數(shù)控車床加工畢業(yè)設(shè)計

1、正 文一、數(shù)控車床加工工藝1、數(shù)控車床加工的工藝特點數(shù)控車床加工與普通車床加工在許多方面遵循的原則大部分是相同的。但數(shù)控車床加工自動化程度高，加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定，對加工對象的適應(yīng)性強，生產(chǎn)效率高，易于建立計算機通信網(wǎng)絡(luò)。因此形成了數(shù)控車床加工工藝的自身特點。2、數(shù)控車床加工工藝內(nèi)容（1）選擇并確定適合在數(shù)控車床上加工的零件并確定工序內(nèi)容。（2）分析被加工零件圖紙的數(shù)控加工工藝，明確加工內(nèi)容與技術(shù)要求。（3）確定零件加工反感，制定數(shù)控加工工藝路線，如劃分工序、安排加工順序等。（4）設(shè)計數(shù)控加工工序，制定定位夾緊方案，劃分工步，規(guī)劃走刀路線，選擇刀輔具，確定切削用量，計算工序尺寸及工差等。（

2、5）數(shù)控加工專用技術(shù)文件的編寫。二、圖紙的分析及工藝處理1、工藝分析軸類零件是機械加工中必不可少的一類零件，在機械裝配中起著非常重要的作用。工藝分析是為數(shù)控車削加工做前期的工藝準備工作。工藝制定的合不合理，對程序編制、機床的加工效率和零件加工精度都有重要的影響。該軸類零件的總長為108mm,右端由r8mm的球頭面、r5mm的圓弧面、公稱直徑30mm螺距為2mm的外螺紋組成。左端由一段直徑為34mm的外圓柱面和一段直徑為38mm的外圓柱面組成。左端內(nèi)孔由一個r3的圓角、一個c2的倒角、直徑分別為23mm的內(nèi)圓柱面直徑24mm組成。零件圖如下圖所示 零件圖零件對表面粗糙度有較高的要求，工件是總長為

3、108mm，最大回轉(zhuǎn)直徑為38mm的軸類零件。軸的右端有球頭面、圓弧面、外螺紋、錐角。軸的左端有內(nèi)孔，孔里有公稱直徑為23mm的內(nèi)螺紋，右端有球頭面和螺紋不易裝夾，因此可用93外圓車刀先加工左端外輪廓，然后加工內(nèi)孔，用直徑為18mm的鉆頭鉆孔，用鏜刀鏜孔。然后倒轉(zhuǎn)工件加工右端外輪廓，然后用切槽刀進行切槽，最后用60外螺紋刀加工外螺紋。 在車削過程中先粗加工外輪廓，最后精加工時需要切削兩次，以去除毛刺，提高表面質(zhì)量。2、工藝的處理（1）毛坯選擇對于程序所涉及的圖形，應(yīng)該選擇長度為110mm，最大回轉(zhuǎn)直徑為40mm，材料為45鋼的毛坯件。（2）零件預(yù)加工零件毛坯在熱處理前先進行粗車加工，為數(shù)控車削

4、加工工序提供可靠的工藝基準：用車床三爪卡盤裝夾零件，零件的內(nèi)孔、外圓以及所在端面均留1mm左右的加工余量；數(shù)控編程任務(wù)書如下表1。表1 數(shù)控編程任務(wù)書 2011年 3月 日08數(shù)控2班數(shù)控編程任務(wù)書產(chǎn)品零件圖號07000-01任務(wù)書編號零件名稱軸ck-2011-03使用數(shù)控設(shè)備數(shù)控車床共1 頁第1頁主要工藝說明及技術(shù)要求 1數(shù)控車削加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量均需達到圖紙要求。2技術(shù)要求：（1）未注尺寸公差按it12級；（2）去除毛刺飛邊。收到編程時間年月 日經(jīng)手人編制王正朋審核編程審核批準（3）數(shù)控車削加工安裝方式零件采用機床本身標準的三爪卡盤，找正并夾緊，需進行兩次裝夾。第一次裝夾夾住的部

5、分為右端毛坯的外表面，加工左端外輪廓和內(nèi)孔，第二次裝夾夾住左端外圓柱面為防止劃傷表面，在加工右端時，用鐵皮或砂紙包住左端直徑為34mm外圓柱面找正再進行加工。夾緊時一定要注意夾緊力的大小要適當，在夾緊時要防止工件左端變形。（4）數(shù)控車削加工工序 數(shù)控車削分兩次裝夾完成切削加工：先使用93外圓車刀先粗車再精車零件的左端處各部分尺寸，先加工外輪廓再加工內(nèi)孔。換端面加工另一端，同樣是先粗加工后精加工。數(shù)控加工工藝卡見表2。表2 數(shù)控加工工序卡 2011年 3月 9日 機械廠數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號軸的加工軸套07000-01工藝序 號程序編號夾具名稱夾具編號使用設(shè)備加工車間p12

6、34三爪卡盤p1000數(shù)控車床實訓(xùn)基地工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/r背吃刀量mm1粗車左端外輪廓t010180外圓車刀6000.32精車左端外輪廓t010180外圓車刀10000.14鉆18的孔至30mm處t050518mm的鉆頭5000.155粗車左端內(nèi)孔輪廓t020280內(nèi)孔車刀6000.36精車左端內(nèi)孔輪廓t020280內(nèi)孔車刀10000.17粗車右端外輪廓t010180外圓車刀6000.38精車右端外輪廓t010180外圓車刀10000.18切槽刀切外槽t0303刀寬4毫米切槽刀3000.059車右端外螺紋t040460螺紋車刀2502.0（螺距）編制王

7、正朋審核批準第 1頁共1 頁（5）數(shù)控車削加工工具t0101:93外圓車刀；t0202:內(nèi)孔車刀；t0303：刀寬4毫米切槽刀；t0404：60外螺紋刀；t0505：18mm的鉆頭（6）切削用量的選擇切削用量主要考慮加工的尺寸精度和加工表面質(zhì)量的要求并兼顧提高刀具耐用度、機床壽命等因素。確定主軸轉(zhuǎn)速，粗車外輪廓600r/mm，精車外輪廓1000r/mm，粗車內(nèi)孔輪廓600r/mm，精車內(nèi)孔輪廓1000r/mm，車外螺紋250r/mm，鉆孔500r/mm。粗車進給速度為f=0.3mm/r，精車進給速度f=0.1mm/r。三、數(shù)值的計算 1、外螺紋的計算外螺紋大徑：d=d-0.1p=30-0.1x

8、2=29.8mm外螺紋小徑：d=d-1.3p=30-1.3x2=27.4mm。四、程序的編制采用手動編程，再編程的過程中要注意提高工作的效率為主，并且要保證工件的尺寸精度和表面質(zhì)量。參考程序如下：o100t0101s600m04g00x41.0z50.0g01z0f0.1x-1.0g00x41.0z5.0g71u2.0r0.5g71p10q20u1.0w0f0.3n10g00g42x0s1000g01z0f0.1x30.0x34.0z-2.0z-35.0x38.0w-2.0w-5.0n20x40.0g00g40z5.0g70p10q20g00x40.0z50.0m00t0202s600m04g

9、00x12.0z50.0g00x12.0z5.0g71u2.0r0.5g71p30q40u-1.0w0f0.3n30g42g01x29.0f0.1z0s800g02x23.0z-3.0r3.0g01z-20.0n40x12.0g70p30q40g00g40z50.0x50.0m00t0101s600m04g00x41.0z50.0z0g01x-0.1f0.1g00x41.0z5.0g71u2.0w0.5g71p50q60u1.0w0f0.3n50g42g00x0s1000g01z0f0.1g03x16.0z-6.78r8.0g01x21.12z-20.76f0.1g02x29.8z-25.0r

10、5.0g01z-58.0f0.1x30.0x38.0w-8.0w-8.0n60x40.0g00g40x40.0z5.0g70p50q60g00x40.0z50.0m00t0303s300m04g00x35.0z-55.0g01x26.0f0.05g04x1.0g01x28.0f0.3w-2.0x26.0f0.05g04x1.0g01x28.0f0.3w-1.0x26.0f0.05g04x1.0g01x35.0f0.3g00x50.0z50.0m00t0404s250m04g00x30.0z-20.0g92x29.8z-53.0f2.0x29.4x28.8x28.2x27.6x27.4g01x3

11、2.0f0.1g00x50.0z50.0m30五、數(shù)控仿真加工操作1、數(shù)控仿真系統(tǒng)的開啟及回原點進如數(shù)控仿真系統(tǒng)界面按操控面板上得“急?！卑粹o按“系統(tǒng)啟動”按“回原點”按鈕按“z”按鈕按 “+”按“x”按 “+”x,z對應(yīng)的指示燈亮.即完成上述操作.2、數(shù)控仿真工件裝夾及刀具的選擇安裝:（1）點擊工具欄上“定義毛坯”設(shè)置直徑為40mmx110mm的45鋼圓柱毛坯點擊“放置零件”出現(xiàn)“選擇零件”對話框點選擇毛坯點“安裝零件”出現(xiàn)“移動零件”對話框點擊黃色“方向箭頭”使毛坯外伸90mm。（2）外圓車刀t01的選擇安裝：點擊工具欄上“選擇刀具”出現(xiàn)“刀具選擇”對話框選“1號刀位”選擇“vbmt160

12、402刃長為16mm刀尖半徑為0.2mm的35度菱形刀片”選擇刀柄為93度外圓右向橫柄點擊“確定”完成操作。t02內(nèi)孔車刀的選擇和t01的選擇流程基本是一樣的，只是刀位號是“2號刀位”。（3）切槽刀的選擇安裝：選擇刀位號3選擇4mm寬的切槽刀點擊“確定”完成操作。（4）外螺紋刀的選擇安裝：選擇刀位號4選擇60度角的菱形刀片選擇“外圓刀柄”點擊“確定”完成操作。3、數(shù)控仿真刀具的對刀（1）按“mdi”鍵program鍵入t0101按“eob”鍵按“insert”鍵按“循環(huán)啟動”鍵，調(diào)出t01外圓車刀。（2）將模式調(diào)到“手動模式”按“主軸正轉(zhuǎn)”按鈕車刀沿“z軸負向以合適的背吃刀量切入”保持x軸不變

13、按“主軸停止”“測量”得x( )為直徑值按“編輯”鍵按“offsetseting”鍵點擊軟鍵“形狀”在番號01區(qū)域輸入“x（ ）”點擊軟鍵“測量”完成x軸的對刀按“主軸正轉(zhuǎn)”保持z軸不變x軸正向提刀按“主軸停止”點擊工具欄“測量”得z（ ）將“z（ ）+2=z-k” 在番號01區(qū)域輸入z-k點擊軟鍵“測量”完成z軸的對刀。（3）內(nèi)孔車刀的對刀方式和外圓車刀是一樣的，在這里不再贅述。（4）切槽刀的對刀方式和外圓車刀的大體一樣，只是在對z方向上的時候，刀要切的薄一點，以免把刀損壞。（5）螺紋刀的x軸的對刀方式與外圓車刀一樣。在這里僅說一下z軸的對刀：調(diào)到“手動方式”模式按“主軸正轉(zhuǎn)”按鈕調(diào)x,z軸

14、使螺 紋刀靠近圓柱有端面調(diào)出手輪調(diào)x,z軸使刀尖剛好接觸右端面的外圓按“offsetseting”鍵點擊軟鍵“形狀” 在番號04區(qū)域輸入z2.0點擊軟鍵“測量”完成z軸的對刀。4、數(shù)控仿真程序的導(dǎo)入、試運行、首件試切及自動加工（1）按“編輯”模式鍵program點擊軟鍵“操作”點擊軟鍵向右的黑色箭頭點擊工具欄“dnc傳送”選擇保存的程序在操控面板上輸入o100點擊軟鍵“read”點擊軟鍵“exec”程序被導(dǎo)入nc系統(tǒng)呈現(xiàn)在crt/mdi操控面板上。（2）按“自動運行”模式按“試運行”按“custom”鍵按“循環(huán)啟動”鍵。如果不出現(xiàn)報警，則說明程序運行正常。可以用來加工零件。（3）按“自動運行”

15、模式按單段按“循環(huán)啟動”鍵不停地按直道完成加工測量修正。（4）按“自動運行”模式按“試運行按“custom”鍵按“循環(huán)啟動”鍵自動加工。5、仿真示意圖（1）、安裝毛坯（如下圖）（2）、用直徑為18mm的鉆頭鉆內(nèi)孔（如下圖） （3）、內(nèi)孔車刀車削內(nèi)孔（如下圖）(4)、外圓車刀車削左端外輪廓（如下圖）(5)、掉轉(zhuǎn)工件車削右端外輪廓（如下圖）精車外輪廓（如下圖）(6)、切槽刀進行切槽（如下圖）(7)、螺紋刀加工螺紋（如下圖）（8）、工件的總體圖（如下圖）七、實操的刀具安裝及對刀操作1、數(shù)控車刀在數(shù)控機床刀架上的安裝條件及要求：（1）車刀刀尖和工件中心等高刀桿軸線和工件軸線垂直。如圖1-2所示：切槽刀

16、的安裝時，其刀刃和工件中心等高，其刀身軸線和工件軸線垂直。圖1-2 刀具與工件的位置關(guān)系合上機床電源開關(guān)，按下操控面板上的“系統(tǒng)啟動”鍵，帶系統(tǒng)界面穩(wěn)定后，機床回零點。用三爪卡盤按要求稍微加緊工件，待工件找正后，加緊工件。（2）車刀安裝在刀架上，伸出部分不宜太長，伸出量一般為刀桿的11.5倍。伸出過長會使刀桿剛性變差，切削時易產(chǎn)生震動，影響工件的表面質(zhì)量。（3）車刀墊鐵要平整，數(shù)量要少，墊鐵應(yīng)與刀架對齊。車刀至少要用兩個螺釘壓緊在車刀架上，并逐個輪流擰緊。（4）車刀刀尖應(yīng)與工件軸線等高，否則會因為基面和切削平面的位置發(fā)生變化，而改變車刀工作時的前角和后角的數(shù)值，當車刀刀尖高于工件軸線時，使后角

17、減小，增大了車刀的后刀面與工件的摩擦；當車刀刀尖低于工件軸線時，使前角減小，切削力增加，切削不順利。車端面時，車刀刀尖高于或低于工件中心，車削后工件端面中心處留有凸頭。使用硬質(zhì)合金車刀時，如不注意這一點，車削中心會使刀尖崩碎。（5）車刀刀桿中心線應(yīng)與進給方向垂直，否則會使主偏角和副偏角的數(shù)值發(fā)生變化，如螺紋車刀安裝歪斜，會使螺紋牙型半角產(chǎn)生誤差。2、刀具的對刀操作（1）對外圓車刀：在操控面板上按“手搖”鍵，搖動手輪，使外圓車刀靠近工件，先端平右端面。在操控面板上按“offsetting”鍵，再按軟鍵“補償”“形狀”在番號01所在的區(qū)域通過操控面板輸入z0，按軟鍵“測量”完成z軸的對刀。以一定的

18、背吃刀量沿z軸方向切入工件一部分，退出刀具合適的位置，用游標卡尺測量被切出的外圓表面為50.26mm，在上面的番號01區(qū)域輸入x50.26,按軟鍵“測量”完成x軸的對刀。（2）對內(nèi)孔車刀：將控制模式調(diào)到手搖，搖動手輪，使螺紋刀刀尖靠近工件右端面，微調(diào)螺紋刀使刀尖與右端面平齊。在上面番號05區(qū)域內(nèi)輸入z2.0，按軟鍵“測量”，完成z方向的對刀。x軸的對刀方式和外圓車刀的對刀完全一樣。（3）對切槽刀：切槽刀的對刀方式和外圓車刀的大體一樣，只是在對z方向上的時候，刀要切的薄一點，以免把刀損壞。（4）對外螺紋刀：將控制模式調(diào)到手搖，搖動手輪，使螺紋刀刀尖靠近工件右端面，微調(diào)螺紋刀使刀尖與右端面平齊。在上面番號06區(qū)域內(nèi)輸入z2.0，按軟鍵“測量”，完成z方向的對刀。x軸的對刀方式和外圓車刀的對刀完全一樣。 參考文獻(1)楊老記 . 機械制圖. 北京:機械工業(yè)出版社, 1986(2)余英良 . 數(shù)控加工編程及操作. 北京:高等教育出版社, 1989(3)華茂發(fā) . 數(shù)控機床加工工藝. 北京:機械工業(yè)出版社,1991(4)伍友德 , 李先躍 .車刀刃磨技術(shù)第二版. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 1992(5)陸劍中（上海理工大學(xué)）, 周志明（南京工程學(xué)院）. 金屬切原理與刀具. 北京:機械工業(yè)出版社,1994(6)沈建峰 , 朱勤惠 . 數(shù)控加工生產(chǎn)實例. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,