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文檔簡介
1、數(shù)控車削綜合零件畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)實例 關(guān)鍵詞:偏心件、梯形螺紋、端面槽內(nèi)容摘要:數(shù)控車床對偏心件、梯形螺紋及端面槽等復(fù)雜零件的編程與加工課題是針對用人單位實際工作中所用到的零件加工而開發(fā)。由于學(xué)校較少應(yīng)用到該類課題,所以對教學(xué)上來講也是一項課題開發(fā)。該課題一共涉及到的分課題有:偏心件的編程加工、梯形螺紋的編程加工、端面槽的編程加工。重要的是車工工藝上的處理與數(shù)控加工手法的結(jié)合。需要綜合運用機加工、數(shù)控、及其他相關(guān)學(xué)科的知識。通過畢業(yè)設(shè)計使學(xué)生具備對該類復(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。一、課題介紹(一)圖紙配合圖配合件1圖配合件2圖(二)技術(shù)要求1、不準(zhǔn)用銼刀、砂布等修飾表面。2
2、、用什錦銼去毛刺。3、未注倒角145。4、未注公差尺寸按gb1804-m。(三)材料材料使用45鋼二、設(shè)計思路(一)課題分析此零件是數(shù)控車床對偏心件、梯形螺紋及端面槽等復(fù)雜零件的編程與加工。從練習(xí)開始,包括工藝、材料、刀量具分析,機床調(diào)整,程序處理是一系列連續(xù)而融合相關(guān)綜合知識運用的過程。具體步驟如下:(1)課題分析、理解(2)工藝與材料、機加工、數(shù)控的相關(guān)知識(3)偏心件的工藝分析與編程加工處理(4)偏心件的加工練習(xí)(5)畢業(yè)設(shè)計論文偏心件部分的理論與實際練習(xí)結(jié)合說明(6)梯形螺紋的工藝分析與編程加工處理(7)梯形螺紋的加工練習(xí)(8)端面槽的工藝分析與編程加工處理(9)端面槽的加工練習(xí)(10
3、)綜合零件的數(shù)控加工(二)工藝(1)工藝與材料、機加工、數(shù)控的相關(guān)知識數(shù)控機床上加工的零件通常要比普通機床所加工的零件工藝規(guī)程復(fù)雜的多,應(yīng)對數(shù)控機床的 性能。特點。切削范圍和標(biāo)準(zhǔn)刀具系統(tǒng)等有全面了解,數(shù)控加工工藝設(shè)計的原則和內(nèi)容在許多方面與普通加工工藝相同,根據(jù)實際應(yīng)用中的經(jīng)驗,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)控加工的工藝路線設(shè)計4)數(shù)控加工工序設(shè)計5)數(shù)控加工專用技術(shù)文件的編寫。(2)偏心件的工藝分析與編程加工處理外圓和外圓的軸線或內(nèi)孔與外圓的軸線平行但不重合(彼此偏離一定距離)的工件,叫偏心工件。外圓與外圓偏心的工件叫偏心軸
4、,內(nèi)孔與外圓偏心的工件叫偏心套,兩平行軸線間的距離叫偏心距。偏心軸、偏心套一般都在車床上加工。其加工原理基本相同,都是要采取適當(dāng)?shù)陌惭b方法,將需要加工偏心圓部分的軸線校正到與車床主軸軸線重合的位置后,再行車削。 為了保證偏心零件的工作精度。在車削偏心工件時,要特別注意控制軸線間的平行度和偏心距的精度。用三爪自定心卡盤安裝、車削偏心工件,在四爪單動卡盤上安裝、車削偏心工件時裝夾、找正相當(dāng)麻煩。對于長度較短、形狀比較簡單且加工數(shù)量較多的偏心工件,也可以在三爪自定心卡盤上進(jìn)行車削。其方法是在三爪中的任意一個卡爪與工件接觸面之間,墊上一塊預(yù)先選好的墊片,使工件軸線相對車床主軸軸線產(chǎn)生位移,并使位移距離
5、等于工件的偏心距。(3)偏心件的加工練習(xí)(4)畢業(yè)設(shè)計論文偏心件部分的理論與實際練習(xí)結(jié)合說明解:先暫不考慮修正值,初步計算墊片厚度:x=15e=1.52=3mm墊人6mm厚的墊片進(jìn)行試切削,然后檢查其實際偏心距為2.05mm,那么其偏心距誤差為:e=2.052=0.05mmk=1.5e=1.50.05=0.075mm由于實測偏心距比工件要求的大,則墊片厚度的正確值應(yīng)減去修正值,即:x=1.5ek=1.520.075=2.925mm注意事項:1)應(yīng)選用硬度較高的材料做墊塊,以防止在裝夾時發(fā)生擠壓變形。墊塊與卡爪接觸的一面應(yīng)做成與卡爪圓弧相同的圓弧面,否則,接觸面將會產(chǎn)生間隙,造成偏心距誤差。2)
6、裝夾時,工件軸線不能歪斜,否則會影響加工質(zhì)量。3)對精度要求較高的偏心工件,必須按上述計算方法,在首件加工時進(jìn)行試車檢驗再按實測偏心距誤差求得修正值k,從而調(diào)整墊片厚度,然后才可正式車削。(5)梯形螺紋的工藝分析與編程加工處理梯形螺紋是應(yīng)用很廣泛的、傳動螺紋,例如車床上的長絲杠和中、小滑板的絲杠等都是梯形螺紋,它們的工作長度較長,使用精度要求較高,因此車削比較困難。1)梯形螺紋的尺寸計算 梯形螺紋標(biāo)記 梯形螺紋標(biāo)記由螺紋代號、公差帶代號及旋合長度代號組成,彼此用“”分開。根據(jù)國標(biāo)(gb79686)規(guī)定,梯形螺紋代號由螺紋種類代號tr和螺紋“公稱直徑導(dǎo)程”來表示。由于標(biāo)準(zhǔn)對內(nèi)螺紋小徑d,和外螺紋
7、大徑只規(guī)定了一種公差帶(4h、4h),規(guī)定外螺紋小徑d3的公差位置永遠(yuǎn)為h的基本偏差為零。公差等級與中徑公差等級數(shù)相同,而對內(nèi)螺紋大徑d4,標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定下偏差(即基本偏差)為零,而對上偏差不作規(guī)定,因此梯形螺紋僅標(biāo)記中徑公差帶,并代表梯形螺紋公差帶(由表示公差帶等級的數(shù)字及表示公差帶位置的字母組成)。 螺紋代號 單線螺紋:tr4077h-ll旋合長度代號7h內(nèi)螺紋公差帶7螺距40大徑tr螺紋種類代號(梯形螺紋)梯形螺紋的計算30梯形螺紋各部分名稱、代號及計算公式tr426-8e的絲杠和螺母,試求內(nèi)、外螺紋的大徑、牙型高度、小徑、牙頂寬、牙槽底寬和中徑尺寸。(大徑)d=42mm(中徑)d2=d0.
8、5p=420.510=37mm(牙高)h3=0.5p+ac=0.56+0.5=3.5mm(小徑)d3=d2h3=4223.5=27mm(牙頂寬)f=f=0.366p0.536ac(牙槽底寬)w=w=0.366p0.536ac=3.660.268=3.392mm梯形螺紋公差gb5796.486公差帶位置與基本偏差、公差帶大小及公差等級、旋合長度梯形螺紋公差表格應(yīng)用舉例查出tr4268e各直徑上、下偏差。然后再查表并計算出外螺紋tr4268e各直徑上下偏差。計算外螺紋各直徑:d=42mmd2=36.5mmd3=d2h3=d2(0.5pac)=402(0.56+0.5)=33mm根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,外螺紋
9、大徑d和小徑d,的基本偏差為0,即es=0。查表:td=0.425mmtd2=0.355mmtd3=0.569mm梯形外螺紋中徑基本偏差為0.125mm,即es=0.125mm所以對于大徑:es=0,ei=estd=0+0.425=0.425mm對于中徑:es=0.125,ei=estd2=0.125+0.355=0.480mm對于小徑:es=0,ei=estd3=0+0.569=0.569mm故外螺紋大徑應(yīng)為:4000.425mm 中徑應(yīng)為:36.50.1250.480mm ,小徑應(yīng)為:3200.569mm2)梯形螺紋車刀及刃磨梯形外螺紋車刀車梯形外螺紋時,徑向切削力較大,為了減少切削力,螺
10、紋車刀也應(yīng)分為粗車刀和精車刀兩種。高速鋼梯形螺紋粗車刀。為了左右切削并留精車余量,刀尖角應(yīng)小于牙型角,刀尖寬度應(yīng)小于牙型槽底寬w。高速鋼梯形螺紋精車刀。車刀的徑向前角為0,兩側(cè)切削刃之間的夾角等于牙型角。為了保證兩側(cè)切削刃切削順利,在兩側(cè)都磨有較大前角(r=1016)的卷屑槽,但車削時,車刀的前端不能參加切削,只能精車牙側(cè)。梯形螺紋升角對車刀工作角度的影響車螺紋時,因受螺旋線的影響,則車刀工作時的前角和后角與刃磨前角(靜止前角)和刃磨后角(靜止后角)的數(shù)值不同。由于三角形螺紋升角較小,受其影響不大。但在車削梯形螺紋、矩形螺紋時,由于其螺紋升角較大,其影響則不可忽略。因此,在刃磨梯形螺紋車刀時,
11、必須考慮這個影響。在刃磨與走刀方向同側(cè)的后角時應(yīng)為(35)+10,而在刃磨與背離走刀方向同側(cè)后角時應(yīng)為(35)。車刀兩側(cè)前角的變化將車刀兩側(cè)切削刃組成的平面垂直于螺旋線裝夾,使左側(cè)刃的工作前角和右側(cè)刃的工作前角均為0(適用于粗車);或在前刀面上沿兩側(cè)切削刃磨出較大前角的卷屑槽,使切削順利并利于排屑。梯形螺紋車刀刃磨要求梯形螺紋車刀刃磨的主要參數(shù)是螺紋的牙型角和牙底槽寬度。刃磨兩刃兩夾角時,應(yīng)隨時目測和樣板校對。磨有徑向前角的兩刃夾角時,應(yīng)用特制厚樣板進(jìn)行修正。切削刃要光滑、平直、無裂口,兩側(cè)切削刃必須對稱,刀體不歪斜。用油石研去各刀刃的毛刺。梯形螺紋車刀刃磨步驟粗磨刀刃兩側(cè)后面(刀尖角初步形成
12、)。粗、精磨前刀面或徑向前角。精磨刀刃兩側(cè)后面時(走刀方向后角應(yīng)大于背離走刀方向后角),刀尖角用樣板修正。修正刀尖后角時,應(yīng)注意刀尖橫刃寬度應(yīng)小于槽底寬度。3)車刀的安裝車刀安裝方式 根據(jù)梯形螺紋的車削特點,車刀一般為軸向裝刀和法向裝刀兩種。軸向裝刀是使車刀前刀面與工件軸線重合。其優(yōu)點是車出的螺紋直線度好。法向裝刀是使車刀前刀面在縱向進(jìn)給方向?qū)鎯A斜一個螺紋升角,即使前刀面在縱向進(jìn)給方向垂直于螺旋線的切線。其優(yōu)點是左右切削刃工作前角相等,改善了切削條件,使排屑順暢,但螺紋牙型不成直線而是雙曲線)。所以,粗車梯形螺紋(尤其是當(dāng)螺旋升角大時),采用法向裝刀;精車梯形螺紋,則采用軸向裝刀。這樣既能
13、順利地進(jìn)行粗車,又能保證精車后螺紋牙型的準(zhǔn)確性。車刀安裝高度 安裝梯形螺紋車刀時,應(yīng)使刀尖對準(zhǔn)工件回轉(zhuǎn)中心,以防止牙型角的變化。采用彈簧刀排時,其刀尖應(yīng)略高于工件回轉(zhuǎn)中心0.2mm左右,以補償?shù)杜艔椥宰冃瘟?。為了保證梯形螺紋車刀兩刃夾角中線垂直于工件軸線,當(dāng)梯形螺紋車刀在基面內(nèi)安裝時,可用螺紋樣板進(jìn)行校正對刀。(6)梯形螺紋的加工練習(xí)梯形外螺紋的測量1)大徑測量 測量螺紋大徑時,一般可用游標(biāo)卡尺、千分尺等量具。2)底徑尺寸的控制 一般由中滑板刻度盤控制牙型高度,而間接保證底徑尺寸。3)中徑尺寸控制三針測量法 它是一種比較精密的測量方法,適用于測量精度要求較高、螺旋升角小于4的三角形螺紋、梯形螺
14、紋和蝸桿的中徑尺寸。測量時,把三根直徑相等并在一定尺寸范圍內(nèi)的量針放在螺紋相對兩面的螺旋槽中,再用千分尺量出兩面量針頂點之間的距離m。然后根據(jù)m值換算出螺紋中徑的實際尺寸。量針的選擇 三針測量的量針直徑(dd)不能太大,d1為蝸桿分度圓直徑(mm),mx為軸向模數(shù)。否則測量針的橫截面與螺紋牙側(cè)不相切,無法量得中徑的實際尺寸。也不能太小,不然測量針陷入牙槽中,其頂點低于螺紋牙頂而無法測量。最佳量針直徑是指量針橫截面與螺紋中徑處于牙側(cè)相切時的量針直徑。量針直徑的最大值、最佳值和最小值可在表中查出。選用量針時,應(yīng)盡量接近最佳值,以便獲得較高的測量精度。用三針測量tr3667e梯形螺紋中徑量針直徑:d
15、d=0.518186=3.1mm螺紋中徑:d2=d0.560.5=33mm查表得中徑尺寸允許偏差為: 測量讀數(shù)值:m=d2+4.864 dd1.866p=33+4.8463.11.8666 =33+15.0811.2=36.882mm根據(jù)中徑允許的極限偏差,千分尺測量的讀數(shù)值m應(yīng)為36.40936.764mm。(7)端面槽的工藝分析與編程加工處理車端面直槽在端面上車直槽時,端面直槽車刀的幾何形狀是外圃車刃與內(nèi)孔車刀的綜合,其中刀尖處的副后刀面的圓弧半徑及必須小于端面直槽的大圓弧半徑,以防左副后刀面與工件端面槽孔壁相碰。安裝端面直槽車刀時,注意使其主切削刃垂直于工件鈾線,以保證車出直槽底面與工件
16、軸線垂直。(8)端面槽的加工練習(xí)(9)綜合零件的數(shù)控加工封閉切削循環(huán)(g73) 所謂封閉切削循環(huán)就是按照一定的切削形狀逐漸地接近最終形狀。這種方式對于鑄造或鍛造毛坯的切削是一種效率很高的方法。g73循環(huán)方式。編程格式g73 u(i) w(k) r(d)g73 p(ns) q(nf) u(au) w(u) f(f) s(s) t(t)式中 ix軸上總退刀量(半徑值);kz軸上的總退刀量;d重復(fù)加工次數(shù)。用g73時,與g71、g72一樣,只有g(shù)73程序段中的f、s、t有效。復(fù)合螺紋切削循環(huán)(g76) 用g76時一段指令就可以完成復(fù)合螺紋切削循環(huán)加工程序。編程格式 g76 p(m)(r)(a) q(
17、dmin) r(d) g76 x(u) z(w) r(i) p(k) q(d) f(f)式中m精加工最終重復(fù)次數(shù)(199); r倒角量; a刀尖的角度,可以選擇80,60,55,30,29,0六種,其角度數(shù)值用2位數(shù)指定;m、r、a可用地址一次指定,如m=2,r=1.2,a=60時可寫成:p02 12 60;dmin最小切入量;d精加工余量;x(u),z(w)終點坐標(biāo);i螺紋部分半徑差(i0時為圓柱螺紋);k螺牙的高度(用半徑值指令x軸方向的距離);d第一次的切入量(用半徑值指定)。f螺紋的導(dǎo)程(與g32螺紋切削時相同)。在梯形螺紋的實際加工中,由于刀尖寬度并不等于槽底寬,因此通過一次g76循
18、環(huán)切削無法正確控制螺紋中徑等各項尺寸。為此可采用刀具z向偏置后再次進(jìn)行g(shù)76循環(huán)加工來解決以上問題。(也就是說用若干個g76來實現(xiàn)普通車床的分層切削法)三、參考程序:件1:n0010 m06 t0101n0020 m3 s500n0030 g00 x52 z5n0040 g73 u14 w0 r14n0050 g73 p(n0060) q(n0110) u0 w0 f0.2 s500n0060 g00 x22 z0n0070 go1 w-20 f0.2 s500n0080 g01 x34n0090 g01 z-30n0100 g01 x44 z-33n0110 g01 z-90n0130 g0
19、0 x80 z80n0140 m03 s500 n0120 g00 x45n0150 g00 x25 z5n0160 g01 x19 f0.1n0170 g01 z0n0180 g01 x20 z-1n0190 g01 z-20n0200 g01 x31n0210 g01 x32 z-21n0220 g01 z-30n0230 n0010 g01 x42 z-33n0240 g01 z-90n0250 g01 x45n0260 g00 x80 z80n0270 m03 s200n0280 n0010 m06 t0202n0290 g00 x50 z-75n0300 g01 z-79.4 f0.
20、1n0310 g01 x32n0320 g00 x43n0330 g01 z-83n0340 g01 x32n0350 g00 x43n0360 g01 z-87n0370 g01 x32n0380 g00 x55n0390 g01 z-90n0400 g01 x32n0410 g00 x55n0420 g01 z-78.4n0430 g01 x42n0440 g01 x39 z-79.4n0450 g00 x43n0460 g01 z-77.4n0470 g01 x42n0480 g01 x35 z-79.4n0490 g00 x43n0500 g01 z-76.4n0510 g01 x42
21、n0520 g01 x32 z-79.4n0530 g01 z-90n0540 g00 x55n0550 g00 x80 z80n0560 m03 s50n0570 m06 t0303n0580 g00 z-28n0590 g00 x43n0600 g76 p010030 q200 r0.1n0610 g76 x39 z-80 r0 p1500 q200 f6n0620 g00 x50n0630 g00 z-29n0640 g00 x42n0650 g76 p010030 q200 r0.1n0660 g76 x39 z-80 r0 p1500 q200 f6n0670 g00 x50n068
22、0 g00 z-28.5n0690 g00 x43n0700 g76 p010030 q200 r0.1n0710 g76 x37 z-80 r0 p2500 q200 f6n0720 g00 x50n0730 g00 z-29n0740 g00 x43n0750 g76 p010030 q200 r0.1n0760 g76 x37 z-80 r0p2500 q200 f6n0770 g00 x50n0780 g00 x43n0790 g76 p010030 q200 r0.1n0800 g76 x37 z-80 r0 p2500 q200 f6n0810 g00 x50n0820 g00 z
23、-28.4n0830 g00 x43n0840 g76 p010030 q200 r0.1n0850 g76 x35 z-80 r0 p3500 q200 f6n0860 g00 x50n0870 g00 z50n0880 m05n0890 m30調(diào)頭:n0010 g00 x80 z80n0020 m03 s60n0030 m06 t0404n0040 g00 x45 z5n0050 g01 x25 f2n0060 g01 z-5 f0.05n0070 g01 z2 f2n0080 g01 x27.6 f2n0090 g01 z-5 f0.05n0100 g01 x25n0110 g01 z2
24、 f2n0120 g00 x80 z80 n0130 m05n0140 m30件2:n0010 g00 x80 z80n0020 m03 s500n0030 m06 t0101n0040 g00 x52 z5n0050 g01 z0 f4n0060 g01 x16 f0.1n0070 g00 z5n0080 g00 x50n0090 g01 z-31 f0.1n0100 g00 x52n0110 g00 z1n0120 g00 x48n0130 g01 z-31n0140 g00 x50n0150 g00 z1n0160 g00 x46n0170 g01 z-31n0180 g00 x48n0
25、190 g00 z1n0200 g00 x44n0210 g01 z-31待添加的隱藏文字內(nèi)容2n0220 g00 x46n0230 g00 z1n0240 g00 x43n0250 g01 z-31n0260 g00 x80 z80n0270 m03 s400n0280 m06 t0404n0290 g00 x18 z2n0300 g01 x20 f0.1n0310 g01 z-3n0320 g01 x18n0330 g00 z50n0340 g00x50n0350 m03 s500n0360 m06 t0101n0370 g00 x45n0380 g00 z1n0390 g01 x41 f
26、2n0400 g01 z0 f0.1n0410 g01 x42 z-1n0420 g01 z-30n0430 g00 x80 z80 n0440 m03 s200n0450 m06 t0202n0460 g00 x44 z-30n0470 g01 x18 f0.1n0480 g00 x80 z80n0490 m05n0500 m30調(diào)頭:n0010 g00 x80 z80n0020 m05 s500n0030 m06 t0101n0040 g00 x50 z1n0050 g01 x44 f0.1n0060 g01 z-4n0070 g00 x45 z1n0080 g01 x42 f0.1n0090 g01 z-4 n0100 g00 x43 z1n0120 g01 x40 f0.1n0130
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