毕业设计数控车床加工实例的工艺设计及程序编程样本.doc
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1、引言随着科学技术发展,数控加工技术是当代制造技术典型代表,在制造业各个领域,涉及军工、汽车、摩托车、模具、家电等行业应用日益广泛,已经成为这些行业不可缺少加工手段。数控车削加工技术则是应用最为普及一种数控加工技术。随着中华人民共和国加入世界贸易组合,全球制造业浮现向中华人民共和国转移倾向,国内对数控加工需求也呈现出高速持续增长趋势,大批大量生产,如汽车、拖拉机与家用电器零件,为理解决高产、优质问题,多采用专用工艺装备、专用自动化机床或专用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,因而使产品开发周期增长。在机械产品中,但见于小批量产品占到70%80
2、%,此类产品普通都采用通用机床加工,当产品变化时,机床与工艺装备均需作相应变换和调节,并且通用机床自动化限度不高,基本上由人工操作,难以提高生产效率和保证产品质量。特别是某些曲线、曲面轮廓构成复杂零件,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办法来加工,加工精度和生产效率受到很大限制。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技术成果,具备高柔型、高精度与高度自动化特点,因而,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单件、小批量、特别是复杂性面零件加工。应用数控加工技术使机械制造业一次技术革命,使机械制造业发展进入
3、了一种新阶段,提高了机械制造业制造水平,为社会提供了高质量、多品种及高可靠性机械产品。当前应用数控加工技术领域已从当时航空工业部门逐渐扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造业,并已获得了巨大经济效益。正文 一、数控车床加工工艺 1、数控车床加工工艺特点 数控车床加工与普通车床加工在许多方面遵循原则基本上是一致。但数控车床加工自动化限度高,控制功能强,设备费用高,因而也就相应形成了数控车床加工工艺自身特点。 2、数控车床加工工艺内容 (1)选取并拟定适合在数控车床上加工零件并拟定工序内容。 (2)分析被加工零件图纸数控加工工艺,明确加工内容与技术规定。 (3)拟定零件加工反感,制定数控加工工
4、艺路线,如划分工序、安排加工顺序等。 (4)设计数控加工工序,制定定位夹紧方案,划分工步,规划走刀路线,选取刀辅具,拟定切削用量,计算工序尺寸及工差等。 (5)数控加工专用技术文献编写。 二、图纸分析及工艺解决 1、工艺分析轴类零件是机械加工中不可缺少一类零件,在机械装配中起着举足轻重作用。工艺分析是数控车削加工前期工艺准备工作。工艺制定合理与否,对程序编制、机床加工效率和零件加工精度均有重要影响。该零件右端由SR9球头面、R5mm圆弧面、公称直径30mm螺距为1.5mm外螺纹、两端分别有两个C2mm倒角。左端由两段直径为32mm外圆柱面和一段直径为38mm外圆柱面构成。左端内孔有两个C1mm
5、倒角、两段直径分别为22.5mm、20mm内圆柱面、公称直径24mm螺距为1.5mm内螺纹构成。如下图1-1零件图所示。图1-1 零件图 零件对表粗糙度有较高规定,表面粗糙度值为1.6m,别的表面粗糙度均规定为3.2m。工件总长为103mm,最大回转直径为38mm轴类零件,上偏差为0mm,下偏差为-0.039mm。轴右端有球头面、圆弧面、外螺纹、锥角。轴左端有内孔,孔里有公称直径为24mm内螺纹,右端有球头面和螺纹不易装夹,因而可用93外圆车刀先加工左端外轮廓,然后加工内孔,用直径为18mm钻头钻孔,用镗刀镗孔,用内螺纹刀加工内螺纹。然后倒转工件加工右端外轮廓,再用60外螺纹刀加工外螺纹。 在
6、车削过程中先粗加工外轮廓,最后精加工时需要切削两次,以去除毛刺,提高表面质量。2、工艺解决 (1)毛坯选取 长度为103mm,最大回转直径为38mm,因而可选取40X105mm,材料为45钢。 (2)数控加工前零件预加工 零件毛坯在热解决前先进行粗车加工,为数控车削加工工序提供可靠工艺基准:用车床三爪卡盘装夹零件,零件内孔、外圆以及所在端面均留0.8mm或1.6mm余量;数控编程任务书如下表1。 表1 数控编程任务书 3月 23日07数控一班数控编程任务书产品零件图号07000-01任务书编号零件名称轴CK-01使用数控设备数控车床共1 页第1页重要工艺阐明及技术规定 1数控车削加工零件尺寸精
7、度和表面质量均需达到图纸规定。2技术规定:(1)未注尺寸公差按IT12级;(2)去除毛刺飞边;收到编程时间年月 日经手人编制毕崇亮审核编程审核批准(3)数控车削加工安装方式 零件采用机床自身原则三爪卡盘,找正并夹紧,需进行两次装夹。第一次装夹夹住某些为右端毛坯外表面,加工左端外轮廓和内孔,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。夹紧时一定要注意夹紧力大小要恰当,在夹紧时要防止工件左端变形。(4)数控车削加工工序 数控车削分两次装夹完毕切削加工:先使用93外圆车刀先粗车再精车零件左端处各某些尺寸,先加工外轮廓再加工内孔。换
8、端面加工另一端,同样是先粗加工后精加工。数控加工工艺卡见表2。表2 数控加工工序卡 3月 23日 机械厂数控加工工序卡产品名称或代号零件名称零件图号轴加工轴套07000-01工艺序 号程序编号夹具名称夹具编号使用设备加工车间P1234三爪卡盘P1000数控车床实训基地工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速r/min进给速度mm/r背吃刀量mm1粗车左端外轮廓T010193外圆车刀6000.22精车左端外轮廓T010193外圆车刀10000.13钻3中心孔定位T02023mm钻头5000.154钻18孔至30mm处T030318mm钻头5000.155粗车左端内孔轮廓T040493内孔车刀6000
9、.26精车左端内孔轮廓T040493内孔车刀10000.157车内螺纹T050560螺纹车刀35015(螺距)8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)编制毕崇亮审核批准第 1页共1 页(5)数控车削加工工具T01:93外圆车刀;T04:93内孔车刀;T05:60内螺纹刀;T06:60外螺纹刀。(6)切削用量选取 切削用量重要考虑加工尺寸精度和加工表面质量规定并兼顾提高刀具耐用度、机床寿命等因素。拟定主轴转速,粗车外轮廓600r/mm,精车外轮廓1000r/mm,粗车内孔轮廓6
10、00r/mm,精车内孔轮廓1000r/mm,车外螺纹350r/mm,车内螺纹350r/mm,钻孔500r/mm。粗车进给速度为f=0.2mm/r,精车进给速度f=0.15mm/r或f=0.1mm/r。三、数值计算 1、外螺纹计算 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、内螺纹计算内螺纹大径:D=D-0.1P=24-0.1x1.5=23.85mm。 内螺纹小径:D=D-1.3P=24-1.3x1.5=22.05mm。四、 程序编制 采用手动编程,再编程过程中要注意提高工作效率为主,并且要保证工件
11、尺寸精度和表面质量。参照程序如下:o1234t0101(加工左端外轮廓)s600m03g00x42.0z0g01x-1.0f0.1g00x42.0z2.0g71u3.0r0.5g71p10q20u2.0w0f0.2N10g00g42x28.0s1000z0f0.1x32.0w-2.0z-32.0x38.0z-38.0N20g00g40x41.0g70p10q20g00x100.0z100.0m05t0202(加工左端内孔)t0303t0404s600m03g00x0z2.0g71u3.0r0.5g71p30q40u-2.0w0f0.2N30g00z0g01x24.5f0.15x22.5w-1.
12、0z-30.0N40g00x0g70p30q40g00z100.0x100.0m05m30t0505(加工左端内孔螺纹)s350m03g01x22.05z2.0f0.1g92x22.05z-20.0f1.5x22.65x22.85x23.25x23.45x23.85x23.85g00z20.0x20.0m05t0101(加工右端外轮廓)s600m03g00x42.0z2.0g71u2.5r0.5g71p50q60u1.5w0f0.2N50g00g42x0s1000g01z0f0.1g03x18.0w-9.0r9.0g02x22.0z-13.0r5.0g01x26.0w-10.0x30.0w-2
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