数控毕业论文范文数控自动化论文

数控毕业论文范文数控自动化论文数控毕业论文范文数控自动化论文 毕业论文 xx届 题目零件的数控加工工艺编制姓名崔兆东系部石 油装备系班级09数控自动化指导教师刘磊需求详情需要结合 巧克 力月饼 这个主题 设计一款针对中秋节市场的巧克力月饼的包装 包括外包装盒和内部小盒 及内部月饼的排列方式 1 外部包装材质可以是铁盒或纸盒 形状可以是圆形 方形或者其 它形状 方形参考尺寸为22 22cm 高为3 5cm 圆形参考尺寸直径 为24cm 高为4 5cm 其它形状尺寸可以在现有尺寸基础上改动 2 内部小包装盒尺寸7 7cm 单个月饼的直径是5 8cm 针对不同的 盒2形 大概装6到9个月饼 3 包装简单 大方 时尚 高档 送礼很体面很有面子 4 附件中有大量精美图片 可从包装形式 包装图案 内部排列等 方面参考 5 设计稿件需要附带尺寸说明 提交文件须有立体图和平面图 两 个文件 立体图文件需详细的设计过程 运用数控原理 数控工艺 数控编程 专业软件等专业知识和数控 机床实际操作的一次综合练习 能让我感触当代科学的前沿 体验 数控魅力 为人们的生活带来方便 进一步认识数控技术 熟练数 控机床的操作 掌握数控 开发数控内在潜力 关键词工艺分析 夹具的选择 工艺路线 刀具选择 数控编程前 言本次毕业设计是学院为了提高学生的数控技术及相关技能等综合 运用能力 通过毕业设计和完成毕业论文也是学院对毕业生生毕业 资格的审核条件 同时也为我们以后的工作打下理论基础 数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术 它广泛用于机械制造和自动化领域 较好地解决多品种 小批量和 复杂零件加工以及生产过程自动化问题 随着科技的迅猛发展 自动控制技术已广泛地应用于数控机床 机 器人以及各类机电一体化设备上 同时 社会经济的飞速发展 对数控装置和数控机械要求在理论和 应用方面有迅速的发展和提高 数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术 专业知识及专业技能的重要组成部分 通过毕业设计使我们学会了 对相关学科中的基本理论 基本知识进行综合运用 同时使对本专 业有较完整的 系统的认识 从而达到巩固 扩大 深化所学知识 的目的 培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力 以及培养 了科学的研究和创造能力 数控技术不断的发展 数控技术很快会普极中国工业基地 成为工 业发展的标志 数控技术的成熟也是当代科技发展的标志 所以数 控技术也是国家经济的体现 中国经济正加快向新兴工业化道路发 展 制造业已成为国民经济的支柱产业 先进数控技术的广泛使用 导致数控应用型人才严重短缺 作为当 代的数控技术的学者我感到无比的荣幸 又感到无比的艰巨 本毕业设计内容主要是详细叙述利用数控车床来加工零件 大致包含了数控技术特点的阐述 零件的工艺的分析过程 加工中 一些问题的解决方法 数控加工过程 数控编程 机床操作与零件 自检过程等 另外还有参考文献 致谢 3第一章零件图工艺分析零件车削工艺分析图1 1所示 零件材料处 理为45钢 调制处理HRC26 36 下面对该零件进行数控车削工艺分 析 零件如图图1 1零件图技术要求以小批量生产条件编程 不准用砂布及锉刀等修饰表面 未注倒角0 5 45C 4第一节数控加工工艺基本特点数控机床加工工艺与普通机床加工原 则上基本相同 但数控机床是自动进行加工 因而有如下特点 数 控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂 加工的精度高 加 工的表面质量高 加工的内容较丰富 数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些 这是因为数控机床加工存在对刀 换刀以及退刀等特点 这都无一 例外的变成程序内容 正是由于这个特点 促使对加工程序正确性 和合理性要求极高 不能有丝毫的差错 否则加工不出合格的零件 在编程前我们一定要对零件进行工艺分析 这是必不可少的一步 如图1 1我要对该零件进行精度分析 选择加工方法 拟定加工方案 选择合理的刀具 确定切削用量 该零件由螺纹 圆柱 圆锥 圆弧 槽等表面组成 其中由较严格 直径尺寸精度等要求 为便于装夹 为了保证工件的定位准确 稳定 夹紧方面可靠 支 撑面积较大 零件的右端是螺纹 中段最大的直径的圆柱 40mm 右端是依次相连的圆弧 显然右端都是圆弧相连不可能装夹 所以 应留在最后加工 应先装夹毛坯加工出左端圆柱及椭圆 调头装夹 40mm的圆柱加工右端圆弧 毛坯选 45 120mm 5第二节设备选择根据该零件的外形是轴类零件 比较适合在车床上 加工 由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度 在普通车床 上是难以保证其技术要求 所以要想保证技术要求 只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺 寸精度和表面质量 第三节确定零件的定位基准和装夹方式 一 粗基准选择原则 1 为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求 应选不加工 表面作粗基准 2 合理分配各加工表面的余量 应选择毛坯外圆作粗基准 3 粗基准应避免重复使用 4 选择粗基准的表面应平整 没有浇口 冒口或飞边等缺陷 以便定位可靠 二 精基准选择原则 1 基准重合原则选择加工表面的设计基准为定位基准 2 基准统一原则 自为基准原则 互为基准原则 6 三 定位基准综合上述 粗 精基准选择原则 由于是轴类零件 在车床上只需用三抓卡盘装夹定位 定位基准应选在零件的轴线上 以毛坯 45mm的棒料的轴线和右端面作为定位基准 四 装夹方式数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹 紧应力求设计 工艺与编程计算的基准统一 减少装夹次数 尽可 能在一次定位装夹后 加工出全部待加工表面 避免采用占机人工 调整式加工方案 以充分发挥数控机床的效能 装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面 由零件图可分析 我应先装夹毛坯 45mm的棒料的一端 夹紧其38m m的长度加工圆柱及椭圆 一直加工到零件右端的 30mm 然后将棒料卸下 装夹 40mm的圆柱表面 加工另一端的圆弧 这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面 且能保证其加工要求 装夹图如下7图1 3 1加工螺纹的装夹图图1 3 2加工圆弧的装夹图8 第四节加工方法的选择和加工方案的确定 一 加工方法的选择加工方法的选择原则是在保证加工表面的加工 精度和表面粗糙度的前提下 兼顾生产效率和加工成本 在实际选择中 要结合零件形状 尺寸大小 热处理要求和现有生 产条件等全面考虑 因为该零件是轴类零件 比较适合在车床上加工 又经过对零件图 尺寸分析 尺寸精度比较高 在普通车床是难以保证其尺寸精度 表面粗糙度 所以应该选择在 数控车床上加工 二 加工方案的确定零件上精度比较高度表面加工 常常是通过粗 加工 半精加工和精加工逐步达到的 该零件有两种加工方案 直接用三抓卡盘装夹 调头加工 用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖 经试验论证第二种方案 装夹困难 对刀 退刀及换刀相当困难 所以在这里选择第一种方 案加工 能够保证其技术要求 9第五节工序与工歩的划分 一 按工序划分工序划分有三种方法 按零件的装夹定位方式划分 按粗 精加工划分工序 按所用的刀具划分工序 由于零件需要调头加工 如果按粗 精加工划分工序 在调头加工前后各有一次粗加工和精加工 显得比较繁琐 所以不 可取 如果按所用的刀具划分工序 刀具有四把 虽然不多 但是 在调头加工前后至少要重复使用三把刀 而同一把刀的两次粗 精 加工分别在调头加工前后 加工内容不连续 所以也不合理 不易 划分工序 只有按零件的装夹定位方式划分工序比较符合该零件的 加工工序 且能保证两次装夹的位置精度 每一次装夹为一道工序 该零件只需调头前 后加工两道工序即可完成所有的加工表面 且 能保证各尺寸精度及表面粗糙度 二 工歩的划分因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致 在精加工 中背吃刀量相同 不易划分工歩 这里选用加工不同的表面来划分 工序就比较容易 车削左端的工歩为 45 外圆车刀平端面 60 外圆车刀右端面外圆车刀车削1 5 45 的倒角 R10mm圆弧 圆 柱10 20mm 锥度 40mm圆弧 椭圆 切槽刀切槽刀宽5 mm 调头加工车削的工歩为45 外圆车刀平端面 60 外圆车刀右 端面外圆车刀圆柱 30mm 圆弧R80mm 圆柱 30mm 切槽刀 切槽刀宽5mm 螺纹刀车削螺纹 第六节确定加工顺序及进给路线 一 零件加工必须遵守的安排原则 1 基面先行先加工基准面为后面的加工提供经基准面 所以我应 线平右端面作为基准面 2 先主后次由于所加工的表面均为重要表面 所以应按照顺序从 右到左依次加工R10mm 40mm 椭圆 切槽调头后一次加工 30mm R80mm 切槽 螺纹等 3 先粗后精先车削去大部分的金属余量 再进行成形切削保证零 件的尺寸要求和质量要求 4 先面后孔由于该零件没有孔 所以在该处不做考虑 11 二 进给路线在数控加工中 刀具好刀位点相对于工件运动轨迹称 为加工路线 编程时 加工路线的确定原则主要有以下几点 1 加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度 且效率高 2 使数值计算简单 以减少编程工作量 3 应使加工路线最短 这样既可减少程序段 又可减少空行程时 间 4 确定加路线时 还要考虑工件的加工余量和机床 刀具的刚度 等情况 确定一次走刀 还是多次走刀来完成所有加工表面 具体 综合上面进给线的特点再根据具体零件具体分析 我确定该零件的 进给路线有两步第一步 车削不带有的螺纹的一端 从右到左先粗车 外轮廓到切槽 精车外形路线统粗车一样 最后再换刀切削螺纹 如图4 2螺纹加工路线 第二步 车削带有螺纹的一端 从右到左先粗车外轮廓 切槽 加工 螺纹后2mm后精车外形路线同粗车一样 12第七节刀具的选择刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一 它不仅影响机床的加工效率 而且直接影响加工质量 编程时 选刀具通常要考虑机床的加工能力 工序内容 工件材料 等因素 与传统的加工方法相经 数控加工对刀具的要求更高 不仅要求精度高 刚度高 红硬性好 耐用度高 而且要求尺寸稳 定 安装调整方便 能适应高速和大切削用量切削 选刀具时 要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应 接合零件轮廓相对还是较复杂 所以具体选刀如下 1 平端面可选用60 WC Co的硬质合金外圆车刀 粗车 精车及在这里我选择一把硬质合金 右端面外圆车刀 2 切槽时由于零件中槽宽5 0 04mm 一般都选刀宽4mm 刀杆25 2 5mm材料为高速钢W18CrV4R的切断刀 切槽时选用5mm刀宽即可 3 切螺纹时为了保证其螺纹刀的强度这里选用W18CrV4R高速金60 外螺纹车刀 为了保证螺纹牙深 刀尖应小于轮廓最小圆弧半径R R 0 15 0 2mm 刀具选材料参照 金属切削与刀具实用技术 一书表1 3即可 表1 7 1数控车加工刀具卡片13第八节切削用量选择切削用量包括主 轴转速 切削速度 切削深度或宽度 进给速度 进给量 等 对于不同的加工方法 需选择不同的切削用量 并应编入程序单内 合理选择切削用量的原则是粗加工是 一般以提高生产率为主 但 也考虑经济性和加工成本 精加工进 应在保证加工质量的前提下 序号刀具号刀具规格名称数量加工表面1T0145 硬质合金外圆车 刀1平端面2T0260 外圆车刀1粗车轮廓 精车轮廓3T03高速钢切槽 刀 刀宽5mm1切槽4T0460 高速钢外螺纹车刀1车削螺纹14兼顾切削 效率 经济性加工成本 具体数值应根据机床说明书 切削用量手册 并结合经验而定 一 背吃刀量的选择零件轮廓粗车循环时选ap 2mm 精加工时选ap 0 25mm 螺纹粗车时选ap 0 5mm 逐刀减少粗车4次后 精车时选ap 0 1mm 这里粗车ap值 精车ap值都是 金属切削与刀具实用技术 一书 二 主轴转速的选择粗车直线和圆弧时n 800r min 精车时n 1500r min 切槽时n 600r min 切螺纹时n 300r min 精车时选n 300r min 粗车和精车的主轴转速的选取都是根据平时上课所讲的及前人的实 践经验所给定的 三 进给速度的选择粗车直线 圆弧时选F 150mm min 精车时选F 50mm min 切槽时选F 8mm min 粗车螺纹时选F 100mm min 精车 时选F 50mm min 参照 数控加工与编程 一书表1 2选取 综上所述 工艺卡片上其主要内容有工步分析 工步内容 各工步 所用的主轴转速 刀具及进给速度 15第九节编程误差及其控制 一 编程误差编程阶段的误差是不可避免的 误差主要有三种形式 近似计算误差 插补误差 尺寸圆整误差 直接影响加工尺寸精度 本次加工主要误差是计算误差与圆弧相切的切点坐标及交点坐标 值 我们是经过笔算的数值 存在着较大的误差 二 误差控制为了尽可能的减少笔算误差 我们采取在AutoCAD上按 其尺寸精度绘出零件图 再利用 工具 查询 点坐 标 捕捉各圆弧切点坐标 其精度达到0 001级 这样能有效地将误 差控制在 0 1 0 2 倍的零件公差值内 第二章编程中工艺指令的处理第一节常用G指令代码功能表代码组意 义代码组意义 G00快速点定位G43刀长正补偿G011直线插补G441016G 02顺圆插补 G49G03逆圆插补 G50G33螺纹切削G514G040暂停延时G24 G0716虚轴设定 G253 G11单段允许G685G127单段禁止G52局部坐标系 设定 G17XY加工平面G530机床坐标系编程G18ZX加工平面 G54 G59 工件坐标系1 6选择G192YZ加工平面G9211工件坐标系设定G208英制 单位G650宏指令调用G28回参考点G290参考点返回17第二节常用M指 令代码功能表代码组别意义代码组别意义M000程序暂停M07开切削液 M010条件暂停M08开切削液M02程序结束M09b关切削液M03主轴正转M1 0夹紧M04主轴反转M11c松开M05a主轴停转M19主轴准停M060自动换刀 M300程序结束并返回M600更换工件M990子程序返回M980子程序调用1 8第三章程序编制及模拟运行 零件加工或精度自检第一节程序编制 O0001T0202M03S800G00X48 0Z0 0G71U2 OR1 0G71P1Q2U0 5W 0 O1F1 50N1G01X0 0Z0 0G03X20 0Z 10 0R10 0G01Z 16 0X24 0X40 0Z 26 0Z 41 0 1 41 0 2 67 0WHILE 1GE 2 DO1 3 1 40 0 4 20 0 xSQRT 1 0 3x 3 40 0 x40 0 19G01X 2 0 x 4 Z 1 F150 0 01END N2G00X48 0Z2 0M03S1500T0202G70P1Q2F50G00X48 0Z100 0T0303M03 S600G00X41 0Z 41 0G01X34 0F8G00X48 0Z100 0M05M30调头加工O0002T020220M03S8 00G00X48 0Z2 0G71U2 0R1 0G71P3Q4U0 5W0 01F150N3G01X37 0Z0 0 X29 85Z 1 5Z 15 0X42 0G02X30 0Z 38 0R80 0G01Z 43 0N4G00X48 0Z2 0M03S1500T0202G70P3Q4F50G00X48 0Z100 0T030 3M03S600G00X42 521Z 15 0G01X24 0F8G00X48 0Z100 0T0404M03S300G00X31 0Z2 0G92X29 35Z 11 0X28 85X28 35X28 0X27 9X27 9G00X48 0Z100M05M30注 程序编 制中有关数值单位一律采用毫米 mm 制22第二节模拟运行数控加工 程序编制好后将其输入数控车床 然后对刀 在将机床锁住进行程 序校验 仔细观察其模拟加工路线是否有干涉 过切 出错等现象 若有应及时对程序错误处进行修改 修改后保存 再次调出修改 后的程序进行校验 直到程序万无一失 没有任何错误的情况下方 可进行自动加工 注这个环节是必不可少的 否则会发生打刀等损坏机床其它部件的 情况 直接影响机床的加工精度及寿命 更严重的是存在人身安全 隐患 第三节零件加工装夹好毛坯 调出编制好的程序 直接进行自动加 工直至程序结束 第四节精度自检将加工好的零件卸下 用游标卡尺 千分尺对零件 的尺寸精度及粗糙度进行检测 看是否达到零件的技术要求即可 23参考文献 1 冯桂安等 机械制造装备设计 M 北京 机械工业出版 社 1999 113 135 2 符钢 张芳丽 提高机床制造业的核心竞争力 J 制造技术与 机床 xx 1 3 6 3 张新义 经济型数控机床系统设计 M 北京 机械工业出版社 1 994 1 17 4 师鸿飞等 我国数控机床的现状和发展趋势 一 EB OL 5 师鸿飞等 我国数控机床的现状和发展趋势 二