优质资料(2021-2022年收藏)数控机床与编程课程设计模板.doc
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1、目录一、零件图分析3二、基本要求42.1、加工内容42.2、精度要求42.3、公差处理42.4、基点和节点的坐标值4三、数控工艺分析53.1、数控加工工艺过程53.2、刀具和量具的选择53.3、各工序切削参数选择63.4、数控机床的型号选择7四、刀具的加工路线8五、数控加工程序9六、总结12一、零件图分析分析图纸可知,此零件对平面度的要求高,左端更有内轮廓加工,为提高零件质量,采用以下加工方案:1. 对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸,编程时采用中间值。2.在轮廓曲线上,有一处既过象限又改变进给方向的轮廓曲线,因此在加工时应进行机械间隙补偿,以保证轮廓曲线的准确性。3.零图纸中含有圆柱度,为
2、保证其形位公差,应尽量一次装夹完成左端面的加工以保证其数值。4.本设计图纸中的各平面和外轮廓表面的粗糙度要求可采用粗加工-精加工加工方案,并且在精加工的时候将进给量调小些,主轴转速提高。5.螺纹加工时,为保证其精度,在精车时选择改程序的方法,将螺纹的大径值减小0.18-0.2mm,加工螺纹时利用螺纹千分尺或螺纹环规保证精度要求。选择以上措施可保证尺寸、形状、精度和表面粗糙度。二、基本要求2.1、加工内容1. 装夹工件,装夹刀具2输入程序并检查有无错误3. 对程序进行图形模拟确认正确4. 机床回零,建立机床坐标系5. 对刀,建立中心钻、钻头、铰刀、内孔镗刀的工件坐标系和长度补偿6. 将刀具调至工
3、作位置7. 关上防护门,按单步按键, 自动按键, 循环启动按钮 程序自动运行开始加工零件8. 完成后,拉开防护门,卸下工件 9. 卸刀,清理卫生,关闭电源,摆放工具,归还量具2.2、精度要求主要有4个方面:尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度、表面粗糙度。2.3、公差处理在机械加工中,零件尺寸超出公差要求是难免的事情,对其的处理要根据材质、位置重要性、零件价值及修复成本、缺陷程度、缺陷形态等具体分析具体处理,一般来讲处理方式有如下几种:1、报废2、让步使用3、返工4、返修,让步使用 2.4、基点和节点的坐标值数控机床采用右手笛卡儿直角坐标系,其基本坐标轴为X、Y、Z直角坐标系,相对于每个坐标轴
4、的旋转运动坐标为A、B、C。编程原点也称工件原点,一般用G92或G54-G59(对于数控镗铣床)和G50(对于数控车床)设置。三、数控工艺分析3.1、数控加工工艺过程加工工艺过程可分为:锻造 截断 热处理 车两端 钻孔 加工内表面加工左端外圆 加工右端外圆检验。3.2、刀具和量具的选择 数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足
5、加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。 在经济型数控机床的加工过程中,由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则:尽量减少刀具数量;一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工步骤;粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具;先铣后钻 ;先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率等。综上所述:本零件的加工,(1) 选用5mm中心钻钻削中心孔。用20mm的钻头加工左端的孔,(2) 粗车及平端面选用35硬质合金左偏刀,为防止副后刀面与工
6、件轮廓干涉,副偏角不宜太小,选Kr=35。(3)为减少刀具数量和换刀次数,精车和车螺纹选用硬质合金60外螺纹车刀,刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径,取re=0.150.2mm 。 刀具的选择是数控加工工艺设计中的重要内容之一。刀具选择合理与否不仅影响机床的加工效率、而且还影响加工质量。选择刀具通常考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等。与传统的车削方法相比,数控车削对刀具的要求较高。不仅要求精度高、钢度好、耐用度高、而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具,并优选刀具参数。3.3、各工序切削参数选择(1)主轴转速的确定主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀
7、具)直径来选择。根据本例中零件的加工要求,考虑工件材料为45钢,刀具材料为硬质合金钢,粗加工选择转速500r/min,精加工选择1000r/min车削外圆,考虑细牙螺纹切削力不大,采用400r/min来车螺纹,而内孔由于刚性较差,采用粗车600 r/min,比较容易达到加工要求,切槽的切削刀较大,采用350 r/min更稳妥。(2)进给速度(进给量)F(mm/r,mm/min)的选择 进给速度(进给量)F(mm/r,mm/min)是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工进度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。一般粗车选用较高的进给
8、速度,以便较快去除毛坯余量,精车以考虑表面粗糙和零件精度为原则,粗加工时,由于对工件的表面质量没有太高的要求,这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。精加工时,则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。进给速度Vf可以按公式Vf =fn计算,式中f表示每转进给量,粗车时一般取0.30.8mm/r;精车时常取0.10.3mm/r;切断时常取0.050.2mm/r。应选择较低的进给速度,得出下表粗精外圆0.2min/r0.1min/r内孔0.2min/r0.1min/r槽0.05 min/r(3)背吃刀
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