一種零件的數(shù)控車削加工工藝分析

1、嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文一種零件的數(shù)控車削加工工藝分析學(xué)生姓名 學(xué) 號 103053106 系 別 機(jī)電與汽車分院 專 業(yè) 機(jī)電一體化 指導(dǎo)教師 完成日期 2013.05.30 嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐任務(wù)書崗位名稱 職工崗位職責(zé) 負(fù)責(zé)plc程序編寫以及相關(guān)電器電路圖的繪制崗位能力要求 熟練掌握plc編程軟件的應(yīng)用,以及編程指令的作用。會使用繪圖軟件cad進(jìn)行電器電路圖的繪制。課題任務(wù)名稱 基于三菱plc的氣動(dòng)機(jī)械手機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本課題完成的條件1、按照自己所學(xué)的機(jī)電課程進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)；2、永駿機(jī)床的工程師和學(xué)校輔導(dǎo)老師的幫助下完成此設(shè)計(jì)。3、熟練運(yùn)用plc編程軟件以及電路故障

2、排除。本課題任務(wù)要求 技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)要求熟悉機(jī)床的機(jī)電部分，以及相關(guān)臺達(dá)和西門子的編程說明；從設(shè)計(jì)實(shí)際需要出發(fā)，選擇設(shè)計(jì)方案；制作完成整個(gè)機(jī)械手；撰寫試驗(yàn)操作書一份。 工藝操作技能要求氣動(dòng)機(jī)械手的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，并實(shí)際操作通過；企業(yè)現(xiàn)場設(shè)備安裝、調(diào)試、維護(hù)、檢測等操作實(shí)踐訓(xùn)練，基本符合企業(yè)上崗要求。設(shè)計(jì)與論文相關(guān)參考文獻(xiàn)資料。 時(shí)間安排1、畢業(yè)綜合實(shí)踐單位以及崗位的落實(shí)（2013年2月1日開始）2、上傳畢業(yè)綜合實(shí)踐任務(wù)書（2013年6月1日前）3、畢業(yè)綜合實(shí)踐相關(guān)崗位頂崗實(shí)習(xí)過程并撰寫實(shí)習(xí)周記（2013年3月1日-2013年5月30日期間，每月至少4篇）周記撰寫與系統(tǒng)錄入1、每周登陸系統(tǒng)提交實(shí)習(xí)周記，

3、內(nèi)容要求與實(shí)習(xí)期間工作、生活相關(guān)，不少于200字；在實(shí)習(xí)單位工作滿一月后要求提交一份企業(yè)所跟師傅或直屬領(lǐng)導(dǎo)的評價(jià)（20字以上，包含評價(jià)人聯(lián)系方式）。2、參加或更換實(shí)習(xí)單位要求一周內(nèi)登陸系統(tǒng)更新相關(guān)信息并主動(dòng)聯(lián)系指導(dǎo)教師備案。嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電與汽車分院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)開題報(bào)告 學(xué)號103053106姓名 專業(yè)方向機(jī)電一體化技術(shù)課題名稱一種零件的數(shù)控車削加工工藝及編程完成課題起止時(shí)間2013年2月-2013年6月一.畢業(yè)論文選題依據(jù) 兩年的大學(xué)學(xué)習(xí)生涯,在老師的教育指導(dǎo)下,本人較為熟練的掌握了plc編程技術(shù),電工維修,數(shù)控操作等專業(yè)課知識,并且本人也對plc有濃厚的興趣,所以希望通過基于三菱

4、plc對氣動(dòng)控制的機(jī)械手這一有挑戰(zhàn)性的設(shè)計(jì)課題來培養(yǎng)自己的設(shè)計(jì)動(dòng)手能力,并且在實(shí)踐中用上課程中所學(xué)的理論知識，能更好的鞏固自己所掌握的知識。二.畢業(yè)論文選題目的和意義1培養(yǎng)獨(dú)立思考以及開發(fā)設(shè)計(jì)能力。2擴(kuò)展知識結(jié)構(gòu),開拓思維。3培養(yǎng)綜合運(yùn)用能力。三.選題的發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望機(jī)械手在國內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄造、熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)條件，在應(yīng)用專用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合機(jī)械手等。同時(shí)要提高速度，減少?zèng)_擊，正確定位，以便更好的發(fā)揮機(jī)械手的作用。國外機(jī)械數(shù)的發(fā)展趨勢是大力研制具有某種智能的機(jī)械手。使它

5、具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應(yīng)的變更。如位置發(fā)生稍許偏差時(shí)，即能更正并自行檢測，重點(diǎn)是研究視覺功能和觸覺功能。目前已經(jīng)取得一定成績。四.本課題要完成的主要內(nèi)容通過自己設(shè)計(jì)和動(dòng)手操作實(shí)現(xiàn)三菱plc fx2n-64mr 系統(tǒng)控制電磁換向閥的線圈得電、失電，并利用氣泵提供的氣壓對機(jī)械手的上升下降進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)控制機(jī)械手完成下降夾緊上升反轉(zhuǎn)伸出下降松開上升縮進(jìn)正轉(zhuǎn)停止一系列動(dòng)作，并且可以選擇手動(dòng)和單周期自動(dòng)完成。并最終制作出符合要求的實(shí)物，進(jìn)行展示。而且在制作過程中，可以更熟練的掌握plc編程應(yīng)用，掌握氣壓相關(guān)的電磁換向閥以及調(diào)節(jié)閥之類的產(chǎn)品的接線、操作以及產(chǎn)品的特性和作用都能了

6、然于胸，為以后做相關(guān)工作提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。五.畢業(yè)論文提綱1 工作過程與控制要求2 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3 plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4 結(jié)論指導(dǎo)教師意見簽字： 年 月 日目錄引言61 零件的結(jié)構(gòu)分析62 零件設(shè)備的選擇73 確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式74確定加工順序及進(jìn)給路線74.1 加工順序74.2 進(jìn)給路線85 刀具選擇86 切削用量選擇87填寫數(shù)控加工工藝文件9參考文獻(xiàn)10畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程檢查評議表11畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績考評表12一種零件的數(shù)控車削加工工藝及編程103053106 馮旭輝嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電與汽車分院 指導(dǎo)教師：周志宏摘要: 本文根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，針對具體的零件，進(jìn)行工藝

7、方案的分析，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，確定加工順序和加工路線，數(shù)控加工程序編制。通過整個(gè)工藝的過程的制定，充分體現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備在保證加工精度，加工效率，簡化工序等方面優(yōu)勢。關(guān)鍵詞: 數(shù)控 工藝分析 加工方案 加工路線 編程引言數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的（computer numerical control machine tools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地的處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動(dòng)作并加工零件。1 零件的結(jié)構(gòu)分析（1）零件的結(jié)構(gòu)分析圖1-1 零件圖由圖紙可知，該零件表面由圓柱、圓錐、逆圓弧及螺紋等表面

8、組成。該零件的徑向加工部位有85mm圓柱段、80mm圓柱段、62圓柱段、r70圓弧m481.5外螺紋。零件符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45鋼，毛坯為85340棒材。（2） 零件技術(shù)要求分析1）在輪廓曲線上，有一處既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。2）螺紋加工時(shí)，為保證其精度，在精車時(shí)選擇改程序的方法，將螺紋的大徑值擴(kuò)大0.18-0.2mm，加工螺紋時(shí)利用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度要求 。2 零件設(shè)備的選擇數(shù)控車床能對軸類或盤類等回轉(zhuǎn)體零件自動(dòng)地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、

9、擴(kuò)等的工作。根據(jù)零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車床機(jī)構(gòu)簡單，價(jià)格相對較低，這類車床設(shè)置三爪自定心卡盤、普通尾座或數(shù)控液壓尾座，適合車削較長的軸類零件。根據(jù)主軸的配置的要求選擇臥式數(shù)控車床。數(shù)控車床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補(bǔ)，數(shù)控車床剛性良好，制造和對刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀特別復(fù)雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體，而且能比較方便的車削錐面和內(nèi)外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產(chǎn)效率。所以對加工時(shí)非常有利的。3 確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式（1）定位基準(zhǔn)工件的定位與基

10、準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致，應(yīng)防止過定位，對與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)在數(shù)控機(jī)床上要仔細(xì)找正。圖中85外圓不加工，毛坯為85340，因此以85的外圓和左端面作為定位基準(zhǔn)。（2）裝夾方式在數(shù)控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn)，在裝夾工件時(shí)，應(yīng)考慮以下幾種因素：1.盡可能采用通用夾具，必須時(shí)才設(shè)計(jì)制造專用夾具；2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足精度要求；3.易于定位和裝夾；4.易于切削的清理；5.抵抗切削力由足夠的剛度；4確定加工順序及進(jìn)給路線 4.1 加工順序（1）先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最

11、后安排精加工和光整加工。（2）先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊 固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進(jìn)行。（3） 先面后孔 對于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時(shí)也給孔加工帶來方便。（4） 基面先行 用作精基準(zhǔn)的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時(shí)包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面

12、。綜上所訴：該零件的加工順序如下：先從右到左進(jìn)行粗車（留0.25mm精車余量），然后從右到左進(jìn)行精車，最后車削螺紋。4.2 進(jìn)給路線5 刀具選擇（1）選用5mm中心鉆鉆削中心孔。（2）粗車和端面選用硬質(zhì)合金90右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選k=35。（3）精車時(shí)選用硬質(zhì)合金90右偏刀，車螺紋選用硬質(zhì)合金 60外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取r=0.15-0.2mm。 （4）切槽時(shí)用切槽車刀表 1 數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?t01中心鉆1右端面手動(dòng)2t0290右偏外圓車刀1車端面及粗車外輪廓右

13、偏刀3t0390右偏外圓車刀1精車外輪廓右偏刀4t0460外螺紋車刀1螺紋5t05切槽車刀1切槽左刀尖編制審核批準(zhǔn)共1頁第1頁6 切削用量選擇（1）背吃刀量的選擇輪廓粗車循環(huán)時(shí)選ap=4mm,精車時(shí)選ap=0.25;螺紋粗車時(shí)選ap=0.4,逐刀減少，精車時(shí)選ap=0.1。（2）主軸轉(zhuǎn)速的選擇主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。根據(jù)本例中零件的加工要求，考慮工件材料為45鋼，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，查表1-7所得：粗加工選擇轉(zhuǎn)速400r/min,精加工選擇600r/min車削外圓，采用720r/min來車螺紋，而內(nèi)孔由于剛性較差，采用粗車600 r/min，比較容易達(dá)到加工要

14、求，切槽的切削刀較大，采用350 r/min更穩(wěn)妥。（3）進(jìn)給速度查表1-3、1-4選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，再根據(jù)加工的實(shí)際情況確定粗車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.6mm/r,精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.15mm/r,最后根據(jù)公式vf=nf計(jì)算粗車、精車進(jìn)給速度分別為240mm/min和90mm/min。7填寫數(shù)控加工工藝文件表2數(shù)控加工工藝文件單位名稱產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號典型軸工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備車間001自定心卡盤和回轉(zhuǎn)頂尖cka6140數(shù)控車床數(shù)控中心工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速/r/min進(jìn)給速度/mm/min背吃刀量/mm備注1平端面t022525400手動(dòng)2鉆中心孔

15、t015600手動(dòng)3粗車輪廓t0225254002404自動(dòng)4切槽t0525253502402自動(dòng)5精車輪廓t032525600900.25自動(dòng)6粗車螺紋t0425257207200.4自動(dòng)7精車螺紋t0425257207200.1自動(dòng)編制審核批準(zhǔn)年月日共頁第頁參考文獻(xiàn) 1詹華西.零件的數(shù)控車削加工.電子工業(yè)出版社，2011 2 蔡有杰. 數(shù)控編程及加工技術(shù) . 中國電力出版社,2011 . 3 耿國卿. 數(shù)控車削編程及加工 .北京：清華大學(xué)出版社.2011畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程檢查評議表課題名稱開題階段指導(dǎo)檢查1、任務(wù)書和開題報(bào)告是否按時(shí)上交2、選題是否與專業(yè)相關(guān)3、設(shè)計(jì)方案是否合理可行開題階

16、段的評價(jià)： 優(yōu)秀 良好 合格設(shè)計(jì)階段指導(dǎo)檢查工作態(tài)度（學(xué)生對畢業(yè)論文的認(rèn)真程度、紀(jì)律及出勤情況）： 認(rèn)真 較認(rèn)真 一般 不認(rèn)真1、是否建立模型、擬定實(shí)驗(yàn)方案2、是否經(jīng)過理論論證3、概念表述是否清楚、條理是否清晰4、是否有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)是否真實(shí)可靠、圖紙是否按照國家標(biāo)準(zhǔn)5、是否與設(shè)計(jì)任務(wù)書相符合6、結(jié)論（成果）是否正確，對實(shí)際應(yīng)用或?qū)W術(shù)研究是否有現(xiàn)實(shí)意義設(shè)計(jì)階段的評價(jià)： 優(yōu)秀 良好 合格結(jié)題階段指導(dǎo)檢查工作進(jìn)度（學(xué)生對分配工作完成的進(jìn)度情況） 提前完成 按計(jì)劃完成 拖后完成 沒有完成1、獨(dú)立完成全部工作情況2、論文篇幅（字?jǐn)?shù)）是否滿足要求3、論文結(jié)構(gòu)是否規(guī)范、層次是否分明4、是否有實(shí)物作品、演示

17、情況5、邏輯、條理清晰程度6、中心思想是否突出、偏題與否7、論據(jù)、論點(diǎn)和結(jié)論一致與否 結(jié)題階段的評價(jià)： 優(yōu)秀 良好 合格存在的問題與建議：是否同意參加內(nèi)容評審： 同意 不同意 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日12畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績考評表學(xué) 號姓 名指導(dǎo)教師畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目答 辯 小 組 評 議評議項(xiàng)目序號評定標(biāo)準(zhǔn)分值論文選題(20分)1是否在所學(xué)專業(yè)范圍（10分）2理論意義和現(xiàn)實(shí)意義（10分）畢業(yè)設(shè)計(jì)與論文質(zhì)量(50分)3論據(jù)充分、分析明晰、概念正確，資料可靠完整（5分）4能參考國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)，參考文獻(xiàn)有出處（5分）5中文摘要是否重點(diǎn)突出，簡明扼要（5分）6熟練掌握和運(yùn)用基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識（5分）7理論聯(lián)系實(shí)際，分析問題和解決問題的能力（5分）8文章中心明確，觀點(diǎn)正確，文字表達(dá)正確（5分）9有自己的見解或創(chuàng)新（5分）10文體規(guī)