《數(shù)控機床軸類零件加工工藝課程設(shè)計樣本》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)控機床軸類零件加工工藝課程設(shè)計樣本（17頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、軸類零件數(shù)控加工編程 專業(yè)：機械制造及其自動化 班級：13機自 姓名：張學(xué)院機械工程學(xué)院班級13機自卓越姓名張設(shè) 計 起 止 日 期2016年 8月29 日 2016年9 月2日設(shè)計題目： 軸類零件數(shù)控加工程序編制設(shè)計任務(wù)（主要技術(shù)參數(shù)）：編制如圖所示軸類零件的數(shù)控車床加工程序。 工作任務(wù)：1.零件的工藝分析2.數(shù)控機床的選擇3. 編程中工藝指令的處理4.編制數(shù)控車床加工工藝過程卡5.編制數(shù)控加工程序 6.設(shè)計說明書1份。指導(dǎo)教師評語： 成績： 簽字： 年 月 日目 錄引言 1軸類零件的工藝分析 61.1數(shù)控加工工藝的基本特點 7 1.1.1數(shù)控加工的工藝內(nèi)容十分明確而且具體 1.1.2數(shù)控加

2、工的工藝工作相當(dāng)準(zhǔn)確而且明確 1.1.3數(shù)控加工的工序相對集中 1.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 82數(shù)控機床的選擇 .133編制軸類零件數(shù)控車床加工工藝過程卡. . 143.1工序與工步的劃分 93.2加工路線的確定 124編制軸類零件數(shù)控車床加工刀具卡. . 144.1刀具的選擇與切削用量的確定 104.2對刀點和換刀點的確定 .115數(shù)控加工程序編制 . 155.1工件坐標(biāo)系確定 .95.2對刀方法和設(shè)置 .15.3數(shù)控加工程序參考文獻(xiàn) 引言軸，支承轉(zhuǎn)動零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機器中作回轉(zhuǎn)運動的零件就裝在軸上。根據(jù)軸線形狀的

3、不同，軸可以分為曲軸和直軸兩類。根據(jù)軸的承載情況，又可分為：轉(zhuǎn)軸，工作時既承受彎矩又承受扭矩，是機械中最常見的軸，如各種減速器中的軸等。心軸，用來支承轉(zhuǎn)動零件只承受彎矩而不傳遞扭矩，有些心軸轉(zhuǎn)動，如鐵路車輛的軸等，有些心軸則不轉(zhuǎn)動，如支承滑輪的軸等。傳動軸，主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩，如起重機移動機構(gòu)中的長光軸、汽車的驅(qū)動軸等。軸的材料主要采用碳素鋼或合金鋼，也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵等。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸，為軸設(shè)計的重要步驟。它由軸上安裝零件類型、尺寸及其位置、零件的固定方式，載荷的性質(zhì)、方向、大小及分布情況，軸承的類型與尺寸，軸的毛坯、制造和裝配工藝、安裝及運輸

4、，對軸的變形等因素有關(guān)。設(shè)計者可根據(jù)軸的具體要求進(jìn)行設(shè)計，必要時可做幾個方案進(jìn)行比較，以便選出最佳設(shè)計方案，以下是一般軸結(jié)構(gòu)設(shè)計原則： 1、節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截面形狀； 2、易于軸上零件精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸和調(diào)整； 3、采用各種減少應(yīng)力集中和提高強度的結(jié)構(gòu)措施； 4、便于加工制造和保證精度。 1 軸類零件的加工工藝分析1.1 數(shù)控加工工藝的特點 數(shù)控機床加工與些通機冰加工相比，在許多方山遵循基個一致的原則，在使用方法廠也有很多相似之處。但對于數(shù)控機床水身白動化程度較高，設(shè)備費用較高，設(shè)備功能較強，使數(shù)摔加工相應(yīng)形成了如下幾個特點。 1.1.1數(shù)控加

5、工的工藝內(nèi)容十分明確而且具體進(jìn)行救護(hù)加工時。數(shù)控機床是接受數(shù)控系統(tǒng)的指今后先成各種運動實現(xiàn)加工的。因此，在編制加工程序之前，需要對影響加工過程的各種工藝岡素，如切削用旦、進(jìn)給路線、刀具的幾何形狀、丁步的劃分與安排等一一作出定量描述，對每一個問題都要給出確切的答案和選擇、而不能像普通機床加工時一樣，在大多數(shù)情況下對許多具體的工藝問題，由操作工人依據(jù)自己的實踐經(jīng)驗和習(xí)慣白行考慮利決定。也就是說，本來由操作丁人在加工中靈活掌握并可通過適時調(diào)整來處理的許多工藝問題.在數(shù)控加工時就轉(zhuǎn)坐為編程人員必須事先具體設(shè)計和明確安排的內(nèi)容。 1.1.2數(shù)控加工的工藝工作相當(dāng)準(zhǔn)確而且嚴(yán)密數(shù)控加工過程小出現(xiàn)的問題是不能

6、由操作者白由地進(jìn)行調(diào)整的：比如加工內(nèi)螺紋時，在普通機床上，操作者可以隨時根據(jù)孔小是件擠滿了切屑而次定是否需要退一下刀或先清除一下切屑再干，而數(shù)控機床則不得而知。所以在數(shù)控加工的工藝設(shè)計中必須注意加工過程中的每一個細(xì)節(jié)，做到刀無一失。尤其是在對圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、計探利編澀時.一定要準(zhǔn)確無談。 在實際工作中，由于一個字符、個小數(shù)點或 個逗號的差鉛部有可能釀成大機床事故和質(zhì)量事故，因為數(shù)控機床比同類的普通機床價格高得多，其加工的也往往是體形狀比較復(fù)雜、價值也較高的工件，萬一損壞機床或工件報廢都會造成較大損火。根據(jù)大員加工實例分析，數(shù)控工藝考慮不周和計算與編積時粗心人怠是造成數(shù)控加工失誤的主要原因。因

7、此，要求編程人員除必須具備較扎實的工藝基本知識和較豐富的實際工作經(jīng)驗外.還必須具有耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。 1.1.3數(shù)控加工的工序相對集中一般來說，在普通機床上加工是根據(jù)機床的種類進(jìn)行單工序加工，而在數(shù)控機床上加工作往是在工件的一次裝夾個完成工件的鉆、擴、鉸、銑、錘、攻螺紋等多工序的加工。這種“多序合”現(xiàn)象也屆于“工序集中”的范防，極端情況下，在臺加上中心上可以完成工件的全部加工內(nèi)容。1.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 分析零件圖、確定工藝過程及工藝路線、計算刀具軌跡的坐標(biāo)值、編寫加工程序、程序輸入數(shù)控系統(tǒng)、程序校驗及首件試切2數(shù)控機床的選擇根據(jù)該零件外形屬于軸類零件，比較適合在車床上加工，又經(jīng)過對

8、零件圖尺寸及形狀分析，尺寸精度較高且要加工橢圓弧及內(nèi)腔，普通機床不能加工出該零件的形狀，也很難保證其尺寸精度、表面粗糙度，為了保證零件的加工尺寸精度和表面質(zhì)量，因此選用數(shù)控車床，由于我們學(xué)?，F(xiàn)在使用的是FANUC數(shù)控系統(tǒng)，所以利用學(xué)校資源。我選擇在本校的數(shù)控機床FANUC-CK6140加工該零件。圖1零件圖 該零件表面由圓柱、圓錐、凹圓弧以及圓球表面組成，如圖A。其中多個直徑尺寸精度有較嚴(yán)格的要求、表面粗糙度如圖所示。尺寸標(biāo)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，毛坯件選40mm的棒料，長度為108mm。2.6.切削用量的確定1背吃刀量：輪廓粗車循環(huán)時ap=2mm，輪廓精

9、車循環(huán)時ap=0.2mm；螺紋粗車循環(huán)時依次ap=0. 8mm，ap=0.6 mm；p=0.4mm；螺紋精車循環(huán)時ap=0.2mm；2主軸轉(zhuǎn)速：公式A： Vc=dn/1000 Vc-切削速度，單位m/mim; -常數(shù)，d-切削刃選定點處所對應(yīng)的工件或刀具的回轉(zhuǎn)直徑，單位mm；公式B：n1200/p-kP-工件螺紋的螺距或?qū)С?，單位mm;k-保險系數(shù)，一般取為80. 公式C：Vf=nfVf-車削時的進(jìn)給速度，單位mm/min；n-轉(zhuǎn)速單位r/min；f-進(jìn)給量，單位mm/r。1）車直線和圓弧時的主軸轉(zhuǎn)速：查表取粗車的切削速度Vc=90m/min,精車時的切削速度Vc=120m/min，根據(jù)坯件直

10、徑（精車時取平均直徑），利用公式A計算，并結(jié)合機床說明書選?。捍周嚂r，主軸轉(zhuǎn)速n=500r/min；精車時，主軸轉(zhuǎn)速n=1200r/min。2）車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速：根據(jù)公式B計算，取主軸轉(zhuǎn)速n=320r/min3）進(jìn)給速度：先選取進(jìn)給量用公式C計算，粗車時選取進(jìn)給量f=0.2mm/r，精車時選取f=0.1mm/r，計算得：粗車時的進(jìn)給速度Vf=100 mm/r，精車時的進(jìn)給速度Vf=50mm/r。車螺紋的進(jìn)給量等于螺紋的導(dǎo)程，即 f=2mm/r, Vf=640 mm/r3編制軸類零件數(shù)控車床加工工藝過程卡數(shù)控加工工序卡零件圖號零件名稱文件編號第 頁NC 01軸工序號工序名稱材料45#加工車間設(shè)

11、備型號主程序名子程序名加工原點工步號工步內(nèi)容刀具號主軸轉(zhuǎn)速/(r/mm)進(jìn)給速度/(mm/min)背吃刀量/mm夾具1粗車外圓T15001002三爪卡盤2精車外圓T11200500.2三爪卡盤3粗鏜內(nèi)孔T25001002三爪卡盤4精鏜內(nèi)孔T21200500.2三爪卡盤5粗車外圓T15001002三爪卡盤6精車外圓T11200500.2三爪卡盤7切槽T112001002三爪卡盤8車螺紋T33206400.8三爪卡盤工藝員校對審定批準(zhǔn)表1 零件的加工工序卡3.1工序與工步的劃分工藝方案：通過上述分析，采取以下幾點加工工藝方案：1）.通過圖樣上給定的幾個公差等級要求較高的尺寸34 23 38 因其要

12、求精度較高，故編程時采取中間值，以保證工件的合格率；2） .在外輪廓上，有M30x2的螺紋，選刀時要選合適的刀尖圓弧半徑才能車出合格的螺紋；工部方案： 確定坯件軸線和左端大端面（設(shè)計基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)，左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊：1.第一次裝夾時夾持工件外圓，留出足夠可加工毛坯的長度；2.第二次裝夾時夾持34外圓，以38外圓左端面頂住卡盤端面做軸向定位；3.2加工路線的確定 加工順序遵循先大后小、先粗后精、由右至左的原則進(jìn)行，具體加工過程：1）：普車加工零件毛坯，保證軸向尺寸，預(yù)鉆中心孔，打20x30底孔；2）：車34、38外圓，鏜23內(nèi)孔；3）：車R8球面，圓錐面，R5凹圓弧，M30外圓，

13、圓錐面；4）：車螺紋退刀槽；5）：車螺紋。GSK928TC具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)的功能，只要正確使用編程指令，機床數(shù)控系統(tǒng)就會自行確定其進(jìn)給路線，因此該零件的粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人為確定其進(jìn)給路線，但精車的進(jìn)給路線需要人為確定，對刀原點在刀尖圓弧半徑R =1/8H=1/8x3/2p=0.2165mm取刀尖圓弧半徑R=0.2mm4編制軸類零件數(shù)控車床加工刀具卡4.1刀具的選擇與切削用量的確定 1）選用B形D 1.6 D1 5的中心鉆預(yù)鉆中心孔； 2）選用20的麻花鉆預(yù)鉆20x30底孔； 3）粗車和精車外圓采用主偏角為93，副偏角為45左偏刀；4）車螺紋選用硬質(zhì)合金60外螺紋車刀取刀尖角5

14、930. 4.2對刀點和換刀點的確定 1背吃刀量：輪廓粗車循環(huán)時ap=2mm，輪廓精車循環(huán)時ap=0.2mm；螺紋粗車循環(huán)時依次ap=0. 8mm，ap=0.6 mm；p=0.4mm；螺紋精車循環(huán)時ap=0.2mm；2主軸轉(zhuǎn)速：公式A： Vc=dn/1000 Vc-切削速度，單位m/mim; -常數(shù)，d-切削刃選定點處所對應(yīng)的工件或刀具的回轉(zhuǎn)直徑，單位mm；公式B：n1200/p-k P-工件螺紋的螺距或?qū)С?，單位mm;k-保險系數(shù)，一般取為80. 公式C：Vf=nfVf-車削時的進(jìn)給速度，單位mm/min；n-轉(zhuǎn)速單位r/min；f-進(jìn)給量，單位mm/r。1）車直線和圓弧時的主軸轉(zhuǎn)速：查表取

15、粗車的切削速度Vc=90m/min,精車時的切削速度Vc=120m/min，根據(jù)坯件直徑（精車時取平均直徑），利用公式A計算，并結(jié)合機床說明書選?。捍周嚂r，主軸轉(zhuǎn)速n=500r/min；精車時，主軸轉(zhuǎn)速n=1200r/min。2） 車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速：根據(jù)公式B計算，取主軸轉(zhuǎn)速n=320r/min3）進(jìn)給速度：先選取進(jìn)給量用公式C計算，粗車時選取進(jìn)給量f=0.2mm/r，精車時選取f=0.1mm/r，計算得：粗車時的進(jìn)給速度Vf=100 mm/r，精車時的進(jìn)給速度Vf=50mm/r。車螺紋的進(jìn)給量等于螺紋的導(dǎo)程，即 f=2mm/r, Vf=640 mm/r 產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號 序號

16、刀號 刀具名稱 規(guī)格 用途備注 1 T1 外圓車刀 主偏角 93，副后角45 外輪廓左偏刀 2T2 鏜刀刀頭最寬處小于10mm 鏜孔 3T3 螺紋刀 刀尖角5930刀尖圓弧半徑R=0.2mm; 車螺紋4T5中心鉆B形 D 1.6 D1 5 預(yù)鉆中心孔5T6麻花鉆 20 預(yù)鉆底孔工藝員校對審定批準(zhǔn) 表2 刀具選擇及參數(shù)5.數(shù)控加工程序的編制5.1 工件坐標(biāo)系確定程序原點是指程序中的坐標(biāo)原點，即在數(shù)控加工時，刀具相對于工件運動的起點。本次加工中共兩個程序，以右端球面的表面中心O點、左端面圓心S為基準(zhǔn)建立坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點分別為O、S。5.2 對刀方法和設(shè)置：毛坯為40mm的棒料，欲加工最大直徑為38

17、mm，總長為108mm的零件。編程時采用程序段設(shè)定工件坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系原點O設(shè)在以右端心S點。加工時采用的1號刀具為93外圓尖刀（如圖3示），并作為基準(zhǔn)刀具；2號刀具為硬質(zhì)合金鏜刀。基準(zhǔn)刀具刀尖點的起始點為P。5.3數(shù)控加工程序 %001T10 M03 S500 調(diào)用1#基準(zhǔn)刀 主軸啟動N01 G00 X41 Z1 N02 G71 X28 I2.5 K1 L7 F100 粗車端面N03 G01 Z0 F40 S1000 定義精加工輪廓N04 G01 X28,5 Z0 N05 G03 X33 .88 Z-1.8 R3 S1000 F50 N06 G01 Z-35 N07 G01 X37.98

18、Z-37 N08 G01 Z-44N09 G01 X41 退刀N10 G00 X100 Z100T22 換2#刀，調(diào)2#刀補N11 G00 X22 Z2N12 G01 Z-20 S800 F100 粗鏜內(nèi)孔N13 G01 X20N14 G00 Z2N15 G00 X22.8N16 G01 Z-20N17 G01 X20N18 G00 Z2N19 G00 X29N20 G01 Z0N21 G01 X28.5N22 G02 X23.017 Z-.8 K3 S1200 F50 倒圓角N24 G01 Z-20 F50 精加工內(nèi)孔N25 G01 X20N26 G00 Z2 退刀N27 G00 X100

19、Z100N28 M05 M30 主程序結(jié)束%002 調(diào)頭裝夾N01 T10 換1#刀N02 M03 S500N03 G00 X34 Z2N04 G01 Z-58 F100 粗車外圓N05 G01 X40 N06 G00 Z2N07 G00 X30N08 G01 Z-57.5N09 G01 X38 Z-65.5N10 G01 X40N11 G00 Z2N12 G00 X26N13 G01 Z-21N14 G01 X30N15 G00 Z2N16 G00 X22N17 G01 Z-20N18 G00 X26.5N19 G00 Z2N20 G00 X18N21 G01 Z-10N22 G01 X22

20、N23 G00 Z2N24 G00 X16N25 G01 Z-6.5N26 G01 X21 Z-20N27 G02 X30 Z-24.5 R5N28 G00 Z1N29 G00 X2N30 G03 X16 Z-6 R7N31 G00 Z2N32 G00 X1N33 G01 Z0N34 G01 X0 S1000 F40 精車外輪廓N35 G03 X15.814 Z-6.783 R8 精車頂圓N36 X20.116 Z-20.761 精車錐度N37 G02 X29.567 Z-25 R5 倒圓弧N38 G01 Z-58N39 G01 X30N40 G01 X37.998 Z-66 精車外輪廓N41

21、 G01 Z-66.2N42 G00 X39N43 G00 Z-50N44 G00 X31N45 G01 X26.5 F80 粗車螺紋退刀槽N46 G01 Z-57.8N47 G01 X30N48 G00 Z-50N49 G01 X26 粗車螺紋退刀槽N50 G01 Z-58N51 G01X31 退刀N52 G00 X100 Z100T33 換3#刀，調(diào)3#刀補N53 G00 X32 Z-22 S300N54 G92 X28 Z-58 P2 螺紋循環(huán)加工螺紋N55 G92 X27.6 Z-58 P2N56 G92 X27.416 Z-58 P2N57 G00 X100 Z100N58 M05

22、M30 主程序結(jié)束五 總結(jié)通過這次課程設(shè)計對數(shù)控車床系統(tǒng)進(jìn)行程序指令編寫以及應(yīng)用，使自己進(jìn)一步熟悉了工藝編制過程及數(shù)控基本編程指令基本意義。從以上編寫的程序，制定的工藝規(guī)程，我們可以了解到數(shù)控技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，熟悉了數(shù)控編程的步驟和方法，基本上掌握了數(shù)控車削零件加工編程以及工藝規(guī)程的制定，使自己加深了數(shù)控指令的應(yīng)用和重要性。而且通過本次課程設(shè)計，基本達(dá)到了對已修課程熟悉并加深了基礎(chǔ)知識的練習(xí)與應(yīng)用能力的基本要求，達(dá)到了大中專學(xué)院教育的目的。在畢業(yè)設(shè)計規(guī)定的時間內(nèi)，我做了大量的咨詢和總結(jié)，收集了很多技術(shù)資料。閱讀相關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)，并將它們應(yīng)用到了課程設(shè)計當(dāng)中，在設(shè)計中進(jìn)行了分析、研究。同時在整個

23、設(shè)計過程中，得到了指導(dǎo)教師的專業(yè)知識及其實操經(jīng)驗的講授，這將使我在以后的學(xué)習(xí)工作中有很大的幫助。在此感謝各位指導(dǎo)老師于程麗老師，程麗老師。由于經(jīng)驗欠缺，不妥之處，懇請各位老師海涵并給予指正，以便于我以后更好的學(xué)習(xí)和工作，感謝老師給予我的指導(dǎo)。兩周以來，從開始到畢業(yè)設(shè)計完成，每一步對我們來說都是新的嘗試和挑戰(zhàn)，在做這次畢業(yè)設(shè)計過程中使我學(xué)到很多，我感到無論做什么事情都要用心去做，才會使自己更快的成長。我相信，通過這次的實踐，我對數(shù)控加工能更一步了解，并能使我在以后的加工過程中避免很多不必要的錯誤，有能力加工出更復(fù)雜的零件，精度更高的產(chǎn)品。 張 2016年9月 參考文獻(xiàn)1 唐云岐.車工工藝與技能訓(xùn)練.北京：中國勞動社會保障出版社，20012 華茂發(fā).數(shù)控機床加工工藝.北京：機械工業(yè)出版社，20103 蔣建強.數(shù)控機床編程與操作.北京：清華大學(xué)出版社，20104 焦桐順.數(shù)控技術(shù)應(yīng)用教程.北京：電子工業(yè)出版社，20065 張夢欣.數(shù)控加工工藝學(xué).北京：中國勞動社會保障出版社，20056 李體仁 孫建工.北京：數(shù)控手工編程技術(shù)及實例詳解，中國勞動社會保障出版社2007