機(jī)械類數(shù)控零件加工工藝設(shè)計分析論文設(shè)計

./摘要世界制造業(yè)轉(zhuǎn)移,中國正逐步成為世界加工廠。美國、德國、韓國等國家已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展的高技術(shù)密集時代與微電子時代,鋼鐵、機(jī)械、化工等重化工業(yè)發(fā)展中期。由于數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計算機(jī)、自動控制、伺服系統(tǒng)、精密檢測與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的技術(shù)成果,具有高的高柔性、高精度與高度自動化的特點,因此,采用數(shù)控加工手段,解決了機(jī)械制造中常規(guī)加工技術(shù)難以解決甚至無法解決的單件、小批量,特別是復(fù)雜型面零件的加工,應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命,使機(jī)械制造的發(fā)展進(jìn)入了一個新的階段,提高了機(jī)械制造業(yè)的制造水平,為社會提供高質(zhì)量,多品種及高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品。本次設(shè)計主要是對數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析與具體零件圖的加工,首先對數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行了簡單的介紹,然后根據(jù)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工分析。第一,根據(jù)本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素選用刀具及刀柄和零件的輪廓特點確定需要4把刀具分別為35°右偏外圓車刀、外切槽刀、60°外螺紋刀、內(nèi)鏜孔刀〔刀具體如下圖1.1。第二,針對零件圖圖形進(jìn)行編制程序,此零件為軸類零件,外輪廓由直線、圓弧和螺紋組成,零件的里面要鏜出一個錐孔,在加工過程中,工件需要鉆孔再鏜孔,第三,鉆孔對刀時要先回參考點,要以孔中心作為對刀點,刀具的位置要以此來找正,使刀位點與換刀點重合確定編程坐標(biāo)系及編程原點,進(jìn)行數(shù)控加工程序編制,最后用編程模擬軟件對軸類零件進(jìn)行仿真加工及校驗。關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床軸類零件數(shù)控編程圖1.135°右偏外圓車刀外切槽刀60°外螺紋刀內(nèi)鏜孔刀目錄前言第一章、零件加工工藝分析第一節(jié)、零件圖紙工藝分析第二節(jié)、零件技術(shù)要求分析第三節(jié)、零件毛坯、材料的分析第四節(jié)、零件設(shè)備的選擇第五節(jié)、確定工件的定位與夾具方案…第六節(jié)、確定走刀順序和路線6.1.工序Ⅰ車左端面6.2.工序Ⅱ左端面打中心孔6.3.工序Ⅲ左端鉆孔6.4.工序Ⅳ粗、精車左端內(nèi)孔至要求尺寸6.5.工序Ⅴ粗、精車零件左端面各面、倒角6.6.工序Ⅵ調(diào)頭車右端面6.7.工序Ⅶ調(diào)頭粗、精車右端面各部倒角、切外螺紋退刀槽、三角形螺紋第七節(jié)、刀具與切削用量的選擇7.1、刀具的選擇7.2、切削用量的選擇第八節(jié)、數(shù)控加工工序卡第九節(jié)、數(shù)控加工刀具卡第十節(jié)、保證加工精度的方法第二章數(shù)控加工程序的編制1、確定編程坐標(biāo)系及編程原點2、數(shù)值的計算3、加工程序第三章軸類零件仿真加工及檢驗第一節(jié)、仿真軟件簡介第二節(jié)、仿真加工過程結(jié)論致謝參考文獻(xiàn)附錄前言設(shè)計目的數(shù)控編程設(shè)計是在完成了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《數(shù)控加工工藝》、《數(shù)控編程》等課程的學(xué)習(xí)并進(jìn)行實習(xí)后,進(jìn)行的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過設(shè)計,一方面能獲得綜合運用過去所學(xué)的知識進(jìn)行工藝分析的基本能力,另一方面,也是對數(shù)控加工過程進(jìn)行的一次綜合訓(xùn)練。通過此次設(shè)計,學(xué)生可以在以下各方面得到鍛煉：1、能熟練地運用已學(xué)過的基本理論知識,以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到相應(yīng)的實踐知識,掌握從零件圖開始到正確地編制加工程序的整個步驟、方法。2、提高編程能力。根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求,選擇合理的工藝,編制出既經(jīng)濟(jì)又合理,又能保證加工質(zhì)量的數(shù)控程序。3、學(xué)會使用各類設(shè)計手冊及圖表資料。二、設(shè)計任務(wù)本次設(shè)計主要是通過對零件圖工藝特點,工藝安排,機(jī)械加工工藝過程幾個方面對零件加工工藝進(jìn)行分析,然后對零件的程序進(jìn)行編制,最后用仿真加工以達(dá)到完成對零件的加工程序進(jìn)行檢驗。零件圖如下：設(shè)計意義數(shù)控加工技術(shù)對我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展具有重要的意義。當(dāng)前我國企業(yè)的生產(chǎn)正逐步從原來的粗放型轉(zhuǎn)向內(nèi)涵型,產(chǎn)品生產(chǎn)也從原來的"粗制"轉(zhuǎn)變?yōu)?精制"。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,降低成本,提高生產(chǎn)效率,企業(yè)在未來的生產(chǎn)中自動化程度將大大的提高,一線的生產(chǎn)將向機(jī)電一體化,程控化,數(shù)字化方向發(fā)展,形成迫使我們在機(jī)械加工方面不僅要會操作普通機(jī)床而且要會操作數(shù)控機(jī)床,此外,還要求我們具有分析、判斷、處理生產(chǎn)過程中的突發(fā)事件的能力；具有開拓創(chuàng)新能力,團(tuán)隊協(xié)作能力和交際能力。通過本課題的完成,我們能夠加強(qiáng)自己對數(shù)控知識的掌握。第一章零件加工工藝分析第一節(jié)、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性,即所設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于成形,并且成本低,效率高。1.零件圖紙的工藝分析如圖所示零件結(jié)構(gòu)分析由圖我們可知,本零件上由圓柱面、內(nèi)孔、內(nèi)圓錐面、圓弧面、溝槽、和螺紋等部分組成。零件車削加工成形輪廓的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜、需兩頭加工,零件的加工精度和表面質(zhì)量要求都很高該零件重要的徑向加工部位有mm圓柱段〔表面粗糙度Rɑ=1.6μm、圓柱段〔表面粗糙度Rɑ=1.6μm、R6mm圓弧與R20mm圓弧相切過渡區(qū)、的內(nèi)孔〔表面粗糙度Rɑ=1.6μm、長徑比為1：2的內(nèi)錐〔小端直徑為、M20x2-6g三角形外螺紋,其余表面粗糙度均為Rɑ=3.2μm。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,毛胚為ф50mm*130mm第二節(jié)、零件技術(shù)要求分析小批量生產(chǎn)條件編程,不準(zhǔn)用砂布和銼刀修飾平面,這是對平面高精度的要求,未注公差尺寸按GB1804-M,熱處理,調(diào)質(zhì)處理,HRC25-35,未注粗糙度部分光潔度按Ra6.3,毛胚尺寸ф50mmx130加工難點及處理方案分析圖紙可知,此零件對平面度的要求高,左端更有內(nèi)輪廓加工,為提高零件質(zhì)量,采用以下加工方案：1.對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸,編程時采用中間值。2.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,因此在加工時應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補償,以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。3.零圖紙中含有圓柱度,為保證其形位公差,應(yīng)盡量一次裝夾完成左端面的加工以保證其數(shù)值。4.本設(shè)計圖紙中的各平面和外輪廓表面的粗糙度要求可采用粗加工精加工加工方案,并且在精加工的時候?qū)⑦M(jìn)給量調(diào)小些,主軸轉(zhuǎn)速提高。5.螺紋加工時,為保證其精度,在精車時選擇改程序的方法,將螺紋的大徑值減小0.18-0.2mm,加工螺紋時利用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度要求。選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度第三節(jié).零件毛坯、材料的分析1.材料的分析該軸零件加工中,刀具與工件之間的切削力較大。工件材料的可切削性能。強(qiáng)度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機(jī)械性能都跟工件的材料有關(guān)。所以選擇45鋼為該軸類零件的材料。45鋼的化學(xué)成分中含C0.42%～0.50%,Si0.17%～0.37%,Mn0.50～0.80%,P≤0.035%,S≤0.035%,Cr≤0.25%,N≤0.25%,Cu≤0.25%.45鋼在進(jìn)行冷加工時硬度要求,熱軋鋼,壓痕直徑不小于3.9,布氏硬度不小于241HB,退火鋼壓痕直徑不小于4.4,布氏硬度不小于187HB,45鋼的機(jī)械性能：δs≥335Mpa,δb≥600Mpa,∮≥40％,Ak≥47J。45鋼相對切削性硬質(zhì)合金刀具1.0,高速鋼刀具1.0,45鋼經(jīng)濟(jì)合理對加工刀具的要求也合理,45鋼用途廣泛,主要是用來制造汽輪機(jī)、壓縮機(jī),泵的運動零件制造齒輪、軸活塞銷等零件。根據(jù)以上數(shù)據(jù)適合該軸的加工。2.毛坯的分析軸類零件的毛坯有棒料、鍛件和鑄件三種。鍛件：適用與零件強(qiáng)度較高,形狀較簡單的零件。尺寸大的零件因受設(shè)備限制,故一般用自由鍛；中、小型零件可選模鍛；形狀復(fù)雜的剛質(zhì)零件不宜用自由鍛。鑄件：適用于形狀復(fù)雜的毛坯。鋼質(zhì)零件的鍛造毛坯,其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。根據(jù)該軸零件的結(jié)構(gòu)形狀和外輪廓尺寸,所以采用鍛件。本零件的毛坯宜采用鍛件,由棒料鋸割,模鍛毛坯至Φ40X425mm,使鋼材經(jīng)過鍛壓,獲得均勻的纖維組織,提高其力學(xué)性能,同時也提高零件與毛坯的比重,減少材料消耗第四節(jié)、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、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)電動機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車床機(jī)構(gòu)簡單,價格相對較低,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,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)行人工補償和自動補償,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。所以對加工時非常有利的。第五節(jié)、確定工件的定位與夾具方案確定裝夾方案在數(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,在裝夾工件時,應(yīng)考慮以下幾種因素：1.盡可能采用通用夾具,必須時才設(shè)計制造專用夾具；2.結(jié)構(gòu)設(shè)計要滿足精度要求；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；使用三爪自定心卡盤夾持零件的毛坯外圓,確定零件伸出合適的長度〔應(yīng)將機(jī)床的限位距離考慮進(jìn)去。零件需要加工兩端,因此需要考慮兩次裝夾的位置,考慮到左端的Φ38mmx35mm的臺階可以用來裝夾,因此先加工左端,然后調(diào)頭夾住Φ38mmx35mm的臺階加工右端。定位基準(zhǔn)工件的定位與基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計基準(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。由于這個工件是個實心軸,末端要鏜一個30的錐孔,因軸的長度不是很長,所以采用工件的右端面和48的外圓作定位基準(zhǔn),使用普通三爪卡盤夾緊工件,取工件的右端面中心為工件坐標(biāo)的原點,對刀點在〔100.100處。由于此零件全部表面都需加工,應(yīng)選用外圓及一端面為粗基準(zhǔn),然后通過"互為基準(zhǔn)的原則"進(jìn)行加工。遵循"基準(zhǔn)重合"的原則。加工左端時選擇在毛坯外圓柱段的右端外圓表面,加工右端時選擇在Φ38mm外圓柱段的表面,以體現(xiàn)定位基準(zhǔn)是軸的中心線。第六節(jié)、確定走刀順序和路線①先粗后精先安排粗加工,中間安排半精加工,最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<有時包括精加工>,然后再以精基面定位加工其它表面。例如,軸類零件頂尖孔的加工綜上所訴：此零件的的加工順序如下：6.1工序Ⅰ車左端面,將毛坯車為127mm的棒料6.2.工序Ⅱ左端面打中心孔選用Φ5mm的中心鉆〔手動鉆孔6.3.工序Ⅲ左端鉆孔〔鉆Φ20mm深-32mm的孔手動鉆孔加工孔Φ20mm,刀具選用硬質(zhì)合金鉆頭,直徑為20mm,使用切削液位乳化液?！稒C(jī)械加工工藝手冊》1>確定進(jìn)給量f,由于孔徑較大,故采用數(shù)控車床CK6132A,查得f=0.26～0.40mm/r,選擇f=0.35mm/r。2鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命,根據(jù)表查得鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.8～1.2mm,壽命為T=75min。3鉆孔速度v,=14,zv=0.25,xv=0,yu=0.4,m=0.125由表3.4-7知,鉆孔速度的修正系數(shù),=0.88=0.75查Z535型鉆床取n=195r/min,實際切削速為v=16r/min。鉆頭走刀路線如下圖：6.4.工序Ⅳ粗、精車左端內(nèi)孔至要求尺寸6.5.工序Ⅴ粗、精車零件左端面各部、倒角6.6.工序Ⅵ調(diào)頭車右端面將零件車至要求尺寸進(jìn)給路線如圖6.1。6.7.工序Ⅶ調(diào)頭粗、精車右端面各部倒角、切外螺紋退刀槽、三角形螺紋第七節(jié)、刀具與切削用量的選擇7.1.刀具的選擇數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容,它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率,而且直接影響加工質(zhì)量。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下,盡量選擇較短的刀柄,以提高刀具加工的剛性。在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中,由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進(jìn)行,占用輔助時間較長,因此,必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量；②一把刀具裝夾后,應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟；③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用,即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；④先銑后鉆；⑤先進(jìn)行曲面精加工,后進(jìn)行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下,應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動換刀功能,以提高生產(chǎn)效率等。綜上所述：本零件的加工,<1>選用φ5mm中心鉆鉆削中心孔。用ф20mm的鉆頭加工左端的孔,<2>粗車及平端面選用35°硬質(zhì)合金左偏刀,為防止副后刀面與工件輪廓干涉,副偏角不宜太小,選Kr′=35為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù),精車和車螺紋選用硬質(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re=0.15～0.2mm。刀具的選擇是數(shù)控加工工藝設(shè)計中的重要內(nèi)容之一。刀具選擇合理與否不僅影響機(jī)床的加工效率、而且還影響加工質(zhì)量。選擇刀具通常考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等。與傳統(tǒng)的車削方法相比,數(shù)控車削對刀具的要求較高。不僅要求精度高、鋼度好、耐用度高、而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具,并優(yōu)選刀具參數(shù)。7.2.切削用量的選擇數(shù)控編程時,編程人員必須確定每道工序的切削用量,并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對于不同的加工方法,需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度,充分發(fā)揮刀具切削性能,保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能,最大限度提高生產(chǎn)率,降低成本。1、主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(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,粗加工選擇轉(zhuǎn)速500r/min,精加工選擇1000r/min車削外圓,考慮細(xì)牙螺紋切削力不大,采用400r/min來車螺紋,而內(nèi)孔由于剛性較差,采用粗車600r/min,比較容易達(dá)到加工要求,切槽的切削刀較大,采用350r/min更穩(wěn)妥。2、進(jìn)給速度〔進(jìn)給量F<mm/r,mm/min>的選擇進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù),主要根據(jù)零件的加工進(jìn)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(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。一般粗車選用較高的進(jìn)給速度,以便較快去除毛坯余量,精車以考慮表面粗糙和零件精度為原則,粗加工時,由于對工件的表面質(zhì)量沒有太高的要求,這時主要根據(jù)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和剛性、刀桿的強(qiáng)度和剛性、刀具材料、刀桿和工件尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來選取進(jìn)給速度。精加工時,則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來選取進(jìn)給速度。進(jìn)給速度Vf可以按公式Vf=f×n計算,式中f表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,粗車時一般取0.3～0.8mm/r；精車時常取0.1～0.3mm/r；切斷時常取0.05～0.2mm/r。應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度,得出下表粗精外圓0.2min/r0.1min/r內(nèi)孔0.2min/r0.1min/r槽0.05min/r3、背吃刀量確定背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定,在剛度允許的條件下,應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量<除去精車量>,這樣可以減少走刀次數(shù),提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量,可留少量精加工余量。本例中,背吃刀量的選擇大致為粗精外圓1.5-2<mm>0.2-0.5<mm>內(nèi)孔1-1.5<mm>0.1-0.5<mm>螺紋隨進(jìn)刀次數(shù)依次減少槽根據(jù)刀寬,分兩次進(jìn)行總之,切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗用類比方法確定。同時,使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng),以形成最佳切削用量。切削用量對于不同的加工方法,需選用不同的切削用量。合理的選擇切削用量,對零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。切削用量的選擇方法：粗車時,應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。精車時,對加工精度和表面粗糙度要求較高,加工余量不大且較均勻,應(yīng)著重考慮如何保證加工精度,且在此基礎(chǔ)上如何提高加工效率。因此,要求精車時應(yīng)選用較小〔但不能太小的背吃刀量和進(jìn)給量,并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù),以盡可能提高切削速度。第八節(jié)、數(shù)控加工工序卡片數(shù)控加工工序卡片材料45鋼零件圖號夾具名稱三爪自定心卡盤工步號工步內(nèi)容G功能T刀具主軸轉(zhuǎn)速S/〔r/min進(jìn)給量f/〔mm/r背吃刀量ap/mm備注1中心鉆120032鉆孔500303粗車零件左端內(nèi)輪廓G71T01016000.214精車零件左端內(nèi)輪廓G70T010110000.10.55粗車零件左端外輪廓G71T02025000.226精車零件左端外輪廓G70T020210000.10.57粗車零件右端外輪廓G73T02025000.228精車零件右端外輪廓G70T020210000.10.59切4mm×2mm退刀槽G01T03033500.05210車削M20mm×2mm外螺紋G92T040440011車削端面G01T05056000.1512檢測、校核第九節(jié)、數(shù)控加工刀具卡片數(shù)控加工刀具卡片序號刀具號刀具名稱及規(guī)格刀尖半徑R刀尖位置T數(shù)量加工表面?zhèn)渥?中心鉆1左端面手動2Φ20mm鉆頭1鉆孔手動3T0101鏜孔刀0.1mm3mm1鏜孔4T020235°右偏外圓車刀0.2mm2mm1粗精車外輪廓5T0303切槽車刀B=4mm1切槽左刀尖6T040460°外螺紋車刀0.2mm01三角形螺紋7T050545°端面車刀1端面第十節(jié)、保證加工精度的方法為了保證和提高加工精度,必須根據(jù)生產(chǎn)加工誤差的主要原因,采取相應(yīng)的誤差預(yù)防或誤差補償?shù)扔行У墓に囃緩酱胧﹣碇苯涌刂圃颊`差或控制原始誤差對零件加工精度的影響。一、刀具半徑的選定1.刀具的半徑R比工件轉(zhuǎn)角處半徑大時不能加工。2.刀具較小時不能用較大的切削量加工〔刀具剛性差。二、采用合適的切削液1.切削液主要用來減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液,對提高刀具耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度起重要的作用。2.非水溶性切削液：切削油、固體潤滑劑,非溶性切削液主要起潤滑作用。3.水溶性切削液：水溶液、乳化液,水溶性切削液有良好的冷卻作用和清洗作用。故本設(shè)計加工時采用水溶液進(jìn)行冷卻。數(shù)控加工程序的編制數(shù)控加工的特點：1.采用數(shù)控機(jī)床加工零件可以提高加工精度,穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。2.數(shù)控機(jī)床可以完成普通機(jī)床難以完成,或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工。3.采用數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)效率上,可以比普通機(jī)床提高2～3倍,尤其對某些復(fù)雜零件的加工,生產(chǎn)效率可提高十倍甚至幾十倍。4.可以實現(xiàn)一機(jī)多用。5.采用數(shù)控機(jī)床有利于向計算機(jī)控制與管理方面發(fā)展,為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化創(chuàng)造條件。數(shù)控編程的分類：數(shù)控編程一般分為兩種：一種是手工編程,另一種是自動編程。手工編程是由分析零件圖,確定工藝過程,數(shù)值計算,編寫零件加工程序單,程序的輸入和檢驗都是由工人完成的。特點：對于加工形狀簡單的零件,計算比較簡單,程序不是很多,采用手工編程〔仍被廣泛應(yīng)用較容易完成,而且經(jīng)濟(jì),及時,因此在點位加工及直線與圓弧組成的輪廓加工中,手工編程仍廣泛應(yīng)用,但對于形狀復(fù)雜的零件,特別是具有非圓曲線,列表曲線的零件,用手工編程就有一定的困難,出錯的機(jī)率增大,有的無法編程序。自動編程：用計算機(jī)編制數(shù)控加工程序的過程。特點：計算機(jī)自動識圖編程,編程準(zhǔn)確,不易出錯,安排走刀路線合理,從而使加工準(zhǔn)確。本零件的凸輪加工就采用自動編程來完成的。確定編程坐標(biāo)系及編程原點數(shù)控機(jī)床采用右手笛卡兒直角坐標(biāo)系,其基本坐標(biāo)軸為X、T、Z直角坐標(biāo)系,相對于每個坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)運動坐標(biāo)為A、B、C。編程原點也稱工件原點,一般用G92或G54-G59〔對于數(shù)控鏜銑床和G50〔對于數(shù)控車床設(shè)置。根據(jù)以上可以知道,編程坐標(biāo)系及編程原點的選擇要滿足以下幾個方面的要求：1.所選的編程原點及坐標(biāo)系要使程序編制簡單。2.編程原點應(yīng)選在容易找正,并在加工過程中便于檢查的位置。3.引起的加工誤差小。4.一般回轉(zhuǎn)體零件的編程零點選在其加工面的回轉(zhuǎn)軸線與端面交點處。數(shù)值的計算R6mm、R20mm兩圓弧切點坐標(biāo)計算：作輔助線如下圖所示,兩三角形為相似三角形,運用相似三角形對應(yīng)邊成比例求未知邊。將=26mm、=6.923mm代入=2-2在開方,得出=25.601mm。因相似三角形對應(yīng)邊成比例,故=,將=6mm、=26mm、=25.601mm代入,得兩段圓弧且點的坐標(biāo)為〔X29.44,Z-25.6。②圓錐大端直徑計算：由公式C=D-d∕L得1／2=D-25／10,即內(nèi)圓錐的大端直徑為D=30mm。③螺紋尺寸計算：螺紋大徑：d=D≈19.85mm；螺紋小徑：d1=D1=d-1.0825p=〔20-1.0825*2mm=17.835mm；螺紋中徑：d2=D2=d-0.6495p=〔20-0.6495*2mm=18.701mm。3.加工程序左端O0903程序名T0505換五號端面車刀M03S600主軸正轉(zhuǎn),主軸轉(zhuǎn)速600mm/rG00X100Z100快速定位至換刀點X52Z3快速移動至循環(huán)點Z-1G01X0F50車1mm的端面Z3X52F100Z-2X0F50Z2Z52F100Z-3X0F50Z3G00X100Z100退回?fù)Q刀點M05主軸停止T0101換一號刀M03S600主軸正轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速600r/minG00X100Z100換刀點G00X28Z2快速移至循環(huán)起點G71U1R0.5F100定義G71粗車內(nèi)徑循環(huán),每刀切深為1mm,退刀量1mmG71P10Q20U-0.5W0F粗車路線N10至N20,X軸留精車余量0.5mm,Z軸精車余量為0,粗車進(jìn)給為0.2mm/rN10G00X32車削加工輪廓起始行,到倒角延長線G01Z0X30Z-1車削C1倒角X25Z-11車削Φ25mm內(nèi)錐X23車削Φ23mm的內(nèi)圓柱Z-26X20N20Z21G00X100Z100快速返回?fù)Q刀點T0101精車M03S800主軸正轉(zhuǎn),精車轉(zhuǎn)速為1000r/minG00X20Z2快速定位至安全起點G70P10Q20F精車全部加工面G00X100Z100退刀至換刀點M05主軸停止M00程序暫停T0202換2號刀M03S500主軸正轉(zhuǎn),主軸轉(zhuǎn)速500r/minG00X51Z2快速移至循環(huán)起點G71U1R1每刀切深為1mm,退刀量1mmG71P10Q20U0.5W0F粗車路線N10至N20,X軸留精車余量0.5mm,Z軸精車余量為0,粗車進(jìn)給為0.2mm/rN10G運行X軸至倒角起點處G01Z0X38Z-1倒角1x45°Z-35車Φ38mm的外圓柱面X48車Φ48mm的外圓柱面Z-46N20X50G00X100Z100快速退回?fù)Q刀點M05主軸停止M00程序暫停M03S1000精車主軸正轉(zhuǎn),主軸轉(zhuǎn)速1000r/minG00X51Z2快速移至循環(huán)起點G70P30Q40F0.1精車全部加工面G00X100Z100快速退回?fù)Q刀點M05主軸停止M30程序結(jié)束,并返回程序開頭右端O9032程序名T0505換五號端面車刀M03S600主軸正轉(zhuǎn),主軸轉(zhuǎn)速600mm/rG00X100Z100快速定位至換刀點X52Z3快速移動至循環(huán)點Z-1G01X0F50車1mm的端面Z3X52F100Z-2X0F50Z2Z52F100Z-3X0F50Z3G00X100Z100M05M30T020235°右偏外圓粗車刀M03S600主軸正轉(zhuǎn),主軸轉(zhuǎn)速600r/minG00X100Z100快速退回?fù)Q刀點G00X51Z2快速移動至循環(huán)起點G71U1R1每刀切深為1mm,退刀量1mmG71P10Q20U0.5W0F粗車路線N10至N20,X軸留精車余量0.5mm,Z軸精車余量為0,粗車進(jìn)給為0.2mm/rN10G00X15.8運行X軸至倒角起點處G01Z0X19.8Z-2倒角Z-18車螺紋外表面Φ19.8mm車R6mm圓弧G02X38Z-44R20車R20mm圓弧G01Z-52直線插補Φ38mm的外圓柱面G03X38Z-72R12.5車R12.5mm圓弧G01X38Z-72G01X48Z-80車Φ48mm的外圓柱面N20X50G00X100Z100快速退回?fù)Q刀點T0202精車M03S1000主軸正轉(zhuǎn),主軸轉(zhuǎn)速1000r/minG00X51Z2快速移動至循環(huán)起點G70P10Q20F0.1精車外圓柱各部分G00X100Z100快速退回?fù)Q刀點M05主軸停止M00程序暫停T0303換三號切槽刀M03S350主軸正轉(zhuǎn),主軸轉(zhuǎn)速350r/mmG00Z-18車Φ16mm槽X22G01X16F10G00X100F100快速退回X100mmZ100Z100mmM05主軸停止M00程序暫停T0404換四號螺紋刀M03S400主軸正轉(zhuǎn),主軸轉(zhuǎn)速400r/mmG00X21Z2快速移動至螺紋加工起點G92X19.5Z-16F2.0加工螺距為2mm的螺紋X19快速進(jìn)刀X18.5X18X17.835X17.835螺紋槽底光刀G00X100Z100快速退回?fù)Q刀點M05主軸停止M30程序結(jié)束,并返回程序開頭軸類零件仿真加工及檢驗第一節(jié)、仿真軟件介紹軟件簡介市面上的仿真軟件有很多,例如：XX斯沃和上海宇龍、斐克,這里我們選用斯沃,XX斯沃軟件技術(shù)有限公司開發(fā)的,是結(jié)合機(jī)床廠家實際加工制造經(jīng)驗與高校教學(xué)訓(xùn)練一體所開發(fā)的國內(nèi)第一款自動免費下載更新的數(shù)控仿真軟件。通過該軟件可以使學(xué)生達(dá)到實物操作訓(xùn)練的目的,又可大大減少昂貴的設(shè)備投入。斯沃?jǐn)?shù)控仿真<數(shù)控模擬>軟件包括16大類,66個系統(tǒng),121個控制面板。具有FANUC、SIEMENS<SINUMERIK>、MITSUBISHI、FAGOR、美國哈斯HAAS、PA、XX數(shù)控GSK、華中世紀(jì)星HNC、北京凱恩帝KND系統(tǒng)、XX大森DASEN、XX華興WA、XX仁和RENHE、XX四開、天津三英、XX廣泰GREAT、巨森數(shù)控JNC編程和加工功能,學(xué)生通過在PC機(jī)上操作該軟件,能在很短時間內(nèi)掌握各系統(tǒng)數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心的操作,可手動編程或讀入CAM數(shù)控程序加工,教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué),可隨時獲得學(xué)生當(dāng)前操作信息。斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件也是目前國內(nèi)唯一自動免