2022年杯轴零件的数控加工工艺设计方案说明书.docx
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1、目录摘要 2第一章绪论 4其次章杯轴零件的加工工艺设计52.1 杯轴零件图 52.2 零件的结构工艺性分析 52.3 毛坯的确定 62.4 主要加工表面方法的确定 72.5 定位基准和夹紧方案的确定72.6 工艺路线的拟定 8第三章杯轴零件的数控加工工序设计93.1加工余量的确定103.2切削用量的确定113.3刀具的挑选 113.4夹具的挑选 123.5加工设备的选用133.6工序与工步的划分13第四章杯轴零件的数控加工程序16第五章结论 21参考文献 22致谢 23附表 1机械加工工艺过程卡片 24附表 2数控加工工序卡片25附表 3数控加工工序卡片26附表 4数控加工工序卡片27附表 5
2、数控加工工序卡片2829 / 29摘 要在数控编程中,工艺分析和工艺设计是至关重要的,无论是手工编程仍是自动编程,在加工前都要对所加工零件进行工艺分析,拟定加工方案,挑选加 工设备、刀具、夹具,确定切削用量,支配加工次序,制定走刀路线等;在编 程过程中,仍要对一些工艺问题anddothe deal.Therefore the programming process analysis and process design is a very important work.Parts of the design for the cup axis, it is the shock absorber
3、device for a connector, the characteristics of its appearance, it is a typical shaft parts. In this paper, according to the parts of the drawings and technical requirements in detail the parts of the CNC machining process analysis, based on the results of the analysis to identify the parts of the pr
4、ocessing methods, clamping means, positioning the base, the use of tools, processing the order of arrangement, step into and take the knife and cutting routes, and the preparation of the parts ofthe CNC card processing, CNC machining processesand tool card and other cards, finally, the use of the pr
5、eparation of the manual programming of CNC parts processingAnd the use of digital simulation software for process simulation.Keywords: NC machining process simulation analysis of process design第一章 绪论数控加工就是采纳数控程序掌握机床进行零件加工的一种加工方法,相对于一般机床加工,数控加工具有加工效率高、劳动强度低、加工精度高、柔性好等一系列优点;数控机床加工中,数控程序数控加工程序)是不行缺少的一部
6、分,数控机床之所以能加工出各种外形、不同尺寸和精度的零件,就是由于编程人员为它编制了不同的加工程序;编写数控加工程序的过程就是将加工零 件的工艺过程、工艺参数 进给速度、主轴转速和背吃刀量等)、位移数据及开关命令换刀、切削液开 / 关和工件装卸等)等信息用数控系统规定的功能代码和格式按加工次序编写成加工程序单,并记录在信息载体上,再通过信息载体 将数控加工程序输入机床数控装置,从而指挥数控机床按数控程序的内容加工 出合格的零件;数控程序编写的如何,直接影响零件加工质量;数控编程分手工编程和自动编程;手工编程是由人工完成刀具轨迹运算及加工程序的编制工作;当零件外形不非常复杂或加工程序不太长时,采
7、纳手工编程便利、经济;自动编程是利用运算机通过自动编程软件完成对刀具运动轨迹的运算、加工程序的生成及刀具加工轨迹的动态显示等;对于加工零件外形复杂,特殊是涉及三维立体外形或刀具运动轨迹运算繁琐时,常采纳自动编 程;在数控编程中,工艺分析和工艺设计是至观重要的,无论是手工编程仍是 自动编程,在加工前都要对所加工零件进行工艺分析,拟定加工方案,挑选加 工设备、刀具、夹具,确定切削用量,支配加工次序,制定走刀路线等;在编 程过程中,仍要对一些工艺问题如对刀点,换刀点,刀具补偿等)做相应处理;因此程序编制中的工艺分析和工艺设计是一项非常重要的工作;本设计的零件为杯轴,它是用于减震装置上的一个连接件,从
8、其外形特点来看,它是一个典型的轴类零件;本文依据该零件的图纸及技术要求,对该零件进行了具体的数控加工工艺分析,依据分析的结果,确定了该零件的加工方法、装夹方式、定位基准、使用刀具、加工次序支配、工步划分,走刀路线和切削用量等,并编制了零件的数控加工工艺卡片、数控加工工序卡片和刀具卡片等,最终,采纳手工编程编制了该零件的数控加工程序;其次章杯轴零件的加工工艺设计2.1 杯轴零件图技术要求:001 未注倒角 1 45 ,锐角倒钝 0.2 452. 未注公差尺寸按 GB1804-M3. 端面答应打中心孔4. 不准用砂布及锉刀等修饰表面图2.1 杯轴零件图图 2.1 所示为杯轴零件的零件图,其材料为4
9、5 钢,毛坯尺寸为 50mmX114mm 规定了轴上内、外圆表面,的尺寸、位置精度和表面粗糙度值;这些技术要求必需在加工中赐予保证;该杯轴 的关键工序是 48mm外圆柱面、 36mm和 20mm内圆柱面的加工,同时内孔深度尺寸 45mm保证也是加工过程中的重点;该零件的整个加工过程包括车端面、钻孔、镗孔、倒角、外圆、圆弧过渡、锥面、切槽和螺纹;2.3 毛坯的确定在制定工艺规程时,正确地挑选毛坯有着重大的技术意义;毛坯种类的挑选, 不仅影响着毛坯制造的工艺、而且对零件的机械加工工艺、设备和工具的消耗以及工时定额也都有很大的影响;因此,正确挑选毛坯,需要毛坯制造和及机械加工零方面的工艺人员紧密协作
10、,以兼顾冷、热加工两方面的要求;机械加工中常见的毛坯1)铸件:外形复杂的毛坯,宜采纳铸造方法制造;2)锻件:锻件有自由锻造锻件和模锻件两种3)型材:机械制造中的型材按截面形可分为圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢和其他特殊截面外形的型材;定位基准;在加工中使用工件在机床或夹具上占有正确的位置所采纳的基准;2)测量基准;零件检验时,用以测量已加工表面尺寸和位置所用的基准 保你证加工表面与不加工表面之间的相互位置尺寸要求,应选用不加工作为粗基准;2)多加工表面或不加工表面与加工表面之间相互之间位置要求不严格的零件,粗基准的挑选应能保证合理地安排各加工表面的余量;如图 2.1 所示的杯轴零件图,应
11、采纳热轧圆钢的毛坯 48mm的外圆作为粗基准3)作为粗基准的毛坯表面应尽量光滑平整,以便零件夹紧牢靠;4)粗基准一般不能重复使用;精基准的挑选原就挑选精基准时;主要考虑保证零件加工精度,同时考虑装夹精确、牢靠和便利,而且夹具简洁;在挑选精基准时应遵循以下原就:(1) 基准重合原就(2) 基准统一原就(3) 便于装夹原就在确定夹紧方案时应留意以下三点:1. 尽可能作到设计、工艺与编程运算的基准统一;2. 尽量将工序集中,削减装夹次数,尽量可能做到在一次装夹后就能加工出全部待加工表面;3. 防止采纳占机人工调整装夹方案;2.6 工艺路线的拟定综合数控加工工艺路线设计与通用机床加工工艺路线设计的主要
12、区分, 在于它往往不是指从毛坯到成品的整个工艺过程,而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述;因此在工艺路线设计中肯定要留意到,由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中,因而要与其他加工工艺连接好;数控加工工艺路线设计中应特殊留意以下几个问题:1. 工序的划分依据数控加工的特点,数控工序的划分一般可按以下方法进行:1)以一次安装、加工作为一道工序;这种方法适合于加工内容较少的零件, 加工完后就能达到待检状态;2)以同一把刀具加工的内容划分工序;有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工表面,但考虑到程序太长,会受到某些限制,如掌握系统的限制, 机床连续工作时间的限制,各机床负荷率平
13、稳等;此外,程序太长会增加出错与检索的困难,因此程序不能太长,一道工序的内容不能太多;3)以加工部位划分工序;对于加工内容很多的工件,可按其结构特点将加工部位分成几个部分,如内腔、外形、曲面或平面,并将每一部分的加工作为一道工序;4)以粗、精加工划分工序;对于经加工后易发生变形的工件,由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形,故一般来说,凡要进行粗精加工的过程,都要将工序分开;2. 次序的支配次序的支配应依据零件的结构和毛坯状况,以及定位、安装与夹紧的需要来考虑;次序支配一般应按以下原就进行:1) 上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧,中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑;2)先进行
14、内腔加工,后进行外形加工;3)以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序,最好连续加工, 以削减重复定位次数、换刀次数与移动压板次数;4)在同一次安装中进行的多道工序,应先支配对工件刚性破坏较小的工序;3数控加工工序与一般工序的连接数控加工工序前后一般都穿插有其他一般加工工序,如连接得不好就简洁产生冲突;因此在熟识整个加工工艺内容的同时,要清晰数控加工工序与一般加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点,如:要不要留加工余量,留多少;定位面与孔的精度要求及形位公差;对校形工序的技术要求;对毛坯的热处理状态等,这样一来才能使各工序达到相互满意加工需要,且质量目标及技术要求明确,交接验收有依
15、据;综合上述分析,依据由基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔、就进不久远的原就确定该杯轴的工艺路线如下:下料车左端面钻孔粗车外圆粗镗孔精镗孔精车外圆卸下掉头装夹车右端面粗车外圆精车外圆切槽切螺纹检验入库;第三章杯轴零件的数控加工工序设计3.1 加工余量的确定为了保证加各加工方面都有足够的加工余量,应挑选工件余量最小的面为 粗基准,应选用 .48mm的外圆表面作为基准,分粗、半精、精加工接得到,粗加工时为保证半精加工的精度及表面粗造度,留0.5mm 的精加工余量;考虑到精加工,依据零件的材料和刀具的刚性留0.3mm 的精加工余量,为保证零件的精度和粗造度,提高主轴转速,和切削速度3.2 切削用
16、量的确定切削用量包括主轴转速 依据工件加工余量和加工要求 , 确定背吃刀量;2 依据工艺系统答应的切削力 , 确定进给量;3 依据刀具耐用度 , 确定切削速度;4 所选定的切削用量应当是数控机床功率答应的;1) 确定背吃刀量粗加工时,在保留精加工余量的前提下,如机床刚性和机床功率答应,应尽可能选取较大的背吃刀量,以削减走刀次数,提高生产效率;一般加工的背吃刀量为 1 到 3mm;通常工件留出肯定的精加工余量,通过精加工来实现图样上提出的技术要求;一般精加工的背吃刀量为 0.1 到 0.3mm;2 进给量的确定车削进给量确定的原就是:1 粗加工时,在工艺系统强度答应的前提下,挑选大的进给量;2
17、半精加工和精加工时 , 进给量比粗加工不行太小 , 否就不仅降低加工效率 ,而且影响加工质量;3 切槽加工时 , 由于切槽刀刚性较差 , 应挑选较小的进给量;由于工件的加工量不大,所以一次走刀切除全部余量,背吃刀量为0.5;依据数控加工编程与操作一书P16 页查得,硬质合金刀片进给量为进给量F=sf =0.04mm,在此由于表面粗糙度要不高,切削速度取100m/min ,因此S=1000v/ d=1000100/ 32=800 r/min;3.3 刀具的挑选刀具的挑选是数控加工工序设计的主要内容之一,它不但影响机床的加工效率,而且直接影响加工质量;另外,数控机床主轴转速比一般机床高1-2 倍,
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