畢業(yè)設計精品數控機床的加工與操作方法

1、 畢業(yè)畢業(yè)( (論文論文) )設計設計題題 目目： 數控機床的加工與操作方法 年級專業(yè)年級專業(yè)： 建筑工程系數控專業(yè) 08 級 數控技術 082 班 學生姓名學生姓名： 指導教師指導教師： 2010 年 12 月 26 日目目 錄錄摘摘 要要 .1 1前前 言言 .2 2第第 1 1 章章 零件的分析與材料的選擇零件的分析與材料的選擇 .3 31.11.1 零件的分析零件的分析.3 31.1.1 零件圖 .31.1.2 零件的技術要求分析 .31.1.3 零件的工藝分析 .31.21.2 毛坯的選擇毛坯的選擇.5 51.2.1 確定毛坯的制造形式 .51.2.2 基準的選擇 .5第第 2 2

2、章章 零件加工工藝設計零件加工工藝設計 .6 62.12.1 工藝規(guī)程設計工藝規(guī)程設計.6 62.1.1 連接軸加工的工藝路線 .62.1.2 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .62.22.2 車削用量的選擇車削用量的選擇.7 72.2.1 加工條件 .72.2.2 計算切削用量 .72.2.3 精車加工 .82.2.4 車螺紋 .8第第 3 3 章章 零件的加工零件的加工 .9 93.13.1 加工步驟加工步驟 .9 93.23.2 編輯程序編輯程序 .10103.33.3 加工零件加工零件 .1212總總 結結 .1515參考文獻參考文獻 .1616致致 謝謝 .1717摘摘 要要

3、隨著科學技術飛速發(fā)展和經濟競爭的日趨激烈，機械產品的更新速度越來越快，數控加工技術作為先進生產力的代表，在機械及相關行業(yè)領域發(fā)揮著重要的作用，機械制造的競爭，其實質是數控技術的競爭。本次設計就是進行典型軸類零件的數控加工方法與編程，側重于該零件的加工與操作的確定及加工程序的編制。并繪制零件圖、數控仿真操作圖。用 g 代碼編制該零件的數控加工程序，并附以編程、數控仿真操作等。通過對課題的任務分析，先把零件圖畫出來，對零件圖進行分析，確定零件的加工工藝。根據畫出的零件圖編寫程序，對程序進行檢驗核對，對確定準確好的程序進行加工。關鍵詞關鍵詞：數控加工；加工工序；操作方法前前 言言本畢業(yè)設計為數控機床

4、的加工與操作方法，是根據規(guī)定的設計過程、相關工藝及所學課程而編寫的。本設計書的內容包括：目錄、畢業(yè)設計指導書、畢業(yè)設計說明書、參考文獻等。此畢業(yè)設計力求符合設計標準，滿足設計要求。詳細說明了連接軸的加工方法，以及數控機床的具體操作方法，零件典型部位的加工等。在編寫此設計書的過程中，得到了胡文倫老師和相關同學的大力支持和熱情幫助，在此謹以致意。 就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加本專業(yè)的工作打下一個良好的基礎。第第 1 1 章章 零件的分析與材料的選擇零件的分析與材料的選擇1.11.1 零件的分析零件的

5、分析1.1.11.1.1 零件圖零件圖圖 1-1 連接軸1.1.21.1.2 零件的技術要求分析零件的技術要求分析 （1）零件的技術要求主要有：加工表面的形狀精度（包括形狀尺寸精度和形狀公差） ；主要加工表面之間的相互位置精度（包括距離尺寸精度和位置公差） ；加工表面的粗糙度及其它方面的表面質量要求； （2） 熱處理及其它要求通過對零件技術要求的分析，就可以區(qū)分主要表面和次要表面。上述四個方面均精度要求較高的表面，即為主要表面，要采用各種工藝措施予以重點保證。在對零件的結構工藝性和技術要求分析后，對零件的加工工藝路線及加工方法就形成一個初步的輪廓，從而為下一步制訂工藝規(guī)程作好準備。1.1.31

6、.1.3 零件的工藝分析零件的工藝分析 （1）連接軸共有 3 組加工表面，它們之間有一定的位置要求，具體分述如下：1） 以 45 為中心的加工表面。這一組加工表面包括：外圓及倒角、端面。如下圖所示：圖 1-2 2） 以 40 和 m302 為中心的加工表面。這一組加工表面包括：外圓及倒角、退刀槽、端面、螺紋。如下圖所示：圖 1-33）以 35 為中心的加工表面。這一組加工表面包括：內圓及倒角、端面。如下圖所示：圖 1-4由以上分析可知，對于這 3 組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后再加工其他兩組表面，并保證它們之間的位置精度要求。1.21.2毛坯的選擇毛坯的選擇 1.2.11.2.1

7、 確定毛坯的制造形式確定毛坯的制造形式圖 1-5 毛坯根據零件的工作情況，零件的材料為 50cr， 要承受較大的循環(huán)載荷、沖擊載荷等，所以毛坯形式采用鍛件，其晶粒細小，較均勻、致密，可以保證零件工作時的可靠性，由于該零件為中批生產，所以為了提高生產率，保證加工質量，故采用模鍛成型。1.2.21.2.2 基準的選擇基準的選擇（1）粗基準的選擇 由于該零件為普通的軸類零件，故選外圓為粗基準。（2）精基準的選擇 選軸前端的圓錐孔和后端孔倒角作為精基準。第第 2 2 章章 零件加工工藝設計零件加工工藝設計2.12.1 工藝規(guī)程設計工藝規(guī)程設計2.1.12.1.1 連接軸加工的工藝路線連接軸加工的工藝路

8、線外圓加工的方法很多，基本加工路線可歸納為四條。 粗車半精車精車對于一般常用材料，這是外圓表面加工采用的最主要的工藝路線。 粗車半精車粗磨精磨對于黑色金屬材料，精度要求高和表面粗糙度值要求較小、零件需要淬硬時，其后續(xù)工序只能用磨削而采用的加工路線。 粗車半精車精車金剛石車 對于有色金屬，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因為有色金屬一般比較軟，容易堵塞沙粒間的空隙，因此其最終工序多用精車和金剛石車。 粗車半精粗磨精磨光整加工對于黑色金屬材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路線。經分析比較，對于本文所加工的典型軸類零件，將采用“粗車精車”的車削方式，即分別對本零件

9、的兩個端面、外圓、鏜孔、圓弧、切槽、螺紋七個步驟進行粗加工和精加工。2.1.22.1.2 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 該零件的材料為 50cr，硬度為 hbs220-250， 生產類型為中批生產，應采用在鍛錘上合模模鍛生成毛坯。根據上述原始資料及加工工藝，用查表法分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。為簡化模鍛毛坯的外形，取直徑為40 的各段的毛坯尺寸與 45 相同。毛坯直徑的確定：工件最大直徑 45，公差 0.013，機械加工總余量：2(2.2+0.45+0.3+0.1+0.06) 23.11毛坯尺寸為 50.22mm取毛坯直

10、徑為 50.22mm。（1）毛坯長度 l 的確定：查工藝手冊表 1-52 可知；1)50 的長度方向的加工余量為 2.0mml1=77mm2)45 及以后的外圓長度方向的加工余量為 3.25mml227.25 總長 l77+27.25=77.05mm，根據工藝需要，因此毛坯總長度為77.05mm。查（工藝手冊表 1-51）（2）毛坯過渡倒角的確定：查表 1-52 取 l1段過渡到 l2段的毛坯倒角c2mm。 毛坯的倒角尺寸取 c2mm，外倒角尺寸取 c2mm。2.22.2 車削用量的選擇車削用量的選擇 2.2.12.2.1 加工條件加工條件工作材料：50cr 鋼正火，b0.735gpa，模鍛。

11、加工要求：車兩端面，打中心孔，粗車各外圓表面機床：ck6163 臥式車床（fanuc 0i）刀具如下表所示：序號式樣類型材料1（t01）90外圓車刀硬質合金2（t02）107鏜刀硬質合金3（t03）4mm 寬切刀硬質合金4（t04）60螺紋刀硬質合金表 2-1 刀具2.2.22.2.2 計算切削用量計算切削用量1） 粗車加工 粗車加工總余量0.2mm2）進給量：根據刀具的參數選 f0.6-0.9mm/r，按 ck6163 機床說明書選f=0.52mm/r 表 26 綜上，確定進給量為 f=0.53）轉速：機床主軸轉速：ns1000v/dw 10001.623/(3.1445)5.38r/s（3

12、23r/min） 按 ck6163 機床說明書，與 323r/min 相近的機床轉速為 305r/min 及 370r/min，現選 370r/min，所以確定轉速 s=4002.2.32.2.3 精車加工精車加工 1）進給量：根據刀具的參數選 f0.1-0.4mm/r，按 ck6163 機床說明書選f=0.22mm/r 表 26 綜上，確定進給量為 f=0.22）轉速：機床主軸轉速：ns1000v/dw 10001.623/(3.1445)6.38r/s 按 ck6163 機床說明書，與 6.38r/s 相近的機床轉速為 6.23r/s 及 6.83r/s，現選 6.83r/s，所以確定轉速

13、 s=7002.2.42.2.4 車螺紋車螺紋1.表 2-2 常用螺紋切削的進給次數與背吃刀量米 制 螺 紋公稱直徑6101620243036螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深（半徑量）0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.5981 次0.70.80.91.01.21.51.52 次0.40.60.60.70.70.70.83 次0.20.40.60.60.60.60.64 次0.160.40.40.40.60.65 次0.10.40.40.40.46 次0.150.40.40.47 次0.20.20.48 次0.150.3切削次數及背吃刀量（直徑量）

14、9 次0.22.車螺紋程序采用：螺紋切削單一固定循環(huán)（g92） 圓柱螺紋指令格式為：g92 x(u) z(w) f ;車本零件螺紋程序具體如下：m03 s300t0404g00 x35 z2g92 x29.1 z-23 f2.0 g92 x28.5 z-23 f2.0g92 x27.9 z-23 f2.0g92 x27.5 z-23 f2.0g92 x27.4 z-23 f2.0第第 3 3 章章 零件的加工零件的加工3.13.1 加工步驟加工步驟（1）加工無螺紋部分外圓與內孔，如下圖：圖圖 3-13-1（2）加工有螺紋部分外圓、退刀槽等，如下圖：圖圖 3-23-2（3 3）具體步驟：）具體步

15、驟：3.23.2 編輯程序編輯程序o0001n10 t0101 n20 g99 m03 s400n30 g00 x52 z2n40 g71 u1 r0.5 (粗車外圓)粗車無螺紋部分外圓精車無螺紋部分外圓粗鏜無螺紋部分內孔精鏜無螺紋部分內孔零件調頭裝夾粗車有螺紋部分外輪廓精車有螺紋部分外輪廓切槽g92 車螺紋n50 g71 p60 q90 u0.2 w0 f0.5n60 g01 x43 f0.5n70 z0n80 x45 z-2n90 z-27n100 m03 s700 （精車外圓）n110 g70 p60 q90n120 g01 x100n130 z100n140 t0202 （粗鏜內孔）n

16、150 m03 s400n160 g00 x10 z2n170 g71 u1 r0.5n180 g71 p190 q230 u-0.2 w0 f0.5n190 g01 x17 f0.5n200 z0n210 x15 z-2n220 z-27n230 x10n240 m03 s700 （精鏜內孔）n250 g70 p190 q230n260 g01 x5n270 z2n280 x100n290 z100n300 m05n310 m30o0002n10 t0101n20 g99 m03 s400n30 g00 x50 z2n40 g71 u1 w0.5 (粗車外圓)n50 g71 p60 q140

17、 u0.2 r0 f0.5n60 g01 x28 f0.5n70 z0 n80 x30 z-2n90 z-25n100 x35n110 g03 x35 z-47 r30 f0.5n120 g01 x35 z-54n130 g03 x41 z-57 r3n140 g01 x50 z-57n150 m03 s700 （精車外圓）n160 g70 p60 q140n170 g01 x100n180 z100n190 t0303 （切槽）n200 m03 s400n210 g00 x50 z2n220 g01 x35 z-25 f0.5n230 x24n240 x50n250 z2n260 g00 x

18、100n270 z100n280 t0404 （車螺紋）n290 g00 x35 z2n310 g92 x29.1 z-23 f2.0 n320 g92 x28.5 z-23 f2.0n330 g92 x27.9 z-23 f2.0n340 g92 x27.5 z-23 f2.0n350 g92 x27.4 z-23 f2.0n360 g00 x100n370 z100n380 m05n390 m303.33.3 加工零件加工零件（1）程序輸機 校隊好程序之后，確定無誤，按下程序編輯按鈕 ，進入程序編輯狀態(tài)：圖 3-3（2）輸完程序之后，按下 按鈕，讓機床回零。（3）對刀：對刀采用試切法，按下

19、 按鈕，進入【外形】對刀編輯狀態(tài)：圖 3-4x 軸方向：主軸轉起來，讓刀慢慢靠近工件，沿 z 軸方向試切工件外圓，沿 z 軸方向移出刀具，主軸停轉，測量工件外圓直徑，在圖 3-5 中相應刀號、方向上輸入測量值，再按下測量按鈕。z 軸方向：主軸轉起來，讓刀慢慢靠近工件，沿 x 軸方向試切工件外圓，沿 x 軸方向移出刀具，主軸停轉，測量工件外圓直徑，在圖 3-5 中相應刀號、方向上輸入測量值，再按下【測量】按鈕。圖 3-5（4）加工零件，按下 按鈕，進入自動運行狀態(tài)，選擇單段（） 打開冷卻液，啟動機床（） ，單段進行幾次之后，未出現問題，取消單段進行零件加工，直到零件加工完成。如有問題則暫停機床，

20、解決問題。（5）成品圖：圖 3-5 加工出來的連接軸總總 結結畢業(yè)設計是大學學習階段一次非常難得的理論與實踐相結合的機會，通過這次系統(tǒng)的設計，使我擺脫了單純的學理論知識狀態(tài)，實際設計提高了我綜合運用所學專業(yè)基礎知識去解決實際問題的能力，同時也提高了我查閱文獻資料，設計手冊，設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對數控知識整體的掌握，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志力和耐力都得到了不同程度的提升。我想這就是我們進行畢業(yè)設計的目的所在吧。我對數控仿真系統(tǒng)的特點和數控機床的刀具材料和使用范圍有了較深刻的了解，基本掌握數控機床刀具的選用方法；經過數控技能實訓，對數控技術有了更深的理解；經過編制零件的加工程序，基本熟悉數控編程的主要內容及步驟、編程的種類、程序的結構與格式，對其有了進一步的認識。雖然編寫設計書比較繁重，但在編寫設計過程中通過自己不斷的學習，尤其是自主學習和實踐以及實驗，我克服了許多的困難，這種成就感使感到十分的喜悅和興奮。參考文獻參考文獻1 穆國巖.數控機