數(shù)控技術(shù)畢業(yè)論文

1、畢 業(yè) 論 文 題 目： 軸類零件的編程加工 副標(biāo)題： 學(xué)生姓名 年 級 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院目 錄第1章 前 言1第2章 工藝方案分析22.1 零件圖22.2 零件圖分析22.3 確定加工方法22.4 確定加工方案2第3章 43.1 定位基準(zhǔn)的選擇43.2定位基準(zhǔn)選擇的原則43.3確定零件的定位基準(zhǔn)43.4裝夾方式的選擇43.5數(shù)控車床常用的裝夾方式43.6 確定合理的裝夾方式4第4章 刀具及切削用量54.1 選擇數(shù)控刀具的原則54.2 選擇數(shù)控車削用刀具54.3 設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)64.4 確定切削用量6第5章 典型軸類零件的加工75.1 軸類零件加工工藝分析75.2 典型

2、軸類零件加工工藝95.3 加工坐標(biāo)系設(shè)置115.4 手工編程12第6章 結(jié)束語15第7章 致謝詞16參考文獻(xiàn)17摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)各個部門迫切需要各種各樣質(zhì)量優(yōu)、性能好、效率高、能耗低、價格廉的機(jī)械產(chǎn)品。其中，產(chǎn)品設(shè)計是決定產(chǎn)品性能、質(zhì)量水平、市場競爭力和經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。因此，采用數(shù)控加工就成了最好的選擇，因為它加工效率高、質(zhì)量好、加工精度高。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床的自動控制密切結(jié)合而發(fā)展起來的，如今數(shù)控技術(shù)已廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)、石油精煉、造紙、鋼鐵生產(chǎn)等工藝流程控制及其他各個方面。近代大工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械加工工藝過程的自動化是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要措施。數(shù)控機(jī)

3、床的誕生，較好解決了精密復(fù)雜多品種單件或小批量機(jī)械零件加工自動化的問題關(guān)鍵詞：工序確定，數(shù)控編程，工藝分析，數(shù)控加工前 言大學(xué)生活即將結(jié)束,我們也將迎接的最后一次考驗和競爭就是畢業(yè)設(shè)計。這次畢業(yè)設(shè)計中，我的設(shè)計題目是：軸類零件的編程加工。一、設(shè)計目的由于設(shè)計的需要，我仔細(xì)研究了零件圖，但在設(shè)計過程中，因自己經(jīng)驗不足，遇到了很多實際問題，使我體會到了在現(xiàn)場實習(xí)調(diào)研僅證明可不可以實干，而不能代表能不能干好。所以我積極與設(shè)計指導(dǎo)老師、操作指導(dǎo)老師溝通，在各位老師的全力幫助、指導(dǎo)下問題得到了全面解決，同時受到各位老師優(yōu)良工作品質(zhì)的影響，培養(yǎng)出了我緩中求穩(wěn)、虛心求教、實事求是、一絲不茍的工作作風(fēng)，并樹立

4、了明確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀和全局觀，為今后從事工作打下了良好的基礎(chǔ)。二、設(shè)計任務(wù)本次設(shè)計只要通過零件工藝的設(shè)計特點(diǎn)從而提高了我設(shè)計計算、繪圖、編寫技術(shù)文件、編寫數(shù)控程序、數(shù)控機(jī)床操作、實際加工零件和正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊等工具書的獨(dú)立工作能力，更培養(yǎng)了我勇于創(chuàng)新的精神及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)及工作作風(fēng)。二、設(shè)計意義通過畢業(yè)設(shè)計，我真正認(rèn)識到理論和實踐相結(jié)合的重要性，并培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識和實際操作知識去理性的分析問題和解決實際工作中的一般技術(shù)工程問題的能力，使我建立了正確的設(shè)計思想，掌握了工藝設(shè)計的一般程序、規(guī)范和方法，并進(jìn)一步鞏固、深化地吸收和運(yùn)用了所學(xué)的基本理論知識和基本操作技能。由于本人能

5、力有限，缺少設(shè)計經(jīng)驗，設(shè)計中漏誤在所難免，敬請各位老師指正批評，以使我對自己的不足得到及時的發(fā)現(xiàn)并修改，也使我在今后的工作中避免再次出現(xiàn)。在這里，向在這次畢業(yè)設(shè)計中給予過我鼓勵、指導(dǎo)及幫助的每位老師表示我虔誠和衷心的感謝。任務(wù)書設(shè)計題目：復(fù)合軸數(shù)控車加工工藝設(shè)計與編程設(shè)計目的：1、能對數(shù)控車床零件進(jìn)行加工工藝分析，制定有關(guān)卡；2、掌握常見數(shù)控車削零件的編程，并能運(yùn)用有關(guān)編程軟件對復(fù)雜零件進(jìn)行自動編程；3、掌握數(shù)控車床日常保養(yǎng)與維護(hù)。設(shè)計要求：1、 了解數(shù)控的構(gòu)成與使用規(guī)程。2、 繪制零件的CAD圖。下圖所示：3、 一定要保證零件的車削精度，不能出現(xiàn)零件有損壞的情況。4、 選擇合適的刀具。5、

6、選擇合適的夾具。6、 編寫零件的數(shù)控程序，并檢查執(zhí)行程序。設(shè)計進(jìn)度要求：第一階段(0.5天)：確定畢業(yè)設(shè)計題目。第二階段(1天)：查閱文獻(xiàn)，收集資料。第三階段(2天)：擬定總體方案設(shè)計。第四階段(3天)：完成零件圖繪制及其他設(shè)計任務(wù)。第五階段(2.5天)：對畢業(yè)設(shè)計初稿內(nèi)容進(jìn)行修改。第五階段(3天)：對設(shè)計進(jìn)行修改,完善。 12天畢完成業(yè)設(shè)計。一、數(shù)控加工工藝設(shè)計簡圖1.1.1毛坯的選擇（1）毛坯的形狀經(jīng)過對圖紙的分析確定本次加工的工件為短軸類零件。確定工件最大直徑為80，所以毛坯直徑選定為85，需要切口和安全距離所以長度為270mm，工具左端面進(jìn)入夾具。（2）毛坯的材料45號鋼的特點(diǎn)常用中碳

7、調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。該鋼冷塑性一般，退火、正火比調(diào)質(zhì)時要稍好，具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性，材料來源方便。塑料大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)性穩(wěn)定，不會銹蝕；耐沖擊性好；具有較好的透明性和耐磨耗性；絕緣性好，導(dǎo)熱性低；一般成型性、著色性好，加工成本低；大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆，容易老化；。塑料可區(qū)分為熱固性與熱塑性二類，前者無法重新塑造使用，后者可以再重復(fù)生產(chǎn)。熱可塑性其物理延伸率較大，一般在50%500%。經(jīng)過對比，選用45號鋼材，更有利于加工，形狀選用棒料，材料的形狀又很短但是根據(jù)零件

8、外形分析，選用棒料最為合適。1.1.2尺寸分析度由圖分析可知，該圖是由圓柱，槽，螺紋，錐面，圓弧面組成，其中大多數(shù)的尺寸精度和表面粗糙度等要求。螺紋M48度等級要求。尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。1.2裝夾1.2.1數(shù)控車床定位基準(zhǔn)的選擇與夾具的選擇定位基準(zhǔn)的選擇包括定位方式的選擇和被加工工件點(diǎn)位面的選擇。本次采用的是短軸零件的加工。在數(shù)控車削過程中短軸一般采用一端外圓的固定，夾具四抓夾盤，三抓夾盤，四專夾盤易于調(diào)控，容易控制位置，但是不利于同軸度的調(diào)節(jié)，特種夾盤有易于加工，有高效率的等特點(diǎn)，但是即先行太大，而且加工成本高，三抓夾盤，既有利于同軸度的調(diào)控，又有利于效率節(jié)約成本，三爪夾盤自動定心能

9、力強(qiáng)。他的夾持范圍大，由此可見選用三抓夾盤。本次加工以右外圓為基準(zhǔn)，裝夾距離為30mm并以加工過的外圓作為精定位基準(zhǔn)1.3刀具的選擇數(shù)控刀具要求刀具強(qiáng)度、耐用度和使用壽命時間長，精車要求加工精度更高，如果能夠合理的選擇刀具 ，不僅可以提高切屑效率，還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。1.3.1刀具結(jié)構(gòu)的選擇杠桿式：構(gòu)圖見圖2-16，由杠桿、螺釘、刀墊、刀墊銷、刀片所組成。這種方式依靠 螺釘旋緊壓靠杠桿，由杠桿的力壓緊刀片達(dá)到加固的目的。其特點(diǎn)適合各種正、負(fù)前刀角的刀片，有效的前刀角范圍為負(fù)60度到正負(fù)180度；切削熱不影響螺孔和杠桿；兩面槽壁給刀片有力的支撐，并確保轉(zhuǎn)位精度。楔塊式：其構(gòu)圖見圖2-17，由緊定

10、螺釘、刀墊、銷、楔塊、刀片所組成。這種方式依靠銷與楔塊的擠壓力將刀片緊固。其特點(diǎn)適合各種正、負(fù)前刀角的刀片，有效的前刀角范圍為負(fù)60度到正負(fù)180度；兩面無槽壁，便于仿形切削或倒裝操作時留有空隙。楔塊夾緊式：其結(jié)構(gòu)件圖2-18，由緊定螺釘、刀墊、銷、壓緊楔塊、刀片所組成。這種方式靠銷與楔塊的壓下力將刀片夾緊。其特點(diǎn)同楔塊式，但切削流暢不如楔塊式。此外還有螺栓上壓式、壓孔式、上壓式的形式。 由于楔塊式刀具安裝加緊可靠，使用壽命長，更換刀片方便所以本次設(shè)計選用楔塊式結(jié)構(gòu)。1.3.2刀具材料的選擇刀具的的材料有告訴鋼，陶瓷材料和超硬材料，硬質(zhì)合金鋼，其中硬質(zhì)合金鋼包括鎢鈷類（ WC+Co）硬質(zhì)合金（

11、 YG） 它由 WC和 Co組成，具有較高的抗彎強(qiáng)度的韌性，導(dǎo)熱性好，但耐熱性和耐磨性較差，主要用于加工鑄鐵和有色金屬。細(xì)晶粒的 YG類硬質(zhì)合金（如 YG3X、 YG6X），在含鈷量相同時，其硬度耐磨性比 YG3、 YG6高，強(qiáng)度和韌性稍差，適用于加工硬鑄鐵、奧氏體不銹鋼、耐熱合金、硬青銅等。 鎢鈦鈷類（ WC+TiC+Co）硬質(zhì)合金（ YT） 由于 TiC的硬度和熔點(diǎn)均比 WC高，所以和 YG相比，其硬度、耐磨性、紅硬性增大，粘結(jié)溫度高，抗氧化能力強(qiáng)，而且在高溫下會生成 TiO 2,可減少粘結(jié)。但導(dǎo)熱性能較差，抗彎強(qiáng)度低，所以它適用于加工鋼材等韌性材料。 因此本次選擇的刀片材料為硬質(zhì)合金，為

12、了提高加工刀具的切削效率和使用壽命采用硬直合金。1.3.3確定加工刀具根據(jù)零件的材料、形狀、加工需要用到粗精外圓的93度外圓車刀，3mm寬的外圓切削槽刀，60度外螺紋車刀。第一把刀93度硬質(zhì)合金外圓車刀 刃長11 半徑0.4 第二把刀切槽寬度為3mm刀尖半徑為0.2 外圓切槽硬質(zhì)合金刀具切深15第三把刀外園螺紋硬質(zhì)合金刀具 刃長11 無刀尖半徑1.3.4主軸轉(zhuǎn)速為提高生產(chǎn)率和加工高硬度材料的要求，數(shù)控機(jī)床向著高速度、大進(jìn)給、高剛性和大功率發(fā)展。中工作進(jìn)給由0m/min5m/min提高到0m/min15m/min。等規(guī)格的數(shù)控車床，其主軸最高轉(zhuǎn)速一般為3000r/min5000r/min , 經(jīng)

13、查機(jī)械工藝師手冊硬質(zhì)合金刀具的切削用量推薦確定V=122m/min根據(jù)公式n=1000v/d=1000x122/3.14x40=971r/minn主軸轉(zhuǎn)速v切削速度D工件直徑所以采用主軸轉(zhuǎn)速采用971r/min1.3.5進(jìn)給速度主要取決于工件加工表面粗糙度要求。精加工時，表面要求高，走刀量?。?.060.12mm r/min。粗加工時，可以取大一些。主要決定于刀具強(qiáng)度，一般可取0.3以上，刀具主后角較大時刀具強(qiáng)度差，進(jìn)刀量不能太大。另外還應(yīng)考慮機(jī)床的功率，工件與刀具的剛性。數(shù)控程序使用兩種單位的進(jìn)刀量：mm/min、mm/主軸每轉(zhuǎn)，上面用的單位都是mm/主軸每轉(zhuǎn)。本次加工確定進(jìn)給量如下：工件右

14、端面時經(jīng)查機(jī)械工程師手冊進(jìn)給量參數(shù)推薦表得f=0.4mm/r工件槽時經(jīng)查機(jī)械工程師手冊進(jìn)給量參數(shù)推薦表得f=0.2mm/r工件螺紋時經(jīng)查機(jī)械工程師手冊進(jìn)給量參數(shù)推薦表得0.1mm/r1.3.6背吃刀量 精加工時，一般可取0.5（半徑值）以下。粗加工時，根據(jù)工件、刀具、機(jī)床情況決定，一般小型車床（最大加工直徑在400mm以下）車削熱扎棒料45號鋼時，半徑方向切刀深度一般不超過5mm。另外還要注意，如果車床主軸變速采用的是普通變頻調(diào)速，那么當(dāng)主軸每分鐘轉(zhuǎn)速很低時（低于100200轉(zhuǎn)/分），電機(jī)輸出功率將顯著降低，此時吃刀深度及進(jìn)刀量只能取得很小。 所以在本次加工時每道工序的背吃量確定如下：在粗加工

15、工件右端面時經(jīng)查機(jī)械工藝師手冊背吃刀量參數(shù)推薦表得ap=2mm工件右端面槽時經(jīng)查機(jī)械工藝師手冊背吃刀量參數(shù)推薦表得ap=2mm工件左端面螺紋時經(jīng)查機(jī)械工藝師手冊背吃刀量參數(shù)推薦表得ap=0.1mm1.3.7加工余量的確定方法計算法采用計算法確定加工余量比較準(zhǔn)確，但需掌握必要的統(tǒng)計資料和具備一定的測量手段。查表法利用各種手冊所給的表格數(shù)據(jù)，再結(jié)合實際加工情況進(jìn)行必要的修正，以確定加工余量。此法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用較多。經(jīng)驗法由一些有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)現(xiàn)象條件和實際經(jīng)驗確定加工余量。此法多用于單件小批生產(chǎn)。所以此次設(shè)計查表法，經(jīng)查表余量定位：2mm。二、軌跡圖平端面軌跡粗車外圓輪廓精車

16、輪廓 圓弧輪廓切槽輪廓螺紋軌跡三、程序清單O0001;N10 T0101;N2O G97 G99;N30 S500 M03;N40 G00 X200.;N50 G00 X90. Z0;N60 G01 X-2. Z0 F0.2;N70 G00 Z2.;N80 G00 X85. Z2.;N90 G71 U1 R1;N100 G71 P110 Q230 U0.3 W0.3 F0.4;N110 G00 G42 X-2.;N120 G01 X-2. Z0 F0.4;N130 G01 X44.;N140 G01 X48. Z-2.;N150 G01 X48. Z-60.;N160 G01 X62. Z-1

17、20.;N170 G01 X62. Z-130.;N180 G01 X78. Z-130.;N190 G01 X80. Z-131.;N200 G01 X80. Z-150.;N210 G02 X80. Z-210. R70.;N220 G01 X80. Z-230.;N230 G01 X85. Z-230.;N240 G70 P110 Q230;N250 G00 G40 X200. Z200.;N260 T0202;N270 S500 M03;N280 G00 X60. Z-60.;N290 G75 R1;N300 G75 X40. Z-60. P1000 Q2000 F0.2;N310 G

18、00 X200. Z200.;N320 T0303;N330 S500 M03;N340 G00 X48. Z3.;N350 G76 P022060 Q100 R0.1;N360 G76 X45.4 Z-58.5 P1300 Q800 F2;N370 G00 X200. Z200.;N380 M30;四、對刀數(shù)據(jù)4.4.1對刀步驟1號外圓車刀：用1號刀去少量試切z軸，在1號刀補(bǔ)里輸入MZ0,少量試切外圓，測量外圓直徑，將測量的外圓直徑數(shù)值輸入到1號刀補(bǔ)里。2號外圓槽刀：用2號刀去少量試切z軸，在2號刀補(bǔ)里輸入MZ0,少量試切外圓，測量外圓直徑，將測量的外圓直徑數(shù)值輸入到2號刀補(bǔ)里。3好萬元螺紋

19、刀：將3號刀移動至工件上端面，在3號刀補(bǔ)里輸入MZ0，Z方向少量試切外圓，測量外圓直徑，將測量的外圓直徑數(shù)值輸入到3號刀補(bǔ)里。4.4.2初始刀補(bǔ)表4.4.3修正方法工件測量長度應(yīng)為150mm，但實測為149.529mm所以我們要找平端面的車刀進(jìn)行刀補(bǔ)修改 用W向負(fù)方向調(diào)0.471mm4.4.4最終刀補(bǔ)表五、完成與檢測5.5.1檢測項目1對刀方式檢測項是否正確2刀補(bǔ)添加是否正確3測量工件總長是否為230mm測量工件槽寬為3mm 深為3.8mm測量圓弧半徑是否為70mm測量工件直徑是否為80mm測量工件倒角是否為1mm測量圓錐大圓直徑是否為62mm 小圓為48mm測量外圓螺紋牙高是否為1.3mm測

20、量外圓螺紋螺距是否為2mm5.5.2效果圖5.5.3尺寸圖5.5.5結(jié)論該零件加工完全符合尺寸要求總 結(jié)本文詳細(xì)地分析了螺紋軸零件中工藝規(guī)程的制訂，螺紋軸零件中工藝直接關(guān)系到工件質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，螺紋軸車削加工時影響加工精度的幾項主要因素。在此基礎(chǔ)上，提出了適合于螺紋軸車削加工中刀具的技術(shù)要求，探討了車削這種傳統(tǒng)的切削方法在加工領(lǐng)域開發(fā)、應(yīng)用的可行性。在車削螺紋軸的基礎(chǔ)上，開展了螺紋車削技術(shù)的研究。精密車削這種傳統(tǒng)的切削方法，在螺紋軸的加工中具有加工精度高、加工時間短及加工效率高等優(yōu)點(diǎn)。并為精密、超精密車削結(jié)構(gòu)和形狀更為復(fù)雜的三維工件打下良好的技術(shù)基礎(chǔ)。致 謝