数控加工实训报告(轴类零件加工)

1、. . . . 数控实训报告 项目3轴类零件的加工工艺班级： 机制1121 小组： 第二组 组长胡 坤7副组长程丹丹7其 它 成 员石玉豪 吕玮凡 孟 辉 娜娜 涛 志杰目 录封面1一、设计题目与零件图31.1数控车设计题目与零件图31.2数控铣设计题目与零件图4二 、工艺设计42.1数控车零件工艺设计42.1.1工艺分析42.2.2工艺安排5三、零件工艺规程6四、程序设计64.1数控车床零件程序设计7 4.1.1机床的选择7 4.1.2刀具的选择74.1.3数值计算74.1.4切屑参数的选择74.2数控铣床零件程序设计8 4.2.1机床的选择8 4.2.2刀具的选择84.2.3数值计算94.

2、2.4切屑参数的选择9五、数控加工程序清单105.1数控车零件程序清单105.2数控铣零件程序清单13六、数控车铣程序仿真结果196.1数控车程序仿真结果196.2数控铣程序仿真结果20七、总结21八、参考文献22一、设计题目与零件图1.1数控车零件设计题目与零件图 用数控车床完成如下零件图1-1所示的零件。零件材料为45#钢，工件总长为105mm，最大回转直径为38mm的轴类零件，毛坯设定为40×107mm。工件坐标系在工件右端面，车床为后置刀架。制定正确的工艺方案，选择合理的刀具和切削工艺参数，编制数控加工程序。图1-1 此部分由完成1.2数控铣零件设计题目与零件图 用数控铣床完

3、成如零件图1-2所示的零件。零件材料为45#钢。零件毛坯设定为180mm×120mm×40mm,按图样要求设定工件坐标系，制定正确的工艺方案，选择合理的刀具和切削工艺参数，编制数控加工程序。图1-2此部分由完成二、工艺设计2.1数控车零件工艺设计2.1.1工艺分析轴类零件是机械加工中不可缺少的一类零件，在机械装配中起着举足轻重的作用。工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率和零件加工精度都有重要影响。该零件右端由公称直径30mm螺距为1.5mm的外螺纹、两端分别有两个C2mm的倒角，还有一个8mm宽的槽、R73.25和R17m

4、m的圆弧组成，并且槽的表面粗糙度较大，可以一次加工。左端由直径28mm到32mm的锥面和一段直径为32mm的外圆柱面组成。左端孔有C1mm的倒角、两段直径分别为22mm、20mm的圆柱面组成。2.2.2工艺安排零件采用机床本身标准的三爪卡盘，找正并夹紧，需进行两次装夹。第一次装夹夹住的部分为右端毛坯的外表面，加工左端外轮廓和孔，第二次装夹夹住左端外圆柱面为防止划伤表面，在加工右端时，用铁皮或砂纸包住左端直径为32mm外圆柱面找正再进行加工。加工容如下：1、粗车左端外轮廓留0.3mm精车余量，左端面为基准，93º外圆车刀。2、精车左端外轮廓，左端面为基准，93º外圆车刀。3、

5、钻3mm定位中心孔，3mm钻头。4、钻20mm孔至左端面30mm处，20mm钻头。5、车22mm孔至左端面18mm处，倒角，左端面为基准，93º孔车刀。6、粗车右端外轮廓留0.3mm精车余量，右端面为基准，93º外圆车刀。7、精车右端外轮廓，右端面为基准，93º外圆车刀。8、切26mm槽，右端面为基准，3mm宽切槽刀。9、倒角右端C2，93º外圆车刀。10、车右端M30×1.5-6g的螺纹，60º外圆车刀。11、去毛刺，终检。2.2数控铣零件工艺设计2.2.1工艺分析通过对零件图纸的分析研究，判断该零件的结构和技术要求都比较合理，符合

6、工艺要求，视图正确、完整，公差与技术要求齐全。 该零件属平面类与槽相结合的零件，上表面由一个圆弧凸台，两个直径分别为15mm和30mm的孔和三个凹槽与一个外轮廓台阶面组成。零件材料为45#钢，各表面的加工精度和表面粗糙度都可以保证。2.2.2工艺安排零件采用机用虎钳装夹，在安装工件时，要注意工件安装，要放在钳口中间部位。安装虎钳时，要对它的固定钳口找正，工件加工部分要高出钳口，避免刀具与钳口发生干涉。安装工件时注意工件上浮，在零件粗加工时要保证夹紧力足够大，但又不能把工件夹压变形。所有表面需铣削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都可以保证。如零件图1-2将工件坐标系G54建立在工件下表面、零件

7、的对称中心处。针对零件图样设定加工容如下：1、粗铣A基准面（留圆弧凸台）留3mm精铣余量，下端面为基准面，40mm面铣刀。2、精铣A基准面，下端面为基准面，40mm面铣刀。3、铣R50mm半圆外轮廓，下端面为基准面，40mm立铣刀。4、铣4×R8矩形凹槽，下端面为基准面，15mm立铣刀。5、铣28.8 º台阶面，下端面为基准面，20mm立铣刀。6、铣12×17矩形半圆，凹槽下端面为基准面，8mm立铣刀。7、铣R130mm圆弧凸台，下端面为基准面，12mm球铣刀。8、钻30mm、15mm定位中心孔，3mm中心钻。9、钻30mm孔，30mm钻头。10、钻15mm孔，1

8、5mm钻头。11、去毛刺，终检。 此部分由完成三、零件工艺规程 零件工艺规程由机械加工工艺卡片、数控加工走到路线图组成。数控车削、铣削的机械加工工艺卡片与数控加工走刀路线图见附录。此部分由完成四、程序设计4.1、数控车零件程序设计4.1.1机床的选择根据零件的加工尺寸围、机床的精度与工序的安排、功率与工序的要求和生产率与工件生产类型，选择卧式车床CKA6140。4.1.2刀具的选择根据零件的加工要求，轮廓粗精车均采用可转位硬质合金93度偏头外圆车刀T01，中心钻采用直径为3mm中心钻T02，钻孔采用直径为20mm的硬质合金直柄钻头T03，车孔和倒孔角采用可转位硬质合金93度偏头孔车刀T04，切

9、槽采用宽3mm的机夹硬质合金切断刀T05，螺纹采用可转位硬质合金外螺纹车刀T06。4.1.3数值计算1、外螺纹的计算外螺纹大径：D=D-0.1P=30-0.1x1.5=29.85mm。外螺纹小径：D=D-1.3P=30-1.3x1.5=28.05mm。2、圆弧节点坐标的计算 圆弧节点坐标采用Pro/E软件计算： R73.25：终点坐标X34,Z-36.02;起点坐标X30,Z-28。 R15:X：终点坐标X38,Z-53；起点坐标X34,Z-45。4.1.4切削参数的选择 各工序刀具切削参数见表4-1:工步号工步容刀具号刀具规格主轴转速r/min进给速度mm/r备注1粗车左端外轮廓T01019

10、3°外圆车刀6000.2G712精车左端外轮廓T010193°外圆车刀10000.153钻3的中心孔定位T02023mm的钻头5000.154钻20的孔至30mm处T030320mm的钻头5000.155粗车左端孔轮廓T040493°孔车刀6000.26精车左端孔轮廓T040493°孔车刀10000.157粗车右端外轮廓T010193°外圆车刀6000.28精车右端外轮廓T010193°外圆车刀10000.159车右端外螺纹T060660°螺纹车刀3501.5（螺距）4.2、数控铣零件程序设计4.2.1 机床的选择根据零件的

11、加工尺寸围、机床的精度与工序的安排、功率与工序的要求和生产率与工件生产类型，选择立式铣床XK5025。4.2.2 刀具的选择加工工序中采用的刀具为40mm面铣刀、40mm立铣刀、15mm立铣刀、20mm立铣刀、8mm立铣刀、3mm钻头、30mm钻头，15mm钻头、12mm球铣刀。4.2.3数值计算 28.8º台阶面坐标：X90,Z5.47 X67.75,Z-354.2.4 切削参数的选择各工序刀具切削参数见表4-2:工步号工步容刀具号刀具规格主轴转速r/min进给速度mm/min备注1粗铣A基准面（留凸台）T010140mm面铣刀8002002精铣A基准面T010140mm面铣刀10

12、001003铣R50mm半圆外轮廓T020240mm立铣刀1000604铣4×R8矩形凹槽T030315mm立铣刀1000605铣28.8 º台阶面T040420mm立铣刀800606铣12×17矩形半圆凹槽T05058mm立铣刀800607铣R130mm圆弧凸台T060612mm球铣刀1000608钻30mm、15mm定位中心孔T07073mm钻头10001008钻30mm孔T080830mm钻头12001209钻15mm孔T090915mm钻头1000200 此部分由完成五、数控加工程序清单5.1、数控车零件程序清单O0005N10 G54 S600 M3 T

13、0101 (车左端外轮廓)N20 G50 S3000N30 G00 X45 Z0N40 G01 X-1 F1.5N50 G00 X42 Z2N60 G71 U3 R0.5N70 G71 P80 Q120 U0.6 W0 F0.2N80 G00 G42 X28 S1000N90 G01 Z0 F0.1N100 X32 Z-20N110 Z-45N120 G00 X41N130 G70 P80 Q120N140 G00 X50N150 Z50 T0100N160 M05N170 T0202 (加工左端定位孔)N180 M03 S500N190 G00 X0 Z2N200 G01 Z-4 F0.15

14、N210 G00 Z2N220 X50 Z50 T0200N230 M03 S500 T0303 M08 （钻20mm孔至左端面30mm处）N240 G00 X0 Z0N250 G01 W-15 F0.15N260 G00 W5N270 G01 W-15 F0.15N280 G00 W5N290 G01 W-10 F0.15N300 G00 W30N310 M09 M05N320 G00 X50 Z50 N330 T0300N340 T0404 （车22mm孔至左端面18mm处，倒角）N350 S600 M03N360 G00 X0 Z2N370 G71 U3 R0.5N380 G71 P39

15、0 Q430 U-0.6 W0 F0.2N390 G00 Z0N400 G01 X24 F0.2N410 X22 W-1N420 Z-18N430 G00 X0 Z2N440 G70 P390 Q430N450 G00 Z50N460 X50N470:T0404 M05O0010N10 T0101 (加工右端外轮廓)N20 M03 S600N30 G00 X42 Z2N40 G71 U3 R0.5N50 G71 P60 Q110 U0.6 W0 F0.2N60 G42 G00 X30N70 G01 Z-28 F0.2N80 G03 X34 Z-36.02 R73.25 F0.2N85 G01

16、Z-45 F0.2N90 G02 X38 Z-53 R17 F0.2N100 G01 Z-60 F0.2N110 G40 G00 X41 Z2N120 G70 P60 Q110N130 G00 X26 Z0N135 G01 X30 Z-2 F0.2N140 G00 X100 Z100N150 T0100N160 M05N170 T0505 (切26mm槽)N180 M03 S500N190 G00 X40 Z-28N200 G01 X35 F0.1N210 X26 N220 G04 X1.0N230 G00 X32N240 Z-25.5N250 G01 X26 F0.2N260 M04 X1.

17、0N270 G00 X32N280 Z-23N290 G01 X26 F0.1N300 M04 X1.0N310 G00 X30.8N320 Z-18N330 G01 X30 F0.1N340 X26 Z-23 N350 G00 X100N360 Z100N370 T0500N380 M05N390 T0606 (车右端M30×1.5-6g的螺纹)N400 M03 S350N410 G00 X35 Z2N420 G92 X29.85 Z-20 F1.5N430 X29.25N440 X29.05N450 X28.65N460 X28.45N470 X28.05N480 X28.05N

18、490 G00 X100N500 Z100 T0600N510 M05N520 M305.2、数控铣零件程序清单O0015N10 G17 G90 G40 G80 G49 G21N20 G28 Z40N30 T01 (加工A基准面)N40 G54 G00 X-160 Y-50 S800N50 G43 Z45 H01 M03N60 G01 Z33 F200N70 X160 Y-50N80 G00 Y-20N90 G01 X-160 F200N100 G00 Y100N110 G01 X160 F200N120 G00 Y30N130 G01 X-160 F200N140 G00 Y50N150 G

19、01 X-30 F200N160 G00 Y60N170 G01 X-160 F200N180 G00 Z45 M05N190 M0N200 M03 S800 T01N210 G00 X-160 Y-50N220 G43 Z45 H01N230 M98 P10010N240 G00 X-160 Y-20N250 M98 P10010N260 G00 X-160 Y10N270 M98 P10010N280 G00 X-160 Y30N290 M98 P10010N300 G00 X-160 Y50 Z29.5N310 G01 X-30 Y60 F200N320 G00 X-30 Y60N330

20、 G01 X-160 F200F340 G00 X-160 Y-70 M05N350 G28 Z40N360 T0202 M03 S1000 （铣R50mm半圆外轮廓）N370 G00 G43 X50 Z54 H02N380 Y-60N390 G03 X-50 Y-60 R50N400 G01 X50 F60N410 G00 Y-70N420 M98P31020N430 G00 X0 Z40 M5 G40 G49N440 T0200N450 T0303 （铣4×R8矩形凹槽）N460 M3 S1000N470 G00 G43 X0 Y-31 H03N480 G01 Z29.5 F60

21、N490 M98P10030N500 G91 W-3N510 M98P10030N520 W-3N530 M98P10030N540 G90 G00 G40 G49 M05N550 T0300N560 M03 S800 T0404 （铣28.8 º台阶面）N570 G00 G41 G43 X90 Y5.47 H04N580 G01 Z29.5N590 X67.75 Y-35N600 X59.75 Y-43N610 X-59.75N620 X-67.75 Y-35N630 X-90 Y5.47N640 Y-60N650 X90N660 Y5.47N670 G00 Z80 G40 G49

22、 M05N680 T0400N690 T0505 M03 S800 （铣12×17矩形半圆凹槽）N700 G00 X-34 Y70N710 G43 Z29.5 H05N720 M90P10040N730 G91 W-2N740 M98P10040N750 W-2N760 M98O10040N770 G00 Z50 G40 G49 M05N780 T0500N790 T0606 M03 S1000 （铣R130mm圆弧凸台）N800 G00 G43 X40 Y55 H06N810 G18 G41 G01 Z29.5 F60N820 G02 X-10 Z29.5 R130N830 G03

23、 X60 Z29.5 R130N840 G00 Z50N850 X0 Y0 G40 G49 M05N860 T0600N870 T0707 G17 G80 （钻30mm、15mm定位中心孔）N880 G00 X0 Y18N890 M3 S1000N900 G43 Z45 H07 M08N910 G99 G82 Z26.5 R5 F100N920 X2 Y-50N930 G80 G00 Z50N940 M09 M05N950 T0808 (钻30mm孔)N960 G90 G00 X0 Y18N970 M3 S1200N980 G43 Z5 H08N990 G99 G83 Z0 R5 Q3 F12

24、0N1000 G80 G00 Z50N1010 M09 M05N1020 T0909 (钻15mm孔)N1030 G00 X2 Y-50N1040 M3 S1000N1050 G43 Z45 H09N1060 G99 G83 Z0 R5 Q3 F200N1070 G80 G00 Z50N1080 M09 M05N1090 G00 X0 Y0 N1100 M30子程序：P0010N10 G00 Z29.5N20 G01 X160 F200N30 G00 Z45N40 M99P0020N10 G00 G41 X50 Y-60N20 G91 W-3N30 G90 G03 X-50 Y-60 R50N40 G01 X50 F60N50 G00 Y-70N60 M99P0030N10 G01 X67.75 Y-31 F60N20 Y-27N30 G90 G03 X-50 Y-60 R50N40 G01 X50 F60