数控车毕业设计

1、湖南电气职业技术学院毕业设计 毕 业 设 计课 题： 螺纹轴工艺分析及编程 指导教师： 曹丹 学 生： 吴超 专 业： 数控 班 级： 13数控01 学 号： 湖南电气职业技术学院教务处制二一五年七月摘 要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，从而产生数控技术。数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现自动化、数字化、

2、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。 随着中国加入世界贸易组织,全球制造业出现向中国转移的倾向,国内对数控加工的需求也呈现出持续增长的趋势,大批大量的生产加工逐渐普及，如汽交通工具与家用电器的零件，为了解决高产、优质的问题，多采用专用的工艺装备、专用自动化机床或专用的自动生产线和自动车间进行生产。但是应用这些专用设备进行生产，生产准备周期长，产品改型不易，因而使产品的开发周期增长。在机械产品中，但见于小批量产品占到70%80%,这类产品一般都采用通用机床加工，当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而且通用机床的自动

3、化程度不高，基本上由人工操作，难以提高生产效率和保证产品质量。特别是一些曲线、曲面轮廓组成的复杂零件，只能借助靠模和仿形机床，或者借助划线和样板用于手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率受到很大的限制。 由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密见车与新型机械机构等方面的技术成果，具有高柔型、高精度与高度自动化的特点，因此，采用数控加工手段，解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单件、小批量、特别是复杂性面零件的加工。应用数控加工技术使机械制造业的一次技术革命，使机械制造业的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供了高质量、多品种及高可靠性的

4、机械产品。目前应用数控加工技术的领域已从当初的航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造业，并已取得了巨大的经济效益。关键词：数控技术 自动控制 电子计算机 目 录摘要.2第一章零件加工工艺分析.51.1零件图工艺分析.51.1.1零件轮廓形状.51.1.2零件尺寸要求.51.1.3零件粗糙度和同轴度要求.51.1.4毛坯.61.2装夹方案分析与确定.61.2.1夹具的选择.61.2.2加工顺序.61.3零件加工路线.61.3.1右端路线.61.3.2左端路线.71.3.3左端螺纹路线.71.3.4车内锥路线.81.4确定加工参数.81.4.1主轴转速.91.4.2进给速度.9

5、1.4.3背吃刀量.91.5数控加工工序卡.91.6编写加工程序.101.6.1右端加工程序.101.6.2左端加工程序.12第二章 零件加工步骤.141.1输入加工程序.141.2进行对刀.141.3自动加工并进行修调.141.4完成所有步骤后最终形状.14结论.15参考文献.16第一章 零件加工工艺分析1.1零件图工艺分析零件结构工艺性是指在满足使用要求的前提下零件加工的可行性和经济性，即所设计的零件结构应便于加工成型并且成本低，效率高。对零件进行结构工艺性分析时要充分反映数控加工的特色，一定要把重点放在零件和毛坯图纸初步设计与设计定型之间的工艺分析性审查与分析。图1-11.1.1零件轮廓

6、形状由图1-1得知零件有外圆、孔、沟槽、螺纹、圆弧，因此得知所需刀具类型有外圆车刀、外沟槽刀、外三角形螺纹刀、钻头、内孔车刀。1.1.2零件尺寸要求由图1-1得知最大外圆要求450-0.039。 另一外圆要求300-0.039 ，内圆240+0.033长度要求200+0.13,总长要求70±0.11.1.3零件粗糙度和同轴度要求由图1-1得知外圆40、300-0.039要求Ra1.6 ,其余表面为Ra3.2 ，30的圆和45的圆要求同轴度为0.04，该零件需两次装夹，为保证同轴度，车右端时应把45的园一起车至长度521.1.4毛坯毛坯选用45钢。45钢为优质碳素结构钢，硬度不高，易切

7、削加工，模具中常用来做模板，稍子，导柱等,但需进行热处理。45钢广泛的用于机械制造，这种钢机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好。如果需要表面硬度，又希望发挥45号刚的优质性能，常将45号钢表面淬火，这样就能得到需要的表面硬度。 1.2装夹方案分析与确定1.2.1夹具的选择由于毛坯为棒料，采用三爪自定心卡盘夹紧定位，因零件须进行两次装夹才能完成。因左端有螺纹且24的外圆长度又短不易装夹，所以先加工右端，再进行左端加工。1.2.2加工顺序在数控机床上加工的零件图形复杂多样，特别是轮廓有曲线的图形我们须对零件制定加工顺序，制定合格的顺序从而达到，质量优，效率高。车削原则一般是先粗后精。留

8、精车余量逐步提高精度。先近后远，毛坯离对刀点距离远短则是越近。基面先行，基面一般是先加工处来的，因为零件其余尺寸都是以基准面进行测量，如果基准面没车好，就难以保证其余的尺寸。1.3零件加工路线由于每个零件结构形状不同，各表面的技术要求也有所不同，故加工时，其定位方式则各有差异。一般加工外形时，以内定位，加工内形是又以外形定位。因而可根据定位方式的不同来化分工序。此为轴类零件，毛坯为圆棒料，考虑到既要编程简单，又要提高加工精度此零件可用G71加工出圆柱部分。1.3.1右端路线1.3.2左端路线图1.3.3左端螺纹1.3.4车内锥路线1.4确定加工参数数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量

9、，并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度，并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本1.4.1主轴转速(n)根据表查得，硬质合金刀具材料切削中碳钢件时，切削速度取100130m/min，根据公式n=1000u（d）及加工经验，并根据实际情况，本课题粗加工时主轴转速选取600r/min，精加工时主轴转速选取1000r/min，切槽时主轴转速选取200r/min。切削速度参考表零件材料刀具材料 ap/mm0.0380.13

10、2.40.384.72.49.54.7f/（mm。r-1）0.130.050.380.130.750.381.300.76uc/（m.min-1）低碳钢高速钢709045602040硬质合金1652151201659012中碳钢高速钢456030401520硬质合金100130751055575灰铸钢高速钢354625352025硬质合金105135751056075黄铜青铜高速钢8510570854570硬质合金185215150185120150铝合金高速钢7010545703045硬质合金1352159013560901.4.2进给速度(f)粗加工是，为提高生产效率，在保证工件质量的前提

11、下，可选择较高的进给速度，粗车时一般取为0.30.5mm/r，精车时常取0.10.3mm/r，切槽时宜取0.050.1mm/r。1.4.3背吃刀量(ap)在车床主体夹具刀具和零件这一系列刚性允许的条件下，进可能选取较大的背吃刀量，以减少走刀次数提高生产效率。本零件选取背吃刀量粗加工选取2mm，精加工选取0.2。1.5数控加工工艺卡程序编制是零件图纸到编制零件加工程序和制作介质的全部过程，整个程序由人工完成。一台数控机床之所以能自动加工不同形状、不同尺寸、不同技术要求的零件，全在编制人员根据零件图的要求，在制定工艺的基础上，将每一把刀具每一次走刀的运动参数及工艺参数，按运动的顺序与所用机床规定的

12、指令代码及程序格式编制成加工程序，输入到机床的数控装置，机床才能准确无误的加工出正确的零件。工步号工步内容（走刀路线）G功能T刀具切削用量转速/（mm.r-1）进给速度/（mm.r-1）背吃刀量/mm1夹住棒料一头，留出长度约45mm（手动加工），调出程序2粗精车右端面G1T016000.33粗车右端面外轮廓G71T016000.324精车右端外轮廓G70T0110000.10.25手动钻20的通孔6粗车右端内轮廓G71T024000.327精车右端内轮廓G70T027000.10.28调头加工左端，夹住右端40的外圆9粗精车左端面10粗车左端外轮廓G71T016000.3211精车左端外轮廓

13、G70T0110000.10.212切外沟槽G01T033500.05013车螺纹G92T0450021.6编写加工程序程序号编程系统 FANUC oi 序号程序简要说明右端程序N010M3S600主轴正转600r/min N020T0101选择1号刀，并建立工件坐标系N030G00X100Z100快速换刀点N040G00X51Z2快速刀循环起点N050G71U2R2G71 粗加工循环N70到N120N060G71P70Q120U0.4W0.2F0.3N070G0X25快速定位N072G1X30Z-0.5倒角N080G1Z-22加工30的外圆N090G2X36Z-25R3加工R3的倒圆角N10

14、0G1X40N110G1Z-35加工40的外圆N112G1X45Z-37.5加工45度的斜角N114Z-52加工45的外圆N120X51退刀N122G0X100Z100N130M05主轴停止N140M00程序暂停，对粗加工进行测量N150T0101重新调入1号刀N160M03S1000启动主轴，转速1000r/minN162G0G42X51Z2N170G70P70Q120F0.1精加工循环N180G0G40X100Z100退刀到换刀点N190M05主轴停止N200M00程序暂停N210T0202 M3S400调入2号刀N220G00X19Z2快速刀循环起点N230G71U1.2R1G71粗糙循

15、环N240G71P250Q282U-0.4W0.2F0.2粗加工循环从250到280N250G0X27快速定位N260G1Z0N270X24Z-11.39加工17度的内锥面N280Z-20加工24的内孔N282X19N284G0Z100X100N300M05主轴停止N310M00程序暂停，对零件进行测量N320T0202重新调入2号刀N330M3S700主轴正传，转速1000r/minN332G0G41X19Z2N340G70P250Q282F0.1精车循环N350G0G40X100Z100退刀N360M05主轴停止N370M30程序停止左端程序N010M3S600N020T0101建立工件坐

16、标系N030G0X100Z100N040G00X51Z2N050G71U2R2N060G71P70Q132U0.4W0.2F0.3N070G00X19快速定位N072G1X24Z-0.5N080G01Z-5加工24的外圆N090X26C2倒角起点N100X29.8W-2加工C2倒角N110Z-19加工M30螺纹的大径N120X44N130Z-20 X46倒角C0.5N132X51N134G0X100Z100N140M05主轴停止N150M00程序暂停，对粗加工进行测量N160T0202重新调入2号刀N170M3S1000主轴正转1000r/minN172G0G42X51Z2N180G70P70

17、Q132F0.1精加工循环N190G00G40X100Z100退刀N200T0303换成3号切槽刀N210S350M3主轴正转350r/minN220G00X48快速定位N230Z-19快速定位N240G01X24F0.05切槽N250G04X1.0槽底暂停一秒N260G00X48快速退出N270X100Z100退刀N280T0404 M3S500换4号螺纹刀N290G0X34Z2车螺纹循环起点N300G92X29.1Z-16F2 粗精车螺纹N310X28.5N32027.9N330X27.5N340X27.4N350X27.4N360G00X100Z100退刀N370M05主轴停止N380M

18、30主程序结束第二章 零件加工步骤1.1 输入加工程序1.开机先检查机床，一切没问题后在打开总电源，然后再打开数控系统的电源，早显示屏上应出现机床的初始位置，再检查面板上的按钮功能是否正常，若正常，就可以进行下一步操作。2回零，开机正常后，机床首先应该是进行回零操作。3输入加工程序。1.2 进行对刀设定工件坐标，进行式切对刀，并按下主功能的补偿健，进行参数设置的状态，将所用各把刀具的刀偏量x.z输入刀具的参数库里面，完成对刀。1.3自动加工并进行测量修调1选择主功能的自动执行功能2选择执行程序3显示工件坐标4按下启动按钮5在加工过程中遇到紧急情况，应立马按下急停按钮6加工完成，取下工件，清洁机床1.4 完成所有步骤后最终形状结 论毕业设计是大学学习的一个重要组成部分，每一名大学生在毕业之前都必须完成一份毕业设计，它是对我们学习成果的综合性总结和检阅。在老师耐心的指导下，经过半个多月的努力，我顺利的完成了一份毕业设计。 在做毕业设计的过程中我翻阅了大量相关知识，我更加完善了自己的专业知识，把以往没有学会的知识重新学会，把学过的知识再次温习了一遍，进一步的巩固了自己的专业知识。两年多来通过对数控专业的学习，不仅学会了相关的专业知识，也使我更加认识到数控这个新兴的行业在现代工业中的重要地位，大量的高精度零件、配件离不开数控，高精度的模具设计更是离不开数控加工中心，随着经济