毕业设计与论文轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程.doc
《毕业设计与论文轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计与论文轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程.doc(20页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、预备技师毕业设计(论文)题 目轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程系 别机械工程系专 业数控加工技术姓 名郭万仁学 号2008180400130547日 期201110衡阳技师学院 轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程摘 要随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控加工技术对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为效率、质量是先进制造技术的主题。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程,在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟定加工方案,选择合适的刀具,
2、确定切削用量,对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需要一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。本文根据数控机床的特点,针对具体的零件,进行了工艺方案的分析,工装方案的确定,刀具和切削用量的选择,确定加工顺序和加工路线,加工效率,简化工序等方面的优势。关键词 工艺分析 加工方案 进给路线 控制尺寸 目录摘 要1第一章 概 述3第二章 工艺方案分析42.1 零件图42.2零件图分析42.3确定加工方法42.4确定加工方案5第三章 工件的装夹53.1定位基准的选择53.2定位基准选择的原则53.3确定零件的定位基准63.4装夹方式的选择63.5数控车床常用装夹方式63.6
3、确定合理的装夹方式6第四章 刀具及切削用量74.1选择数控刀具的原则74.2选择数控车削用刀具74.3设置刀点和换刀点84.4确定切削用量8第五章 典型轴类零件加工95.1 轴类零件加工的工艺分析95.2 典型轴类零件加工工艺115.3 手工编程14第六章 结束语18第七章 致谢词18参考文献19第一章 概 述数控加工是机械制造中的先进的加工技术是一种高效率,高精度与高柔性特点的自动加工方法,数控加工技术可有效解决复杂、精密、小批多变零件的加工问题,充分适应了现代化生产的需要,制造自动化是先进制造技术的重要组成部分,其核心技术是数控技术,数控技术是综合计算机、自动技术、自动检测及精密机械等高新
4、技术的产物,它的出现及所带来的巨大利益,已引起了世界各国技术与工业界的普遍重视,目前,国内数控机床使用越来越普及,如何提高数控加工技术水平已成为当务之急,随着数控加工的日益普及,越来越多的数控机床用户感到,数控加工工艺掌握的水平是制约手工编程与CAD/CAM集成化自动编程质量的关键因素。数控加工工艺是数控编程与操作的基础,合理的工艺是保证数控加工质量发挥数控机床的前提条件,从数控加工的实用角度出发,以数控加工的实际生产为基础,以掌握数控加工工艺为目标,在介绍数控加工切削基础,数控机床刀具的选用,数控加工的定位与装夹以及数控加工工艺基础等基本知识的基础上,分析了数控车削的加工工艺。第二章 工艺方
5、案分析2.1 零件图2.2零件图分析该零件表面由圆柱、逆圆弧、槽、螺纹、内孔、内槽、内螺纹等表面组成,尺寸标注完整,选用毛坯为45#钢,65mm125mm,无热处理和硬度要求。2.3确定加工方法加工方法的选择原则是保证加工表面的精度和表面粗糙度的要求,由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多,因而在实际选择时,要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差等要求全面考虑。图上几个精度较高的尺寸,因其公差值较小,所以编程时有取平均值,而取其基本尺寸。通过以上数据分析,考虑加工的效率和加工的经济性,最理想的加工方式为车削,考虑该零件为大量加工,股加工设备采用数控车床。根据加工零件的外形和材料等条件
6、,选用cjk6032数控机床。2.4确定加工方案零件上比较精密表面加工,常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的,还应正确的确定毛坯到最终成形的加工方案。毛坯先夹持右端车右端轮廓95mm处,先用中心钻打中心孔,再用8的钻头钻25mm的孔,再用20的钻头扩孔,再用镗刀镗22.5mm的孔,再用内槽刀镗28的槽,再用内螺纹刀车M241.5的螺纹。然后再车40mm、R6的圆弧、60mm和R45的圆弧。调头加工32mm、R4、R6的圆弧、60mm的外轮廓,在切退刀槽,最后车M320.75的螺纹。该典型轴加工顺序为:预备加工-车端面-钻孔-镗孔
7、-切内螺纹退刀槽-车内螺纹-粗车左端面轮廓-精车左端面轮廓-调头-车端面-粗车轮廓-精车轮廓-退刀槽-粗车螺纹-精车螺纹。第三章 工件的装夹3.1定位基准的选择 在制定零件加工的工艺规程时,正确的选择工件的定位的基准有着十分中的意义。定位基准选择的好坏,不仅影响零件加工的位置精度,而且对零件个表面的加工顺序也有很大的影响。合理的选择定位基准是保证零件加工精度的前提,还能简化加工工序,提高加工效率。3.2定位基准选择的原则 1)基准重合原则。为了避免基准不重合误差,方便编程,应选用工序基准作为定位基准,尽量使用工序基准,定位基准、编程原点三者统一。 2)便于装夹的原则。所选的定位基准应能保证定位
8、准确、可靠,定位夹紧简单、易操作,敞开性好,能够加工尽可能多的表面。 3)便于对刀的原则。批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下,保证对刀的可能性和方便性。3.3确定零件的定位基准 以左右端大端面为定位基准。3.4装夹方式的选择 为了工件不至于在切削力的作用下发生位移,使其在加工过程始终保持正确的位置,需将工件压紧压牢。合理的选择加紧方式十分重要,工件的装夹不仅影响加工质量,而且对生产率,加工成本及操作安全都有直接影响。3.5数控车床常用装夹方式 1)在三爪自定心卡盘上装夹。三爪自定心卡盘的三个爪是同步运动的,能自动定心,一般不需要找正。该卡盘装夹工件方便、省时,但夹紧力小,适用于装夹外形规则
9、的中、小型工件。 2)在两顶尖之间装夹。对于尺寸较大或加工工序较多的轴类工件,为了保证每次装夹时的装夹精度,可用两顶尖。该装夹方式适用于多序加工或精加工。 3)用卡盘和顶尖装夹。当车削质量较大的工件时要一端用卡盘夹住,另一端用后顶尖支撑。这种方式比较安全,能承受较大的切削力,安装刚性好,轴向定位基准,应用较广泛。 4)用心轴装夹。当装夹面为螺纹时再做个与之配合的螺纹进行装夹,叫心轴装夹。这种方式比较安全,能承受较大的切削力,安装刚性好,轴向定位基准。3.6确定合理的装夹方式 装夹方法:先用三爪自定心卡盘夹住右端,加工左端达到工件精度要求;再工件调头,用三爪自定心卡盘夹住工件右端,在加工到工件精
10、度要求。第四章 刀具及切削用量4.1选择数控刀具的原则刀具寿命与切削用量有密切的关系。在制定切削用量时,应首先选择合理的刀具寿命,而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种,前者根据单件工时最少的目标确定,后者根据工序成本最低的目标确定。选择刀具寿命时可考虑如下几点根据道具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选的比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具,由于换到时间短,为了充分发挥其切削性能,提高生产效率,刀具寿命可选的低些,一般取15-30min对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具,刀具寿命应选的高些,尤其
11、保证刀具可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时,该工序的刀具寿命要选的低些,当某工序单位时间内所分担到的全厂开支M较大时,刀具寿命也应选的低些。大件精加工时,为保证至少完成一次走刀,避免切削时中途换刀,刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来定。与普通机床加工方法相比,数控加工对刀具提出了更高的要求,不仅需要刚性好、精度高,而求要求尺寸稳定,耐用度高断和排性能同时要求安装和调整方便,这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的道具常采用适应高速切削的刀具材料(如高速钢、超细粒质硬质合金)并使用可转位刀片。4.2选择数控车削用刀具 数控车削刀常用的一般分成型车刀、尖形车刀、
12、圆弧形车刀三类。成型车刀也称样板车刀,其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中,常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中,应尽量少用或不用成型车刀。尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线型主副切削刃构成,如90度内外圆车刀、左右端面车刀、切槽(切断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数(主要是几何角度)的选择方法与普通车削时基本相同,但应结合数控加工的特点(如加工路线、加工干涉等)进行全面考虑,并应兼顾刀尖本身的强度。4.3设置刀点和换刀点刀具究竟从什么位置开始移动到指定的位置呢?所以在程序执行的一开
13、始,必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置,这一位置即为程序执行时刀具相对与工件运动的起点,所以称程序起始点或起刀点。此起始点一般通过对刀来确定,所以,该点又称对刀点。在编制程序时,要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是:便于数值处理和简化程序编制。易于找正并在加工过程中便于检查,引起的加工误差小。对刀点可设置在加工零件上,也可以设置在夹具上或机床上,为了提高零件的加工精度,对刀点应尽量设置在零件的设计基准或工艺基准上。实际操作机床时,可以通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上,即“刀位点”与“对刀点”的重合,所谓“刀位点”是指刀具定位基准点,车刀的刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心。用手动对
14、到操作,对刀精度较低,且效率低。而有些工厂采用光学对刀镜、对刀仪、自动对刀装置等,以减少对刀时间,提高对刀精度。加工过程中需要换刀时,应规定换刀点。所谓“换刀点”时指刀架转动换刀时的位置,换刀点应设在工件或夹具的外部,以换刀时不碰工件及其他部件为准。4.4确定切削用量数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,保证合理的刀具耐用度,并充分发挥机床的性能,最大限度提高生产率,降低成本第五章 典型轴类零件加工
15、5.1 轴类零件加工的工艺分析 (1)技术要求 轴类零件的技术要求主要是支承轴颈的径向尺寸精度和形位精度,轴向一般要求不高。轴颈的直径公差的等级通常为IT6-IT8,几何形状精度主要是圆度和圆柱度,一般要求是限制在直径公差范围之内。相互位置精度主要是同轴度和圆跳动;保证配合轴颈对于支承轴颈的同轴度,是轴类零件位置精度的普遍要求之一。图为特殊零件,径向和轴向公差和表面粗糙度要求较高。 (2) 毛坯选择 轴类零件除光滑轴和直径相差不大的阶梯轴热轧或冷拉圆棒料外,一般采用锻件;发动机曲轴等一类轴件采用球墨铸铁铸件比较多。如图典型轴类直径相差不大,采用直径为65mm,材料为45钢在锯床上按130mm长
16、度下料。(3) 定位基准的选择 轴类零件外圆表面、内孔、螺纹等表面的同轴度,以及端面对轴中心线的垂直度是其相互位置精度的主要项目,而这些表面的设计的设计基准一般都是轴中心线。用两中心孔定位符合基准重合原则,并且能够最大限度的在一次装夹中加工出多个外圆表面和端面,因此常用中心孔作为轴加工的定位基准。当不能采用中心孔时或粗加工是为了工作装夹刚性,可采用轴的外圆表面作定位基准,或是以外圆表面和中心孔共同作为定位基准,能承受较大的切削力,但重复定位精度并不太高。数控车削时,为了能用同一程序重复加工和工件调头加工轴向尺寸的精确性,或为了端面余量均匀,工件轴向需要定位。采用中心孔定位时,中心孔尺寸及两端中
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业设计 论文 零件 数控 车削 工艺 分析 加工 编程
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2945590.html