資料內容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯系改正或者刪除。安慶職業技術學畢業設計任務書題目:數控車削加工工藝方案的設計姓名:□□□學號:□□□□□□□□□系別:機電工程系專業:數控專業班級:07數控□指導教師:吳老師□月□日安慶職業技術學院()屆畢業設計題目:數控車削加工工藝方案的設計姓名:□□□學號:□□□□□□□□□□班級:07數控□班所在系別:機電工程系所在專業:數控技術專業完成時間:□□□□□□□□指導教師:□□□畢業設計摘要:(學生填寫)理想的加工程序不但應保證加工出符合圖樣的合格工件,同時應能使數控機床的功能得到合理的應用和充分的發揮。數控機床是一種高效率的自動化設備,它的效率高于普通機床的2-3倍,因此,要充分發揮數控機床的這一特點,必須熟練掌握其性能、特點、使用操作方法,同時還必須在編程之前正確地確定加工方案。

在數控機床加工過程中,由于加工對象復雜多樣,特別是輪廓曲線的形狀及位置千變萬化,加上材料不同、批量不同等多方面因素的影響,在對具體零件制定加工方案時,應該進行具體分析和區別對待,靈活處理。只有這樣,才能使制定的加工方案合理,從而達到質量優、效率高和成本低的目的。□月□日參考書目:(學生填寫)[1]于春生,韓旻.數控編程及應用.高等教育出版社,(7).[2]鄭修文.機械制造工藝學.北京:機械工業出版社,1999(5).[3]喬世民.機械制造基礎.北京:高等教育出版社,(8).

□月□日(三)畢業設計提綱:(學生填寫)對典型軸類零件的加工為實例,來分析怎樣確定加工工藝方案,加工工藝的內容以及加工工藝的主要內容重點剖析。1)選擇適合在數控機床上加工的零件,確定工序內容。2)分析被加工零件圖樣,明確加工內容及技術要求,在此基礎上確定零件的加工方案,制定數控加工工藝路線。3)設計數控加工工序。如工步的劃分、零件的定位與夾具的選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等。4)調整數控加工工序的程序。如對刀點、換刀點的選擇、加工路線的確定、刀具的補償。□月□日(四)提綱修改意見:(指導教師填寫)學生收到意見時間:學生收到意見簽名:年月日(五)初稿修改意見:(指導教師填寫)學生收到意見時間:學生收到意見簽名:年月日(六)定稿意見:(指導教師填寫)指導教師簽名:年月日數控車削加工工藝方案的設計摘要:理想的加工程序不但應保證加工出符合圖樣的合格工件,同時應能使數控機床的功能得到合理的應用和充分的發揮。數控機床是一種高效率的自動化設備,它的效率高于普通機床的2-3倍,因此,要充分發揮數控機床的這一特點,必須熟練掌握其性能、特點、使用操作方法,同時還必須在編程之前正確地確定加工方案。

在數控機床加工過程中,由于加工對象復雜多樣,特別是輪廓曲線的形狀及位置千變萬化,加上材料不同、批量不同等多方面因素的影響,在對具體零件制定加工方案時,應該進行具體分析和區別對待,靈活處理。只有這樣,才能使制定的加工方案合理,從而達到質量優、效率高和成本低的目的。關鍵字:數控技術、典型軸類零件的加工、機械加工工藝典型軸類零件的加工圖紙。如圖1-1所示變速手柄軸,毛坯為φ25㎜×100㎜棒材,材料為45鋼,完成數控車削。1.零件圖工藝分析尺寸標注完整,輪廓描述清楚。零件材料為45#鋼,無熱處理和硬度要求。對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸,因其公差數值較小,故編程時不必取平均值,而全部取其基本尺寸即可。2.選擇機械加工設備根據零件圖樣要求,選用經濟型數控車床即可達到要求。故選用CK0630型數控臥式車。3.確定零件的定位基準和裝夾方式對細長軸類零件,軸心線為工藝基準,用三爪自定心卡盤夾持φ25㎜外圓一頭,使工件伸出卡盤85㎜,用頂尖頂持另一頭,一次裝夾完成粗精加工。4.確定加工順序及加工路線4.1加工工序在數控機床上加工零件,工序能夠比較集中,一次裝夾應盡可能完成全部工序。與普通機床加工相比,加工工序劃分有其自己的特點,常見的工序劃分原則有以下兩種。4.1.1保證精度的原則

數控加工要求工序盡可能集中。常常粗、精加工在一次裝夾下完成,為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響,應將粗、精加工分開進行。對軸類或盤類零件,將各處先粗加工,留少量余量精加工,來保證表面質量要求。同時,對一些箱體工件,為保證孔的加工精度,應先加工表面而后加工孔。4.1.2提高生產效率的原則

數控加工中,為減少換刀次數,節省換刀時間,應將需用同一把刀加工的加工部位全部完成后,再換另一把刀加工其它部位。4.2加工路線在數控加工中,刀具(嚴格說是刀位點)相對于工件的運動軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對刀點開始運動起,直至結束加工程序所經過的路徑,包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。影響走刀路線的因素很多,有工藝方法、工件材料及其狀態、加工精度及表面粗糙度要求、工件剛度、加工余量,刀具的剛度、耐用度及狀態,機床類型與性能等,加工路線的確定首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質量,其次考慮數值計算簡單,走刀路線盡量短,效率較高等。下面舉例分析研究數控機床加工零件時常見的加工路線。4.2.1車圓錐的加工路線分析

數控車床上車外圓錐,假設圓錐大徑為D,小徑為d,錐長為L,車圓錐的加工路線如圖1所示。

圖1車圓錐的加工路線按圖1(a)的階梯切削路線,二刀粗車,最后一刀精車;二刀粗車的終刀距S要精確的計算,可有相似三角形得:

此種加工路線,粗車時,刀具背吃刀量相同,但精車時,背吃刀量不同;同時刀具切削運動的路線最短。按圖1(b)的相似斜線切削路線,也需計算粗車時終刀距S,同樣由相似三角形可計算得:

按此種加工路線,刀具切削運動的距離較短。按圖1(c)的斜線加工路線,只需確定了每次背吃刀量ap,而不需計算終刀距,編程方便。但在每次切削中背吃刀量是變化的,且刀具切削運動的路線較長。4.2.2車圓弧的加工路線分析

應用G02(或G03)指令車圓弧,若用一刀就把圓弧加工出來,這樣吃刀量太大,容易打刀。因此,實際車圓弧時,需要多刀加工,先將大多余量切除,最后才車得所需圓弧。

下面研究分析車圓弧常見加工路線。

圖2圓弧切削路線的形式

在圖2中,a圖表示為同心圓形式,b圖表示為等徑圓弧(不同圓心)形式,c圖表示為三角形形式,d圖表示為梯形形式。不同形式的切削路線有不同的特點,了解它們各自的特點,有利于合理地安排其走刀路線?，F分析上述幾種切削路線:程序段數最少的為同心圓形式及等徑圓形式;走刀路線最短的為同心圓形式,其余依次為三角形梯形及等徑圓形式;計算和編程最簡單的為等徑圓形式(可利用程序循環功能),其余依次為同心圓、三角形式和梯形形式:金屬切除率最高、切削力分布最合理的為梯形形式;精車余量均勻的為同心圓形式。

圖3階梯切削路線的車圓弧圖3為車圓弧的階梯切削路線。即先粗車成階梯,最后一刀精車出圓弧。此方法在確定了每刀吃刀量ap后,須精確計算出粗車的終刀距S,即求圓弧與直線的交點。此方法刀具切削運動距離較短,但數值計算較繁。

圖4同心圓弧切削路線車圓弧

圖4為車圓弧的同心圓弧切削路線。即用不同的半徑圓來車削,最后將所需圓弧加工出來。此方法在確定每次吃刀量ap后,對90°圓弧的起點、終點坐標較易確定,數值計算簡單,編程方便,常采用。但按圖4b加工時,空行程時間較長。

圖5車錐法切削路線車圓弧圖5為車圓弧的車錐法切削路線。即先車一個圓錐,再車圓弧。但要注意,車錐時的起點和終點的確定,若確定不好,則可能損壞圓錐表面,也可能將余量留得過大。確定方法如圖5所示,連接OC交圓弧于D,過D點作圓弧的切線AB。

由幾何關系CD=OC-OD=0.4148,此為車錐時的最大切削余量,即車錐時,加工路線不能超過AB線。由圖示關系,可得AC=BC=0.5868,這樣可確定出車錐時的起點和終點。當R不太大時,可取AC=BC=0.5R。此方法數值計算較繁,刀具切削路線短。

圖6切削螺紋時引入、引出距離4.3車螺紋時軸向進給距離的分析車螺紋時,刀具沿螺紋方向的進給應與工件主軸旋轉保持嚴格的速比關系?？紤]到刀具從停止狀態到達指定的進給速度或從指定的進給速度降至零,驅動系統必有一個過渡過程,沿軸向進給的加工路線長度,除保證加工螺紋長度外,還應增加δ1(2mm~5mm)的刀具引入距離和δ2(1mm~2mm)的刀具切出距離,如圖6所示。這樣來保證切削螺紋時,在升速完成后使刀具接觸工件,刀具離開工件后再降速。4.4輪廓銑削加工路線的分析對于連續銑削輪廓,特別是加工圓弧時,要注意安排好刀具的切入、切出,要盡量避免交接處重復加工,否則會出現明顯的界限痕跡。用圓弧插補方式銑削外整圓時,要安排刀具從切向進入圓周銑削加工,當整圓加工完畢后,不要在切點處直接退刀,而讓刀具多運動一段距離,最好沿切線方向,以免取消刀具補償時,刀具與工件表面相碰撞,造成工件報廢。銑削內圓弧時,也要遵守從切向切入的原則,安排切入、切出過渡圓弧,來提高內孔表面的加工精度和質量。4.5多孔加工路線的分析對于位置精度要求精度較高的孔系加工,特別要注意孔的加工順序的安排,安排不當時,就有可能將沿坐標軸的反向間隙帶入,直接影響位置精度。因此,根據零件圖樣要求、毛坯情況,確定工藝方案及加工路線

1)對細長軸類零件,軸心線為工藝基準,用三爪自定心卡盤夾持φ25㎜外圓一頭,使工件伸出卡盤85㎜,用頂尖頂持另一頭,一次裝夾完成粗精加工。

2)

工步順序

①手動粗車端面。

②手動鉆中心孔。

③自動加工粗車φ16㎜、φ22㎜外圓,留精車余量1㎜。

④自右向左精車各外圓面:倒角→車削φ16㎜外圓,長35㎜→車φ22㎜右端面→倒角→車φ22㎜外圓,長45㎜。

⑤粗車2㎜×0.5㎜槽、3㎜×φ16㎜槽。

⑥精車3㎜×φ16㎜槽,切槽3㎜×0.5㎜槽,切斷。5.刀具選擇根據加工要求,選用五把刀具,T01為粗加工刀,選90°外圓車刀,T02為中心鉆,T03為精加工刀,選90°外圓車刀,T05為切槽刀,刀寬為2㎜,T07為切斷刀,刀寬為3㎜(刀具補償設置在左刀尖處)。

同時把五把刀在自動換刀刀架上安裝好,且都對好刀,把它們的刀偏值輸入相應的刀具參數中。6.切削用量選擇切削用量的具體數值應根據該機床性能、相關的手冊并結合實際經驗確定,詳見加工程序。7.確定工件坐標系、對刀點和換刀點確定以工件右端面與軸心線的交點O為工件原點,建立XOZ工件坐標系如零件圖紙2-17所示。

采用手動試切對刀方法(操作與前面介紹的數控車床對刀方法基本相同)把點O作為對刀點。換刀點設置在工件坐標系下X35、Z30處8.編寫程序(以CK0630車床為例)按該機床規定的指令代碼和程序段格式,把加工零件的全部工藝過程編寫成程序清單。該工件的加工程序如下:

N0010G59X0Z105

N0020G90

N0030G92X35Z30

N0040M03S700

N0050M06T01

N0060G00X20Z1

N0070G01X20Z-34.8F80

N0080G00X20Z1

N0090G00X17Z1

N0100G01X17Z-34.8F80

N0110G00X23Z-34.8

N0120G01X23Z-80F80

N0130G28

N0140G29

N0150M06T03

N0160M03S1100

N0170G00X14Z1

N0171G01X14Z0

N0180G01X16Z-1F60

N0190G01X16Z-35F60

N0200G01X20Z-35F60

N0210G01X22Z-36F60

N0220G01X22Z-80F60

N0230G28

N0240G29

N0250M06T05

N0260M03S600

N0270G00X23Z-72.5

N0280G01X21Z-72.5F40

N0290G04P2

N0300G00X23Z-46.5

N0310G01X16.5Z-46.5F40

N0320G28

N0330G29

N0340M06T07

N0350G00