轴类零件的加工工艺分析与编程设计【说明书+CAD】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共54页)
编号：76050923
类型：共享资源
大小：1.16MB
格式：ZIP
上传时间：2020-04-27
上传人：柒哥
认证信息
个人认证
杨**（实名认证）
湖南
IP属地：湖南
40
积分
- 关 键 词：
-
说明书+CAD
零件
加工
工艺
分析
编程
设计
说明书
CAD
- 资源描述：
-
轴类零件的加工工艺分析与编程设计【说明书+CAD】,说明书+CAD,零件,加工,工艺,分析,编程,设计,说明书,CAD
- 内容简介：
-
UNIVERSITY本 科 毕 业 设 计题目： 轴类零件的加工工艺分析与编程设计 学 院： 姓 名： 学 号： 专 业： 机械设计制造及其自动化 年 级： 指导教师： = 职 称： 讲师 二一二 年 五 月摘要本文主要针对轴类零件的数控加工进行工艺分析。轴类零件的主要作用是支承传动零件、传动扭矩、承受载荷，以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。并在数控加工部分进行了数控加工工序卡片、数控加工刀具卡片及数控走刀路线图等工艺文件的编制。 数控加工的作用在当今制造业的作用正日趋明显，在零件加工前，对零件进行工艺分析、编程设计具有相当大的作用。本文对典型轴类零件加工工艺进行分析，并利用Pro/E 进行数控加工，最后增设一道铣槽工序，设计夹具并建模，具有一定的代表性，对一般轴类零件的加工具有一定的指导意义。关键词: 轴；加工工艺；编程；夹具Abstract This paper aims to the CNC machine of shaft parts for process analysis, shaft parts are mainly composed by the outer cylinder,internal and external conical surface, end ,step surface,thread,arc,etc. And to ensure that the workpiece or tool mounted on the spindle has a certain rotary accuracy. Besides, at the CNC machine part, the process documentation ,like the CNC machine process card 、CNC machine tool cards and CNC tool path roadmap.The roal of CNC machining in todays manufaturing industry is becoming more obvious. Before processing, making process analysis and programme design for the part has a considerable role. This paper aim to analyse the process of typical shaft parts, and use Pro/E to process shaft by CNC machining, which has a certain significance in general shaft processing. Finally add a slot milling process and make a fixture and model for this process,which has a certain representation. This article has a guiding significance on the processing of general shafts.Keywords : shaft; processing ; programming; fixture目录摘要2Abstract3目录4轴类零件的加工工艺分析及编程设计61 绪论61.1 选题背景及依据61.1.1 选题背景61.1.2 选题依据61.2国内外数控技术发展状况及趋势71.3 轴类零件的数控加工有待解决的问题81.4本课题的解决方案92 轴类零件概述112.1 轴的功用及分类112.1.1 轴的功用：112.1.2 轴的分类：112.2 主要技术要求122.3 轴类零件的材料和毛坯133 数控技术143.1 数控加工原理143.2 数控机床的基本工作过程与组成153.2.1 数控机床加工零件的过程153.3 数控机床的分类163.4 数控编程173.4.1 数控编程方法173.4.2 常用G代码、M代码174数控加工工艺过程204.1 引言204.2 零件图204.3 分析零件图214.3.1 零件几何要素分析214.3.2 零件尺寸精度分析214.3.3 形位精度分析214.3.4 表面粗糙度分析214.4 制定加工工艺214.4.1 确定装夹方法和定位基准214.4.2 确定加工顺序及进给路线224.4.3 选择机床设备274.3.4 确定刀具并对刀274.4.4 选择切削用量274.4.5 确定对刀点及换刀点位置295 数控编程及仿真305.1 选择数控加工软件305.2 NC程序305.3 数控加工截图485.3.1 粗车轮廓截图495.3.2 精车轮廓截图495.3.3 粗车螺纹截图505.3.4 精车螺纹截图506 铣操夹具任务书51参考文献52致谢53轴类零件的加工工艺分析及编程设计1 绪论1.1 选题背景及依据1.1.1 选题背景随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。1.1.2 选题依据 长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。1.2国内外数控技术发展状况及趋势2世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用，计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最重大的技术进步。自从年美国第台数控铣床问世至今已经历了个年头。数控设备包括：车、铣、加工中心、镗、磨、冲压、电加工以及各类专机，形成庞大的数控制造设备家族，每年全世界的产量有万台，产值上百亿美元。世界制造业在世纪末的十几年中经历了几次反复，曾一度几乎快成为夕阳工业，所以美国人首先提出了要振兴现代制造业。年代的全世界数控机床制造业都经过重大改组。如美国、德国等几大制造商都经过较大变动，从年代初开始已出现明显的回升，在全世界制造业形成新的技术更新浪潮。如德国机床行业从年至今已接受个月以后的订货合同，生产任务饱满。我国数控机床制造业在年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力降到，库存超过个月。从年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤其是在年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。从年月份的上海数控机床展览会和年月北京国际机床展览会上，也可以看到多品种产品的繁荣景象。但也反映了下列问题：（）低技术水平的产品竞争激烈，互相靠压价促销；（）高技术水平、全功能产品主要靠进口；（）配套的高质量功能部件、数控系统附件主要靠进口；（）应用技术水平较低，联网技术没有完全推广使用；（）自行开发能力较差，相对有较高技术水平的产品主要靠引进图纸、合 资生产或进口件组装。 当今世界工业国家数控机床的拥有量反映了这个国家的经济能力和国防实力。目前国内外数控技术的发展动向是串行总线数控和基于PC数控。串行总线数控系统具有连接简单、成本较低、安装方便等优点，国外正处于发展阶段，国外未见报道。基于PC的数控系统对用户的开放性好、扩展功能容易、并且允许使用第三方软件。基于PC的数控系统技术，其一是利用PC或DSP作为数控轴的运动控制部件，采用双端口存储技术或串/并行通信与主机（PC）交换数据，实现CNC控制；其二是利用PC高速运算能力，将硬件功能软化，用于CNC控制的硬件只是简单的接口；其三是利用EPCD、FPGA等大规模器件，作为基于IPC的专用数字脉冲伺服接口卡，控制执行电机的运动。1.3 轴类零件的数控加工有待解决的问题在数控机床上加工零件，首先遇到的问题就是零件的工艺处理。数控机床的加工工艺与普通机床的加工工艺有许多相同之处，也有许多不同，在数控机床上加工零件通常要比在普通机床上加工的零件复杂的多。在数控机床加工前，要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具的形状、切削用量和走刀路线都输入程序。制定出细致优化的加工工艺，是数控加工工艺编制人员数控加工操作人员常需要分析的问题，必须在编程之前确定正确的加工方案，进行工艺设计，再考虑编程。此外，定位夹紧方式的选择，刀具的选用、装夹与对刀，切削变形、切削力、刀具的变形、排屑、系统刚性及精度问题都是有待优化解决的1.4本课题的解决方案主要采用数控加工工艺分析，具体组织安排如下：（1） 零件图工艺分析 零件图的工艺性分析包括零件图分析与结构工艺性分析两部分内容。首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件，搞清楚各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要和关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性，良好的结构工艺性可以使零件加工容易，节省工时和材料。而较差的结构工艺性会使加工困难，浪费工时和材料，有时甚至无法加工。因此，零件各加工部位的结构工艺行应符合数控加工的特点。（2） 确定装夹方案 正确、合理地选择工件的定位与夹紧方式，是保证加工精度必要条件。（3） 确定加工顺序及走刀路线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，它不但包括了工步的内容，而且也反映了工步的顺序。走刀路线是编写依据之一。因此，在确立走刀路线时最好画一张工序简图，将已经拟定的走刀路线画上去（包括进、退刀路线）工步顺序是指一道工序中，各个表面加工的先后次序。它对零件的加工性质、加工性质和加工中的走刀路线有直接影响，应根据零件的结构特点和工序的加工要求等合理安排。工序的划分与安排可随走刀路线来进行。（4） 刀具的选择及切削用量的选择 在金属切削加工中，刀具材料的切削性能直接影响着工件的加工精度、已知加工表面质量、生产效率和加工成本等。正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要内容之一，特别是对某些难加工材料的切削，刀具材料的选择显得尤为重要。 在数控加工中，切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。合理选择切削用量可参考切削用量手册。（5） 数控加工工艺卡片及刀具卡的拟定 数控加工工艺卡片是编制加工程序的主要依据和操作人员配合数控程序加工的指导性文件，主要内容包括：工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量。（6） 编制加工程序 采用Pro/E 数控加工，自动生成NC程序。(7) 为满足图纸量的要求，特增加一道铣槽工序，并制作夹具及建模。2 轴类零件概述2.1 轴的功用及分类2.1.1 轴的功用：为支承传动零件（齿轮、皮带轮等）、传动扭矩、承受载荷，以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。2.1.2 轴的分类：1) 按受载2)按轴线形状3)直轴各类轴的特点及应用：1)光轴特点：光轴形状简单，加工容易，应力集中源少，轴上零件不易装配及定位。应用：主要用作传动轴，比如机床主轴。2)阶梯轴特点：加工复杂，应力集中源多，容易实现轴上零件的装配及定位。应用：阶梯轴常用作转轴，比如减速器上的轴。3)曲轴 应用：主要用于各种发动机中。4)钢丝软轴特点：可以把回转运动灵活地传递到任何位置。应用：用于受连续振动的场合，具有缓和冲击的作用。5)转轴特点: 同时承受转矩和弯矩。应用：这类轴应用最广泛，如减速器和变速箱中的轴。6)转动心轴特点：轴只受弯矩，不受转矩，转动的心轴受变应力。应用：如机车轮轴。7)固定心轴特点：轴只弯矩，不受转矩，固定的心轴受静变力。8)传动轴特点：轴只转矩，不受弯矩或弯矩很小。选取若按轴的长度和直径的比例来分，又可分为刚性轴（L/d12和挠性轴（L/d12）两类。本论文的研究对象为典型的螺纹异形轴。2.2 主要技术要求1、尺寸精度 轴颈是轴类零件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT69，精密轴颈可达IT5。2、几何形状精度轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度），一般应限制在直径公差点范围内。对几何形状精度要求较高时，可在零件图上另行规定其允许的公差。3、位置精度主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动来表示的；根据使用要求，规定高精度轴为0.0010.005mm，而一般精度轴为0.010.03mm。此外还有内外圆柱面的同轴度和轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。4表面粗糙度根据零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度值，例如普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.160.63um，配合轴颈的表面粗糙度为Ra0.632.5um，随着机器运转速度的增大和精密程度的提高，轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。2.3 轴类零件的材料和毛坯合理选用材料和规定热处理的技术要求，对提高轴类零件的强度和使用寿命有重要意义，同时，对轴的加工过程有极大的影响。1、轴类零件的材料一般轴类零件常用45钢，根据不同的工作条件采用不同的热处理规范（如正火、调质、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。对中等精度而转速较高的轴类零件，可选用40Cr等合金钢。这类钢经调质和表面淬火处理后，具有较高的综合力学件能。精度较高的轴，有时还用轴承钢GCrls和弹簧钢65Mn等材料，它们通过调质和表面淬火处理后，具有更高耐磨性和耐疲劳性能。对于高转速、重载荷等条件下工作的轴，可选用20CrMnTi、20MnZB、20Cr等低碳含金钢或38CrMoAIA氮化钢。低碳合金钢经渗碳淬火处理后，具有很高的表面硬度、抗冲击韧性和心部强度，热处理变形却很小。本实例中的轴类零件材料为典型的45钢。2、轴类零件的毛坯 轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。 根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。 3 数控技术3.1 数控加工原理当我们使用机床加工零件时，通常都需要对机床的各种动作进行控制，一是控制动作的先后次序，二是控制机床各运动部件的位移量。采用普通机床加工时，这种开车、停车、走刀、换向、主轴变速和开关切削液等操作都是由人工直接控制的。采用自动机床和仿形机床加工时，上述操作和运动参数则是通过设计好的凸轮、靠模和挡块等装置以模拟量的形式来控制的，它们虽能加工比较复杂的零件，且有一定的灵活性和通用性，但是零件的加工精度受凸轮、靠模制造精度的影响，而且工序准备时间也很长。采用数控机床加工零件时，只需要将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式，编成程序代码输入到机床控制系统中，再由其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制机床各部件协调动作，自动地加工出零件来。当更换加工对象时，只需要重新编写程序代码，输入给机床，即可由数控装置代替人的大脑和双手的大部分功能，控制加工的全过程，制造出任意复杂的零件。数控加工的原理如图3-1所示。图3-1 数控加工原理框图 从图1-1可以看出，数控加工过程总体上可分为数控程序编制和机床加工控制两大部分。数控机床的控制系统一般都能按照数字程序指令控制机床实现主轴自动启停、换向和变速，能自动控制进给速度、方向和加工路线，进行加工，能选择刀具并根据刀具尺寸调整吃刀量及行走轨迹，能完成加工中所需要的各种辅助动作。3.2 数控机床的基本工作过程与组成3.2.1 数控机床加工零件的过程（1）根据零件图样和加工工艺，用规定的指令和程序格式进行程序编制；（2）通过键盘或其他输入装置将加工程序以及加工参数输入数控装置；（3）完成工件安装和刀具调整；（4）数控机床自动完成零件加工。一方面，通过数控装置进行插补运算，控制伺服系统驱动各坐标轴运动，从而使刀具按照要求相对运动，并通过位置检测反馈装置保证位移精度。令一方面，按照加工要求，通过PLC控制主轴及其他辅助装置协调工作。数控机床通过程序调试，进入正常批量加工时，操作者只需要进行工件装卸，再按下程序自动循环按钮，加床就能自动完成整个加工过程。3.2.2 数控机床的组成数控机床由数控系统组成和机床本体两部分组成，而数控系统又由输入装置、数控装置、伺服系统和辅助控制装置等部分组成，如图3-2所示。 3.3 数控机床的分类1 按工艺用途可分为： 数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗铣床、数控电火花加工机床、数控线切割机床、数控齿轮加工机床、数控冲床、数控液压机等各种用途的数控机床。 2按运动方式分： 1）点位控制数控机床：数控系统只控制刀具从一点到另一点的准确位置，而不控制运动轨迹，各坐标轴之间的运动是不相关的，在移动过程中不对工件进行加工。这类数控机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床等。 2）直线控制数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置外，还要保证两点间的移动轨迹为一直线，并且对移动速度也要进行控制，也称点位直线控制。这类数控机床主要有比较简单的数控车床、数控铣床、数控磨床等。单纯用于直线控制的数控机床已不多见。 3）轮廓控制数控机床：轮廓控制的特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行连续相关的控制，它不仅要控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且要控制整个加工过程的每一点的速度、方向和位移量，也称为连续控制数控机床。这类数控机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机床、加工中心等。 按伺服控制方式分： 1）开环控制数控机床：这类机床不带位置检测反馈装置，通常用步进电机作为执行机构。输入数据经过数控系统的运算，发出脉冲指令，使步进电机转过一个步距角，再通过机械传动机构转换为工作台的直线移动，移动部件的移动速度和位移量由输入脉冲的频率和脉冲个数所决定。 2）半闭环控制数控机床：在电机的端头或丝杠的端头安装检测元件（如感应同步器或光电编码器等），通过检测其转角来间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控系统中。由于大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内，因此可获得较稳定的控制特性。其控制精度虽不如闭环控制数控机床，但调试比较方便，因而被广泛采用。 3）闭环控制数控机床：这类数控机床带有位置检测反馈装置，其位置检测反馈装置采用直线位移检测元件，直接安装在机床的移动部件上，将测量结果直接反馈到数控装置中，通过反馈可消除从电动机到机床移动部件整个机械传动链中的传动误差，最终实现精确定位。本论文中采用的是TND360数控车床.3.4 数控编程3.4.1 数控编程方法数控编程有手动和自动编程两种， 手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。 这种方式比较简单，很容易掌握，适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程，对机床操作人员来讲必须掌握。 自动编程是指对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序，经过处理后生成加工。常用自动编程软件有UG、CATIA、Pro/E 、Maztercam等，在本论文中采用的是比较常用的Pro/E数控加工。3.4.2 常用G代码、M代码（一）我国HB/T3208-1999标准中规定的G功能的含义代码分组意义格式G0001快速进给、定位G00X-Z-G01直线插补G01X-Z-G02圆弧插补CW（顺时针）G02 /X-Z- / R-G03 / /I-K-G03圆弧插补CCW（逆时针）G0400暂停G04X/U/PX，U单位：秒：P单位：毫秒（整数）G2006英制输入G21米制输入G280回归参考点G28XZG29由参考点回归G29XZG3201螺纹切削（有参数指定绝对和增量）GxxX/UZ/WF/EF指定单位为0.01mm/r的螺距。E指定单位为0.0001mm/r的螺旋G4007刀具补偿取消G40G41右半经刀补G41G42左半经刀补G42G5000设定工件坐标系：G50X Z偏移工件坐标系：G50U WG53机械坐标系选择G53XZG5412选择工件坐标系1GXXG55选择工件坐标系2G56选择工件坐标系3G57选择工件坐标系4G58选择工件坐标系5G59选择工件坐标系6G7000精加工循环G70 Pns QnfG71端面粗切削循环G71 Ud R（e）G71 Pns Qnf Uu WwFfG72端面粗切削循环G72W（d）R（e）G72 P（ns） Q（nf ）U（u）W（w）F（f）S（s）T（t）G73封闭切削循环G73Ui Wk RdG73Pns Qnf Uu WwFfG74端面切断循环G74 R（e）G74 X（U）Z（W）P（）Q（）R（）F（）G75内经/外径切断循环G75R（e）G75 X（U）Z（W）P（）Q（）R（）F（）G76复合行螺纹切削循环G76P（m）（r）（a）Q（dmin）R（d）G76X（U）Z（W）R（i）Q（k）R（d）F（f）G9001直线车削循环G90X（U）Z（W）FG90 X（U）Z（W）RFG92螺纹车削循环G92X（U）Z（W）FG92X（U）Z（W）RFG94端面车削循环G94X（U）Z（W）FG94（U）Z（W）RFG9805每分钟进给速度G99每转进给速度注：与坐标设定有关的指令为G53-G59、G17G19；与坐标移动有关的指令为G00、G01、G02、G03；刀具补偿指令为G40、G41、G42；与指令确定的数值有关的指令为G94、G95、G50、G21；可简化编程指令表为G7176。（二）辅助功能也叫M功能或M代码常用的辅助功能M代码含义及用途代码意义格式M00停止程序运行M01选择性停止M02结束程序运行M03主轴正向转动开始M04主轴反响转动开始M05主轴停止转动M06换刀指令M06TM08冷却液开启M09冷却液关闭M30结束程序运行切返回程序开头M98子程序调用M98 Pxxnnn调用程序号为Onnn的程序xx次M99子程序结束子程序格式：OnnnM994数控加工工艺过程 4.1 引言确定数控加工工艺对实现优质、高效和经济的数控加工具有极为重要的意义。其内容包括选择合适的机床、刀具、夹具、走刀路线及切削用量等，只有选择合适的工艺参数及切削策略才能获得较理想的加工效果。从加工的角度看，数控加工技术主要是围绕加工方法与工艺参数的合理确定及其实现的理论和技术。数控加工通过计算机控制刀具做精确地切削加工运动，是完全建立在复杂的数值计算基础上的，它能实现传统的机加工无法实现的合理、完整的工艺规划。 本章将对给定实例的数控加工工艺进行详细的分析。 4.2 零件图 4.3 分析零件图 4.3.1 零件几何要素分析从结构上看，该零件主要由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及双线螺纹等表面； 其结构形状适合数控车床的车削加工。4.3.2 零件尺寸精度分析 该零件精度要求较高的尺寸有：26、36、34、56的圆柱面和S50的球面，需仔细对刀和认真调整机床，并采取合理的加工方案。4.3.3 形位精度分析 该零件无形位精度要求。4.3.4 表面粗糙度分析26的圆柱面、36的圆锥面有Ra 0.3的粗糙度要求，其余表面的粗糙度要求为 Ra 3.2.粗糙度要求较高，要保证零件的粗糙度要求，就要通过制定合适的加工工艺并合理选择工件的装夹方式，选用合理的刀具及其几何参数，确定正确的粗、精加工路线及合理的切削用量等措施来保证。采用的选用毛坯为已锻造成型的锻件。4.4 制定加工工艺4.4.1 确定装夹方法和定位基准 1 装夹方式在机床上加工零时，为保证加工精度，必须先使工件在机床上占据一个正确的位置，即定位；然后将其压紧夹牢,使其在加工中保持这一正确的位置不变，即夹紧，从定位到夹紧的全过程称为工件的装夹。本实例采用夹具定位法对工件进行定位，具体定位方法如下：右端工件采用三爪自定心卡盘夹紧，使工件伸出卡盘255mm,右端采用活动顶尖支顶的装夹方式,一次装夹完成粗精加工（切断时将活动顶尖退出）2定位基准基准的概念：基准是零件 用来确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。 ，确定坯件轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。4.4.2 确定加工顺序及进给路线加工顺序按先粗后精、由近到远的原则确定，根据本工件的结构特征，可按下列步骤进行：(1)先车削工件右端面（对刀前手工完成），并以此端面的中心作为原点建立工件坐标系。(2)采用G73功能对工件外形进行粗车。基本采用阶梯切削路线，粗车26mm、36mm、34mm、56mm、M30mm各外圆段以及锥圆锥段 长为10mm 的圆锥段，留1mm的余量。（3）用G70自右向左精车各外圆面：螺纹段右倒角切削螺纹段外圆30mm车锥长10mm的圆锥 车36mm圆柱段车34mm圆柱段车56mm圆柱段 。(4)车5mm26mm螺纹退刀槽，倒螺纹段左倒角，车锥长10mm的圆锥以及41mm56mm的槽。（5 ）车螺纹。（6）自右向左粗车R15mm、R25mm、S50mm、R16mm各圆弧面及300 的圆锥面。（7）自右向左精车R15mm、R25mm、S50mm、R16mm各圆弧面及300 的圆锥面。（8）切断数控加工走刀路线卡(1)数控加工走刀路线图零件图号05工序号 03工步号03程序号1000机床型号TND360程序段号N5-N1205加工内容粗车外轮廓共4页第1页编程校对符号含义循环点 编程原点换刀点快速走刀方向进给走刀方向数控加工走刀路线卡（2）数控加工走刀路线图零件图号05工序号03工步号03程序号1000机床型号TND360程序段号N1206-1460加工内容粗车外轮廓共4页第1页编程校对符号含义循环点 编程原点换刀点快速走刀方向进给走刀方向数控加工走刀路线卡（3）数控加工走刀路线图零件图号05工序号03工步号03程序号1000机床型号TND360程序段号N1465-N2610加工内容粗车外轮廓共4页第1页编程校对符号含义循环点 编程原点换刀点快速走刀方向进给走刀方向数控加工走刀路线卡（4）数控加工走刀路线图零件图号05工序号 03工步号03程序号1000机床型号TND360程序段号N2615-N2670加工内容粗车外轮廓共4页第1页编程校对符号含义循环点 编程原点换刀点快速走刀方向进给走刀方向4.4.3 选择机床设备根据被加工零件的外形和材料等条件，选定TND360数控车床；根据加工时所需功能，选定其数控系统为BKC2-001.4.3.4 确定刀具并对刀1.粗、精车刀具（1） T01：5mm钻钻削中心孔。（2） T02: 粗车及平端面选用硬质合金900外圆车刀。因工件SR50的圆球要求过象限切削，为防止刀具与工件轮廓发生干涉，车刀副偏角不能取太小， 在此取为350，断屑性能比较好；（3） T03:为减少刀具数量和换刀次数，精车和车螺纹选用硬质合金600外螺纹车刀，刀尖角取为59030，刀尖圆弧半径取为0.150.2mm.2. 对刀（1）将粗车用900外圆车刀安装在绝对刀号自动转位刀架的1号刀位上，并定为1号刀。（2）将精车外形（含外螺纹）用600外螺纹车刀安装在绝对刀号自动转位刀架的2号刀位上。（3）在对刀过程中，同时测定出2号刀相对于1号刀的刀位偏差。（4）本实例假定经熟练对刀后，其X、Z两坐标方向的刀位偏差值极小，故取为零。4.4.4 选择切削用量切削用量的选择要根据切削用量的选择原则，结合数控机床和被加工工件的特点进行选择，并经过实际加工进行调整，在此切削用量的选择如下：(1)背吃刀量的选择： 轮廓粗车循环时选ap =3mm;精车时，选择背吃刀量ap =0.25mm.螺纹粗车循环时选ap =0.4mm, 精车时选ap =0.1mm.(2) 主轴转速的选择： 车直线和圆弧轮廓时，查表选粗车切削速度Vc=90mm/min精车切削速度Vc=120mm/min,然后利用式子计算主轴转速n(粗车工件直径D=60mm,精车工件取平均值)：粗车 500r/min、精车 1200r/min. 车螺纹时由式子计算主轴转速 n=320r/min.(3)进给速度的选择: 粗车时，为提高切削效率，可选择较高的进给量，在此选f=0.4mm/r;精车时，为提高工件表面质量，兼顾到圆弧插补运行，进给量应选择的小一些，在此取f=0.15mmm/r;在根据式计算粗车、精车进给速度分别为200mm/min和180mm/min.车削螺纹时的进给量应等于螺纹导程，即f=1.5mm/r，短距离控行程的f=0.6mm/r.4.4.5 确定对刀点及换刀点位置1.确定对刀点的位置确定对刀点距离车床主轴轴线30mm,距离坯件右端端面5mm;其对刀点在正X和正Z方向处于消除机械间隙状态。2.换刀点的位置 为使其各车刀在换刀过程中不致碰撞到尾座上的顶尖，故确定换刀点距离车床主轴轴线60mm，即在正X方向距离对刀点30mm,距离坯件右端面5mm,即在方向与对刀点一致。5 数控编程及仿真5.1 选择数控加工软件Pro/ENGINEER Wildfire 是中国市场上占有率最高的大型三维CAD/CAM/CAE软件，广泛应用于机械、汽车、航空、电子、工业设计等行业，具有相当多的功能模块，利用它可以实现零件设计、产品装配、数控加工、钣金设计、铸造件设计、有限元分析和数据库管理等。在本论文的数控加工中选用Pro/ENGINEER为数控加工软件。5.2 NC程序N5 G71N10 ( / ZHOU)N15 G0 G17 G99N20 G90 G94N25 S300 M03N30 G0 Z279.084N35 X38.28 Y0.N40 G1 X31.98 F100.N45 Z30.N50 X35.28N55 G0 Z279.084N60 G1 X29.96 F100.N65 Z30.N70 X33.26N75 G0 Z279.084N80 G1 X26.96 F100.N85 Z87.377N90 X29.9 Z76.403N95 X29.927 Z76.288N100 X29.946 Z76.171N105 X29.957 Z76.053N110 X29.96 Z75.95N115 X33.26N120 G0 Z279.084N125 G1 X24.627 F100.N130 Z186.927N135 X24.812 Z186.503N140 X24.99 Z186.076N145 X25.16 Z185.646N150 X25.324 Z185.213N155 X25.479 Z184.777N160 X25.627 Z184.339N165 X25.767 Z183.898N170 X25.9 Z183.455N175 X26.025 Z183.01N180 X26.143 Z182.562N185 X26.252 Z182.113N190 X26.354 Z181.661N195 X26.448 Z181.208N200 X26.534 Z180.754N205 X26.612 Z180.298N210 X26.683 Z179.841N215 X26.745 Z179.382N220 X26.8 Z178.923N225 X26.846 Z178.463N230 X26.885 Z178.002N235 X26.916 Z177.54N240 X26.938 Z177.078N245 X26.953 Z176.616N250 X26.96 Z176.153N255 Z176.N260 X30.26N265 G0 Z279.084N270 G1 X22.293 F100.N275 Z191.096N280 X22.551 Z190.712N285 X22.802 Z190.323N290 X23.046 Z189.93N295 X23.284 Z189.534N300 X23.515 Z189.132N305 X23.738 Z188.728N310 X23.955 Z188.319N315 X24.164 Z187.906N320 X24.366 Z187.49N325 X24.562 Z187.071N330 X24.627 Z186.927N335 X27.927N340 G0 Z279.084N345 G1 X19.96 F100.N350 Z194.576N355 X20.175 Z194.203N360 X20.398 Z193.833N365 X20.627 Z193.468N370 X20.863 Z193.107N375 X21.105 Z192.75N380 X21.354 Z192.398N385 X21.61 Z192.05N390 X21.61 Y0. Z192.05N395 X22.293 Z191.096N400 X25.593N405 G0 Z279.084N410 G1 X16.96 F100.N415 Z231.413N420 X19.775 Z225.783N425 X19.825 Z225.675N430 X19.866 Z225.564N435 X19.901 Z225.451N440 X19.927 Z225.336N445 X19.946 Z225.219N450 X19.957 Z225.101N455 X19.96 Z225.N460 X23.26N465 G0 Z279.084N470 G1 X15.46 F100.N475 Z275.725N480 X16.447 Z274.737N485 X16.528 Z274.651N490 X16.603 Z274.559N495 X16.671 Z274.463N500 X16.733 Z274.362N505 X16.788 Z274.257N510 X16.835 Z274.149N515 X16.875 Z274.037N520 X16.908 Z273.924N525 X16.933 Z273.808N530 X16.95 Z273.691N535 X16.958 Z273.573N540 X16.96 Z273.5N545 X20.26N550 G0 Z240.N555 G1 X16.96 F100.N560 X16.956 Z239.882N565 X16.944 Z239.764N570 X16.924 Z239.647N575 X16.896 Z239.532N580 X16.861 Z239.42N585 X16.818 Z239.309N590 X16.768 Z239.202N595 X16.71 Z239.099N600 X16.646 Z239.N605 X16.575 Z238.905N610 X16.498 Z238.815N615 X16.415 Z238.731N620 X16.326 Z238.652N625 X16.233 Z238.58N630 X16.134 Z238.514N635 X16.032 Z238.455N640 X15.926 Z238.403N645 X15.816 Z238.358N650 X15.704 Z238.321N655 X15.589 Z238.292N660 X15.473 Z238.27N665 X15.356 Z238.256N670 X15.237 Z238.25N675 X15.21N680 X14.96N685 Z235.413N690 X16.96 Z231.413N695 X20.26N700 G0 X23.26N705 Z215.N710 G1 X19.96 F100.N715 X19.956 Z214.882N720 X19.944 Z214.764N725 X19.924 Z214.647N730 X19.896 Z214.532N735 X19.861 Z214.42N740 X19.818 Z214.309N745 X19.768 Z214.202N750 X19.71 Z214.099N755 X19.646 Z214.N760 X19.61 Z213.95N765 X19.418 Z213.687N770 X19.232 Z213.42N775 X19.053 Z213.148N780 X18.881 Z212.871N785 X18.716 Z212.591N790 X18.557 Z212.307N795 X18.406 Z212.018N800 X18.261 Z211.727N805 X18.124 Z211.431N810 X17.995 Z211.133N815 X17.872 Z210.831N820 X17.757 Z210.526N825 X17.65 Z210.219N830 X17.55 Z209.909N835 X17.458 Z209.597N840 X17.373 Z209.283N845 X17.296 Z208.966N850 X17.227 Z208.648N855 X17.166 Z208.328N860 X17.113 Z208.007N865 X17.068 Z207.685N870 X17.03 Z207.361N875 X17.001 Z207.037N880 X16.979 Z206.712N885 X16.966 Z206.387N890 X16.96 Z206.061N895 Z206.N900 X16.964 Z205.569N905 X16.976 Z205.138N910 X16.996 Z204.707N915 X17.024 Z204.276N920 X17.06 Z203.847N925 X17.104 Z203.418N930 X17.156 Z202.99N935 X17.216 Z202.562N940 X17.283 Z202.136N945 X17.359 Z201.712N950 X17.442 Z201.289N955 X17.534 Z200.867N960 X17.633 Z200.448N965 X17.74 Z200.03N970 X17.854 Z199.614N975 X17.977 Z199.2N980 X18.106 Z198.789N985 X18.244 Z198.38N990 X18.389 Z197.974N995 X18.542 Z197.571N1000 X18.702 Z197.17N1005 X18.869 Z196.773N1010 X19.044 Z196.379N1015 X19.226 Z195.988N1020 X19.416 Z195.6N1025 X19.612 Z195.216N1030 X19.816 Z194.836N1035 X19.96 Z194.576N1040 X23.26N1045 G0 X30.26N1050 Z176.N1055 G1 X26.96 F100.N1060 X26.956 Z175.537N1065 X26.944 Z175.075N1070 X26.924 Z174.613N1075 X26.896 Z174.151N1080 X26.86 Z173.69N1085 X26.816 Z173.229N1090 X26.764 Z172.77N1095 X26.704 Z172.311N1100 X26.637 Z171.853N1105 X26.561 Z171.397N1110 X26.477 Z170.942N1115 X26.386 Z170.489N1120 X26.287 Z170.037N1125 X26.18 Z169.587N1130 X26.065 Z169.139N1135 X25.943 Z168.692N1140 X25.812 Z168.249N1145 X25.674 Z167.807N1150 X25.529 Z167.368N1155 X25.376 Z166.931N1160 X25.215 Z166.497N1165 X25.047 Z166.066N1170 X24.872 Z165.638N1175 X24.689 Z165.214N1180 X24.499 Z164.792N1185 X24.301 Z164.374N1190 X24.293 Z164.357N1195 Z97.329N1200 X26.96 Z87.377N1205 X30.26N1210 G0 Z164.357N1215 G1 X24.293 F100.N1220 X24.088 Z163.942N1225 X23.876 Z163.531N1230 X23.657 Z163.124N1235 X23.431 Z162.72N1240 X23.198 Z162.321N1245 X22.958 Z161.925N1250 X22.711 Z161.534N1255 X22.458 Z161.147N1260 X22.197 Z160.765N1265 X21.931 Z160.387N1270 X21.657 Z160.013N1275 X21.627 Z159.972N1280 Z107.281N1285 X24.293 Z97.329N1290 X27.593N1295 G0 Z159.972N1300 G1 X21.627 F100.N1305 X21.61 Z159.95N1310 X21.418 Z159.687N1315 X21.232 Z159.42N1320 X21.053 Z159.148N1325 X20.881 Z158.871N1330 X20.716 Z158.591N1335 X20.557 Z158.307N1340 X20.406 Z158.018N1345 X20.261 Z157.727N1350 X20.124 Z157.431N1355 X19.995 Z157.133N1360 X19.872 Z156.831N1365 X19.757 Z156.526N1370 X19.65 Z156.219N1375 X19.55 Z155.909N1380 X19.458 Z155.597N1385 X19.373 Z155.283N1390 X19.296 Z154.966N1395 X19.227 Z154.648N1400 X19.166 Z154.328N1405 X19.113 Z154.007N1410 X19.068 Z153.685N1415 X19.03 Z153.361N1420 X19.001 Z153.037N1425 X18.979 Z152.712N1430 X18.966 Z152.387N1435 X18.96 Z152.061N1440 Z152.002N1445 Z117.233N1450 X18.96 Y0. Z117.233N1455 X21.627 Z107.281N1460 X35.28N1465 S1000N1470 G0 Z276.061N1475 X14.771N1480 G1 X16.271 Z274.561 F300.N1485 X16.345 Z274.48N1490 X16.414 Z274.395N1495 X16.476 Z274.305N1500 X16.531 Z274.21N1505 X16.579 Z274.112N1510 X16.62 Z274.01N1515 X16.654 Z273.906N1520 X16.68 Z273.8N1525 X16.698 Z273.692N1530 X16.708 Z273.583N1535 X16.71 Z273.5N1540 Z240.N1545 X16.706 Z239.891N1550 X16.694 Z239.782N1555 X16.674 Z239.674N1560 X16.646 Z239.568N1565 X16.611 Z239.464N1570 X16.568 Z239.364N1575 X16.518 Z239.266N1580 X16.461 Z239.173N1585 X16.397 Z239.084N1590 X16.327 Z238.999N1595 X16.251 Z238.92N1600 X16.17 Z238.847N1605 X16.083 Z238.78N1610 X15.992 Z238.72N1615 X15.896 Z238.666N1620 X15.797 Z238.62N1625 X15.695 Z238.581N1630 X15.59 Z238.549N1635 X15.483 Z238.525N1640 X15.375 Z238.509N1645 X15.266 Z238.501N1650 X15.21 Z238.5N1655 X14.71N1660 Z235.354N1665 X19.552 Z225.671N1670 X19.597 Z225.571N1675 X19.635 Z225.468N1680 X19.665 Z225.363N1685 X19.688 Z225.256N1690 X19.703 Z225.147N1695 X19.71 Z225.038N1700 Z225.N1705 Z215.N1710 X19.706 Z214.891N1715 X19.694 Z214.782N1720 X19.674 Z214.674N1725 X19.646 Z214.568N1730 X19.611 Z214.464N1735 X19.568 Z214.364N1740 X19.518 Z214.266N1745 X19.461 Z214.173N1750 X19.41 Z214.1N1755 X19.216 Z213.835N1760 X19.029 Z213.565N1765 X18.848 Z213.29N1770 X18.674 Z213.012N1775 X18.506 Z212.729N1780 X18.346 Z212.442N1785 X18.193 Z212.151N1790 X18.047 Z211.857N1795 X17.908 Z211.559N1800 X17.776 Z211.258N1805 X17.652 Z210.954N1810 X17.535 Z210.647N1815 X17.426 Z210.337N1820 X17.324 Z210.024N1825 X17.23 Z209.709N1830 X17.143 Z209.392N1835 X17.064 Z209.073N1840 X16.994 Z208.752N1845 X16.93 Z208.43N1850 X16.875 Z208.106N1855 X16.828 Z207.781N1860 X16.789 Z207.454N1865 X16.757 Z207.127N1870 X16.734 Z206.8N1875 X16.718 Z206.471N1880 X16.711 Z206.143N1885 X16.71 Z206.N1890 X16.714 Z205.566N1895 X16.726 Z205.133N1900 X16.746 Z204.7N1905 X16.774 Z204.267N1910 X16.81 Z203.835N1915 X16.854 Z203.404N1920 X16.906 Z202.973N1925 X16.966 Z202.544N1930 X17.033 Z202.116N1935 X17.109 Z201.689N1940 X17.192 Z201.263N1945 X17.284 Z200.839N1950 X17.383 Z200.417N1955 X17.49 Z199.997N1960 X17.604 Z199.579N1965 X17.727 Z199.163N1970 X17.857 Z198.749N1975 X17.994 Z198.338N1980 X18.139 Z197.929N1985 X18.292 Z197.524N1990 X18.452 Z197.121N1995 X18.62 Z196.721N2000 X18.794 Z196.324N2005 X18.977 Z195.931N2010 X19.166 Z195.541N2015 X19.363 Z195.154N2020 X19.566 Z194.771N2025 X19.777 Z194.392N2030 X19.995 Z194.017N2035 X20.219 Z193.646N2040 X20.45 Z193.28N2045 X20.688 Z192.917N2050 X20.933 Z192.559N2055 X21.184 Z192.206N2060 X21.41 Z191.9N2065 X21.683 Z191.529N2070 X21.95 Z191.154N2075 X22.21 Z190.774N2080 X22.463 Z190.389N2085 X22.71 Z190.001N2090 X22.949 Z189.608N2095 X23.182 Z189.21N2100 X23.409 Z188.809N2105 X23.628 Z188.404N2110 X23.84 Z187.996N2115 X24.044 Z187.583N2120 X24.242 Z187.167N2125 X24.432 Z186.748N2130 X24.616 Z186.326N2135 X24.791 Z185.9N2140 X24.96 Z185.472N2145 X25.12 Z185.04N2150 X25.274 Z184.606N2155 X25.419 Z184.169N2160 X25.558 Z183.73N2165 X25.688 Z183.288N2170 X25.811 Z182.845N2175 X25.926 Z182.399N2180 X26.033 Z181.951N2185 X26.133 Z181.502N2190 X26.224 Z181.05N2195 X26.308 Z180.598N2200 X26.384 Z180.143N2205 X26.452 Z179.688N2210 X26.512 Z179.232N2215 X26.564 Z178.774N2220 X26.609 Z178.316N2225 X26.645 Z177.857N2230 X26.673 Z177.397N2235 X26.693 Z176.937N2240 X26.706 Z176.477N2245 X26.71 Z176.017N2250 X26.70
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号