球頭螺紋軸承數(shù)控加工課程設(shè)計

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1、 ANHUI VOCATIONAL COLLEGE OF METALLURGY AND TECHNOLOGY 設(shè)計題目：球頭螺紋軸承數(shù)控加工課程設(shè)計 姓 名： 　陳川 專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 班 級： 09數(shù)控 指導(dǎo)教師： 陳瑤 　　 2012 年 1 月 5 日 目 錄 封面 緒論 1. 零件圖樣分析………………………………………………………… 2. 加工準備…………………………………………………………

2、 3.本例工件加工步驟分………………………………………………… 4.零件加工工藝過程卡………………………………………………… 5.確定數(shù)控加工內(nèi)容…………………………………………………… 6.螺紋端，軸端數(shù)控設(shè)計加工………………………………………… 6.1制定工序的加工步驟…………………………………………… 6.2確定數(shù)控車削刀具……………………………………………… 6.3編程相關(guān)坐標點設(shè)定…………………………………………… 6.4確定切削用量…………………………………………………… 6.5課題小結(jié)…………………………………… 6.6程序編制及說明……………………………

3、…………………… 7.程序輸入及機床操作…………………………………………………… 7.1程序輸入及調(diào)試………………………………………………… 7.2程序校驗………………………………………………………… 7.3機床操作………………………………………………………… 設(shè)計總結(jié) 一、 緒論 數(shù)控加工課程設(shè)計實在學(xué)完數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)全部基礎(chǔ)課程，技術(shù)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之后進行的，是在進入崗位實踐之前，對所學(xué)課程的綜合整理和應(yīng)用，是一次理論聯(lián)系實踐的鍛煉過程。 課程設(shè)計是適應(yīng)性訓(xùn)練，其目的通過課程設(shè)計過程訓(xùn)練，鍛煉分析問題和解決問題的能力。

4、 1.零件圖樣分析 本例工件時一個三件組合鍵，工件組合后，難保證的組合尺寸精度主要有：組合尺寸1正負0.2，直徑48正負0.05，其他組合精度有：接觸面積大于百分之60，螺紋配合松緊始終，組合后的線輪廓度。為了保證件1與件3的配合精度，件1和件3采用螺紋組合的裝夾方式進行加工 2.加工準備： 本例選用的機床為FANUCoi或SIEMENS802D系統(tǒng)的CKA6140型數(shù)控車床，件2毛坯鉆出直徑為18mm，深34mm的底孔。加工中使用的工具，量具，夾具 參照書上表格進行配置

5、 3．本例工件加工步驟分析 （1） 以毛坯2外圓表面作為裝夾表面，手動車削毛坯2端面并進行對刀； （2） 加工件2的直徑40mm外圓（長度為40mm），同時完成件2左端輪廓的外圓道教和孔口倒角 （3） 調(diào)頭以加工的直徑為40mm外圓作為裝夾表面，加工件3左端的外螺紋； （4） 不拆除工件，切斷刀切下件3； （5） 不拆除工件，加工件2端面保證總長，同時加工內(nèi)孔，保證各項精度要求； （6） 以毛坯1外圓表面作為裝夾表面，手動車削毛坯1端面并進行對刀； （7） 加工件1的右端內(nèi)螺紋 （8） 件1和件3采用螺紋旋合，加工件3端面，保證件3總長； （9）

6、 組合加工圓弧外輪廓及直徑為49mm外輪廓； （10） 拆下件3，調(diào)頭裝夾，加工出中心孔，采用一夾一頂?shù)难b夾方式，加工件1的左端外輪廓 （11） 加工件1左端外輪廓時與件2進行試配，不拆除件1進行修整，保證各項配合精度； （12） 拆除零件，去毛倒棱，自檢自評分 4工件加工工藝卡片 單位：安冶學(xué)院 編制：陳川 審核： 第一頁 共 頁 零件圖號 1 數(shù)控車床加工工藝卡 機床型號 Ck400 零件名稱 軸 機床編號 1 刀具表 量具表 工具表 T1 93外圓偏刀

7、 1 游標卡尺 1 墊片若干 T2 3mm外切斷刀 2 直尺 2 銅片 T3 外螺紋刀 3 千分尺 T4 鏜孔刀 (T3) 內(nèi)螺紋刀 序號 工藝內(nèi)容 切削用量 S/(r/min) F(mm/r) ap/mm 1 粗精車件二外端面 800 0.1 1 1000 0.07 2 掉頭加工件三左端螺紋和切槽 450 0.05 800 3 切下件三 450 0.05 4 加工件二內(nèi)孔 800 0.1 1 1200 0.07 5 粗精車件一右端內(nèi)

8、孔及內(nèi)螺紋 450 0.05 1 800 6 配合加工件三和件一的右端 800 0.1 1 1000 0.07 7 掉頭加工件一左端 800 0.1 1 1000 0.07 5.確定數(shù)控加工內(nèi)容 該零件的工藝過程卡中，工序2主要加工右端，左端的結(jié)構(gòu)為螺紋等，應(yīng)該粗加工與精加工分開。在普通車床或經(jīng)濟型數(shù)控車床上加工都能較經(jīng)濟和方便地控制左端加工質(zhì)量。本次設(shè)計將螺紋端加工放在數(shù)控車床上進行加工分析。 工序3加工右端。右端的的圓弧面的加工在數(shù)控機床上加工是最能發(fā)揮數(shù)控加工優(yōu)勢的內(nèi)容之一。倒角的加工采用數(shù)控機床宏程序功能簡單

9、易行。 因此，將工藝路線中的工序在數(shù)控車床上加工很好很方便，操作簡單，迅速快捷。 6.軸端數(shù)控加工設(shè)計 6.1制定工序的加工步驟 根據(jù)零件的形狀分析，毛坯直徑為49mm，左端最小處直徑20mm，加工余量打，宜采用粗加工端面循環(huán)簡化編程，橢圓部分采用宏程序加工。 軸端數(shù)控車削加工位置坐標示意圖 數(shù)控車工序的加工步驟如下： 1）平端面，循環(huán)粗車外圓。 2）精加工外圓，橢圓 3）切退刀槽 4）車螺紋 6.2確定數(shù)控車削刀具 刀具類型，編號如下文 6.3編程相關(guān)坐標點設(shè)定 1）右端加工裝夾位置坐標關(guān)系 2）坐標系的原點設(shè)在O點 3）換刀點選在P點（X62，

10、Z50） 4）程序起點為P點。 6.4確定切削用量 因該數(shù)控工序加工工藝系統(tǒng)均為常用的機床，夾具，量具，故省略介紹，只有出刀具和切削用量。 選擇完成后工件的左右端面回轉(zhuǎn)中心作為編程原點，選擇的道具為；T01外圓車刀；T02外切槽車刀（刀寬3mm）；T03外螺紋車刀；T04內(nèi)控車刀；T05內(nèi)切槽車刀；T06內(nèi)螺紋車刀。 6.5課題小結(jié) 組合加工球面時，旋合松緊應(yīng)適中，否則加工后無法旋下件3，為此，可用銅皮包裹后采用管子鉗拆卸。 另外，組合加工球面時，應(yīng)注意選擇合適的刀具，經(jīng)分析，刀具的副偏角應(yīng)大于48.19度，以防止刀具副切削刃與工件表面發(fā)生干涉。因此，本例選用35度棱形.

11、刀片的機夾可轉(zhuǎn)為車刀進行加工較合適 6.6程序編制及說明 程序目錄 程序名 加工內(nèi)容 加工時間min 編程時間min 備注 O0001 件二外圓 O0002 件三左端 O0003 件二內(nèi)孔 O0004 件一內(nèi)孔 O0005 件一/三右端 O0006 件一左端 程序名 O0001; 程序說明 備注 件二外圓 T0101; 換外圓刀 G00

12、X100Z100; 快速定位至換刀點 M03S800F0.1; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; 循環(huán)起點 G71U1R1; 粗車循環(huán) 件二外圓 G71P10Q20U0.5; N10G00X38; G01Z0; X40Z-1; Z-35; N20X51; G00X100; Z100; M00; 暫停檢測 M03S1000F0.07; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; G70P10Q20; 精車循環(huán) G00X100;

13、 退刀 Z100; M30; 程序結(jié)束 程序名 O0002; 程序說明 備注 件三左端 T0101; 換外圓刀 G00X100Z100; 快速定位至換刀點 M03S800F0.1; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; 循環(huán)起點 G71U1R1; 粗車循環(huán) 件三左端外圓 G71P10Q20U0.5; N10G00X16; G01Z0; X19.98Z-2; Z-20; N20X51; G00X100;

14、 Z100; M00; 暫停檢測 M03S1000F0.07; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; G70P10Q20; 精車循環(huán) G00X100; 退刀 Z100; M00; T0202; 換外切槽刀 M03S450F0.05; 主軸正轉(zhuǎn) G00X22; 循環(huán)起點 Z-15; G75R0.5; 切槽循環(huán) G75X16Z-20P1000Q1000F0.05; G00X100; 退刀 Z100; M00;

15、 T0303; 換外螺紋刀 M03S800; 主軸正轉(zhuǎn) G00X22Z2; 循環(huán)起點 G76P020860Q50R0.05; 螺紋循環(huán) G76X18.05Z-12P975Q400F1.5; G00X100; 退刀 Z100; M30; 程序結(jié)束 程序名 O0002; 程序說明 備注 件二內(nèi)孔 T0404; 換鏜孔刀 G00X100Z100; 快速定位至換刀點 M03S800F0.1; 主軸正轉(zhuǎn) G00X18Z2; 循環(huán)起點 G7

16、1U1R1; 粗車循環(huán) 件二內(nèi)孔輪廓 G71P10Q20U-0.5; N10G41G00X28; G01Z0; X26Z-17; Z-22; X20; Z-29; N20G40X18; G00Z100; X100; M00; 暫停檢測 M03S1200F0.07; 主軸正轉(zhuǎn) G00X18Z2; G70P10Q20; 精車循環(huán) G00Z100; 退刀 X100; M30; 程序結(jié)束

17、 程序名 O0004; 程序說明 備注 件一內(nèi)孔 T0404; 換鏜孔刀 G00X100Z100; 快速定位至換刀點 M03S800F0.1; 主軸正轉(zhuǎn) G00X18Z2; 循環(huán)起點 G71U1R1; 粗車循環(huán) 件一內(nèi)孔輪廓 G71P10Q20U-0.5; N10G00X20; G01Z0; X18.5Z-2; Z-25; N20X18; G00Z100; X100; M00;

18、 暫停檢測 M03S1200F0.07; 主軸正轉(zhuǎn) G00X18Z2; G70P10Q20; 精車循環(huán) G0Z100; 退刀 X100; M00; T0202; 換內(nèi)切槽刀 M03S450F0.05; G00X18; X-23; 循環(huán)起點 G75R0.5; 切槽循環(huán) G75X22Z-25P1000Q1000F0.05; G00Z100; 退刀 X100; M00; T0303; 換內(nèi)螺紋刀

19、 M03S800; 主軸正轉(zhuǎn) G00X18Z2; 循環(huán)起點 G76P020860Q50R0.05; 螺紋循環(huán) G76X20Z-20P975Q400F1.5; G00Z100; 退刀 X100; M30; 程序結(jié)束 程序名 O0005; 程序說明 備注 件一右端 T0101; 換外圓刀 G00X100Z100; 快速定位至換刀點 M03S800F0.1; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; 循環(huán)起點 G73U26R25; 粗車循環(huán) 件一/三右端外輪廓

20、 G73P10Q20U0.5; N10G42G00X0; G01Z0; G03X32Z-41.89R24; G01Z-52; X45; X49Z-53; Z-68; N20G40X51; G00X100; Z100; M00; 暫停檢測 M03S1000F0.07; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; G70P10Q20; 精車循環(huán) G00X100; 退刀 Z100; M30; 程序結(jié)束

21、 程序名 O0006; 程序說明 備注 件一左端 T0101; 換外圓刀 G00X100Z100; 快速定位至換刀點 M03S800F0.1; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; 循環(huán)起點 G71U1R1; 粗車循環(huán) 件一左端輪廓 G71P10Q20U0.5; N10G42G00X18; G01Z0; X20Z-1; Z-13; X26.3; X28Z-30; X38; X40Z-31;

22、Z-45; X45; X49Z-47; N20G40X51; G00X100; Z100; M00; 暫停檢測 M03S1000F0.07; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; 循環(huán)起點 G70P10Q20; 精車循環(huán) G00X100; 退刀 Z100; M30; 程序結(jié)束 7.程序輸入及機床操作 7.1程序輸入及調(diào)試 輸入程序后必須進行程序調(diào)試。所謂程序調(diào)試，是將編制的程序在投入實際運行前，用手工或編譯程序等方法

23、進行測試，修正錯誤的過程。可利用機床的程序預(yù)演功能以拾刀運行程序方式進行，還可對每個子程序進行單獨測試。 在程序測試過程中，可根據(jù)實際情況修調(diào)進給倍率開關(guān)，根據(jù)機床的實際運動位置動作以及機床的報警等來檢查程序是否正確。 7.2程序校驗 7.2.1數(shù)控加工仿真 程序輸入仿真系統(tǒng)，對刀加工。利用軌跡仿真判斷撞到順序是否正確，是否存在過切，是否在走到路線，拾刀下刀，切入切出等處出錯誤。 7.2.2機床的程序預(yù)演功能 程序輸入完以后，把機械主軸運動以及M,S,T等輔助功能鎖定，以自動循環(huán)模式讓數(shù)控銑床靜態(tài)下執(zhí)行程序。 7.2.3拾刀空運行程序 在自動模式下運行程序，通過圖

24、形顯示的刀具運動軌跡和坐標數(shù)據(jù)等判斷走刀路線是否最短，加工過程是否撞刀，換刀等輔助動作是否尊在不合理，以及程序的加工方向是否正確等。 7.2.4首件試切 對刀加工，首件試切。通過首件試加工，檢測該程序所切零件尺寸精度，表面粗糙度，倒角倒圓，形位公差等是否滿足圖樣要求，即主要檢查加工參數(shù)的正確與否，通過實際加工工件質(zhì)量狀態(tài)對照修改程序。 7.3機床操作 數(shù)控機床是多種多樣的，所使用的數(shù)控系統(tǒng)更是種類繁多。要正確使用一臺數(shù)控機床并充分發(fā)揮其功能，必須首先了解操作手冊有關(guān)規(guī)定。盡面熟練操作使用該設(shè)備。 7.3.1回零 機床返回參考點后，控制系統(tǒng)與機床同步，并建立機床坐標系。接下來就要安裝

25、工作，工件在工作臺上的安裝位置是任意的，因此在工件正確安裝后都要進行對刀操作。 7.3.2對刀 對刀的目的就是尋找工件在機床坐標系中的位置，工件在機床坐標系中的位置又是通過工件上某一特定點在機床坐標系中的位置來反映，對到點應(yīng)選擇在工件的端面上回轉(zhuǎn)中心處。 7.3.3設(shè)置加工參數(shù) 按加工需要將準備好的加工參數(shù)進行設(shè)置，調(diào)整。 設(shè)計總結(jié) 通過課程設(shè)計，我對數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)有了更深一層的認識，同時也體會到了團隊展現(xiàn)的協(xié)同合作力量的強大。在完成這次課程設(shè)計的過程中，我認識到了自己的不足，明白了自己所學(xué)的僅僅局限于課本，學(xué)習(xí)技能并不是一蹴而就得。通過對課題的分析道最終的作業(yè)完成。這是我再其中收獲了許多。繪圖，編程，查資料。。。。。。也從中培養(yǎng)了自己的獨立能力。雖然在此過程中遇到了很多的難點和問題，但通過老師和同學(xué)的幫助得到了解決，并從中獲取了許多寶貴的知識，同時也認識到了理論結(jié)合實際的重要性。 在此我要感謝我的指導(dǎo)老師，他給我們分析了零件加工的大體方向，使我們對這個零件分析加工有了更清楚的頭緒，使我們這個小組能更好的完成課程設(shè)計。為我們打下了堅固而又扎實的基礎(chǔ)。