毕业设计（论文）-数车竞赛件的编程与加工工艺分析

数车竞赛件的编程与加工工艺分析1【摘要】随着现代制造业的发展，数控技术已经广泛的应用于工业控制的各个领域，尤其在机械制造业中应用十分的广泛。而中国作为一个制造业的大国，掌握数控加工工艺和好的编程技术也是相当重要的。数控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。鉴于企业数字化的趋势，我倍感觉数控技术的前景是一片光明的。本课题以数控车床为案例，通过对技能工件进行加工工艺分析，从毛坯的选择，到最后加工完成，简单的向大家介绍数控技术。首先是先对图纸进行分析，对加工尺寸及精度有个了解。然后是工艺分析，为更好的加工零件而采用合适的加工步骤。然后根据工艺要求进行刀具及刀具参数的选择和数控编程。最后使用数控机床加工出对应的零件。2目录引言1一、零件加工前的准备2（一）、图样分析2（二）、毛坯选择2（三）、工艺分析3（四）、工艺卡片31、加工刀具卡32、加工工艺卡4（五）、程序的编写4（六）、加工所用的量具8二、零件加工的过程10（一）、输入程序10（二）、装夹10（三）、设置工件坐标系及对刀10（四）、加工10三、数控模拟仿真软件的应用11（一）、模拟仿真软件界面11（二）、毛坯的设置11（三）、刀具的设置12（四）、毛坯装夹12（五）、回参考点13（六）、关舱门13四、零件加工的预期问题和解决方法14总结15参考文献16谢辞171引言现在制造业在中国越来越发达，其中数控技术的发展也带动了制造业的发展，国家为了推动制造业的发展，需要培养很多机械方面的人才，所以学校方面对此也很重视。数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量、发挥数控机床效能的前提条件。随着科学技术的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。对机床的要求越来越高。数控的优点是能够实现较高的加工精度，而且批量加工时不考虑刀具影响的话，尺寸一致性好，工人的劳动强度低，对工人的技术要求不高。本文通过这个简单而又典型的案例，使理论知识与实际生产相结合，让我们的学习能力和实践能力得到很大的提高，在以后的工作中顺利实现自己技能的提升同时，我也希望大家读了我的论文对数控技术有一定的了解，希望对学数控专业的同学也有点启迪也帮助2一、零件加工前的准备（一）、图样分析如图11所示要加工一个工件，首先必须先了解。想要了解，那读图能力必须具备的。图3图11零件图如图11所示，该零件主要是由外圆、切槽、斜面、外螺纹、内孔等轮廓组成。尺寸分析M3026G外螺纹，大径为30MM，导程为2MM，6G则表示公差等级42的槽，槽宽为4MM，槽深为2MM34的外圆上偏差为0，下偏差为0,039MM，表面粗糙度为RA3246的外圆上偏差为0，下偏差为0025MM，表面粗糙度为RA1636的外圆上偏差为0，下偏差为0039MM，表面粗糙度为RA3224的内孔上偏差为0033MM，下偏差为0，表面粗糙度为RA1620的内孔精度要求不高，除粗糙度有要求的，其他地方便面粗糙度为RA64。零件长度为7601MM。（二）、毛坯选择毛坯选择48120MM的铝材管料，孔径大小为18MM。由于工件的最大直径是46MM，孔的最小直径是20MM。所以毛坯的直径略大于工件的最大直径，孔径应略小于工件的最小直径。（三）、工艺分析本技能工件还是比较典型的，看似比较简单的，但是没有加工经验的人想得到一个合格的零件还是有难度的。因为工件的螺纹加工首先就是一个难点，螺纹加工需要用专用量具螺纹环规来进行检查。还有工件的尺寸精度及表面粗糙度要求比较高。为解决尺寸精度和表面加工质量的难点，我们采用粗精加工分开原则编制加工工艺，根据上述分析，制定一下加工步骤1、夹住毛坯，因为工件长度是76MM，所以毛坯的伸出长度85MM。一般毛坯伸长量比工件长度长5MM10MM的范围。太小的话切断时，切断刀还有宽度的。（切断刀的宽度一般34MM）太长的话，加工时易出现让刀现象，工件钢性减弱，工件加工精度会受影响，出现右端直径偏大，左端直径已经达标。2、粗精车外形轮廓，保证外形的尺寸和表面粗糙度。精加工余量留05MM，最后一道加工的余量少，则加工精度高。留太少的话粗加工可能就会出现过切，尺寸不易掌控。螺纹处的直径理论值是30MM，但是我们加工是可以略少0102MM。因为在螺纹加工时，牙型受到挤压，螺纹大径会偏大，这样不易螺纹环规的检测。43、切槽刀切出42的槽。切槽时首先测量切槽刀的宽度，因为如果不考虑切槽刀磨损的话，加工精度不容易保证。4、车螺纹，保证螺纹环规通规进，止规不进。螺纹的小径的计算方式是大径D13P（P表示螺距）。加工螺纹时要留引入和引出量，避免螺纹错牙。5、保证长度切断。切槽时首先测量切槽刀的宽度。切断之后可以量一下总长，如果长了可以掉头装夹后手动光一刀。保证总长度。6、掉头装夹，由于外圆的表面粗糙度要求比较高，所以用铜皮包裹，保护已加工面的表面。加工内孔，保证精度要求。（四）、工艺卡片1、加工刀具卡表12加工刀具卡刀具号刀具规格数量加工内容主轴转速（R/MIN）进给速度（MM/R）备注T0193外圆偏刀1粗车外圆精车外圆60080001005T02刀宽3MM切槽刀1切槽、切断200005T03螺纹刀1车螺纹1002T04镗刀1镗内孔600800010052、加工工艺卡如表13所示表13工件加工工艺卡工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速（R/MIN）进给速度（MM/R）备注1粗车外形轮廓、倒角、倒圆角，留加工余量05MM193外圆偏刀600012精车外形轮廓至图纸要求193外圆偏刀800005螺纹处外圆加工至298MM3加工4X2的槽2刀宽3MM的切槽刀2000054加工M3026G3螺纹刀10025的外螺纹至通规进止规不进5切槽刀切断，保证总长为76MM2刀宽3MM的切槽刀2000056掉头装夹，粗加工24和20的内孔，留加工余量为05MM4镗内孔600017精加工内孔至图纸要求4镗内孔800005（五）、程序的编写0001N10T0101外圆刀车外形轮廓N20M3S600N30G0X50Z2N40G73U9R9N50G73P60Q160U05F01N60G0X258N70G1Z0N80G1X298Z2N90Z26N100X34N110Z36N120X466N130Z46N140X36Z56N150Z73N160G02X30Z76R3N170GOX100Z100N180M00N190T0101（精车外圆）N200M3S800N210G0X50Z2N220G71P60Q160F005N230G0X100Z100N240M00N250T0202（切槽刀切槽）N260M3S200F005M08N270GOX32Z2N280G0Z25N290G1X26N300GOX34N310G1Z26N320G1X26N330G0X34N340GOX100Z1007N350M09N360M00N370T0303（外螺纹刀车螺纹）N380M3S100N390G0X32Z2N400G92X29Z23F2N410X284N420X28N430X277N440X275N450274N460G0X100Z100N460M00N470T0202（切槽刀切断）N480M3S200F005M08N490G0X48Z2N500Z79N510G1X0N520G0X48N530G0X100Z100N540M09N550M008N560T0404（镗孔刀镗内孔）N570M3S600N580G0X16Z2N590G71U1R1N600G71P610Q650U05F01（加工余量05MM应为负值）N610G0X24N620G1Z0N630G1Z22N640X20N650Z76N660G0Z2N670G0X100Z100N680M00N690T0404（精镗内孔）N700M3S800N710G0X16Z2N720G70P610Q650F005N730G0Z2N740G0X100Z100N750M029（六）、加工所用的量具如图12所示是一种测量长度、内外径、深度的量具。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。主尺一般以毫米为单位，而游标上则有10、20或50个分格，根据分格的不同，游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等。游标卡尺的主尺和游标上有两副活动量爪，分别是内测量爪和外测量爪，内测量爪通常用来测量内径，外测量爪通常用来测量长度和外径。图12游标卡尺螺纹环规（通规和止规）如图13所示螺纹环规使用时应注意被测螺纹公差等级及偏差代号与环规标识的公差等级、偏差代号相同,错用后将产生批量不合格品。检验测量过程首先要清理干净被测螺纹油污及杂质，然后在环规与被测螺纹对正后，用大母指与食指转动环规，使其在自由状态下旋合通过螺纹全部长度判定合格，否则以不通判定。图13螺纹环规10塞规（通规和止规）如图14所示圆孔塞规做成圆柱形状，两端分别为通端和止端，,用来检查孔的直径。它的最小极限尺寸一端叫做通端，最大极限尺寸一端叫做止端，常用的塞规形式如图所示，塞规的两头各有一个圆柱体，长圆柱体一端为通端，短圆柱体一端为止端。检查工件时，合格的工件应当能通过通端而不能通过止端。图14塞规二、零件加工的过程（一）、输入程序手动输入程序，或者用存储器导入程序。（二）、装夹检查毛坯，三爪卡盘装夹，装夹工件伸出长度85MM。（三）、设置工件坐标系及对刀开机，回参考点。装夹刀具，由于机床四工位刀架座，装入外圆刀、切槽刀和螺纹刀依次装入1、2、3号刀位。以外圆定位，外圆刀手动车端面和外圆，工件坐标系设在工件的右端面轴线上。将1、2、3号刀依次对刀，并将有关数值输入到刀具参数中。（四）、加工按程序走刀，粗加工外轮廓。粗加工结束后用游标卡尺测量外圆直径，看看是否达到预计的大小。若偏大或者偏小，可以设置偏置。设置好了继续走刀，精加工。精加工之后再次用游标卡尺进行测量，如果还是偏大，可以继续进行差补，直到达到尺寸精度要求。加工完外形开始切槽，由于刀宽为3MM，所以4MM的槽需要切2刀。切完槽进行测量，如有偏差，可以设置偏置，直到达到尺寸精度要求。切完槽开始加工11螺纹。螺纹的加工需要用螺纹环规进行检查，直到螺纹环规通规可以旋进，止规旋不进为止。螺纹做好了就可以切断，因为需要掉头加工。切断时保证总长度。掉头装夹时用铜皮包裹，防止出现划痕。掉头装夹好之后，如果切断时长度长，可以手动再切一刀，达到精度要求。镗刀装时应略微伸长一些，以防撞刀。镗刀对刀完成后进行走刀，粗加工。加工好了用游标卡尺进行测量。如有偏差，可以设置偏置。然后进行精加工。加工完用塞规或者游标卡尺进行检测。如有偏差，可以设置偏置，再次精加工。直到达到尺寸精度要求。卸下工件，清理机床，加工结束。三、数控模拟仿真软件的应用（一）、模拟仿真软件界面如图21图21软件界面（二）、毛坯的设置如图2212图22毛坯设置（三）、刀具的设置如图23和图24所示图23选择刀具图24设置刀具参数（四）、毛坯装夹如图25示13图25装夹工件（五）、回参考点如图26所示图26回零（六）、关舱门加工如图27所示14图27加工20四、零件加工的预期问题和解决方法该零件的加工过程要注意很多问题1、螺纹的的外圆可以略小0102MM，因为在螺纹加工时牙型受到挤压，大径会略微变大。在编程时已体现。2、在加工螺纹时，采用直进法加工螺纹，精度较高。直进法加工螺纹，螺纹进给量呈递减趋势，因为进的越深，螺纹刀参加切削的面越大。由于螺纹刀三面都参与切削，加工排屑困难，切削力和切削热增加，很容易出现扎刀和爆刀的现象，那么工件很容易报废。3、螺纹精加工时，可以通过添加补偿来实现精加工，也可以通过更改程序来实现精加工。4、螺纹加工时要留引入和引出量，避免螺纹错牙，螺纹加工深度为1213P。5、装夹刀具时，车刀刀尖必须与主轴轴线线等高。内孔镗刀可略高于主轴轴线。镗刀的伸出量的考虑因素有需要加工的孔的深度和镗刀的钢性。因为镗刀伸出量太大的话则钢性变弱，容易出现让刀现象，也有可能出现刀直接被挤歪了，这样又要重新对刀。一般伸出量略大于加工深度就好。20总结经过一个多月的实习，终于完成了毕业设计。在这个过程中，我学到很多东西，不仅对零件的加工工艺有了进一步的了解，而且能把自己的所学运用到实际的工作中去，可以说学以致用。这次自己完完整整的把一个零件做出来，而且尺寸还要达到图纸要求，我感到