准满足基准统一原则 对工件的轮廓及整体形状精度的保证非常有利 2 粗基准的选择 选择粗基准时 主要要求保证各加工面有足够的余量 并注意应尽快获得 精基面 如果主要要求保证工件上某重要表面的加工余量均匀 则应选该表面作 为粗基准 若主要要求保证加工面与不加工面之间的位置要求 则应选不加工面为 粗基准 作为粗基准的表面 应尽量平整光洁 有一定面积 以使工件定位可靠 夹紧方便 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次 该组合零件以毛坯的外圆为粗基准 2 3 22 3 2 确定合理的装夹方式确定合理的装夹方式 在机床进行加工时 除了使用刀具 量具之外 还需要一些装夹工件的辅 助装置 由前面的图克制我们加工的零件时轴类零件 对于轴类零件 通常以零件 的自身的外圆柱做定位基准来定位 通常有以下几种方法 1 用四爪单动卡 盘装卡 2 用三爪自定心卡盘装卡 3 用两顶尖装卡 4 用一夹一顶 装卡 5 用双三爪自定心卡盘装卡 加工件 2 的 R30 时就是采用一夹一顶装夹的方式 通过件 1 与件 2 的配合 夹住件 1 再用已有工艺顶尖顶住件 2 右端 零件装夹的基本要求 1 不破坏定位 即夹紧时 夹紧装置不改变工件定位后占据的正 确位置 2 夹紧力适当 即夹紧装置既保证工件在加工时位置不变 又使工件夹紧变形小 3 工艺性好 即夹紧装置与生产类型相适应 结构简单 便于制造与维修 适用型好 即夹 紧装置操作方便 安全省力 零件装夹的目的是通过定位和夹紧而使工件在加工过程中始 终保持其正确的加工位置 以保证达到该加工工序所规定的加工技术要求 6 2 42 4 加工方案的制定加工方案的制定 拟订工艺路线是制定工艺规程的关键步骤 其主要内容包括选择各表面的 加工方法 安排工序的先后顺序 确定工序集中与分散程度等 为保证达到零 件的几何形状 尺寸精度 位置精度及各项技术要求 必须制定合理的工艺路 线 零件加工过程中 为满足零件的几何尺寸 形位精度以及其它各项技术要 求 首先必须制订出经济 合理的工艺路线 由于零件生产类型为单件生产 并采用了工序集中的工艺加工倾向安排 即采用通用数控机床配以通用的工装 夹具 来保证零件的加工质量 同时也可以提高劳动生产率 尽量降低生产成 本 2 52 5 加工工序的划分加工工序的划分 数控加工工序的划分一般可按下列方法进行 1 以一次安装所进行的加工作为一道工序 2 以一个完整数控程序连续加工的内容为一道工序 3 以工件上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序 4 以粗 精加工划分工序 综上面分析 拟订以下加工方案 工序一车零件 1 左端 工序二车零件 2 左端 工序三车零件 2 右端 工序四车零件 1 右端 工序五车零件 1 零件 2 两件配合加工外轮廓面 2 62 6 工步顺序的确定工步顺序的确定 数控车工步的安排原则 先粗后精 先近后远 内外交叉 保证工件加工 刚度的要求 同一把刀能加工内容连续加工原则 工序一 车零件 1 左端外轮廓 1 车端面 2 钻中心孔 3 粗车外轮廓 留 0 5mm 精车余量 4 精车外轮廓 保证其加工精度及表面粗糙度 5 切槽 宽 3 5mm 保证其加工精度 工序二 车零件 2 左端外轮廓 1 粗车端面 外轮廓 2 钻 20mm 的通孔 3 精车端面 外轮廓 第二章 典型轴类配合零件的数控加工工艺分析 9 4 粗车内孔 留 0 5mm 精车余量 5 精车内孔保证其加工精度及表面粗糙度 工序三 车零件 2 右端轮廓 1 粗车内孔 留 0 5mm 精车余量 2 精车内孔 保证其加工精度及表面粗糙度 3 粗车外轮廓 留 0 5mm 的精车余量 4 精车外轮廓 保证其加工精度及表面粗糙度 工序四 车零件 1 右端 1 车端面 外圆 2 钻 30 深 37mm 的孔 3 粗车内孔 留 0 5mm 精车余量 4 精车内孔 保证其加工精度及表面粗糙度 5 切内槽 宽 4mm 保证其加工精度 6 车 M36 1 5 的内螺纹保证其加工精度 工序五 车零件 1 零件 2 配合件的外轮廓 1 粗车外轮廓 留 0 5mm 精车余量 2 精车右内轮廓保证其加工精度及表面粗糙度 工序见工序卡图 2 72 7 刀具及对刀的选择刀具及对刀的选择 2 7 12 7 1 正确选择粗 精加工刀具正确选择粗 精加工刀具 1 常用车刀 在数控车床上使用的刀具有外圆车刀 钻头 镗刀 切断刀 螺纹加工刀 具等 其中以外圆车刀 镗刀 钻头最为常用 数控车床使用的车刀 镗刀 切断刀 螺纹加工刀具均有焊接式和机夹式 之分 除经济型数控车床外 目前已广泛使用机夹式车刀 它主要由刀体 刀 片和刀片压紧系统三部分组成 如图 2 4 所示 其中刀片普遍使用硬质合金涂 8 层刀片 图 2 3 机夹式车刀组成 2 刀具选择 在实际生产中 数控车刀主要根据数控车床回转刀架的刀具安装尺寸 工 件材料 加工类型 加工要求及加工条件从刀具样本中查表确定 其步骤大致 如下 确定工件材料和加工类型 外圆 孔或螺纹 根据粗 精加工要求和加工条件确定刀片的牌号和几何槽形 根据刀架尺寸 刀片类型和尺寸选择刀杆 因为零件图中包含内螺纹 槽等 所以要选择相应的刀具来加工 如表 2 1 所示 表 2 1 数控加工刀具卡片 产品名称 代号 零件 名称 曲面配合组件零件图号 序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注 1T01 20 钻头 1 钻通孔 2T02 30 钻头 1 钻盲孔 3T03 93 外圆车刀 1 粗精车外轮廓 表面 25 25 4T04 镗刀 1 镗内孔各表面 20 20 5T05 内螺纹刀 1 粗精车内螺纹 25 25 6T06 外切槽刀 1 切 3 5mm 槽 切断 25 25 7T07 内切槽到 1 切 4mm 槽 25 25 编制徐方强 审 核 批 准 共 1 页 第 1 页 2 7 22 7 2 确定对刀方式及对刀点确定对刀方式及对刀点 1 对刀方式 第二章 典型轴类配合零件的数控加工工艺分析 11 对刀是数控加工中的主要操作和重要技能 对刀的准确性决定了零件的加 工精度 同时 对刀效率还直接影响数控加工效率 深入理解数控车床的对刀 原理对于操作者保持清晰的对刀思路 熟练掌握对刀操作以及提出新的对刀方 法都具有指导意义 对刀的实质是确定随编程而变化的工件坐标系的程序原点 在唯一的机床坐标系中的位置 数控车削的对刀方式有几种 我采用试切对刀 的方法对刀 2 对刀点 对刀点可以设在被加工工件上 也可设在夹具或机床上 选择对刀点的原 则 对刀点的位置容易确定 能够方便换刀 以便与换刀点重合 对刀点应与 工件坐标系原点重合 该组合零件件一加工时对刀点选在在距工件 X73 Z3 点 件二加工内轮廓选距工件在 X75 Z3 加工外轮廓选在距工件 X75 Z3 点 加工 内轮廓选在距工件 X19 Z3 点 这样可实现零件的快速加工 2 7 32 7 3 合理确定换刀点合理确定换刀点 换刀点是数控程序中指定换刀的位置点 在数控车床上加工零件时 需要 经常换刀 在编程时就要设换刀点 换刀点位置应避免与工件 夹具和机床干 涉 普通数控车床换刀点由编程人员确定 通常将其与对刀点重合 车削中心 与加工中心换刀点一般为固定点 不能将换刀点与对刀点混为一谈 该零件换 刀点设定在 X100 Z100 位置上 避免与工件发生碰撞 而且利于换刀快速进刀 同时如果将换刀点设置在远离毛坯的位置 当换第二把刀后 进行精车时的空 行程路线必然较长 如果靠近工件且不发生任何干扰 将缩短走刀行程 利于 快速加工零件 所以我选择 X100 Z100 换刀位置 2 82 8 切削用量的选择切削用量的选择 2 8 12 8 1 切削用量的确定切削用量的确定 1 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 当零件精度要求较高时 则应考虑留出精车余量 其所留的 精车余量一般比普通车削时所留余量小 常取 0 1 0 5 2 进给量 f 进给量 f 的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应 在保证工件加工质量 的前提下 可以选择较高的进给速度 2000 min 以下 在切断 车削深孔或 精车时 应选择较低的进给速度 当刀具空行程特别是远距离 回零 时 可 以设定尽量高的进给速度 粗车时 一般取 f 0 3 0 8 r 精车时常取 f 0 1 0 3 r 切断时 f 0 05 0 2 r 3 主轴转速 n 的确定 10 车外圆时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径 并按零件和刀具材料 以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定 切削速度除了计算和查表选取 外 还可以根据实践经验确定 需要注意的是 交流变频调速的数控车床低速 输出力 矩小 因而切削速度不能太低 切削速度确定后 用公式 n 1000 vc d 计算 主轴转速 n r min 2 8 22 8 2 加工余量的确定加工余量的确定 加工余量是指加工过程中 所切去的金属层厚度 分工序加工余量 相邻 两工序的工序尺寸之差 和加工总余量 毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差 加工总余量等于各工序加工余量之和 影响加工余量的因素 1 工序表面粗糙度和缺陷层 2 工序的尺寸 公差 3 工序的形位误差 4 本工序的装夹误差 确定加工余量的方法 1 经验估算法 凭借工艺人员的实践经验估计加工余量 所估余量一般 偏大 仅用于单件小批生产 2 查表修正法 先从加工余量手册中查得所需数据 然后再结合工厂得 实际情况进行适当修正 此方法目前应用最广 3 分析计算法 根据加工余量的计算公式和一定的试验资料 对影响加 工余量的各项因素进行综合分析和计算来确定加工余量的一种方法 适用于贵 重材料和军工生产余量的方法 确定加工余量时应该注意的几个问题 1 采用最小加工余量原则在保证加工精度和加工质量的前提下 余量越 小越好 以缩短加工时间 减少材料消耗 降低加工费用 2 要充分防止因余量不足而造成废品 3 余量中应包含因热处理引起的变形 4 大零件取大余量 零件愈大 切削力 内应力引起的变形愈大 因此 工序加工余量应取大一些 消除点变形量 1 总加工余量 毛坯余量 和工序余量要分别确定总加工余量的大小与 所选择的毛坯制造精度有关 粗加工工序的加工余量不能用查表法确定 应等 于总加工余量减去其他各工序的余量之和 第三章 典型轴类配合零件工序卡片的整理 13 第三章第三章 典型轴类配合零件工序卡片的整理典型轴类配合零件工序卡片的整理 工序卡的制定 表 3 1 工序简图 1 比例共5页 淮安信息职业技术学院机床加工零件图 1 1第1页 零件图号零件名称曲面配合组件 程序编号 O0001 机床型号 CK6140 刀号 T01T02 刀具名称 93 外圆车刀 中 心钻 割断刀 直径补偿 刀具长度 粗精加工外轮廓 打中心孔 切槽 零件加工图 备注 编程徐方强审核日期 2011 10 1 14 表 3 2 第一工序的工序卡片 数控加工 产品名称 或代号 零件名称材 料 零件图 号 淮安信息 职业技术 学院 工序卡 1 曲面配合组件45 钢 A4 工序号程序编号夹具名称设备名称车 间 1O0001 三爪自定心 卡盘 FANUC CK6140 数控车床 数控车 间 工 步号工 步 内 容刀具号 主轴转速 r min 进给量 mm r 背吃刀量 mm备注 1 车端面 T018000 3 2 钻中心孔 8000 15 手工 3 外圆粗加工 T015000 32 5 自动 4 外圆精加工 T018000 20 5 自动 5 切槽 T023000 15 自动 编制徐方强审核批准第 1 页 注 n 1000VC d 1000 130 160 3 14 60 690 849 r min 故 在精加工时选取主轴转速为 800 r min 并根据零件和刀具的材料及加工性质确 定粗加工是 500 r min 第三章 典型轴类配合零件工序卡片的整理 15 表 3 3 工序简图 2 比例共5页 淮安信息职业技术学院机床加工零件图 1 1第2页 零件图号零件名称曲面配合组件 程序编号 O0002 机床型号 CK6140 刀号 T01T03 刀具名称 93 外圆车刀 钻 头 镗刀 直径补偿 刀具长度 粗 精加工内 外轮廓 零件加工图 备注 编程徐方强审核日期 2011 10 1 16 表 3 4 第二工序的工序卡片 数控加工 产品名称 或代号 零件名称材 料 零件图 号 淮安信 息职业 技术学 院 工序卡 1 曲面配合组件45 钢 A4 工序号程序编号夹具名称设备名称车 间 2O0002 三爪自定心 卡盘 FANUC CK6140 数控车床 数控车 间 工 步 号 工 步 内 容刀具号 主轴转速 r min 进给量 mm r 背吃刀量 mm备注 1 粗车端面 外 轮廓 T015000 3 自动 2 钻 20mm 的 通孔 45012 5 手动 3 精车端面 外 轮廓 T018000 32 5 自动 4 粗车内轮廓 T035000 32 自动 5 精车内轮廓 T038000 20 5 自动 编制徐方强审核批准第 2 页 注 主轴转速的选择同第一工序主轴转速的选择 第三章 典型轴类配合零件工序卡片的整理 17 表 3 5 工序简图 3 比例共5页淮安信息职业 技术学院 机床加工零件图 1 1第3页 零件图号零件名称曲面配合组件 程序编号 O0003 机床型号 CK6140 刀号 T01T03 刀具名称 93 外圆车刀 镗刀 直径补偿 刀具长度 粗 精加工内 外轮廓 零件加工图 备注 编程徐方强审核日期 2011 10 1 18 表 3 6 第三工序的工序卡片 数控加工 产品名称 或代号 零件名称材 料 零件图 号 淮安信息 职业技术 学院 工序卡 1 曲面配合组件45 钢 A4 工序号程序编号 夹具名 称 设备名称车 间 3O0003 三爪自 定心卡 盘 FANUC CK6140 数控车床 数控车 间 工步号工 步 内 容刀具号 主轴转速 r min 进给量 mm r 背吃刀量 mm备注 1 粗车内轮廓 5000 22 自动 2 精车内轮廓 T02 8000 150 5 自动 3 粗车外轮廓 5000 32 5 自动 4 精车外轮廓 T01 8000 150 5 自动 编制徐方强审核批准第 3 页 注 主轴转速的选择同第一工序主轴转速的选择 第三章 典型轴类配合零件工序卡片的整理 19 表 3 7 工序简图 4 比例共5页 淮安信息职业技术学院机床加工零件图 1 1第4页 零件图号零件名称曲面配合组件 程序编号 O0004 机床型号 CK6140 刀号 T01T03T04 刀具名称 93 外圆车刀 钻 头 镗刀 内螺纹 刀 直径补偿 刀具长度 粗精加工外轮廓 钻孔 镗孔 加工M36X1 5的螺纹 零件加工图 备注 编程徐方强审核日期 2011 10 1 20 表 3 8 第四工序的工序卡片 数控加工 产品 名称 或代 号 零件名称材 料 零件 图号 淮安信息职业 技术学院 工序卡 1 曲面配合组 件 45 钢 A4 工序号程序编号夹具名称设备名称车 间 4O0004 三爪自定心 卡盘 FANUC CK6140 数控车床 数控 车间 工 步号工 步 内 容 刀具 号 主轴转速 r min 进给量 mm r 背 吃刀 量 mm 备注 1 车端面 外轮 廓 T018000 3 自动 2 钻 30mm 深 37mm 的孔45012 5 手动 3 粗 精车内轮 廓 T038000 32 5 自动 4 切内槽 T023000 25 自动 5 加工内螺纹 M36 1 5 T047000 20 5 自动 编制徐方强审核批准 第 4 页 注 主轴转速的选取同第一工序的主轴转速的选择 第三章 典型轴类配合零件工序卡片的整理 21 表 3 9 工序简图 5 比例共5页 淮安信息职业技术学院机床加工零件图 1 1第5页 零件图号零件名称曲面配合组件 程序编号 O0005 机床型号 CK6140 刀号 T01T02 刀具名称 93 外圆车刀 93 外圆车刀 直径补偿 刀具长度 粗精加工外轮廓 零件加工图 备注 编程徐方强审核日期 2011 10 1 22 表 3 10 第五工序的工序卡片 数控加工 产品名称 或代号 零件名称材 料 零件图 号 淮安信 息职业 技术学 院 工序卡 1 曲面配合组件45 钢 A4 工序号程序编号夹具名称设备名称车 间 5O0005 三爪自定 心卡盘 FANUC CK6140 数控车床 数控车 间 工 步 号 工 步 内 容刀具号 主轴转速 r min 进给量 mm r 背 吃刀量 mm备注 1 粗车外轮廓 5000 32 5 自动 2 精车外轮廓 T01 8000 150 5 自动 编制徐方强审核批准第 5 页 注 主轴转速的选取同第一工序的主轴转速的选择 第四章 编制数控加工程序单 23 第四章第四章 编制数控加工程序单编制数控加工程序单 4 14 1 编程技巧编程技巧 手工编程的步骤 1 分析零件图样和工艺要求 确定该零件所采用的机床类型及型号 以 及装夹方式 定位方式 选用的刀具 加工路线 即对刀点 程序起点 走刀 路线 切削深度和宽度 进给速度 主轴转速等切削参数 确定加工过程中是 否需要提供冷却液 是否需要换刀 何时换刀等 2 根据零件图样几何尺寸计算零件轮廓数据或根据零件图样和走刀路 线计算刀具中心 或刀尖 运行轨迹数据 3 编写加工程序单 根据已确定的加工方案及数值计算以获得需要的数 据 按照数控系统要求的程序格式和代码格式编写加工程序 编程者除应了解 所用数控机床及系统的功能 熟悉程序指令外 还应具备与机械加工有关的工 艺知识 才能编制出正确 实用的加工程序 4 制作控制介质 输入程序信息 控制介质上的程序信息输入到 CNC 系统程序存储器中 5 程序检验 反复检验程序 直到程序适应生产 4 24 2 编制数控加工程序编制数控加工程序 图 4 1 件 1 件 2 组合加工图 24 O0005 零件 1 零件 2 的组合加工 N10 M03 S800 T0101 N20 G00 X73 Z3 N30 G73 U12 R7 N40 G73 P50 Q160 U0 5 F0 2 N50 G01 Z0 F0 5 N60 X60 F0 1 N70 Z 13 N80 G02 X60 066 Z 27 R30 F0 05 N90 G03 X44 Z 82 923 R34 N100 G01 Z 87 993 N120 1 24 48 N130 2 2 30 SQRT 1 1 1 36 36 N140 G01 X 2 Z 1 112 473 N150 1 1 0 1 N160 IF 1GE0 GOTO 130 N170 G00 X100 N180 Z100 N190 M05 N200 M00 N210 M03 S1000 T0101 N220 G00 X73 Z3 N230 G70 P50 Q160 N240 G00 X100 N250 Z200 N260 M05 N270 M30 粗精车外轮廓 循环加工 程序暂停 程序结束 详细程序见附录 A 第五章 总结 25 第五章第五章 总结总结 毕业设计是我们在大学期间 学完数控技术专业所有课程及实习后所要进 行的一个重要环节 也是专业教学过程中高度综合性的实践环节 是整个教学 过程中至关重要的一个教学环节 是培养学生综合运用所学基本理论 基础知 识和基本技能 分析和解决实际问题能力的一个综合考核 此次设计既是对我 们的一次锻炼 也是一次挑战 通过设计 一方面能够提高对工艺分析和图纸 分析的基本能力 另一方面 也是对数控加工过程进行的一次综合训练 在设 计过程中 我们学会了使用大多数类设计手册及图表资料 能培养学生调查研 究 搜集和整理资料 熟悉有关技术政策 运用国家标准进行实际计算 数据 处理 编写技术文件的工作能力 并能做到熟练运用 从而提高了学生运用所 学知识来解决实际问题的综合能力 不仅使我们增长了见识 也开阔了视野 通过毕业设计 能熟练地运用已学过的基本理论知识 以及在生产实习中学到 相应的实践知识 掌握从零件图开始到正确地编制加工程序的整个步骤 方法 通过毕业设计可以使我学会更多我没遇见的问题 从而提高了运用所学知识来 解决实际问题的综合能力 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和加工过程 为我们即将走上工作岗位的毕业生打基础 同时它也是一次综合性的理论联系 实际的训练过程 是我们从学校走向工作岗位的一个过渡环节 使我们的实际 操作能力大大提高 我希望能够通过这次毕业设计 对将来要从事的工作进行 一次过渡性和适应性训练 希望在设计中能够锻炼自己综合分析图纸和独立工 作加工的能力 培养出正确的科学设计思想 严谨的科学态度和事实求是的工 作作风 为我今后学习和工作打下一个坚实而良好的基础 在此 忠心感谢老 师们对我的帮助和指导 由于学生的知识和能力有限 设计方案也许会有诸多欠缺不足之处 敬请 尊敬的院领导和专业教师们提出宝贵的意见和指导 26 致致 谢谢 在论文完成之际 我首先向关心帮助我的同学和指导我的指导老师表示衷 心的感谢并致以崇高的敬意 在论文工作中 我遇到了许多困难 如论文的格式要求 论文的内容安排 一直得到邹老师的亲切关怀和悉心指导 使我度过了这些难关 邹老师以其严 谨的治学态度 求实的工作作风和他敏捷的思维给我留下了深刻的印象 再一 次向他表示衷心的感谢 感谢他为学生营造的浓郁学术氛围 以及学习 生活 上的无私帮助 值此论文完成之际 谨向邹老师致以最崇高的谢意 在我即将完成学业之际 我深深地感谢关心我帮助我的同学 没有你们的 帮助我也不能顺利的完成这次毕业设计 最后 衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家 教授 参考文献 27 参考文献参考文献 1 刘伟雄 张定华 数控加工理论与编程技术 M 北京 机械工业出版社 2007 2 杨学桐 李冬茹 何文立 世纪数控机床技术发展战略研究 M 北京 国家 机械工业局 2006 3 傅水根 马二思 张学政 机械制造工艺基础 M 北京 清华大学出版社 2005 4 华茂发 数控机床加工工艺 M 北京 加些加工出版社 2006 5 王叶萍 数控加工工艺的设计要点 J 新技术新工艺 2005 1 15 17 6 时建 数控车工技师技能训练 M 北京 中国劳动社会保障出版社 2008 7 赵长明 数控加工工艺及设备 M 西安 西安电子科技大学出版社 2006 7 8 王爱玲 数控加工工艺 M 北京 机械工业出版社 2007 4 9 关颖 数控车床 M 沈阳 辽宁科学技术出版社 2005 28 附附 录录 附录附录 A A 车零件 1 左端 O0001 N10 M03 S500 T0101 N20 G00 X73 Z3 N30 G71 U2 R1 N40 G71 P50 Q140 U0 5 F0 2 N50 G01 X0 N60 Z0 N70 X24 C1 N80 Z 8 N90 X27 081 N100 X38 Z 23 N110 W 8 N120 X59 N130 X60 W O 5 N140 Z 71 N150 G00 X100 Z200 N160 M05 N170 M00 N180 M03 S800 T0101 N190 G00 X65 Z2 N200 G70 P50 Q140 N210 G00 X100 Z200 N220 M05 N230 M00 N240 MO3 S300 TO2O2 N250 G00 X62 Z2 N260 Z 44 5 N270 G01 X54 F0 02 N280 X62 N290 GOO Z200 N300 M05 N310 M30 零件号 到安全距离 粗车外轮廓 加工余量单边 0 5mm 循环加工 精加工外轮廓 程序暂停 加工退刀槽 程序结束 附 录 29 车件 2 左端 O0002 N10 M03 S500 T0101 N20 G00 X0 Z3 N30 G01 Z0 FO 2 N40 X34 5 C1 N50 Z 18 N60 X44 5 N70 Z 25 N80 X65 N90 G00 Z200 N100 M05 N110 M00 N120 M03 S800 TO1O1 N130 G00 X0 Z3 N140 G01 Z0 F0 05 N150 X34 C1 N160 Z 18 N170 X44 N180 Z 25 N190 X65 N200 MO5 N210 M00 N220 M03 S500 T0303 N230 G00 X19 Z3 N240 G71 U2 R1 N250 G71 P260 Q290 U O 5 F0 2 N260 G00 X34 N270 G01 ZO N280 X24 C1 N290 Z 53 N300 G00 Z200 N310 M05 N320 M00 N330 M03 S800 TO303 零件号 粗车外轮廓 程序暂停 手动钻孔 精加工外轮廓 程序暂停 粗车内孔 循环加工 程序暂停 精车内孔 30 N340 G00 X19 Z3 N350 G70 P260 Q290 FO O2 N360 G00 Z200 N370 M05 N380 M30 程序结束 附 录 31 车件 2 右端 O0003 N10 M03 S500 T0101 N20 G00 X65 Z3 N30 G01 X56 5