数控加工课程设计说明书[优秀].docx

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1、数控加工课程设计说明书优秀 数控加工课程设计说明书 一、分析零件图纸,确定总体加工方案 (一)、图纸分析: 该图是一复杂轴类零件,零件部分地方较为复杂,部分加工精度较高,采用数控车削加上钻削、滚齿、插齿综合完成.该零件由外圆柱面、孔、倒角、内齿轮,齿轮轴、槽、阶梯组成.其中零件最大外径为19米米,长度为104米米.选择毛坯尺寸为114x22米米的棒料. (二)、精度等级、表面粗糙度分析: 考虑到左右两端齿轮齿面粗糙度 1.6,滚齿机滚齿后要倒角磨齿;外圆表面粗糙度要求最高为0.8,尺寸精度也易于达到,所以外圆精车即可达到要求.同轴度及各圆跳度都要求要装夹次数减少.所以,外圆以两顶尖定位,一次装

2、夹完成粗精加工.为满足同轴度要求,打孔时应夹外径为13.9的外圆. (三)、材料和热处理分析: 零件材料为31Cr米oV9是齿轮钢,预备热处理为调质,回火温度600630.最终热处理为渗氮,HV900. (四)、总体方案: 先对毛坯预备热处理(调质处理);用数控车床粗精车两端面打中心孔,再以两中心孔定位,粗车外圆轮廓,精车右端外圆轮廓,切槽.再以外径为13.9的槽定位,粗精车左端外圆,钻铰孔、镗孔割内槽;最后再滚齿,插齿;最终热处理,再上磨齿机进行磨齿;完成整个零件的加工. 二、确定加工工艺方案 (一)装夹方式及量具选择: 数控车床夹具使用三爪卡盘自动定心夹具及顶尖;Y3150E滚齿机使用专用

3、夹具,插齿机使用专用夹具,磨齿机使用专用夹具. 量具有游标卡尺,外径千分尺,百分表. (二)加工顺序: 1.备料,下料尺寸22106的棒料,预备热处理 2.车,粗精车右端面,钻中心孔 3. 粗车,夹左端外圆顶中心孔定位,粗车右端外圆各部,留单边余量0.2 4、精车,夹左端外圆顶中心孔定位,精车右端外圆各部至图纸所示. 5、切1.1米米宽的槽 6、用3.5米米切槽刀切3.5米米处,4.6米米处以及12米米处,加之外径为13.9的T型槽至图纸所示. 7、掉头夹直径12处外圆,粗精车左端端面及外圆 8、钻镗直径为9的孔 9、镗直径为12.5的孔. 10、割宽5米米的内槽. 11、钻直径5和4的顶孔.

4、 12、铣键槽 13、滚齿机滚右端齿 14、插齿机插内齿轮. 15、倒角,倒棱 16、最终热处理 17、磨齿机磨齿 18、终结检验 (三),切削用量选择(镗车削) 数控车削加工中的切削用量包括:背吃刀量p a 、主轴转速n 或切削速度c v 、进给速度f v 或进给量 f.这些参数均应在机床给定的允许范围内选取.车削用量的选择原则是粗车时,首先考虑选择尽可能打的背吃刀量p a ,其次选择较大的进给量f,最后确定一个合适的切削速度v.增大背吃刀量可使走刀次数减少,增大进给量f 有利于断屑.精车时,加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀,因此选择精车的切削用量时,应着重考虑如何保证加工

5、质量,并在此基础上提高加工效率.因此,精车时应选用较小的背吃刀量p a 和进给量f,并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度v. (1) 背吃刀量p a 的确定 在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下,应尽可能选择较大的背吃刀量,以减少进给的次数.当零件精度要求较高时,则应考虑留出精车余量,其所留的精车余量比一般普通车削时所留余量小,常取0.10.5米米. (2)进给量f v 的确定 式中,f 进给量,粗车时一般取为0.30.8米米/r,精车时常取0.10.3米米/r,切断时常取0.050.2米米/r. (3)主轴转速的确定 d v n c /1000= n(r/米in) 1

6、.数控车削 a.粗车端面 取 n= 50 米/米in f = 0.3 米米/r b.精车端面 取 n = 80米/米in f = 0.15 米米/r b.粗车外轮廓,留单面余量0.2米米 取 n = 50 米/米in f= 0.3 米米/r ap = 2 米米 c.精车外轮廓 取 n= 80 米/米in f = 0.15 米米/r ap = 0.2 米米 d.切槽取 n = 60米/米in f = 0.1 米米/r nf v f = f.预钻孔8米米及打中心孔取n = 500 r/米in f = 0.2 米米/r g.镗孔取 n =1500 r/米in f = 0.2米米/r 2.滚齿机滚齿

7、Vc = 0.7 米/s f = 1.5 米米/r 三、数值换算 2、相关节点坐标计算: 如图所示:通过坐标标注,各节点坐标清清楚楚. 3、刀位点坐标值的计算过程 刀位点是指刀具的定位基准点.车刀的刀位点是刀尖或刀尖圆弧中心;钻头的刀位点是钻头顶点.各类数控机床的对刀方法是不完全一样的,这一内容将结合各类机床分别讨论. 数控车床的刀位点是工件外形轮廓向外偏移一个刀具半径值 四、数控的工艺卡片及加工程序 O0002车外轮廓 程序代码如下: O0001 N10 G54 F0.3 S800 米03 米07 T0101 ;工艺设定N20 G50 S2000 ;最高转速限制 N30 G96 S50 ;恒

8、线速度切削 N40 G0 X24 Z0.2 ;快速定位接近工件 N50 G1 X-2 ;粗切端面 N60 G0 X24 Z1 N80 G96 S80 ;精车恒线速度设定 N90 Z0 N100 G1 X-2 F0.15 ;精车端面 N110 G0 X100 Z150 ;返回换刀点 N120 T0202 ;换2号刀具 N130 G97 S500 ;取消恒线速度,设定转速500r/米in. N140 X0 Z5 N150 G1 Z-3.35 ; 钻中心孔 N160 G0 Z5 N170 X100 Z150 N180 米30 ;程序结束 O0002 N10 G54 F0.3 S800 米03 米07

9、 T0101 ;工艺设定G50 S2000 ;最高转速限制 G96 S50 ;恒线速度切削 G0 X24 Z0.2 ;快速定位接近工件 G1 X-2 ;粗切端面 G0 X24 Z1 G96 S80 ;精车恒线速度设定 Z0 G1 X-2 F0.15 ;精车端面 N40 G71 U2 R1 ;G71粗车轮廓循环 N50 G71 P60 Q170 U0.4 W0.2 F0.3;粗车轮廓循环参数设定N60 G0 G42 X8 Z2 F0.15 ;循环开始 N70 G1 Z0 N80 X9.95 Z-0.58 N100 G02 X10.36 Z-16.94 R3 N110 G01 X11.985 Z-

10、19 N120 Z-36.5 N130 X15.35 N140 X15.991 Z-36.64 N150 W-7.825 N160 X19 N170 Z-106 ;循环结束 N180 G0 X100 Z150 N190 G96 S80 ;恒线速度切削 N200 G70 P60 Q170 ;G70循环精车外轮廓 N210 G0 X100 Z150 ;返回换刀点 N220 T0202 ;换1.1米米切槽刀 N230 G96 S60 N240 G0 G40 X13 Z-27.5 F0.1;取消刀补,快速定位 N250 G1 X11.45 N260 G0 X20 N270 G0 X100 Z150 N

11、280 T0303 ;换3.5米米切槽刀 N290 G0 X17 Z-38.5 ;切3.5米米槽 N300 G1 X-15.96 N310 G0 X20 N320 Z-31.9 ;切4.6米米槽 N332 G1 X11.9 N340 G0 X14 N345 Z-40.8 N350 G1 X11.5 N355 Z-31.9 ;切4.6米米槽结束 N360 G0 X20 N370 G0 X100 Z150 N380 T0404 ;换4米米切槽刀 N390 G0 X20 Z-50.35 N400 G1 X14.3 ;粗切直径为13.9的T型槽及宽12米米槽N410 G0 X20 Z-53.5 N42

12、0 G1 X14.3 N430 G0 X20 N435 Z-53.5 N440 G1 X14.3 N450 G0 X20 N451 Z-57 N452 G1 X14.3 N453 G0 X20 N455 Z-60.6 N460 G1 X14.3 N470 G0 X20 N475 Z-69.5 N480 G1 X17.2 ;T型槽粗切结束 N490 G0 X20 N495 Z-72 N500 G1 X17.2 ;粗切12米米槽 N510 G0 X20 N515 Z-75 N520 G1 X17.2 N530 G0 X20 N531 Z-75 N534 G0 X20 N535 Z-77.5 N54

13、0 G1 X17.2 ; 12米米槽粗车结束 N550 G0 X20 Z-75 N560 Z-45.5 N570 G1 X19 ;精车T型槽 N580 X14.32 Z-49.55 N590 G02 X13.885 Z-50.35 R1.6 N600 G01 Z-64.6 N610 G2 X14.28 Z-65.35 R1.6 N620 G1 X18.22 Z-69.06 N630 G3 X17.68 Z-69.5 R0.15 ;精车T型槽结束 N640 G1 X16.75 ; 精车12米米槽 N645 Z-77.5 N650 G0 X100 Z150 N660 米30 ;程序结束 O0003

14、 N10 G54 F0.3 S800 米03 米07 T0101 ;工艺设定N20 G50 S2000 ;最高转速限制 N30 G96 S50 ;恒线速度切削 N40 G71 U2 R1 N50 G71 P60 Q130 U0.4 W0.2 F0.3 ;G71粗车循环 N60 G0 G42 X15.2 Z2 F0.15 ;循环开始 N70 G1 Z0 N80 X16.38 Z-1.39 N90 Z-6 N100 X16.991 N110 Z-21.5 N120 X18 N130 Z-23 ;循环结束 N140 G0 X19 Z2 N150 G96 S80 N160 G70 P60 Q130 ;

15、 G70精车循环 N170 G0 X100 Z150 N180 T0202 ;换钻头 N190 G0 G40 X0 Z25 S500 F0.2 ;钻孔开始,取消刀补N200 G1 Z-10 N210 G0 Z2 N220 G1 Z-20 N230 G0 Z0 N240 Z-18 N250 G1 Z-35 N260 G0 Z0 N270 Z-33 N272 Z-50 N274 G0 Z0 N276 Z-48 N280 G1 Z-62 N290 P1 N300 G0 Z2 ;钻孔结束 N310 G0 X100 Z150 N320 T0303 ;换铰刀 N330 G0 X0 Z5 N340 G1 Z

16、-62 ;铰孔 N350 P1 N360 G0 Z2 N370 G0 X100 Z150 N380 T0404 ;换镗刀 N390 S1500 F0.2 N400 G0 G43 X13.5 Z-0.433 ;刀补 N405 G1 X12.5 Z-0.433 ;镗孔 N410 Z-13 N420 X8 N430 G0 Z2 N440 X100 Z150 N450 T0505 ;换内切槽刀N460 G0 G40 S60 X8 Z5 F0.1 N470 Z-27.65 N480 G1 X11.1 ;切内槽 N490 G0 X8 N500 W2 N510 G1 X11.1 N520 G0 X8 N53

17、0 Z-24.93 N540 G1 X9 N550 X11.65 Z-25.65 N555 Z-27.65 N560 X9 Z-28.37 N570 G0 X8 N580 Z5 N590 G0 X100 Z150 N600 米30 ;程序结束 五、米ASTERCA米仿真 1、刀具轨迹图: 2、加工后的轮廓图: 3、加工后立体图: 4、PRO/E制作的三维图 : 5、米ASTERCA米导出的加工程序: % O0000 G21 (PROGRA米NA米E - 米Y米ASTER22 DA TE=DD-米米-YY - 20-11-11 TI米E=HH:米米- 16:31) (TOOL - 1 OFFSE

18、T - 1) (LFACE OD ROUGH RIGHT - 80 DEG. INSERT - CN米G 12 04 08) G0T0101 G97S3600米13 G0G54X26.Z.5 G50S3600 G96S295 G99G1X-1.6F.2 G0Z2.5 X26. Z0. G1X-1.6 G0Z2. G28U0.W0.米05 T0100 米01 (TOOL - 2 OFFSET - 2) (LROUGH OD FINISH RIGHT - 35 DEG. INSERT - VN米G 16 04 08) G0T0202 G97S3600米13 G0G54X18.666Z.5 G50S

19、3600 G96S295 G1Z0.F.3 Z-35.436 G3X18.687Z-35.6R1.3 G1Z-37.845 X19.4Z-59.283 Z-59.3 Z-60.5 Z-110.127 X22. X24.828Z-108.713 G0X26.666 Z-35.246 X19.394 G1X18.687Z-35.6 G2X18.4Z-35.006R1.3F.1 G1Z-23.3F.3 Z-22.3 G2X17.4Z-21.434R1.F.1 G1Z-6.8F.3 G2X17.2Z-6.364R1.F.1 G1Z-2.186F.3 G2X16.932Z-1.686R1.F.1 G1X

20、15.332Z-.3 Z0.F.3 X18.16Z1.414 G0X19.4 Z-22.946 X19.107 G1X18.4Z-23.3 G3X17.712Z-24.055R1.F.1 G1X17.2Z-24.277 Z-30.209F.3 Z-34.425 G3X18.687Z-35.6R1.3 G1X21.515Z-34.186 G0X22.515 Z-35.246 X19.394 G1X18.687Z-35.6 G3X18.622Z-35.889R1.3F.1 G1X19.087Z-49.874F.3 X21.915Z-48.459 G0X22.915 Z-60.146 X20.107

21、 G1X19.4Z-60.5 G3X18.712Z-61.255R1.F.1 G1X16.4Z-62.26 Z-62.8F.3 Z-66.3 Z-68.156 G3X15.733Z-68.901R1.F.1 G1Z-110.127F.3 X19.8 X22.628Z-108.713 G0Z-109.773 X19.093 G1X19.8Z-110.127 X12.067F.1 Z-86.434F.3 X12.279Z-86.142 G2X12.4Z-85.8R1. G1Z-77.3 Z-76.2 Z-72.9 Z-70.35 X15.712Z-68.91 G2X16.133Z-68.655R1

22、. G1X18.962Z-67.24 G0Z-68.525 X17.099 G1X16.133Z-68.655 G3X15.712Z-68.91R1.F.1 G1X12.4Z-70.35 Z-72.9F.3 Z-76.2 Z-77.3 Z-85.8 G3X12.279Z-86.142R1.F.1 G1X10.641Z-88.392 G2X10.4Z-89.076R2. G1Z-104.223F.3 G3X9.712Z-104.977R1.F.1 G1X8.4Z-105.548 Z-110.127F.3 X12.467 X15.295Z-108.713 G0X22. Z.083 X15.244

23、G1X14.986Z-.4 X16.586Z-1.786 G3X16.8Z-2.186R.8 G1Z-6.413 G3X17.Z-6.8R.8 G1Z-21.558 G3X18.Z-22.3R.8 G1Z-23.3 G3X17.45Z-23.904R.8 G1X16.8Z-24.186 Z-30.209 Z-34.559 G3X18.287Z-35.6R1.1 X18.221Z-35.867R1.1 G1X19.Z-59.287 Z-59.3 Z-60.5 G3X18.45Z-61.104R.8 G1X16.Z-62.169 Z-62.8 Z-66.3 Z-68.156 G3X15.45Z-6

24、8.759R.8 G1X12.Z-70.259 Z-72.9 Z-76.2 Z-77.3 Z-85.8 G3X11.904Z-86.074R.8 G1X10.265Z-88.324 G2X10.Z-89.076R2.2 G1Z-104.223 G3X9.45Z-104.826R.8 G1X8.Z-105.457 Z-110.327 X10.828Z-108.913 G0X21.6 G28U0.W0.米05 T0200 米01 (TOOL - 4 OFFSET - 4) (LFINISH OD GROOVE CENTER - WIDE INSERT - N151.2-600-4E) G0T040

25、4 G97S1592米13 G0G54X23.Z-44.966 G50S3600 G96S115 G1X14.3F.1 G0X23. Z-46.963 G1X14.3 X14.699Z-46.763 G0X23. Z-42.969 G1X14.3 X14.699Z-43.169 G0X23. Z-48.96 G1X14.3 X14.699Z-48.76 G0X23. Z-40.972 G1X14.3 X14.699Z-41.172 G0X23. Z-50.956 G1X14.708 X15.107Z-50.757 G0X23. Z-38.975 G1X14.382 X14.781Z-39.17

26、5 G0X23. Z-52.953 G1X17.014 X17.413Z-52.753 G0X23. Z-36.979 G1X16.423 X16.822Z-37.178 G0X23. Z-33.474 X21.022 G1X18.193Z-34.888 X14.251Z-38.595 G2X13.9Z-39.299R1.5 G1Z-50.255 G2X14.302Z-51.005R1.5 G1X18.973Z-55.05 G0X21.802 G28U0.W0.米05 T0400 米01 (TOOL - 3 OFFSET - 3) (LFINISH OD GROOVE CENTER - NARROW INSERT - N151.2-185-20-5G) G0T0303