買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 0 畢業(yè)設(shè)計（論文） 2013 屆 課題名稱： 軸類零件工藝設(shè)計及程序編制 系 別： 信息與工程系 專業(yè)名稱： 機械設(shè)計與制造 姓 名： 學(xué) 號： 班 級： 指導(dǎo)教師： 2012 年 1 月 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 目 錄 1 概述 2 2 緒論 3 控機床的特點 3 控車削加工 4 2 數(shù)控車床的加工程序編制 6 控車床的組成和基本原理 7 車床安全操作規(guī)程 8 3設(shè)計任務(wù) 8 計的任務(wù) 8 題目的及關(guān)鍵問題 9 4、 簡單的軸類零件工藝設(shè)計及加工 9 5、 軸類零件的工藝分析 10 件圖工藝分析 10 件工藝處理 11 控刀具材料的選擇 12 削用量的選擇 12 6、軸類零件粗精加工手工編程 14 定工藝方案及加工路線 14 7、 軸類零件仿真操作注意事項 19 8、 設(shè)計小結(jié) 19 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 9、 參考文獻 20 1、概 述 隨著經(jīng)濟發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，機械產(chǎn)品的性能，結(jié)構(gòu)及形狀不斷改進，對零件加工質(zhì)量和精度要求越來越高，為有效保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率和降低成本，要求機床不僅具有較好的通用性和靈活性，而且要求加工過程實現(xiàn)自動化。因此，發(fā)展數(shù)控機床是當(dāng)前機械制造技術(shù)改造的必由之路，是未來工廠自動化的發(fā)展方向 。數(shù)控機床在機械加工范圍和加工精度等方面有了驚人的發(fā)展，特別是使用了小型計算機和微處理機以來，數(shù)控機床在機械加工領(lǐng)域的應(yīng)用已相當(dāng)普遍，已從開始階段的小批量復(fù)雜性零件的加工，發(fā)展到為減輕勞動強度，提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本等層面。隨著航空工業(yè)，汽車工業(yè)、輕工業(yè)等需求量快速增長，對機械零件精度要求更加精密，大規(guī)模的數(shù)控應(yīng)用必將取代傳統(tǒng)加工設(shè)備，數(shù)控機床是綜合運用計算機、自動控制、自動檢測和精密機械等高新及時的產(chǎn)物。 隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展 ,數(shù)控機床作為現(xiàn)代加工中的重要設(shè)備 ,已廣泛應(yīng)用于機械加工中 。在數(shù)控車削加工前 ,要對所加工的零件進行工藝分析 ,確定正確的加工方案 ,將車床的運動過程、零件的工藝過程、刀具的選擇、切削用量和走刀路線等 ,按規(guī)定的代碼格式編制成數(shù)控加工程序，車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運動和刀具的直線運動或曲線運動來改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。在機械加工領(lǐng)域的應(yīng)用已相當(dāng)普遍，已從開始階段的小批量復(fù)雜性零件的加工，發(fā)展到為減輕勞動強度，提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本等層面。 與傳統(tǒng)的機床相比在加工的工藝流程先進了很多。技術(shù)要求也越來越高。本設(shè)計主要體現(xiàn)數(shù)控機床加工在車削軸類 零件時的優(yōu)越性。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 關(guān)鍵詞： 程序編制 工藝分析 刀具選擇 2、緒 論 機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。 工藝規(guī)程的編制是直接指導(dǎo)產(chǎn)品或零件制造的工藝過程和操作方法的工藝文件，他直接對企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、效益、競爭能力起著重要的作用。 機械工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門的裝備部，國民經(jīng)濟各部門的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟效益，在很大 程度上取決與機械工業(yè)所能提供裝備的技術(shù)性能、質(zhì)量和可靠性，因此，機械工業(yè)的技術(shù)水平和規(guī)模是衡量一個國家科技水平和經(jīng)濟實力的重要標(biāo)志。 數(shù)控加工機床是采用數(shù)控技術(shù)對工作臺運動和切削加工過程進行控制的機床，是典型的機電一體化產(chǎn)品，是數(shù)控技術(shù)的最典型的應(yīng)用。 控機床的特點 具有高度柔性 在保證工件表面精度，主要取決于加工程序，它與普通機床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經(jīng)常調(diào)整機床。因此，數(shù)控機床適用于零件頻繁更換的場合。也就是適合單件、小批生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā)，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備 周期，節(jié)省了大量工藝設(shè)備的費用。 精度高、質(zhì)量穩(wěn)定可靠 數(shù)控機床本身的精度比普通機床高，一般數(shù)控機床的定位精度為 重復(fù)定位精度為 ，在加工過程中操作人員不參與操作，因此工件的加買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 工精度全部由數(shù)控機床保證，消除了操作者的人為誤差；又因為數(shù)控加工采用工序集中，減少了工件多次裝夾對加工精度的影響，所以工件的精度高，尺寸一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。 生產(chǎn)效率高 數(shù)控機床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間，數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速和進給量的范圍大，允許機床進行大切削 量的強力切削，數(shù)控機床目前正進入高速加工時代，數(shù)控機床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率。此外，數(shù)控機床能進行重復(fù)性操作，尺寸一致性好，減少了次品率和檢驗時間。 改善勞動條件 使用數(shù)控機床加工零件時，操作者的主要任務(wù)是程序編輯、程序輸入、裝卸零件、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測、零件的檢驗等，勞動強度極大降低，機床操作者的勞動趨于智力型工作。另外，機床一般是封閉式加工，既清潔，又安全。 利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化 采用數(shù)控機床 有利于向計算機控制與管理生產(chǎn)方面發(fā)展，為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化創(chuàng)造條件， 目前已與計算機輔助設(shè)計與制造（ 機地結(jié)合起來，是現(xiàn)代集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。 控車削加工 車削加工是切削加工中最基本的一種加工方法，它是在車床上利用工件的旋轉(zhuǎn)運動和刀具的移動來加工工件的，因此車削加工是機械加工中運用最廣泛的加工方法，車床占切削加工機床總數(shù)的 40左右。 數(shù)控車削加工的主要對象 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤狀類等回轉(zhuǎn)體零件，通過執(zhí)行數(shù)控程序 ,可以自動完成外圓柱面、成形表面、螺紋、端 面等工序的切削加工，并能進行車削、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。 根據(jù)數(shù)控加工的特點，數(shù)控車床最適合切削具有以下要求和特點的軸類零件 . 精度要求高的軸類零件 表面形狀復(fù)雜或難以控制尺寸的軸類零件 表面粗糙度要求好的軸類零件 帶螺紋的軸類零件 數(shù)控車削中的加工工藝分析 數(shù)控加工以數(shù)控機床加工中的工藝問題為主要研究對象，以機械制造中的工藝理論為基礎(chǔ)，結(jié)合 數(shù)控機床的加工特點，綜合運用多方面的知識來解決數(shù)控加工中的工藝問題。工藝制 定的合理與否，對程序編制、機床的加工效率、零件的加工精度都有極為重要的影響。 加工路線與加工余量的關(guān)系 在數(shù)控車床還未達到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯件上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時，則要注意程序的靈活安排。安排一些子程序?qū)τ嗔窟^多的部位先作一定的切削加工。 確定切削用量與進給量 影響切削條件的因素有：機床、工具、刀具及工件的剛性；切削速度、 切削深度、切削進給率；工件精度及表面粗糙度；刀具預(yù)期壽命及最大生產(chǎn)率；切削液的種類、冷卻方式；工件材料的硬度及熱處理狀況；工件數(shù)量；機床的壽命。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 進給量 f(r)或進給速度 F(根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、刀具和工件材料來選。最大進給速度受機床剛度和進給驅(qū)動及數(shù)控系統(tǒng)的限制。 制定加工工藝是數(shù)控車削加工的前期準(zhǔn)備工作，工藝制定的合理與否，對程序的編制、機床的加工效率和零件的加工精度都有重要的影響。數(shù)控車削加工工藝的內(nèi)容是：分析零件圖樣、確定工件在車床上的裝夾方式、各表面的加工順序何 刀具進給路線以及切削用量的選擇等。 控車床的加工程序編制 數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)類零件。通過數(shù)控加工程序的運行，可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面 、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進行車槽、鉆孔、擴孔以及鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工 。 數(shù)控程序編制的基本方法： 1、分析零件圖樣和制定工藝方案 . 2、編寫零件加工程序 . 3、程序檢驗 . 數(shù)控程序編制的方法： 手工編程。 車床的工藝裝備 ： 由于數(shù)控車床的加工對象多為回轉(zhuǎn)體，一般使用三爪卡盤夾具。 控車床的編程特點： 1、 加工坐標(biāo)系：機床坐標(biāo)系是以機床原點為坐標(biāo)系原點建立起來的、軸直買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 角坐標(biāo)系，成為機床坐標(biāo)系。車床的機床原點為主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤后端面之交點。機床坐標(biāo)系是制造和調(diào)整機床的基礎(chǔ)，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)，一般不允許隨意變動。加工坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系方向一致。 2、 直徑編程方式：在車削加工的數(shù)控程序中， X 軸的坐標(biāo)值為零件圖樣上的直徑值。 3、 進刀與退刀方式： 快速走刀。 控車床的組成和基本原理 雖然數(shù)控車床種類較多，但一般均由車床主體、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)三大部分組成 。 車床主體 是實現(xiàn)加工過程的實際機械部件，主要包括主運動部件（如卡盤、主軸等）、進給運動部件（如工作臺、刀架等）、支承部件（如床身、立柱等），以及冷卻、潤滑、轉(zhuǎn)位部件和夾緊、換刀機械手等輔助裝置。 數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng) 1、數(shù)控裝置：它的核心是計算機及運行在其上的軟件，它在數(shù)控車床中起“指揮”作用。數(shù)控莊子接收由加工程序送來的各種信息，并經(jīng)處理和 調(diào)配后，向驅(qū)動機構(gòu)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行命令。在執(zhí)行過程中，其驅(qū)動、檢測等機構(gòu)同時將有關(guān)信息反饋給數(shù)控裝置，以便經(jīng)處理后發(fā)出新的執(zhí)行命令。 2、伺服系統(tǒng)：它通過驅(qū)動電路和執(zhí)行文件（如伺服電機）。準(zhǔn)確地執(zhí)行數(shù)控裝置發(fā)出的命令，成數(shù)控裝置所要求的各種位移。數(shù)控車床的進給傳動系統(tǒng)常用進給伺服系統(tǒng)代替，因此也常稱為進給伺服系統(tǒng)。 車床安全操作規(guī)程 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 1、開機前應(yīng)對數(shù)控機床進行全面細致的檢查，內(nèi)容包括操作面板、導(dǎo)軌面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，認無誤后方可操作。 2、 數(shù)控機床通電后，檢查各開關(guān)、按鈕和按鍵是否正常、靈活、機床有無異?，F(xiàn)象。 3、輸入工件坐標(biāo)系和程序后，應(yīng)仔細核對代碼、地址、數(shù)值、正負號、小數(shù)點進行認真的核對。 4、正確測量和計算工件坐標(biāo)系。并對所得結(jié)果進行檢查 5、未裝工件前，空運行一次程序，看程序能否順利進行，刀具和夾具安裝是否合理，有無“超程” 6、程序修改后，要對修改部分仔細核對。 7、必須在確認工件夾緊后才能啟動機床，嚴禁工件轉(zhuǎn)動時測量、觸摸工件。 8、操作中出現(xiàn)工件跳動、打抖、異常聲音、夾具松動等異常情況時必須停車處理。 9、緊急停車后，應(yīng)重新 進行機床“回零”操作，才能再次運行程序。 3、畢業(yè)設(shè)計任務(wù) 計的任務(wù)： 選的課題： 軸類零件工藝設(shè)計及程序編制 計課題的來源： 學(xué)院的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)課題 題零件圖： 軸類零件圖 做的零件要求： 1、毛壞是鋁件（了解鋁件的相關(guān)內(nèi)容） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 2、數(shù)控加工后公差尺寸表面粗糙度都要滿足圖紙要求。 3、數(shù)控工藝設(shè)計的每個參數(shù)都要寫清楚。 題目的及關(guān)鍵問題 的： 1. 熟悉各個零件的數(shù)控車削的加工工藝流程； 2. 熟悉 的零件零件圖； 3. 熟悉數(shù)控系統(tǒng)，掌握簡單零件的數(shù)控編程技巧； 4. 會選擇各個零件在數(shù)控車削加工過程中常用的刀具； 5. 熟悉數(shù)控機床車削零件的加工過程。 業(yè)設(shè)計的關(guān)鍵問題 1、毛壞的設(shè)定和材料的選擇。 2、刀具的選擇（加工零件過程中要用到的刀，如外圓刀、結(jié)構(gòu)） 3、切削用量的選擇（車成型面主軸的轉(zhuǎn)速，切削主軸轉(zhuǎn)速，進給速度的確定，背吃刀量包括粗精加工，要根據(jù)機床的自身情況決定）。 4、零件加工的順序，加工外圓面，加工零件的走刀路線。 5、零件粗精加工的手工編程。 6、零件數(shù)控機床車削零件 的加工過程。 7、操作的注意事項。 4、簡單軸類零件的工藝設(shè)計及加工 根據(jù)下圖所示的待車削零件，材料為 40 的鋁件，。在數(shù)控車床上需要進行的工序為：切削外圓；成形面、退刀槽、內(nèi)孔、螺紋及倒角。要求分析工藝過程與工藝路線，編寫加工程序。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 圖 1軸類零件圖 5、軸類零件工藝分析 件圖工藝分析 該零件表面由圓柱、成形面、內(nèi)孔、螺紋等表面組成。加工內(nèi)容包括車端面、退刀槽、外圓、倒角、成形面、內(nèi)孔和螺紋等，其中多個直徑尺寸有較嚴格的尺寸精度何表面粗糙度等要求；尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。零 件材料為鋁件。 零件工藝處理 1、 裝夾定位方式 此工件可分多次次性裝夾 , 左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊。 2、裝夾方式 數(shù)控機床上零件的安裝方法與普通機床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，注意盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。 3、工序劃分 常用的工序劃分原則有以下兩種。 1保證精度的原則 數(shù)控加工要求工序盡可能集中，常常粗、精加工在一次裝夾下完成，為減少熱變形和切削買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應(yīng)將粗、精加工分開進行。對軸類零件，將 各處先粗加工，留少量余量精加工，來保證表面質(zhì)量要求。 2提高生產(chǎn)效率的原則 數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時間，應(yīng)將需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再換另一把刀來加工其它部位。同時應(yīng)盡量減少空行程，用同一把刀加工工件的多個部位時，應(yīng)以最短的路線到達各加工部位。實際中，數(shù)控加工工序要根據(jù)具體零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求等情況綜合考慮。 控刀具選擇 機械加工中常用的刀具材料主要有高速鋼、硬質(zhì)合金等。根據(jù)加工要求選用三把刀具， 0外圓刀， 切槽刀，刀寬為 20外螺紋車刀， 20同時把 02都對好刀，把它們的刀偏值輸入相應(yīng)的刀具參數(shù)中，本設(shè)計中加工的工件材料為鋁。 將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加工刀具卡片中（見表 1以便編程和操作管理。 表 1數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 典型軸 零件圖號 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 0粗精加工外圓刀 1 外圓、橢圓 右偏刀 2 02 為切槽刀，刀寬為 2 1 切槽 3 質(zhì)合金 60外螺紋車刀 1 螺紋 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 4 201 鉆孔 編制 審核 共 頁 第 頁 削用量的選擇 合理選擇切削用量的原則，可有效地提高機械加工質(zhì)量和總產(chǎn)量，粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成 本。 背吃刀量的選 擇：為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，廓粗車循環(huán)時選 背吃刀量 =3，精車 背吃刀量 =螺紋 粗車循環(huán)時選背吃刀量 =精車背吃刀量 =。 主軸轉(zhuǎn)速的選擇：利用公式 000；粗車 600r/精車1200r/螺紋時，參照式計算主軸轉(zhuǎn)速 n=320r/ 進給速度的選擇： 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(zhì)選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制，根據(jù)加工的實際情況確定粗車每轉(zhuǎn)進給量為 ，精車每轉(zhuǎn)進給量為 ，最后根據(jù)公式 給速度分別為 200 m/ 180 m/ 綜合前面分析的各項內(nèi)容，并將其填入表 1示的數(shù)控加工工藝卡片。此表是編制加工程序的主要依據(jù)和操作人員配合數(shù)控程序進行數(shù)控加工的指導(dǎo)性文件。主要內(nèi)容包括：工步順序、工步內(nèi)容、各工步所用的刀具及切削用量等。 表 1數(shù)控加工工藝卡片 名稱 軸類零件 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 典型軸 序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 001 %0001 三爪卡盤和活動頂尖 華中數(shù)控 實訓(xùn)廠房 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速r/給速度 mm/r 背吃刀量 注 1 車端面 5 25 600 手動 2 粗車輪廓 5 25 600 3 自動 3 精車輪廓 5 25 1200 動 4 車螺紋 5 25 320 動 5 切斷 5 25 200 動 編制 核 準(zhǔn) 月 日 共 頁 第 頁 6、軸類 零件粗精加工手工編程 定工藝方案及加工路線 一般根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀和 尺寸等因素來確定零件表面的車削加工方案。對細長軸類零件，軸心線為工藝基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤夾持 40圓一頭，使工件伸出卡盤 100頂尖持另一頭，一次裝夾完成粗精加工（注：切斷時將頂尖退出）。 工步順序 1、 粗車外圓。粗車 30 22 38外圓段以及橢圓 25 1 2、 自右向左精車各外圓面：螺紋段右倒角切削螺紋段外圓 16 22 30柱段車 38 3、 車 4倒螺紋段左倒角，以及 54、 車螺紋。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 5、 自右向左精車 22 30 385圓。 6、 切斷。 選擇機床設(shè)備 根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟型數(shù)控車床即可到達要求。故選用華中數(shù)控臥式車床。 寫程序（該程序用于華中數(shù)控車床） 按該機床規(guī)定的指令代碼和程序段格式，把加工零件的全部工藝過程。該工件的加工程序如下 ： %0000 94 600 040 加工工藝過程 1、此工件要經(jīng)兩個過程加工完成，所以調(diào)