數(shù)控機(jī)床畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1

1、論文摘要數(shù)控機(jī)床的加工工藝與普通機(jī)床的加工工藝有許多相同之處，也有許多不同。數(shù)控機(jī)床是一種高效率的設(shè)備，它的效率一般高于普通機(jī)床2-4倍。要充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的這一特點(diǎn)，必須熟練掌握性能，特點(diǎn)及使用方法，同時(shí)還必須在編程之前正確的確定加工方案，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，再考慮編程。在數(shù)控機(jī)床上加工的零件通常要比普通機(jī)床所加工的零件工藝規(guī)程復(fù)雜得多。在數(shù)控機(jī)床加工前，要將機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，零件的工藝過(guò)程，刀具的形狀，切削用量和走刀路線(xiàn)等編入程序，這就要求操作人員要有多方面的知識(shí)基礎(chǔ)。操作人員要對(duì)機(jī)床的運(yùn)用有足夠的了解，加工時(shí)對(duì)工藝的安排、機(jī)床的調(diào)整、程序的后期處理都是保證順利完成工件的重要方面。除此之外，合理掌

2、握時(shí)間，讓效率和質(zhì)量成正比正是操作人員對(duì)機(jī)床操作能力的良好體現(xiàn)。此零件是數(shù)控車(chē)床與加工中心相結(jié)合對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸的加工及處理，由于它的尺寸公差及型位公差要求非常高，所以為了保證它的尺寸公差及型位公差必須使用裝用夾具。重要的是車(chē)工工藝上的處理與數(shù)控加工手法的結(jié)合。需要綜合運(yùn)用機(jī)加工、數(shù)控、及其他相關(guān)學(xué)科的知識(shí)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們具備了對(duì)該類(lèi)復(fù)雜綜合零件進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓に囌{(diào)整與數(shù)控加工調(diào)整的能力。關(guān)鍵詞：細(xì)長(zhǎng)軸軸頸、專(zhuān)用夾具、數(shù)控車(chē)與加工中心結(jié)合。 前言 從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)，數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。1949年,美國(guó)帕森公司(parsons co)正式接受美國(guó)空軍委托,在麻繩理工學(xué)院

3、司服機(jī)構(gòu)試驗(yàn)課的協(xié)助下,開(kāi)始從事數(shù)控機(jī)床的研制工作.其目的是為了制造出飛機(jī)框架及直升機(jī)葉片輪廓等形狀復(fù)雜加工精度高的零件. 經(jīng)過(guò)3年的研究,于1952年試制成功世界第一臺(tái)3坐標(biāo)連續(xù)控制數(shù)控銑床,便是數(shù)控機(jī)床的第一代. 1959年計(jì)算機(jī)行業(yè)研究出晶體管元器件,因而數(shù)控裝置中廣泛采用晶體管和印制電路板,從而跨入第二代數(shù)控時(shí)代. 1965年出現(xiàn)了小規(guī)模集成電路,其體積小,耗能低,使數(shù)控的系統(tǒng)的可靠性得以進(jìn)一步提高,數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到第三代. 以上3代,都是專(zhuān)用控制計(jì)算機(jī)的硬邏輯數(shù)控系統(tǒng).裝有這類(lèi)數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床為普通數(shù)控機(jī)床(簡(jiǎn)稱(chēng)nc機(jī)床). 數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)

4、化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)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。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床品種日益增多，有車(chē)床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床和電火花加工機(jī)床等。此外還有能自動(dòng)換刀、一次裝卡進(jìn)行多工序加工的加工中心、車(chē)削中心等。第一部分 課題介紹（一）、圖毛坯件精車(chē)大頭圖紙打孔攻絲及倒角圖紙精車(chē)小頭圖紙銑鍵槽圖紙（二）技術(shù)要求1不準(zhǔn)用銼刀、砂布等修飾表面。2.用油石去毛刺。3.未注尺寸差為it13。4.銳角倒鈍。（三）材料材料使用45鋼。第二部分 設(shè)計(jì)思路（一）課題分析此零件是數(shù)控車(chē)床與加工中心相結(jié)合對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸的加工及處理，由于它的尺

5、寸公差及型位公差要求非常高，所以為了保證它的尺寸公差及型位公差必須使用裝用夾具。重要的是加工工藝上的處理與數(shù)控加工手法的結(jié)合。需要綜合運(yùn)用數(shù)控、機(jī)加工以及其他相關(guān)的知識(shí)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們?cè)黾恿藢?duì)加工中心的動(dòng)手操作能力，增長(zhǎng)了對(duì)該類(lèi)復(fù)雜綜合零件進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓に囌{(diào)整與數(shù)控加工調(diào)整的能力，對(duì)這類(lèi)零件有了一個(gè)質(zhì)的認(rèn)識(shí)。從開(kāi)始接觸課題，到對(duì)其進(jìn)行工藝分析，手動(dòng)編制與調(diào)整加工程序、再到實(shí)際操作加工及在過(guò)程中對(duì)所遇到問(wèn)題的解決，這一過(guò)程是融合在一起的、連續(xù)的。具體步驟如下：（1）、課題分析、理解（2）、工藝與材料、機(jī)加工、數(shù)控的相關(guān)知識(shí)（3）所用機(jī)床的簡(jiǎn)介（4）數(shù)控車(chē)床刀具和夾具的使用介紹（5）加工中心刀具

6、和夾具的使用介紹（6）精車(chē)大頭的編程加工處理（7）加工中心打孔攻絲及倒角的編程加工（8）精車(chē)小頭的編程加工處理（9）銑鍵槽及倒角的加工練習(xí)（二）、工藝（1）、課題分析、理解此零件是數(shù)控車(chē)床與加工中心相結(jié)合對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸的加工及處理，由于它的尺寸公差及型位公差要求非常高，所以為了保證它的尺寸公差及型位公差必須使用專(zhuān)用夾具。重要的是加工工藝上的處理與數(shù)控加工手法的結(jié)合。需要綜合運(yùn)用數(shù)控、機(jī)加工、及其他相關(guān)的知識(shí)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們?cè)黾恿藢?duì)數(shù)控車(chē)床、加工中心的動(dòng)手操作能力，增長(zhǎng)了對(duì)該類(lèi)復(fù)雜綜合零件進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓に囌{(diào)整與數(shù)控加工調(diào)整的能力，對(duì)這類(lèi)零件有了一個(gè)質(zhì)的認(rèn)識(shí)。（2）、工藝與材料、機(jī)加工、數(shù)控的相關(guān)知識(shí)

7、數(shù)控機(jī)床上加工的零件通常要比普通機(jī)床所加工的零件工藝規(guī)程復(fù)雜的多,應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的 性能、特點(diǎn)、切削范圍和標(biāo)準(zhǔn)刀具系統(tǒng)等有全面了解。在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，首先應(yīng)進(jìn)行數(shù)控加工的工藝性分析，提出加工該零件的工藝過(guò)程，確定在加工中心上的加工內(nèi)容。數(shù)控加工工藝主要包括下列內(nèi)容：1）選擇并決定零件的數(shù)控加工內(nèi)容；2）零件圖樣的數(shù)控工藝性分析3）數(shù)控加工的工藝路線(xiàn)設(shè)計(jì)4）數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)5）數(shù)控加工專(zhuān)用技術(shù)文件的編寫(xiě)。3.所用機(jī)床的簡(jiǎn)介 本課題所采用的數(shù)控車(chē)床是有中日和資的小巨人機(jī)床廠(chǎng)生產(chǎn)的lgmazak fusion 640t nexus智能型機(jī)床,此機(jī)床有著智能等級(jí)高、穩(wěn)定性強(qiáng)、定位精度高、快速移動(dòng)快

8、、程序簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，同時(shí)機(jī)床本身還配備了對(duì)刀儀從而使加工更加方便便捷，相比國(guó)內(nèi)其它機(jī)床廠(chǎng)所生產(chǎn)的機(jī)床有著不可或缺的優(yōu)點(diǎn)！此機(jī)床可以兼容兩種程序編制即：mazak程序和法拉克程序。而所用的加工中心也是由美國(guó)生產(chǎn)制造的哈挺，其有著定位鍵度高、價(jià)格便宜、穩(wěn)定性強(qiáng)、快速移動(dòng)快等特點(diǎn)，其采用的操作系統(tǒng)也是目前市面上較為普遍的法拉克操作系統(tǒng)。4.數(shù)控車(chē)床刀具和夾具的使用介紹刀具：所用刀具刀桿均采用世界頂級(jí)刀具山特維克的刀具，山德維克的刀具具刀桿有剛性好，刀片耐用不易磨損排屑好容易斷屑適合于高速加工夾具：對(duì)于精車(chē)大頭工序的夾具選用普通硬爪即可，而精車(chē)小頭工序我們就要采用專(zhuān)用夾具軟爪具體形狀如圖工樁圖 加工中的

9、圖 a面為工件裝夾的z向基準(zhǔn)面 b面為工件裝夾的外圓夾緊面軟爪裝上卡盤(pán)之后用內(nèi)孔精車(chē)刀車(chē)去a面0.05mmb面0.2mm以保證卡爪的同軸度與卡爪的表面粗糙度，a面的寬度約為30mm左右即超過(guò)工件的裝夾面z向基準(zhǔn)面16.3mm即可，b面的寬度約為8.5mm左右即與工件的外圓裝夾面的寬度大0.5mm左右，這樣也就保證了長(zhǎng)為8mm的外圓裝夾面能完全被夾住。5.加工中心刀具和夾具的使用介紹刀具：所用刀具刀桿均采用世界頂級(jí)刀具山特維克的刀具，山德維克的刀具具刀桿有剛性好，刀片耐用不易磨損排屑好容易斷屑適合于高速加工夾具：加工中心打孔攻絲的的夾具是根據(jù)工件的自身的情況量身定做的裝夾板與底座的平行度誤差0.

10、01mm，使用壓板固定，總高約為270mm使工件能完全放進(jìn)去，ab面的直徑為108mm為使工件能放進(jìn)去且不易晃動(dòng)a到b的高為7.5mm為保證工件裝夾以后能伸出一點(diǎn)使壓板能夠更好的壓住,bc面的上均勻的散布著6個(gè)直徑約為10mm的孔為了使使用鉆頭打孔時(shí)能打通且不損壞鉆頭，cd面的直徑約為71mm寬度約為12mm為了使工件能放進(jìn)去且工裝的剛性比較好，具體如圖工樁圖 裝夾后的圖 對(duì)于銑鍵槽的夾具我們使用最為平常的夾具機(jī)用虎鉗，在虎鉗的鉗口出放一個(gè)高度約為25mm的墊塊即可然后以工件大頭部分19.1mm的端面為x面的基準(zhǔn)，夾住軸的軸頸控制它的自由度即可，鉗口左端為x方向的零點(diǎn)（基準(zhǔn)點(diǎn)）上鉗口為y方向的

11、基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)為y15.虎鉗底部有一高為25mm的墊塊也是z方向零點(diǎn)（基準(zhǔn)點(diǎn)）具體如圖 機(jī)用虎鉗夾具圖 裝上工件后的圖第三部分 加工步驟及要點(diǎn)分析 由圖紙可以粗步確定其加工工藝是1.精車(chē)大頭2.加工中心打孔攻絲及倒角3.精車(chē)小頭4.銑鍵槽及倒角的加工1.精車(chē)大頭的編程加工處理 由圖紙可以粗步確定其加工方法及步奏是1.t5左偏粗車(chē)2.t12左偏刀精車(chē)3.t4端面刀4.t9中心鉆5.t6右偏粗車(chē)刀6.t11右偏精車(chē)刀難點(diǎn)：108的尺寸精度比較高不好保證，所以對(duì)于操作者要求多次測(cè)量75.4的尺寸不好測(cè)量，所以對(duì)于操作者要求用兩把或三把游標(biāo)卡尺多次測(cè)量程序如下先加工左邊再加工右邊o0001g28u0w0m

12、3s500t0505 m8g96s200g50s2000g0x112z3x110z0.3g1xof0.15g0x110z2g71u1r1g71p1q2u0.3w.01f0.15n1g0x104g1x108k2n2z-10g28u0w0g97t1212g96s300g50s3000gox110z2z0g1x0f0.08goz1x104z0g1x108k2z-10g0x150z5g0x75.48z1g1z-0.2f0.08x0g0z1x75.48g1z-0.45f0.08x0g0z1g28u0w0t0404g0x75.48z1g1z-0.65f0.08g0z1g28u0w0g97t09m3s100

13、0g0x0z3g1z1f0.05g0z1g1z-2g0z-1g1z-4g0z-2g1z-6goz5g28u0w0t0606g96s250g50s2000g0x110z-8.1g1x70.3f0.15z-12.6x40.3z-19.1g0x120g28u0w0g97t0303m3s600g96s250g50s3000g0x200z-20g0x40g1z-12.5x70z-8x108r0.5g28u0w0g97m302.加工中心打孔攻絲及倒角的編程加工 由圖紙可以粗步確定其加工方法及步奏是先用1.t13.15mm中心鉆 2.t26.8mm鈷鉆打孔 3.t35mm鈷鉆打孔 4.t49.4mm鈷鉆倒角

14、5.t5 m8x1.25mm螺旋絲錐攻絲6.t6 m6x1mm螺旋絲錐攻絲難點(diǎn)：絲錐容易斷以及損壞造成亂牙，所以對(duì)于操作者而言要求選用好的螺旋絲錐且加工40個(gè)左右要觀察絲錐的磨損程度并且要多次測(cè)量形位公差如有不對(duì)及時(shí)找正程序1.o0001;n100 g21;n102 g0g17g40g49g80g90;(5. center drill tool - 1 dia. off. - 1 len. - 1 dia. - 3.5);n104 t1m6;n106 g0g90g54x0.y-45.a0.s800m3t2;n108 g43h1z50.m8;n110g 98g81z-2.5r3.f80.;n11

15、2 x38.971y-22.5;n114 y22.5;n116 x0.y45.;n118 x-38.971y22.5;n120 y-22.5;n122 x0.y-10.;n124 x10.y0.;n126 x0.y10.;n128 x-10.y0.;n130 g80;n131 g0z100;n131 x-300.y0.;n132 m5;n134 g91g28z0.m9;n138 m01;(6.8 drill tool - 2 dia. off. - 2 len. - 2 dia. - 6.8);n140 t2m6;n142 g0g90g54x0.y-45.a0.s1000m3t3;n144 g

16、43h2z50.m8;n146 g98g73z-12.r3.q4.f100.;n148 x38.971y-22.5;n150 y22.5;n152 x0.y45.;n154 x-38.971y2.5;n156 y-22.5;n158 g80;n159 g0z100.;n159 x-300.y0.;n160 m5;n162 g91g28z0.m9;n166 m01;(5. drill tool - 3 dia. off. - 3 len. - 3 dia. - 5.);n168 t3m6;n170 g0g90g54x0.y-10.a0.s800m3t4;n172 g43h3z50.m8;n174

17、 g98g73z-16.8r3.q4.f70.;n176 x10.y0.;n178 x0.y10.;n180 x-10.y0.;n182 g80;n183 g0z100.;n183 x-300.y0.;n184 m5;n186 g91g28z0.m9;n190 m01;(9.4 drill tool - 4 dia. off. - 4 len. - 4 dia. - 9.4);n192 t4m6;n194 g0g90g54x0.y-45.a0.s800m3t5;n196 g43h4z50.m8;n198 g98g81z-2.6r3.f80.;n200 x38.971y-22.5;n202 y2

18、2.5;n204 x0.y45.;n206 x-38.971y22.5;n208 y-22.5;n210 g80;n212 x0.y-10.;n214 g98g81z-2.7r3.f80.;n216 x10.y0.;n218 x0.y10.;n220 x-10.y0.;n222 g80;n223 g0z100.;n223 x-300.y0.;n224 m5;n226 g91g28z0.m9;n230 m01;(8.00-1.25 tap rh tool - 5 dia. off. - 5 len. - 5 dia. - 8.);n232 t5m6;n234 g0g90g54x0.y-45.a0

19、.s200m3t6;n236 g43h5z50.m8;n237 m29s200;n238 g98g84z-12.r2.q2.f250.;n240 x38.971y-22.5;n242 y22.5;n244 x0.y45.;n246 x-38.971y22.5;n248 y-22.5;n250 g80;n251 g0z100.;n251 x-300.y0.;n252 m5;n254 g91g28z0.m9;n258 m01;(6.00-1. tap rh tool - 6 dia. off. - 6 len. - 6 dia. - 6.);n260 t6m6;n262 g0g90g54x0.y-

20、10.a0.s200m3t1;n264 g43h6z50.m8;n265 m29s200;n266 g98g84z-13.r2.q3.f200.;n268 x10.y0.;n270 x0.y10.;n272 x-10.y0.;n274 g80;n275 g0z100.;n275 x-300.y0.;n276 m5;n278 g91g28z0.m9;n280 g28y0.a0.;n282 m30;%3.精車(chē)小頭的編程加工處理 由圖紙可以看出這道工序比較復(fù)雜軸頸比較長(zhǎng)要用到一夾一頂裝夾方法粗步確定其加工方法及步奏是：1.粗車(chē)斷面2.打中心孔3.粗車(chē)軸頸4.精車(chē)除m20x1.5螺紋外的軸頸5.粗車(chē)螺

21、紋6.精車(chē)螺紋外圓7.精車(chē)螺紋難點(diǎn)：這道工序的難點(diǎn)也是這工件難點(diǎn)中的難點(diǎn)！由于此軸的軸頸比較長(zhǎng)且精度非常高還很容易產(chǎn)生錐度（超過(guò)0.003mm順錐或任何倒錐就報(bào)廢）再加上機(jī)床的轉(zhuǎn)速3500轉(zhuǎn)如果產(chǎn)生的鐵屑沒(méi)有及時(shí)排除就很有可能劃傷工件造成工件的報(bào)廢，所以在這道工序的程序我們采用錐度補(bǔ)償?shù)姆绞骄帉?xiě)程序再選用世界頂級(jí)刀具山特維克的刀具，光有這兩點(diǎn)還不行，操作者還要多量對(duì)于出現(xiàn)的錐度及時(shí)改寫(xiě)程序，加工過(guò)程中一定要多次觀察道具的磨損情況！由于這道工序采用的一夾一頂，軸端有一m20x1.5的螺紋，如對(duì)刀不仔細(xì)就很有可能使螺紋刀撞上頂針或撞上25外圓的端面，車(chē)螺紋的轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)所以非常危險(xiǎn)！所以操作者在

22、對(duì)刀時(shí)一定要萬(wàn)分仔細(xì)！程序如下o0002g28u0w0m3s600m8t0909g0x0z2g1z-1f0.06g0z0g1z-3g0z-2g1z-5g0z-4g1z-6.5g0z10g28u0wom9m5m741t0606m8m3s500g96s200g52s2500g0x150z3x25g71u1.5r1g71p10q20u0.3w0.1f0.15n10g0x15z0g1x19.9k2z-24.5r0.8n20x25g97g28u0g28w0t0505m4s500g96s200g52s2500g0x150z-18x35 z-24.5g71u1.5r1g71p30q40u0.3w0.1f0.

23、15n30g0x23g1x25r0.5z-72r0.5x30r0.5z-229.9n40x35g28u0g28w0g97t1111m3s2000g0x150z3x19.7g32z-23f1.5g0x22z3x19.4g32z-23f1.5g0x22z3x19.1g32z-23f1.5g0x22z3x18.8g32z-23f1.5g0x22z3x18.5g32z-23f1.5g0x22z3x18.3g32z-23f1.5g0x22g28u0g28w0t1212m4s3500g0x150 z3x21g1x15z0f0.08x19.9k2z-24.5r0.8x24.998r0.5z-25x24.99

24、3z-57x24.7z-72r0.4x29.993r0.4z-72.4x30.002z-125x29.7z-211x30.01x30.015z-229.9x40.1r0.4g1u1g28u0g28w0t1111m3s2000g0x150z3x18.2g32z-23f1.5g0x22z3x18.1g32z-23f1.5g0x22z3x18.05g32z-23f1.5g0x22g28u0g28w0m9m5m32m304.銑鍵槽及倒角的加工 由圖紙可以粗步確定其加工方法及步奏是1.t16mm粗銑刀 2.t26mm精銑刀難點(diǎn)：鍵槽尺寸精度比較高且容易產(chǎn)生喇叭口，所以對(duì)于操作者而言要對(duì)此測(cè)量，安裝新銑刀

25、時(shí)一定要把刀柄吹干凈而且銑刀裝上以后還要打表測(cè)量一下刀具的跳動(dòng)。程序如下o0020n100 g21;n102 g0g17g40g49g80g90;(6. flat endmill tool - 1 dia. off. - 1 len. - 1 dia. - 6.);n104 t1m6;n106 g0g90g54x158.447y.835a0.s4000m3t2;n108 g43h1z80.m8;n110 z63.;n112 g1z27.6f250.;n114 x150.9f130.;n116 x130.6;n118 g3x129.765y0.r.835;n120 x130.6y-.835r.8

26、35;n122 g1x150.9;n124 x158.447;n126 g0z80.;n128 x150.9y.835;n130 z63.;n132 g1z26.f250.;n134 x130.6f130.;n136 g3x129.765y0.r.835;n138 x130.6y-.835r.835;n140 g1x150.9;n142 g3x151.735y0.r.835;n144 x150.9y.835r.835;n146 g0z80.;n148 m5;n150 g91g28z0.m9;n152 g28x0.y0.a0.;n154 m01;(6. flat endmill tool - 2

27、 dia. off. - 2 len. - 2 dia. - 6.);n156t2m6;n158 g0g90g54x158.447y3.985a0.s4500m3t1;n160 g43h2z80.m8;n162 z66.;n164 g1z27.5f300.;n166 g41d2x150.9f150.;n168 x130.6;n170 g3x126.615y0.r3.985;n172 x130.6y-3.985r3.985;n174 g1x150.9;n176 g40x158.447;n178 g0z80.;n180 x150.9y3.985;n182 z67.;n184 g1z25.9f300.;n186 g41d2x130.6f150.;n188 g3x126.615y0.r3.985;n190 x130.6y-3.985r3.985;n192 g1x150.9;n194 g3x154.885y0.r3.985;n196 g40x150.9y3.985r3.985;n198 g0z80.;n200 m5;n202 g91g28z0.m9;n204 g28x0.y0.a0.;n206 m30;%設(shè)計(jì)總結(jié)此零件是數(shù)控車(chē)床與加工中心相結(jié)合對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸的加工及處理，由于它的尺寸公差及型位公差要求非常高，所以為了保證