短軸-臺階軸零件的數(shù)控加工工藝設計及手動編程含三維及CAD圖
短軸-臺階軸零件的數(shù)控加工工藝設計及手動編程含三維及CAD圖,臺階,零件,數(shù)控,加工,工藝,設計,手動,編程,三維,cad
機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱螺紋軸零件名稱共頁第頁工序號1毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)圓鋼50*10511設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)數(shù)車數(shù)車1夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤皂化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量背吃刀量進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1下料鋸床2序調質處理26-31HRC標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱螺紋軸零件名稱共頁第頁工序號3毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)圓鋼50*10511設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)數(shù)車數(shù)車1夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤皂化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量背吃刀量進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1平端面見光端面車刀6000.10.522粗車外圓外圓車刀8000.1123精車外圓12000.080.31標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱螺紋軸零件名稱共頁第頁工序號3毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)圓鋼50*10511設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)數(shù)車數(shù)車1夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤皂化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量背吃刀量進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1平端面見光端面車刀6000.10.522粗車外圓外圓車刀8000.1123精車外圓12000.080.31標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期XXXXX開 題 報 告題 目:臺階軸零件的數(shù)控加工工藝設計 助學中心: 專 業(yè): 學生姓名: 許家鑫 考 號: 指導教師: 陳 熙 日 期: 畢業(yè)設計(論文)的主要內容:1、軸類零件的平面圖分析;2、軸類零件立體圖的繪制與分析;3、加工內容與加工工藝的研究確定;4、機床、刀具、冷卻液以及切削用量等的選擇;5、零件圖(二維、三維)各1份;6、數(shù)控加工工藝卡片1套;7、數(shù)控加工程序單1份;8、設計說明書1份。設計(論文)的技術路線及預期目標:1、 中小批量生產,進行零件的工藝性審查零件的結構特點;主要技術要求;加工表面及其要求;零件材料的選擇。2、進行毛坯的選擇確定毛坯類型及制造方法;確定毛坯的形狀尺寸及公差;毛坯技術要求;繪制毛坯圖(二維、三維)3、選擇基準;4、擬定數(shù)控加工工藝;確定各加工表面的加工順序及加工路線;擬定加工工藝路線;5、確定數(shù)控加工余量、工序尺寸及公差;編制數(shù)控加工程序;填寫加工程序單;6、選擇機床及工藝設備;7、確定切削用量(背吃刀量、進給量、切削速度、主軸轉速);8、填寫工藝文件;填寫數(shù)控加工工藝卡片;仿真加工;課題進度計劃第一階段:繪制螺紋軸零件圖二維圖;第二階段:繪制螺紋軸零件圖三維圖第三階段:數(shù)控加工工藝卡片第四階段:數(shù)控加工程序單第五階段:設計說明書1份完成課題所需條件及落實措施:數(shù)控車床加工的加工方案遵守其基準原則制定加工方案。以下是制定的是該零件的車削件的兩種加工方案。方案一:下料粗車左端面精車左端粗車左端外圓精車左端外圓掉頭裝夾粗車右端面精車右端面粗車右端外圓精車右端外圓。方案二:下料粗車右端面精車右端粗車右端外圓精車右端外圓掉頭裝夾粗車左端面精車左端面粗車左端外圓精車左端外圓。為了便于加工,并使該車削件所達到的精度要求更為準確,其加工的表面質量更為高,方案二在掉頭裝夾后夾持剛性太差,因此原則方案一。參考文獻、資料:1錢可強.機械制圖.北京:高等教育出版社,2011.52 艾興,肖詩綱.切削用量簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社,2008.83 顧京.數(shù)控加工編程與操作.北京:高等教育出版社,2008.64 趙宏立.機械加工工藝與裝備.北京:人民郵電出版社,2009.25 徐茂功.公差配合與技術測量.北京:機械工業(yè)出版社,2012.126 王甫茂,李正峰.機械制造基礎.北京:科學出版社,20117教務處.畢業(yè)論文(設計)指導手冊.M.宜賓:宜賓職業(yè)技術學院印刷廠,2010.48陳立德.機械設計基礎課程設計.北京:高等教育出版社,2012.12指導教師意見: 指導教師簽字: 年 月 日畢業(yè)設計(論文)工作助學中心領導小組意見: 組長簽字: 年 月 日 臺階軸零件的數(shù)控加工工藝設計摘要數(shù)控技術和裝備發(fā)展趨勢及對策裝備工業(yè)的技術水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經濟的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產業(yè)和尖端工業(yè)(如信息技術及其產業(yè)、生物技術及其產業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產業(yè))的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過“各種經濟時代的區(qū)別,不在于生產什么,而在于怎樣生產,用什么勞動資料生產”。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料,而數(shù)控技術又是當今先進制造技術和裝備最為核心的技術。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。關鍵詞:數(shù)控技術、制造技術3 目錄摘要II目錄11.1 零件圖11.2 零件工藝分析11.3工件坐標系及機床選擇11.4 確定加工方法21.5 確定加工方案21.6零件的工藝性21.7 尺寸標注方法分析21.8 精度及技術要求分析31.9 輪廓幾何要素要求3第2章 工藝處理42.1 裝夾定位方式42.2 加工工步4第3章 工件的裝夾53.1 定位基準的選擇53.2定位基準選擇的原則53.3確定零件的定位基準63.4裝夾方式的選擇63.5數(shù)控車床常用的裝夾方式73.6確定合理的裝夾方式7第4章 刀具及切削用量84.1選擇數(shù)控刀具的原則84.2選擇數(shù)控車削用刀具84.3 設置刀點和對刀點9第5章 典型軸類零件的加工105.1 軸類零件加工工藝分析105.2 切削條件的三要素115.21 確定背吃刀量125.22 確定主軸轉速125.23確定進給速度145.3典型軸類零件加工工藝155.4確定切削用量165.5 加工程序與路徑17第6章 結束語19致 謝20參考文獻21 臺階軸零件的數(shù)控加工工藝設計摘要數(shù)控技術和裝備發(fā)展趨勢及對策裝備工業(yè)的技術水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經濟的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產業(yè)和尖端工業(yè)(如信息技術及其產業(yè)、生物技術及其產業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產業(yè))的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過“各種經濟時代的區(qū)別,不在于生產什么,而在于怎樣生產,用什么勞動資料生產”。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料,而數(shù)控技術又是當今先進制造技術和裝備最為核心的技術。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。關鍵詞:數(shù)控技術、制造技術I 目錄摘要I第1章 零件分析11.1 零件圖11.2 零件工藝分析11.3工件坐標系及機床選擇11.4 確定加工方法21.5 確定加工方案21.6零件的工藝性21.7 尺寸標注方法分析21.8 精度及技術要求分析31.9 輪廓幾何要素要求3第2章 工藝處理42.1 裝夾定位方式42.2 加工工步4第3章 工件的裝夾43.1 定位基準的選擇53.2定位基準選擇的原則53.3確定零件的定位基準63.4裝夾方式的選擇63.5數(shù)控車床常用的裝夾方式73.6確定合理的裝夾方式7第4章 刀具及切削用量74.1選擇數(shù)控刀具的原則84.2選擇數(shù)控車削用刀具84.3 設置刀點和對刀點9第5章 典型軸類零件的加工105.1 軸類零件加工工藝分析105.2 切削條件的三要素115.21 確定背吃刀量125.22 確定主軸轉速125.23確定進給速度145.3典型軸類零件加工工藝155.4確定切削用量155.5 加工程序與路徑17第6章 結束語19致 謝20參考文獻211 第1章 零件分析1.1 零件圖1.2 零件工藝分析 該零件的視圖符合國家標準的要求,位置準確,表達清楚;幾何元素之間的關系準確;尺寸標注完整、清晰。零件的加工內容主要包括:端面車削,外圓車削,其中外圓車削精度要求較高,40臺階兩軸肩有平行度要求,在加工過程中應主要保證行為公差要求及尺寸公差要求,零件粗糙度要求也較高,盡可能使用較高的切削速度,從而達到較高的表面粗糙度。1.3工件坐標系及機床選擇零件的加工需要進行兩次裝夾,兩次裝夾所用的坐標系原點都在端面中心。在設定原點時應該注意端面留有一定余量,這樣下一個零件裝夾時,在運行程序后保證端面能夠被切平。1.4 確定加工方法從零件圖紙分析可得,零件在的主要特征屬于回轉體零件,十分適合車床加工。零件的加工精度較高,使用高精度的數(shù)控車床加工較為合適。1.5 確定加工方案數(shù)控車床加工的加工方案遵守其基準原則制定加工方案。以下是制定的是該零件的車削件的兩種加工方案。方案一:下料粗車左端面精車左端粗車左端外圓精車左端外圓掉頭裝夾粗車右端面精車右端面粗車右端外圓精車右端外圓。方案二:下料粗車右端面精車右端粗車右端外圓精車右端外圓掉頭裝夾粗車左端面精車左端面粗車左端外圓精車左端外圓。為了便于加工,并使該車削件所達到的精度要求更為準確,其加工的表面質量更為高,方案二在掉頭裝夾后夾持剛性太差,因此原則方案一。1.6零件的工藝性 零件的結構工藝性是指在滿足使用要求的前提下制造、維修的可行性和經濟性。即所設計的零件結構應便于成形,并且成本低,效率高,它涉及面廣,采此有必要對零件進行結構工藝性分析,找出技術關鍵,以便在擬定工藝規(guī)程時采用適當?shù)募庸ご胧┘右员WC。為了多快好省地把所設計的零件加工出來,就必須對零件的結構工藝性進行詳細的分析。1.7 尺寸標注方法分析 該零件的視圖符合國家標準的要求,位置準確,表達清楚;幾何元素之間的關系準確;尺寸標注完整、清晰。(1)尺寸精度 螺紋軸是軸類零件的主要表面,他影響軸的回轉精度及工作狀態(tài)。軸頸的直徑精度根據(jù)其使用要求通常為IT6-IT9,精密軸頸可達IT5(2)表面粗糙度的要求 根據(jù)零件的表面工作部位的不同,可有不同的表面粗糙度。一般情況來說相同要求的軸孔配合時,軸的表面粗糙度要比孔高一級,這主要是由于加工時孔的難度遠遠大于軸,設計人人員一般會提高孔的要求降低軸的要求從而方便加工。1.8 精度及技術要求分析 對被加工零件的精度及技術要求進行分析,是零件工藝分析的重要內容,只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基礎上,才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。精度及技術要求分析的主要內容如下: (1)分析精度及各項技術要求是否齊全、是否合理。 (2)分析本工序的數(shù)控車削加工精度能否達到圖樣要求,若達不到,需要采取其他措施彌補時,則應給后續(xù)工序留有余量。 (3)找出圖樣上有位置精度要求的表面,這些表面應在一次安裝下完成。 (4)對表面粗糙度要求較高的表面,應確定用恒線速度切削。1.9 輪廓幾何要素要求 在分析零件圖時,要分析幾何要素的給定條件是否充分。本零件圖幾何要素充分,總長度等于各段長度,符合輪廓幾何要素要。 第2章 工藝處理2.1 裝夾定位方式 機床夾具的種類很多,由于各類機床自身工作特點和結構形式各不相同,對所用夾具的結構也相應地提出了不同的要求。按所使用的機床不同,夾具又可分為:車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具等。根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同,可分為:手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。該零件在加工該零件時需要兩頭裝夾,加工的工步也比較簡單,因此為了便于在加工時對該零件進行兩次裝夾,所以該零件車削件加工時所用夾具為三爪卡盤。2.2 加工工步 零件的主要外形為回轉體零件,主要的加工內容有軸的端面車削,外圓車削,螺紋車削,外槽車削,內槽車削,內孔車削等,零件需要采用二次裝夾才能完成零件的加工,在二次裝夾時我們主要考慮的是二次裝夾的定位準確問題,以及對前一工序的加工面的保護是必不可少的。遵從數(shù)控加工內容的要求,下面是該零件的銑削件的螺紋軸的數(shù)控加工內容要求:(1)平端面見光;(2)粗車左端端面;(3)精車左端端面;(4)粗車零件左端外圓;(5)精車零件左端外圓;(6)粗車右端端面;(7)精車右端端面;(8)粗車零件右端外圓;(9)精車零件右端外圓; 第3章 工件的裝夾3.1 定位基準的選擇 在制定零件加工的工藝規(guī)程時,正確地選擇工件的定位基準有著十分重要的意義。定位基準的選擇分為: 粗基準選擇原則(選擇重要表面作為粗基準;選擇不加工表面作為粗基準;選擇加工余量最小的表面為粗基準;選擇定位可靠、裝夾方便、面積較大的表面為粗基準;粗基準在同一自由度方向上只能使用一次) 精基準選擇原則(基準重合原則;基準統(tǒng)一原則;互為基準原則;自為基準原則;工件裝夾方便、重復定位精度高)3.2定位基準選擇的原則1. 粗基準的選擇原則選擇粗基準時,主要要求保證各加工面有足夠的余量,使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求,并特別注意要盡快獲得精基面。具體選擇時應考慮下列原則:(1) 選擇重要表面為粗基準 為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻,則應選擇該表面為粗基準。所謂重要表面一般是工件上加工精度以及表面質量要求較高的表面,如床身的導軌面,車床主軸箱的主軸孔,都是各自的重要表面。因此,加工床身和主軸箱時,應以導軌面或主軸孔為粗基準。 (2) 選擇不加工表面為粗基準 為了保證加工面與不加工面間的位置要求,一般應選擇不加工面為粗基準。如果工件上有多個不加工面,則應選其中與加工面位置要求較高的不加工面為粗基準,以便保證要求,使外形對稱等。如圖2所示的工件,毛坯孔與外圓之間偏心較大,應當選擇不加工的外圓為粗基準,將工件裝夾在三爪自定心卡盤中,把毛坯的同軸度誤差在鏜孔時切除,從而保證其壁厚均勻。(3) 選擇加工余量最小的表面為粗基準 在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下,如果零件上每個表面都要加工,則應選擇其中加工余量最小的表面為粗基準,以避免該表面在加工時因余量不足而留下部分毛坯面,造成工件廢品。(4)選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準,以便工件定位可靠、夾緊方便。(5)粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次 因為粗基準本身都是未經機械加工的毛坯面,其表面粗糙且精度低,若重復使用將產生較大的誤差。2、精基準的選擇原則(1)基準重合原則 即選用設計基準作為定位基準,以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。(2) 基準統(tǒng)一原則 應采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面,這就是基準統(tǒng)一原則。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制訂工作,減少夾具設計、制造工作量和成本,縮短生產準備周期;由于減少了基準轉換,便于保證各加工表面的相互位置精度。例如加工軸類零件時,采用兩中心孔定位加工各外圓表面,就符合基準統(tǒng)一原則。箱體零件采用一面兩孔定位,齒輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪的內孔及一端面為定位基準,均屬于基準統(tǒng)一原則。3.3確定零件的定位基準先以毛坯的一個端面為基準,車削零件左端,車削至48,在二次裝夾后選用此軸肩作為零件的精基準加工零件右端。3.4裝夾方式的選擇 數(shù)控加工的特點對夾具裝夾提出了兩個基本要求,一是要保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定;二是要能保證零件與機床坐標系之間的正確尺寸關系。依據(jù)零件毛料的狀態(tài)和數(shù)控機床的安裝要求,應選取能保證加工質量、滿足加工需要的夾具。螺紋軸屬于軸類零件,該零件為單件下批量生產應選用通用夾具,夾緊棒料,有利于零件的加工,該零件屬于棒料類零件,形狀較簡單、尺寸較小、所以只需選擇三爪自定心卡盤即可。3.5數(shù)控車床常用的裝夾方式數(shù)控車床的常見的裝進愛方式主要包括以下幾種:1) 四爪單動卡盤裝夾。這種卡盤夾緊力大,但找正比較費時,使用裝夾大型或形狀不規(guī)則的工件。2) 三爪定心卡盤裝夾。這種卡盤能自動定心,不需要花費過多時間找正,裝夾效率比四爪單動卡盤高,但夾緊力沒有四爪單動卡盤大,適用于裝夾中小型規(guī)則工件。3) 兩頂尖裝夾。裝夾方法比較方便,不需找正,裝夾精度高。適用于裝夾精度要求較高(如同軸度要求)、必須經多次裝夾才能加工好的較長的工件,或工序較多的工件。4) 一夾一頂裝夾。這種方法裝夾工件比較安全,能承受較大的切削力,適用于裝夾較重、較長的工件。 5) 芯軸裝夾,此此種裝夾主要針對薄壁套類零件。 3.6確定合理的裝夾方式 三爪卡盤夾持毛坯一端,車削零件左端,車削至48,在二次裝夾后選用此軸肩作為零件的精基準夾持零件40mm外圓加工零件右端。 第4章 刀具及切削用量4.1選擇數(shù)控刀具的原則在選擇刀具的類型和規(guī)格時,主要考慮以下因素的影響:(1)生產性質在這里生產性質指的是零件的批量大小,主要從加工成本上考慮對刀具選擇的影響。例如在大量生產時采用特殊刀具,可能是合算的,而在單件或小批量生產時,選擇標準刀具更適合一些。(2)機床類型完成該工序所用的數(shù)控機床對選擇的刀具類型(鉆、車刀或銑刀)的影響。在能夠保證工件系統(tǒng)和刀具系統(tǒng)剛性好的條件下,允許采用高生產率的刀具,例如高速切削車刀和大進給量車刀。 (3)數(shù)控加工方案不同的數(shù)控加工方案可以采用不同類型的刀具。例如孔的加工可以用鉆及擴孔鉆,也可用鉆和鏜刀來進行加工。(4)工件的尺寸及外形工件的尺寸及外形也影響刀具類型和規(guī)格的選擇,例如特型表面要采用特殊的刀具來加工。(5)加工表面粗糙度加工表面粗糙度影響刀具的結構形狀和切削用量,例如毛坯粗銑加工時,可采用粗齒銑刀,精銑時最好用細齒銑刀。 (6)加工精度加工精度影響精加工刀具的類型和結構形狀,例如孔的最后加工依據(jù)孔的精度可用鉆、擴孔鉆、鉸刀或鏜刀來加工。(7)工件材料工件材料將決定刀具材料和切削部分幾何參數(shù)的選擇,刀具材料與工件的加工精度、材料硬度等有關。4.2選擇數(shù)控車削用刀具 (1)數(shù)控車具的類型、規(guī)格和精度等級應能夠滿足加工要求,車刀材料應與工件材料相適應。(2)切削性能好。為適應車刀在粗加工或對難加工材料的工件加工時能采用大的背吃刀量和高進給量,車刀應具有能夠承受高速切削和強力切削的性能。同時,同一批車刀在切削性能和車刀壽命方面一定要穩(wěn)定,以便實現(xiàn)按車刀使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對車刀壽命進行管理。(3)精度高。為適應數(shù)控加工的高精度和自動換刀等要求。(4)可靠性高。要保證數(shù)控加工中不會發(fā)生車刀意外損傷及潛在缺陷而影響到加工的順利進行,要求車刀及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強的適應性。(5)耐用度,及車刀的使用壽命4.3 設置刀點和對刀點在進行數(shù)控加工的編程時,往往將整個刀具濃縮視為一個點,那就是刀位點,它是在刀具上用于表現(xiàn)刀具位置的參照點。對刀操作就是要測定出程序起點處刀具刀位點相對機床原點以及工件原點的坐標位置。在對刀時,常用的儀器有:對刀測頭、千分表或對刀瞄準儀等。對刀點可以設置在零件、夾具上或機床上面(盡可能設置在零件的設計基準或工藝基準上)。 試切端面 : 將兩端面已經加工好的待加工毛坯裝夾到主軸上,在工件的伸出端安裝Z 軸向設定器??煲频毒呓咏絑 軸向設定器,改用增量方式控制刀具工進,至到指示燈亮時停止動作,保持 Z軸 向不動,取出軸向設定器。然后在機床操作面板上調出刀具補償菜單欄中刀偏表,在相關的試切長度填空欄中鍵入有關數(shù)值(當前刀具刀位點相對于程序原點的距離)。試切外圓:快速將刀具刀位點移動刀毛坯端面角附近,然后用增量方式調節(jié) X 、Z 軸向進給至刀位點剛好切到毛坯外表面,再用MDI方式運行進行外圓車削。同時保持X軸軸向坐標不變,退出刀具。用游標卡尺測量出試切外圓直徑。然后在刀偏表中鍵入試切直徑。第5章 典型軸類零件的加工5.1 軸類零件加工工藝分析1)軸類零件加工的工藝路線分析 外圓加工的方法很多,基本加工路線可歸納為四條。 粗車半精車精車 對于一般常用材料,這是外圓表面加工采用的最主要的工藝路線。 粗車半精車粗磨精磨 對于黑色金屬材料,精度要求高和表面粗糙度值要求較小、零件需要淬硬時,其后續(xù)工序只能用磨削而采用的加工路線。 粗車半精車精車金剛石車 對于有色金屬,用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度,因為有色金屬一般比較軟,容易堵塞沙粒間的空隙,因此其最終工序多用精車和金剛石車。 粗車半精粗磨精磨光整加工 對于黑色金屬材料的淬硬零件,精度要求高和表面粗糙度值要求很小,常用此加工路線。 2)典型加工工藝路線 軸類零件的主要加工表面是外圓表面,也還有常見的特特形表面,因此針對各種精度等級和表面粗糙度要求,按經濟精度選擇加工方法: (1)軸類零件的預加工 軸類零件的預加工是指加工的準備工序,即車削外圓之前的工藝。 校直 毛坯在制造、運輸和保管過程中,常會發(fā)生彎曲變形,為保證加工余量的均勻及裝夾可靠,一般冷態(tài)下在各種壓力機或校值機上進行校值, (2) 軸類零件加工的定位基準和裝夾 1) 以工件的中心孔定位 在軸的加工中,零件各外圓表面,錐孔、螺紋表面的同軸度,端面對旋轉軸線的垂直度是其相互位置精度的主要項目,這些表面的設計基準一般都是軸的中心線,若 用兩中心孔定位,符合基準重合的原則。中心孔不僅是車削時的定為基準,也是其它加工工序的定位基準和檢驗基準,又符合基準統(tǒng)一原則。當采用兩中心孔定位 時,還能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多個外圓和端面。 2) 以外圓和中心孔作為定位基準(一夾一頂) 用兩中心孔定位雖然定心精度高,但剛性差,尤其是加工較重的工件時不夠穩(wěn)固,切削用量也不能太大。粗加工時,為了提高零件的剛度,可采用軸的外圓表面和一 中心孔作為定位基準來加工。這種定位方法能承受較大的切削力矩,是軸類零件最常見的一種定位方法。 3) 以兩外圓表面作為定位基準 在加工空心軸的內孔時,(例如:機床上莫氏錐度的內孔加工),不能采用中心孔作為定位基準,可用軸的兩外圓表面作為定位基準。當工件是機床主軸時,常以兩 支撐軸頸(裝配基準)為定位基準,可保證錐孔相對支撐軸頸的同軸度要求,消除基準不重合而引起的誤差。 4)以帶有中心孔的錐堵作為定位基準 在加工空心軸的外圓表面時,往往還采用代中心孔的錐堵或錐套心軸作為定位基準。5.2 切削條件的三要素 數(shù)控車削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉速n或切削速度vc(用于恒線速度切削)、進給速度vf或進給量f。這些參數(shù)均應在機床給定的允許范圍內選取。(1)切削用量的選擇原則 粗車時,應盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。選擇切削用量時應首先選取盡可能大的背吃刀量ap,其次根據(jù)機床動力和剛性的限制條件,選取盡可能大的進給量f,最后根據(jù)刀具耐用度要求,確定合適的切削速度vc。增大背吃刀量ap可使走刀次數(shù)減少,增大進給量f有利于斷屑。(2)精車時,對加工精度和表面粗糙度要求較高,加工余量不大且較均勻。選擇精車的切削用量時,應著重考慮如何保證加工質量,并在此基礎土盡量提高生產率。因此,精車時應選用較小(但不能太?。┑谋吵缘读亢瓦M給量,并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù),以盡可能提高切削速度。5.21 確定背吃刀量 粗加工時,除留下精加工余量外,一次走刀盡可能切除全部余量。也可分多次走刀。精加工的加工余量一般較小,可一次切除。在中等功率機床上,粗加工的背吃刀量可達810mm;半精加工的背吃刀量取0.55mm;精加工的背吃刀量取0.21.5mm。5.22 確定主軸轉速切削速度vc可根據(jù)己經選定的背吃刀量、進給量及刀具耐用度進行選取。實際加工過程中,也可根據(jù)生產實踐經驗和查表的方法來選取。粗加工或工件材料的加工性能較差時,宜選用較低的切削速度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能較好時,宜選用較高的切削速度。切削速度vc確定后,可根據(jù)刀具或工件直徑(D)按公式 n=l000vc/D 來確定主軸轉速n(r/min)。表2-2 硬質合金刀具切削用量推薦表刀具材料工件材料粗加工精加工切削速度mm/min進給量(mm/r)被吃刀量mm切削速度mm/min)進給量(mm/r)被吃刀量mm硬質合金或涂層硬質合金碳鋼2200.232600.10.4低合金鋼1800.20.2332202200.10.10.4高合金鋼1200.231600.10.4鑄鐵800.20.2331401400.10.10.4不銹鋼800.221200.10.2鈦合金400.30.21.51.560600.10.10.4灰鑄鐵1200.30.3221501500.150.150.5球墨鑄鐵1000.20.321201200.150.150.5鋁合金 16000.21.516000.10.5 表2-3 常用切削用量推薦表工件材料加工內容背吃刀量apmm切削速度vcmmin-1進給量f/mmr-l刀具材料碳素鋼b600MPa粗加工5-760800.20.4YT類粗加工2-3801200.20.4精加工2-61201500.10.2碳素鋼b600MPa鉆中心孔500800rmin-1W18Cr4V鉆孔25300.10.2切斷(寬度5mm)701100.10.2YT類鑄鐵HBS200粗加工50700.20.4YG類精加工701000.10.2切斷(寬度5mm)50700.10.2通過圖與表的結合我們最終確定:車削端面:背吃刀量ap:粗加工為5mm,精加工為0.2mm進給量f:粗加工為0.3mmr;精車0.1mmr主軸轉速n=500r/min車削外圓:背吃刀量ap:粗加工為5mm,精加工為0.2mm進給量f:粗加工為0.3mmr;精車0.1mmr主軸轉速n=1400r/min5.23確定進給速度 給速度的確定進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù),主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制,確定進給速度的原則:a. 當工件的質量要求能夠得到保證時,為提高生產效率,可選擇較高的進給速度。一般在100200mm/min范圍內選取。b. 在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時,宜選擇較低的進給速度,一般在2050mm/min,范圍內選取。c. 當加工精度,表面粗糙度要求高時,進給速度應選小些,一般在2050mm/min范圍內選取。d. 刀具空行程時,特別是遠距離“回零”時,可以設定該機床數(shù)控系統(tǒng)設定的最高進給速度。 軸:切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度,材料,刀具的材料和刀具的耐用度等因素: 式中:切削速度,單位為mm/min;刀具的直徑或工件的直徑,單位為mm。參數(shù)、都由實驗確定,也可參考有關切削用量手冊選用。車直線和圓弧輪廓時。通過查表和計算以及零件分析確定其粗車切削速度 =100mm/min,精車的切削速度=123mm/min。綜上可以得出(機床有的或較接近的轉速取百位近似值)詳見表5-3。表5-3 切削參數(shù)表刀具格式車削背吃刀量mm進給速度mm/min主軸轉速r/min外圓車刀粗車1.5100800精車0.51201300切削進給速度也可由機床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進行手動調整,以獲得最佳切削狀態(tài)。5.3典型軸類零件加工工藝(1) 確定加工順序及進給路線 下料粗車左端面精車左端粗車左端外圓精車左端外圓掉頭裝夾粗車右端面精車右端面粗車右端外圓精車右端外圓。 (2)選擇刀具 1)車端面:選用硬質合金90度外圓車刀,粗、精車用一把刀完成。 2)粗、精車外圓:(因為程序選用G71粗車循環(huán)所以粗、精車選用同一把刀)硬質合金90度放型車刀,Kr=90 度,Kr=60度;E=30度;(應為有圓弧輪廓)以防與工件輪廓發(fā)生干涉,如果有必要就用圖形來檢驗。 (3)刀具的選擇將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加工刀具卡片中(見表2)產品名稱或代號 XXX 零件名稱典型軸零件件圖號 XX序號刀具號刀具規(guī)格名稱 數(shù)量加工表面刀尖半徑備注 1 T0190硬質合金偏刀 1 工件外輪廓粗車 0.52020編制審核批準 年 月 日共頁 第 頁臺階軸零件數(shù)控加工刀具卡5.4確定切削用量 根據(jù)被加工表面質量要求、刀具材料和工件材料,參考切削用量手冊或有關資料選取切削速度與每轉進給量,然后用V c =d n/1000和V f =n f,計算主軸轉速與進給速度,最后根據(jù)實踐經驗進行修正,計算結果填入表3工序卡中。單位名稱XXX產品名稱或代號零件名稱零件圖號XXXXXXXX工序號程序編號夾具名稱使用設備車間001XXX三爪卡盤CK6140數(shù)控車床數(shù)控中心工步號工步內容(尺寸單位mm)刀具號刀具規(guī)格 /mm主軸轉速 /r.min進給速度 /mm.min背吃刀量 /mm備注1車左端面T0120206001001自動2粗車左外輪廓T0120208001501.5自動3精車左外輪廓T02202012001000.5自動4車右端面T0120206001001自動5粗車右外輪廓T0120208001501.5自動6精車右外輪廓T02202012001000.5自動編制審核批準年 月 日共頁第 頁 表 3 軸的數(shù)控加工工藝卡片 5.5 加工程序與路徑 左端輪廓加工程序圖 參考程序 注釋O1111; 程序名N1 G40 G98 G21; 程序初始化N2 T0101 M03 S600; 調01號刀具執(zhí)行01號刀補、設置主軸轉速N3 G00 X52.0 Z0.0; 快速靠近工件N4 G01 X-2 F100; 車端面N5 G00 X52.0 Z2.0; 快速到達循環(huán)起點N6 G71 U1.5 R0.5;N7 G71 P8 Q15 U0.3W0 F150; 調用毛坯外圓循環(huán),設置加工參數(shù)N8 G00 X36.974 X向進刀N9 G01 Z0; Z向進刀N10 X39.974 Z-1.5; 倒角C1.0N11 Z-35.0 精加工40mm外圓N12 X44.979; 加工端面N13 X47.979 Z-36.5; 倒角C1.5N14 Z-52.0; 加工48mm外圓N15 X51.0; X向退刀N16 G00 X100.0 Z50.0; 刀具快速退至換刀點N17 M05; 主軸停N18 M00; 程序暫停N19 T0202 S900 M03 ; 調用精車刀N20 G00 X52.0 Z2.0 刀具快速靠近工件N21 G70 P8 Q15 F100; 采用G70精車循環(huán)進行精車N22 G00 X100.0 Z50.0; 快速退至換刀點N23 M05; 主軸停N24 M30; 程序結束 左端輪廓加工程序圖 右端輪廓加工程序圖 參考程序 注釋03011; 程序名N1 G40 ; 程序初始化N2 T0101 S600 M03; 設置刀具、主軸轉速N3 G00 X51.0 Z0.0; 快速靠近工件N4 G01 X0 F100; 車端面N5 G00 X52.0 Z2.0; 快速到達循環(huán)起點N6 G71 U1.5 R0.5 ;N7 G71 P8 Q17 U0.5 W0 F150; 調用毛坯外圓循環(huán),設置加工參數(shù)N8 G00 X26 .99; X向進刀N9 G01 Z0; Z向進刀 N10 X29.99 Z-1.5; 倒角C1.5N11 Z-39.975; 加工30mm外圓N12 X31.983; 加工端面N13 X34.983 Z-41.475; 倒角C1.5N14 Z-50.0; 加工35mm外圓N15X44.979; 加工端面N16 X47.979 Z-51.5; 倒角C1.5N17 X51.0; X向進刀N18 M05; 主軸停N19 M00; 程序暫停N20 T0202 S900 M03; 換精車刀N21 G00 X32.0 Z2.0; 快速靠近工件N22 G70 P8 Q17 F100; 采用G70進行精加工N23 G00 X100.0 Z50.0; 快速退至換刀點N24 M05; 主軸停N25 M30; 程序結束第6章 結束語2014年6月,我開始了我的畢業(yè)設計,經過長時間的整理和修改到現(xiàn)在畢業(yè)設計基本完成。畢業(yè)設計的完成是一個長期的過程,需要不斷的進行精心設計零件,精心修改,不斷地去研究各方面的文獻,并且利用自己所學的知識,認真總結完成畢業(yè)設計。歷經了這么久的努力,終于完成了畢業(yè)設計。通過這次的畢業(yè)設計,我擁有了無數(shù)難忘的感動和收獲,讓我系統(tǒng)地鞏固了大學三年所學習的課程,對自己也是一次很好的測驗。通過畢業(yè)設計的制作也讓我更加了解了我院的FANUC 0i系統(tǒng),銑削、加工中心和車床等數(shù)控機床。開始設計零件,分析零件的加工工藝,選擇機床,選擇刀具,選擇毛坯,最終到編制出程序。在這個過程中我都學會了很多的知識。這次從零件的設計完成結果來看,雖然還是存在著一些問題,但是自己的很多方面還是得到了提高。在設計過程中也遇到了不少的困難,有些問題是以前從來沒有接觸過的,解決問題需要花大量的時間去查找各種資料,讓我明白學習過程是漫長的,要多花時間多動手,并且將理論知識運用到實際的操作當中去。于是我一遍又一遍的對畢業(yè)設計修改讓我都對自己越來越有信心,一次又一次的改正自己的錯誤,其實很多錯誤都是出現(xiàn)在細節(jié)上,正所謂細節(jié)決定成敗。通過這次的畢業(yè)設計,使我對以前的所學知識進行了一次比較全面的復習,從中學到了不少課本以外的知識,也積累了一些加工的經驗和技巧。但在整個零件的加工和畢業(yè)設計的完成都還存在著一定的不足,還懇請老師批評和指正。總之用一句話來形容就是:即起到了溫習舊知識的作用,又起到了開拓新思維的作用。這為自己以后走向社會、走向工作崗位奠定了一定基礎。致 謝這次畢業(yè)設計說明書及其零件工藝分析的完成,獲得了很多人的幫助。首先要感謝我的指導老師伍倪燕老師,在畢業(yè)設計書編制及零件工藝分析過程中,給予了我精心的指導,并講解了各項專業(yè)要領,提出了寶貴的專業(yè)意見。也要感謝曾經的科任老師張德紅、廖璘志、代艷霞、王渝平、曾鵬、曾晗、白紹斌、郭超等老師,是他們教給了我畢業(yè)設計這個大題中許多有用的知識,感謝學院實驗室和圖書室提供的設備條件和實驗場所,并且給予我們這么好的機會和大力支持。同時也感謝同學們的無私幫助。最后,當然也要感謝百忙之中抽空參加畢業(yè)答辯的評審老師們。參考文獻1錢可強.機械制圖.北京:高等教育出版社,2011.52 艾興,肖詩綱.切削用量簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社,2008.83 顧京.數(shù)控加工編程與操作.北京:高等教育出版社,2008.64 趙宏立.機械加工工藝與裝備.北京:人民郵電出版社,2009.25 徐茂功.公差配合與技術測量.北京:機械工業(yè)出版社,2012.126 王甫茂,李正峰.機械制造基礎.北京:科學出版社,20117教務處.畢業(yè)論文(設計)指導手冊.M.宜賓:宜賓職業(yè)技術學院印刷廠,2010.48陳立德.機械設計基礎課程設計.北京:高等教育出版社,2012.12 致謝詞本論文在陳老師的的悉心指導和嚴格要求下已完成。在學習和生活期間,也始終感受著老師的精心指導和無私的關懷,我受益匪淺。在此向老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里,本設計能夠順利地完成,也歸功于老師的認真負責,使我能夠很好的掌握和運用知識,并在設計中得以體現(xiàn)。同時我在網上也搜集了不少相關資料,才使我的畢業(yè)論文工作順利完成。在此我要向全園的老師表示由衷地謝意。23
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短軸-臺階軸零件的數(shù)控加工工藝設計及手動編程含三維及CAD圖,臺階,零件,數(shù)控,加工,工藝,設計,手動,編程,三維,cad
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