拔销器零件数控加工工艺设计及仿真【数控编程类课题毕业论文说明书设计全套】
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毕 业 设 计 （论 文） 题 目： 拔销器零件数控加工工艺设计 及仿真 分 院 ： 机电学院 专业： 数控技术 姓 名： 任思捷 指导教师： 贾相武 2011 年 5 月 20 日 中 文 摘 要 本文介绍了拔销器各个零件的加工工艺以及后续的仿真加工验证。文章首先从数控车床的组成，特点以及如何装夹零件方面介绍了数控车床的概念，通过对这一概念的理解进而详细的介绍了有关拔销器各个零部件的加工工艺、数控加工方法以及采用何种毛坯进行加工。文章最后介绍了宇龙数控仿真加工软件的使用方法，并对前文中拔销器的各个部件的编程进行了仿真加工验证，以验证其正确性。 关键词： 拔销器，数控机床，工艺，宇龙仿真。 目录 0 前言 . 1 1数控车床概述 . 1 控车床的组成 . 1 控车床的特点 . 1 控机床的装夹 . 2 2 拔销器数控加工 . 2 毛坯的选择 . 2 控设备的选择 . 2 数控加工方案及程序 . 3 柄加工工艺设计及加工程序 . 3 件套加工工艺设计及加工程序 . 6 接杆加工工艺设计及加工程序 . 7 头加工工艺设计及加工程序 . 10 3仿真加工验证 . 15 龙数控仿真软件的操作方法 . 15 . 17 参考文献 . 20 致谢 . 21 1 0 前言 数控机床集现代精密、计算机、通信液压气动、光电等多学科技术为一体，具有高效率、高精度、高自动换和高柔性的特点，是当代机械制造业的主流设备。它可加工普通机床无法加工的复杂零件，同时具有很高的加工精度和效率。 而且在生产中会经常遇到比较复杂的轴类零件，要想保证加工精度，提高生产效率，应 合理选择数控车床来进行加工。 1 数控车床概述 控车床的组成 数控车床一般由车床本体、数控装置（或称数控单元）、输出输入设备、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、电气控制装置、辅助装置、测量装置等组成。 控车床的特点 当改变加工零件时，数控车床只需要更换零件的加工程序，不必用凸轮、靠模、样板或其它模具等专用工艺装备，且可采用承租技术的成套夹 具。因此，生产准备周期短，有利于机械产品的迅速更新换代。 由于数控车床能实现两轴或两轴以上的联动，所以能完成复杂型面的加工，特别是可用数学方程式和坐标点表示的形状复杂的零件。 数控车床是根据数控程序自动进行加工，可以避免人为的误差，这就保证了零件加工质量的稳定性。 在数控车床上可以采用较大的切削用量，有效的节省了机动工时。还有自动调速、自动换刀和其它辅助操作自动功能，使辅助时间大为简短，而且一般不需要工序间的检验与测量，所以，比普通车床的生产效率高 倍，甚至更高。 2 数控车床有较高的加工精度，一般在 控车床的加工精度不受零件复杂程度的影响，车床传动链的反向齿轮间隙和丝杠的螺距误差等都可以通过数控装置自动进行补偿，其定位精度比较，同时还可以利用数控软件进行精度校正和补偿。 机多用 数控车床特别是车削中心，在一次装夹的情况下，几乎可以完成零件的全部加工工序，一台数控车床可以代替数台普通车床。这样可以减少装夹误差，节约工序之间的运输、测量和装夹等辅助时间，还可以节省车间的占地面积，带来较高的经济 利益。 控机床的装夹 在机床上加工工件时 ,为了使某工序所加工的工件表面达到图样所规定的尺寸和形状位置精度要求 ,必须使工件相对与刀具和机床占有一个正确的位置 ,这就需要定位 始终保持这个位置不变 ,这就需要夹紧 用于装夹工件的装置叫夹具 . 通用夹具 通用夹具是指已经标准化 ,可装夹多种工件的夹具 ,一般作为机床附件供应 ,如车床上的三爪自定心卡盘 ,四爪单动卡盘 ,顶尖 ,中心架和跟刀架。 2 拔销器数控加工 毛坯的选择 根据图纸（见附录一、二、三、四）要求，选择合适的毛坯尺寸，我这次设计的零件选择毛坯尺寸分别为 35 555、 50 150、 75 135、 25 55 棒料，材料为 45 钢。既能保证不浪费原材料又可以达到图纸要求的尺寸。 数控车床主轴采用高性能的变频无极调速驱动系统，具有过载保护功能。数控车床步进或交流伺服驱动，进给传动采用预载荷滚珠丝杆驱动，定位精度较高。数控车床采用四3 工位电动刀架，适合复杂零件的加工。由于该零件（拔销器）为回转体加工零件，且为单件小批量生产，毛坯规 格最大直径为 75大长度为 555此该零件加工选用数控车床，根据车间现有机床型号，故选用 数控加工方案及程序 图 2手柄零件图 （ 1）加工工艺过程：粗精车 25 外圆并滚花掉头粗精车 50 外圆及 纹 ; (2)加工所用刀具： 外圆车刀： 滚花车刀 ;螺纹车刀； （ 3） 选择切削参数： 1）粗车外圆：主轴转速 S=600r/给速度为 F=s、切削深度为 d=5车余量 u= 2）精车外圆：主轴转速 S=800r/给速度为 F=s、； 3）车螺纹：主轴转速 S=100r/距 F=4）夹具：三爪卡盘。 4 表 2序号 工序名称 工序内容 加工机床 1 下料 锯 52 150 圆钢 2 热处理 调质处理 3 数控车 粗、精车 25 外圆并滚花成，平端面（见光即可） 数控车 掉头粗、精车 50 外圆及 纹。 及退刀槽（手动） 检验 检查各尺寸时否达到图纸要求 手柄 加工工艺过程卡 00 （直径编程） 600; 08; 2 01 5 01 （ 直径编程 ） 600; 08 08; 2; 60 60 108 100 6 件套加工工艺设计及加工程序 图 2件套零件图 （ 1）加工工艺过程：粗精车削外圆及圆弧尺寸钻孔掉头车削外圆达到尺寸。 （ 2）加工所用刀具： 外圆车刀； 30 钻头； （ 3）选择车削参数： 1）粗车外圆 ;主轴转速 S=600r/给速度 F=s，精车余量 u= w= 2）精车外圆：主轴转速 S=800r/给速度 F=s，； 3）钻孔：主轴转速 S=480r/削深度为 130次 钻削行程长度 K=10 4）夹具：三爪 ,顶尖。 表 2序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 下料 锯 75 135 圆钢 2 热处理 调质处理 3 普车 粗车外圆至尺寸 72，长度达到图纸要求，钻孔至 数控车 采用一夹一顶装夹方式，车 70 外圆，达到图纸要求。 检验 检验零件时否符合图纸要求。 零件套加工工艺过程卡 2 零件套加工程序单： （直径编程） 600; 08; 2; 50 01 = 50 40 接杆加工工艺设计及加工程序 8 图 3接杆零件图 （ 1）加工工艺过程：粗精车削 30 外圆钻孔掉头粗精车外圆并钻孔钳工攻螺纹。 （ 2）加工所用刀具： 外圆车刀； 18 钻头：攻螺纹用丝锥绞杠。 （ 3）选择车削参数： 1）粗车外圆：主轴转速 S=600r/给速度 F=车余量 u= w= 2）精车外圆，主轴转速 S=1000r/给速度 F= 3）钻孔：主轴转速 S=600r/削深度为 35次钻削行程长度 k=104)夹具：三爪。 表 3序号 工序名称 工序内容 所用设备 1 下料 锯 35钢 2 热处理 淬火 3 数控车 采用一加一顶的方式粗精车一端外圆，并钻孔 18. 数控车 掉头粗精车另一端外圆，并钻孔 18. 5 钳 攻 18 螺纹。 6 热处理 调质处理 7 检验 检验各尺寸是否符合图纸要求。 连接杆加工工艺卡 （直径编程） 600; 08; 1000; （直径编程） 600; 10 1000; = 头加工工艺设计及加工程序 图 4头零件图 （ 1）加工工艺过程：粗精车外圆车螺纹掉头粗精车外圆车螺纹铣平面； （ 2） 加工所用刀具： 外圆车刀， 螺纹车刀。 11 （ 3）选择车削参数： 1)粗车外圆：主轴转速为 600r/给速度 F=s，精车余量 u= w= 2）精车外圆：主轴转速为 800r/给速度 F=s； 3）车削螺纹：主轴转速是 S=300r/距 F=2。 4）夹具：三爪，台虎钳（铣床）。 表 4工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 下料 锯 25钢。 2 热处理 淬火。 3 数控车 粗精车 22 外圆及 纹。 数控车 粗精车 D 外圆并车削外径 D 的螺纹。 铣 22 外圆铣两平行平面，保证两平面距离为19 热处理 硬度要求有达到 拨头加工工艺卡 （直径编程） 800; 2; 70 12 120 300; （ 直径编程 ） 600; 2; 70 2; ( D 70 & (注 ：“ &” 以下的程序段分别为 D=16 1210864 300; /D=1613 2; /D=12 300; /D=10 300; /D=814 300; /D=6 300; 1; /D=4 300; 15 3 仿真加工验证 龙数控仿真软件的操作方法 以下以零件套作为范例： （ 1）、打开 数控加工仿真系统软件，首先选择机床：单击机床选择机床 I车床标准 （平床身前置刀架）如图 3后单击确定。 图 3真机床 （ 2）、进入界面后（如图 3示），首先按急停按钮 启动键 回原点 （ X 原点灯亮 ，说明 X 方向回原点完毕） Z 方向 （ Z 原点灯亮，说明 Z 方向回原点完毕）。 （ 3）、机床原点回零好后开始设置毛坯：按零件定义毛坯输入毛坯尺寸（ 75 135 （ 4）、按装零件：按零件放置零件选择毛坯 1，按按装零件然后进行位置的调整。 （ 5）、按装刀具：按机床选择刀具刀片 35刀柄 93确认退出，按装刀具完毕。 （ 6）、对刀：在数控加工中要进行加工必须要进行对刀这步，单击手动按钮 主轴正转按 Z 方向 （让刀具以 Z 方向靠近零件）再按 X 方向 （让刀具以X 方向靠近零件）、 X 方向对刀：在 X 方向（外圆）试切一刀主轴停转 测量剖面图测量点击加工轨迹会显示出 X 直径尺寸（记牢这尺寸值）退出，按 形状操作输入 X 值测量（如图 3 、 Z 方向对刀：在端面试切一刀按 形状操作输入 Z 值（一般取零）测量 (如图 3对刀完成。 16 图 3作界面 图 3轴对刀参数 图 3轴对刀参数 （ 1）一切准备工作做好后，接着调入程序，单击 编辑 操作 F 检索选择需要调入的程序 入程序名 序调入成功。 （ 2）一切工作准备好后，就可以开始进行数控仿真加工了，按 进行数控仿真加工，再按循环启动 进行加工。 （ 3）以上就是一个工序的数控仿真加工过程，以下几个加工工序操作过程和上面介绍的操作过程大同小异，不详细介绍了，程序详见（ 二、拔销器的数控加工） 。 17 手柄仿真加工后完成的图像如图 333示： 图 3柄左端仿真加工完成图 图 3柄右端仿真加工图 图 3柄右端螺纹加工图 零件套仿真加工后完成的图像如图 33示： 图 3件套仿真加工图 图 3件套内孔仿真加工图 连接杆仿真加工后完成的图像如图 3示： 由于宇龙仿真软件中没有适合大小的内螺纹刀具，故这里省略内螺纹仿真部分，只做外形仿真。 18 图 3接杆仿真加工完成图 拔头仿真加工后 完成的图像如图 33示： 图 3头右端仿真加工图 图 3头右端螺纹仿真加工图 图 3头左端仿真加工图 图 3头左端螺纹仿真加工图 3D 装备图如图 3示： 19 图 3D 装配图 20 参考文献 1 甘永立几何公差与检测上海上海科学技术出版社， 2 杨老记，马英机械制图北京机械 工业出版社， 3 陈向荣数控加工编程与操作北京国防工业出版社， 4 田春霞数控加工工艺北京机械工业出版社， 5 李云龙 . 数控机床加工仿真系统 西安交通大学出版社， 6 赵先仲 . 数控加工工艺与编程 . 电子工业出版社， 1 致谢 毕业设计是我
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