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編號:
畢 業(yè) 論 文
題目:[奶嘴]軸零件的數(shù)控車削加工工藝及編程
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專 業(yè) :
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年 月 日
摘要:
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù),數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品,即所謂的數(shù)字化裝備,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不但發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大他對歸計民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、醫(yī)療、輕工等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因為這些行業(yè)所需要裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代展的大趨勢.在我入WTO和對外開放進(jìn)一步深化的新環(huán)境下,發(fā)展我國數(shù)控技術(shù)及裝備是提高我國制造業(yè)信息化水平和國際競爭能力的重要性保證.數(shù)控加工與編程畢業(yè)設(shè)計是數(shù)控專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分,通過畢業(yè)設(shè)計使我們學(xué)會了對相關(guān)學(xué)科中的基本理論基本知識進(jìn)行綜合運用,同時使對本專業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認(rèn)識,從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識的目的培養(yǎng)和提高了綜合分析問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞: 數(shù)控技術(shù)?? 零件分析 加工工藝
目錄
(1)引言……………………………………………………5
(2)零件圖工藝分析………………………………………5
(3)零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式…………………………7
(4)工歩的劃分……………………………………………8
(5)切削用量選擇…………………………………………9
(6)程序編制………………………………………………10
(7) 零件的加工及檢驗……………………………………12
(8) 結(jié)束語…………………………………………13
(9) 致謝……………………………………………14
(10) 參考文獻(xiàn) ……………………………………………14
一、引言
數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機械實現(xiàn)自動工作的技術(shù)。它廣泛用于機械制造和自動化領(lǐng)域,較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過程自動化問題。軸是機械傳動中應(yīng)用非常廣泛的一類機械元件,本畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容主要是詳細(xì)敘述利用數(shù)控車床來加工軸類零件。大致包含了軸零件的工藝的分析過程、軸加工中一些問題的解決方法、數(shù)控加工過程、數(shù)控編程與零件自檢過程等。
設(shè)計者以嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的認(rèn)真態(tài)度進(jìn)行了此次設(shè)計,但由于知識水平與實際經(jīng)驗有限,時間又較為緊迫。在設(shè)計中難免會出現(xiàn)一些錯誤、缺點和疏漏,誠請各位評審老師給于批評和指正。
二、零件圖工藝分析
1、零件車削工藝分如圖所示,零件材料處理為:45鋼,調(diào)制處理HRC26~36,下面對該零件進(jìn)行數(shù)控車削工藝分析。零件如圖:
加工要求:
以小批量生產(chǎn)條件編程;不準(zhǔn)用砂布及銼刀等修飾表面;未注倒角0.5×45;未注公差尺寸按 GB1804-M。
2、零件進(jìn)行工藝分析,這是必不 可少的一步,如圖1我要對該零件進(jìn)行精度分析,選擇加工方法、擬定加工方案、選擇合理的刀具、確定切削用量。該零件由螺紋、圓柱、圓錐、圓弧、槽等表面組成,其中由較嚴(yán)格直徑尺寸精度要求的如Φ28±0.02mm,фmm,軸線長度的精度如5±0.04mm,27.5±0.04mm,粗糙度3.2μm,球面фmm??煽刂魄蛎嫘螤罹?、30°的錐度等要求。
經(jīng)上面的分析,我可以采用一下幾點工藝措施:
(1)零件上由精度較高的尺寸數(shù)據(jù)如圓柱ф28±0.02mm、фmm,軸向長度5±0.04mm、27.5±0.04mm,球фmm,在加工時為了保證其尺寸精度應(yīng)取其中間值分別取值為ф28mm、ф23.005mm長度5mm,27.5mm,球ф29.015mm即可。[注:上述座標(biāo)值是以半徑值給出的。形式如(X,Z)]
(2)在輪廓曲線上,有四處圓弧依次相連,既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線。為了保證其輪廓曲線的準(zhǔn)確性,我們通過計算到端部R5mm的圓弧與直線的切點坐標(biāo)為(2.922,0),與R17mm的圓弧切點坐標(biāo)為(7.791,-6.136),R17與ф29mm的切點坐標(biāo)為(11.210,-20.791),ф29mm與R5mm的切點為(12.271,-37.739),R5mm與ф23mm的切點坐標(biāo)為(11.5,-40.406)。[注:上述座標(biāo)值是以半徑值給出的。形式如(X,Z)。]
(3)為便于裝夾,為了保證工件的定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定,夾緊方面可靠,支撐面積較大,零件的左端是螺紋,中段最大的直徑的圓柱ф28mm。右端是依次相連的圓弧,顯然右端都是圓弧相連不可能裝夾,所以應(yīng)留在最后加工,應(yīng)先裝夾毛坯加工出左端螺紋及圓柱ф28mm。調(diào)頭裝夾ф28mm的圓柱加工右端圓弧,毛坯選ф30×120mm。
三、零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式
1、粗基準(zhǔn)選擇原則
(1)為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求,應(yīng)選不加工表面作粗基準(zhǔn)。
(2)合理分配各加工表面的余量,應(yīng)選擇毛坯外圓作粗基準(zhǔn)。
(3)粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。
(4)選擇粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整,沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷。以便定位可靠。
2、精基準(zhǔn)選擇原則
(1)基準(zhǔn)重合原則:選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn);
(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,自為基準(zhǔn)原則,互為基準(zhǔn)原則。
3、定位基準(zhǔn)
綜合上述,粗、精基準(zhǔn)選擇原則,由于是軸類零件,在車床上只需用三抓卡盤裝夾定位,定位基準(zhǔn)應(yīng)選在零件的軸線上,以毛坯ф35mm的棒料的軸線和右端面作為定位基準(zhǔn)。
4、裝夾方式
數(shù)控機床與普通機床一樣也要全里選擇定位基準(zhǔn)和夾緊應(yīng)力求設(shè)計、工藝與編程計算的基準(zhǔn)統(tǒng)一,減少裝夾次數(shù),盡可能在一次定位裝夾后,加工出全部待加工表面,避免采用占機人工調(diào)整式加工方案,以充分發(fā)揮數(shù)控機床的效能。裝夾應(yīng)盡可能一次裝夾加工出全部或最多的加工表面。由零件圖可分析,我應(yīng)先裝夾毛坯ф30mm的棒料的一端,夾緊其40mm的長度加工螺紋。一直加工到零件右端的ф23mm,然后將棒料卸下。裝夾ф28mm的圓柱表面,加工另一端的圓弧。這樣兩次裝夾即可完成零件的所有加工表面,
四、工歩的劃分
因為每一把刀在粗加工的背吃刀量一致,在精加工中背吃刀量相同,不易劃分工歩;這里選用加工不同的表面來劃分工序就比較容易:
①車削螺紋端的工歩為:90°外圓車刀平端面→右端面外圓車刀車削1.5×45°的倒角,ф21×25mm→端面ф28mm→圓柱ф28mm→30°的錐臺面→ф23×10mm→切槽刀切槽5×1.5mm→外螺紋車刀車削M21×1.5mm。
②車削圓弧端的工歩為:90°外圓車刀平端面→右端面外圓車刀圓弧R5mm→圓弧R17mm→球ф29mm→圓弧R5mm→ф23×5mm→切槽刀切槽5×1.5mm
1、確定加工順序
(1)基面先行?先加工基準(zhǔn)面為后面的加工提供經(jīng)基準(zhǔn)面,所以我應(yīng)線平右端面作為基準(zhǔn)面。
(2)先主后次?由于所加工的表面均為重要表面,所以應(yīng)按照順序從右到左依次加工M21×1.5mm,ф28mm,ф23mm螺紋調(diào)頭后一次加工R5mm,ф29mm,ф23mm等。
(3)先粗后精?? 先車削去大部分的金屬余量,再進(jìn)行成形切削保證零件的尺寸要求和質(zhì)量要求。
(4)先面后孔?由于該零件沒有孔,所以在該處不做考慮。
2、進(jìn)給路線
在數(shù)控加工中,刀具好刀位點相對于工件運動軌跡稱為加工路線。編程時,加工路線的確定原則主要有以下幾點:
(1)加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率高;
(2)使數(shù)值計算簡單,以減少編程工作量;
(3)應(yīng)使加工路線最短,這樣既可減少程序段,又可減少空行程時間。
(4)確定加路線時,還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況,確定一次走刀,還是多次走刀來完成所有加工表面,具體綜合上面進(jìn)給線的特點再根據(jù)具體零件具體分析。
第一步: 車削帶有的螺紋的一端,從右到左先粗車外形ф21mmm、ф28mm、ф23mm到槽5±0.04mm的左端面處后,精車外形路線統(tǒng)粗車一樣,再換刀切削5×1.5mm的槽,最后再換刀切削螺紋。
第二步: 車削帶有圓弧的一端,從右到左先粗車外形R5mm、R17mm、ф29mm到ф23mm后2mm后精車外形路線同粗車一樣。最后切削5±0.04mm的槽。
五、切削用量選擇
切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速(切削速度)、切削深度或?qū)挾取⑦M(jìn)給速度(進(jìn)給量)等。對于不同的加工方法,需選擇不同的切削用量,并應(yīng)編入程序單內(nèi)。
合理選擇切削用量的原則是:粗加工是,一般以提高生產(chǎn)率為主,但也考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本;精加工進(jìn),應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下,兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書、切削用量手冊,并結(jié)合經(jīng)驗而定。
1、背吃刀量的選擇
零件輪廓粗車循環(huán)時選ap=2mm,精加工時選ap=0.2mm,螺紋粗車時選ap=0.4mm,逐刀減少粗車4次后,精車時選ap=0.1mm。這里粗車ap值、精車ap值都是《金屬切削與刀具實用技術(shù)》一書。
2、主軸轉(zhuǎn)速的選擇
粗車直線和圓弧時n=800r/min,精車時n=1500r/min,切槽時n=600r/min,切螺紋時n=300r/min,精車時選n=300r/min。粗車和精車的主軸轉(zhuǎn)速的選取都是根據(jù)平時上課所講的及前人的實踐經(jīng)驗所給定的。
3、進(jìn)給速度的選擇
粗車直線、圓弧時選F=150mm/min,精車時選F=50mm/min,切槽時選F=8mm/min,粗車螺紋時選F=100mm/min,精車時選F=50mm/min。
六、程序編制
程序段號
程序內(nèi)容
程序注釋
001
%0001
程序起始行
N01
T0101
右端面外圓車刀
N02
M03S800
主軸正轉(zhuǎn)
N03
G00X35Z3
循環(huán)起點
N04
M08
開切削液
N05
G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150
粗車輪廓
N06
G00X18Z3S1000
快速定位
N07
G01Z0F50
精車起點
N08
X21Z-1.5
精車倒角
N09
Z-25
精車ф21的外圓
N10
X28
精車ф28的端面
N11
Z-38.169
ф28的外圓表
N12
X23.05Z-47.5
30°的錐面
N13
G01W-10
фE的外圓面
N14
G00X100
退刀快速定位
N15
Z100
退刀快速定位
N16
T0202
換切槽刀
N17
G00X32Z-25
快速定位
N18
G01X18F10
切槽至ф18
N20
G04P3
暫停修光
N21
G00X25
快速定位
N22
W1.5
快速定位
N23
G01X21
倒角起點
N24
X18W-1.5
倒角1.5
N25
G04P3
暫停修光
N26
G00X100
退刀快速定位
N27
Z100
退刀快速定位
N28
T0303
換外螺紋車刀
N29
G00X30Z3S300
車螺紋循環(huán)起點
N30
G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5
車螺紋
N31
G00X100Z100
退刀快速定位
N32
M09
關(guān)切削液
N33
M05
主軸停轉(zhuǎn)
N34
M30
程序結(jié)束并返回
002
%0001
?
N01
T0101
右端面外圓車刀
N02
M03S800
主軸正轉(zhuǎn)
N03
G00X30Z3
循環(huán)起點
N04
M08
開切削液
N05
G71UI1R2P06Q12E0.2F200
粗車輪廓
N06
G00X5.844Z3S1000
快速定位
N07
G01Z0F80
精車起點
N08
G03X15.582Z-6.136R5
精車R5的圓弧
N09
G02X22.420Z-20791R17
精車R17的圓弧
N10
G03X24.542Z-37.739R14.508
精車ф29的圓弧
N11
G02X23.05Z-40.406R5
精車R5的圓弧
N12
G01Z-44
фE的外圓面
N13
G000X100
退刀快速定
N14
Z100
退刀快速定位
N15
T0202
換切槽刀
N16
G00X35Z-46.5
快速定位
N17
G01X19F10
切槽至ф19
N18
G04P3
暫停修光
N19
G00X35
退刀
N20
Z-47.5
快速定位
N21
G01X19
切槽至ф19
N22
G04P3
暫停修光
N23
G00X100
退刀
N24
Z100
退刀
N25
M09
關(guān)切削液
N26
M05
主軸停轉(zhuǎn)
N27
M30
程序結(jié)束并返回
七、零件的加工及檢驗
1、模擬運行
數(shù)控加工程序編制好后將其輸入數(shù)控車床,然后對刀,在將機床鎖住進(jìn)行程序校驗,仔細(xì)觀察其模擬加工路線是否有干涉、過切、出錯等現(xiàn)象,若有應(yīng)及時對程序錯誤處進(jìn)行修改,修改后保存,再次調(diào)出修改后的程序進(jìn)行校驗,直到程序萬無一失,沒有任何錯誤的情況下方可進(jìn)行自動加工。注:這個環(huán)節(jié)是必不可少的,否則會發(fā)生打刀等損壞機床其它部件的情況,直接影響機床的加工精度及壽命,更嚴(yán)重的是存在人身安全隱患。
2、零件加工
裝夾好毛坯,調(diào)出編制好的程序,直接進(jìn)行自動加工直至程序結(jié)束。
3、精度自檢
將加工好的零件卸下,用游標(biāo)卡尺、千分尺對零件的尺寸精度及粗糙度進(jìn)行檢測。看是否達(dá)到零件的技術(shù)要求即可。
八、結(jié)束語
在開始做畢業(yè)設(shè)計前,我認(rèn)真閱讀了畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書,對零件圖進(jìn)行仔細(xì)的分析,從而在設(shè)計前有一個清晰的思路,也為我的設(shè)計打下了基礎(chǔ),使我的開題報告能順利的完成。開題報告完成后,接著開始進(jìn)行正文的撰寫,設(shè)計也就正式開始了,首先我們對零件進(jìn)行了工藝分析,如毛坯尺寸大小的確定和材料的確定,選擇合適的加工方案法,擬定加工方案,選擇合適的夾具、刀具與切削用量的確定等。在工藝分析上,讓我們鞏固了在大一大二時學(xué)的機械制造、機械制圖、機械設(shè)計、公差與配合、金屬工藝CAD繪圖等專業(yè)課程,是我更好把各專業(yè)課相結(jié)合起來去完成畢業(yè)設(shè)計。隨著畢業(yè)設(shè)計做完,也將意味我的大學(xué)生活即將結(jié)束,但在這段時間里面我覺得自己是努力并快樂的。在繁忙的的日子里面,曾經(jīng)為解決技術(shù)上的問題,而去翻我所學(xué)專業(yè)的書籍。經(jīng)過這段時間我真正體會了很多,也感到了很多。
在兩年的大學(xué)生活里,我覺得大多數(shù)人對本專業(yè)的認(rèn)識還是不夠,在大二期末學(xué)院曾為我們組織了三個星期的實習(xí),為了更深入的理解并掌握大學(xué)的專業(yè)知識,加強專業(yè)技能。我選擇的畢業(yè)設(shè)計課程是:軸類零件加工。通過次此的分析,需要對刀具的切削參數(shù)進(jìn)行計算等方面的問題給予考慮,這些方面的知識都需要我們?nèi)?fù)習(xí)以前的知識,在對以前學(xué)的知識進(jìn)行初步系統(tǒng)回顧之后,大腦形成一初步的印象,各專業(yè)課之間相關(guān)聯(lián)的知識也能很好的理解,在這次畢業(yè)設(shè)計中,給我最大的體會就是熟練的操作技能來源我們平時對專業(yè)知識的掌握程度。
九、致謝
本篇論文在論文指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下完成,讓我受益匪淺;在此感謝指導(dǎo)老師給我的幫助。
通過三年的大學(xué)生活的學(xué)習(xí),使我的知識更上一樓,我的其他能力得到了提升,總之是我人生的一次蛻變,讓我懂得了知識改變命運。在此我深切感謝眉山職業(yè)技術(shù)學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師對我學(xué)習(xí)和生活上無私的幫助及關(guān)心,同時也感謝同學(xué)們給我的幫助,及指導(dǎo)老師對我論文的指導(dǎo)幫助。眉山職業(yè)技術(shù)學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師對工作認(rèn)真負(fù)責(zé),一絲不茍的工作態(tài)度是我以后在工作中學(xué)習(xí)的榜樣。
十、 參考文獻(xiàn)
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