2022年零件的数控车削加工与编程毕业设计方案 .pdf

0 / 39 毕业设计说明书题目零件的数控车削加工与编程专业数 控 技 术班级07数控 2班学生姓名葛 广 顺指导教师于 辉二零一零年四月十八日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 39 页1 / 39 目录一、 摘要2 二、 绪论3 三、 毕业设计任务 11四、 简单的轴类零件的编程与加工13 五、 轴类零件二维图 13 六、 轴类零件的工艺分析 13 七、 轴类零件粗精加工手工编程16 八、 轴类零件仿真操作注意事项20 九、 简单的套类零件的编程与加工21十、套类零件二维图21 十一、套类零件的工艺分析 22 十二、套类零件的实施23 十三、套类零件仿真操作注意事项28 十四、简单的盘类零件的编程与加工28 十五、盘类零件二维图29 十六、盘类零件的工艺分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 39 页2 / 39 析29 十七、盘类零件的实施30 十八、盘类零件仿真操作注意事项36 十九、设计小结37 二十、参考文献 37摘要在车床上，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸，把它加工成符合图纸的要求。车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。车削是最基本、最常见的切削加工方法，在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回转表面，大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工，如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等，所用刀具主要是车刀。在各类金属切削机床中，车床是应用最广泛的一类，约占机床总数的50% 。车床既可用车刀对工件进行车削加工，又可用钻头、铰刀、丝锥和滚花刀进行钻孔、铰孔、攻螺纹和滚花等操作。按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同，车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床以及仿形车床等，其中大部分为卧式车床。数控车削加工是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域如航天、汽车、模具、精密机械、家用电器等各个行业有着日益广泛的应用，已成为这些行业不可或缺的加工手段。为了子数控机床上加工出合格的零件，首先需根据零件图纸的精度和计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 39 页3 / 39 要求等，分析确定零件的工艺过程、工艺参数等内容，用规定的数控编程代码和格式编制出合适的数控加工程序。编程必须注意具体的数控系统或机床，应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。但从数控加工内容的本质上讲，各数控系统的各项指令都是应实际加工工艺要求而设定的。由于本人才疏学浅，缺乏知识和经验，在设计过程中难免出现不当之处，望各位给予指正并提出宝贵意见。关键词：车削加工刀具零件的工艺过程工艺参数程序编制绪论机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造的工艺过程和操作方法的工艺文件，他直接对企业的产品质量、效益、竞争能力起着重要的作用。机械工业是国民经济各部门的装备部，国民经济各部门的生产技术水平和经济效益，在很大程度上取决与机械工业所能提供装备的技术性能、质量和可靠性，因此，机械工业的技术水平和规模是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志。近年来，世界各国都把提高产业竞争力和发展技术、抢占未来经济制高点作为科技发展提出更高的要求，特别是制造技术更加得到了重视。所以，我们要振兴机械工业，使之成为国民经济的支柱产业。从而确定机械工业在国民经济中的重要地位，同时也向机械工业提出更高的要求。一数控机床的简介精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 39 页4 / 39 数控机床是一种用电子计算机和专用电子计算装置控制的高效自动化机床。主要分为立式和卧式两种。立式机床装夹零件方便，但切屑排除较慢；卧式装夹零件不是非常方便，但排屑性能好，散热很高。数控铣床分三坐标和多坐标两种。三坐标机床 X、Y、 Z ）任意两轴都可以联动，主要用于加工平面曲线的轮廓和开敞曲面的行切。多坐标机床是在三坐标机床的基础上，通过增加数控分度头或者回转工作台，成为4 坐标或者 5 坐标机床 甚至多坐标机床）。多坐标机床主要用于曲面轮廓或者由于零件需要必须摆角加工的零件，如法向钻孔，摆角行切等。摆角形式4 坐标的主要为A 或 B；5 坐标机床主要为AB ，AC ，BC ，可根据零件要求选用。摆角大小由加工的零件决定。数控机床从组成来看，主要分为以下两方面：1. 机床本身技术参数：数控机床主要的技术参数有下面几个：1） 作台工：零件加工工作平台，尺寸大小应根据加工零件的大小进行选用。2） T 形槽：工作台上的T 形槽主要用于零件的装夹，其中T 形槽的槽数、槽宽、相互间距，需要根据加工工件的特点进行规定。3） 主轴：主轴形式，主轴孔形式等，4） 进给范围：机床X Y Z 三个方向的可移动距离行程），移动速度的大小；摆角 A B C）的摆动范围，摆动的速度5） 主轴的旋转：主轴的转速，主轴的功率，伺服电机的转矩等2 数控系统数控系统是数控机床的核心。现代数控系统通常是一台带有专门系统软件的专用微型计算机。它由输入装置、控制运算器和输出装置等构成，它接受控制介质上的数字化信息，通过控制软件和逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令控制机床的各个部分，进行规定、有序的动作。作为用户，在考虑数控系统的时候，最关心的是系统的可靠性、可能和优越的性价比，因此应该考虑以下几个方面：1）分辨率分辨率越高，可以清楚的进行控制，适合工业环境使用2）控制轴数和联动轴数应和购买的机床相配合，符合购买的机床情况3）标准 基本）功能工程功能越全越好，结合机床使用而定，特别是一些自动补偿、自适应技术模块等先进的检测、监控系统：红外线、温度测量、功率测量、激光检测等先进手段的采用，将在一定程度上大大提高机床的综合性能，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 39 页5 / 39 保证机床更加可靠精确地自动工作二 数控加工的概念数控机床工作原理就是将加工过程所需的各种操作如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液）和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分； (2 利用图形软件 根据加工条件，选择合适的加工参数，生成加工轨迹 轨迹的仿真检验； (5 生成 G代码； (6 传给机床加工。三 数控机床的特点1. 具有高度柔性在保证工件表面精度，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。2加工精度高数控机床的加工精度，一般可达到0.0050.1mm，数控机床是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，则机床移动部件移动一个脉冲当量一般为 0.001mm），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，数控机床定位精度比较高。3加工质量稳定、可靠加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 39 页6 / 39 4. 生产率高数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，数控机床的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，数控机床目前正进入高速加工时代，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率。5. 改善劳动条件数控机床加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强度极大降低，机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外，机床一般是封闭式加工，即清洁，又安全。6. 利于生产管理现代化数控机床的加工，可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造CAD/CAM ）有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础。四数控车削加工车削加工是切削加工中最基本的一种加工方法，它是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来加工工件的，因此车削加工是机械加工中运用最广泛的加工方法，车床占切削加工机床总数的40左右。1.数控车床的分类：. 按数控系统的功能分：全功能型数控车床；经济型数控车床按主轴的配置形式分：卧室数控车床； 立式数控车床按数控系统控制的轴数分：两轴控制的数控车床；四轴控制的数控车床2. 数控车削加工的主要对象数控车床主要用于加工轴类、盘状类等回转体零件，通过执行数控程序，可以自动完成外圆柱面、成形表面、螺纹、端面等工序的切削加工，并能进行车操、钻孔、扩孔、铰孔等工作。根据数控加工的特点，数控车床最适合切削具有以下要求和特点的回转体零件. 精度要求高的回转体零件精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 39 页7 / 39 表面形状复杂或难以控制尺寸的回转体零件表面粗糙度要求好的回转体零件带特殊螺纹的回转体零件3. 数控车削中的加工工艺分析数控加工以数控机床加工中的工艺问题为主要研究对象，以机械制造中的工艺理论为基础，结合数控机床的加工特点，综合运用多方面的知识来解决数控加工中的工艺问题。工艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率、零件的加工精度都有极为重要的影响。一）、确定工件的加工部位和具体内容确定被加工工件需在本机床上完成的工序内容及其与前后工序的联系。1. 工件在本工序加工之前的情况。例如铸件、锻件或棒料、形状、尺寸、加工余量等。2. 前道工序已加工部位的形状、尺寸或本工序需要前道工序加工出的基准面、基准孔等。3. 本工序要加工的部位和具体内容。4. 为了便于编制工艺及程序，应绘制出本工序加工前毛坯图及本工序加工图。、高夹紧力 ( 最大推拉力为 20008000N 、高精度、调爪方便、通孔、使用寿命长等优点。为减少细长轴加工时受力变形，提高加工精度，以及在加工带孔轴类工件内孔时，可采用液压自动定心中心架，定心精度可达0.03mm 。三）、确定加工方案1. 确定加工方案的原则制定加工方案的一般原则为：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 39 页8 / 39 最短以及特殊情况特殊处理。这些原则并不是一成不变的，对于某些特殊情况，则需要采取灵活可变的方案。如有的工件就必须先精加工后粗加工，才能保证其加工精度与质量。2. 加工路线与加工余量的关系在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯件上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则要注意程序的灵活安排。安排一些子程序对余量过多的部位先作一定的切削加工。或进给速度 F(mm min要根据零件的加工精度、表面粗糙度、刀具和工件材料来选。最大进给速度受机床刚度和进给驱动及数控系统的限制。制定加工工艺是数控车削加工的前期准备工作，工艺制定的合理与否，对程序的编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要的影响。数控车削加工工艺的内容是：分析零件图样、确定工件在车床上的装夹方式、各表面的加工顺序何刀具进给路线以及切削用量的选择等。五数控车床的加工程序编制数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转类零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔以及铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。1. 数控程序编制的基本方法： 分析零件图样和制定工艺方案 数学处理精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 39 页9 / 39 编写零件加工程序 程序检验2. 数控程序编制的方法：手工编程。计算机自动编程3. 车床的工艺装备：由于数控车床的加工对象多为回转体，一般使用三爪卡盘夹具。4. 控车床刀具的选刀过程：第一条路线为：零件图样、机床影响因素、选择刀杆、刀片夹紧系统和选择刀片形状，主要考虑机床和刀具的情况；第二条路线为：工件影响因素、选择工件材料代码、确定刀片的断屑槽形代码，这条路线主要考虑工件的情况。数控车床的编程特点：加工坐标系：机床坐标系是以机床原点为坐标系原点建立起来的、轴直角坐标系，成为机床坐标系。车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面之交点。机床坐标系是制造和调整机床的基础，也是设置工件坐标系的基础，一般不允许随意变动。加工坐标系与机床坐标系方向一致； 直径编程方式：在车削加工的数控程序中，X 轴的坐标值为零件图样上的直径值；进刀与退刀方式：快速走刀。六. 数控车床的组成和基本原理虽然数控车床种类较多，但一般均由车床主体、数控装置和伺服系统三大部分组成。1.车床主体：是实现加工过程的实际机械部件，主要包括主运动部件如卡盘、主轴等）、进给运动部件如工作台、刀架等）、支承部件如床身、立柱等），以及冷却、润滑、转位部件和夹紧、换刀机械手等辅助装置。2. 数控装置和伺服系统数控装置：它的核心是计算机及运行在其上的软件，它在数控车床中起“指挥”作用。数控庄子接收由加工程序送来的各种信息，并经处理和调配后，向驱动机构发现执行命令。在执行过程中，其驱动、检测等机构同时将有关信息反馈给数控装置，以便经处理后发出新的执行命令。伺服系统：它通过驱动电路和执行文件如伺服电机）。准确地执行数控装置发出的命令，成数控装置所要求的各种位移。数控车床的进给传动系统常用进给伺服系统代替，因此也常称为进给伺服系统。3. 数控车床的基本工作原理精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 39 页10 / 39 PLC读一段加工程序译码 数据处理 插补位控速度控制电动机刀架检测七、 数控车床安全操作规程1. 开机前应对数控机床进行全面细致的检查，内容包括操作面板、导轨面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，认无误后方可操作。2. 数控机床通电后，检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活、机床有无异常现象。3. 程序输入后，应仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点进行认真的核对。4. 正确测量和计算工件坐标系。并对所得结果进行检查5. 输入工件坐标系，并对坐标。坐标值、正负号、小数点进行认真的核对。6. 未装工件前，空运行一次程序，看程序能否顺利进行，刀具和夹具安装是否合理，有无“超7. 试切削时快速倍率开关必须打到最低挡位。8. 试切削进刀时，在刀具运行至工件3050 处，必须在进给保持下，验证 Z 轴和 X轴坐标剩余值与加工程序是否一致。9. 试切削和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补值和刀补号。10. 程序修改后，要对修改部分仔细核对。11. 必须在确认工件夹紧后才能启动机床，严禁工件转动时测量、触摸工件。12. 操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时必须停车处理。13. 紧急停车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序。八、 数控车床坐标系的确定1. 机床坐标系：数控机床上的坐标系采用右手笛卡尔直角坐标系。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 39 页11 / 39 2. 机床参考点：参考点也是机床上的一个固定点，它是用机械挡块或电气装置来限制刀架移动的极限位置。它的主要作用是用来给机床坐标系一个定位。 3. 工件坐标系：工件坐标系是编程人员在编程时设定的坐标系，也称为编程坐标系。 工件坐标系原点：在进行数控编程时，首先要根据被加工零件的形状特点和尺寸，将零件图上的某一点设定为编程坐标原点，该点称编程原点。从理论上将，工件坐标系的原点选在工件上任何一点都可以，但这可能代理啊繁琐的计算问题，增添编程困难。为了计算方便，简化编程，通常是把工件坐标系的原点选在工件的回转中心上，具体位置可考虑设置在工件的左端面或右端面）上，尽量使编程基准与设计基准、定位基准重合。 对刀：机床坐标系是机床唯一的基准，所以必须要弄清楚程序原点在机床坐标系中的位置，通过对刀完成。对刀的实质是确定工件坐标系的原点在机床坐标系中唯一的位置。对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。对到的准确性决定了零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。 换刀：当数控机床加工过程中需要换刀时，在编程时就应考虑选择合适的换刀点。所谓换刀点是指刀架转位换刀的位置，当数控车床确定了工件坐标系后，换刀点可以是某一固定点，也可以是相对工件原点任意的一点。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位换刀时不碰工件及其他部位谓准。九、运动方向的规定1. Z 与主轴轴线重合，即Z 轴远离工件像尾座移动的方向为正方向即增大工件和刀具之间距离），向卡盘移动为负。2. X 轴垂直于 Z轴，X坐标的正方向是刀具离开旋转中心线的方向。毕业设计任务一. 设计的任务：1. 课题：零件的数控车削加工与编程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 39 页12 / 39 2. 设计课题的来源：学校的毕业设计任务课题3. 课题零件图：轴类零件图，套类零件图，盘类零件图，4. 课题要做的零件要求：1）合金钢 4.0CrNi ：具有较高的机械强度，热处理性能好，淬火性好，在传递大功率，要求结紧凑，耐磨性好，采用合金钢。2）毛坏是铸件 了解铸件的相关内容）3）数控加工后形位加工公差尺寸表面粗糙度都要满足图纸要求。4）数控工艺设计的每个参数都要有据可查，并写清出处二. 设计的要求及任务：1. 课题分析，绘制零件的AutoCAD二维图，分析图样，工件的装夹，选择加工刀具，切削用量的选择，确定加工路线。2. 详细数控加工工艺分析，拟定数控加工工序卡片，数控加工刀具卡。3. 手工编写零件粗精加工的数控加工程序。4. 设计小结三. 目的及关键问题目的：1. 熟悉各个零件的数控车削的加工工艺流程；2. 熟悉 AutoCAD软件操作并进行绘制零件图：用CAD对所要加工的零件进行绘图；3. 熟悉数控系统：指令系统、数控系统的特点、精度与以前所学的区别。掌握简单零件的数控编程技巧；4. 会选择各个零件在数控车削加工过程中常用的刀具；5. 熟悉数控机床车削零件的加工过程。四. 毕业设计的关键问题精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 39 页13 / 39 1. 毛坏的设定和材料的选择。2. 夹具的设计 怎样定位所加工的零件，设计出合理、简单的夹具）3. 刀具的选择 加工零件过程中要用到的刀，如外圆刀、镗刀、钻头以及刀具的参数、结构、国际）4. 切削用量的选择 车成型面主轴的转速，钻孔主轴的转速，镗空主轴的转速，切削主轴转速，进给速度的确定，背吃刀量包括粗精加工，要根据机床的自身情况决定）。5. 零件加工的顺序，先加工孔，再加工外圆面，加工零件的走刀路线。6. 零件粗精加工的手工编程。7. 零件数控机床车削零件的加工过程。8. 操作的注意事项。简单轴类零件的编程与加工根据下图所示的待车削零件，材料为45 号钢，其中 85 圆柱面不加工。在数控车床上需要进行的工序为：切削80mm 和 62mm 外圆； R70mm 弧面、锥面、退刀槽、螺纹及倒角。要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。图 1-1 轴类零件图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 39 页14 / 39 轴类零件分析一零件图工艺分析该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及双线螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸有较严格的尺寸精度何表面粗糙度等要求；球面 S50 的尺寸公差还兼有控制该球面形状线轮廓）误差的作用。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45 钢，无热处理和硬度要求。通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。 对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小。故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸。 在轮廓曲线上，有三处为过象限圆弧，其中两处为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。 为便于装夹，坯件左端应预先车出夹持部分双点画线部分），右端面也应先粗车出并钻好中心孔。毛坯选60 棒料。二零件的定位基准和装夹方式精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 39 页15 / 39 确定坯件轴线和左端大端面设计基准）为定位基准。左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧，右端采用活动顶尖支承的装夹方式。三选择设备根据加工零件的外形和材料等条件，选用TND360 数控车床。四确定加工顺序及进给路线加工顺序按由粗到精由远到近由右到左）的原则确定。即先从右到左进行粗车留. 精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。TND360 数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自动确定进给路线，因此，该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线但精车的进给路线需要人为确定）。该零件从右到左沿零件表面轮廓精车进给，如图所示：图 1-1-1 精车轮廓进给路线五刀具的选择选用 中心钻钻削中心孔。粗车及平端面选用硬质合金右偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉可用作图法检验），副偏角不宜太小，选k r=35o。 精车选用90硬质合金右偏刀，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r=0.15 0.2 。将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中见表 1-1），以便编程和操作管理表 1-1 数控加工刀具卡片产品名称或代号 XXX 零件名称典型轴零件图号 XXX 序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径备注 1 T01 5 中心钻 1 钻5 中心孔 2 T02 硬质合金90o 外圆车刀 1 车端面及粗车轮廓右偏刀对刀点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 39 页16 / 39 3 T03 硬质合金60o 外螺纹车刀 1 精车轮廓及螺纹 0.15 编制XXX 审核 XXX 批准 XXX 共页第页六切削用量的选择 背吃刀量的选择：轮廓粗车循环时选ap=3，精车 ap=0.25 ；螺纹粗车循环时选 ap=0.4 ，精车 ap=0.1 。 主轴转速的选择：车直径和圆弧时，查表选粗车切削速度vc=90m/min 精车切削速度 vc=120m/min 然后利用公式vc=dn/1000 技术主轴转速n粗车直径 D=60，精车工件直径取平均值）；粗车500r/min 精车 1200r/min 。车螺纹时，参照式计算主轴转速 n=320r/min 进给速度的选择查表选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.4 /r ，精车每转进给量为0.15 /r ，最后根据公式 Vf =nf 计算粗车、进给速度分别为200m/min和 180m/min。、综合前面分析的各项内容，并将其填入表1-2 所示的数控加工工艺卡片。此表是编制加工程序的主要依据和操作人员配合数控程序进行数控加工的指导性文件。主要内容包括：工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量等。表 1-2 数控加工工艺卡片单位名称 XXX 产品名称或代号零件名称零件图号 XXX 典型轴 XXX 工序号程序编号夹具名称使用设备车间 001 XXX 三爪卡盘和活动顶尖 XXX 数控中心工步号工步内容刀具号刀 具 规格主轴转速r/mm 进给速度mm/min 背吃刀量mm 备注 1 平端面T02 2525 500 手动 2 钻中心孔T01 5 950 手动 3 粗车轮廓T02 2525 500 200 3 自动 4 精车轮廓T03 2525 1200 180 0.25 自动 5 粗车螺纹T03 2525 320 960 0.4 自动 6 精车螺纹T03 2525 320 960 0.1 自动编制XXX 审核 XXX 批准XXX 年 月日共页第 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 39 页17 / 39 轴类零件粗精加工手工编程一、根据零件图样的要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线 对细长轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持58mm 外圆一头，使工件伸出卡盘175mm ，用顶尖持另一头，一次装夹完成粗精加工注：切断时将顶尖退出）。 工步顺序 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线，粗车56mm 、SS50mm 、36mm 、M30mm 各外圆段以及锥长为10mm 的圆锥段，留 1mm 的余量。 自右向左精车各外圆面：螺纹段右倒角切削螺纹段外圆30mm 车锥长10mm 的圆锥车 36mm 圆柱段车 56mm 圆柱段。 车 5mm 26mm 螺纹退刀槽，倒螺纹段左倒角，车锥长10mm 的圆锥以及车5mm 34mm 的槽。 车螺纹 自右向左粗车 R15mm 、R25mm、S50mm 、R15mm 各圆弧面及 30o 的圆锥面。 自右向左精车 R15mm 、R25mm、S50mm 、R15mm 各圆弧面及 30o 的圆锥面。 切断二、选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可到达要求。故选用CK630 型数控卧式车床。三、选择刀具根据加工要求，选用三把刀具，T01 为粗加工刀，选90o 外圆车刀， T03为切刀槽，刀宽为 3mm ，T05为螺纹刀。同时把三把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。四 确定切削用量切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。五 确定工件坐标系、对刀点和换刀点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 39 页18 / 39 确定以工件左端面与轴心线的交点O 为工件原点，建立XOZ工件坐标系。采用手动试切对刀方法操作与上面数控车床的对刀方法相同）把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X70、Z30 处。六 编写程序 该程序用于 CK0630车床）按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：N0010 G59 X0 Z195 N0020 G90 N0030 G92 X70 Z30 N0040 M03 S450 N0050 N06 T01 N0060 G00 X57 Z1 N0070 G01 X57 Z-170 F80 N0080 G00 X58 Z1 N0090 G00 X51 Z1 N0100 G01 X51 Z-113 F80 N0110 G00 X52 Z1 N0120 G91 N0130 G81 P3 N0140 G00 X-5 Z0 N0150 G01 X0 Z-63 F80 N0160 G00 X0 Z63 N0170 G80 N0180 G81 P2 N0190 G00 X-3 Z0 N0200 G01 X0 Z-25 F80 N0210 G00 X0 Z25 N0220 G80 N0230 G90 N0240 G00 X31 Z-25 N0250 G01 X37 Z-35 F80 N0260 G00 X37 Z1 N0270 G00 X23 Z-72.5 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 39 页19 / 39 N0280 G00 X26 Z1 N0290 G01 X30 Z-2 F60 N0300 G01 X30 Z-25 F60 N0310 G01 X36 Z-35 F60 N0320 G01 X36 Z-63 F60 N0330 G00 X56 Z-63 N0340 G01 X56 Z-170 F60 N0350 G28 N0360 G29 N0370 M06 T03 N0380 M03 S400 N0390 G00 X31 Z-25 N0400 G01 X26 Z-25 F40 N0410 G00 X31 Z-23 N0420 G01 X26 Z-23 F40 N0430 G00 X30 Z-21 N0440 G01 X26 Z-23 F40 N0450 G00 X36 Z-35 N0460 G01 X26 Z-25 F40 N0470 G00 X57 Z-113 N0480 G01 X34.5 Z-113 F40 N0490 G00 X57 Z-111 N0500 G01 X34.5 Z-111 F40 N0510 G28 N0520 G29 N0530 M06 T05 N0540 G00 X30 Z2 N0550 G91 N0560 G33 D30 I27.8 X0.1 P3 Q0 N0570 G01 X0 Z1.5 N0580 G33 D30 I27.8 X0.1 P3 Q0 N0590 G90 N0600 G00 X38 Z-45 N0610 G03 X32 Z-54 I60 K-54 F40 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 39 页20 / 39 N0620 G02 X42 Z-69 I80 K-54 F40 N0630 G03 X42 Z-99 I0 K-84 F40 N0640 G03 X36 Z-108 I64 K-108 F40 N0650 G00 X48 Z-113 N0660 G01 X56 Z-135.4 F60 N0670 G00 X56 Z-113 N0680 G00 X40 Z-113 N0690 G01 X56 Z-135.4 F60 N0700 G00 X50 Z-113 N0710 G00 X36 Z-113 N0720 G01 X56 Z-108 F60 N0730 G00 X36 Z-45 N0740 G00 X36 Z-45 N0750 M03 S800 N0760 G03 X30 Z-54 I60 K-54 F40 N0770 G03 X40 Z-69 I80 K-54 F40 N0780 G02 X40 Z-99 I0 K-84 F40 N0790 G03 X34 Z-108 I64 K-108 F40 N0800 G01 X34 Z-113 F40 N0810 G01 X56 Z-135.4 F40 N0820 G28 N0830 G29 N0840 M06 T03 N0850 M03 S400 N0860 G00 X57 Z-168 N0870 G01 X0 Z-168 F40 N0880 G28 N0890 G29 NO900 M05 N0910 M02 七 加工过程 此工件要经两个过程加工完成，所以调头时重新确定工件原点，程序中编程原点要与工件原点相对应。执行完成第一个程序后，工件调头执行另一个程序时需重新对两把刀的Z 向原点，因为X 向的原点在轴线上，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 39 页21 / 39 无论工件大小都不会改变的，所以X方向不必再次对刀。输入程序。进行程序校验及加工轨迹仿真。自动加工。零件精度检测。仿真操作注意事项采用顶尖装夹方式最要注意的是刀具和刀架与尾座顶尖之间的距离。刀伸出长度要适当。刀头宽度及起刀点离Z向距离要适当。换刀点只能在工件正上方一适当安全位置，程序里不能用G28 回参考点，以免发生碰撞。简单套类零件的编程与加工用数控车床加工如图所示的简单套类零件，工件长度为44 ，外圆两个阶台尺寸分别为45 ，65 ，两端同轴度要求为0.04 ，并有一个C1倒角。内孔两个阶台尺寸分别为30 ，52 ，内孔中两阶台端面垂直度要求为 0.02 ，有一个 C5倒角和一个 4 2 的内槽。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 39 页22 / 39 图 2-1 套类零件图套类零件分析套类零件的分析:图中所示为简单套类零件，该零件表面由两个阶台组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求，零件尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为 45 号钢，加工切削性能较好，无热处理和硬度要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 39 页23 / 39 套类零件是机械加工中常见的一种加工形式，套类零件哟哀求除尺寸、形状精度外，内孔一般作为配合和装配基准，孔的直径尺寸公差等级一般为IT7 ，精密轴套可取IT6，孔的形状精度应控制在孔径公差以内。对于长度较长的轴套零件，除了圆度要求以外，还应注意内孔面的圆柱度，端面内孔轴线的圆跳动和垂直度，以及两端面的平行度等项要求。一、套类零件的装夹方案套类零件的内外圆、端面与基准轴线都有一定的形位精度要求，套类零件精基准可以选择外圆，但常以中心线及一个端面为精加工基准。对不同结构的套类零件，不可能用一种工艺方案就可以保证其形位精度要求。根据套类零件的结构特点，数控车加工中可采用三爪卡盘、四爪卡盘或花盘装夹，由于三爪卡盘四年定心精度存在误差，不适于同轴度要求高的工件的二次装夹。对于能一次加工完成内外圆端面、倒角、切断的套类零件，可采用三爪卡盘装夹；较大零件经常采用四爪啦盘或花盘装夹；对于精加工零件一般可采用软卡爪装夹，也可以采用心轴上装夹；对于较复杂的套类零件有时也采用专用夹具来装夹。二、刀具的选择加工套类零件外圆柱面的刀具选择与轴类零件相同。加工内孔是套类零件的特征之一，根据内孔工艺要求，加工方法较多，常用的有钻孔、扩孔、镗孔、磨孔、拉孔、研磨孔等。套类零件一般包括内外圆、锥面、圆弧、槽、孔、螺纹等结构。根据加工需要，常用的刀具还有粗车镗孔车刀、精车镗孔车刀、内槽车刀、内螺纹车刀以及特殊形状的成型车刀等。三、切削用量的选择根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量，然后计算主轴转速与进给速度计算过程略），并将结果填入工序卡中。背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件表面粗糙度哟哀求，背吃刀量一般取0.1 0.4 较合适。四、切削液的选择套类零件在数控车加工比轴类零件有更大的难度，由于套类零件的特性使的切削液不易达到切削区域，切削区的温度较高，切削车刀的磨损也比较严重。为了使工件减少加工变形，提高加工精度，应根据不同的工件材料，选择精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 3