圓弧軸的數(shù)控車加工工藝規(guī)程及手動(dòng)編程程序設(shè)計(jì)含NX三維及CAD圖
圓弧軸的數(shù)控車加工工藝規(guī)程及手動(dòng)編程程序設(shè)計(jì)含NX三維及CAD圖,圓弧,數(shù)控,加工,工藝,規(guī)程,手動(dòng),編程,程序設(shè)計(jì),NX,三維,CAD
目 錄摘 要1Abstract2第1章 緒論31.1 數(shù)控技術(shù)原理31.2 數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀31.3 我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢41.4 設(shè)計(jì)的目的及意義4第二章 零件的工藝分析52.1 零件的結(jié)構(gòu)分析52.2 零件的加工精度分析62.3 零件的作用62.4 零件的材料分析62.5 零件加工重點(diǎn)難點(diǎn)分析7第三章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)83.1確定毛坯83.2 表面加工方法的確定83.3加工順序的安排83.4 定位基準(zhǔn)的選擇93.5 零件加工工序方案確定103.6 確定裝夾方式103.7選擇加工設(shè)備機(jī)床113.8選擇刀具133.9確定切削用量143.9.1背吃刀量的確定153.9.2切削參數(shù)的確定153.10數(shù)控加工工藝卡片擬訂17第四章 零件的程序編制184.1 數(shù)控編程的定義及常見指令184.2對刀及換刀點(diǎn)的設(shè)定184.3 數(shù)控加工程序編寫19總結(jié)22參考文獻(xiàn)23致 謝24I摘 要我國經(jīng)濟(jì)在快速地發(fā)展,也不斷地提高了對機(jī)械設(shè)備的要求,隨著科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷地提升,數(shù)控技術(shù)也在不斷地進(jìn)步和完善。針對于機(jī)械制造而言,都要依靠數(shù)控技術(shù)有效地實(shí)現(xiàn)集成化和自動(dòng)化以及柔性化,在制造業(yè)中廣泛地應(yīng)用數(shù)控技術(shù),致使自動(dòng)化生產(chǎn)效果有效地實(shí)現(xiàn),企業(yè)競爭力得以提高。本設(shè)計(jì)通過對數(shù)控加工的工藝特點(diǎn)、加工零件工藝性等進(jìn)行分析,選擇正確的加工方法,設(shè)計(jì)合理的加工工藝過程,充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點(diǎn)。根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機(jī)床,制定加工方案,確定零件的加工順序,各工序所用刀具,夾具和切削用量等,編寫加工零件的程序。關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù);加工工藝;切削用量;數(shù)控程序1AbstractChinas economy is developing rapidly, and the requirements for machinery and equipment are constantly improved. With the continuous improvement of science and technology and computer technology, numerical control technology is also constantly improving and improving. For mechanical manufacturing, we must rely on numerical control technology to effectively achieve integration and automation and flexibility, widely used in the manufacturing industry numerical control technology, so that the effect of automatic production is effectively realized, enterprise competitiveness can be improved. This design through the analysis of the process characteristics of NC machining, the process of machining parts, etc., select the correct processing method, design a reasonable processing process, and give full play to the characteristics of high quality, high efficiency and low cost of NC machining. According to the material, contour shape and machining precision of the workpiece to be processed, select the appropriate machine tool, make the machining plan, determine the machining sequence of the parts, the tools used in each process, fixture and cutting parameters, etc., and write the program of machining the parts. Keywords: NC technology; Machining technology; Cutting parameters; NC program第1章 緒論1.1 數(shù)控技術(shù)原理在機(jī)械設(shè)備上有效應(yīng)用先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的統(tǒng)稱,就是數(shù)控技術(shù)。數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新,是一種將控制能力和計(jì)算機(jī)精準(zhǔn)計(jì)算功能在機(jī)械制造中應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。將計(jì)算機(jī)各種編程程序運(yùn)用,操作的過程中,由計(jì)算機(jī)替代人,將控制機(jī)床操作有效地完成。相對于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備,數(shù)控技術(shù)既智能化又高效,不但能夠?qū)⑸a(chǎn)效率很大程度地提升,還能夠?qū)⒏鞣N精細(xì)復(fù)雜的工作完成。從當(dāng)前來看,我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展飛速,已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新的高度,在各行業(yè)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用數(shù)控技術(shù)。科學(xué)技術(shù)水平就是一個(gè)國家發(fā)展能力的代表,全球?qū)τ诎l(fā)展?jié)摿桶l(fā)展能力都非常重視,各個(gè)國家也非常重視計(jì)算機(jī)數(shù)控這種新型技術(shù)。機(jī)械制造行業(yè)作為一個(gè)國家基礎(chǔ)的行業(yè),與各個(gè)行業(yè)都有一定的聯(lián)系。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)整體的發(fā)展與各行業(yè)的發(fā)展環(huán)境是分不開的,各行各業(yè)發(fā)展要求機(jī)械加工也越來越高,同時(shí)也增加了難度,傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)很難將其滿足,在這種挑戰(zhàn)和機(jī)遇環(huán)境中,數(shù)控技術(shù)也在不斷地發(fā)展。1.2 數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀改革開放以來,隨著我國國門的開放,西方科學(xué)技術(shù)紛紛涌人我國的各個(gè)領(lǐng)域,在很大程度上帶動(dòng)了我國各領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。特別是數(shù)控加工技術(shù),工業(yè)制造的各個(gè)領(lǐng)域幾乎都有數(shù)控加工技術(shù)的“身影”。目前,我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地已經(jīng)初步形成,其中比較知名的數(shù)控生產(chǎn)基地有華中數(shù)控、航天數(shù)控等。除了數(shù)量方面,我國的數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展在質(zhì)量上也有了巨大提高。經(jīng)過多年的發(fā)展,我國已經(jīng)基本掌握了數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、專機(jī)以及包括配件基礎(chǔ)技術(shù)在內(nèi)的多項(xiàng)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。但是,我國的數(shù)控技術(shù)的發(fā)展也存在一些亟待解決的問題,這些問題既有數(shù)控技術(shù)的硬件層面也包括數(shù)控技術(shù)的軟件層面。這些問題的解決對于我國未來數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要,必須予以重視。 1.3 我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢在未來,我國數(shù)控技術(shù)將以高精尖為發(fā)展趨勢。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級,我國各個(gè)行業(yè)的發(fā)展動(dòng)力都在轉(zhuǎn)型,特別是科技行業(yè)發(fā)展更是如此。高速、高精加工技術(shù)能夠極大地提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。未來,我國的汽車行業(yè)必將迎來快速發(fā)展時(shí)期,特別是新能源汽車領(lǐng)域?qū)谖覈鴻C(jī)械制造業(yè)內(nèi)扮演著引領(lǐng)行業(yè)的角色。在汽車的制造過程中對于高精尖數(shù)控加工技術(shù)的需求十分強(qiáng)烈。在汽車的制造過程中經(jīng)常需要對零部件進(jìn)行薄壁和薄筋進(jìn)行加工,這些零部件在加工時(shí)不僅要求數(shù)控加工技術(shù)速度要快,而且對精密度要求也較高,要求的誤差范圍極小。因此,高精尖數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展將成為未來的趨勢。1.4 設(shè)計(jì)的目的及意義21數(shù)控加工工藝分析是數(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(jì)使我們更深了解了相關(guān)學(xué)科中的基本理論、基本知識,以及理論實(shí)踐相結(jié)合,同時(shí)對本專業(yè)有了較完整的、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)造能力。在設(shè)計(jì)中,能夠提高寫作能力、查閱資料手冊能力、分析與計(jì)算能力和計(jì)算 機(jī)應(yīng)用能力等。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)提高獨(dú)立思考和分析解決問題的能力,為以后從事 專業(yè)技術(shù)工作奠定良好的基礎(chǔ)。第二章 零件的工藝分析2.1 零件的結(jié)構(gòu)分析從圖可以看出,整個(gè)零件的加工可以一次性加工完成,零件不僅有錐度還有切槽、內(nèi)螺紋、整個(gè)件的形狀特征比較復(fù)雜。該零件精度要求較高,需用數(shù)控車床完成加工。整個(gè)零件在數(shù)控車床上可以完成。從圖可以看出,整個(gè)零件的加工需要調(diào)頭才能完成,左端不僅有錐度還有圓弧、槽、外圓柱面,而且右端不僅有外圓弧面、內(nèi)孔還有內(nèi)螺紋整個(gè)件的加工工藝復(fù)雜,需要進(jìn)行調(diào)頭加工。該零件精度要求較高,需用數(shù)控車床完成加工。整個(gè)零件在數(shù)控車床上可以完成。圖2.1零件圖圖2.2三維圖2.2 零件的加工精度分析該零件表面由外圓柱面、倒角、內(nèi)圓柱面、槽、圓弧、螺紋等組成,其中mm的外圓、mm的外圓尺寸精度要求較高,總長度要求為1450.03mm。表面粗糙度要求最高為Ra1.6um,其余要求為Ra3.2um。零件圖尺寸標(biāo)注完整,符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求;輪廓描述清楚完整。2.3 零件的作用軸是穿在軸承中間或車輪中間或齒輪中間的圓柱形物件,但也有少部分是方型的。軸是支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀,各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。軸的作用是:支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩。2.4 零件的材料分析軸類零件材料的選取,主要根據(jù)軸的強(qiáng)度、剛度、耐磨性以及制造工藝性而決定,力求經(jīng)濟(jì)合理。常用的軸類零件材料有 35、45、50優(yōu)質(zhì)碳素鋼,以45鋼應(yīng)用最為廣泛。對于受載荷較小或不太重要的軸也可用Q235、Q255等普通碳素鋼。對于受力較大,軸向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可采用合金鋼。本次零件的材料是45鋼。2.5 零件加工重點(diǎn)難點(diǎn)分析從零件圖中我們可以得知零件的整體結(jié)構(gòu),分析零件的重點(diǎn)難點(diǎn)。零件的粗糙度要求較高,在加工過程中需要設(shè)定好加工方案,選擇好合理的刀具、切削參數(shù),來保證零件粗糙度加工后能達(dá)到要求。零件M30X2內(nèi)螺紋,加工后需要和其他零件進(jìn)行配合,為了防止零件報(bào)廢,在加工過程中要多次使用螺紋環(huán)規(guī)來測量螺紋是否達(dá)到加工要求,在達(dá)到要求的情況下才能進(jìn)行下一步操作。零件上有圓弧輪廓的特征,在編程時(shí)需要區(qū)分編程指令G02/G03的使用,防止編程的時(shí)候出錯(cuò),導(dǎo)致零件報(bào)廢。零件上的退刀槽在加工時(shí)應(yīng)注意合理的使用切削參數(shù),防止加工速度過快造成鐵屑堆積,損傷了零件的表面。第三章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1確定毛坯毛坯是用來加工各種工件的坯料,毛坯的生產(chǎn)方法主要有:鑄造、鍛造、焊接、沖壓件,以及各種型材也可以用作毛坯。根據(jù)該零件的圖紙要求,由于零件并不是很長,因此可以直接采用型材毛坯(棒料),本次零件的最大外形尺寸為52145mm,考慮到裝夾問題及方便加工、經(jīng)濟(jì)效益的情況下,綜合毛坯余量的選擇,可確定該零件的毛坯尺寸為55147mm。3.2 表面加工方法的確定表3.1表面加工方法的確定加工部位加工方式粗糙度左端外圓輪廓粗加工-精加工Ra1.6右端外圓輪廓粗加工-精加工Ra1.6內(nèi)孔輪廓鉆孔-粗加工-精加工Ra3.2槽粗加工Ra3.23.3加工順序的安排工件的機(jī)械加工工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此,當(dāng)擬定工藝路線時(shí)要合理、全面安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序。切削加工工序的安排原則1)基準(zhǔn)先行 選為精基準(zhǔn)的表面,應(yīng)先進(jìn)行價(jià)格,以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準(zhǔn)。如軸類零件的中心孔、箱體的地面或剖分面、齒輪的內(nèi)孔和一端面等,都應(yīng)安排在初始工序加工完成。2)先粗后精 各表面均應(yīng)按照粗加工半精加工精加工的順序依次進(jìn)行,以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。3)先主后次 先加工主要表面(如定位基面、裝配面、工作面),后加工次要表面(如自由表面、鍵槽、螺紋孔等),次要表面常穿插進(jìn)行加工,一般安排在主要表面達(dá)到一定精度之后、最終精加工之前。該零件的加工順序應(yīng)嚴(yán)格按照以上原則進(jìn)行加工。3.4 定位基準(zhǔn)的選擇1粗基準(zhǔn)的選擇原則粗基準(zhǔn):用未加工過的表面作為定位基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)時(shí),主要考慮的問題是如何使各道工序均有足夠的加工余量以及工件安裝的穩(wěn)定性,其選擇原則為:(1)為了保證加工面與不加工面之間的位置要求,應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn);(2)合理分配各加工表面的余量;(3)盡量選用面積大而平整的表面為粗基準(zhǔn),以保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠;(4)粗基準(zhǔn)一般不重復(fù)使用,同一尺寸方向的粗基準(zhǔn)一般只能使用一次。2精基準(zhǔn)的選擇原則精基準(zhǔn):用已加工過的表面作為定位基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)時(shí),主要考慮的問題是如何保證零件的加工精度以及安裝可靠,其選擇原則為:(1)基準(zhǔn)重合原則;(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則;(3)自為基準(zhǔn)原則;(4)互為基準(zhǔn)原則;(5)保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便的原則。3根據(jù)上文粗精基準(zhǔn)的選擇原則,選擇該零件的粗精基準(zhǔn):(1) 粗基準(zhǔn) 以毛坯外圓及端面為粗基準(zhǔn),裝夾毛坯外圓加工零件。(2) 精基準(zhǔn) 以已加工的外圓為精基準(zhǔn),裝夾加工過的外圓面加工零件其余的表面。3.5 零件加工工序方案確定工序的劃分有很多種,主要有按裝夾次數(shù)劃分工序、按使用刀具劃分工序、按加工部位劃分工序等劃分方法,本設(shè)計(jì)主要采用按裝夾次數(shù)劃分工序,根據(jù)上文制定的零件加工順序和選用刀具設(shè)計(jì)出零件的加工工序與工步如下:表3.2加工工序工序號工序名稱工序內(nèi)容1下料下料2車夾住零件毛坯外圓,車外輪廓粗車各外圓面,預(yù)留0.5mm精加工余量精車各外圓面,至圖紙尺寸要求切寬度3.5mm的槽3車夾住零件38外圓,加工右端外輪廓鉆孔25深42粗車各外圓面,預(yù)留0.5mm精加工余量精車各外圓面,至圖紙尺寸要求粗鏜28內(nèi)孔,預(yù)留0.5mm精加工余量精鏜28內(nèi)孔,至圖紙尺寸要求車削M30X20內(nèi)螺紋4清洗去毛刺、清洗5檢驗(yàn)檢驗(yàn)3.6 確定裝夾方式數(shù)控加工的特點(diǎn)使得對夾具有兩個(gè)基本要求:一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對固定;二是要協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系之間的尺寸關(guān)系。即夾具的安裝要準(zhǔn)確可靠,具備足夠的強(qiáng)度和剛度以減少其變形對工件加工精度的影響。夾具應(yīng)不妨礙工件各部位的加工、刀具更換及重要部位的測量。夾具的選用原則:數(shù)控機(jī)床夾具的選擇和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能的選用通用夾具或組合夾具,特別是在零件加工批量不大時(shí),這幾種類型的夾具可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。在成批生產(chǎn)時(shí)考慮使用專用夾具來提高效率,夾具設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)簡單,盡可能利用通用元件拼裝的可調(diào)組合夾具。常見的夾具有:通用夾具(如三爪卡盤)、通用可調(diào)整夾具(如平臺加壓板)、使用組合夾具、使用成組夾具等。根據(jù)以上原則以及結(jié)合實(shí)際情況,以及零件圖上對工件的技術(shù)要求確定了本設(shè)計(jì)的夾具為數(shù)控上的常用夾具三爪卡盤。它可以滿足所有的要求,為很好的完成工件提供了可靠的保證。圖3.1三爪卡盤3.7選擇加工設(shè)備機(jī)床當(dāng)工件表面的加工方法確定之后,機(jī)床的種類也就基本上確定了。但是,每一類機(jī)床都有不同的形式,其工藝范圍、技術(shù)規(guī)格、加工精度、生產(chǎn)率及自動(dòng)化程度都各不相同。為了正確地為每一道工序選擇機(jī)床,除了充分了解機(jī)床的性能外,尚需考慮以下三點(diǎn)。1)機(jī)床的類型應(yīng)與工序劃分的原則相適應(yīng)。數(shù)控機(jī)床或通用機(jī)床適用于工序集中的單件小批生產(chǎn);對大批量生產(chǎn),則應(yīng)選擇高效自動(dòng)化機(jī)床和多刀、多軸機(jī)床。若工序按分散原則劃分,則應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床。2)機(jī)床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外形尺寸和加工表面的有關(guān)尺寸相適應(yīng),即小工件用小規(guī)格的機(jī)床加工,大工件用大規(guī)格的機(jī)床加工。3)機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)。粗加工工序,應(yīng)選用精度低的機(jī)床;精度要求高的精加工工序,應(yīng)選用精度高的機(jī)床。機(jī)床精度不能過低,也不能過高,機(jī)床精度過低,不能保證加工精度;機(jī)床精度過高,會增加零件的制造成本。應(yīng)根據(jù)零件的加工精度的要求合理選擇機(jī)床。依據(jù)上述各選擇原則,我們選用的Ck6140型數(shù)控車床,配置前置式刀架。圖3.2 CK6136車床該機(jī)床項(xiàng)目技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目技術(shù)參數(shù)如下:表3.3 CK6136數(shù)控車床技術(shù)參數(shù)規(guī)格單位CK6136加工能力床身上最大回旋直徑mm360刀架上最大回旋直徑mm180最工件長度mm750床身寬度mm360行程X軸行程mm190Z軸行程mm680主軸主軸轉(zhuǎn)速范圍mm無級變速40-18008檔齒輪變速48-1200無級變速(雙速電機(jī))40-2500主軸端部尺寸mmC6主軸內(nèi)控錐度mmMT6#主軸通孔直徑mm52/62刀架刀具數(shù)量No.4或6刀柄尺寸mm2020換刀時(shí)間sec2.0進(jìn)給X軸快速進(jìn)給速度mm/min4000Z軸快速進(jìn)給速度mm/min6000每轉(zhuǎn)切削進(jìn)給量mm/r0.005-100電機(jī)主電機(jī)功率kw4X軸、Z軸電機(jī)扭矩N.M4&63.8選擇刀具在編制程序時(shí),正確地選擇數(shù)控刀具是很重要的。對數(shù)控刀具總的要求是安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好,在此基礎(chǔ)上綜合考慮工件材料的切削性能,機(jī)床的加工能力,數(shù)控加工工序的類型,切削用量以及與機(jī)床和數(shù)控裝置工作范圍有關(guān)的諸多因素。刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一,不僅影響機(jī)床的加工效率,而且直接影響零件的加工質(zhì)量。由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床,而且主軸輸出功率較大,因此與傳統(tǒng)加工方法相比,對數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求,包括精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高,而且要求尺寸穩(wěn)定,安裝調(diào)整方便。這就要求刀具的結(jié)構(gòu)合理、幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一,它的選用取決于被加工零件的幾何形狀、材料狀態(tài)、夾具和機(jī)床選用刀具的剛性。應(yīng)考慮以下方面:(1)根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件,建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。(2)根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主,應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具,半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主,應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具,粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具,建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來的刀具,因?yàn)榫庸ぬ蕴牡毒吣p情況大多為刃部輕微磨損,涂層磨損修光,繼續(xù)使用會影響精加工的加工質(zhì)量。具體的刀具選擇情況表3.4所示。表3.4 數(shù)控加工刀具卡片序號刀具名稱及規(guī)格數(shù)量加工表面材料175外圓車刀1車外圓硬質(zhì)合金23mm切槽車刀1切槽硬質(zhì)合金325麻花鉆1鉆孔高速鋼460鏜刀1鏜孔硬質(zhì)合金560內(nèi)螺紋車刀1M30螺紋硬質(zhì)合金3.9確定切削用量數(shù)控編程時(shí),必須確定每道工序的切削用量,并以指令的形式寫入程序中,切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度及背吃刀量等。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度,充分發(fā)揮刀具的切削性能,保證合理的刀具壽命,充分發(fā)揮機(jī)床的性能,最大限度的提高生產(chǎn)率,降低成本。3.9.1背吃刀量的確定背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定,在剛度允許的條件下,應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量,這樣可以減少走刀次數(shù),提高生產(chǎn)效率。為切削用量的選擇是否合理,對于能否充分發(fā)揮機(jī)床潛力與刀具的切削性能,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本和安全操作具有很重要的作用。車削用量的具體選擇如下:粗車時(shí),首先選擇一個(gè)盡可能大的背吃刀量,其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量,最后確定一個(gè)合適的切削速度。精車時(shí),加工精度和表面粗糙度要求較高,加工余量不大且均勻,因此選擇較小的背吃刀量和進(jìn)給量。3.5數(shù)控車削用量推薦表工件材料切削深度/mm切削速度/(m.min-1)進(jìn)給量/(mm.r-1)刀具材料粗加工4760800.20.4YT類粗加工13801200.20.4精加工0.20.31201500.10.2鉆中心孔500800W18Cr4V鉆孔300.10.2切斷(寬度5mm)701100.10.2YT類切斷(寬度5mm)50700.10.23.9.2切削參數(shù)的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來選擇。其計(jì)算公式為n=1000v/d其中 v 切削速度(m/min),由刀具壽命決定; n 主軸轉(zhuǎn)速(r/min); d 工件直徑或刀具直徑(mm)。根據(jù)數(shù)控車削用量推薦表,選擇合適的切削用量。1、車外輪廓(1)粗車外圓輪廓 粗車外圓時(shí),選取Vc=60m/min,f=0.2mm/r,ap=1mm,粗加工時(shí)直徑取值35mm。則:主軸轉(zhuǎn)速:n =1000Vc/d =(100060)/(3.1435)r/min=545r/min取550r/min進(jìn)給速度:F =fn =(0.2550)mm/min=110mm/min(2)精車外圓輪廓精車外圓時(shí),選取Vc=70m/min,f=0.1mm/r,ap=0.5mm,精加工時(shí)直徑取值35mm。則:主軸轉(zhuǎn)速:n =1000Vc/d =(100070)/(3.1435)r/min=636.9r/min取650r/min進(jìn)給速度:F =fn =(0.1650)mm/min=65mm/min2、切槽切槽時(shí),選取Vc=60m/min,f=0.1mm/r,ap=0.5mm,加工時(shí)直徑取40mm。則:主軸轉(zhuǎn)速:n =1000Vc/d =(100060)/(3.1440)r/min=477.7r/min取500r/min進(jìn)給速度:F =fn =(0.1500)mm/min=50mm/min3、 鏜內(nèi)孔(1)粗鏜內(nèi)孔輪廓 粗鏜內(nèi)孔時(shí),選取Vc=60m/min,f=0.2mm/r,ap=1mm,粗加工時(shí)直徑取值28mm。則:主軸轉(zhuǎn)速:n =1000Vc/d =(100060)/(3.1428)r/min=682r/min取700r/min進(jìn)給速度:F =fn =(0.2700)mm/min=140mm/min(2)精鏜內(nèi)孔輪廓精鏜內(nèi)孔時(shí),選取Vc=70m/min,f=0.1mm/r,ap=0.5mm,精加工時(shí)直徑取值28mm。則:主軸轉(zhuǎn)速:n =1000Vc/d =(100070)/(3.1428)r/min=796r/min取800r/min進(jìn)給速度:F =fn =(0.1800)mm/min=80mm/min3.10數(shù)控加工工藝卡片擬訂詳細(xì)工藝文件見附錄。第四章 零件的程序編制4.1 數(shù)控編程的定義及常見指令編程是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)以及輔助操作加工信息,用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼,按一定格式編寫成加工程序。本次零件加工主要采用了G71外圓粗車復(fù)合循環(huán)指令G71 U (d) R(e) 外圓粗車復(fù)合循環(huán)指令格式G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t)其中:d為背吃刀量;e為退刀量;ns為精加工輪廓程序段中開始段的段號;nf為精加工輪廓程序段中結(jié)束段的段號;u為留給X軸方向的精加工余量;(直徑值)w為留給Z軸方向的精加工余量; f、s、t為粗車時(shí)的進(jìn)給量、主軸轉(zhuǎn)速及所用刀具。而精加工時(shí)處于ns到nf程序段之內(nèi)的F、S、T有效。4.2對刀及換刀點(diǎn)的設(shè)定(1)對刀點(diǎn)的選擇對刀點(diǎn)是刀具相對工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),程序就是從這一點(diǎn)開始的,故又叫程序原點(diǎn)或程序起點(diǎn)(起刀點(diǎn))。對刀時(shí),應(yīng)使“刀位點(diǎn)”與“對刀點(diǎn)”重合,對刀的準(zhǔn)確程度直接影響加工精度,不同刀具的刀位點(diǎn)是不同的。其選擇原則是:應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上,如以孔定位的零件,應(yīng)以孔中心作為對刀點(diǎn)。 對刀點(diǎn)應(yīng)選在對刀方便的位置,便于觀察和檢測。 應(yīng)便于坐標(biāo)值的計(jì)算。如絕對坐標(biāo)系的原點(diǎn)或已知坐標(biāo)值的點(diǎn)上。使加工程序中刀具引入(或返回)路線短并便于換刀。本設(shè)計(jì)在編程時(shí)將對刀點(diǎn)都設(shè)置在工件端面上軸心點(diǎn)的位置為原點(diǎn)。 (2)換刀點(diǎn)的選擇對數(shù)控車床、鏜銑床、加工中心等多刀加工數(shù)控機(jī)床,因加工過程中要進(jìn)行換刀,故編程時(shí)應(yīng)考慮不同工序間的換刀位置,設(shè)置換刀點(diǎn)。為避免換刀時(shí)刀具與工件及夾具發(fā)生干涉保證安全,換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件外合適的位置,本設(shè)計(jì)在編程時(shí)將換刀點(diǎn)都設(shè)置在工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)上方100200mm處。4.3 數(shù)控加工程序編寫表4.1左端加工程序程序解釋說明O0001程序號G40G90G21G18G99程序初始化T0101;換1號刀,外圓車刀M03 S700;主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為700M08;切削液開G00 X57 Z2;快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn)G71 U1 R1;建立外圓車削循環(huán)G71 P100 Q200 U0.5 W0.3 F0.2;給定循環(huán)起點(diǎn)和終點(diǎn),給定精加工余量N100 G00 X18;快速走刀至切削起點(diǎn)Z0靠近工件G03 X22 Z-2 R2車圓弧G01 Z-8車外圓G02 X23.84 Z-13.17 R15車圓弧G01 X35.55 Z-29.1車錐面G03 X38 Z-36 R20車圓弧G01 Z-48車外圓X47車端面Z-83車外圓G01 X57;退刀N200 G00 Z2;退刀M03 S800;主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為800G70 P100 Q200 F0.1精車外輪廓G00 X100 Z100快速運(yùn)動(dòng)至換刀點(diǎn)T0202;換2號刀,3mm切槽刀M03 S600;主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為600G00X50 Z2靠近工件Z-57靠近工件G01 X40 F0.05切槽X50退刀Z-57.5靠近工件G01 X40 F0.05切槽X50退刀Z-65.5靠近工件G01 X40 F0.05切槽X50退刀Z-66靠近工件G01 X40 F0.05切槽X50退刀Z-74靠近工件G01 X40 F0.05切槽X50退刀Z-74.5靠近工件G01 X40 F0.05切槽X50退刀G00 X100 Z100離開工件M30;程序結(jié)束表4.2右端加工程序程序解釋說明O0002程序號G40G90G21G18G99程序初始化T0101;換1號刀,外圓車刀M03 S700;主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為700M08;切削液開G00 X57 Z2;快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn)G73 U1 R10;建立外圓車削循環(huán)G73 P100 Q200 U0.5 W0.3 F0.2;給定循環(huán)起點(diǎn)和終點(diǎn),給定精加工余量N100 G00 X36;快速走刀至切削起點(diǎn)G01 Z-7.37靠近工件G02 X40.44 Z-13.66 R10車圓弧G03 X35 Z-49.23 R26車圓弧G01 Z-63車外圓G01 X57;退刀N200 G00 Z2;退刀M03 S800;主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為800G70 P100 Q200 F0.1精車外輪廓G00 X100 Z100快速運(yùn)動(dòng)至換刀點(diǎn)T0202內(nèi)孔鏜刀G00 X24 Z2;快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn)G71 U1 R1;建立外圓車削循環(huán)G71 P300 Q400 U0.5 W0.3 F0.2;給定循環(huán)起點(diǎn)和終點(diǎn),給定精加工余量N300 G00 X32;快速走刀至切削起點(diǎn)G01 Z0靠近工件X28 W-2倒角Z-42車外圓G01 X24;退刀N400 G00 Z2;退刀M03 S800;主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為800G70 P300 Q400 F0.1精車外輪廓G00 X100 Z100離開工件T0303;換3號刀,螺紋車刀M03 S600;主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為600G00X27 Z2靠近工件G92 X28 Z-35 F2螺紋車削循環(huán)G92 X28.5 Z-35 F2螺紋車削循環(huán)G92 X29 Z-35 F2螺紋車削循環(huán)G92 X29.5 Z-35 F2螺紋車削循環(huán)G92 X30 Z-35 F2螺紋車削循環(huán)G00 Z100離開工件X100離開工件M30;程序結(jié)束總結(jié)經(jīng)過此次畢業(yè)設(shè)計(jì),內(nèi)心感觸頗深,畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可以說既是對我們在校學(xué)習(xí)成果的檢驗(yàn),又是一次綜合運(yùn)用所學(xué)知識的一次機(jī)會。以前也曾做過類似的設(shè)計(jì),但那些都是一方面的,不像此次設(shè)計(jì)內(nèi)容考核這樣全面,含蓋面很廣,其中包含了工藝過程的擬訂、工藝卡片的編制、圖紙的繪制、刀具等很多方面及內(nèi)容。此次設(shè)計(jì)不僅考核了我們對知識的掌握程度,更重要的是加深了我們對所學(xué)知識的印象,為我們步入工作崗位奠定了基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)過程不僅要依賴于課本及資料上的理論知識,也要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì),只有在理論結(jié)合實(shí)際的基礎(chǔ)上做出的設(shè)計(jì)才能滿足于現(xiàn)場生產(chǎn)的需求,只有滿足現(xiàn)場需求的設(shè)計(jì)才是一份合格的設(shè)計(jì)。我們的設(shè)計(jì)做的還不夠全面,不夠完善,缺少實(shí)踐的驗(yàn)證。但我相信我們通過此次設(shè)計(jì)所積累的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及理論經(jīng)驗(yàn)對于我們而言也是一份很難得很寶貴的財(cái)富。設(shè)計(jì)內(nèi)容一定有很多欠缺的地方,有很多不完善的地方,還請各位老師批評指正。但我堅(jiān)信此次設(shè)計(jì)對于我而言是受益匪淺的。參考文獻(xiàn)1 機(jī)械制圖. 鄭淑玲 主編. 北京: 交通大學(xué)出版社.20162數(shù)控機(jī)床編程與加工. 陳興云 主編. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社 .20123 機(jī)床加工工藝. 魏靜姿 楊桂娟 主編. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社. 20154極限配合與技術(shù)測量基礎(chǔ)楊昌義 主編. 北京:中國勞動(dòng)社會保障出版社.20145機(jī)械工程基礎(chǔ). 喬西銘 主編 北京: 清華大學(xué)出版社.20166金屬切削機(jī)床與數(shù)控機(jī)床. 王鳳平 許毅 主編. 北京:清華大學(xué)出版社. 20157機(jī)械制造技術(shù). 金捷 主編. 北京: 清華大學(xué)出版社.20168金屬工藝學(xué). 丁德全 主編. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社.20149切削用量簡明手冊.黃如林 主編.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,201310金屬機(jī)械加工工藝人員手冊.趙如福 主編.上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社.199111數(shù)控加工工藝與編程. 楊建明 主編.北京:理工大學(xué)出版社,2016年第二版12數(shù)控機(jī)床加工工藝及設(shè)備. 田萍 主編.北京:電子工業(yè)出版社,2015年13 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì). 王旭 主編.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014年第二版致 謝幾年之前,懵懂又青澀的我進(jìn)入了這一所美麗的大學(xué),幾年后的今天,我收獲頗豐,帶著滿滿知識的我即就要步入社會,成為一名職場中人,回想幾年來的這期間的豐富又充實(shí)的學(xué)習(xí)光陰,內(nèi)心充滿了慶幸和感激,慶幸的是幾年來我能夠在大學(xué)求學(xué),能夠認(rèn)識如此多的老師和朋友,感激的是能夠在這些良師益友的指導(dǎo)和幫助下學(xué)習(xí)和成長。該論文是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和耐心的幫助下完成的,從本次論文主題的選擇到調(diào)研、模具設(shè)計(jì)及最終的論文修改階段都傾注了導(dǎo)師的大量精力和心血。此外,導(dǎo)師對待教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,對待學(xué)生的行為和品德方面,都給我建立了非常好的榜樣,促使我形成了正確的人生觀、價(jià)值觀、世界觀。在此特別像我的導(dǎo)師表示衷心的謝意。此外,還需要特別感謝在大學(xué)幾年了對我們孜孜不倦的教誨的各位授課老師和輔導(dǎo)員。謝謝你們在幾年來對我的教導(dǎo)和指點(diǎn),是你們不畏辛勞的付出,才使得能夠在學(xué)習(xí)上有如此大的收獲,謝謝你們。此外,感謝幾年來一起學(xué)習(xí)室友以及每一位同學(xué),感謝有你們的一路陪伴,讓我在學(xué)習(xí)的征程上不孤單。幾年了我們相互幫助,共同進(jìn)步,才有今天的結(jié)果。緣分讓來自不同地方的我們聚集在一起,未來我相信我們的友誼會長存下去,在此分別之際也祝福大家前程似錦。感謝一直以來對我大力支持與無私奉獻(xiàn)的家人們,有了你們的支持才使得我用完之前,你們是我前進(jìn)路上的動(dòng)力和依靠,謝謝你們。最后,感謝各位論文的評閱老師及答辯老師。23
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