阶梯轴零件数控车削工艺分析毕业设计（论文）word格式.doc

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1、黑龙江农业经济职业学院毕业论文阶梯轴零件数控车削工艺分析姓 名： 吃 鹏 飞 指导教师： 樊 昱 专 业： 机电一体化 班 级： 技师071 2010年7月12日目 录摘要1前言21 零件图纸分析3 1.1 零件工艺分析3 1.2 选择机床31.3 工件坐标系31.4 热处理要求31.5 粗糙度分析41.6 零件的工艺性41.7 尺寸标注方法分析4 1.8 精度技术要求分析4 1.9 轮廓几何要求分析42 工艺处理42.1 装夹定位方式4 2.2工步和走刀路线43 工艺卡片64 程序7结论11参考文献12谢辞13阶梯轴零件数控车削工艺分析摘 要: 数控车削加工是机械加工中最重要的数控加工方法之

2、一。车削加工是指工件旋转作主运动和车刀作进给运动的切削加工方法。其主要加工对象是回转体零件，合理选择装夹方式以保证同轴度从而保证零件的精度要求。基本的车削加工内容有车外圆、车端面、切断和车槽、钻中心孔、钻孔、车孔、铰孔、镗孔、车螺纹、车圆锥面、车成型面、滚花和攻螺纹等。针对此零件的加工过程中应注意的问题。系统地概述了零件的整个加工工艺的过程。关键词:装夹，工艺，参数 前 言数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造和渗透形成的机电一体化产品。对此零件来说，工件有加工精度、表面粗糙度、热处理等要求。那么它的加工质量要求比较高，这样就得需要

3、合理的安排机床，此零件主要使用了工序分散原则进行加工的。在选定加工方法、划分工序后，工艺路线拟定的主要内容是合理安排这些加工方法和加工工序的顺序。零件的加工顺序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序，这些工序的安排直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。因此在设计工艺路线时要安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序间的衔接问题。此零件的配合零件加工应遵循切削加工顺序的安排原则，基面先行原则、先粗后精原则、先主后次原则、先面后孔原则先内后外原则、上道工序的加工不能影响到下道工序的定位于夹紧原则、以相同方式或同一刀具加工的工序，最好连续完成，以减少重复定位次数在同一次安装中进

4、行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。综上所述，就是本篇论文整体加工工艺的合理性的阐述。1、零件图的工艺分析 图一 零件尺寸标注 技术要求： 1热处理：HRC47-52 材料 45钢黑龙江农业经济职业学院 图纸 A4 比例 1：1 零件 班级 数控3班 数量 1件 姓名 杨宪杰 日期1.1 零件工艺分析此零件加工包括车端面、倒角、切槽、螺纹、圆弧等. 由于这个工件是一个实心轴，并且轴的长度不很长，所以采用工件的左端面和25外圆作为定位基准。图中有尺寸精度和表面粗糙度要求；尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45号钢，有热处理要求。1.2 选择机床 根据零件图纸分析选择数控车。1.3

5、 工件坐标系从图纸上分析取右端面的中心为工件坐标系的原点，此零件一次装夹便可完成。1.4 热处理要求根据材料要求需要热处理220240HBS1.5 粗糙度分析此零件表面粗糙度要求只有Ra1.6和Ra3.2两种，在数控车床上可以完成此零件加工，并达到其光洁要求。1.6 零件的工艺性零件的工艺性是指零件对加工方法的适应性，即所设计的零件结构便于加工成型。在数控车床上加工零件时，应该根据数控车削的特点，认真审视零件结构的合理性。此零件应该使用多把车刀，以及其它辅助装置来完成零件的车削加工。1.7 尺寸标注方法分析零件图上尺寸标注方法应适应车床加工的特点。本零件图的尺寸标注能够直观的分析出各部分的尺寸

6、，尺寸标注没有不合理的部分。1.8 精度及技术要求分析对被加工零件的精度及技术要求进行分析，是零件工艺分析的重要内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上，才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。精度及技术要求分析的主要内容如下： （1）分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理。（2）分析本工序的数控车削加工精度能否达到图样要求，若答不到，需要采取其它措施弥补时，则应给后续工序留有余量。（3）找出图样上有位置精度要求的表面，这些表面应在一次安装下完成。（4）对表面粗糙度要求较高的表面，应确定用恒线速度切削。1.9 轮廓几何要素分析在分析零件图时，要分析几何要素的给定条件是

7、否充分。本零件图几何要素充分，总长度等于各段长度，符合轮廓几何要素要求。2、工艺处理2.1 装夹定位方式此工件能一次装夹完成加工，使用三爪卡盘夹持。2.2 工步和走刀路线在选定加工方法、划分工序后，工艺路线拟定的主要内容是合理安排这些加工方法和加工工序的顺序。零件的加工顺序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序，这些工序的安排直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。因此在设计工艺路线时要安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序间的衔接问题。 配合零件加工应遵循切削加工顺序的安排原则，即：（1）基面先行原则（2）先粗后精原则（3）先主后次原则（4）先面后孔原则（5）先外后内

8、原则（6）上道工序的加工不能影响到下道工序的定位于夹紧原则（7）以相同方式或同一刀具加工的工序，最好连续完成，以减少重复定位次数（8）在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为进给路线，也称走刀路线。它不但包括了公步内容，而且也反映出工步的顺序。工步顺序是指同一道工序中各个表面加工的先后次序。确定走刀路线时，主要遵循以下几点原则：（1）加工路线应保证被加工工件的精度和表面粗糙度。（2）应使加工路线最短，以减少空行程时间，提高加工效率。（3）尽量简化数学处理时的数值计算工作量，以简化编程工作。（4）当某段进给路线重复使用时，为了

9、简化编程，缩短程序长度，应使用子程序。此外，确定加工路线时，还要考虑工件的形状与刚度、加工余量大小，机床与刀具的刚度情况，确定是一次进给还是多次进给来完成加工，先完成对刚度破坏较小的工步，后完成对刚性破坏较大的工步，以免工件刚性不足，影响加工精度及设计刀具的切入切出方向等。结合本零件的结构特征，应先加工外表面，然后加工内孔表面。此零件配合零件主要使用了工序分散原则进行加工的。在选定加工方法、划分工序后，工艺路线拟定的主要内容是合理安排这些加工方法和加工工序的顺序。零件的加工顺序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序，这些工序的安排直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。因此在设计工艺

10、路线时要安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序间的衔接问题。本课题研究的配合零件加工应遵循切削加工顺序的安排原则，基面先行原则、先粗后精原则、先主后次原则、先面后孔原则先外后内原则、上道工序的加工不能影响到下道工序的定位于夹紧原则、以相同方式或同一刀具加工的工序，最好连续完成，以减少重复定位次数在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序此工件走刀路线如下：（1）下料，25560的45号钢。（2）用普车加工外圆到25（3）热处理，调质处理220240HBS。（4）用数控车车端面。（5）自右向左粗车外轮廓。（6）自右向左精车外轮廓。（7）切削9的退刀槽。（8）车螺

11、纹M121达零件图尺寸。（9）切断，保证总长度等于50。1.走刀路线图 图二 走刀路线简图序号工艺简图（标明定位、装夹位置）（标明程序原点和对刀点）工序号及内容刀具号11. 车端面和外轮廓1.T010122. 切槽2.T030333. 切螺纹3.T04043、工艺卡片 表一工艺卡片 单位名称加工车间零件名称黑龙江农业经济职业学院数控车间阶梯轴工序号程序编号夹具名称使用设备0001O0001三爪卡盘数控车床工步号工步内容刀具号刀具规格切削速度m/min进给速度mm/r背吃刀量mm备注1车端面T010175外圆车刀1000.2自动2自右向左粗车外轮廓T010175外圆车刀1200.23.0自动3自

12、右向左精车外轮廓T020290外圆车刀1000.050.2自动4切削9的退刀槽T0303刃宽4mm500.081.5自动5车螺纹M121T040460普通螺纹刀700.2自动 表二数控车刀具卡 数控车刀具卡零件名称导套零件图号L01设备名称数控车设备型号FANUC数控车程序号材料名称及牌号45钢硬度HRC47-52工序名称车加工工序号01刀具编号刀具名称刀片材料刀具参数刀补地址刀尖半径刀杆规格（mm）半径T0101外圆粗车刀硬质合金0.51625 0.5T0202外圆精车刀硬质合金0.51625 0.5T0303切槽刀硬质合金0.12525T0404螺纹刀硬质合金25254、程序按照加工工序卡

13、的步骤编辑的程序如下：主程序o0001T0101 G50 X200.0 Z150.0;S500 M03;G00 X30.0 Z0 M08;G01X-1.0 F0.2;G00X60.0;T0100 X200.0Z150.0 M09;T0202;S700 M03;G00 X22.0 Z2.0 M08;M98 P0002;G00 X19.0 Z2.0;M98 P0002;G00 X16.0 Z2.0;M98 P0002;G00 X13.0 Z2.0;M98 P0002;G00 X12.0 Z2.0;M98 P0002;T0200 G00 X200.0 Z150.0 M09;T0303 S500 M0

14、3;G00 X25.0 Z-14.0 M08;G01 X9.0 F0.08;G04 X4.0;G00 X200.0;Z150.0 T0300 M09;T0404;G00 X12.0 Z2.0;G76 X8.32 Z-11.0 P1.84 Q0.75 F1.0 ;G00 X200.0 Z150.0;M05;M30;按照加工工序卡的步骤编辑的程序如下：子程序O0002%0002G01 U0. W-16.0 F0.2;U4.0 W-4.0;U-6.0 W-20;G02 U8.0 W-4.0 R4.0;G03 U6.0 W-3.0 R3.0;G01 W-12.0;G00 U50.0;W55.0;M99

15、; 结 论切削用量提高刀具的使用寿命和零件的加工精度。通过生产零件的多少来合理的选择普通或数控车。从下料到普车到热处理再到数控车通过这种最合理的方法把零件加工出来。拿到一张图纸通过分析零件来选择装夹零件的夹具和加工零件的机床，合理的选择机床可以提高生产效率和生产成本。合理的选择综上所述，就是本篇论文整体加工工艺的合理性的阐述。参 考 文 献1 毕承恩 数控技术M 北京： 机械工业出版，19862 吴组育 秦鹏飞 数控机床M 上海：上海科技出版社，19893 兰建设 机械加工工艺与夹具M天津：机械工业出版，20044 陈洪涛 数控加工工艺与编程M 北京：高等教育出版社，20035 顾京 数控机床

16、编程及应用M 北京：高等教育出版社，20036 孙东洋 数控编程 数控编程M 南京：南京大学出版社，19937 SINUMERK 8030M （铣床版）编程手册M致谢通过一篇论文把三年来学到的知识都运用出来，如何从拿到图纸到分析零件到机床选择到加工等等把所学的知识紧密联系起来。使自己的知识更加的扎实。本次毕业设计对我来说算受益匪浅，它让我能够独立综合运用三年中所学过的全部过程进行工艺及结构设计的基本能力，最重要的事是，它为我们以后工作进行了一次综合训练及准备。当然，由于自己能力有限，在设计过程中遇到了许多的难题，如资料查不到、数据搞不准，设备不知道如何选择等等，但我不气馁不畏惧艰难，虚心向老师询问。运用所学的基本理论以及在实训中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，从而保证零件在加工质量。另外，它还让我学会如何使用资料及相关专业书籍的查阅，掌握了与本设计相关的各种资料，提高了自我学习能力。我相信这些都将成为我以后的工作的垫脚石。感谢学院全体领导，是学院三年来给与我美好的学习环境，让我学成了一技之才，再次感谢培养我的老师，是你让我得以扩充知识面，对明天的工作更充满了信心，衷心感谢！