数控毕业设计

南京工程学院毕业设计书(论文)南京工程学院毕业设计作者：张赛健学号： 07系：机械制造系专业：数控技术和机械加工主题：玻璃杯和葫芦的设计与加工领导：王磊审核者：正月南京毕业设计书摘要随着社会需求与科技快速发展产品竞争越来越激烈，学习数控技术的人越来越多，真正掌握这一技术的人必然很少。 科学水平的不断发展，给社会生产力带来了前所未有的进步，不断产生的新加工制造业越来越应用于生产实践，对社会进步发挥了很大的推动作用。 数控加工是其中最具代表性的技术之一。数控技术和数控机床在当前机械制造业的重要地位和重大利益，显示了国家基础工业现代化的战略作用，成为实现传统机械制造工业改造和自动化、灵活化、综合生产的重要手段和标志。 其发展是信息技术(1T )与制造技术(MT )相结合发展的结果。 现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术都建立在数控技术之上。本文主要介绍了数控加工工艺的概况。 数控加工的切削基础、数控加工技术设计和数控加工技术文件、数控加工的刀具系统、数控加工夹具、数控切削等。 设计内容在表现形式上除了文字的论述外，还附有照片。 强调以写作形式浅显易懂，从浅到深，全面，强调系统和重点。 通过本毕业设计，读者掌握了比较完整的数控机床编程和简单的技术知识，能够适应现代制造业的发展需要。关键词：数控技术、机床、切削、加工技术目录第一章前言4第二章零件图的分析2.1.1、心轴二维图的描绘52.1.2、心轴实体图的生成62.2、部件结构及其过程性分析7第三章空白的选择3.1、选择空白时要考虑的要素83.2、空白种类的选择93.3、心轴坯料的结构形状和外形尺寸的选择9第4章心轴加工时的定位和夹紧方式的选择4.1主轴定位基准的选择94.2、主轴的设计标准104.3、主轴的工艺标准104.4、主轴的定位方法104.5、定位误差的发生、计算11第五章编制机械加工工艺路线5.1、加工方法的确定115.2、机床和工艺设备的选型125.3、切削量的选择14第六章完成心轴的加工6.1、心轴的切削加工156.2、加工程序.156.3、进程卡17第七章总结21谢谢22参考文献22第一章简介数控车床又称CNC车床，计算机数控车床是目前国内使用量最多、霸盖面最宽的数控机床，约占数控机床总数的25%。 数控机床是机械、电、液压、气压、微电子和信息等多项技术一体化的机电产品。 是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化、高柔软化等优点的机床。 数控机床技术水平的高低与金属切削加工机床产量和总拥有量的比例是衡量国家国民经济发展和工业制造总体水平的重要指标之一。 数控车床是数控机床的主要品种之一，在数控机床中占有十分重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视而迅速发展。数控车床、车削中心是高精度、高效率的自动机床。 具有广泛的加工性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧、各种螺纹。 具有直线插补、圆弧插补等各种补偿功能，在复杂零件批量生产中发挥了良好的经济效益。数控车床由数控装置、机床、主轴箱、刀架进给系统、尾台、液压系统、冷却系统、润滑系统、银屑病等部分组成。 数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床。 立式数控车床用于旋转直径大的圆盘零件的车削加工。 卧式数控车床轴向尺寸长，或用于小型盘类车削加工。 卧式数控车床按功能分为经济型数控车床、普通数控车床和车削加工中心。1 )经济型数控车床：采用步进电机和单片机改造普通车床车削进给系统的简易型数控车床。 成本低，自动化程度和功能差，车削加工精度也不高，适用于要求高旋转类零件的车削加工。(2)普通数控车床：根据车削加工要求进行结构专业设计，配备通用数控系统形成的数控车床。 数控系统功能强，自动化程度和加工精度高，适用于一般旋转类零件的车削加工。 这样的NC车床能够同时控制x轴和z轴这两个坐标轴。 车削中心(3)车削加工中心：除普通数控车床外，还增加了c轴和动力头，更高级的机床有刀库，可控制x、z和c三个坐标轴，联动控制轴为(x、z )、(x、c )或(z、c )。 通过追加c轴和铣削头，大幅度强化了该NC车床的加工功能，除了一般车削外，还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件旋转中心的孔和径向孔的挖掘等加工。第二章零件图的分析2.1.1杯造型玻璃杯二维图(技术要求：无倒角C0.5)杯实体图2.1.2葫芦造型葫芦二维图(技术要求：未倒角C1)葫芦实体图2.2零件结构及其工艺性分析：1 .玻璃杯的零件主要由直线、圆弧和曲线组成。 玻璃杯的零件是薄而细长的悬垂零件。 自身结构刚性差，容易产生振动变形； 耐切削能力差，容易引起热变形。 因此，在切削过程中，必须采取适当措施。 如正确选择刀具和切削馀量，合理安排加工工序，减少变形，补偿，保证加工精度。 玻璃零件的加工，可以先进行零件内表面的粗糙度、精加工车的加工，然后进行外形的粗糙度、精加工车的加工。 加工时，相关参数的选择与零件的加工质量直接相关。 主要参数有主轴转速、进给速度、刀具切入时的s进给速度、步长、切削深度等精确度和技术要求分析：通过对上述零件的分析，初步确定了玻璃杯加工方案：机床采用CYNC-400TA车床，系统为FANUC Series oi Mate-TC . 工具选择：外圆车刀，30成形车刀，内孔车刀，切削刃和中心钻头，20mm钻头。 夹具是三爪的定制心卡盘。 加工工序进行部件内表面粗糙度精加工，然后进行外形的粗糙度精加工. 进给路径采用G00快速导线，G01触点切入。 内表面加工结束后，采用轴径方向的退刀，选择避免碰撞的编程手动编程。2 .葫芦零件主要由直线、圆弧组成。 由于加工中使用的NC车床没有曲线插补功能，因此在设计时玻璃杯体的曲线部分连接成圆弧相接，各接点坐标是已知的。 零件各节点的坐标是已知的，易于手动编程。 葫芦零件的加工可以通过外形的粗细、精加工车的加工进行切削加工。 加工时，相关参数的选择与零件的加工质量直接相关。 主要参数有主轴转速、进给速度、刀具切入时的s进给速度、步长、切削深度等精确度和技术要求分析：通过对上述零件的分析，初步确定了葫芦加工方案：工具选择：外圆刀、30 MB、开槽刀。 夹具是三爪的定制心卡盘。 加工工序是外廓粗、精加工车加工。 进给路径采用G00快速导线，G01触点切入。 退刀要注意工件的碰撞。第三章空白的选择3.1选择空白时的注意事项1 )、零件加工工艺性能和心轴加工对材料组织和性能的要求2 )、部件的结构形状和外形尺寸三)、部件生产纲领4 )、现有加工生产条件3.2空白种类的选择面料的种类分为铸件、锻件、焊接件、型材4种。 上述零件形状简单，精度要求高，加工馀量小，而且是单件小批量生产，生产周期短的小型零件。 综合考虑的话，应该选择型材作为加工零件的坯料。3.3心轴坯料的结构形状和外形尺寸的选择为了尽量减少零件的机械加工切除量、劳动量和生产费用，节约能源和金属材料，我们可以选择接近该心轴零件外形尺寸的坯料，从以上的零件图中，玻璃杯可以选择60的圆钢坯料。 因为最后要切断该工件，所以空白稍长，空白的长度尺寸为130mm。 葫芦可以把50的圆钢做成空白，因为该工件也同样被切断，所以空白长度为120 mm。综上所述，玻璃原料为60130mm的棒材。 葫芦布料是一种米为50120mm的棒材第4章心轴加工时的定位和夹紧方式的选择4.1主轴定位基准的选择：粗基准选择原则： (1)为了保证加工表面与非加工表面之间的位置要求，必须选择非加工表面作为定位基准(2)粗标准的选择应合理分配各加工表面的馀量(3)粗标准不得重复使用。 在同一尺寸方向上通常只能使用一次(4)作为粗基准使用的表面应平整、清洁，避免锻造飞翅、铸造浇口、分离面等缺陷，保证定位准确、夹紧可靠对玻璃杯进行加工后选择的坯料来看，该坯料的结构简单，加工可以在车床上用三爪定制芯刀盘夹住外圆进行加工，因此粗基准可以选择坯料的左端外圆面或坯料的右端外圆面，从玻璃杯的零件图来看，左端的加工量较小，但右端的加工量相对较多葫芦也被定位在同样的原则上。精准标准选择原则： (1)标准一致原则(二)标准统一原则；(三)自我标准原则；(四)相互标准原则4.2主轴的设计标准：玻璃杯和葫芦的设计标准是主轴的左端面。4.3主轴的工艺标准：玻璃杯和葫芦的工艺标准是主轴的左端面。4.4主轴的定位方法：三爪卡盘的定位。零件是单纯的轴系零件，加工面是外圆、端面、倒角，零件只在x、z两个方向上要求加工精度。 根据定位的基本原理，零件坯料在机床上用三爪卡盘定位时，必须限制5个自由度，即x、y轴方向的移动和绕x、y轴旋转的4个自由度和z轴方向的移动的1个自由度。1 )限制x轴方向的移动是为了减小在心轴加工时因切削力而使心轴的定位基准面与三爪卡盘的止动基准面重叠引起的基准位移误差2 )、限制x轴方向的旋转是为了在车轴位于车外周面时，通过切削力的作用减小各自的外周面间的同轴度误差3 )限制z轴方向的移动是为了减小车削时主轴左右移动而产生的长度方向的尺寸精度误差4 )限制y轴方向的移动是为了减小主轴在车削时因主轴的上下移动而产生的圆度误差和同轴度误差5 )、限制y轴方向的旋转是为了减小主轴在车削时因主轴绕y轴旋转而产生的同轴度误差零件加工时用安装在数控车床上的机械用三爪卡盘安装卡盘，安装卡盘时，坯料的表面与三爪卡盘的内爪面一致，通过三爪卡盘的定制中心特性进行定位，因此坯料的定位方式是三爪卡盘限制坯料的4自由度，工件的5自由度4.5主轴的定位误差发生：该心轴的定位误差由基准偏移误差和基准偏移误差两部分构成。 基准不一致误差是由心轴定位标准与设计标准不一致引起的。 由于部件设计基准和定位基准都是左端面，所以上述部件的定位误差主要是基准位移误差. 产生误差的原因是，心轴被夹具定位时，受心轴的定位基准面和三爪卡盘的止动基准面的制造公差和间隙的配合的影响，定位基准和止动基准不重合，心轴的位置发生变化，加工尺寸产生误差。第五章编制机械加工工艺路线5.1加工方法的决定杯子的加工方法加工方式工具选择切削量主轴转速进给倍率切断端面外圆刀/6000.4