一種零件的數(shù)控車削加工工藝分析

1、嘉興職業(yè)技術學院 畢業(yè)論文一種零件的數(shù)控車削加工工藝分析學生姓名 學 號 103053106 系 別 機電與汽車分院 專 業(yè) 機電一體化 指導教師 完成日期 2013.05.30 嘉興職業(yè)技術學院畢業(yè)設計綜合實踐任務書崗位名稱 職工崗位職責 負責plc程序編寫以及相關電器電路圖的繪制崗位能力要求 熟練掌握plc編程軟件的應用,以及編程指令的作用。會使用繪圖軟件cad進行電器電路圖的繪制。課題任務名稱 基于三菱plc的氣動機械手機械手控制系統(tǒng)設計。本課題完成的條件1、按照自己所學的機電課程進行設計和開發(fā)；2、永駿機床的工程師和學校輔導老師的幫助下完成此設計。3、熟練運用plc編程軟件以及電路故障

2、排除。本課題任務要求 技術應用設計要求熟悉機床的機電部分，以及相關臺達和西門子的編程說明；從設計實際需要出發(fā)，選擇設計方案；制作完成整個機械手；撰寫試驗操作書一份。 工藝操作技能要求氣動機械手的設計實現(xiàn)，并實際操作通過；企業(yè)現(xiàn)場設備安裝、調試、維護、檢測等操作實踐訓練，基本符合企業(yè)上崗要求。設計與論文相關參考文獻資料。 時間安排1、畢業(yè)綜合實踐單位以及崗位的落實（2013年2月1日開始）2、上傳畢業(yè)綜合實踐任務書（2013年6月1日前）3、畢業(yè)綜合實踐相關崗位頂崗實習過程并撰寫實習周記（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)提交實習周記，

3、內容要求與實習期間工作、生活相關，不少于200字；在實習單位工作滿一月后要求提交一份企業(yè)所跟師傅或直屬領導的評價（20字以上，包含評價人聯(lián)系方式）。2、參加或更換實習單位要求一周內登陸系統(tǒng)更新相關信息并主動聯(lián)系指導教師備案。嘉興職業(yè)技術學院機電與汽車分院畢業(yè)設計 (論文)開題報告 學號103053106姓名 專業(yè)方向機電一體化技術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) 兩年的大學學習生涯,在老師的教育指導下,本人較為熟練的掌握了plc編程技術,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對氣動控制的機械手這一有挑戰(zhàn)性的設計課題來培養(yǎng)自己的設計動手能力,并且在實踐中用上課程中所學的理論知識，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)獨立思考以及開發(fā)設計能力。2擴展知識結構,開拓思維。3培養(yǎng)綜合運用能力。三.選題的發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望機械手在國內主要是逐步擴大應用范圍，重點發(fā)展鑄造、熱處理方面的機械手，以減輕勞動強度，改善作業(yè)條件，在應用專用機械手的同時，相應的發(fā)展通用機械手，有條件的還要研制示教式機械手、計算機控制機械手和組合機械手等。同時要提高速度，減少沖擊，正確定位，以便更好的發(fā)揮機械手的作用。國外機械數(shù)的發(fā)展趨勢是大力研制具有某種智能的機械手。使它

5、具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應的變更。如位置發(fā)生稍許偏差時，即能更正并自行檢測，重點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容通過自己設計和動手操作實現(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械手的上升下降進行控制，實現(xiàn)氣動控制機械手完成下降夾緊上升反轉伸出下降松開上升縮進正轉停止一系列動作，并且可以選擇手動和單周期自動完成。并最終制作出符合要求的實物，進行展示。而且在制作過程中，可以更熟練的掌握plc編程應用，掌握氣壓相關的電磁換向閥以及調節(jié)閥之類的產品的接線、操作以及產品的特性和作用都能了

6、然于胸，為以后做相關工作提供堅實的基礎。五.畢業(yè)論文提綱1 工作過程與控制要求2 氣動驅動系統(tǒng)設計3 plc控制系統(tǒng)設計4 結論指導教師意見簽字： 年 月 日目錄引言61 零件的結構分析62 零件設備的選擇73 確定零件的定位基準和裝夾方式74確定加工順序及進給路線74.1 加工順序74.2 進給路線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10畢業(yè)設計（論文）進程檢查評議表11畢業(yè)設計（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)技術學院 機電與汽車分院 指導教師：周志宏摘要: 本文根據(jù)數(shù)控機床的特點，針對具體的零件，進行工藝

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。通過整個工藝的過程的制定，充分體現(xiàn)了數(shù)控設備在保證加工精度，加工效率，簡化工序等方面優(yōu)勢。關鍵詞: 數(shù)控 工藝分析 加工方案 加工路線 編程引言數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的（computer numerical control machine tools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的的自動化機床。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，從而使機床動作并加工零件。1 零件的結構分析（1）零件的結構分析圖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） 零件技術要求分析1）在輪廓曲線上，有一處既過象限又改變進給方向的輪廓曲線，因此在加工時應進行機械間隙補償，以保證輪廓曲線的準確性。2）螺紋加工時，為保證其精度，在精車時選擇改程序的方法，將螺紋的大徑值擴大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 。2 零件設備的選擇數(shù)控車床能對軸類或盤類等回轉體零件自動地完成內外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進行切槽、鉆、

9、擴等的工作。根據(jù)零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟型數(shù)控車床，一般采用步進電動機形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車床機構簡單，價格相對較低，這類車床設置三爪自定心卡盤、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雜的表面和尺寸難于控制的回轉體，而且能比較方便的車削錐面和內外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產效率。所以對加工時非常有利的。3 確定零件的定位基準和裝夾方式（1）定位基準工件的定位與基

10、準應與設計基準保持一致，應防止過定位，對與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準，定位基準在數(shù)控機床上要仔細找正。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。（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)控機床的工作特點，在裝夾工件時，應考慮以下幾種因素：1.盡可能采用通用夾具，必須時才設計制造專用夾具；2.結構設計要滿足精度要求；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；4確定加工順序及進給路線 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 用作精基準的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進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

12、。綜上所訴：該零件的加工順序如下：先從右到左進行粗車（留0.25mm精車余量），然后從右到左進行精車，最后車削螺紋。4.2 進給路線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）精車時選用硬質合金90右偏刀，車螺紋選用硬質合金 60外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小于輪廓最小圓角半徑，取r=0.15-0.2mm。 （4）切槽時用切槽車刀表 1 數(shù)控加工刀具卡片產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)時選ap=4mm,精車時選ap=0.25;螺紋粗車時選ap=0.4,逐刀減少，精車時選ap=0.1。（2）主軸轉速的選擇主軸轉速應根據(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，刀具材料為硬質合金鋼，查表1-7所得：粗加工選擇轉速400r/min,精加工選擇600r/min車削外圓，采用720r/min來車螺紋，而內孔由于剛性較差，采用粗車600 r/min，比較容易達到加工要

14、求，切槽的切削刀較大，采用350 r/min更穩(wěn)妥。（3）進給速度查表1-3、1-4選擇粗車、精車每轉進給量，再根據(jù)加工的實際情況確定粗車每轉進給量為0.6mm/r,精車每轉進給量為0.15mm/r,最后根據(jù)公式vf=nf計算粗車、精車進給速度分別為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備車間001自定心卡盤和回轉頂尖cka6140數(shù)控車床數(shù)控中心工步號工步內容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉速/r/min進給速度/mm/min背吃刀量/mm備注1平端面t022525400手動2鉆中心孔

15、t015600手動3粗車輪廓t0225254002404自動4切槽t0525253502402自動5精車輪廓t032525600900.25自動6粗車螺紋t0425257207200.4自動7精車螺紋t0425257207200.1自動編制審核批準年月日共頁第頁參考文獻 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 . 中國電力出版社,2011 . 3 耿國卿. 數(shù)控車削編程及加工 .北京：清華大學出版社.2011畢業(yè)設計（論文）進程檢查評議表課題名稱開題階段指導檢查1、任務書和開題報告是否按時上交2、選題是否與專業(yè)相關3、設計方案是否合理可行開題階

16、段的評價： 優(yōu)秀 良好 合格設計階段指導檢查工作態(tài)度（學生對畢業(yè)論文的認真程度、紀律及出勤情況）： 認真 較認真 一般 不認真1、是否建立模型、擬定實驗方案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、是否有實驗數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)是否真實可靠、圖紙是否按照國家標準5、是否與設計任務書相符合6、結論（成果）是否正確，對實際應用或學術研究是否有現(xiàn)實意義設計階段的評價： 優(yōu)秀 良好 合格結題階段指導檢查工作進度（學生對分配工作完成的進度情況） 提前完成 按計劃完成 拖后完成 沒有完成1、獨立完成全部工作情況2、論文篇幅（字數(shù)）是否滿足要求3、論文結構是否規(guī)范、層次是否分明4、是否有實物作品、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)、論點和結論一致與否 結題階段的評價： 優(yōu)秀 良好 合格存在的問題與建議：是否同意參加內容評審： 同意 不同意 指導教師（簽名）： 年 月 日12畢業(yè)設計（論文）成績考評表學 號姓 名指導教師畢業(yè)設計（論文）題目答 辯 小 組 評 議評議項目序號評定標準分值論文選題(20分)1是否在所學專業(yè)范圍（10分）2理論意義和現(xiàn)實意義（10分）畢業(yè)設計與論文質量(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能參考國內外有關文獻，參考文獻有出處（5分）5中文摘要是否重點突出，簡明扼要（5分）6熟練掌握和運用基礎理論、專業(yè)知識（5分）7理論聯(lián)系實際，分析問題和解決問題的能力（5分）8文章中心明確，觀點正確，文字表達正確（5分）9有自己的見解或創(chuàng)新（5分）10文體規(guī)