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梯形螺纹配合件的CAXA编程加工与仿真

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梯形 螺纹 罗纹 配合 caxa 编程 加工 仿真
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CAXA仿真
件1工序卡片.doc
件1工艺过程卡片.doc
件2工序卡片.doc
件2工艺过程卡片.doc
任务书.doc
刀具卡片.doc
设计说明书.doc
零件1.dwg
零件2.dwg
摘 要

本毕业设计主要研究了梯形螺纹配合件的编程加工与仿真根据任务图两个零件的图纸，进行车削的工艺分析，包括工艺路线：毛坯的选择，定位基准的选择，夹具、刀具的选择，各个切削用量的计算与确定。包括主轴转速，进给速度，背吃刀量等，下面确定加工路线，一轴一套，先粗后精，先内后外。做好这些再手工编程，然后采用CAXA数控车软件模拟加工仿真，并进行后期处理。
本文的主要内容为梯形螺纹配合件的数控加工工艺分析，还有用 CAXA数控车进行仿真加工。零件的编程中用到了外圆车削、内轮廓车削、螺纹车削等。

关键词：工艺分析、夹具、手动编程、CAXA仿真


Abstract

This thesis mainly studies the programming process and Simulation of the trapezoidal thread fitting.
First of all, according to the task graph two parts drawings, turning process analysis, including process route: blank choice, selection of locating datum, fixture, tool selection, calculation of various cutting parameters and determine. Including spindle speed, feed rate, depth of quantity, the following to determine processing route, a set of axis, the first coarse to fine, after the first period. Do these manual programming, and then use the CAXA CNC software simulation processing software, and the late processing.
The main content of this paper is the numerical control processing technology of the trapezoidal thread, and the CAXA numerical control lathe is used to simulate the machining process. Parts of the programming used in the outer circle turning, internal contour turning, screw turning, etc..
Key words: process analysis, assembly, manual programming, CAXA simulation
目录

摘 要 2
前言 5
1、零件的分析 6
1.1、零件图的分析 7
1.2、图样分析 7
2、确定工艺路线 8
3、切削用量的选择 11
3.1、主轴转速的确定 12
3.2、进给速度的确定 13
3.3、背吃刀量的确定 13
4、工艺规程设计 14
4.1、工艺路线 14
5、数控加工程序清单 16
5.1、零件一的程序单 16
5.2、零件二的程序单 20
6、CAXA仿真 24
结束语 38
参考文献 39
致谢 40

内容简介：
产品型号 零件图号 1机械加工工序卡片 产品名称 梯形螺纹轴 零件名称 梯形螺纹轴 共 5页 页 第 1 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 2、3 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 60 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液三爪卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 夹棒料右端，粗车工件左端 千分尺2 粗车端面及外圆 千分尺 800 18 0.5 1.5 3 1.81 1.653 精车端面及外圆 千分尺 1000 22 0.25 0.5 2 1.3 1.1456设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 2016/4/20产品型号 零件图号 1机械加工工序卡片 产品名称 梯形螺纹轴 零件名称 梯形螺纹轴 共 5页 页 第 2 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 5.8 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 60 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液三爪卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 掉头装夹，用百分表找正，并车端面保持总长 148mm 千分尺2 粗车右端面及外圆 千分尺 800 18 0.5 1.5 3 1.7 1.333 精车右端面及外圆 千分尺 1000 22 0.25 0.5 2 1.35 1.2245设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）2016/4/20标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号 1机械加工工序卡片产品名称 梯形螺纹轴 零件名称 梯形螺纹轴 共 5 页 第 3 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 6，7 镗 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 60 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液三爪卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 麻花钻钻内孔深 54 游标卡尺 400 32 镗内孔 游标卡尺 500 10 0.5 2 4 1.3 1.534567设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 2016/4/20产品型号 零件图号 1机械加工工序卡片 产品名称 梯形螺纹轴 零件名称 梯形螺纹轴 共 5页 页 第 4 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 9，10 切槽 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 60 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液三爪卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 切螺纹退刀槽 千分尺 400 10 0.5 2 12 切端面退刀槽 千分尺 400 10 0.5 6 13设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）2016/4/20标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号 1机械加工工序卡片 产品名称 梯形螺纹轴 零件名称 梯形螺纹轴 共 5页 页 第 5 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 11，12 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 60 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液三爪卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 车大螺纹 螺纹卡规 4002 车小螺纹 螺纹卡规 400345设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）2016/4/20产品型号 零件图号 1机械加工工艺过程卡片产品名称 梯形螺纹轴 零件名称 梯形螺纹轴 共 1 页 第 1 页材 料 牌 号 45 钢 毛 坯 种 类 棒料 毛坯外形尺寸 60X160 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注工 时 工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备 工 艺 装 备准终 单件1 下料 60X160 金工2 车 夹棒料右端，伸出 100cm 粗车工件左端 金工 CK61403 车 粗精车端面及外圆 金工 CK6140 千分尺4 车 掉头车右端面保长 148mm 金工 CK6140 游标卡尺 5 钻 钻内孔 金工 CK6140 游标卡尺6 镗 镗内孔 金工 CK6140 千分尺7 车 粗、精车外圆 金工 CK6140 千分尺8 车 车螺纹退刀槽 金工 CK6140 千分尺9 车 车端面槽 金工 CK6140 千分尺10 车 车大螺纹 金工 CK6140 千分尺11 车 车小螺纹 金工 CK6140 千分尺12 检验、入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）产品型号 零件图号 2机械加工工序卡片 产品名称 梯形螺纹轴套 零件名称 梯形螺纹轴套 共 3页 页 第 1 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 2、3、 6 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 60 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液三爪卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 夹棒料左端，粗车工件右端2 粗车端面及外圆 千分尺 800 1.6 0.32 1.5 3 1.31 1.53 精车端面及外圆 千分尺 1000 1 0.15 0.5 2 1.2 14 夹棒料右端，粗车工件左端 千分尺5 粗精车端面及外圆 千分尺 800 1.6 0.32 1.5 3 1.31 1.56 精车端面及外圆 千分尺 1000 1 0.15 0.5 2 1.2 17设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号 2机械加工工序卡片 产品名称 梯形螺纹轴套 零件名称 梯形螺纹轴套 共 3页 页 第 2 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 4、5 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 60 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液三爪卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 麻花钻钻孔 4002 精车 30孔开口、25 孔 游标卡尺 700设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号 2机械加工工序卡片产品名称 梯形螺纹轴套 零件名称 梯形螺纹轴套 共 3 页 第 3 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 7、8 车 45 钢毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数棒料 60 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1夹具编号 夹具名称 切削液三爪卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 精车子口 游标卡尺 700 1.6 2.3 3 3 1.4 1.22 切退刀槽3 精车内螺纹 卡规4设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号 2机械加工工艺过程卡片产品名称 梯形螺纹轴套 零件名称 梯形螺纹轴套 共 1 页 第 1 页材 料 牌 号 45 钢 毛 坯 种 类 棒料 毛坯外形尺寸 60X65 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注工 时 工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备 工 艺 装 备准终 单件1 下料 60X65 金工2 车 夹棒料左端，粗车工件 金工 CK6140 外圆车刀、游标卡尺3 车 粗精车端面及外圆 金工 CK6140 外外圆车刀、千分尺4 钻 钻 20 内孔 金工 CK6140 20 钻头5 镗 精镗 30孔开口、25 孔 金工 CK6140 内孔车刀、内径千分尺 6 车 掉头车左端面及外圆 金工 CK6140 外圆车刀7 车 粗精车内子口孔 30 金工 CK6140 内孔车刀、内径千分尺8 车 切退刀槽精车内螺纹 金工 CK6140 螺纹车刀丶内槽刀9 车 精车内螺纹 检验入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）课题名称 梯形螺纹轴配合件的编程加工与仿真工作内容（应完成的设计内容、论文内容）1、 零件图（CAD 图）-2 张2、 机械加工工艺过程卡片-2 份3、 数控加工工序卡-2 份4、 数控加工刀具卡-1 份5、 设计说明书-1 份6、 外文资料翻译-1 份7、 岗位实习单-1 份工作要求（设计应达到的性能、指标，论文质量要求）1、 编制的加工程序需正确,并能满足零件的精度要求。2、 设计说明书全面、正确（5000 字以上） 。3、 外文资料翻译不少于 1500 字。4、 岗位实习单不少于 3000 字主要参考资料1、 数控技术及编程加工技术 李业农主编2、 数控机床编程与操作实训 郝静 张凯主编3、 机械制图 刘力主编4、 金属切削加工方法与设备 王靖东主编 5、 机械设计基础 李业农主编6、 切削用量简明手册 艾兴 肖诗纲主编工作进度要求（一） 熟悉零件、借阅资料（二周）（二） 零件工艺设计（三周）（三） 零件数控加工程序设计（三周）（四） 编制说明书、外文资料翻译（二周）（五） 本学期末完成 90%工作量， 16 年 4 月 20 日返校，23 日答辩课题组其他成员指导教师（签名）教研室主任（签名）部门批准（盖章） 签发日期 年 月零件名称刀具号 刀具名称 刀具规格 刀具材料零件一 T0101 外圆车刀 93 YT15T0202 镗刀 93 YT15T0303 外切槽刀 刀宽 4mm YT15T0404 外螺纹车刀 60 YT15T0505 端面槽车刀 刀宽 5mm YT15T0606 外螺纹车刀 30梯形刀 YT15麻花钻 20mm 高速钢零件二 T0101 外圆车刀 93 YT15T0202 镗刀 93 YT15T0303 内槽刀 刀宽 4mm YT15T0404 内螺纹车刀 60 YT15麻花钻 20mm 高速钢毕业设计（论文）类 型： 毕业设计说明书 毕业论文题 目： 梯形螺纹配合件的编程加工与仿真学生姓名：指导教师：专 业：时 间：第 2 页 共 41 页摘 要本毕业设计主要研究了梯形螺纹配合件的编程加工与仿真根据任务图两个零件的图纸，进行车削的工艺分析，包括工艺路线：毛坯的选择，定位基准的选择，夹具、刀具的选择，各个切削用量的计算与确定。包括主轴转速，进给速度，背吃刀量等，下面确定加工路线，一轴一套，先粗后精，先内后外。做好这些再手工编程，然后采用 CAXA数控车软件模拟加工仿真，并进行后期处理。本文的主要内容为梯形螺纹配合件的数控加工工艺分析，还有用 CAXA 数控车进行仿真加工。零件的编程中用到了外圆车削、内轮廓车削、螺纹车削等。关键词：工艺分析、夹具、手动编程、CAXA 仿真第 3 页 共 41 页AbstractThis thesis mainly studies the programming process and Simulation of the trapezoidal thread fitting.First of all, according to the task graph two parts drawings, turning process analysis, including process route: blank choice, selection of locating datum, fixture, tool selection, calculation of various cutting parameters and determine. Including spindle speed, feed rate, depth of quantity, the following to determine processing route, a set of axis, the first coarse to fine, after the first period. Do these manual programming, and then use the CAXA CNC software simulation processing software, and the late processing.The main content of this paper is the numerical control processing technology of the trapezoidal thread, and the CAXA numerical control lathe is used to simulate the machining process. Parts of the programming used in the outer circle turning, internal contour turning, screw turning, etc.Key words: process analysis, assembly, manual programming, CAXA simulation第 4 页 共 41 页目录摘 要 .2前言 .51、零件的分析 .61.1、零件图的分析 .71.2、图样分析 .72、确定工艺路线 .83、切削用量的选择 .113.1、主轴转速的确定 .123.2、进给速度的确定 .133.3、背吃刀量的确定 .134、工艺规程设计 .144.1、工艺路线 .145、数控加工程序清单 .165.1、零件一的程序单 .165.2、零件二的程序单 .206、CAXA 仿真 .24结束语 .38参考文献 .39致谢 .40第 5 页 共 41 页前言随着科技的进步与发展，精度加工要求的提高，数控机床得以普及，现代数控企业对数控编程技术的人才需求大大提高。轴套类零件多采用数控车床进行加工。本文对数控车床加工轴套类零件的编程与加工进行了深入的研究与探讨。数控机床产量与品种在不断地增加，功能也在不断完善，自动化程度也在不断地提高，数控机床在不断引进高新技术，更加智能化与可靠，加工方便快速，为制造业的进步与发展提供源源的动力。（1）编程方法编程方法分为两种，手工编程与自动编程。手工编程需分析零件加工路线，计算数据，编写程序，将程序输入机床，所有的步骤都是人工编写。此方法适用于加工外形规则或简单的零件，但对于外形复杂且不规则的零件，此方法难度比较大，因为编程计算工作量较大，计算容易出错，且检查不易被发现，需要采用自动编程。自动编程多采用计算机画图辅助软件完成编程工作，制图拾取轨迹自动完成编程的代码，具有速度快，精度高不易出错的优点，是未来数控编程发展的大趋势。但是机器编码也不是最完美的，需人工编程与自动编程结合，才能高效率的完成加工。（2）编程步骤获得零件图纸后，首先对图纸进行分析，制定工艺方案，拟定加工方案，选择合适的机床与刀具，夹紧方案，加工路线，加工参数（主轴转速，进给速度，切削速度，粗精加工余量等）此设计采用手动编写，然后分段编写零件的编程，采用先粗后精，先内后外。编写完检查后输入机床试加工，确定无错误后批量使用。第 6 页 共 41 页1、零件的分析1.1、零件图的分析图 1.1 零件 1图 1.2 零件 2第 7 页 共 41 页第 8 页 共 41 页1.2、图样分析从图 1.1、1.2 中可以看出，这两个零件是属于梯形轴套配合的组合件，选取 45 钢棒料，无热处理，由圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹、螺纹退刀槽等特征组成；表面粗糙度为 Ra3.2 需要选择合理的切削用量来保证粗糙度；两零件均需要二次装夹才能完成所有加工需求，因此在二次装夹一定要选择正确的装夹方案，保证粗糙度合格，以免报废。根据该零件的图纸分析（需加工面）：件一（轴）：外圆（25 mm、34 mm、42mm、32 mm）选 Tr586-7e 螺纹、R403.6021. 021.圆弧、M301.5-6G 螺纹、42mm，56 槽等尺寸。技术要求：1、未注倒角 C1 2、锐边倒钝 3、未注明公差为 IT12件二（套）：25 mm 内孔、58 mm 外圆、长轴 26mm 短轴 9mm01.02.的椭圆、M301.5-7H 内螺纹、42mm 退刀槽等尺寸。 技术要求：1、未注倒角 C1 2、锐边倒钝 3、未注明公差为 IT12第 9 页 共 41 页2、确定工艺路线2.1、确定毛坯毛坯种类有铸件、锻件、型材、焊接件等，选择毛坯种类也是比较重要的。毛坯的材料，结构形状和外形尺寸，生产类型与条件，新工艺新材料新技术等因素也要考虑。这些对机械加工的工序、加工难度有着直接影响，因此，合理的选用毛坯相当重要， 由于该零件的材料为 45 钢，零件属于回转型零件，此处选择 45 钢圆棒料毛坯，由零件的尺寸可以确定该毛坯的尺寸为：50155和 5060 圆棒料。2.2、划分阶段对于精度要求比较高的零件，其粗、精加工需要分开，以保证零件的加工精度。此零件分为粗、精车两个阶段。件 1 先粗精车外圆简单轮廓，钻孔镗孔后加工退刀槽，再加工 Tr586-7e，M301.5-6G 螺纹。件 2 先外圆后钻孔再镗孔接着退刀槽，最后螺纹。2.3、定位基准的选择2.3.1、 基准定位基准分粗精之分，粗基准一般选取未加工表面，后续加工使用已加工表面为定位基准，此表面为精基准。（1）粗基准的选择原则若需先保证重要表面加工余量均匀，则选择该表面为粗基准；若需加工多个表面则选取加工余量最小的表面。此零件为：回转型轴类零件，工件 1 先加工左端外圆粗基准是毛坯外圆表面，掉头装夹工件左端已加工外圆以 42mm 外圆表面为定位基准，加工工件右端内孔，外圆，退刀槽与螺纹。工件 2 先加工内轮廓，以毛坯的外圆为定位基准，后加工外轮廓以 25 mm 内孔为定位基准。021.（2）精基准的选择原则第 10 页 共 41 页基准重合原则基准统一原则互为基准原则自为基准原则2.3.2、数控车床定位基准的选择定位基准的选择有定位方式的选择与被加工件定位面的选择。短轴类零件的定位方式通常采用一端外圆固定，工件属于短轴此处用三爪卡盘固定工件的外圆表面，需控制工件的外伸长度，工件外伸过长会在切削过程中抖动产生形变，甚至还会增大加工误差甚至崩掉。2.4、夹具选择由零件图的分析可得知，该零件为回转型轴类零件，装夹直接用三爪卡盘（自定心卡盘）装夹毛坯外圆即可，能自动定心，装夹后无需找正，装夹方便，省时。2.5、刀具的选择刀具性能好坏与刀具切削部分结构，材料，几何形状等有关，刀具的材料对刀具使用寿命，加工效率、质量和成本都有很大影响，因此要合理选择。刀具的材料应具备以下的性能：（1）高硬度 刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，常温硬度要求在60HRC 以上。（2）高耐磨性 硬度越高，耐磨性越好。（3）足够的强度和韧性 承受切削力、振动和冲击，以不至于崩刃。（4）热稳定性 需刀具在高温下保持耐磨性、强度、硬度和韧性。（5）良好的工艺性能 刀具材料需易锻造，易焊接。常用的刀具种类有高速钢、硬质合金、图层刀具、陶瓷、人造金刚石及超硬材料。本设计的外圆内圆车刀与切槽刀均采用 YT15 牌号硬质合金，麻花钻用高速钢。第 11 页 共 41 页本设计中所用的刀具如表 2.1 所示。2.1 刀具卡片零件名称 刀具号 刀具名称 刀具规格 刀具材料零件一 T0101 外圆车刀 93 YT15T0202 镗刀 93 YT15T0303 外切槽刀 刀宽 4mm YT15T0404 外螺纹车刀 60 YT15T0505 外沟槽车刀 刀宽 5mm YT15T0606 外螺纹车刀 30梯形刀 YT15麻花钻 20mm 高速钢零件二 T0101 外圆车刀 93 YT15T0202 内孔镗刀 93 YT15T0303 内槽刀 刀宽 4mm YT15T0404 内螺纹车刀 60 YT15麻花钻 20mm 高速钢第 12 页 共 41 页3、切削用量的选择数控编程时，需合理的选择切削用量，即合理的利用刀具的参数，性能和机床的动力，保证工件加工质量的前提下，再考虑生产率与加工成本。因此要选择合理的切削用量包括主轴转速、背吃刀量、进给速度等等因素。3.1、主轴转速的确定主轴转速是根据零件被加工表面的直径，零件和刀具材料性能以及切削速度来确定的。因而切削速度既不能太低也不能太高，合理选用最为重要。外圆加工时主轴转速与毛坯最大直径，切削速度有关，具体如下：Vc切削速度 D毛坯最大直径 n主轴转速n = DVc10车螺纹时的主轴转速与螺距，保险系数有关，具体如下：p螺纹的螺距 k保险系数，一般取 80 n主轴转速n -k P120根据被加工零件的精度、材料和刀具的材料力学性能等因素考虑。一般 Vc的值越大越好，既可以提高生产效率，又能避免积屑瘤的大量产生，获得较高的表面光洁度。但实际上由于机床、刀具、工件材料等因素的影响，车削时切削用量可根据表 3.3 选取。第 13 页 共 41 页表 3.1 车削切削用量表粗加工 精加工刀具材料零件材料切削速度（m/min）进给量（mm/r）背吃刀量（mm）切削速度（m/min）进给量(mm/r)背吃刀量（mm）碳钢 220 0.2 3 260 0.1 0.4低合碳钢180 0.2 3 220 0.1 0.4铸铁 120 0.2 3 160 0.1 0.4硬质合金或涂层硬质合金不锈钢80 0.2 3 120 0.1 0.4在车削加工时，考虑到各方面因素，在选择切削用量时，可选取对应外部加工切削用量的 30%50%进行选取如下：外部轮廓加工：粗车 Vc=180m/min精车 Vc=220m/min内部轮廓加工：粗车 Vc=80m/min精车 Vc=120m/min根据以上公式与表格，毛坯直径为 60mm，螺纹导程为 1 和 6 计算可得：外轮廓加工时： 粗车 n= 800r/min；5810精车 n= 1000r/min；2内轮廓加工时： 粗车 n= 500r/min；5801精车 n= 700 r/min；2第 14 页 共 41 页车螺纹时：n1200/P-K (K 一般取 80)n1200 /1.5-80=720r/min；综合考虑，据经验 n=400 r/min。3.2、进给速度的确定进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，粗车选用较高的进给速度，可以快速去除余量，由于精车需要更高的表面光洁度，进给速度需选择合理的低速。进给速度 Vf 公式 Vf =fn， f 表示每转进给量，粗加工时 f =0.2mm/r，精加工时 f =0.1mm/r，计算进给速度如下：外轮廓： 粗车 Vf = 8000.2=160mm/min；精车 Vf = 10000.1=100mm/min；内轮廓： 粗车 Vf = 5000.2=100mm/min；精车 Vf = 7000.1=70mm/min；车螺纹时的进给速度为螺纹的导程。3.3、背吃刀量的确定背吃刀量根据工件、机床和刀具的力学性能来决定，根据要求，需尽可能使背吃刀量等于工件加工余量，尽量减少走刀次数，提高生产效率。为保证加工质量，需少量精加工余量，一般为 0.20.8mm，具体背吃刀量参照表进行选择，如下表所列：表 3.2 背吃刀量粗 精外轮廓加工 12mm 0.10.4内轮廓加工 0.81.2mm 0.10.3螺纹 随进刀次数依次减少。槽 依据刀宽来选择切削次数查表，此处外圆粗车余量取 0.4mm 内圆粗车余量取-0.2mm第 15 页 共 41 页4、工艺规程设计4.1、工艺路线（1）零件一的工艺路线：1、下料 60X1602、三抓卡盘夹棒料右端，伸出 100mm 3、车端面以工件伸出最右面中心为坐标系原点以 93外圆车刀以 G71 循环粗加工外圆余量为 0.4mm。如 C1 倒角，2522 mm 外圆，斜面，348 mm 外圆，4210 mm 外圆，R4 圆弧，2C2 倒角，58 外圆加工到 90mm 再精加工。4、掉头夹左端 42mm 外圆面车右端面保长 148mm 以工件伸出最右面中心为坐标系原点5、手动用 20 麻花钻钻内孔深 54mm6、以 93内孔镗刀粗精镗内孔粗加工余量为-0.2mm7、车端面以工件伸出最右面中心为坐标系原点以 93外圆车刀以 G71 循环粗加工外圆余量为 0.4mm。如 C1 倒角，3020 mm 外圆，328 mm 外圆，2C2 倒角，58 外圆加工到 58mm 再精加工。8、以宽 4mm 切槽刀切 42mm 螺纹退刀槽左刀尖定位9、以宽 5mm 切槽刀横向车端面槽深 6mm10、以 30梯形螺纹刀刀尖宽 3mm 车 Tr566-7e 大螺纹精加工次数为 211、以 60螺纹刀车 M301.5-6G 小螺纹精加工次数为 212、检验入库（2）零件二的工艺路线：1、下料 60X65第 16 页 共 41 页2、夹棒料左端伸出 33mm，车端面3、以工件伸出最右面中心为坐标系原点以 93外圆车刀以工件伸出最右面中心为坐标系原点粗精车椭圆外圆4、手动以麻花钻钻 20 内孔深 60mm5、以工件伸出最右面中心为坐标系原点以 93内孔镗刀粗精镗内孔粗加工余量为-0.2mm 粗镗 30孔开口、25 孔穿透工件后精加工。6、掉头车左端面保长 58mm7、以工件伸出最右面中心为坐标系原点以 93镗刀粗镗内子口孔 30 21mm 粗加工余量为-0.2mm8、用 4mm 切槽刀以左刀尖定位切 42mm 退刀槽9、以 60内螺纹车刀车 M301.5-7H 螺纹精加工次数为 210、检验入库第 17 页 共 41 页5、数控加工程序清单该零件采用 TICON 面板手动编写加工程序，麻花钻钻孔用手动；外圆，内圆，退刀槽，内外螺纹等用程序自动走刀。5.1、零件一的程序单零件 1 左端加工：O0001N10 T0101; 1 号刀，93外圆刀N20 M03 S800; 正转转速 800r/minN30 G0 X100 Z100; 快进刀外圆粗车循环起刀点N40 X60 Z5; 快速靠近工件N50 G71 D3 E1 NS50 NF160 U0.4 W0 F150; 粗车循环余量 0.4N60 G01 X0 Z0 F80 S1000; 切端面精车转速 1000 r/min第 18 页 共 41 页N70 X23; N80 X25 Z-1; 倒 C1 角N90 Z-23; Z 向走刀N100 X34 Z-40; 走斜面N110 Z-48; Z 向走刀N120 X42; X 向走刀N130 Z-58; Z 向走刀N140 G02 X50 Z-62 R4; 车 R4 圆弧N150 G01 X58 Z-64; 倒 C2 角N160 Z-95; Z 向走刀N170 G70 NS50 NF160; 精车循环N180 G00 X100 Z100; 回到起刀点N190 M05; 暂停零件 1 右端加工：N10 T0101 ; 选取 1 号刀,93外圆车刀N20 M03 S800; 正转转速 800 r/min第 19 页 共 41 页N30 G00 X100 Z100; 快进刀外圆粗车循环起刀点N40 X60 Z5 ; 靠近工件N50 G71 D3 E1 NS60 NF150 U0.4 W0 F150 ; 粗加工循环余量 0.4mmN60 G01 X0 Z0 F80 S1000; 加工端面精加工转速 1000 r/minN70 X28;N80 X30 Z-1 ; 倒 C1 角N90 Z-20 ; Z 向走刀N100 X32 ; X 向走刀N110 Z-28 ; Z 向走刀N120 X54 ; X 向走刀N130 X58 Z-30; 倒 C2 角N140 Z-58 ; Z 向走刀N150 G70 NS60 NF150; 精加工循环N160 G0 X100 Z100; 回起刀点N170 M05; 暂停N180 T0303; 换 3 号刀，4mm 切槽刀N190 M03 S400; 转速 400 r/minN200 G00 X40 Z-20; 快速靠近工件N210 G01 X26 F40; 切螺纹退刀槽N220 G00 X100;N230 Z100; 回到起刀点N240 M05; 暂停N250 T0505; 换 5 号刀，5mm 端面槽刀N260 M03 S400; 转速 400 r/minN270 G00 X46 Z5; 快速靠近工件N280 G01 Z-6 F40 加工端面槽N290 G0 Z100N300 X100 回到起刀点第 20 页 共 41 页N310 M05 暂停N320 T0606 换 6 号刀 30梯形螺纹刀N325 M03 S400 正转转速 400 r/minN330 G00 X60 Z-25 快速靠近工件N340 G76 MRA0200030 E0.1 D0.1 X55 Z-100 R0 K3 I1.2 F6 加工 Tr586-7e大螺纹精加工 2 次导程为 6N350 G00 X100 Z100 回起刀点N360 T0404 换 4 号刀，60螺纹刀N370 M03 S400 正转转速 400 r/minN380 G00 X33 Z5; 快速靠近工件N390 G76 MRA0200060 E0.05 D0.05 X28.5 Z-22 R0 K0.975 I0.05 F1.5;加工M301.5-6G 螺纹精加工 2 次N400 G00 X100 Z100 ; 回到起刀点N410 M05 ; 暂停N420 T0202; 换 2 号刀，内孔镗刀N430 M03 S500; 正转转速 500 r/minN440 G00 X20 Z5; 快速靠近工件N450 G71 D3 E1 NS460 NF500 U-0.2 WO F150; 粗加工循环，余量-0.2N460 G01 X24 F80 S700; 精加工转速 700 r/minN470 Z0; N480 X22 Z-1; 车 C1 倒角N490 Z-58; 镗内表面N500 G70 NS460 NF500; 精加工循环N510 G00 X20;N520 Z100; 回起刀点N530 M05 M30; 程序结束第 21 页 共 41 页5.2、零件二的程序单零件 2 外圆加工：因左右外形对称故只写一次O0001N10 T0101; 换 1 号刀N20 M03 S800; 正转，转速 800N30 G90 G00 X60 Z5; 快速靠近工件N40 #1=26; 长轴 26 短轴 9 椭圆加工N50 #2=9;N60 #3=13;第 22 页 共 41 页N70 #5=2;N80 #4=#1/#2*SQRT#2/#2-#3/#3;N90 G01X2*#3+1F100;N100 Z#4-#1;N110 X2*#3+2;N120 G00Z2;N130 #3=#3-#5;N140 IF#3GE0 GOTO80;N150 #4=26;N160 #6=0.15;N170 #3=#2/#1*SQRT#1*#1-#4*#4;N180 G01 G42X2*#3Z#4-#1D1;N190 #4=$4-#6;N200IF#4GE0GOTO170;N210 G01 X58 Z-26; 定位到直线起点N220 Z-30; Z 向进给加工剩余直线N230 G00 X100 Z100; 回起刀点N240 M30; 程序结束零件 2 右内轮廓加工：第 23 页 共 41 页O0001N10 T0202; 换 2 号刀N20 G00 X18 Z5 S500; 快速靠近工件转速 500 r/minN30 G71 D3 E1 NS40 NF70 U-0.4 W0 F150; 粗加工循环N40 G01 X34.8 F80 S700; 精加工转速 700 r/minN50 Z0;N60 X25 Z-17; 加工斜面N70 Z-40; 加工 25 的面N80 G70 NS40 NF70; 精加工循环N90 GOO Z100;N100 X100; 回到起刀点N110 M05; 暂停零件 2 左端加工：O0001N10 T0202; 换 2 号刀N20 G00 X18 Z5 M03 S500; 正转转速 500 r/minN30 G71 D3 E1 NS40 NF60 U-0.4 W0 F150; 粗车循环余量-0.2N40 G01 X30 S700; 精加工转速 700 r/min第 24 页 共 41 页N50 Z0;N60 Z-21; 加工 30 开口N70 G70 NS40 NF60; 精加工循环N80 G00 X18;N90 Z100; 退刀N100 M05; 暂停N110 T0303; 换 3 号刀，内槽刀N120 G00 X18 Z5; 快速靠近工件N130 G01 X-29 F40; N140 X32; 切螺纹退刀槽N150 G0 X18;N160 Z100; 退刀N170 T0404; 换 4 号刀N180 M03 S400; 正转转速 400 r/minN190 G00 X28 Z5; 快速靠近工件N200 G76 MRA0200060 E0.05 D0.05 X28.5 Z-19 R0 K0.975 I0.05 F1.5;加工 M301.5-7H 内螺纹精加工 2 次N210 G01 X18N220 G00 Z100N230 X100 退刀N240 M30 程序结束第 25 页 共 41 页6、CAXA 仿真CAXA 软件
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本文标题：梯形螺纹配合件的CAXA编程加工与仿真
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