数控编程专项设计

数控编程专项设计Hefei项目设计PROJECT题目：数控编程专项设计系别：机械工程系专业：机械设计制造及自动化学制：四年姓名：胡飞学号：1306012005导师：姜海2015年12

目录1 设计题目及要求 12 加工工艺方案设计 12.1 加工方式选择 12.2 加工工序设计 12.3 走刀路线设计 23 刀具的选择 34 切削用量的选择 45 数控切削程序的编写 46 设计总结 67 参考文献 7PAGE18设计题目及要求设计要求：图示是模具芯轴的零件简图。零件的径向尺寸公寸公差为±0.01mm，角度公差为±0.1°，材料为45#钢。毛坯尺寸为φ66mmx100mm。生产纲领：批量30件。加工工艺方案设计加工方式选择1.零件成型组成表面；零件由圆柱面、逆圆弧、直线、内孔和锥面几部分组成。是数控加工可选的内容。2.零件尺寸标注完整、轮廓表达清晰、零件结构合理；3.尺寸精度保证；图形上尺寸均为IT8级，用数控车床自身精度均可保证，编程时尺寸去基本尺寸即可。4.材料的选取；选用45#钢（热轧），无热处理及硬度要求，材料且学加工工艺性良好。5.各成型表面连接复杂程度中等，加工连续连续时间不长，不需用可转为刀片，用一般硬质合金刀即可。加工工序设计1.装夹方法（采用两次装夹）；（一）先加工左端，装夹右端，零件为圆柱型零件，选用三爪自定心卡盘夹持，并留有足够的的夹持长度（20毫米），如下图所示；一次装夹示意图（二）加工右端，装夹左端，零件为圆柱型零件，选用三爪自定心卡盘夹持，左端留有足够的长度，右端采用轴套，保证足够的刚度，如下图所示二次装夹示意图2.定位基准；端面基准设为左基准，回转基准设为轴线；设计基准、定位基准与工艺基准三者重合，以防止基准不重合，影响加工精度；在相应加工之前基准端面要先行加工。综上所述；在普车上先平端面，加工外圆去除表面的余量达到要求，完成坯料；然后把工件放在数控车床上采用三爪自定心卡盘分两次装夹，并留有足够的夹持长度和保证零件的刚度，依次完成加工的要求。走刀路线设计1．零件的加工顺序；（一）先加工左端，装夹右端，车平面，然后遵循由粗到精，从右向左（先近后远的加工原则），先孔后面的原则，加工时从右到左粗车各表面，粗车时留有精加工余量0.5mm，在加工螺纹孔时先采用φ8mm的钻，钻个中心孔，保证孔的垂直度，在葱孔，最后绞孔和攻丝。（二）在加工右端，装夹左端，平断面，依次加工圆弧，直线段，锥面。先粗车加工，在精加工，粗车时留精加工余量0.5mm。2.进给路线；（一）选CJK6140车床具有粗车循环和深孔螺纹的自动加工功能，加工时一句程序去自动完成。循环加工时，依零件外轮廓的引入段及延伸尺寸要足够。（二）对精加工，依零件外轮廓走刀一次完成精加工的切除。（三）深孔加工走刀次数的确定。3.走刀路线图；（一）图a为加工左端外轮廓走刀路线图（二）图b为加工左端精车走刀路线图（三）图c为深孔图的加工（四）图d为深孔加工螺纹图（五）图e为加工右端外轮廓的走刀路线图（六）图f为加工右端精车路线图（图a）加工左端外轮廓走刀路线图（图b）加工左端精车走刀路线图（图c）深孔图的加工（图d）深孔加工螺纹图（图e）加工右端外轮廓的走刀路线图（图f）为加工右端精车路线图\\刀具的选择1.刀具材料为硬质合金：粗车时循环车削轮廓——取一般硬质合金93度右偏刀，从右到左依次车轮廓，为防涉取Kr=35度取刀杆直径D=20mmX20mm。精车轮廓时——取硬质合金93度，右偏刀，取Kr=35度取刀杆直径D=20mmX20mm。为保证刀尖圆角半径Rε小于结构上最小圆弧半径，取Rε=0.15--0.2mm。打中心孔——取硬质合金的中心钻直径为φ8mm的中心钻，长度为40mm。攻丝——麻花钻直径为φ12mm的麻花钻，长度为40mm。切割切削刃宽为4mm，取刀柄D=25mmX25mm。2.将以上所选定的刀具参数填入刀具卡。见下表：数控加工刀具卡产品的名称及代号零件图零件名称零件轴图号A4序号刀具号刀具规格及名称数量加工表面备注1T0193度硬合外圆右偏刀1粗车外表面及平端面2T0293度硬合外圆右偏刀1精车外表面3T03φ8mm的中心钻1钻中心孔4T04φ13mm的麻花钻1攻丝5T05切割1切断编制审核批准页数切削用量的选择1.背吃刀量的选择ap：（参考文献1：p221表5-7中间值）得ap=（2+6）/2=4mm由图纸得，φmax=46mm，φmin=30mm（46-30）/2=8mm由表面粗糙度Ra1.6-6.3，得留取精加工余量ap精=0.25所以ap粗总=8-0.25=7.75mm7.75/4=2次主轴转速：（参考文献1p221表5-7，并参阅机床手册中“主轴转速”）该零件的加工面由圆柱、圆弧、螺纹等表面组成。因为工件材料为45#中碳钢，尺寸较小。为保证表面精度要求选取切削速度范围为：Vc=90—110m/min。、外轮廓加工:粗加工：取Vc=（90+110）/2=100m/min考虑刀具耐用度，降20%，取Vc粗=80m/minn粗=80x1000/Πx50=560r/min精加工：Vc取中间值Vc=100m/min为保证表面粗糙度Ra，升20%。取：Vc精=120m/minn精=120x1000/Πxd均=1200x1000/3.14x40=1000r/min考虑刀具走刀，取n精=800r/min、深孔螺纹加工：（由参考文献1：p221螺纹加工主轴转速公式n=1200/p-kn=1200/3-80=320r/minf=3mm/rVf=nxf=320mm/min（3）、端面：n粗=n粗外，n精=n精外（4）、外圆段加工时：ap=4mm端面用左偏刀倒吃刀ap=1mm，f=0.25mm/r根据上面的计算结果，填入下表：Ap（mm）N（r/min）Vc(m/mm)F(mm/r)Vf(mm/min)车削粗车356080精车0.75800120螺纹粗加工孔1.2320960精加工孔螺纹0．2320960切削0.055600.15切端面0.15600.15综合前面分析的各项内容并填入数控加工工艺卡片单位名称数控0801产品名称或代号零件名称零件图好零件轴零件轴A4工序号程序编号夹具名称使用设备车间001O1111三爪字定心卡盘CJK6140数控车床数控加工中心工号工布内容刀具号刀具规格主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）被吃刀量（mm）备注1车端面T0120x305603手动2车外圆T0120x305603自动3粗车外轮廓T0120x305603自动4精车外轮廓T0220x305603自动5钻中心孔T03φ8x403200.75自动6攻丝T04φ12x403200.75自动二次加工；掉头加工右端单位名称数控0801产品名称或代号零件名称零件图好零件轴零件轴A4工序号程序编号夹具名称使用设备车间001O2222三爪字定心卡盘CJK6140数控车床数控加工中心工号工步内容刀具号刀具规格主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）被吃刀量（mm）备注1车端面T0120x305603手动2车外圆T0120x305603自动3粗车外轮廓T0125X255600.05自动4.精车外轮廓T0220x203209601.2自动数控切削程序的编写1.编程原点处理；将编程原点选在图形的最右端中心点处，避免基准不重合时带来的误差，而且不需进行尺寸链的换算。2.编程时尺寸处理；由于精度要求不高，编程时直接用基本尺寸处理3.深孔螺纹加工时处理；由于孔是螺纹孔，需要先用中心钻个中心孔，然后早用机床尾架，用手加工螺纹。程序如下：O1001；N10G54N20T0101;N30M03S600;N40G00X64Z2;N50G01Z-66.24F0.2;N60G00X66Z0;N70G01X0F0.05;N80G00X200Z100;N90M05;N100T0202;N110M03S600;N120G00X0Z1;N130G74R1;N140G74Z32Q10F0.05;N150G00X200Z100;N160M05;N170T0101;N180G00X66Z2;N190G71U2R0.5;N200P210Q300U2W2F0.15;N210G00X20;N220G01Z-62.02F0.15;N230X20Z-66.24;N240G70P210Q230;N250G00X100Z200;N260M05;N270M30;掉头装夹左端，加工右端02222;N10G54GN20T0101;N30M03S600;N40G00X64Z2;N50G01Z-32F0.2;N60G00X66Z0;N70G01X0F0.05;N80G00X66Z2;N90G73U3W3R4;N100G73P110QU0.5W0.5F0.2;N110G00X0;N120G03X26Z29.26R19.4F0.15;N130G01Z13.26FN140X61Z-17;N150X61Z-29.26;N160P110Q150;N170M05;N180M30;设计总结在设计过程中,在螺纹车削编程中要注意,数控车床主轴上必须安装有脉冲编码器测定主轴实际转速,从而实现主轴转一转刀具进给一个螺纹导程的同步运动,从螺纹粗车到精车,主轴的转速必须保持不变.该特殊轴零件结构，有螺纹、倒角、圆弧、槽等。该编程中螺纹车削采用螺纹加工循环指令G76,同时粗车时还运用多重复合循环指令G71，用这些指令编程可以不用写那么多步程序，较为方便省时。经过此次试验，我进一步了解了数控加工制造的特点，进一步熟悉了设计流程，对数控编程又有了进一步的了解。感谢老师对这次作业的布置，使得我们加深了对数控技术各方面的特性的了解，为我们今后的就业之路奠定了基石。参考文献[1]邵刚主编。数控车操作技术；安徽科学技术出版社。2008[2]孙明江主编。数控机床编程与仿真操作；西北工业大学出版社，2010[3]李华志主编。数控加工工艺与装备；清华大学出版社，2005[4]徐宏海主编。数控机床刀具及其应用；化学工业出版社2005[5]陈永泰.机械制造技术实践[M].北京:机械工业出版社,2003.[6]艾兴等编著.高速切削加工技术.北京：国防工业出版社，2004[7]陈薇芳，王宏涛.机床数控技术及应用[M]科学出版社，2008[8]赵雪松，任小中，赵晓芬.机械制造技术基础[M]华中科技大学出版社2012基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发锅炉的单片机控制系统基于单片机控制的电磁振动式播种控制系