轴类零件的数控加工工艺的编制hxyn.docx
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1、毕业设计计轴类零件件的数控控加工院系名称称:机电工工程学院院专业:机机械制造造与自动动化班级: 099机械1班学号: 2000906613887学生姓名名:文金卓卓指导教师师:魏成杰林立日期: 20111.112.220摘要:数数控技术术是以数数字编程程实现控控制机械械或其他他设备自自动工作作的技术术,是未未来机械械制造行行业发展展的必然然趋势。本本文主要要讨论关关于数控控加工轴轴类零件件结构工工艺分析析,加工工工艺装装备的选选择,数数控加工工工艺编编制,CAXXA车数控控自动编编程,数数控仿真真软件VNUUC的使用.关键词:数控车车床, CCAXAA数控车,轴类零零件,数控加加工工艺艺,自动
2、编编程,数控加加工仿真真Absttracct:Nummeriicall coontrrol tecchnoologgy iis ddigiitall prrogrrammmingg too coontrrol thee meechaaniccal or othher auttomaaticc eqquippmennt, thee teechnnicaal, macchinneryy maanuffactturiing inddusttry is thee fuuturre ttrennd oof ddeveeloppmennt. Thiis aartiiclee maainlly ddiscc
3、usss abboutt thhe nnc mmachhiniing axiial parrts strructturee prroceess anaalyssis andd prroceessiing tecchnoologgy aand equuipmmentt chhoicce, CNCC prroceessiing tecchnoologgy oof CCAXAA caar nnumeericcal conntrool aautoomattic proograammiing, ncc siimullatiion sofftwaare VNUUC uuse.Keywwordds:CNCC
4、 laathee, CCNC CAXXA ccar,Laddder shaaft axiis, CNCC prroceessiing Techhnollogyy, AAutoomattic proograammiing, NCC macchinningg siimullatiion目录1.零件件分析71.1零零件的结结构工艺艺性分析析71.1.1零件件的技术术要求分分析71.1.2零件件的加工工表面的的分析71.1.3零件件尺寸分分析71.2零零件的材材料及毛毛坯的分分析与选选择82.零件件工艺规规程的选选择82.1.定位基基准的选选择82.1.1粗基基准的选选择82.1.2精基基准的选选择8
5、2.1.3零件件表面加加工方法法的选择择92.2加加工顺序序的安排排92.2.1 加加工阶段段的划分分92.2.2加工工顺序的的安排92.2.1工序序基准的的选择92.3机机床及工工艺装备备的选择择102.3.1机床床的选择择102.3.2工艺艺装备的的选择103.加工工工艺的的编制113.1确确定加工工方案113.2切切削用量量的确定定113.2.1背吃吃刀量的的选择113.2.2切削削速度的的选择123.3.3主轴轴转速及及进给量量的确定定123.3.4进给给速度速速度的选选择123.3数数控加工工工艺卡卡134.CAAXA数数车自动动编程144.1左左端轮廓廓粗加工工154.2左左端轮廓
6、廓精加工工184.3右右端轮廓廓粗加工工204.4右右端轮廓廓精加工工234.5切切槽加工工254.6螺螺纹加工工285.数控控仿真305.1左左端轮廓廓加工301.刀具具参数设设置及安安装302.毛坯坯设置及及安装323.加载载程序进进行加工工355.2右右端轮廓廓加工361工件件调头后后装夹362右端端轮廓粗粗加工363右端端轮廓精精加工375.3切切槽加工工381 .切切槽粗加加工382.切槽槽精加工工效果图图395.4螺螺纹加工工391.螺纹纹加工405.5整整体加工工效果图图40总结442致 谢谢43参考文献献44前言数控机床床是用数数字优化化的代码码将零件件加工过过程所需需各种操操
7、作和步步骤以及及刀具与与工件这这间的相相对位置置,再记记录在程程序介质质上,送送入计算算机或数数控系统统译码。其其数控程程序能保保证加工工出符合合零件图图样要求求的合格格零件。还还应充分分利用数数控机床床是用数数字优化化的代码码将零件件加工过过程中所所需的各各种操作作和步骤骤以数控控机床的的各种功功能使数数控机床床能安全全、可靠靠、高效效地工作作。一.数控控加工的的工作原原理数控加工工是根据据零件图图样及工工艺要求求编制零零件加工工程序,再再输入到到机床,机机床的控控制系统统对输入入信息进进行处理理与运算算。并不不断地向向直接指指挥机床床运动功功能部件件机床的的伺服机机构发送送信号,伺伺服系统
8、统把来自自说控装装置的脉脉冲信号号转换为为机床移移动部件件运动。然然后由传传动机构构驱动数数控机床床,机床床以按给给定的程程序对机机械零件件进行加加工。二.数控控编程及及其发展展1.数控控加工的的发展数控机床床和普通通机床不不同,数数控机床床其加工工过程不不需要人人工操作作,而是是由给定定的程序序进行控控制。在在数控机机床加工工零件时时,首先先要分析析零件图图样,确确定工件件在机床床上的加加工方式式,加工工顺序,加加工路线线及刀具具,家具具和切削削用量的的选择,然然后把全全部工艺艺过程以以及其他他辅助功功能(主主轴正反反转,切切削液的的开与关关。变速速换刀等等)。按按运动顺顺序用规规定的指指令
9、代码码及程序序格式编编制成数数控加工工程序,经经调试后后,记录录在控制制介质(或或程序载载体上),最最后输入入到数控控装置中中,从而而控制数数控机床床完成工工件的全全部加工工过程。这这种从零零件图样样到编织织成控制制介质的的过程为为数控加加工程序序编制。三.数控控加工的的特点1.自动动化程度度高在数控机机床加工工零件时时,除了了手工装装卸工件件外,全全部加工工过程都都由机床床自动完完成。在在柔性制制造系统统上、下下料、检检测、诊诊断、对对刀、传传输、管管理等也也都由机机床自动动完成,这这样减轻轻操作者者的劳动动强度,改改善了劳劳动条件件。2.加工工精度高高、加工工质量稳稳定数控加工工的尺寸寸精
10、度通通常在0.0005mmm - 0.11mm之间,目目前最高高的尺寸寸精度可可达+0.000155mm,不受受零件形形状复杂杂度的影影响,加加工消除除了操作作者的人人为误差差。提高高了同批批零件尺尺寸的一一致性。3.加工工对象的的适用性性强当加工对对象改变变时,除除了相应应的更换换刀具和和解决工工件的装装夹方式式,只要要重新编编程并输输入该零零件的加加工程序序,便可可自动加加工出新新的零件件,不必必对任何何复杂的的调整。4.生产产效率高高一方面是是自动化化程序高高,在一一次装夹夹中能完完成,较较多表面面的加工工、省去去了画线线、多次次装夹、检检测等工工序;另另一方面面是运动动速度快快、空间间
11、时间短短、数控控车床的的主轴转转速已经经达到50000-770000r/mmin。5.易于于建立计计算机通通讯网络络由于数控控机床是是使用数数字信息息,易于于与计算算机辅助助设计和和制造(CADD/CAAM)系统统联接。形形成与数数控机床床紧密结结合的一一体化系系统。当当然,数数控加工工在某方方面也有有不足之之处,就就是数控控机床价价格昂贵贵、加工工成本高高、技术术复杂、对对工艺和和编程要要求较高高、加工工中难以以调整、维维修困难难。1.零件件分析1.1零零件的结结构工艺艺性分析析零件的结结构工艺艺性是指指所设计计的零件件在能满满足使用用要求的的前提下下制造的的可行性性和经济济性,即即所设计计
12、的零件件结构应应便于成成形,并并且成本本低,效效率高。它它的涉及及面广,因因此有必必要对零零件进行行结构工工艺性分分析,找找出技术术关键,以以便在拟拟定工艺艺规程时时采用适适当的工工作措施施加以保保证。1.1.1零件的的技术要要求分析析零件图纸纸上标注注的技术术要求:1.圆锥锥与圆弧弧过度光光滑。2.未注注尺寸公公差按GB/T18804加工和和检验。3.未注注倒角C0.5。1.1.2零件的的加工表表面的分分析从零件图图可以看看出轴系系零件的的主要加加工表面面是:1.M2282-55g/66g的螺纹纹:此螺螺纹是一一个标准准螺纹,虽虽然没有有特殊要要求,但但它在配配合时起起传递扭扭矩的作作用,故
13、故其配合合精度要要求高。2圆柱面面3520和4212:表面面粗糙度度Ra11.6,加工精精度要求求较高。3.零件件的形状状公差要要求不是是很高,加加工时保保证各段段同轴度度即可。综合考虑虑,该零零件加工工较简单单,难度度不大。1.1.3零件尺尺寸分析析由图可知知,零件件各圆柱柱直径的的尺寸精精度要求求很高,所所以选用用数控机机床加工工以保证证其公差差要求。1.2零零件的材材料及毛毛坯的分分析与选选择零件材料料的选用用是非常常重要的的,选材材不当制制成的零零件不能能满足使使用要求求,过早早损伤和和破坏产产生不良良影响或或经济效效益差等等。机械械零件选选材的一一般原则则是:首首先满足足使用性性能的
14、要要求,同同时兼顾顾工艺性性、经济济性和环环保性。对对于轴类类零件的的选材应应具有以以下几点点要求:1.优良良的综合合力学性性能,即即要求有有高的强强度和韧韧性,以以防止由由于过载载和冲击击而引起起的变形形和断裂裂。2.高的的疲劳极极限,防防止疲劳劳断裂。3.良好好的耐磨磨性。经综合考考虑,选选用45号钢经过过热处理理即可保保证使用用性能。常用的毛毛坯种类类有:铸铸件、锻锻件、型型材、焊焊接件、冷冷压件等等。选择毛坯坯种类需需考虑的的因素有有以下几几点:1.根据据图纸规规定的材材料及机机械性能能选择毛毛坯。2.根据据零件的的功能选选择毛坯坯。3.根据据生产类类型选择择毛坯。4.根据据具体生生产
15、条件件选择毛毛坯。本零件的的大部分分加工表表面是回回转体表表面,根根据本零零件的生生产纲领领,经价价值及复复杂程度度,另外外本零件件为轴类类零件,考考虑其复复杂程度度,所以以本零件件毛坯为为棒料。因因为棒料料的经济济性好,加加工余量量小,而而且成本本较低。根根据本零零件的结结构特征征和尺寸寸要及考考虑到数数控机床床的加工工性能,所以毛坯一件圆棒料的尺寸为46mm100mm。2.零件件工艺规规程的选选择2.1.定位基基准的选选择在制订零零件的加加工工艺艺规程时时,正确确地选择择工件的的基准有有着很重重要的意意义。基基准选择择的好坏坏不仅影影响零件件的加工工位置精精度,而而且对零零件各表表面的加加
16、工顺序序也有很很大的影影响。基基准有粗粗基准与与精基准准之分。选择定位基准时是从保证工件精度要求出发的,因而分析定位基准选择的顺序就应从精基准到粗基准。2.1.1粗基准准的选择择1.为了了保证加加工面与与非加工工面之间间的位置置要求,应应选非加加工面作作为粗基基准。2.合理理分配各各加工面面的加工工余量。3.粗基基准应避避免重复复使用,在在同一尺尺寸方向向上,通通常只允允许使用用一次。4.选作作粗基准准的表面面应平整整光洁,要要避开锻锻造飞边边和铸造造浇冒口口,分型型面,毛毛刺等缺缺陷,以以保证定定位准确确、夹紧紧可靠。2.1.2精基准准的选择择1.基准准重合原原则:就是尽尽可能选选用设计计基
17、准作作为定位位基准,这这样可以以避免定定位基准准与设计计基准不不重合而而引起定定位误差差。2.基准准统一原原则:位置精精度要求求较高的的某些表表面加工工时尽可可能选用用同一定定位基准准,这样样有利于于保证各各加工表表面的位位置精度度。3.自为为基准原原则:当当某些表表面精加加工要求求加工余余量小而而均匀时时,选择择加工表表面本身身作为定定位基准准,用于于提高加加工面本本身的精精度。4.互为为基准原原则:为为了使加加工面间间有较高高的位置置精度,又又为了使使其加工工余量小小而均匀匀采取此此原则。5.保证证工件定定位准确确、夹紧紧可靠、操操作方便便的原则则。由于本工工件毛坯坯为棒料料,所以以采用4
18、6棒料的的外圆柱柱面为粗粗基准,车车削零件件一的左左端,掉掉头找正正后再以以精车后后的圆柱柱面为精精基准,粗粗车零件件的右端端轮廓,精精车零件件的右端端轮廓,加加工槽,切削螺螺纹,保保证各个个部位的的尺寸精精度及位位置精度度,完成成零件加加工。2.1.3零件表表面加工工方法的的选择1.所选选加工方方法应考考虑每种种加工方方法的经经济加工工精度范范围要与与加工表表面的精精度要求求和表面面粗糙度度要求相相适应。2.所选选加工方方法能够够确保加加工面的的几何形形状精度度,表面相相互位置置精度的的要求。3.所选选加工方方法要与与零件材材料的可可加工性性相适应应。4.加工工方法要要与生产产类型相相适应。
19、5.所选选加工方方法要与与企业现现有设备备和工人人技术水水平相适适应。通过以上上原则,本本零件各各主要表表面加工工方法为为:1.各回回转表面面,槽,倒角:车削加加工。2.M228X2 -5gg/6gg的螺纹纹:车削削加工。2.2加加工顺序序的安排排2.2.1加工工阶段的的划分1.避免免毛坯内内应力重重新分布布而影响响获得的的加工精精度。2.避免免粗加工工时较大大的夹紧紧力和切切削力所所引起的的弹性变变形和热热变形对对精加工工的影响响。3.粗精精加工阶阶段分开开,可较及及时地发发现毛坯坯的缺陷陷,避免不不必要的的损失。4.可以以合理使使用机床床,使精密密机床能能较长期期地保持持其精度度。5.适应
20、应加工过过程中安安排热处处理的需需要。2.2.2加工顺顺序的安安排1.下料料2.加工工件左端端轮廓3.加工工件右端端轮廓4.打毛毛刺5.清洗洗6.最终终检验2.2.1工序基基准的选选择1.选设设计基准准作为工工序基准准时,对对工序尺尺寸的检检验就是是对设计计尺寸的的检验,有有利于减减少检验验工作量量。2.当本本工序中中位置精精度是由由夹具保保证而不不需进行行试切调调整的情情况,应应使工序序基准与与设计基基准重合合。3.对一一次安装装下的加加工出来来的各个个表面,各各加工面面之间的的工序尺尺寸应选选与设计计尺寸一一致。本零件在在加工时时,其轴轴向尺寸寸是以零零件的两两端作为为工序基基准,径径向尺
21、寸寸是以零零件的轴轴心线作作为工序序基准。它它的工序序基准与与设计基基准重合合,为加加工和检检测提供供了方便便。2.3机机床及工工艺装备备的选择择2.3.1机床的的选择1.机床床的加工工尺寸范范围与零零件外形形尺寸相相适应。2.机床床精度与与工件精精度相适适应。3.与现现有加工工条件相相适应。4.机床床的生产产率应与与工件的的生产类类型相适适应。本零件尺尺寸小、重重量轻、属属中批生生产,其其毛坯是是棒料,加加工余量量较大,回回转表面面有圆弧弧等复杂杂表面,各各尺寸精精度要求求较高,普普通车床床难以达达到加工工要求,又又因此次次设计着着重练习习的是对对数控机机床的熟熟练程度度,故精精加工时时选择
22、数数控机床床,根据开开封大学学数控实实训中心心现有的的数控机机床,选选择的机机床型号号是:CKAA61440数控车车床。2.3.2工艺装装备的选选择1.夹具具的选择择:本零零件是小小批量生生产,技技术要求求不太高高,故采采用通用用夹具即即可完成成,即本本零件车车削采用用三爪卡卡自定心心盘进行行装夹。2.刀具具的选择择在选择刀刀具方面面,通常优优先用通通用夹具具,对于不不同材料料的零件件,一般都都有适合合将其切切削的刀刀具。刀刀具的选选择不仅仅影响机机床的加加工效率率,而且且直接影影响加工工质量,与与传统的的加工方方法相比比,数控控加工对对刀具的的要求更更高,不不仅要求求精度高高、刚性性好、耐耐
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