典型数控大赛车削试题分析brrt.docx
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1、典型数控控大赛车车削试题题分析摘 要 本篇论论文是对对一道典典型数控控大赛铣铣削试题题的分析析,其中中主要有有内/外外圆柱、圆圆锥面、圆圆弧回转转面、内内/外槽槽、端面面槽和内内/外螺螺纹、端端面螺纹纹加工等等等。此此题中包包含了这这些绝大大部分要要素。试试题种安安排交叉叉孔和偏偏心孔是是为了加加强我们们找正的的难度。让让我们能能够更好好的把在在学校所所学的专专业知识识用在实实际加工工中去,通通过对这这些要素素和难点点的理解解逐渐熟熟悉了在在加工中中应该多多注意的的自身缺缺少的因因素,认认识了不不足点。我我相信通通过这次次的论文文设计对对我们以以后的发发展中有有很大的的帮助和和指引。关键词词
2、数控大大赛、数数控车削削、试题题分析、数数控加工工 第一章章 工艺艺条件一、 机床采用型号号为CKKA61150的的经济型型卧式数数控机床床,其规规格为:在床身身上的最最大加工工直径为为5000mm,在在床鞍上上的最大大加工直直径为3500mm,最最大加工工长度为为7500mm,变变频调速速手动三三挡,变变速范围围为255-30000rr/miin。XX向导轨轨水平布布置,刀刀架前置置配置,为为卧式六六工位转转塔刀架架,配有有手动尾尾座。二 、数数控系统统数控系统统有三种种,分别别为FAANUCC Oii Maate TB、SSIEMMENSS 8002D和和华中数数控世纪纪星HNNC-221
3、T。其其中FAANUCC Oii Maate TB是是配在经经济型车车床上的的系统,它它使用的的是型伺服服电动机机,单色色CRTT,内、外外圆粗车车复合固固定循环环(G771)只有AA组,没没有B组组。三、 坯料毛坯用445钢,经经调质处处理,硬硬度为1180-2000HBWW,坯料料的100个平面面都已加加工过,其其中有两两个侧面面还经过过了磨削削。四、 夹具采用2250mmm,规规格的四四爪单动动卡盘。五、刀具具加工中需需要的刀刀具,刃刃具,见见表1-1。序号名称型号及牌牌号最小加工工直径mmm190外外圆车刀刀体PCLNNR25525MM16280等等边菱形形刀片CNMGG1600612
4、2MP KC550255390外外圆车刀刀体MCLNNR25525MM12NN480等等边菱形形刀片CNMGG16006044MP KU330T590外外圆车刀刀体MJNRR25225M116N635等等边菱形形刀片VNMGG16004088 KUU10TT716mmm内圆圆车刀体体S16RR-SCCLCRR0920mmm880孔孔定位刀刀片CCMTT09TT3044MF KU330T912mmm内圆圆车刀体体S12MM-SCCLCRR0616mmm1080孔孔定位刀刀片CCMTT06002044 MMF KKU300T11端面车刀刀刀体KGMSSR25525MM5012端面车刀刀刀板A4M5
5、50R004144B04448007248-722mm13端面车刀刀片A4G004055M044U044GMNN KUU30TT14内螺纹车车刀SNR000200 Q11625mmm15内螺纹刀刀片16NRR11.5NPPT EEC1003016中心钻A317标准麻花花钻(44种)11mmm、15.7mmm、188mm、25mmm表 1-1六、量具具加工中需需要的量量具、检检具,见见表1-2。序号名称规格1游标卡尺尺0-1550mmm2深度千分分尺0-1000mmm3外径千分分尺(55把)0-255mm、225-550mmm、500-755mm、775-1100mmm、1100-1255mm4
6、百分表0-100mm5杠杆表行程1mmm6磁力表座座7内径百分分表(22种)10-118mmm、188-355mm8螺纹塞规规NPT11”9金属直尺尺300mmm表 1-2七、工具具、辅具具和辅料料加工中需需要的工工具、辅辅具和辅辅料,见见表1-3。序号名称规格1回转顶尖尖莫氏5号号2钻卡头3莫氏锥套套(5变变2)莫氏5号号变莫氏氏2号4莫氏锥套套(5变变3)莫氏5号号变莫氏氏3号5过渡刀套套32mmm变12mmm6过渡刀套套32mmm变16mmm7过渡刀套套32mmm变25mmm8扁锉8”9纯铜棒10纯铜垫片片2mm厚厚11呆扳手8mm12内六方扳扳手6mm13内六方扳扳手4mm14卡盘扳手
7、手15套管16斜铁17记号笔18磨石19刷子20铁勾21防护眼镜镜22白布23大头针24黄油表 1-3第二章 零件件图样一、图样样及技术术要求1.图样样及技术术要求(见见图2-1)。图2-112.轴测测图(见见图2-2)。图2-22图2-22二、图样样分析该工件的的横断面面看起来来是正八八边形,而而对加工工来说,实实质是正正方形,应应为4个个去掉的的角是不不用加工工的。这这个正方方形有一一对面已已经预磨磨削,这这一对面面也不用用加工,而而且显然然是车加加工的基基准面。从图2-1可看看出,主主要加工工内容有有:两端端面、侧侧面、交交叉孔、阶阶梯孔、偏偏心孔、锥锥孔、内内锥螺纹纹、端面面槽和外外圆
8、弧回回转面等等。尺寸寸精度要要求较高高,多为为7级。表表面粗糙糙度在各各种孔和和外圆弧弧回转面面等处均均为1.6m。位位置公差差有5个个:相邻邻侧平面面间的垂垂直度(对对正方形形而言)、20mm孔与中心平面的对称度、两交叉孔之间的垂直度、端面与16.8mm孔之间的垂直度、49mm台阶孔与16.8mm孔之间的同轴度。这些位置公差相互间有牵连,既是决定加工顺序的重要根据,也是装夹找正时的重点。坯料的两个待加工侧面若与基准侧面间的垂直度较好,这两个侧面加工其中一个就可以了 ;若垂直度不好,这一对侧面都应加工,否则0.10的尺寸精度达不到,或者加工面与基准侧面间的垂直度超差。16.8mm的小孔较长,加
9、工所用的12mm粗镗刀伸出较多,所以尺寸精度和表面粗糙度都较难达到。32mm台阶孔的尺寸在加工时一不小心就可能超差。偏心孔的偏心距公差仅为0.1mm,全得靠找正达到。加工锥孔的锥度可以靠程序来保证,因没有提供量具、检具,它的直径尺寸只能靠精确对刀、程序中X向指令使用偏差中值和程序中使用刀尖圆弧半径自动补偿指令来达到。内锥螺纹是此工件加工的难点,尺寸计算要有一定技巧,加工操作也要有较高技能。只有这两方面面都做好好,才能能使它的的中径尺尺寸、牙牙型和表表面粗糙糙度值都都达到要要求。端端面槽的的两壁都都有尺寸寸公差要要求,只只有在编编程、对对刀和切切削操作作三个环环节上都都注意才才能达到到要求。外外
10、圆弧的的轮廓半半径主要要靠程序序中加进进刀尖圆圆弧半径径自动补补偿指令令来达到到,其尺尺寸精度度可通过过改变刀刀具补偿偿值来实实现。第三章 工艺分分析及操操作要点点一、确定定加工方方案本工件可可有多种种加工方方案,可可分为两两种:一一种是先先加工侧侧平面和和横向孔孔,后加加工两端端面、纵纵向孔(含含内螺纹纹)和端端面槽;另一种种是反过过来,先先加工两两端面、纵纵向孔和和端面槽槽,后加加工侧平平面和横横向孔。第第一种方方案的第第1工序序和第22工序都都是一样样的,其其中少许许不同是是尺寸(8820.11)mmm加工到到(8000.11)mmm可以分分在两道道工序内内完成(两两道工序序内各车车去1
11、mmm),也也可以在在第1工工序中直直接车到到尺寸,即即第2工工序中对对侧平面面不再加加工。这这种方案案要么夹夹得比较较多,要要么用顶顶尖顶住住,所以以装夹比比较牢靠靠,加工工安全性性好,背背吃刀量量和进给给量可以以取大些些。此方方案的缺缺点是工工序较多多,回增增加一些些装夹时时间。还还有一些些减少工工序的方方案:例例如不加加找正槽槽、第33工序只只夹177.5mmm长,在在第3工工序中把把端面、端端面槽、内内孔、锥锥孔和台台阶孔都都车出来来,调头头进行第第4工序序,车另另一端面面、锥螺螺纹和台台阶孔,再再调头进进行第55工序,顶顶上顶尖尖车外回回转轮廓廓。这个个方案工工序少,找找正时间间也少
12、,只只是第33工序夹夹得较少少,尤其其是在车车端面时时只能将将背吃刀刀量和进进给量取取得小一一些,否否则容易易把工件件顶下来来。第二种方方案大体体是先纵纵向夹持持加工一一头(包包括内孔孔),在在调头夹夹持续加加工另一一头,再再横向夹夹持加工工一个侧侧平面和和通孔、台台阶孔,再再翻过身身来夹持持,加工工对面的的侧平面面和偏心心台阶孔孔,最后后夹持有有螺纹的的一端、顶顶上回转转顶尖后后车出回回转面外外形。这这一种方方案内可可以有几几个具体体的加工工方案。上述两种种多个方方案各有有各的长长处,也也各有各各的短处处。选时时以质量量(主要要是保证证位置公公差)、切切削效率率(加工工时间)和和装夹找找正的
13、时时间难易易程度为为标准。下面选定定的方案案是:先先横向装装夹车一一个侧面面和该侧侧面的阶阶梯孔,再再翻身横横向装夹夹车偏心心孔(这这个侧面面不加工工),后后分别夹夹持一头头车另一一头,最最后夹住住一头、用用回转顶顶尖顶住住另一头头车外轮轮廓。在在车两头头之前加加两道起起辅助作作用的工工序:钻钻中心孔孔和在外外轮廓上上车两条条找正槽槽,目的的是为随随后车两两头及外外轮廓时时找正方方便、准准确。 二、加工工难点分分析(1)关关于坐标标系设定定问题 坐标标系设定定关系着着编程和和操作, 对于 FANNUC 0ii系统,坐坐标系设设定一般般有三种种方法。第第一种方方法是选选定一把把基准刀刀,以这这把
14、基准准刀的假假想刀尖尖点为注注视点,用用G544来设定定工件(编编程)坐坐标系, 刀架上上其他刀刀具的长长短(两两个方向向)通过过各自的的刀补值值来补正正。此法法的特点点是在程程序开始始部分有有一个GG54 指令,而而再全程程序内没没有G555-GG59指指令;在在刀补“形状”页面中中,基准准刀的XX、Z向向刀补值值均为零零,其余余各刀的的刀补值值是该刀刀假想刀刀尖点与与基准刀刀假想刀刀尖点之之间的位位置差。第第二种方方法是如如果刀架架上的刀刀不超过过6把(四四方刀架架和六角角刀架必必定符合合此条件件),就就是用 G544-G559分别别为每把把刀设定定各自的的工件坐坐标系,当当然注视视点是各
15、各把刀的的假想刀刀尖点。此此法的特特点是GG54-G599指令分分别与11-6号号刀相对对应,即即加工中中用到几几把刀 ,程序序中就会会出现GG54-G599中几个个对应的的指令。在在刀补“形状”页面内内所有的的长度补补偿值均均为零。第第三种方方法是不不用G554-GG59指指令,也也不用GG50指指令。假假设有把把车刀,当当刀架位位于参考考点时,此此刀的假假想刀尖尖点正好好在工件件原点。此此法是把把这把假假设的“车刀”作为基基准刀,这这样其他他各刀(实实际是每每把刀)的的刀补值值就是刀刀架在参参考点时时该刀的的假想刀刀尖点到到工件原原点的距距离(有有正/负负且X向向分直/半径指指定)。此此法
16、的特特点是:程序中中没有GG54-G599及G550指令令,各刀刀在刀补补“形状“页面内内的刀补补值均为为负值,且且绝对值值都比较较大。在在这三种种方法中中比较起起来使用用第二种种方法更更方便、更更直观,所所以本设设计采用用这种方方法。 (2)关关于NPPT内螺螺纹的分分析 NPTT螺纹是是60牙型角角的内锥锥螺纹,在在液压件件上用得得很普遍遍。NPPT螺纹纹的锥度度是1:16,有有效牙高高是螺距距的0.8倍(而而米制螺螺纹的有有效牙高高是螺距距的0.541125倍倍),所所以牙比比较尖;而255.4mmm(11英寸)内内牙数(螺螺距)、基基面(即即内、外外螺纹管管的端面面)上的的大径、中中径
17、、小小径,基基准距离离等都可可以从相相关手册册中查到到本设计计是车NNPT 1内内螺纹,查查得255.4mmm内111.55牙,螺螺距2.2099mm,牙牙高1.7677mm,在在内螺纹纹管端面面上的螺螺纹小径径为29.6944mm,大大径为32.2288mm,中中径为31.4611mm,有有效长度度为177.5mmm,这这些尺寸寸中的中中径对于于加工没没有直接接的用途途,而有有效长度度在编程程时也只只是参考考数据。(3)关关于NPPT内螺螺纹的加加工方法法 分分三个工工步加工工。第一一工步,用用复合循循环车出出两个圆圆柱内孔孔。第二二工步。车车倒角和和螺纹的的锥底孔孔。第三三工步,车车螺纹。
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