數(shù)控畢業(yè)設計

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軸類零件的數(shù)控加工工藝的編制及加工圖 一.課題介紹 1.目的 經(jīng)過兩年多的專業(yè)知識學習我掌握了一定的基本知識，畢業(yè)設計是對我前兩年專業(yè)知識的綜合也是一次回顧，把所學的理論知識靈活的運用到實踐操作中來這樣更能強化我對專業(yè)知識更深一步的理解。 （1）數(shù)控加工與編程畢業(yè)設計是數(shù)控專業(yè)教學體系中構成數(shù)控加工技術專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分。 （2）是運用數(shù)控原理、數(shù)控工藝、數(shù)控編程、專業(yè)軟件等專業(yè)知識和數(shù)控機床實際操作的一次綜合實訓練習。 （3）對教學計劃和課程設計的一次總結。 2.任務 （1）確定加工方法的選擇與加工方案 （2）確定零件的安裝與夾具的選擇 （3）工步與工序的劃分 （4）刀具的選擇與切削用量的確定 （5）對刀點和換刀點的確定 （6）加工路線的確定 （7）編程誤差及其控制 （8）通過編程及加工出滿足題目所要求精度的零件 3.擬重點解決的問題 （1）零件的裝夾 （2）刀具的對刀 （3）工藝路線的制訂 （4）工序與工步的劃分 （5）刀具的選擇 （6）切削用量的確定 （7）車削加工程序的編寫 （8）機床的熟練操作 二.主要內(nèi)容 1.主要技術指標 （1）以小批量生產(chǎn)條件編程。 （2）不準用砂布及銼刀等修飾表面③。 （3）未注倒角采用0.545o。 （4）未注公差尺寸按 GB1804-M。 2.設計方案、設計方法、設計手段 （1）設計方案 直接用三爪卡盤裝夾,加工螺紋一端,再調(diào)頭加工圓弧一端. ①裝夾工件右端約40 mm 處,用90硬質(zhì)合金外圓車刀手動平端面1mm,再換右端面外圓車刀用G71指令加工至фE10mm,再換切槽刀切槽51.5mm,然后換螺紋刀加工螺紋。 ②將工件調(diào)頭用鐵皮將切槽處包住裝夾該處, 先用車刀手動平端面約18mm,再用外圓車刀G71指令加工至51.5mm點。 （注：設計方案的具體裝夾圖見開題報告。） （2）設計方法 ①先對圖紙進行分析確定該零件適合在哪類型的數(shù)控機床上加工比較合理②再根據(jù)我兩年來所學的專為業(yè)知識對零件進行工藝分析③最后編寫加工程序并對它進行校驗④校驗無誤后即可進行數(shù)控自動加工。 （3）設計手段 每六個人成為一組，每個組選一個題目，每個組都有一位指導老師輔導著我們做所選的題目的畢業(yè)設計，要求每個人都要做出一份全格的畢業(yè)設計。 3.主要工作程序 （1）開機 （2）調(diào)試MDI （3）輸入加工程序 （4）裝夾毛胚件 （5）對刀 （6）程序校驗 （7）自動加工 三.主要儀器設備 HNC-CK6140 游標卡尺 其它的輔助工具 四.主要資料及參考文獻 [1]詹華西編 《數(shù)控加工與編程》 西安電子科技大學出版社 2004年 [2]李華編 《機械制造技術》 高等教育出版社，2006年 [3]薛彥成主編《公差配合與技術測量》北京機械工業(yè)出版社 1999年 [4]呂士峰、王士柱主編《數(shù)控加工工藝》北京國防工業(yè)出版社 2006年 [5]李澄,聞百橋主編 《機械制圖》 北京高等教育出版社 2003年 [6]方新主編《數(shù)控機床與編程》 高等教育出版社 2007年 [7]袁哲俊主編《金屬切削刀具》（第三版）上?？茖W技術出版社1993年 [8]聶建武主編《金屬切削與機床》西安電子科技大學出版社2006年 [9]艾興、肖詩鋼主編《切削用量手冊》（第三版）機械工業(yè)出版社1994年 [10]劉杰華、任昭蓉主編《金屬切削與刀具實用技術》國防工業(yè)出版2006年 五.預期設計（論文）成果 （1）能夠在數(shù)控車床上加工出我們的零件且保證加工精度及各方面的工藝要求。 （2）能夠根據(jù)零件的程序編制進行零件加工。 （3）能通過零件的自檢。 （4）工藝設計方案可通過可行性、經(jīng)濟性分析。 （5）設計的全過程需作好全面、準確、周密的文字記錄與總結。 類零件的數(shù)控加工工藝的編制及加工圖》是在劉老師、閆老師兩位教師的指導下，根據(jù)任務書的要求，獨立撰寫的。 本設計（論文）中所引用的其他個人或集體已發(fā)表的文字和研究成果，或為獲得教育機構的學位或證書所使用過的材料，均已明確注明。 凡為本文的撰寫所提供的各種形式的幫助，本人在致謝中已經(jīng)明確表達了謝意。 本人完全意識到本聲明的法律結果。 畢業(yè)論文（設計）作者簽名： 2008年11月12日 目錄 摘要 1 前言 2 1.零件圖工藝分析 3 1．1數(shù)控加工工藝基本特點 4 1.2設備選擇 5 1.3確定零件的定位基準和裝夾方式 5 1.3.1粗基準選擇原則 5 1.3.2精基準選擇原則 5 1.3.3定位基準 5 1.3.4裝夾方式 5 1.4加工方法的選擇和加工方案的確定 6 1.4.1加工方法的選擇 6 1.4.2加工方案的確定 6 1.5工序與工歩的劃分 7 1.5.1按工序劃分 7 1.5.2工歩的劃分 7 1.6確定加工順序及進給路線 7 1.6.1零件加工必須遵守的安排原則 7 1.6.2進給路線 8 1.7刀具的選擇 9 1.8切削用量選擇 10 1.8.1背吃刀量的選擇 10 1.8.2主軸轉(zhuǎn)速的選擇 10 1.8.3進給速度的選擇 11 1.9編程誤差及其控制 12 1.9.1編程誤差 13 1.9.2誤差控制 14 2.編程中工藝指令的處理 15 2.1常用G指令代碼功能表 15 2.2常用M指令代碼功能表 16 3.程序編制及模擬運行、零件加工或精度自檢 17 3.1程序編制 17 3.2模擬運行 19 3.3零件加工 19 3.4精度自檢 19 致謝 20 設 計 小 結 21 附錄 22 軸類零件的數(shù)控加工工藝的編制及加工圖 摘要 數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,數(shù)控裝備是以數(shù)控技術為代表的新技術對傳統(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)控技術的應用不但給傳統(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)控技術的不但發(fā)展和應用領域的擴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)代發(fā)展的大趨勢.在我國加入WTO和對外開放進一步深化的新環(huán)境下,發(fā)展我國數(shù)控技術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)設計是數(shù)控專業(yè)教學體系中構成數(shù)控加工技術專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，通過畢業(yè)設計使我們學會了對相關學科中的基本理論基本知識進行綜合運用,同時使對本專業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認識,從而達到鞏固、擴大、深化所學知識的目的,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)了科學的研究和創(chuàng)新能力。 選這個題目的目的是它能體現(xiàn)出我對所學知識的掌握程度和靈活規(guī)范的運用所學知識，在我認為要成為一名合格的在學生，以自己的的思路用所學的知識來完成一份成功的畢業(yè)設計是必不可少的。 此次的畢業(yè)設計主要解決的問題是零件的裝夾、刀具的對刀、工藝路線的制訂、工序與工步的劃分、刀具的選擇、切削用量的確定、車削加工程序的編寫、機床的熟練操作。主要困難的是兩次裝夾中的水平Z向長度難以保證、切削 用量的參數(shù)設定 、對刀的精度 、工藝路線的制訂。 運用數(shù)控原理、數(shù)控工藝、數(shù)控編程、專業(yè)軟件等專業(yè)知識和數(shù)控機床實際操作的一次綜合練習，能讓我感觸當代科學的前沿，體驗數(shù)控魅力，為人們的生活帶來方便，進一步認識數(shù)控技術，熟練數(shù)控機床的操作，掌握數(shù)控，開發(fā)數(shù)控內(nèi)在潛力。 關鍵詞：數(shù)控數(shù)控技術 畢業(yè)設計 前言 本次畢業(yè)設計是學院為了提高學生的數(shù)控技術及相關技能等綜合運用能力，通過畢業(yè)設計和完成畢業(yè)論文也是學院對畢業(yè)生生畢業(yè)資格的審核條件，同時也為我們以后的工作打下理論基礎，本次設計是由指導老師劉老師、閆老師精心指導下和六位同學的共同協(xié)作下完成的。 數(shù)控技術是數(shù)字程序控制數(shù)控機械實現(xiàn)自動工作的技術。它廣泛用于機械制造和自動化領域，較好地解決多品種、小批量和復雜零件加工以及生產(chǎn)過程自動化問題。隨著科技的迅猛發(fā)展，自動控制技術已廣泛地應用于數(shù)控機床、機器人以及各類機電一體化設備上。同時，社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對數(shù)控裝置和數(shù)控機械要求在理論和應用方面有迅速的發(fā)展和提高。數(shù)控加工和編程畢業(yè)設計是數(shù)控專業(yè)教學體系中構成數(shù)控加工技術專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，通過畢業(yè)設計使我們學會了對相關學科中的基本理論、基本知識進行綜合運用，同時使對本專業(yè)有較完整的、系統(tǒng)的認識，從而達到鞏固、擴大、深化所學知識的目的，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)了科學的研究和創(chuàng)造能力。 數(shù)控技術不斷的發(fā)展，數(shù)控技術很快會普極中國工業(yè)基地，成為工業(yè)發(fā)展的標志，數(shù)控技術的成熟也是當代科技發(fā)展的標志，所以數(shù)控技術也是國家經(jīng)濟的體現(xiàn)，中國經(jīng)濟正加快向新興工業(yè)化道路發(fā)展，制造業(yè)已成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。先進數(shù)控技術的廣泛使用，導致數(shù)控應用型人才嚴重短缺、作為當代的數(shù)控技術的學者我感到無比的榮幸，又感到無比的艱巨。 本畢業(yè)設計內(nèi)容主要是詳細敘述利用數(shù)控車床來加工零件。大致包含了數(shù)控技術特點的闡述、零件的工藝的分析過程、加工中一些問題的解決方法、數(shù)控加工過程、、數(shù)控編程、機床操作與零件自檢過程等，另外還有設計說明書、參考文獻、畢業(yè)設計小結、致謝、附錄等部分。 設計者以嚴謹務實的認真態(tài)度進行了此次設計，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。 1.零件圖工藝分析 零件車削工藝分析C-3所示，零件材料處理為：45鋼，調(diào)制處理HRC26～36，下面對該零件進行數(shù)控車削工藝分析。 零件如圖： 圖1.1 零件圖 考核要求： 以小批量生產(chǎn)條件編程。 不準用砂布及銼刀等修飾表面。 未注倒角0.545o。 未注公差尺寸按 GB1804-M。 5、有關參數(shù)：考生抽簽決定按1~4組數(shù)據(jù)進行加工。 A B C D E 1組 18 28 16 20 22 2組 18.5 28.5 16.5 20.5 22.5 3組 19 29 17 21 23 4組 19.5 29.5 17.5 21.5 23.5 1．1數(shù)控加工工藝基本特點 數(shù)控機床加工工藝與普通機床加工原則上基本相同，但數(shù)控機床是自動進行加工，因而有如下特點：①數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機床的加工內(nèi)容復雜，加工的精度高，加工的表面質(zhì)量高，加工的內(nèi)容較豐富。②數(shù)控機床加工程序的編制比普通機床工藝編制要復雜些。這是因為數(shù)控機床加工存在對刀、換刀以及退刀等特點，這都無一例外的變成程序內(nèi)容，正是由于這個特點，促使對加工程序正確性和合理性要求極高，不能有絲毫的差錯。否則加工不出合格的零件。 在編程前我們一定要對零件進行工藝分析，這是必不可少的一步，如圖C3我要對該零件進行精度分析，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，其中由較嚴格直徑尺寸精度要求的如Φ280.02mm,фmm,軸線長度的精度如50.04mm，27.50.04mm，粗糙度3.2μｍ，球面Sфmm?？煽刂魄蛎嫘螤罹取?0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ф280.02mm、фmm，軸向長度50.04mm、27.50.04mm，球Sфmm，在加工時為了保證其尺寸精度應取其中間值分別取值為ф28mm、ф23.005mm長度5mm，27.5mm，球Sф29.015mm即可。[注：上述座標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，既過象限又改變進給方向的輪廓曲線。為了保證其輪廓曲線的準確性，我們通過計算到端部R5mm的圓弧與直線的切點坐標為（2.922，0），與RCmm的圓弧切點坐標為（7.791，-6.136），RC與SфBmm的切點坐標為（11.210，-20.791），SфBnmm與R5mm的切點為（12.271，-37.739），R5mm與фEmm的切點坐標為（11.5，-40.406）。[注：上述座標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，所以應留在最后加工，應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ф30120mm。 1.2設備選擇 根據(jù)該零件的外形是軸類零件，比較適合在車床上加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圓弧數(shù)值精度,在普通車床上是難以保證其技術要求。所以要想保證技術要求,只有在數(shù)控車床上加工才能保證其加工的尺寸精度和表面質(zhì)量。由于本?，F(xiàn)使用的是華中數(shù)控系統(tǒng)，所以利用現(xiàn)有資源。我選擇在本校的數(shù)控機床HNC-CK6140加工該零件。數(shù)控機床HNC-CK6140實物圖見附錄一。 1.3確定零件的定位基準和裝夾方式 1.3.1粗基準選擇原則 （1）為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應選不加工表面作粗基準。 （2）合理分配各加工表面的余量，應選擇毛坯外圓作粗基準。 （3）粗基準應避免重復使用。 （4）選擇粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷。以便定位可靠。 1.3.2精基準選擇原則 （1）基準重合原則：選擇加工表面的設計基準為定位基準； （2）基準統(tǒng)一原則，自為基準原則，互為基準原則。 1.3.3定位基準 綜合上述，粗、精基準選擇原則，由于是軸類零件，在車床上只需用三抓卡盤裝夾定位，定位基準應選在零件的軸線上，以毛坯ф35mm的棒料的軸線和右端面作為定位基準。 1.3.4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和夾緊應力求設計、工藝與編程計算的基準統(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фEmm，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，且能保證其加工要求。裝夾圖如下： 圖1.3.1加工螺紋的裝夾圖 圖1.3.2 加工圓弧的裝夾圖 1.4加工方法的選擇和加工方案的確定 1.4.1加工方法的選擇 加工方法的選擇原則是在保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顧生產(chǎn)效率和加工成本。在實際選擇中，要結合零件形狀、尺寸大小、熱處理要求和現(xiàn)有生產(chǎn)條件等全面考慮。因為該零件是軸類零件，比較適合在車床上加工，又經(jīng)過對零件圖尺寸分析，尺寸精度比較高。如ф280.02mm，ф29mm，ф23mm等，在普通車床是難以保證其尺寸精度、表面粗糙度，所以應該選擇在數(shù)控車床上加工。 1.4.2加工方案的確定 零件上精度比較高度表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。該零件有兩種加工方案：①直接用三抓卡盤裝夾、調(diào)頭加工。②用三抓卡盤裝夾夾緊和自由端活動頂尖，經(jīng)試驗論證第二種方案裝夾困難，對刀、退刀及換刀相當困難，所以在這里選擇第一種方案加工，能夠保證其技術要求。 1.5工序與工歩的劃分 1.5.1按工序劃分 工序劃分有三種方法①按零件的裝夾定位方式劃分②按粗、精加工劃分工序③按所用的刀具劃分工序。 由于零件需要調(diào)頭加工，如果按粗、精加工劃分工序。在調(diào)頭加工前后各有一次粗加工和精加工，顯得比較繁瑣，所以不可??；如果按所用的刀具劃分工序，刀具有四把，雖然不多，但是在調(diào)頭加工前后至少要重復使用三把刀，而同一把刀的兩次粗、精加工分別在調(diào)頭加工前后，加工內(nèi)容不連續(xù)，所以也不合理，不易劃分工序；只有按零件的裝夾定位方式劃分工序比較符合該零件的加工工序，且能保證兩次裝夾的位置精度，每一次裝夾為一道工序。該零件只需調(diào)頭前、后加工兩道工序即可完成所有的加工表面，且能保證各尺寸精度及表面粗糙度。 1.5.2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1.545的倒角，фD25mm─→端面ф28mm─→圓柱ф28mm─→30的錐臺面─→фE10mm─→切槽刀切槽51.5mm─→外螺紋車刀車削MD1.5mm。 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RCmm─→球фBmm─→圓弧R5mm─→фE5mm─→切槽刀切槽51.5mm 1.6確定加工順序及進給路線 1.6.1零件加工必須遵守的安排原則 （1）基面先行先加工基準面為后面的加工提供經(jīng)基準面，所以我應線平右 端面作為基準面。 （2）先主后次由于所加工的表面均為重要表面，所以應按照順序從右到左 依次加工MD1.5mm，ф28mm，фEmm螺紋調(diào)頭后一次加工R5mm，фBmm，фEmm等。 （3）先粗后精 先車削去大部分的金屬余量，再進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。 1.6.2進給路線 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，具體綜合上面進給線的特點再根據(jù)具體零件具體分析，我確定該零件的進給路線有兩步如下圖所示： 圖1.6.1零件輪廓 第一步: 車削帶有的螺紋的一端，從右到左先粗車外形фDmmm、ф28mm、фEmm到槽50.04mm的左端面處后，精車外形路線統(tǒng)粗車一樣，再換刀切削51.5mm的槽，最后再換刀切削螺紋。如圖4.2螺紋加工路線。 圖1.6.2螺紋加工路線 第二步: 車削帶有圓弧的一端，從右到左先粗車外形R5mm、RCmm、фBmm到фEmm后2mm后精車外形路線同粗車一樣。最后切削50.04mm的槽。如圖4.3螺紋加工路線。 圖1.6.3圓弧加工路線 1.7刀具的選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時，選刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的加工方法相經(jīng)，數(shù)控加工對刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度高、紅硬性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便，能適應高速和大切削用量切削。選刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應。接合零件輪廓相對還是較復雜，所以具體選刀如下： 1、平端面可選用90WC-Co的硬質(zhì)合金外圓車刀，粗車、精車及在這里我選擇一把硬質(zhì)合金右端面外圓車刀，為防止在進行圓弧切削時刀具的副后刀面與工件輪廓表面發(fā)生干涉（可用作圖法檢驗），副偏角應選擇Kr′大一點的，取Kr′=40右端面外圓車刀的材料選擇及Kr′值這里分別參照《金屬切削與刀具實用技術》一書表1-1，表1-17。 2、切槽時由于零件中槽寬50.04mm，一般都選刀寬4mm,刀桿2525mm材料為高速鋼W18CrV4R的切斷刀，切槽時選用4mm 刀寬即可。切槽刀的選擇及型號這里分別參照《《金屬切削與刀具實用技術》一書表1-3，表2-2。 3、切螺紋時為了保證其螺紋刀的強度這里選用W18CrV4R高速金60外螺紋車刀，為了保證螺紋牙深，刀尖應小于輪廓最小圓弧半徑Rε，Rε=0.15～0.2mm。刀具選材料參照《《金屬切削與刀具實用技術》一書表1-3即可。 刀具表如表7-1所示： 表1.7.1數(shù)控車加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱 或代號 考試件 零件名稱 軸類零件 零件圖號 GDSKC 020107 序號 刀具號 刀具規(guī) 格名稱 數(shù)量 加工表面 備注 1 T01 90硬質(zhì)合金外圓車刀 1 平端面、粗車輪廓 右偏刀 2 T02 右端面外圓車刀 1 精車輪廓 右偏刀 3 T03 高速鋼切槽刀 1 切槽 4 T04 60高速鋼外螺紋車刀 1 車削螺紋 編制 陳謙 審核 批準 共1頁 第1頁 1.8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?、進給速度（進給量）等。對于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應編入程序單內(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)濟性和加工成本；精加工進，應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性加工成本。具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結合經(jīng)驗而定。 1.8.1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》一書。 1.8.2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。 1.8.3進給速度的選擇 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。參照《數(shù)控加工與編程》一書表1-2選取。 綜上所述，零件的數(shù)控車削工藝分析的內(nèi)容，并將其填入在表 8-1 所示的數(shù)控工藝卡上。工藝卡片上其主要內(nèi)容有：工步分析、工步內(nèi)容、各工步所用的主軸轉(zhuǎn)速、刀具及進給速度。 表1.8.1 數(shù)控車削加工工藝卡片 單位 名稱 鄂東職業(yè) 技術學院 產(chǎn)品名 稱及代號 零件名稱 零件圖號 考試件 軸類零件 GDSKC020107 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設備 車間 001 三抓卡盤 華中數(shù)控CK6140 數(shù)控實訓基地 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī) 格/mm 主軸轉(zhuǎn)速/（rmin-1） 進給速度/（mmmin-1） 背吃刀量/mm 備注 1 對刀、平端面及試切外圓 T01 2525 500 50 手動 2 從右至左 粗車輪廓 T02 2525 800 150 2 自動 3 從右至左 精車輪廓 T02 2525 1000 50 0．2 自動 4 切槽 T03 2525 800 8 1.5 min/r 自動 5 粗車螺紋 T04 2525 300 自動 6 精車螺紋 T04 2525 300 編制 陳謙 審核 批準 2008年10月23日 表1.8.2 數(shù)控車削加工工序卡片 鄂東職業(yè)技術學院 數(shù)控加工工藝卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 材料 零件圖號 45鋼 GDSKC020107 工序號 程序 編號 夾具名稱 夾具編號 HNC-6140 車間 001 三抓卡盤 工步號 工步內(nèi)容 加工面 刀具號 刀具規(guī)格/mm 主軸轉(zhuǎn)速/(r/min） 進給速度/（mm/min) 背吃刀量/mm 備注 1 對刀平端面及試切ф30mmr外圓 毛坯表面 T01 2525 500 手動 2 粗車倒角1.545mm 倒角面 2525 800 150 2 自動 2 粗車фMD25mm фD的圓柱面 T02 2525 800 150 2 自動 3 粗車ф28mm的端面 ф28的端面 T02 2525 800 150 2 自動 4 粗車ф2813.169mm的圓柱表面 ф28的圓柱表面 T02 2525 800 150 2 自動 5 粗車ф30的錐面 30錐面 T02 2525 800 150 2 自動 6 粗車фE10mm фE的外圓柱表面 T02 2525 800 150 2 自動 7 精車倒角1.545mm 倒角面 T02 2525 1000 50 0.2 自動 8 精車фMD25mm фD的圓柱面 T02 2525 1000 50 0.2 自動 9 精車ф28mm的端面 ф28的端面 T02 2525 1000 50 0.2 自動 10 精車ф2813.169mm的圓柱表面 ф28的圓柱表面 T02 2525 1000 50 0.2 自動 11 精車30的錐面 30錐面 T02 2525 1000 50 0.2 自動 12 精車фE10mm фE的外圓柱表面 T02 2525 1000 50 0.2 自動 13 切槽51.5mm ф18的外圓柱表面 T03 2525 800 8 自動 14 粗車фMD1.5mm фMD1.5螺紋面 T04 2525 300 50 自動 15 精車фMD1.5mm фMD1.5螺紋面 T04 2525 300 50 自動 002 1 平右端面 右端面 T01 2525 800 50 2 手動 2 粗車R5mm的圓弧 R5的曲面 T02 2525 800 150 2 自動 3 粗車RCmm 的圓弧 RC 的曲面 T02 2525 800 150 2 自動 4 粗車SфBmm的球面 車SфB的球面 T02 2525 800 150 2 自動 5 粗車R5mm的圓弧 R5的曲面 T02 2525 800 150 2 自動 6 粗車фE4.406mm фE的圓柱面 T02 2525 800 150 2 自動 7 精車R5mm的圓弧 R5的曲面 T02 2525 1000 50 0.2 自動 8 精車RCmm 的圓弧 RC 的曲面 T02 2525 1000 50 0.2 自動 9 精車SфBmm的球面 SфB的球面 T02 2525 1000 50 0.2 自動 10 精車R5mm的圓弧 R5的曲面 T02 2525 1000 50 0.2 自動 11 精車фE4.406mm фE的圓柱面 T02 2525 1000 50 0.2 自動 12 切槽50.04mm фA的圓柱表面 T03 2525 800 8 自動 編制 陳謙 審核 批準 共 頁 第 1頁 1.9編程誤差及其控制 1.9.1編程誤差 編程階段的誤差是不可避免的，誤差來源主要有三種形式：近似計算誤差、插補誤差、尺寸圓整誤差，直接影響加工尺寸精度，本次加工主要誤差是計算誤差與圓弧相切的切點坐標及未知交點坐標值。我們是經(jīng)過筆算的數(shù)值，存在著較大的誤差。 1.9.2誤差控制 為了盡可能的減少筆算誤差，我們采取在AutoCAD上按其尺寸精度繪出零件圖，再利用“工具” ─→“查詢” ─→“點坐標”捕捉各圓弧切點坐標，其精度達到0.001級，這樣能有效地將誤差控制在（0.1～0.2）倍的零件公差值內(nèi)。 2.編程中工藝指令的處理 2.1常用G指令代碼功能表 。零件來調(diào)參圖表2.1.1數(shù)控車床G功能指令（HNC-22T） 代碼 組 意義 代碼 組 意義 代碼 組 意義 *G00 01 快速點定位 G28 00 回參考點 G52 00 局部坐標系設定 G01 直線插補 G29 參考點返回 G53 機床坐標系編程 G02 順圓插補 *G40 09 刀徑補償取消 *G54～G59 11 工件坐標系1～6選擇 G03 逆圓插補 G41 刀徑左補償 G33 螺紋切削 G42 刀徑右補償 G92 工件坐標系設定 G04 00 暫停延時 G43 10 刀長正補償 G65 00 宏指令調(diào)用 G07 16 虛軸設定 G44 *G11 07 單段允許 *G49 G12 單段禁止 *G50 04 *G17 02 XY加工平面 G51 G18 ZX加工平面 G24 03 G19 YZ加工平面 *G25 G20 08 英制單位 G68 05 注：①表內(nèi)00組為非模態(tài)代碼；只在本程序內(nèi)有效。其他組為模態(tài)指令，一次制定后持續(xù)有效，直到被其他組其他代碼所取代。 ②標有*的G代碼為數(shù)控系統(tǒng)通電啟動后的默認狀態(tài)。 2.2常用M指令代碼功能表 表2.1.2 常用M指令代碼 代碼 作用時間 組別 意義 代碼 作用時間 組別 意義 代碼 作用時間 組別 意義 M00 ★ 00 程序暫停 M06 00 自動換刀 M19 ★ 主軸準停 M01 ★ 00 條件暫停 M07 # b 開切削液 M30 ★ 00 程序結束并返回 M02 ★ 程序結束 M08 # 開切削液 M60 ★ 00 更換工件 M03 # a 主軸正轉(zhuǎn) M09 ★ 關切削液 M98 00 子程序調(diào)用 M04 # 主軸反轉(zhuǎn) M10 c 夾緊 M99 00 子程序返回 M05 ★ 主軸停轉(zhuǎn) M11 松開 注：①表內(nèi)00組為非模態(tài)代碼；其余為模態(tài)代碼，同駔可相互取代。 ②作用時間為“★”號者,表示該指令功能在程序段指令運動完成后開始作用；為“# ”號者，則表示該指令功能與程序段指令運動同時開始。 3.程序編制及模擬運行、零件加工或精度自檢 3.1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 ；關切削液 N33 M05 ；主軸停轉(zhuǎn) N34 M30 ；程序結束并返回 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 ；關切削液 N26 M05 ；主軸停轉(zhuǎn) N27 M30 ；程序結束并返回 注:程序編制中有關數(shù)值單位一律采用毫米(mm)制 3.2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，在將機床鎖住進行程序校驗，仔細觀察其模擬加工路線是否有干涉、過切、出錯等現(xiàn)象，若有應及時對程序錯誤處進行修改，修改后保存，再次調(diào)出修改后的程序進行校驗，直到程序萬無一失，沒有任何錯誤的情況下方可進行自動加工。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，更嚴重的是存在人身安全隱患。 3.3零件加工 裝夾好毛坯，調(diào)出編制好的程序，直接進行自動加工直至程序結束。 3.4精度自檢 將加工好的零件卸下，用游標卡尺、千分尺對零件的尺寸精度及粗糙度進行檢測。看是否達到零件的技術要求即可。 致謝 經(jīng)過這次的畢業(yè)設計，讓我深刻的體會到什么叫做作真正的學以置用，這正是我們做學問真正的目的，也正是大多數(shù)學者難以做到的一點。 在課堂上學到的都是以理論為主，實踐為輔，而現(xiàn)實生活中不論是做什么事情都是以理論為辦事依據(jù)，實際行動為主。比如：我們的畢業(yè)設計就是要以理論知識為原則來設計自已的數(shù)控車削加工過程，然后再根據(jù)你的設計步驟來進行實踐驗正，看實踐操作是否滿足工藝過程和技術要求，若不行則要進行多次修改直到合格為止。在這里我學到了做任何事情要細心、認真、有耐心，考慮每一個細節(jié)問題要全面周到。 在設計期間，我們以小組為單位，遇到問題一起分析，找出關鍵地方，使我們能在較短的時間內(nèi)找到解決方案，讓我們在零件的加工實踐操作中和工藝方面的分析得到進一步的認識，也看到了互相學習鉆研和拼搏的精神，我的畢業(yè)是經(jīng)過一次又一次的修改和反復的驗正，最后在老師的批準下，畢業(yè)設計終于合格了。我的畢業(yè)設計之所以能圓滿的完成是在得到指導老師劉老師、閆老師精心指導下和我們組的其他成員汪衛(wèi)、張行、倪新、曾旭、金濤同學的互相幫助下完成的，在這里我要忠心的感謝我們的指導老師劉老師、閆老師的精心指導以及我們組其他成員的幫助。我還要真誠的祝福各老師在以后的歲月里身體健康、步步高升；祝福同學們在今后的人生道路上工作順利、事業(yè)有成。 設 計 小 結 在開始做畢業(yè)設計前，我認真閱讀了畢業(yè)設計指導書，對零件圖進行仔細的分析，從而在設計前有一個清晰的思路，也為我的設計打下了基礎，使我的開題報告能順利的完成。開題報告完成后，接著開始進行正文的撰寫，設計也就正式開始了，首先我們對零件進行了工藝分析，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的機械制造、機械制圖、機械設計、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)課相結合起來去完成畢業(yè)設計。隨著畢業(yè)設計做完，也將意味我的大學生活即將結束，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)為解決技術上的問題，而去翻我所學專業(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。 在兩年的大學生活里，我覺得大多數(shù)人對本專業(yè)的認識還是不夠,在大二期末學院曾為我們組織了三個星期的實習，為了更深入的理解并掌握大學的專業(yè)知識，加強專業(yè)技能。我選擇的畢業(yè)設計課程是：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)土曇郧暗闹R，在對以前學的知識進行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦形成一初步的印象。各專業(yè)課之間相關聯(lián)的知識也能很好的理解。 在這次畢業(yè)設計中，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。比如，我們想加快編程速度，除了對各編程指令的熟練掌握外，還得需要你必須掌握零件的工藝方面的知識，對夾具刀具切削用量參數(shù)的設定我們必須清楚。 在設計中得到了老師和小組同學的指導與幫忙，非常謝謝！回顧這一個月的設計歷程，太多的感想和心得是無法用文字來表達的。每次在遇到難點問題并通過自己的不斷努力克服難關時，那份成就感，那種喜悅之情是別人無法體會到的。看到身邊的同學都是那么認真投入，相互支持和鼓勵的奮進，想像我們以后在工作中也會有這種拼搏的精神。 附錄 華中數(shù)控車床實物圖 游標卡尺實物圖