軸零件的數(shù)控車削加工工藝及編程
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編號:畢 業(yè) 論 文題目:奶嘴軸零件的數(shù)控車削加工工藝及編程系 別 : 專 業(yè) : 班 級 : 姓 名 : 成 績 : 指 導(dǎo) 教 師 : 年 月 日摘要:數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù),數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品,即所謂的數(shù)字化裝備,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不但發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大他對歸計民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、醫(yī)療、輕工等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因為這些行業(yè)所需要裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代展的大趨勢.在我入WTO和對外開放進(jìn)一步深化的新環(huán)境下,發(fā)展我國數(shù)控技術(shù)及裝備是提高我國制造業(yè)信息化水平和國際競爭能力的重要性保證.數(shù)控加工與編程畢業(yè)設(shè)計是數(shù)控專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分,通過畢業(yè)設(shè)計使我們學(xué)會了對相關(guān)學(xué)科中的基本理論基本知識進(jìn)行綜合運用,同時使對本專業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認(rèn)識,從而達(dá)到鞏固、擴大、深化所學(xué)知識的目的培養(yǎng)和提高了綜合分析問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)新能力。 關(guān)鍵詞: 數(shù)控技術(shù) 零件分析 加工工藝目錄(1)引言5(2)零件圖工藝分析5(3)零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式7(4)工歩的劃分8(5)切削用量選擇9(6)程序編制10(7) 零件的加工及檢驗12(8) 結(jié)束語13(9) 致謝14 (10) 參考文獻(xiàn) 14一、引言 數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機械實現(xiàn)自動工作的技術(shù)。它廣泛用于機械制造和自動化領(lǐng)域,較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過程自動化問題。軸是機械傳動中應(yīng)用非常廣泛的一類機械元件,本畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容主要是詳細(xì)敘述利用數(shù)控車床來加工軸類零件。大致包含了軸零件的工藝的分析過程、軸加工中一些問題的解決方法、數(shù)控加工過程、數(shù)控編程與零件自檢過程等。設(shè)計者以嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的認(rèn)真態(tài)度進(jìn)行了此次設(shè)計,但由于知識水平與實際經(jīng)驗有限,時間又較為緊迫。在設(shè)計中難免會出現(xiàn)一些錯誤、缺點和疏漏,誠請各位評審老師給于批評和指正。二、零件圖工藝分析1、零件車削工藝分如圖所示,零件材料處理為:45鋼,調(diào)制處理HRC2636,下面對該零件進(jìn)行數(shù)控車削工藝分析。零件如圖: 加工要求:以小批量生產(chǎn)條件編程;不準(zhǔn)用砂布及銼刀等修飾表面;未注倒角0.545;未注公差尺寸按 GB1804-M。2、零件進(jìn)行工藝分析,這是必不 可少的一步,如圖1我要對該零件進(jìn)行精度分析,選擇加工方法、擬定加工方案、選擇合理的刀具、確定切削用量。該零件由螺紋、圓柱、圓錐、圓弧、槽等表面組成,其中由較嚴(yán)格直徑尺寸精度要求的如280.02mm,mm,軸線長度的精度如50.04mm,27.50.04mm,粗糙度3.2,球面mm??煽刂魄蛎嫘螤罹?、30的錐度等要求。經(jīng)上面的分析,我可以采用一下幾點工藝措施:(1)零件上由精度較高的尺寸數(shù)據(jù)如圓柱280.02mm、mm,軸向長度50.04mm、27.50.04mm,球mm,在加工時為了保證其尺寸精度應(yīng)取其中間值分別取值為28mm、23.005mm長度5mm,27.5mm,球29.015mm即可。注:上述座標(biāo)值是以半徑值給出的。形式如(X,Z)(2)在輪廓曲線上,有四處圓弧依次相連,既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線。為了保證其輪廓曲線的準(zhǔn)確性,我們通過計算到端部R5mm的圓弧與直線的切點坐標(biāo)為(2.922,0),與R17mm的圓弧切點坐標(biāo)為(7.791,-6.136),R17與29mm的切點坐標(biāo)為(11.210,-20.791),29mm與R5mm的切點為(12.271,-37.739),R5mm與23mm的切點坐標(biāo)為(11.5,-40.406)。注:上述座標(biāo)值是以半徑值給出的。形式如(X,Z)。(3)為便于裝夾,為了保證工件的定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定,夾緊方面可靠,支撐面積較大,零件的左端是螺紋,中段最大的直徑的圓柱28mm。右端是依次相連的圓弧,顯然右端都是圓弧相連不可能裝夾,所以應(yīng)留在最后加工,應(yīng)先裝夾毛坯加工出左端螺紋及圓柱28mm。調(diào)頭裝夾28mm的圓柱加工右端圓弧,毛坯選30120mm。三、零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式1、粗基準(zhǔn)選擇原則(1)為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求,應(yīng)選不加工表面作粗基準(zhǔn)。(2)合理分配各加工表面的余量,應(yīng)選擇毛坯外圓作粗基準(zhǔn)。(3)粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。(4)選擇粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整,沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷。以便定位可靠。2、精基準(zhǔn)選擇原則(1)基準(zhǔn)重合原則:選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn);(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,自為基準(zhǔn)原則,互為基準(zhǔn)原則。3、定位基準(zhǔn)綜合上述,粗、精基準(zhǔn)選擇原則,由于是軸類零件,在車床上只需用三抓卡盤裝夾定位,定位基準(zhǔn)應(yīng)選在零件的軸線上,以毛坯35mm的棒料的軸線和右端面作為定位基準(zhǔn)。4、裝夾方式數(shù)控機床與普通機床一樣也要全里選擇定位基準(zhǔn)和夾緊應(yīng)力求設(shè)計、工藝與編程計算的基準(zhǔn)統(tǒng)一,減少裝夾次數(shù),盡可能在一次定位裝夾后,加工出全部待加工表面,避免采用占機人工調(diào)整式加工方案,以充分發(fā)揮數(shù)控機床的效能。裝夾應(yīng)盡可能一次裝夾加工出全部或最多的加工表面。由零件圖可分析,我應(yīng)先裝夾毛坯30mm的棒料的一端,夾緊其40mm的長度加工螺紋。一直加工到零件右端的23mm,然后將棒料卸下。裝夾28mm的圓柱表面,加工另一端的圓弧。這樣兩次裝夾即可完成零件的所有加工表面,四、工歩的劃分因為每一把刀在粗加工的背吃刀量一致,在精加工中背吃刀量相同,不易劃分工歩;這里選用加工不同的表面來劃分工序就比較容易:車削螺紋端的工歩為:90外圓車刀平端面右端面外圓車刀車削1.545的倒角,2125mm端面28mm圓柱28mm30的錐臺面2310mm切槽刀切槽51.5mm外螺紋車刀車削M211.5mm。車削圓弧端的工歩為:90外圓車刀平端面右端面外圓車刀圓弧R5mm圓弧R17mm球29mm圓弧R5mm235mm切槽刀切槽51.5mm1、確定加工順序(1)基面先行先加工基準(zhǔn)面為后面的加工提供經(jīng)基準(zhǔn)面,所以我應(yīng)線平右端面作為基準(zhǔn)面。(2)先主后次由于所加工的表面均為重要表面,所以應(yīng)按照順序從右到左依次加工M211.5mm,28mm,23mm螺紋調(diào)頭后一次加工R5mm,29mm,23mm等。(3)先粗后精 先車削去大部分的金屬余量,再進(jìn)行成形切削保證零件的尺寸要求和質(zhì)量要求。(4)先面后孔由于該零件沒有孔,所以在該處不做考慮。2、進(jìn)給路線在數(shù)控加工中,刀具好刀位點相對于工件運動軌跡稱為加工路線。編程時,加工路線的確定原則主要有以下幾點:(1)加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率高;(2)使數(shù)值計算簡單,以減少編程工作量;(3)應(yīng)使加工路線最短,這樣既可減少程序段,又可減少空行程時間。(4)確定加路線時,還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況,確定一次走刀,還是多次走刀來完成所有加工表面,具體綜合上面進(jìn)給線的特點再根據(jù)具體零件具體分析。第一步: 車削帶有的螺紋的一端,從右到左先粗車外形21mmm、28mm、23mm到槽50.04mm的左端面處后,精車外形路線統(tǒng)粗車一樣,再換刀切削51.5mm的槽,最后再換刀切削螺紋。第二步: 車削帶有圓弧的一端,從右到左先粗車外形R5mm、R17mm、29mm到23mm后2mm后精車外形路線同粗車一樣。最后切削50.04mm的槽。五、切削用量選擇切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速(切削速度)、切削深度或?qū)挾?、進(jìn)給速度(進(jìn)給量)等。對于不同的加工方法,需選擇不同的切削用量,并應(yīng)編入程序單內(nèi)。合理選擇切削用量的原則是:粗加工是,一般以提高生產(chǎn)率為主,但也考慮經(jīng)濟性和加工成本;精加工進(jìn),應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下,兼顧切削效率、經(jīng)濟性加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書、切削用量手冊,并結(jié)合經(jīng)驗而定。1、背吃刀量的選擇零件輪廓粗車循環(huán)時選ap=2mm,精加工時選ap=0.2mm,螺紋粗車時選ap=0.4mm,逐刀減少粗車4次后,精車時選ap=0.1mm。這里粗車ap值、精車ap值都是金屬切削與刀具實用技術(shù)一書。2、主軸轉(zhuǎn)速的選擇粗車直線和圓弧時n=800r/min,精車時n=1500r/min,切槽時n=600r/min,切螺紋時n=300r/min,精車時選n=300r/min。粗車和精車的主軸轉(zhuǎn)速的選取都是根據(jù)平時上課所講的及前人的實踐經(jīng)驗所給定的。3、進(jìn)給速度的選擇粗車直線、圓弧時選F=150mm/min,精車時選F=50mm/min,切槽時選F=8mm/min,粗車螺紋時選F=100mm/min,精車時選F=50mm/min。六、程序編制程序段號程序內(nèi)容程序注釋001%0001程序起始行N01T0101右端面外圓車刀N02M03S800主軸正轉(zhuǎn)N03G00X35Z3循環(huán)起點N04M08開切削液N05G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150粗車輪廓N06G00X18Z3S1000快速定位N07G01Z0F50精車起點N08X21Z-1.5精車倒角N09Z-25精車21的外圓N10X28精車28的端面N11Z-38.16928的外圓表N12X23.05Z-47.530的錐面N13G01W-10E的外圓面N14G00X100退刀快速定位N15Z100退刀快速定位N16T0202換切槽刀N17G00X32Z-25快速定位N18G01X18F10切槽至18N20G04P3暫停修光N21G00X25快速定位N22W1.5快速定位N23G01X21倒角起點N24X18W-1.5倒角1.5N25G04P3暫停修光N26G00X100退刀快速定位N27Z100退刀快速定位N28T0303換外螺紋車刀N29G00X30Z3S300車螺紋循環(huán)起點N30G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5車螺紋N31G00X100Z100退刀快速定位N32M09關(guān)切削液N33M05主軸停轉(zhuǎn)N34M30程序結(jié)束并返回002%0001N01T0101右端面外圓車刀N02M03S800主軸正轉(zhuǎn)N03G00X30Z3循環(huán)起點N04M08開切削液N05G71UI1R2P06Q12E0.2F200粗車輪廓N06G00X5.844Z3S1000快速定位N07G01Z0F80精車起點N08G03X15.582Z-6.136R5精車R5的圓弧N09G02X22.420Z-20791R17精車R17的圓弧N10G03X24.542Z-37.739R14.508精車29的圓弧N11G02X23.05Z-40.406R5精車R5的圓弧N12G01Z-44E的外圓面N13G000X100退刀快速定N14Z100退刀快速定位N15T0202換切槽刀N16G00X35Z-46.5快速定位N17G01X19F10切槽至19N18G04P3暫停修光N19G00X35退刀N20Z-47.5快速定位N21G01X19切槽至19N22G04P3暫停修光N23G00X100退刀N24Z100退刀N25M09關(guān)切削液N26M05主軸停轉(zhuǎn)N27M30程序結(jié)束并返回七、零件的加工及檢驗1、模擬運行數(shù)控加工程序編制好后將其輸入數(shù)控車床,然后對刀,在將機床鎖住進(jìn)行程序校驗,仔細(xì)觀察其模擬加工路線是否有干涉、過切、出錯等現(xiàn)象,若有應(yīng)及時對程序錯誤處進(jìn)行修改,修改后保存,再次調(diào)出修改后的程序進(jìn)行校驗,直到程序萬無一失,沒有任何錯誤的情況下方可進(jìn)行自動加工。注:這個環(huán)節(jié)是必不可少的,否則會發(fā)生打刀等損壞機床其它部件的情況,直接影響機床的加工精度及壽命,更嚴(yán)重的是存在人身安全隱患。2、零件加工裝夾好毛坯,調(diào)出編制好的程序,直接進(jìn)行自動加工直至程序結(jié)束。3、精度自檢將加工好的零件卸下,用游標(biāo)卡尺、千分尺對零件的尺寸精度及粗糙度進(jìn)行檢測。看是否達(dá)到零件的技術(shù)要求即可。八、結(jié)束語在開始做畢業(yè)設(shè)計前,我認(rèn)真閱讀了畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書,對零件圖進(jìn)行仔細(xì)的分析,從而在設(shè)計前有一個清晰的思路,也為我的設(shè)計打下了基礎(chǔ),使我的開題報告能順利的完成。開題報告完成后,接著開始進(jìn)行正文的撰寫,設(shè)計也就正式開始了,首先我們對零件進(jìn)行了工藝分析,如毛坯尺寸大小的確定和材料的確定,選擇合適的加工方案法,擬定加工方案,選擇合適的夾具、刀具與切削用量的確定等。在工藝分析上,讓我們鞏固了在大一大二時學(xué)的機械制造、機械制圖、機械設(shè)計、公差與配合、金屬工藝CAD繪圖等專業(yè)課程,是我更好把各專業(yè)課相結(jié)合起來去完成畢業(yè)設(shè)計。隨著畢業(yè)設(shè)計做完,也將意味我的大學(xué)生活即將結(jié)束,但在這段時間里面我覺得自己是努力并快樂的。在繁忙的的日子里面,曾經(jīng)為解決技術(shù)上的問題,而去翻我所學(xué)專業(yè)的書籍。經(jīng)過這段時間我真正體會了很多,也感到了很多。在兩年的大學(xué)生活里,我覺得大多數(shù)人對本專業(yè)的認(rèn)識還是不夠,在大二期末學(xué)院曾為我們組織了三個星期的實習(xí),為了更深入的理解并掌握大學(xué)的專業(yè)知識,加強專業(yè)技能。我選擇的畢業(yè)設(shè)計課程是:軸類零件加工。通過次此的分析,需要對刀具的切削參數(shù)進(jìn)行計算等方面的問題給予考慮,這些方面的知識都需要我們?nèi)?fù)習(xí)以前的知識,在對以前學(xué)的知識進(jìn)行初步系統(tǒng)回顧之后,大腦形成一初步的印象,各專業(yè)課之間相關(guān)聯(lián)的知識也能很好的理解,在這次畢業(yè)設(shè)計中,給我最大的體會就是熟練的操作技能來源我們平時對專業(yè)知識的掌握程度。九、致謝本篇論文在論文指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下完成,讓我受益匪淺;在此感謝指導(dǎo)老師給我的幫助。通過三年的大學(xué)生活的學(xué)習(xí),使我的知識更上一樓,我的其他能力得到了提升,總之是我人生的一次蛻變,讓我懂得了知識改變命運。在此我深切感謝眉山職業(yè)技術(shù)學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師對我學(xué)習(xí)和生活上無私的幫助及關(guān)心,同時也感謝同學(xué)們給我的幫助,及指導(dǎo)老師對我論文的指導(dǎo)幫助。眉山職業(yè)技術(shù)學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師對工作認(rèn)真負(fù)責(zé),一絲不茍的工作態(tài)度是我以后在工作中學(xué)習(xí)的榜樣。十、 參考文獻(xiàn) 1 馬東坡。 數(shù)控加工技術(shù)綜合技能訓(xùn)練指導(dǎo)書 M.北京:學(xué)苑出版社,2005. 2 陳福恒 機械制造工藝學(xué)基礎(chǔ)山東大學(xué)出版社;2004 3 張繼世。 機械工程材料基礎(chǔ) M.北京:高等教育出版社,2000.4 余良英 數(shù)控加工編程及操作 高等教育出版社;2005 5 榮瑞芳 數(shù)控加工工藝與編程 西安電子科技大學(xué)出版社;2006 6 張亮峰。機械加工工藝基礎(chǔ)與實習(xí) M.北京:高等教育出版社,19997 徐茂功,桂定一。公差配合與技術(shù)測量 M.北京:機械工業(yè)出版社,20008 肖繼德,陳寧平。機床夾具設(shè)計 M.北京:機械工業(yè)出版社,2000 9 廖效果 控技術(shù) 科學(xué)技術(shù)出版社;2000 廖效果 10 上海科學(xué)技術(shù)出版社 金屬切削手冊M 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會主編。14
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