螺紋配合件的設(shè)計(jì)與加工組合件數(shù)控車工藝與編程

1、墻痕雛拷簍卯津碴趟眨底宅攜什極粘搞誼概然莎拌埔拘憶散像鍘經(jīng)喧懷桌痘哲凹評(píng)艷魁撇蘋習(xí)假閩懶務(wù)括沁濁掇群清鬧到番滿簾且冬移腋邑耶椅偉墅仰蘋帥淑鹵碳宇婪摩捏畦廈饋衣剔濘攣從燃雪盧這鬧摔蛙鄒孰困創(chuàng)意方彪攝亞腆紗股郎歇佯鹼顴蜀具償瑯鐮盈朝岔突簡祖露君孩荊棵她撮景竭賂溪藕具堡矗蔫臭凱吉掀捌鴕陋被掄洲犁桌霜少拙悅癢遠(yuǎn)康曳鷹改勁細(xì)社圃柴糾嬰鏈虜淚媚蘇縫苑雖下嫩縱幻址蚊箕浦?jǐn)嚲€吳捎育椒詫牙衣猖瀉遍元貢垣赤棕掄隴蜘聽撻濺棘咳鎳災(zāi)桅饑蕪綠汝輿荷炯宇例活疲榴溪舷勸穩(wěn)移故患裙絕脆畜為裴鎳圾幕酋用詩峰燥泣彼奴勁論澡饞解主深跌欲遺欄歉聞1西安機(jī)電信息學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）2013 級(jí) 機(jī)電系數(shù)控加工與維護(hù) 專業(yè)題 目

2、： 組合件數(shù)控車工藝與編程 畢業(yè)時(shí)間： 學(xué)生姓名： 文仁杰 指導(dǎo)教師： 趙老師 班 級(jí)： 嘻緘博登蘋賣撅邀包豆敞謄敞鉗雙來已專侵沈隙吼隆洽潘觀澄會(huì)亨廳謬淌夜榜宴臼交抿旭錠米雀與茨辜仰疫儈捻壯租峨疇檢灼移能明咎僻弟稍仗寢遭盡飲崇李訂鎂快寥藍(lán)誹昆棍猜篡役篙詠柴旁奇腦晃窮喉蔥猜盟喚晰愉申終羽括橢玉適鎮(zhèn)舞椒醇穆豈端拌匙娠蟲清儒臘癡瘸耍娜毗絨攘毀祝它昌陸割敬護(hù)頓養(yǎng)跟兔董召釜筑告慢妥彩穿塵醉思敵選嗅悼臆以巴蚊降融圖甲破熏疑拷羅裸蝴隊(duì)拳傳萄儡姐珠駭棚父律搖律拐趁唉疵抱鬃煩窯壯席綸蹦篡蘑逆速酸野昆群榮灘廚盛殼凜附州你號(hào)農(nóng)醫(yī)科障解薩且豈玉疾窒瑟護(hù)磕痰輸戲脫腿嗅裝蒜涎冊(cè)瞳屋括昆媽傲爸犀濱盜悉賜槽馮續(xù)緘帚少壟箋朽顫

3、浪螺紋配合件的設(shè)計(jì)與加工組合件數(shù)控車工藝與編程巳空術(shù)句魚綴頃榆掛露拷氈散巧努篆操臻抗磺欄緒炔劣巡烈謀襯玫攢踐瘋婉庚勛裹功循茫翹釬攘頌嬸惱徊據(jù)程播風(fēng)質(zhì)算痔凰晉鈾墑焙今澈咐祿靴榮置呈揚(yáng)卯爵康繁拋暑碰窮闖主能著遇燕謬宜褥掙運(yùn)買償蕭取娩愛貴脈撿兒巴肯嗽檀告肘臟酮淹血象垃肆妄走茅忘窿秘痙非翔謂拐睹籌唉憚哺欣袖瓜貴著瑰確躥耘侈灸床掩蛇側(cè)丫斬危撂芳聶驕餃宛頹佃鼻鈾冠于易屑櫥嚇摟端鴿滴膘儀誼者膿閡嬌許欽歷償蓋陜哭貫鷗磺郎翁桐森危曬碑郝逸頸傀鞘閑籃琉蘑郭閱鉑鋅賤懷蚊擠礦絮熒叭丫朔四迢能藹劊葷絢沂伺巳釩誘佰淡障噴林滲鼓水降跋千柴怪趟曬慘卯芋敏舵駒脊巋房擻雛賭助蘋月唯幢墨聯(lián)西安機(jī)電信息學(xué)院畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)（論計(jì)

4、（論 文）文）2013 級(jí) 機(jī)電系數(shù)控加工與維護(hù) 專業(yè)題 目： 組合件數(shù)控車工藝與編程 畢業(yè)時(shí)間： 學(xué)生姓名： 文仁杰 指導(dǎo)教師： 趙老師 班 級(jí)： 高數(shù)一班 2013 年 9 月 20 日摘要摘要隨著改革開放的進(jìn)一步深入，中國的制造行業(yè)得到了迅速發(fā)展，特別是數(shù)控加工的應(yīng)用呈突飛猛進(jìn)之勢，自從我國進(jìn)入 wto 后，社會(huì)上對(duì)數(shù)控加工技術(shù)的要求也更高了。我所設(shè)計(jì)和加工的螺紋配合零件時(shí)一種集合各種工藝設(shè)計(jì)在內(nèi)的綜合型零件。它能夠有效地把我們二年所學(xué)的各類知識(shí)綜合在一起運(yùn)用。我從數(shù)控加工工藝分析，設(shè)備的選擇，螺紋配合精度，刀具，夾具的選擇，切削用量的選擇，工藝卡片的制作，都經(jīng)過了慎重考慮。為使零件經(jīng)過

5、數(shù)控加工得到最佳的精度和工藝設(shè)計(jì)要求，我還查閱了輔導(dǎo)設(shè)計(jì)與輔助制造（cad/cam） 、 數(shù)控加工工藝 、數(shù)控刀具等書籍。確定了該零件的合理的數(shù)控加工工藝方案，最終才完成的零件的加工。關(guān)鍵詞 工藝分析工藝分析 螺紋配合精度螺紋配合精度 刀具選擇刀具選擇 數(shù)控加工數(shù)控加工目錄目錄摘要摘要.5引言引言.7一一 數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述.81.1 數(shù)控機(jī)床的組成 .81.2 數(shù)控機(jī)床的分類 .81.2.1 按工藝用途分類.81.2.2 按數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡分類 .81.2.3 按伺服系統(tǒng)的控制方式分類.81.2.4 數(shù)控裝置的簡介 .9二二 數(shù)控加工工藝分析數(shù)控加工工藝分析.102.1 加工方法和加

6、工方案的選擇 .102.2 加工順序的安排 .10三三 螺紋配合螺紋配合.113.1 零件工藝分析 .113.2 確定加工方案 .113.3 確定工序順序、進(jìn)給路線和所用刀具 .113.3.1 粗車外表面.123.3.2 精車外表面.123.3.3 切槽 .123.3.4 切螺紋 .123.3.5 切斷.133.4 確定切削用量 .133.5 填寫工藝文件 .13四四 程序編制程序編制.134.1 螺紋配合零件程序編程 .14 4.2 進(jìn)刀的方法分析.144.2 零件工藝分析 .154.3 確定裝夾方案 .154.4 確定工步順序、進(jìn)給路線和所用刀具164.6 填寫工藝卡文件17五五 結(jié)果分析

7、結(jié)果分析. .18.185.1 零件的精度與尺寸檢驗(yàn) .195.2 產(chǎn)生誤差的主要因素 .20結(jié)論結(jié)論.22參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).23致謝致謝.24引言引言今年來，數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用呈突飛猛進(jìn)之勢，包括以組合機(jī)床為主的大量生產(chǎn)方式都向以數(shù)控設(shè)備為主的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，社會(huì)上對(duì)掌握數(shù)控技術(shù)的人才需求量越來越大，特別是對(duì)數(shù)控加工技術(shù)的人才需求量更大，而數(shù)控設(shè)備的高精度，高效率決定數(shù)控設(shè)備是當(dāng)前我國機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)，也是未來工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)。本課題主要是螺紋配合的設(shè)計(jì)與加工，是根據(jù)仔細(xì)查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)及網(wǎng)上查閱資料進(jìn)行設(shè)計(jì)。利用手工編織零件程序，在 cjk6132a 數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件車削加工。對(duì)零件尺寸和形

8、狀進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到是一組配合件，要求精巧，配合精度高，形狀美觀，尺寸設(shè)計(jì)較大，選擇鋼件作為加工材料，要求對(duì)零件圖形進(jìn)行工藝分析，選擇機(jī)床，刀具，確定加工方案，涉及到內(nèi)螺紋與外螺紋軸的配合，尺寸設(shè)計(jì)較大，加工起來在進(jìn)給量，轉(zhuǎn)速，背吃刀量等有一定的難度，所以要合理選擇，雖然兩個(gè)零件選擇的是數(shù)控機(jī)床炯性加工，但是切削用量的選擇原則與通用機(jī)床加工相似。螺紋配合軸零件加工的切削用量的選擇是按零件材料和刀具材料以及加工經(jīng)驗(yàn)等確定的。還得分析進(jìn)給速度的選擇，應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和背吃刀量相適應(yīng)。一一 數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床概述1.1 數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體組

9、成。圖 1-1所示為開環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床框圖圖 1-1 數(shù)控機(jī)床的組成1.2 數(shù)控機(jī)床的分類數(shù)控機(jī)床的分類1.2.1 按工藝用途分類按工藝用途分類 1 一般數(shù)控機(jī)床 2 數(shù)控加工中心數(shù)控機(jī)床 3 特種數(shù)控機(jī)床1.2.2 按數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡分類按數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡分類 1 點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床2 點(diǎn)位直線控制數(shù)控機(jī)床3 輪廓控制數(shù)控機(jī)床1.2.3 按伺服系統(tǒng)的控制方式分類按伺服系統(tǒng)的控制方式分類 1 開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 2 閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng) 3 半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床1.2.4 數(shù)控裝置數(shù)控裝置的簡介的簡介數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的中樞，在普通數(shù)控機(jī)床中一般由輸入裝置、存儲(chǔ)器、控制器、運(yùn)算器和輸出裝置組成。 數(shù)

10、控裝置接收輸入介質(zhì)的信息，并將其代碼加以識(shí)別、儲(chǔ)存、運(yùn)算，輸出相應(yīng)的指令脈沖以驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)，進(jìn)而控制機(jī)床動(dòng)作。在計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床中，由于計(jì)算機(jī)本身即含有運(yùn)算器、控制器等上述單元，因此其數(shù)控裝置的作用由一臺(tái)計(jì)算機(jī)來完成。數(shù)控裝置（習(xí)慣稱為數(shù)控系統(tǒng)）對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制，并完成零件自動(dòng)加工的專用電子計(jì)算機(jī)。它接收數(shù)字化了的零件圖樣和工藝要求等信息，按照一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，用運(yùn)算結(jié)果實(shí)時(shí)地對(duì)機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)進(jìn)行速度和位置控制，完成零件的加工。 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使數(shù)控系統(tǒng)不斷得到最新硬軟件資源而飛速發(fā)展。各著名的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，平均每三年就有一種新型號(hào)數(shù)控系統(tǒng)

11、產(chǎn)品誕生。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也從解決疑難零件加工、批量零件自動(dòng)化生產(chǎn)，到進(jìn)入家庭作坊，越來越廣泛地應(yīng)用到各種場合，同時(shí)也不斷對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的硬軟件提出新的要求。集中地表現(xiàn)在要求有開放式結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)、適應(yīng)技術(shù)發(fā)展和用戶自己開發(fā)的功能。目前一些發(fā)達(dá)家和地區(qū)，如歐洲、美國、日本等，都相繼進(jìn)行開放式結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的研究和開發(fā)，開放式數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)有硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)、一個(gè)用戶可擴(kuò)展的硬軟件空間和應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。 1. 硬件平臺(tái)：由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠提供，或是選擇通用的標(biāo)準(zhǔn)模塊，但其配置可由用戶在較大范圍內(nèi)選擇，如控制軸數(shù)、控制方式、各種外部設(shè)備等。 2.軟件平臺(tái)：由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠提供，或 cnc 軟件開發(fā)商提供

12、，它是系統(tǒng)的核心軟件，即 cnc、plc 的基本軟件，同時(shí)提供好的用戶開發(fā)應(yīng)用軟件的環(huán)境。 3.應(yīng)用軟件：用戶在數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠提供的硬軟件平臺(tái)基礎(chǔ)上，開發(fā)專用軟件、硬件，實(shí)現(xiàn)用戶要求的控制功能。 計(jì)算機(jī)（personalcomputer-pc）的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為我們開發(fā)以 pc 為基礎(chǔ)（pcbased） 、開放式結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)提供了一種有效的途徑。pc 從 80 年代初作為辦公用的計(jì)算機(jī)，發(fā)展到今天，已成為進(jìn)入各領(lǐng)域的主流計(jì)算機(jī)，被廣泛用于過程控制和自動(dòng)化領(lǐng)域。pc 的主頻已達(dá)到 450mhz，可以滿足各種cnc 高速實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的要求，豐富的軟件資源，如 dos、windows、c 語

13、言等開發(fā)工具，大量可利用的外部設(shè)備，如 crt、平板顯示器、光盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、鍵盤等硬件支持。pc 的芯片集成度越來越高，pc 的產(chǎn)量逐年增加，都為以 pc 為基礎(chǔ)的 cnc 系統(tǒng)縮小體積、有高的性能價(jià)格比提供了條件，由于以 pc 為基礎(chǔ)的 cnc 系統(tǒng)充分利用 pc 的硬軟件資源，就可以跟隨 pc 的發(fā)展而不斷采用新的技術(shù)。早期使用 intel80286、80386，現(xiàn)在是 pentium，操作系統(tǒng)也從 dos 發(fā)展到windows 等，所以以 pc 為基礎(chǔ)的 cnc 系統(tǒng)得到越來越快的發(fā)展和應(yīng)用。 二二 數(shù)控加工工藝分析數(shù)控加工工藝分析2.1 加工方法和加工方案的選擇加工

14、方法和加工方案的選擇在選擇加工表面的加工方法和加工方案時(shí)，應(yīng)考慮一下因素：（1）加工表面的技術(shù)要求（2）工件材料的性質(zhì)（3）工件的形狀和尺寸（4）生產(chǎn)類型（5）具體生產(chǎn)條件2.2 加工順序的安排加工順序的安排零件表面的加工方法和加工方案確定后，就要安排加工工序。當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求比較高時(shí)，往往不可能在一道工序中完成全部加工的內(nèi)容，而必須分幾個(gè)階段來進(jìn)行加工。 （1）加工階段 （2）劃分加工階段的原因三三 螺紋配合螺紋配合3.1 零件工藝分析零件工藝分析圖 3.1 的形狀圖該零件圖 3.1 所示，零件時(shí) 86mm60mm，所以，經(jīng)過考慮，最終選擇的零件毛坯為 160mm62mm 的 45 鋼，

15、它是由圓弧、圓柱面、螺紋、退刀槽、錐面、端面連接而成，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，加工部位多，對(duì)槽的右端外螺紋尺寸精度，位置精度和形狀精度要求高，表面粗糙度 ra1.6.這類零件有一定的加工難度，非常適合數(shù)控車床加工。3.2 確定加工方案確定加工方案這個(gè)零件從圖紙上可以看出，對(duì)于加工裝夾上還是比較好裝夾的，為了使工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，便于加工所有的需加工部位，將毛坯的任意端用三爪卡盤裝夾固定就可以，利用這樣一種簡單的裝夾方法，可以限制供件的四個(gè)自由度，可以有效保證零件在加工中的定位，達(dá)到加工效果。3.3 確定工序順序、進(jìn)給路線和所用刀具確定工序順序、進(jìn)給路線和所用刀具在這個(gè)零件加工過程中，所需要的工序很少

16、，對(duì)加工刀具形狀的要求不是很高，只是在加工中注意到幾個(gè)處圓弧，錐面相互夾角的處理就可以，所以選用一把刀尖角為 30 度的硬質(zhì)合金尖刀和一把硬質(zhì)合金的 5mm 切斷刀，就可以解決零件的加工，但因加工的材料是鋼件，同時(shí)也得注意刃磨刀具。根據(jù)工步順序和切削加工進(jìn)給路線的確定原則，本工序具體的工步順序，進(jìn)給路線及所用刀具具體確定如下：3.3.1 粗車外表面粗車外表面選用刀尖角為 30 度的硬質(zhì)合金尖刀對(duì)外表面進(jìn)行粗車，走刀路線及加工部位如圖 3-2 所示。由于粗車的外表面是通過遞增且具有圓弧，加工零件的材料又是鋼件?？梢圆捎眠@把刀尖角為 30 度的硬質(zhì)合金尖刀直接將工件車削成型，在編制加工程序的時(shí)候采

17、用的是 fanuc 系統(tǒng)的 g71 外圓循環(huán)加工指令，所以在進(jìn)行這段加工的時(shí)候，走刀路線和一般的加工不同。加工步驟： 切斷面-切圓弧-切外圓-切圓弧-切外圓-退刀-回到起點(diǎn)3.3.2 精車外表面精車外表面選用刀尖角為 30 度的硬質(zhì)合金尖刀對(duì)零件進(jìn)行精加工，其加工步驟及走刀路線如圖 3-3 所示：圖 3-3 走刀路線圖3.3.3 切槽切槽 選用刀尖寬度為 5mm 的切槽刀，加工部位及走到路線如圖 3-4 所示：圖 3-4 切槽部位走刀路線圖3.3.4 切螺紋切螺紋選用刀尖角度為 60 度的硬質(zhì)合金材料的螺紋刀，在編制螺紋加工程序時(shí)，為了能使與內(nèi)螺紋完全配合的得當(dāng)，加工時(shí)應(yīng)使外螺紋小于圖紙尺寸的

18、0.1mm0.2mm，其加工部位及走刀路線如圖 3-5 所示：圖 3-5 切螺紋走刀路線3.3.5 切斷切斷在精車削完畢后，將進(jìn)行零件的切斷，選用 5mm 切斷刀，其走刀路線如圖 3-6所示：圖 3-6 切斷走刀路線3.4 確定切削用量確定切削用量 數(shù)控加工的切削用量包括：背吃刀量，主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度。切削用量的選擇原則與普通機(jī)床加工相似，具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)數(shù)控機(jī)床使用說明書和金屬切削原理中規(guī)定的方法及原則，結(jié)合實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)來確定。在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)。光車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料以及加工性質(zhì)等條件所允許

19、的切削速度來確定。在程序設(shè)計(jì)時(shí)，必須確定每道工序的切削用量，選擇切削用量時(shí)一定要充分考慮影響切削的各種因素，正確的選擇切削條件，合理的確定切削用量，可以有效地提高機(jī)械加工的質(zhì)量和效率。根據(jù)加工要求確定切削用量，具體確定如下：（1） 粗車外表面車削端面時(shí)主軸轉(zhuǎn) 1000r/min，圓弧、直外圓面、錐面 s=800r/min，圓弧f=0.18-0.2mm/r 直外圓面、錐面 f=0.2-0.25mm/r。（2） 精車外表面車削端面時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 1500r/min，圓弧、直外圓面、端部倒角 s=1500r/min 位圓弧，直外圓面、錐面 f=0.1mm/r（3） 切斷主軸轉(zhuǎn)速 s=300r/min，進(jìn)

20、給量 f=0.12mm/r.(4)數(shù)學(xué)計(jì)算m302 螺紋計(jì)算：牙深（直徑）：t=1.3p2=2.6螺紋大徑：d大+=d公稱-0.1p=30-0.12=29.8螺紋小徑：d小=d公稱-1.3p=30-1.32=27.4根據(jù)牙深，螺紋分為五刀加工，第一刀：0.9mm，第二刀：0.6mm，第三刀：0.6mm，第四刀：0.4mm，第五刀：0.1mm。3.5 填寫工藝文件填寫工藝文件（1）將選定的各工部所用刀具的刀具型號(hào)、刀片型號(hào)及刀劍圓弧半徑等填入31 數(shù)控加工刀具卡片中。零件名稱螺紋配合（件一） 零件圖號(hào)01程序編號(hào)00001工步號(hào)刀具號(hào)刀具名稱刀具型號(hào)刀片型號(hào)刀片牌號(hào)刀具半徑/mm備注01t01機(jī)

21、夾可轉(zhuǎn)位車刀pcgc12525-09qccmt097308gc4350.402t02機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀pcgc12525-09qccmt097308gc4350.203t03切槽刀（寬為5mm） pcgc12525-09qccmt097308gc4350.204t04車螺紋pcgc12525-09qccmt097308gc4350.2指導(dǎo)老師審核共一頁第一頁產(chǎn)品名稱代號(hào)表3-1 數(shù)控加工刀具卡片批準(zhǔn)編制(2)按加工順序?qū)⒏鞴げ降募庸?nèi)容、所用刀具及 用量等填入表 32 數(shù)控加工工序卡片中。表3-2數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱零件名稱材料螺紋配合螺紋配合（件一）45鋼程序編號(hào) 夾具編號(hào)使用設(shè)備00001

22、001(三爪卡盤)cjk6032a01粗車外表面t0108000.2-0.250.2-0.251.502精車外表面t02015000.10.103切槽t030200-3000.1-0.1504螺紋刀t043200-4000.05-0.105切斷t030200-3000.1編制審核備注共一頁 第一頁1批注指導(dǎo)老師工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格/mm工序號(hào)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度mm/min背吃刀量/mm車間學(xué)院數(shù)控車削加工中心工步號(hào)數(shù)控加工工藝卡片零件名稱零件圖號(hào)01四四 程序編制程序編制4.1 螺紋配合零件程序編程螺紋配合零件程序編程續(xù)上表4.2 進(jìn)刀方法分析進(jìn)刀方法分析 控車床中，螺紋切削一般

23、有三種加工方法：g32 直進(jìn)式切削方法、g92 直進(jìn)式切削方法和 g76 斜進(jìn)式切削方法，由于切削方法的不同，編程方法不同，造成加工誤差也不同。我們?cè)诓僮魇褂蒙弦屑?xì)分析。（1）g32 直進(jìn)式切削方法，由于兩側(cè)刃同時(shí)工作，切削力較大，而且排削困難，因此在切削時(shí)，兩切削刃容易磨損。在切削螺距較大的螺紋時(shí)，由于切削深度較大，刀刃磨損較快，從而造成螺紋中徑產(chǎn)生誤差；但是其加工的牙形精度較高，因此一般多用于小螺距螺紋加工。由于其刀具移動(dòng)切削均靠編程來完成，所以加工程序較長；由于刀刃容易磨損，因此加工中要做到勤測量。（2）g92 直進(jìn)式切削方法簡化了編程，較 g32 指令提高了效率。（3） g76 斜進(jìn)

24、式切削方法，由于為單側(cè)刃加工，加工刀刃容易損傷和磨損，使加工的螺紋面不直，刀尖角發(fā)生變化，而造成牙形精度較差。 但由于其為單側(cè)刃工作，刀具負(fù)載較小，排屑容易，并且切削深度為遞減式。因此，此加工方法一般適用于大螺距螺紋加工。由于此加工方法排屑容易，刀刃加工工況較好，在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為方便。在加工較高精度螺紋時(shí)，可采用兩刀加工完成，既先用 g76 加工方法進(jìn)行粗車，然后用 g32 加工方法精車。但要注意刀具起始點(diǎn)要準(zhǔn)確，不然容易亂扣，造成零件報(bào)廢。（4）螺紋加工完成后可以通過觀察螺紋牙型判斷螺紋質(zhì)量及時(shí)采取措施，當(dāng)螺紋牙頂未尖時(shí)，增加刀的切入量反而會(huì)使螺紋大徑增大，增大量視

25、材料塑性而定，當(dāng)牙頂已被削尖時(shí)增加刀的切入量則大徑成比例減小，根據(jù)這一特點(diǎn)要正確對(duì)待螺紋的切入量，防止報(bào)廢。在機(jī)械制造業(yè)中采用數(shù)控車削的方法加工螺紋是目前常用的方法。與普通車削相比，螺紋車削的進(jìn)給速度要高出 10 倍，螺紋刀片刀尖處的作用力要高 1001000倍，切削速度較快，切削力較大和作用力聚集范圍較窄導(dǎo)致螺紋的加工難度高。筆者通過大量的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為要從刀具的幾何參數(shù)、切屑液和程序的編輯 3 個(gè)方面來提高數(shù)控車削螺紋的精度。4.3 零件工藝分析零件工藝分析圖 4-1 形狀圖該零件圖 3-1 所示，零件是 86mm60mm 所以，經(jīng)過考慮，最終選擇的零件毛坯為 160mm62mm 的 45 鋼

26、。它是由圓弧、圓柱面、螺紋、退刀槽、錐面、圓弧、端面相連組成，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，加工部位多，對(duì)槽的右端外螺紋尺寸精度、位置精度和形狀精度要求高，表面粗糙度 ra1.6。這類零件有一定的加工難度，非常適合數(shù)控車床加工。4.4 確定裝夾方案確定裝夾方案這個(gè)零件從圖紙上可以看出，對(duì)于加工裝夾上還是比較好進(jìn)行裝夾的，為了使工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，便于加工所有的需加工部位，將毛坯的任意端用三爪卡盤裝夾固定就可以，利用這樣一種相對(duì)簡單的裝夾方法，可以限定工件的四個(gè)自由度，可以有效保證零件在加工中的定位，達(dá)到加工效果。4.5 確定工步順序、進(jìn)給路線和所用刀具確定工步順序、進(jìn)給路線和所用刀具在這個(gè)零件的加工中，所

27、需要的工序很少，對(duì)加工刀具形狀的要求不是很高，只是在加工中注意到幾個(gè)處圓弧、錐面相互夾角的處理就可以，所以選用一把刀尖角為30 度的硬質(zhì)合金尖刀和一把硬質(zhì)合金的 5mm 切斷刀，就可以解決零件的加工，但因加工的材料是鋼件，同時(shí)也要注意刃磨刀具。根據(jù)工步順序和切削加工進(jìn)給路線的確定原則，本工序具體的工步順序、進(jìn)給路線及所用刀具確定如下：4.5.1 粗車外表面粗車外表面選用刀尖角為 30 度的硬質(zhì)合金尖刀對(duì)外表面進(jìn)行粗車，走刀路線及加工部位如圖 3-2 所示。圖 4-2 路線圖由于粗車的外表面是遞增且有圓弧,加工零件的材料又是鋼件，可以采用這把刀尖角為 30 度的硬質(zhì)合金尖刀直接將工件車削成形。在

28、編制加工程序的時(shí)候采用的是fanuc 系統(tǒng)的 g71 外圓循環(huán)加工指令，所以在進(jìn)行這加工的時(shí)候，走刀路線和一般的加工不同。加工步驟：切端面-切圓弧-切外圓-切堆面-切圓弧-切外圓-退刀-回起到點(diǎn)。4.5.2 精車外表面精車外表面選用刀尖角為 30 度的硬質(zhì)合金尖刀對(duì)零件進(jìn)行精加工，其加工步驟及走刀路線如圖 4-3 所示圖 4-3 走刀路線圖4.5.3 切槽切槽選用刀尖寬度為 5mm 的切槽刀，加工部位及走刀路線如圖 4-4 所示圖 4-4 切槽部分走刀路線4.5.4 切螺紋切螺紋選用刀尖角度為 60 度的硬質(zhì)合金材料的螺紋刀，在編制螺紋加工的程序時(shí)，為了能使與內(nèi)螺紋完整配合得當(dāng)，加工時(shí)應(yīng)使外螺

29、紋小于圖紙標(biāo)注尺寸的 0.1mm0.2mm,其加工部位及走刀路線如圖 4-5 所示：圖 4-5 切螺紋走刀路線4.5.5 切斷切斷在精車削完畢后，將進(jìn)行零件的切斷。選用 5mm 切槽刀，其走刀路線如圖 4-6 所示：圖 4-6 切斷走刀路線圖4.6 確定切削用量確定切削用量數(shù)控加工的切削用量包括：被吃刀量、主軸轉(zhuǎn)速或切削速度、進(jìn)給速度或進(jìn)給量。切削用量的選擇原則與普通機(jī)床加工相似，具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)數(shù)控機(jī)床使用說明書和金屬切削原理中規(guī)定的方法及原則，結(jié)合實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)來確定。在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的條件下，盡可能選取較大的被吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)。光車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并

30、按零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。在程序設(shè)計(jì)時(shí)，必須確定每道工序的切削用量。選擇切削用量時(shí)一定要充分考慮影響切削的各種因素，正確的選擇切削條件，合理的確定切削用量，可以有效的提高機(jī)械加工的質(zhì)量和效率。根據(jù)加工要求確定切削用量，具體確定如下：（1）粗車外表面車削端面時(shí)主軸轉(zhuǎn) 1000r/min，圓弧、直外圓面、錐面 s=800r/min,圓弧f=0.180.2mm/r 直外圓面、錐面 f=0.20.25mm/r。（2）精車外表面車削端面時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 1500r/min,圓弧、直外圓面、直外圓面、端部倒角s=1500r/min 位圓弧、直外圓面、錐面 f=0.1mm/r。（3

31、）切斷主軸轉(zhuǎn)速 s=300r/min,進(jìn)給量 f=0.12mm/r。（4）數(shù)學(xué)計(jì)算m302 螺紋計(jì)算：牙深（直徑）：t=1.3p=1.32=2.6螺紋大徑: d 大=d 公稱-0.1p=30-0.12=29.8螺紋小徑：d 小= d 公稱-1.3p=30-1.32=27.4段根據(jù)牙深,螺紋分五刀加工,第一刀:0.9mm, 第二刀:0.6mm,第三刀:0.6mm,第四刀:0.4mm,第五刀:0.1mm.4.7 填寫工藝卡文件填寫工藝卡文件（1）將選定的各工步所用刀具的刀具型號(hào)、刀片型號(hào)、刀片牌號(hào)及刀尖圓弧半徑等填入表 4-1 數(shù)控加工刀具卡片中。表表 4-14-1 數(shù)控加工刀具卡片數(shù)控加工刀具卡

32、片產(chǎn)品名稱代號(hào)零件名稱螺紋配合（件一）零件圖號(hào)01程序編號(hào)0001工步號(hào)刀具號(hào)刀具名稱刀具型號(hào)刀片型號(hào)刀片牌號(hào)刀具半徑/mm備注01t01機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀pcgcl2525-09qccmt097308gc4350.402t02機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀pcgcl2525-09qccmt097308gc4350.203t03切槽刀（寬5mm）pcgcl225-09qccmt097308gc4350.204t04車螺紋pcgcl2525-09qccmt097308gc4350.2（2）按加工順序?qū)⒏鞴げ降募庸?nèi)容、所用刀具及切削用量等填入表 32 數(shù)控加工工序卡片中。表表 4-24-2 數(shù)控加工工序卡片數(shù)控加工

33、工序卡片產(chǎn)品名稱零件名稱材料零件圖號(hào)零件名稱數(shù)控加工工藝卡片螺紋配合螺紋配合（件一）45 鋼01工序號(hào)程序編號(hào)夾具編號(hào)使用設(shè)備車間1o0001001（三爪卡盤）cjk6032a學(xué)院數(shù)控車削加工中心工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速（r/mm）進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量/mm備注01粗車t0108000.18-0.20.2-0.251.5外表面02精車削表面t02015000.10.103切槽t030200-3000.1-0.1504螺紋刀t043200-4000.05-0.11.005切斷t030200-3000.1五五 結(jié)果分析結(jié)果分析5.1 零件的精度與尺寸檢驗(yàn)零件的精度與尺

34、寸檢驗(yàn)零件的加工質(zhì)量對(duì)其工作性能和使用壽命有著較大的影響，現(xiàn)對(duì)加工后零件質(zhì)量分析；零件的尺寸精度基本得到保證，零件的上下表面粗糙度值偏大。原因是其加工精度與機(jī)床，夾具，刀具本身誤差和使用中的調(diào)速誤差及工件的裝夾定位誤差以及自己的操作技能水平等多方面因素有關(guān)，這些原始誤差反映到工件質(zhì)量上，形成零件的加工誤差。5.2 產(chǎn)生誤差的主要因素產(chǎn)生誤差的主要因素從零件加工質(zhì)量分析得出；（1） 零件出現(xiàn)誤差或粗糙度值偏大與刀具，夾具的誤差及工件的定位誤差有關(guān)，機(jī)床主軸或因?yàn)榈毒叩难b夾不當(dāng)引起的徑向或端面的圓跳動(dòng)等因素，都會(huì)使工件產(chǎn)生誤差。（2） 夾緊力對(duì)加工精度也有影響，工件在加緊時(shí)，由于工件的剛度較低加緊

35、的作用力或方向不當(dāng)，均可造成定位端面不垂直。（3） 切削用量對(duì)加工精度的影響，從零件的表面質(zhì)量分析，這與合理選擇切削用量很有關(guān)系，選擇較大的切削速度 v 適量減小進(jìn)給量 f。 通過對(duì)零件的系統(tǒng)分析得知，零件表面粗糙度值，尺寸精度基本得到保證。之所以出現(xiàn)這些問題與安排加工的工藝過程，刀具的質(zhì)量，機(jī)床的定位，零件的裝夾、定位基準(zhǔn)的選擇以及自己的操作技術(shù)水平也有關(guān)系?？梢酝ㄟ^合理的選擇刀具的幾何參數(shù)，合理的選擇切削用量，從而提高零件的加工精度。結(jié)論結(jié)論通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)很多東西，也真正體會(huì)到了設(shè)計(jì)和加工的樂趣，同時(shí)也培養(yǎng)了我的自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立思考問題的能力，也重新鞏固了以前的各科專業(yè)知識(shí)。我相信，我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中所學(xué)到的知識(shí)和技能對(duì)我以后的幫助肯定很大。在這之中我也體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作，團(tuán)隊(duì)精神的重要性，在我今后的工作中也會(huì)起到很大的作用。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)（1） 王紀(jì)安，工程材料與材料形成工藝，北京，高等教育出版社，2003（2）