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2-畢業(yè)設計說明書專業(yè):數(shù)控技術班級:數(shù)控xxxx姓名:xxxxxx學號:xxxxxxxx指導老師:xxxxxXXxxxxxxxxxxxxxxxxxx學校

目錄第一部分工藝設計說明書……………04第二部分夾具設計說明書……………22第三部分刀具設計說明書……………24第四部分量具設計說明書……………26第五部分工序數(shù)控編程設計說明書…………………28第六部分畢業(yè)設計體會………………30第七部分參考文獻…………………31數(shù)控技術專業(yè)畢業(yè)設計班級:數(shù)控3085學號:25#姓名:屈朋PAGE7-第一部分工藝設計說明書1.零件圖工藝性分析圖.1-1零件圖1.1零件結構功用分析法蘭盤為盤類零件,固定在主軸箱上,主要靠法蘭盤定心,起到固定,端部密封,連接等作用。1.2零件技術條件分析(1)尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度分析外圓柱表面:78,Ra3.2:尺寸精度IT8,表面粗糙度Ra=3.2。128,Ra3.2:尺寸精度IT9,表面粗糙度Ra=3.2。內孔表面:64,Ra1.6:尺寸精度IT7,表面粗糙度Ra=1.6。55,Ra1.6:尺寸精度IT7,表面粗糙度Ra=1.6。60,Ra1.6:尺寸精度IT7—8之間,表面粗糙度Ra=1.6。(2)位置精度分析:78外圓相對于64內孔的同軸度:可采用基準統(tǒng)一的原則,一次安裝加工出外圓與內孔,可保證同軸度。大多數(shù)尺寸以64作為圓跳動基準,為保證其位置度,應盡可能的在一次安裝下完成,以保證圓跳動。(3)表面粗糙度分析:64內孔表面粗糙度為1.6,需采用精加工;78外圓以及128外圓表面粗糙度為Ra=3.2,故采用半精加工即可滿足要求。(4)熱處理:采用正火的熱處理,提高鍛件的機械加工性能,消除殘應力減少加工后變形,保證精加工的穩(wěn)定。1.3零件結構工藝性分析該法蘭盤零件屬盤類回轉體零件,結構簡單,剛性好,各加工表面精度和表面粗糙度都不難獲得。零件加工性能好,工藝性較好。2.毛坯選擇2.1毛坯類型零件材料為45鋼,零件結構簡單,且為中批生產鍛造精度一般,表面粗糙度一般,易于實現(xiàn)生產過程機械化,故取模鍛為毛坯。2.2毛坯余量確定由于零件為中批生產,因此毛坯精度取普通級。先以零件簡化后尺寸代替毛坯尺寸,根據(jù)《機械制造技術實訓教程》查得,求得復雜系數(shù)為0.64(),毛坯重量為1.243㎏。由此查得毛坯各尺寸方向余量為1.5~2mm。2.3毛坯-零件合圖草圖圖.1-2毛坯圖3.機加工工藝路線確定3.1加工方法分析確定(1)外圓表面:78,Ra3.2:粗車(IT11,Ra6.3)—半精車(IT8,Ra3.2)128,Ra3.2:粗車(IT11,Ra6.3)—半精車(IT9,Ra3.2)(2)內孔表面:64,Ra1.6:粗鏜(IT11,Ra6.3)—半精鏜(IT9,Ra3.2)—精鏜(IT7,Ra1.6)55,Ra1.6:粗鏜(IT11,Ra6.3)—半精鏜(IT9,Ra3.2)—精鏜(IT7-8,Ra1.6)60,Ra1.6:粗鏜(IT11,Ra6.3)—半精鏜(IT9,Ra3.2)—精鏜(IT7,Ra1.6)(3)其余表面加工方案:粗車—半精車3.2加工順序的安排加工方案一:工序1鍛造,采用模鍛工序2熱處理,采用正火處理工序3車,粗車右端面,128mm外圓,半精車右端面,128mm外圓工序4車,粗鏜—半精鏜—精鏜55mm、60mm內孔以及內錐孔工序5車,掉頭粗車左端面,78mm外圓,半精車左端面,78mm外圓工序6車,粗鏜—半精鏜—精鏜64mm內孔及內錐孔,切槽工序7去毛刺工序8檢驗,檢驗各尺寸工序9入庫,涂油入庫分析第一套加工方案,該方案采用先粗后精,內外交叉的原則,但在加工另一頭時容易產生位置誤差加工方案二:工序1鍛造,采用模鍛工序2熱處理,采用正火處理工序3車,粗車右端面,128mm外圓,粗鏜55mm、60mm內孔以及內錐孔工序4車,掉頭粗車左端面,78mm外圓,粗鏜64mm內孔及內錐孔工序5熱處理,采用調質處理工序6車,半精車左端面,78mm外圓,半精鏜—精鏜64mm內孔及內錐孔,切槽工序7車,掉頭半精車右端面,128mm外圓,半精鏜—精鏜55mm、60mm內孔以及內錐孔工序8去毛刺工序9檢驗,檢驗各尺寸工序10入庫,涂油入庫分析第二套加工方案,本方案在加工順序的安排上采用先粗后精,互為基準的原則,保證形位公差,適合中批量生產。所以選擇第二套加工方案。3.3定位基準選擇本零件是帶孔的盤類零件,孔是其設計基準,為避免由于基準不重合而產生的誤差,應選孔為定位基準,遵循“基準重合”的原則。由于本法蘭盤所有表面都需加工,而其作為精基準應先進行加工,因此應選用外圓及一端為粗基準,外圓128上有分模面,表面不平整、有飛邊等缺陷,定位不可靠,故不能選為粗基準,所以選φ78mm為粗基準。3.4加工階段的劃分說明零件精度要求較高,各面粗車、粗鏜為粗加工階段,半精車、半精鏜為半精加工階段,精鏜為精加工階段。3.5主要機加工工序簡圖工序3粗車右端面,128mm外圓,粗鏜64mm內孔及內錐孔圖.1-3工序3加工簡圖工序4掉頭粗車左端面,78mm外圓、64mm內孔圖.1-4工序4加工簡圖工序6半精車左端面,78mm外圓,半精鏜—精鏜64mm內孔及內錐孔、切槽圖.1-5工序6加工簡圖工序7掉頭半精車右端面,128mm外圓,粗鏜—半精鏜—精鏜55mm、60mm內孔以及內錐孔圖1-6工序7加工簡圖4.工序尺寸及其公差確定4.1基準重合時工序尺寸確定法蘭盤零件表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關。前面已確定各圓柱面的加工余量,應將毛坯余量分各加工工序加工余量,然后由后往前計算工序尺寸。表1-1128外圓表面尺寸工序名稱尺寸公差(mm)工序余量(mm)表面粗糙度(m)工序尺寸(mm)毛坯2.2212.5132粗車0.251.56.3129半精車0.10.53.2128表1-278外圓表面尺寸工序名稱尺寸公差(mm)工序余量(mm)表面粗糙度(m)工序尺寸(mm)毛坯2.2212.582粗車0.191.56.379半精車0.0460.53.278表1-364內孔表面尺寸工序名稱尺寸公差(mm)工序余量(mm)表面粗糙度(m)工序尺寸(mm)毛坯1.8212.660粗鏜0.1916.362半精鏜0.0740.753.263.5精鏜0.030.251.664表1-460內孔表面尺寸工序名稱尺寸公差(mm)工序余量(mm)表面粗糙度(m)工序尺寸(mm)毛坯1.8212.556粗鏜0.1916.358半精鏜0.0740.753.259.5精鏜0.040.251.660表1-555內孔表面尺寸工序名稱尺寸公差(mm)工序余量(mm)表面粗糙度(m)工序尺寸(mm)毛坯1.8212.551粗鏜0.1916.353半精鏜0.0740.753.254.5精鏜0.030.251.6554.2基準不重合時工序尺寸確定(b)圖1-7(a)尺寸關系圖(b)對應的工藝尺寸鏈從加工工藝過程方法可知,上道工序以保證尺寸A(32)和尺寸A(12)。本工序尺寸A為自然形成的尺寸,即為封閉環(huán),根據(jù)定義,可確定A為增環(huán),A為減環(huán)。計算基本尺寸:A=A–A=32–12mm=20mm計算上偏差:ES=ES–EI=+0.031–(–0.043)=+0.074mm計算下偏差:EI=EI–ES=–0.031–0=–0.031mm計算公差:T=T+T=+0.062–0.043=0.019mm所以A=205.設備及其工藝裝備確定(1)機床選擇:簡易型數(shù)控車床CK6140(2)刀具選擇:粗車端面及外圓可采用90°硬質合金車刀,半精車端面及外圓可采用90°的YT15硬質合金車刀,粗鏜可選用90°直徑為20mm的圓形鏜刀,半精鏜可用80°直徑為20mm的圓形鏜刀,精鏜可采用與半精鏜相同的車刀,圓弧面可直接用成形車刀。(3)夾具:因為中批量生產,需設計專用夾具。(4)量具選擇:游標卡尺、百分表、卡規(guī)、塞規(guī)6.切削用量及工時定額確定1、粗車φ128外圓切削用量及基本時間的確定(1)切削用量本工序為粗車(車端面、外圓),已知加工材料為45鋼,鍛件,機床為CK6140型車床。①確定粗車外圓129mm的切削用量,所選刀具為YT15硬質合金車刀,根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-112,確定刀桿尺寸BxH=16x25mm,根據(jù)表5-113,選擇車刀幾何形狀為卷屑槽型93°且?guī)0.4mm圓弧刃的菱形車刀。確定背吃刀量:粗車雙邊余量為3mm。單邊余量==1.5mm確定進給量:根據(jù)《數(shù)控加工工藝》表5-1,在粗車鋼料,刀桿尺寸為16x25mm,≤3mm,工件直徑為100~400mm時,=0.6~1.2mm/r,按機床進給,選用=0.6mm/r。確定車刀磨鈍標準及耐用度:根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-119,車刀后刀面磨損量取1mm,可轉位車刀的耐用度T=30min。確定切削速度:根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-120,當用YT15硬質合金車刀加工=600~700MPa,鋼料a≤3mm,≤0.75mm/r時,切削速度=109m/min。切削速度的修正系數(shù)為k=0.8,k=1.0,k=0.81,k=1.15,故=1090.81.00.811.15=81.2m/min===200r/min②確定粗車右端面的切削用量,采用車外圓129mm的刀具加工這些表面,加工余量可一次走刀切除。車端面的a=1.5mm,車端面的=0.6mm/r,主轉速與車外圓129mm相同。(2)基本時間①確定粗車外圓129mm的基本時間根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計指南》表2-24,車外圓基本時間為=式中=16mm,=+(2~3)=2mm,=2mm,=0,=0.6mm/r,=200r/min=3.3r/s,,則===10s②確定粗車右端面的基本時間=,L=+++式中,d=132mm,=65mm,=0,=4mm,=0,=0.6mm/r,=200r/min=3.3r/s,,則==19s確定工序基本時間:=+=10+19=29s2、粗車82的切削用量及基本時間的確定(1)切削用量的確定①確定粗車82的切削用量(車端面、外圓、臺階面)條件與工序3相同。車端面、外圓、臺階面可采用與工序1相同的可轉位車刀。確定背吃刀量:粗車雙邊余量為3mm。單邊余量==1.5mm確定進給量:根據(jù)《數(shù)控加工工藝》表5-1,在粗車鋼料,刀桿尺寸為16x25mm,≤3mm,工件直徑為60~100mm時,=0.5~0.9mm/r,按機床進給,選用=0.5mm/r。確定切削速度:根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-120,當用YT15硬質合金車刀加工=600~700MPa,鋼料a≤3mm,≤0.54mm/r時,切削速度=123m/min。切削速度的修正系數(shù)為k=0.8,k=1.0,k=0.81,k=1.15,故=1230.81.00.811.15=91.7m/min===356r/min②確定粗鏜62mm的切削用量。所選刀具為80°且?guī)0.4mm圓弧刃的菱形刀片,直徑為20mm的圓形鏜刀。確定背吃刀量:粗車雙邊余量為2mm。單邊余量==1mm確定進給量:根據(jù)表5-11,當粗鏜鋼料、鏜刀直徑為20mm、≤2mm,鏜刀伸出長度為100mm時,=0.15~0.3mm/r,按機床進給,選用=0.2mm確定切削速度:根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計指南》表2-8的計算公式=式中,=291,=60min,=0.2,=0.15,=0.2,=0.90.8=0.72,則==127.4m/min===654r/min③確定粗車左端面及臺階面的切削用量,采用粗車外圓82mm的刀具加工這些表面,加工余量可一次走刀切除。車端面及臺階面的a=1.5mm,車端面及臺階面的,=0.5mm/r,主軸轉速與車外圓82mm相同。(2)基本時間的確定①確定粗車外圓82mm的基本時間根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計指南》表2-24,車外圓基本時間為=式中=22mm,=2mm,=0,=0,=0.5mm/r,=5.93r/s,,則==8s②確定粗鏜62mm的基本時間=式中=16mm,=2mm,=4mm,=0,=0.2mm/r,=10.9r/s,,則==10s③確定粗車左端面及臺階面的基本時間=,L=+++式中,d=129mm,=60mm,=0,=4mm,=0,=0.5mm/r,=356r/min=5.93r/s,,則==13s確定工序基本時間:=++=8+10+13=31s3.半精加車78mm外圓的切削用量及基本時間確定(1)切削用量,本工序為半精加工(車端面、外圓、鏜孔、切槽)。已知條件與粗加工相同。①確定半精加車78mm外圓的切削用量所選刀具為YT15的硬質合金可轉位車刀,車刀形狀、倒桿尺寸及刀片厚度與粗車相同。確定背吃刀量:單邊余量==0.5mm確定進給量:根據(jù)工件材料以及表面粗糙度,選用=0.3確定切削速度:當用YT15硬質合金車刀加工,a≤1.4mm,≤0.38mm/r時,切削速度=156m/min。切削速度的修正系數(shù)為k=1.0,k=0.81,k=1.15,故=1561.00.811.15=145.3m/min===593r/min②確定半精車端面及臺階面的切削用量采用切削外圓78mm的刀具加工這些表面,加工余量可一次走刀切除。車端面及臺階面的a=0.5mm,=0.3mm/r,=590r/min。③確定半精鏜63.5mm的切削用量所選刀具為YT15的硬質合金可轉位車刀,直徑為20mm的圓形鏜刀,其耐用度T=60min。確定背吃刀量:單邊余量==0.75mm確定進給量:選用=0.1mm/r。確定切削速度:根據(jù)公式=,式中,=291,=60min,=0.2,=0.15,=0.2,=0.9,則==190m/min===952r/min④確定精鏜64mm的切削用量采用半精鏜63.5mm的刀具加工這些表面,加工余量可一次走刀切除,精鏜64mm的a=0.25mm,=0.1mm/r,=960r/min。⑤確定切67槽的切削用量可選用YT15硬質合金,寬為3mm的內切槽刀。確定進給量:工件材料為45鋼,切斷刀寬度為3mm,刀頭長度為20mm,其進給量為0.1~0.14mm/r,選用=0.1mm/r確定切削速度:根據(jù)表5-118,進給量為0.1mm/r時,刀具材料為P類時,不加切削液時,其=150m===318r/min(2)基本時間的確定①確定半精加車78mm的基本時間==8s②確定半精車端面及臺階面的基本時間==13s③確定半精鏜63.5mm的基本時間==14s④確定精鏜64mm的基本時間==12.5s⑤確定切67槽的基本時間==13s確定工序基本時間:==8+13+14+12.5+13=60.5s4.半精加車128mm外圓的切削用量及基本時間確定(1)切削用量。①確定半精加車128mm外圓的切削用量所選刀具為YT15的硬質合金可轉位車刀,車刀形狀、倒桿尺寸及刀片厚度與粗車相同。確定背吃刀量:單邊余量==0.5mm確定進給量:根據(jù)工件材料以及表面粗糙度,選用=0.3mm確定切削速度:當用YT15硬質合金車刀加工,a≤1.4mm,≤0.38mm/r時,切削速度=156m/min。切削速度的修正系數(shù)為k=1.0,k=0.81,k=1.15,故=1561.00.811.15=145.3m/min===362r/min②確定半精車端面及圓弧面的切削用量采用切削外圓128mm的刀具加工這些表面,加工余量可一次走刀切除。車端面及圓弧面的a=0.5mm,=0.3mm/r,=362r/min內孔表面③確定粗鏜53mm、58mm以及圓錐孔的切削用量所選刀具為YT15的硬質合金可轉位車刀,直徑為20mm的圓形鏜刀。確定背吃刀量:單邊余量==1mm確定進給量:選用=0.2mm/r。確定切削速度:根據(jù)公式=,式中,=291,=60min,=0.2,=0.15,=0.2,=0.90.8=0.72,則==127.4m/min===700r/min④確定半精鏜54.5mm、59.5mm以及圓錐孔的切削用量所選刀具為YT15的硬質合金可轉位車刀,直徑為20mm的圓形鏜刀,其耐用度T=60min。確定背吃刀量:單邊余量==0.75mm確定進給量:選用=0.1mm/r。確定切削速度:根據(jù)公式=,式中,=291,=60min,=0.2,=0.15,=0.2,=0.9,則==190m/min===1010r/min⑤確定精鏜55mm、60mm以及圓錐孔的切削用量采用半精鏜54.5mm、59.5mm以及圓錐孔的刀具加工這些表面,加工余量可一次走刀切除,可取a=0.25mm,=0.1mm/r,=1100r/min。(2)基本時間的確定①確定半精加車128mm外圓的基本時間==8s②確定半精車端面及圓弧面的基本時間==19s③確定粗鏜53mm、58mm以及圓錐孔的基本時間==7.5s④確定半精鏜54.5mm、59.5mm以及圓錐孔的基本時間==10s⑤確定精鏜55mm、60mm以及圓錐孔的基本時間==9.5s確定工序基本時間:==8+19+7.5+10+9.5=54s7.工藝設計總結通過數(shù)控工藝設計,讓我更好的了解所學知識,加深對數(shù)控工藝的學習,提高我們的實踐應用能力。從一開始有老師指導,查閱資料,一點一滴慢慢做到現(xiàn)在,獲益匪淺?,F(xiàn)在做這次的設計課題正是對自己學習的一次提高,讓自己在許多方面有了新的認識。這份設計說明書,參閱各方面相關資料,內容簡單扼要,具有很強的針對性。有零件圖分析,毛坯選擇,機械加工工藝路線確定,工藝尺寸及其公差確定,設備及其工藝裝備確定,切削用量及工時定額確定等方面。這次設計過程培養(yǎng)了我的實踐能力,使課堂上所學知識與實踐能力的培養(yǎng)緊密結合,學到的知識也能很好的鞏固,我想在這些方面自己以后應不斷提高,使我能夠成為一個知識與技能相結合的復合型人才。

第二部分夾具設計說明書1.工序尺寸精度分析半精車右端面及128mm外圓。128,Ra3.2:尺寸精度IT9,表面粗糙度Ra=3.2。2.定位方案確定該工件為法蘭盤的回轉體類零件,可使用半圓套定位,采用半圓套下半圓定位限制x、y的移動和轉動四個自由度。3.定位元件確定由零件圖分析確定用長半圓套定位確定半圓套直徑:D=78mm確定半圓套長度:L=25mm4.定位誤差分析計算(1)定位基準與設計基準不重合產生的定位誤差半圓套定位基準為mm外圓,其設計基準為mm的軸線,即基準重合(2)定位副制造不準確產生的定位誤差工件以外圓mm為定位基準,車mm的外圓與鏜孔,但半圓套和mm的外圓都有制造誤差,使得發(fā)生位置變動,產生定位誤差△=A-A=(78.046-77.954)-(78-78)=0.092mm即△=△+△=0+0.092mm=0.092mm5.夾緊方案及元件確定其夾具半圓套下半圓起定位作用,上半圓起夾緊作用,在外側用螺栓緊固。6.夾具總裝草圖圖2-1夾具總裝圖

第三部分刀具設計說明書1.工序尺寸精度分析半精車右端面及128mm外圓。128,Ra3.2:尺寸精度IT9,表面粗糙度Ra=3.2。2.刀具類型確定此道工序保證的尺寸精度要求不高,在數(shù)控車床上加工,且連續(xù)切削,因此可用90°的偏心式YT15硬質合金可轉位車刀。3.刀具設計參數(shù)確定序號項目數(shù)據(jù)來源或公式計算1刀片材料硬質合金2幾何角度參看《金屬切削刀具設計簡明手冊》選擇車刀幾何形狀,前刀面形狀為平面帶倒棱型,前角=10°,后角=8°,主偏角=90°,副偏角=30°,刀尖角圓弧半徑0.4mm,刃傾角=8°。3刀片形狀根據(jù)=90°,刀片形狀選三角形4刀片精度等級因為無特殊要求,選用U(普通)級5刀片邊長L===0.51mm刀片邊長是為L≥1.5=0.8mm6刀片厚度根據(jù)選定的=0.5mm,=0.3mm,確定刀片厚度≥3mm7刀尖圓角半徑R0.4mm8刀片型號根據(jù)以上參數(shù),確定型號:TN△M160408-V29刀桿材料碳鋼10車刀外型結構尺寸BxH=16x25mm11刀槽型式選用A型斷屑4.刀具工作草圖圖.3-1刀具草圖

第四部分量具設計說明書1.工序尺寸精度分析以粗車過的粗基準128粗車—半精車—精車78,由資料《互換性與測量技術》知,78的上偏差為0,下偏差為﹣0.046,公差等級為IT8級2.量具類型確定由工件尺寸78h8()選擇量具D由1~80mm單頭雙極限卡規(guī)形式。形式及尺規(guī)圖見《機械制造工藝及設備設計指導手冊》圖2-27和表2-20。3.極限量具尺寸公差確定(1)按基本尺寸78查《機械制造工藝及設備設計指導手冊》表2-20,=4.6mm,=9.3m,=4.7m,=7m。軸用通規(guī):上偏差:==﹣0.0047下偏差:==﹣0.0093=78止規(guī):上偏差:==﹣0.0414下偏差:==﹣0.046=78(2)按量規(guī)制造工藝尺寸為基本尺寸的偏差計算通規(guī)工藝尺寸′==77.9907上偏差:′==0.046下偏差:′=0磨損偏差:′==0.0093尺寸標準:′=77.9907磨損極限:′+′=77.9993止規(guī)工藝尺寸′==77.954上偏差:′==0.0046下偏差:′=0尺寸標準:=77.9544.極限量具尺寸公差帶圖圖4.1極限量具尺寸公差帶圖5.極限量具結構設計圖4.2量具圖第五部分數(shù)控編程設計說明書1.工序數(shù)控加工工藝性分析此工序加工部位較多,精度要求較高,且端面有圓弧面需加工。從尺寸精度上看,55mm、60mm以及圓錐孔精度要求高,須仔細對刀和調整機床。此外端面上有4—R2mm和R15mm的圓弧面,可直接用成形車刀,這樣即可減少編程量,又可提高切削效率。2.走刀路線的確定本工序有半精車端面,外圓,粗鏜,半精鏜,精鏜內孔的加工路線,由于余量均可一次走刀車削,其走刀路線可沿零件輪廓進行。3.刀具及切削用量的選擇根據(jù)加工對象要求,半精車右端面及128mm外圓可采用90°的YT15硬質合金車刀,粗鏜可選用90°直徑為20mm的圓形鏜刀,半精鏜可用80°直徑為20mm的圓形鏜刀,精鏜可采用與半精鏜相同的車刀,圓弧面可直接用成形車刀。4.編程原點的確定及數(shù)值計算此編程原點設在右端面中心處,建立工件坐標系,確定坐標值進行編程5.程序編寫及程序說明O0001N05G21G40G97G99;公制尺寸,取消半徑補償,取消恒線速度,每轉進給N10T0101;換1號車刀,半精車N15M03S800;主軸正轉,轉速為800r/minN20G00X135Z5M08;快速點定位,切削液開啟N25G90X128Z-13F0.3;車外圓N30G94X60Z0;車端面N35G00X100Z100;快速點定位N40T0202;換2號車刀成形車刀N45G00X102Z10;快速點定位N50G01Z1.765F0.3;直線插補,車削圓弧N55Z10F0.6;退刀N60G00X100Z100;換刀點N65T0303;換3號刀N70G00X69.18Z5;N75G01Z0F0.1;半精鏜N80X

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