机电一体化专业毕业论文数控轴类零件加工工艺设计与编程dfyn.docx
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1、毕业设计计论文题目 数控轴轴类零件件加工工工艺设计计与编程程系 别 电气工工程系专 业 机电一一体化班 级 机电09901班班姓名王彦彦刚学 号 0030552300901101 指 导 教 师师 赵海海志 殷忠敏敏20122年 6 月摘 要随着数控控技术的的不断发发展和应应用领域域的逐步步扩大,数数控加工工技术对对国计民民生的一一些重要要行业(IIT、汽汽车、轻轻工、医医疗等)的的发展起起着越来来越重要要的作用用,因为为效率、质质量是先先进制造造技术的的主体。高高速、高高精加工工技术可可极大地地提高效效率,提提高产品品的质量量和档次次,缩短短生产周周期和提提高市场场竞争能能力。而而对于数数控
2、加工工,无论论是手工工编程还还是自动动编程,在在编程前前都要对对所加工工的零件件进行工工艺分析析,拟定定加工方方案,选选择合适适的刀具具,确定定切削用用量,对对一些工工艺问题题(如对对刀点、加加工路线线等)也也需要做做一些处处理。并并在加工工过程掌掌握控制制精度的的方法,才能加加工出合合格的产产品。本文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,零零件装夹夹方案的的确定,刀刀具和切切削用量量的选择择,确定定加工顺顺序和加加工路线线,数控控加工程程序编制制一些列列问题的的论述。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
3、率,简简化工序序等方面面的优势势。关键词 工艺艺分析加工方方案进进给路线线控制制尺寸目 录摘 要11引 言33第一章 工艺方方案分析析51.1零零件图551.2 零件图图分析551.3 确定加加工方法法51.4 确定加加工方案案6第二章 工件的的装夹882.1 定位位基准的的选择882.2 定位基基准选择择的原则则82.3确定零零件的定定位基准准82.4 装夹方方式的选选择92.5数控车车床常用用的装夹夹方式992.6 确定合合理的装装夹方式式9第三章 刀具及及切削用用量1113.1 选择数数控刀具具的原则则113.2 选择数数控车削削用刀具具113.3 设置刀刀点和换换刀点1123.4 确定
4、切切削用量量13第四章 典型型轴类零零件的加加工1444.1 轴类零零件加工工工艺分分析1444.2 典型轴轴类零件件加工工工艺1774.3 加工坐坐标系设设置2004.4 手工编编程222第五章数数控车自自动编程程软件CCAXAA介绍2265.1 CAAXA 数控车车界面2265.2 CAAXA 数控车车进行造造型设计计265.3 CAAXA 数控车车加工CCAM2275.4 CAAXA 数控车车加工类类型277第六章 总结299第七章 致谢谢词311参考文献献32引 言在机械加加工工艺艺教学中中,我们们很多专专业的学学生都要要学习数数控车床床操作技技术。让让我们了了解相关关工种的的先进技技
5、术,同同时培养养我们在在工作岗岗位的积积极性;老师在在给我们们在讲授授数控知知识的同同时,要要求我们们必须掌掌握基本本的机械械加工工工艺,增增强系统统意识,理理解手动动操作与与自动操操作之间间的联系系,力争争把我们们真正培培养成为为适应各各种工作作环境和和岗位的的多面手手。数控控车工基基础工艺艺理论及及技能有有机融合合,包括括夹具的的使用、量量具的识识读和使使用、刃刃具的刃刃磨及使使用、基基准定位位等,分分类叙述述了车床床操作、数数控车床床自动编编程仿真真操作、数数控车床床编程与与操作的的初、中中级内容容。以机机械加工工中车工工工艺学学与数控控车床技技能训练练密切结结合为主主线,常常用量具具识
6、读及及工件测测量、刀刀具及安安装、工工件定位位与安装装、金属属切削过过程及精精加工,较较清晰地地展示了了数控加加工必须须掌握的的知识和和技能的的训练途途径。对对涉及与与数控专专业相关关的基础础知识、专专业计算算,都进进行了有有针对性性的论述述,目的的在于塑塑造理论论充实、技技能扎实实的专业业技能型型人才。本论文以以切削用用量的选选择,工工件的定定位装夹夹,加工工顺序和和典型零零件为例例,结合合数控加加工的特特点,分分别进行行工艺方方案分析析,机床床的选择择,刀具具加工路路线的确确定,数数控程序序的编制制,最终终形成可可以指导导生产的的工艺文文件。在在整个工工艺过程程的设计计过程中中,要通通过分
7、析析,确定定最佳的的工艺方方案,使使得零件件的加工工成本最最低,合合理的选选用定位位夹紧方方式,使使得零件件加工方方便、定定位精准准、刚性性好,合合理选用用刀具和和切削用用量,使使得零件件的加工工在保证证零件精精度的情情况下,尽尽可能达达到加工工效率最最高、刀刀具消耗耗最低的的目的。最终终形成完完整的工工艺文件件,并能能指导实实际生产产。第一章 工艺方案案分析1.1零零件图图1-11 典型型轴类零零件图1.2 零件图图分析该零件表表面由圆圆柱、顺顺圆弧、逆逆圆弧、圆圆锥、槽槽、螺纹纹等表面面组成。尺尺寸标注注完整,选选用毛坯坯为455#钢,55mm150mm,无热处理和硬度要求。1.3 确定加
8、加工方法法加工方法法的选择择原则是是保证加加工表面面的加工工精度和和表面粗粗糙度的的要求。由由于获得得同一级级精度及及表面粗粗糙度的的加工方方法一般般有许多多,因而而在实际际选择时时,要结结合零件件的形状状、尺寸寸大小和和形位公公差具体体要求等等全面考考虑。图上几个个精度要要求较高高的尺寸寸,因其其公差值值较小,所所以编程程时没有有取平均均值,而而取其基基本尺寸寸。 在轮廓廓线上,有有个锥度度10度度坐标PP1、 和一处处圆弧切切点P22,在编编程时要要求出其其坐标,PP1(445.229 ,775) P2(335,556.446)。 通过以以上数据据分析,考考虑加工工的效率率和加工工实际的的
9、经济性性,最理理想的加加工方式式为车削削,考虑虑该零件件为大批批量加工工,故加加工设备备采用数数控车床床。根据加工工零件的的外形和和材料等等条件,选选用CJJK60032数数控车床床。1.4 确定加加工方案案零件上比比较精密密表面的的加工,常常常是通通过粗加加工、半半精加工工和精加加工逐步步达到的的。对这这些表面面仅仅根根据质量量要求选选择相应应的最终终加工方方法是不不够的,还还应正确确地确定定从毛坯坯到最终终成形的的加工方方案。毛坯先夹夹持左端端,车右右端轮廓廓1133mm处处,右端端加工39mmm、SS42mmm、 R9mmm、35mmm、锥锥度为110度的的外圆,52mm调头装夹已加工5
10、2mm外圆,左端加工25mm33mm、切退刀槽、加工螺纹M25mm1.5mm。该典型轴轴加工顺顺序为:预备加工工-车端面面-粗车右右端轮廓廓-精车右右端轮廓廓-切槽-工工件调头头 -车端端面-粗车车左端轮轮廓-精车车左端轮轮廓-切退退刀槽-粗粗车螺纹纹-精车螺螺纹。第二章 工件的的装夹2.1 定位位基准的的选择在制定零零件加工工的工艺艺规程时时,正确确地选择择工件的的定位基基准有着着十分重重要的意意义。定定位基准准选择的的好坏,不不仅影响响零件加加工的位位置精度度,而且且对零件件各表面面的加工工顺序也也有很大大的影响响。合理理选择定定位基准准是保证证零件加加工精度度的前提提,还能能简化加加工工
11、序序,提高高加工效效率。2.2 定位基基准选择择的原则则1)基准准重合原原则。为为了避免免基准不不重合误误差,方方便编程程,应选选用工序序基准作作为定位位基准,尽尽量使工工序基准准、定位位基准、编编程原点点三者统统一。2)便于于装夹的的原则。所所选择的的定位基基准应能能保证定定位准确确、可靠靠,定位位、夹紧紧机构简简单、易易操作,敞敞开性好好,能够够加工尽尽可能多多的表面面。3)便于于对刀的的原则。批批量加工工时在工工件坐标标系已经经确定的的情况下下,保证证对刀的的可能性性和方便便性。2.3确定零零件的定定位基准准以左右端端大端面面为定位位基准。为了工件件不致于于在切削削力的作作用下发发生位移
12、移,使其其在加工工过程始始终保持持正确的的位置,需需将工件件压紧夹夹牢。合合理的选选择夹紧紧方式十十分重要要,工件件的装夹夹不仅影影响加工工质量,而而且对生生产率,加加工成本本及操作作安全都都有直接接影响。2.4 装夹方方式的选选择为了工件件不致于于在切削削力的作作用下发发生位移移,使其其在加工工过程始始终保持持正确的的位置,需需将工件件压紧夹夹牢。合合理的选选择夹紧紧方式十十分重要要,工件件的装夹夹不仅影影响加工工质量,而而且对生生产率,加加工成本本及操作作安全都都有直接接影响。2.5数控车车床常用用的装夹夹方式1)在三三爪自定定心卡盘盘上装夹夹。三爪爪自定心心卡盘的的三个卡卡爪是同同步运动
13、动的,能能自动定定心,一一般不需需要找正正。该卡卡盘装夹夹工件方方便、省省时,但但夹紧力力小,适适用于装装夹外形形规则的的中、小小型工件件。2)在两两顶尖之之间装夹夹。对于于尺寸较较大或加加工工序序较多的的轴类工工件,为为了保证证每次装装夹时的的装夹精精度,可可用两顶顶尖装夹夹。该装装夹方式式适用于于多序加加工或精精加工。3)用卡卡盘和顶顶尖装夹夹。当车车削质量量较大的的工件时时要一段段用卡盘盘夹住,另另一段用用后顶尖尖支撑。这这种方式式比较安安全,能能承受较较大的切切削力,安安装刚性性好,轴轴向定位位准确,应应用较广广泛。4)用心心轴装夹夹。当装装夹面为为螺纹时时再做个个与之配配合的螺螺纹进
14、行行装夹,叫叫心轴装装夹。这这种方式式比较安安全,能能承受较较大的切切削力,安安装刚性性好,轴轴向定位位准确。2.6 确定合合理的装装夹方式式 装夹方方法:先先用三爪爪自定心心卡盘毛毛坯左端端,加工工右端达达到工件件精度要要求;再再工件调调头,用用三爪自自定心卡卡盘毛坯坯右端52,再再加工左左端达到到工件精精度要求求。第三章 刀具及及切削用用量3.1 选择数数控刀具具的原则则刀具寿命命与切削削用量有有密切关关系。在在制定切切削用量量时,应应首先选选择合理理的刀具具寿命,而而合理的的刀具寿寿命则应应根据优优化的目目标而定定。一般般分最高高生产率率刀具寿寿命和最最低成本本刀具寿寿命两种种,前者者根
15、据单单件工时时最少的的目标确确定,后后者根据据工序成成本最低低的目标标确定。选择刀具具寿命时时可考虑虑如下几几点根据据刀具复复杂程度度、制造造和磨刀刀成本来来选择。复复杂和精精度高的的刀具寿寿命应选选得比单单刃刀具具高些。对对于机夹夹可转位位刀具,由由于换刀刀时间短短,为了了充分发发挥其切切削性能能,提高高生产效效率,刀刀具寿命命可选得得低些,一一般取115-330miin。对对于装刀刀、换刀刀和调刀刀比较复复杂的多多刀机床床、组合合机床与与自动化化加工刀刀具,刀刀具寿命命应选得得高些,尤尤应保证证刀具可可靠性。车车间内某某一工序序的生产产率限制制了整个个车间的的生产率率的提高高时,该该工序的
16、的刀具寿寿命要选选得低些些当某工工序单位位时间内内所分担担到的全全厂开支支较大时时,刀具具寿命也也应选得得低些。大大件精加加工时,为为保证至至少完成成一次走走刀,避避免切削削时中途途换刀,刀刀具寿命命应按零零件精度度和表面面粗糙度度来确定定。与普普通机床床加工方方法相比比,数控控加工对对刀具提提出了更更高的要要求,不不仅需要要刚牲好好、精度度高,而而且要求求尺寸稳稳定,耐耐用度高高,断和和排性能能同时要要求安装装调整方方便,这这样来满满足数控控机床高高效率的的要求。数数控机床床上所选选用的刀刀具常采采用适应应高速切切削的刀刀具材料料(如高高速钢、超超细粒度度硬质合合金)并并使用可可转位刀刀片。
17、3.2 选择数数控车削削用刀具具数控车削削车刀常常用的一一般分成成型车刀刀、尖形形车刀、圆圆弧形车车刀以及及三类。成成型车刀刀也称样样板车刀刀,其加加工零件件的轮廓廓形状完完全由车车刀刀刃刃的形伏伏和尺寸寸决定。数数控车削削加工中中,常见见的成型型车刀有有小半径径圆弧车车刀、非非矩形车车槽刀和和螺纹刀刀等。在在数控加加工中,应应尽量少少用或不不用成型型车刀。尖尖形车刀刀是以直直线形切切削刃为为特征的的车刀。这这类车刀刀的刀尖尖由直线线形的主主副切削削刃构成成,如990内外圆圆车刀、左左右端面面车刀、切切槽(切切断)车车刀及刀刀尖倒棱棱很小的的各种外外圆和内内孔车刀刀。尖形形车刀几几何参数数(主
18、要要是几何何角度)的选择择方法与与普通车车削时基基本相同同,但应应结合数数控加工工的特点点(如加加工路线线、加工工干涉等等)进行行全面的的考虑,并并应兼顾顾刀尖本本身的强强度。二是圆弧弧形车刀刀。圆弧弧形车刀刀是以一一圆度或或线轮廓廓度误差差很小的的圆弧形形切削刃刃为特征征的车刀刀。该车车刀圆弧弧刃每一一点都是是圆弧形形车刀的的刀尖,因因此,刀刀位点不不在圆弧弧上,而而在该圆圆弧的圆圆心上。圆圆弧形车车刀可以以用于车车削内外外表面,特特别适合合于车削削各种光光滑连接接(凹形形)的成成型面。选选择车刀刀圆弧半半径时应应考虑两两点车刀刀切削刃刃的圆弧弧半径应应小于或或等于零零件凹形形轮廓上上的最小
19、小曲率半半径,以以免发生生加工干干浅该半半径不宜宜选择太太小,否否则不但但制造困困难,还还会因刀刀尖强度度太弱或或刀体散散热能力力差而导导致车刀刀损坏。3.3 设置刀刀点和换换刀点刀具究竟竟从什么么位置开开始移动动到指定定的位置置呢?所所以在程程序执行行的一开开始,必必须确定定刀具在在工件坐坐标系下下开始运运动的位位置,这这一位置置即为程程序执行行时刀具具相对于于工件运运动的起起点,所所以称程程序起始始点或起起刀点。此此起始点点一般通通过对刀刀来确定定,所以以,该点点又称对对刀点。在在编制程程序时,要正确选选择对刀刀点的位位置。对对刀点设设置原则则是:便便于数值值处理和和简化程程序编制制。易于
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