典型轴类零件的数控加工工艺编制brse.docx
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1、湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书摘 要要数控技术术是用数数字信息息对机械械运动和和工作过过程进行行控制的的技术,数数控装备备是以数数控技术术为代表表的新技技术对传传统制造造产业和和新兴制制造的渗渗透形成成的机电电一体化化产品,即即所谓的的数字化化装备。本次设计计就是进进行数控控加工工工艺设计计典型轴轴类零件件,主要要侧重于于该零件件的数控控加工工工艺和编编程,包包括完成成该零件件的工艺艺规程,主主要工序序工装设设计,并并绘制零零件图、夹夹具图等等。通过本次次毕业设设计,对对典型轴轴类零件件的设计计又有了了深的认认识。从从而达到到了巩固固、扩大大、深化化所学知知识的目目的,培培养和
2、提提高了综综合分析析问题和和解决问问题的能能力以及及培养了了科学的的研究和和创新能能力。关键词:数控技术术典型轴轴类零件件加工工工艺 毕毕业设计计 1湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书目 录录摘要1目录21.引言言31.引言言32.零件件分析442.1毛毛坯的选选择42.2 机床的的选择443.零件件图加工工艺分析析73.1零零件的工工艺分析析73.2 零件的的加工工工艺设计计114.零件件图加工工程序编编写2114.1零零件左端端加工程程序编写写214.2零零件右端端加工程程序编写写225.程序序调试225致谢266参考文献献271.引言言数控技术术集传统统的机械械制造技技术、计
3、计算机技技术、成成组技术术与现代代控制技技术、传传感检测测技术、信信息处理理技术、网网络通讯讯技术、液液压气动动技术、光光机电技技术于一一体,是是现代先先进制造造技术的的基础和和核心。数数控车床床己经成成为现代代企业的的必需品品。随着着数控技技术的不不断成熟熟和发展展及市场场日益繁繁荣,其其竞争也也越来越越激烈,人人们对数数控车床床选择也也有了更更加广阔阔的范围围,对数数控机床床技术的的掌握也也越来越越高。随随着社会会经济的的快速发发展,人人们对生生活用品品的要求求也越来来越高,企企业对生生产效率率也有相相应的提提高。数数控机床床的出现现实现了了广大人人们的这这一愿望望。数控控车削加加工工艺艺
4、是实现现产品设设计、保保证产品品的质量量、保证证零件的的精度,节节约能源源、降低低消耗的的重要手手段。是是企业进进行生产产准备、计计划调度度、加工工操作、安安全生产产、技术术检测和和健全劳劳动组织织的重要要依据。也也是企业业对高品品质、高高品种、高高水平,加加速产品品更新,提提高经济济效益的的技术保保证。这这不但满满足了广广大消费费者的目目的,即即实现了了产品多多样化、产产品高质质量、更更新速度度快的要要求,同同时推动动了企业业的快速速发展,提提高了企企业的生生产效率率。数控工艺艺规程的的编制是是直接指指导产品品或零件件制造工工艺过程程和操作作方法的的工艺文文件,它它将直接接影响企企业产品品质
5、量、效效益、竞竞争能力力。本文文通过对对典型轴轴类零件件数控加加工工艺艺的分析析,对零零件进行行编程加加工,给给出了对对于典型型零件数数控加工工工艺分分析的方方法,对对于提高高制造质质量、实实际生产产具有一一定的意意义。根据据数控机机床的特特点,针针对具体体的零件件,进行行了工艺艺方案的的分析,工工装方案案的确定定,刀具具和切削削用量的的选择,确确定加工工顺序和和加工路路线,数数控加工工程序编编制。通通过整个个工艺的的过程的的制定,充充分体现现了数控控设备在在保证加加工精度度,加工工效率,简简化工序序等方面面的优势势。本人以严严谨务实实的认真真态度进进行了此此次设计计,但由由于知识识水平与与实
6、际经经验有限限。在设设计中会会出现一一些错误误、缺点点和疏漏漏,诚请请各位评评审老师师提出批评评和指正正。2.零件件分析2.1毛毛坯的选选择本节主要要对零件件毛坯生生产类型型和如何何选择毛毛坯的种种类,跟跟零件图图的尺寸寸确定毛毛坯尺寸寸。在制制订机械械加工工工艺规程程时,正正确选择择合适的的毛坯,对对零件的的加工质质量、材材料消耗耗和加工工工时都都有很大大的影响响。显然然毛坯的的尺寸和和形状越越接近成成品零件件,机械械加工的的劳动量量就越少少,但是是毛坯的的制造成成本就越越高,所所以应根根据生产产纲领,综综合考虑虑毛坯制制造和机机械加工工的费用用来确定定毛坯,以以求得最最好的经经济效益益。同
7、时时在选择择时也应应考虑一一些因素素:(1)零零件的材材料及机机械性能能要求(2) 零件的的结构形形状与外外形尺寸寸(3) 生产纲纲领的大大小(4) 现有生生产条件件(5) 充分利利用新工工艺、新新材料正确选择择毛坯制制造的方方式,可可以使整整个工艺艺过程更更加经济济合理,故故应慎重重对待。在在通常情情况下,主主要应以以生产类类型来确确定。例例如,毛毛坯种类类有:70mmm*1322mm、65mm*220mm的45钢等。2.2 机床的的选择根据本次次设计零零件尺寸寸的大小小,精度度要求和和学校提提供的机机床等一一系列条条件,我我选择华华中世纪纪星HNNC21TT系统数数控车床床。数控车床床又称
8、数数字控制制机床,简简称NCC。数控控机床主主要由输输入输出出装置、计计算机数数控装置置(简称称CNCC单元)、伺伺服系统统、可编编程序控控制器(PPLC)、位位置反馈馈系统和和机床本本体等组组成。它它可以按按事先编编制的加加工程序序对工件件进行加加工。数数控机床床集精密密机械、电电子技术术、信息息技术(包包括传感感检测)、计计算机及及软件技技术和自自动控制制等技术术于一体体,具有有高效率率、高精精度、高高自动化化、和高高柔性的的特点,是是当代制制造业的的主流装装备。对一个制制造企业业来说,提提高生产产能力往往往从生生产管理理、制造造工艺、生生产设备备等方面面入手进进行技术术改造,而而这几部部
9、分内容容又是互互为影响响和制约约的。在在技术改改造中对对生产设设备、数数控机床床的更新新、维修修、采购购等的选选择上必必须考虑虑到要在在什么样样环境下下使用、如如何管理理、怎样样能达到到最好的的经济效效果等问问题。选选择制造造设备是是要为制制造某一一些产品品服务的的,选择择的设备备可能用用于产品品零件的的一部分分工序加加工、也也可能用用于全部部工序加加工。制制造水平平的高低低首先取取决于工工艺过程程的设计计,它将将决定用用什么方方法和手手段来加加工,从从而也决决定了对对使用设设备的基基本要求求,这也也是对生生产进行行技术组组织和管管理的依依据。设设备选择择的基本本要求确确定后还还要根据据市场上
10、上能提供供什么样样技术水水平的装装备来选选择,针针对大部部分中小小批量生生产的制制造企业业,选择择数控机机床来替替代旧机机床或增增强生产产能力已已是发展展趋势。在在选择加加工机床床的同时时,首先先要保证证加工零零件的技技术要求求,能够够加工出出合格的的零件。其其次是要要有利于于提高生生产效率率,降低低生产成成本。选选择加工工机床一一般要考考虑到机机床的结结构、载载重、功功率、行行程、和和精度。还还应依据据加工零零件的材材料状态态、技术术状态要要求和工工艺复杂杂程度而而定。选选用适宜宜、经济济的数控控机床,还还要综合合考虑以以下应素素的影响响。(1)机机床的类类别、规规格、性性能。(2)数数控机
11、床床的主轴轴功率、扭扭矩、转转速范围围,刀具具的配置置情况。(3)数数控机床床的定位位精度和和重复定定位精度度。(4)零零件的定定位基准准和装夹夹方式。(5)机机床坐标标系和坐坐标轴的的联动情情况。(6)控控制系统统的刀具具参数设设置,包包括机床床的对刀刀、刀具具补偿等等相关的的功能。数控机床床的优点点(1)对对零件的的适应性性强,可可加工复复杂的零零件表面面;(2)加加工精度度高,加加工质量量稳定;(3)生生产效率率高;(4)良良好的经经济效益益;(5)自自动化程程度高。数控机床床的缺点点(1)价价格较高高,设备备首次投投资大;(2)对对操作、维维修人员员的技术术要求较较高;(3)加加工复杂
12、杂形状的的零件时时,手工工编程的的工作量量大。数控机床床的应用用范围(1)多多品种小小批量零零件;(2)形形状结构构复杂的的零件;(3)需需要频繁繁改型的的零件;(4)价价格昂贵贵、不允允许报废废的零件件;(5)批批量较大大精度要要求高的的零件。3.零件件图加工工艺分析析3.1零零件的工工艺分析析3.1.1毛坯坯设计选材的一一般原则则首先是是在满足足使用性性能的前前提下,再再考虑工工艺性能能和经济济性。使使用性能能原则是是指所选选的材料料制成零零件后在在正常情情况下所所应具备备的性能能要求,它它是能保保证零件件的设计计能实现现,安全全耐用的的必要条条件,是是选材的的最主要要的原则则。使用用性能
13、是是指材料料在使用用条件下下所变现现出来的的性能,它它包括物物理性能能(如密密度、磁磁性、导导电性等等)、化化学性能能(如耐耐腐蚀性性、热稳稳定性等等)、力力学性能能(如强强度、塑塑性、韧韧性等);工艺艺性能是是指材料料在制造造工艺过过程中适适应加工工的性能能,随制制造工艺艺不同可可分为铸铸造性、可可锻性、焊焊接性及及切削加加工性等等。它直直接影响响零件加加工后的的工件质质量,是是选材和和制定零零件加工工工艺路路线时必必须考虑虑的因素素之一。根根据零件件图规定定的材料料及机械械性能选选择毛坯坯,我选选择的材材料为445钢,445钢为为最常用用中碳调调制钢,综综合力学学性能良良好且价价格低廉廉,
14、淬透透低,水水淬时易易生裂纹纹。小型型件宜采采用调制制处理,大大型件宜宜采用正正火处理理,根据据其力学学性能要要求较低低选圆柱柱型材料料,根据据零件的的工作条条件、材材料、结结构特点点三者综综合考虑虑,对毛毛坯应增增加一些些热处理理提高强强度和硬硬度。通过零件件图可知知加工的的零件为为轴类零零件。通通过所学学知识可可知轴类类零件的的材料一一般选择择碳素钢钢、合金金钢或铸铸铁。根根据零件件的分析析选择445钢。毛毛坯尺寸寸和形状状的选择择要从机机械加工工和毛坯坯制造两两方面考考虑,毛毛坯的尺尺寸越接接近成品品零件,材材料消耗耗就越少少,机械械加工的的劳动量量也就越越少,因因此会提提高机械械加工效
15、效率,降降低成本本,但要要充分考考虑毛坯坯的制造造费用。该该零件毛毛坯是445钢对对其尺寸寸要求是是65*2200mm。3.1.2零件件的热处处理技术术零件的材材料是机机械加工工行业的的重要物物质基础础,总舵舵的材料料之所以以获得广广泛应用用,是应应为它们们具备许许多优秀秀性能。通通过适当当的热处处理,可可以充分分发挥钢钢材的潜潜力,显显著提高高钢的力力学性能能,延长长零件的的使用寿寿命;还还可以消消除铸、锻锻、焊等等热加工工工艺造造成的各各种缺陷陷,为后后续工序序做好准准备。45钢为为最常用用的中碳碳调质钢钢,综合合性能良良好,淬淬透性的的,水淬淬时易生生裂纹。小小件宜采采用调质质处理,大大
16、件宜采采用正火火处理。零件的加加工都是是按一定定的工艺艺路线进进行的。在在生产过过程中,由由于零件件选用的的毛坯和和工艺过过程不同同,热处处理工序序会有所所增减。因因此,工工序位置置的安排排必须根根据具体体情况灵灵活运用用。根据据热处理理的目的的和工序序位置不不同,可可将其分分为预先先热处理理和最终终热处理理两大类类。预先热处处理包括括退火、正正火等。其其工序位位置一般般安排在在毛坯生生产之后后,切削削加工之之前;或或粗加工工之后,精精加工之之前。正正火和退退火的作作用是消消除热加加工毛坯坯的内应应力、细细化晶粒粒、调整整组织、改改善切削削加工性性,为后后面的热热处理工工序做好好组织准准备。最
17、终热处处理包括括各种淬淬火+回回火、表表面热处处理及化化学热处处理。零零件经这这类热处处理后硬硬度较高高,除可可以磨削削加工外外,一般般不适宜宜其他切切削加工工,故其其工序位位置一般般安排在在半精加加工之后后,精加加工之前前。目的的是为了了获得良良好的综综合力学学性能,为为以后的的表面淬淬火异变变形的精精密零件件的整体体淬火做做好准备备。3.1.3定位位基准的的选择原原则工件在夹夹具中的的定位基基准选择择上遵循循基准统统一原则则,是同同一工件件进行不不同内容容的多道道工序中中,前后后工序尽尽可能采采用同一一定位基基准系统统,即各各个加工工工序间间的定位位基准尽尽量统一一。前后后工序尽尽可能采采
18、用同一一基准可可以减少少不同定定位基准准表面较较高精度度加工的的制造工工作量。从从保证工工件的加加工精度度的角度度而言,不不同工序序采用统统一的定定位基准准可以避避免产生生基准转转换误差差。加工时是是工件的的定位基基准与本本工序的的工艺基基准尽量量重合。若若不能保保证定位位基准与与工序基基准重合合,会把把二者之之间的尺尺寸误差差及相应应的行位位误差带带到本工工序的定定位中来来,造成成本工序序定位误误差的不不必要扩扩大。3.1.4粗、精精基准的的选择原原则当工件只只是毛坯坯的时候候,进行行第一道道工序加加工,这这种定位位为粗基基准定位位。选择择粗基准准时,主主要考虑虑两个问问题:一一是保证证加工
19、面面都能分分配到合合理的加加工余量量;二是是保证加加工面与与非加工工面之间间的相互互位置精精度的要要求,同同时还要要为后续续工序提提供可靠靠的精准准度。精基准的的选择原原则:(1)基基准重合合原则(2)基基准统一一原则(3)自自为基准准原则(4)互互为基准准原则(5)保保证工件件定位准准确、夹夹紧可靠靠、操作作方便的的原则粗基准的的选择原原则(1)选选择非加加工面为为基准(2)合合理分配配加工余余量(3)粗粗基准应应避免重重复使用用(4)选选择毛坯坯上精度度较好的的表面作作粗基准准3.1.5工件件的装夹夹工件的安安装需要要遵循一一些基本本的原则则,在数数控机床床机床上上,工件件安装的的原则与与
20、普通机机床相同同,也要要合理地地选择定定为基准准和夹紧紧方案。为为了提高高数控机机床的效效率,在在确定定定位基准准和夹紧紧方案的的同时应应该注意意一下两两点:(1)力力求设计计基准、工工艺基准准与编程程计算的的基准统统一;(2)尽尽量减少少装夹次次数,尽尽可能在在一次定定位夹紧紧后就能能加工出出所有的的内容;此次加工工采用的的是华中中世纪星星HNCC21T系统统数控车车床,采采用的夹夹具是三三爪卡盘盘,并且且在一次次装夹的的情况下下能加工工出所有有的内容容。数控控加工特特点对夹夹具提出出了两个个要求:一是保保证夹具具的坐标标方向与与机床等等的坐标标方向相相对固定定;二是是要能协协调零件件与机床
21、床坐标系系的尺寸寸关系。除除此之外外,还要要考虑以以下几点点:(1)当当零件加加工批量量不大时时,应尽尽量采用用组合夹夹具、可可调夹具具和其他他通用夹夹具,以以缩短准准备时间间、节省省生产费费用;(2)在在成批生生产时才才考虑采采用专用用夹具,并并力求结结构简单单;(3)夹夹具要开开敞,加加工部位位开阔,夹夹具的定定位夹紧紧机构元元件不能能影响加加工中的的送给。(4)装装卸零件件要快速速、方便便、可靠靠,以缩缩短准备备时间,批批量较大大时应考考虑采用用气动或或液压夹夹具、多多工位夹夹具。此次加工工轴类零零件,采采用的是是三爪卡卡盘,并并且批量量较小,不不需要采采用气动动或者液液压夹具具、多工工
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