机械类-数控车床零件加工工艺毕业论文设计(完整版)

毕业论文(零件加工工艺探讨)学院继续教育学院专业机电一体化年级姓名学号目录摘要…………………………………………………….......…1一、轴类零件的编程与加工…………………….………….….…2二、简单套类零件的编程与加工…………………………...……9三、简单的盘类零件的编程与加工…………………….……..…14结束语……………………………..…………………….……21参考文献……………………………….…………….……....22毕业论文第1页共22页摘要在车床上，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸，把它加工成符合图纸的要求。在各类金属切削机床中，车床是应用最广泛的一类，约占机床总数的50%。车床既可用车刀对工件进行车削加工，又可用钻头、铰刀、丝锥和滚花刀进行钻孔、铰孔、攻螺纹和滚花等操作。按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同，车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床以及仿形车床等，其中大部分为卧式车床。为了子数控机床上加工出合格的零件，首先需根据零件图纸的精度和计算要求等，分析确定零件的工艺过程、工艺参数等内容，用规定的数控编程代码和格式编制出合适的数控加工程序。编程必须注意具体的数控系统或机床，应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。但从数控加工内容的本质上讲，各数控系统的各项指令都是应实际加工工艺要求而设定的。关键词：零件的工艺过程工艺参数程序编制毕业论文第2页共22页引言经济型数控车床有许多优点。适用于多品种、中小批量产品的适应性强，相对于普通车床，经济型数控车床能提高产品质量，降低废品损失。增强了企业应变能力，为提高企业竞争能力创造了条件。我国是拥有300多万台机床的国家，而这些机床又大量是多年累积生产的通用机床，自动化程度低，要想在近几年内用自动和精密设备更新现有机床，不论是资金还是我国机床厂的能力都是办不到的。因此，普通机床的数控改造，大有可为。它适合我国的经济水平、教育水平和生产水平，已成为我国设备技术改造主要方法之一。目前，我国经济型数控系统发展迅速，研制了几十种简易数控系统，有力地促进了我国数控事业的发展。经济型数控机床系统就是结合现实的生产实际，我国的国情，在满足系统基本功能的前提下，尽可能地降低了价格。毕业论文第3页共22页一．轴类零件的编程与加工根据下图所示的待车削零件，材料为45号钢，其中Ф85圆柱面不加工。在数控车床上需要进行的工序为：切削Ф80mm和Ф62mm外圆；R70mm弧面、锥面、退刀槽、螺纹及倒角。要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。图1-1轴类零件图1.零件图工艺分析该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及双线螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸毕业论文第4页共22页有较严格的尺寸精度何表面粗糙度等要求；球面Sφ50㎜的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45钢，无热处理和硬度要求。通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。⑴对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小。故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸。⑵在轮廓曲线上，有三处为过象限圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。⑶为便于装夹，坯件左端应预先车出夹持部分（双点画线部分），右端面也应先粗车出并钻好中心孔。毛坯选φ60㎜棒料。2．零件的定位基准和装夹方式确定坯件轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧，右端采用活动顶尖支承的装夹方式。3．选择设备根据加工零件的外形和材料等条件，选用TND360数控车床。4．确定加工顺序及进给路线加工顺序按由粗到精＼由远到近（由右到左）的原则确定。即先从右到左进行粗车（留０.２５㎜精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。TND360数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自动确定进给路线，因此，该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线（但精车的进给路线需要人为确定）。该零件从右到左沿零件表面轮廓精车进给，如图所示：图1-1-1精车轮廓进给路线5．刀具的选择①选用φ５㎜中心钻钻削中心孔。对刀点毕业论文第5页共22页②粗车及平端面选用９０°硬质合金右偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉（可用作图法检验），副偏角不宜太小，选kr′=35º。③精车选用90°硬质合金右偏刀，车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取r=0.15～0.2㎜。将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中（见表1-1），以便编程和操作管理表1-1数控加工刀具卡片产品名称或代号XXX零件名称典型轴零件图号XXX序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径备注1T015中心钻1钻5㎜中心孔2T02硬质合金90º外圆车刀1车端面及粗车轮廓右偏刀3T03硬质合金60º外螺纹车刀1精车轮廓及螺纹0.15编制XXX审核XXX批准XXX共页第页6．切削用量的选择⑴背吃刀量的选择：轮廓粗车循环时选ap=3㎜，精车ap=0.25㎜；螺纹粗车循环时选ap=0.4㎜，精车ap=0.1㎜。⑵主轴转速的选择：车直径和圆弧时，查表选粗车切削速度vc=90m/min精车切削速度vc=120m/min然后利用公式vc=πdn/1000技术主轴转速n（粗车直径D=60㎜，精车工件直径取平均值）；粗车500r/min精车1200r/min。车螺纹时，参照式计算主轴转速n=320r/min⑶进给速度的选择查表选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.4㎜/r，精车每转进给量为0.15㎜/r，最后根据公式Vf=nf计算粗车、进给速度分别为200m/min和180m/min。、综合前面分析的各项内容，并将其填入表1-2所示的数控加工工艺卡片。此表是编制加工程序的主要依据和操作人员配合数控程序进行数控加工的指导性文件。主要内容包括：工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量等。表1-2数控加工工艺卡片单位名称产品名称或代号零件名称零件图号典型轴工序号程序编号夹具名称使用设备车间001三爪卡盘和活动顶尖数控中心毕业论文第6页共22页工步号工步内容刀具号刀具规格㎜主轴转速r/mm进给速度mm/min背吃刀量mm备注1平端面T0225×25500手动2钻中心孔T015950手动3粗车轮廓T0225×255002003自动4精车轮廓T0325×2512001800.25自动5粗车螺纹T0325×253209600.4自动6精车螺纹T0325×253209600.1自动编制XXX审核XXX批准XXX年月日共页第页8.编写程序按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：N0010G59X0Z195N0020G90N0030G92X70Z30N0040M03S450N0050N06T01N0060G00X57Z1N0070G01X57Z-170F80N0080G00X58Z1N0090G00X51Z1N0100G01X51Z-113F80N0110G00X52Z1N0120G91N0130G81P3N0140G00X-5Z0N0150G01X0Z-63F80N0160G00X0Z63N0170G80N0180G81P2N0190G00X-3Z0毕业论文第7页共22页N0200G01X0Z-25F80N0210G00X0Z25N0220G80N0230G90N0240G00X31Z-25N0250G01X37Z-35F80N0260G00X37Z1N0270G00X23Z-72.5N0280G00X26Z1N0290G01X30Z-2F60N0300G01X30Z-25F60N0310G01X36Z-35F60N0320G01X36Z-63F60N0330G00X56Z-63N0340G01X56Z-170F60N0350G28N0360G29N0370M06T03N0380M03S400N0390G00X31Z-25N0400G01X26Z-25F40N0410G00X31Z-23N0420G01X26Z-23F40N0430G00X30Z-21N0440G01X26Z-23F40N0450G00X36Z-35N0460G01X26Z-25F40N0470G00X57Z-113N0480G01X34.5Z-113F40N0490G00X57Z-111N0500G01X34.5Z-111F40N0510G28N0520G29N0530M06T05毕业论文第8页共22页N0540G00X30Z2N0550G91N0560G33D30I27.8X0.1P3Q0N0570G01X0Z1.5N0580G33D30I27.8X0.1P3Q0N0590G90N0600G00X38Z-45N0610G03X32Z-54I60K-54F40N0620G02X42Z-69I80K-54F40N0630G03X42Z-99I0K-84F40N0640G03X36Z-108I64K-108F40N0650G00X48Z-113N0660G01X56Z-135.4F60N0670G00X56Z-113N0680G00X40Z-113N0690G01X56Z-135.4F60N0700G00X50Z-113N0710G00X36Z-113N0720G01X56Z-108F60N0730G00X36Z-45N0740G00X36Z-45N0750M03S800N0760G03X30Z-54I60K-54F40N0770G03X40Z-69I80K-54F40N0780G02X40Z-99I0K-84F40N0790G03X34Z-108I64K-108F40N0800G01X34Z-113F40N0810G01X56Z-135.4F40N0820G28N0830G29N0840M06T03N0850M03S400N0860G00X57Z-168N0870G01X0Z-168F40毕业论文第9页共22页N0880G28N0890G29NO900M05N0910M029.加工过程⑴此工件要经两个过程加工完成，所以调头时重新确定工件原点，程序中编程原点要与工件原点相对应。执行完成第一个程序后，工件调头执行另一个程序时需重新对两把刀的Z向原点，因为X向的原点在轴线上，无论工件大小都不会改变的，所以X方向不必再次对刀。⑵输入程序。⑶进行程序校验及加工轨迹仿真。⑷自动加工。⑸零件精度检测。二.简单套类零件的编程与加工用数控车床加工如图所示的简单套类零件，工件长度为44㎜，外圆两个阶台尺寸分别为Φ45㎜，Φ65㎜，两端同轴度要求为0.04㎜，并有一个C1倒角。内孔两个阶台尺寸分别为Φ30㎜，52㎜，内孔中两阶台端面垂直度要求为0.02㎜，有一个C5倒角和一个4㎜×2㎜的内槽。毕业论文第10页共22页图2-1套类零件图1.套类零件的分析:图中所示为简单套类零件，该零件表面由两个阶台组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求，零件尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为45号钢，加工切削性能较好，无热处理和硬度要求。套类零件是机械加工中常见的一种加工形式，套类零件哟哀求除尺寸、形状精度外，内孔一般作为配合和装配基准，孔的直径尺寸公差等级一般为IT7，精密轴套可取IT6，孔的形状精度应控制在孔径公差以内。对于长度较长的轴套零件，除了圆度要求以外，还应注意内孔面的圆柱度，端面内孔轴线的圆跳动和垂直度，以及两端面的平行度等项要求。2.套类零件的装夹方案套类零件的内外圆、端面与基准轴线都有一定的形位精度要求，套类零件精基准可以选择外圆，但常以中心线及一个端面为精加工基准。对不同结构的套类零件，不可能用一种工艺方案就可以保证其形位精度要求。根据套类零件的结构特点，数控车加工中可采用三爪卡盘、四爪卡