數(shù)控加工工藝課程設(shè)計

1、目錄一、數(shù)控車床加工工藝 1.1數(shù)控車床加工工藝特點 2 1.2數(shù)控車床加工工藝內(nèi)容 2二、圖紙的分析及工藝處理 2.1 工藝分析 2 2.2 工藝處理 3 2.3 選擇設(shè)備 3 2.4 確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 3 2.5確定加工順序及進(jìn)給路線 3 2.6刀具選擇 3 2.7切削用量選擇 4 2.8數(shù)控車零件程序清單 7 2.9數(shù)控仿真截圖 8 三、數(shù)控銑床加工工藝 3.1 零件圖工藝分析 9 3.2確定裝夾方案 10 3.3確定加工順序 10 3.4刀具選擇 10 3.5 切削用量選擇 13四、主要加工程序4.1 確定編程原點 134.2 機床的選擇 144.3 數(shù)控銑XKG-028零

2、件程序清單 144.4 數(shù)控仿真截圖 18五、設(shè)計總結(jié) 19六、參考文獻(xiàn) 20一、數(shù)控車床加工工藝1.1、數(shù)控車床加工的工藝特點數(shù)控車床加工與普通車床加工在許多方面遵循的原則基本上是一致的。但數(shù)控車床加工自動化程度高，控制功能強，設(shè)備費用高，因此也就相應(yīng)形成了數(shù)控車床加工工藝的自身特點。1.2、數(shù)控車床加工工藝內(nèi)容（1）選擇并確定適合在數(shù)控車床上加工的零件并確定工序內(nèi)容。（2）分析被加工零件圖紙的數(shù)控加工工藝，明確加工內(nèi)容與技術(shù)要求。（3）確定零件加工反感，制定數(shù)控加工工藝路線，如劃分工序、安排加工順序等。（4）設(shè)計數(shù)控加工工序，制定定位夾緊方案，劃分工步，規(guī)劃走刀路線，選擇刀輔具，確定切削用

3、量，計算工序尺寸及工差等。（5）數(shù)控加工專用技術(shù)文件的編寫。二、圖紙的分析及工藝處理2.1、工藝分析 軸類零件是機械加工中不可缺少的一類零件，在機械裝配中起著舉足輕重的作用。工藝分析是數(shù)控車削加工的前期工藝準(zhǔn)備工作。工藝制定的合理與否，對程序編制、機床的加工效率和零件加工精度都有重要影響。該零件右端有兩個C1mm的倒角,該零件右端為螺紋，螺紋之后為退刀槽。如下圖1-1零件圖所示。工件總長為130mm，轉(zhuǎn)直徑為68mm的軸類零件250*65mm棒料裝夾時應(yīng)注意控制毛坯外伸量，提高裝夾剛性。在車削過程中先粗加工外輪廓，最后精加工時需要切削兩次，以去除毛刺，以提高表面質(zhì)量。2.2、工藝的處理（1）毛

4、坯選擇 長度為130mm，最大回轉(zhuǎn)直徑為68mm，因此可選擇68x130 mm，材料為45鋼。（2）數(shù)控加工前的零件預(yù)加工 零件毛坯在熱處理前先進(jìn)行粗車加工，為數(shù)控車削加工工序提供可靠的工藝基準(zhǔn)：2.3、 選擇設(shè)備 根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選用CJK6240數(shù)控車床。2.4、確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 內(nèi)孔加工 定位基準(zhǔn)：內(nèi)孔加工時以外圓定位； 裝夾方式：用三爪自動定心卡盤夾緊。外輪廓加工定位基準(zhǔn)：確定零件左端外圓為定位基準(zhǔn)； 裝夾方式：加工外輪廓時，為保證一次安裝加工出全部外輪廓，用三爪自動定心卡盤夾緊零件左端外圓。加工順序的確定按由內(nèi)到外、由粗到精、由近到遠(yuǎn)的原則確定，在一次裝

5、夾中盡可能 加工出較多的工件表面。結(jié)合本零件的結(jié)構(gòu)特征，可先加工內(nèi)孔各表面，然后加工外輪廓表面。由于該 零件為單件小批量生產(chǎn)，走刀路線設(shè)計不必考慮最短進(jìn)給路線或最短空行程路線，外輪廓表面車削走刀路線可沿零件輪廓順序進(jìn)行2.5、確定加工順序及進(jìn)給路線 裝夾方式：加工外輪廓時，為保證一次安裝加工出全部外輪廓，用三爪自動定心卡盤夾緊零件左端外圓。加工順序的確定按由內(nèi)到外、由粗到精、由近到遠(yuǎn)的原則確定，在一次裝夾中盡可能 加工出較多的工件表面。結(jié)合本零件的結(jié)構(gòu)特征，可先加工內(nèi)孔各表面，然后加工外輪廓表面。由于該零件為單件小批量生產(chǎn)，走刀路線設(shè)計不必考慮最短進(jìn)給路線或最短空行程路線，外輪廓表面車削走刀路

6、線可沿零件輪廓順序進(jìn)行2.6、刀具選擇 將所選定的刀具參數(shù)填入表1軸承套數(shù)控加工刀具卡片中，以便于編程和操作管理。注意：車削外輪廓時，為防止副后刀面與工件表面發(fā)生干涉，應(yīng)選擇較大的副偏角，必要時可作圖檢驗。本例中選=55 。表1 軸承套數(shù)控加工刀具卡片序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T02寬5mm硬質(zhì)合金車槽刀1車槽刀3T03可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金93度偏頭外圓車刀1車外圓4T04可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金外螺紋刀1車端部螺紋2.7、切削用量選擇 根據(jù)被加工表面質(zhì)量要求、刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊或有關(guān)資料選取切削速度與每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，然后利用公式v c=dn/1000和vf = nf，計算主軸轉(zhuǎn)速

7、與進(jìn)給速度（計算過程略），計算結(jié)果填入表5-15工序卡中。 背吃刀量的選擇因粗、精加工而有所不同。粗加工時，在工藝系統(tǒng)剛性和機床功率允許的情況下，盡可能取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)；精加工時，為保證零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.10.4較為合適。表2各工序刀具切削參數(shù) 序號加工內(nèi)容要求刀具號刀具類型主軸轉(zhuǎn)速或切削速度進(jìn)給量mm/r備注1車外輪廓，不留單面余量至要求T03可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金93度偏頭外圓車刀700r/min0.32切螺紋退刀槽T01可轉(zhuǎn)位的45度硬質(zhì)合金端面車刀500r/min0.13車端部螺紋T04可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金外螺紋刀950m/min01機械加工過程卡片產(chǎn)品型號零件圖

8、號產(chǎn)品名稱零件名稱異形軸共 頁第頁材料牌號45毛坯種類鍛件軸類尺寸每毛坯可制造數(shù)1每臺件數(shù)備注工序號工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè) 備工藝裝備工時準(zhǔn)終單件5檢驗檢查毛料材料牌號、狀態(tài)及合格證，并記錄。10標(biāo)識掛示牌15車車外輪廓，不留單面余量車床 切螺紋退刀槽車端部螺紋設(shè)計(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改標(biāo)記簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字 表5 數(shù)控加工走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖零件圖號NC01工序號工步號程序號O100機床型號XK5032程序段號N10N170加工內(nèi)容車輪廓周邊第 8 頁下轉(zhuǎn)第 9 頁編程校對審批符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交爬斜坡鉸

9、孔行切2.8、數(shù)控車零件程序清單O0001N10 G92 X200. Z110.N20 G00 X28. Z2.S700 M03T03N30 X18.M08N40 G01 X24. Z-1.F0.08N50 Z-25N60 X30.N70 X45.Z-45.N80 Z-50.09N90 G02 X40. Z-116.62R55.N100 G01 Z-125.N110 G03 X35.06Z-176.59 R44.N120 G02 X30. Z-188.67R20.1N130 G01 Z-195.N140 X44.N150 X50. Z-198.N160 Z-210.N170 X60.N180

10、G00 X200. Z110. M09N190 M01N200 G00 X36.Z-25.S500 M03T02 M08N220 G01 X20.F0.05N230 G00 X50.N240 X200. Z110. M09N250 M01N260 G00 X26.Z5.S300 M03T0404 M08N280 G32 X22.8 Z-21.5 F1.5 (切螺紋)N290 X22.5N300 X22.3N310 X22.268N320 G00 X200.Z110. M09三、數(shù)控銑床加工工藝3.1 零件圖工藝分析該零件圖主要由平面、孔系及外輪廓組成，內(nèi)孔表面的加工方法有鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔

11、、拉孔、磨孔及光加工方法選擇原則，表面粗糙度要求較高，可采用鉆擴鉸方案，。沒有要求的按IT11-IT12處理，平面輪廓常采用的加工方法有數(shù)控銑、線切割及磨削等。在本設(shè)計中，平面與外輪廓表面粗糙度要求Ra6.3mm,可采用粗銑精銑方案。選擇以上方法完全可以保證尺寸、形狀精度和表面粗糙度要求。 3.2確定裝夾方案 由于夾具確定了零件在數(shù)控機床坐標(biāo)系中的位置，因而根據(jù)要求夾具能保證零件在機床坐標(biāo)系的正確坐標(biāo)方向，同時協(xié)調(diào)零件與機床坐標(biāo)系的尺寸根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點，此工件從圖樣中可以看到輪廓的后表面和下表面粗糙度值要求較高，零件采用平口鉗裝夾。在安裝工件時，要注意工件安裝，要放在鉗口中間部位。安裝虎鉗時

12、，要對它的固定鉗口找正，工件加工部分要高出鉗口，避免刀具與鉗口發(fā)生干涉。安裝工件時注意工件上浮，在零件粗加工時要保證夾緊力足夠大，但又不能把工件夾壓變形。所有表面需銑削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都可以保證。3.3確定加工順序 加工順序的選擇直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原則確定加工順序，即粗加工定位基準(zhǔn)面（底面）粗、精加工上表面外輪廓銑削¢40mm外圓及其臺階面鉆孔銑四角3.4刀具選擇刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時，選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工

13、序內(nèi)容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的加工方法相比，數(shù)控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、剛度高、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。圖為一面選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀，銑削平面時應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀，對一些主體型面和斜角輪廓形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形刀、錐形刀和盤形刀。曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較低平坦部位時，刀具以球頭頂端刃切削，切削條件較差，因而采用環(huán)形銑刀。 表2-1本設(shè)計中刀具的選擇：序號

14、刀具編號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀尖半徑 /mm備注1T01¢100mm硬質(zhì)合金端面銑刀1銑削上下表面0.52T02¢25硬質(zhì)合金立銑刀銑削外輪廓0.23T03¢60硬質(zhì)合金立銑刀1銑削外圓其臺階面4T04¢15鉆頭1鉆¢16底孔5T05¢15.6 擴孔鉆1擴¢16底孔0.225*256T06¢16鉸刀1鉸3*16底孔0.27T07¢12立銑刀銑四角8T08¢16倒角刀倒角機械加工過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱共頁第2頁材料牌號45毛坯種類鍛件毛坯外型尺寸每毛坯可制造數(shù)1每臺件數(shù)備注工

15、序號工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè) 備工藝裝備工時準(zhǔn)終單件15劃線劃出零件腹板中心線，保證余量均勻。外形樣板按外形樣板劃出基準(zhǔn)孔3-16H8中心線和緣條外形，保證零件外形按樣板余量均勻見草圖120銑銑底平面保證尺寸33.5XK52銑上平面兩處保證尺寸，周邊見光即可參考劃線。設(shè)計(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改標(biāo)記簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字?jǐn)?shù)控加工走刀路線圖零件圖號工序號工步號程序號機床型號程序段號加工內(nèi)容銑輪廓周邊及孔、槽第 頁下轉(zhuǎn)第 頁編程校對審批符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交爬斜坡鉸孔行切3.5 切削用量選擇切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、切削

16、深度或?qū)挾取⑦M(jìn)給速度（進(jìn)給量）等。切削用量的大小對切削力、切削速率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。對于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應(yīng)編入程序單內(nèi)。合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工或精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定?？紫导庸で邢饔昧恳姳?。該零件材料切削性能較好，銑削平面、¢40mm外圓及其臺階面和外輪廓面時，留0.5mm精加工余量，其次一刀完成粗銑。確定主軸轉(zhuǎn)速時，先查切削用量手冊，硬質(zhì)合金銑刀加工加工鑄鐵（19

17、0-260HB）時的切削速度為45-90m/min，取v=70m/min,然后根據(jù)銑刀直徑計算主軸轉(zhuǎn)速，并填入工序卡中（若機床為有級調(diào)速，應(yīng)選擇與計算結(jié)果接近的轉(zhuǎn)速）。 N=1000v/3.14D確定進(jìn)給率時，根據(jù)銑刀赤數(shù)、主軸轉(zhuǎn)速和切削用量手冊中給的每齒進(jìn)給量，計算進(jìn)給速度并填入工序卡片中。 Vf=Fn=Fn* Zn背吃刀量的選擇應(yīng)根據(jù)加工余量確定。粗加工時，一次進(jìn)給應(yīng)盡可能切除全部余量。在中等功率的機床上，背吃刀量可達(dá)8-10mm。半精加工時，背吃刀量取為0.5-2mm。精加工時背吃刀量取為0.2-0.4mm.四、主要加工程序四、主要加工程序4.1 確定編程原點銑床上編程坐標(biāo)原點的位置是任

18、意的，他是編程人員在編制程序時根據(jù)零件的特點來選定的，為了變成方便，一般要根據(jù)工件形狀和標(biāo)注尺寸的基準(zhǔn)以及計算最方便的原則來確定的工件上某一點為坐標(biāo)原點，具體選擇注意如下幾點：(1)編程坐標(biāo)原點應(yīng)選在零件圖的尺寸基準(zhǔn)上，這樣便于坐標(biāo)值的計算，并減少計算錯誤。(2)編程坐標(biāo)原點應(yīng)盡量選在精度較高的精度表面，以提高被加工零件的加工精度。(3)對稱的零件，編程坐標(biāo)原點應(yīng)設(shè)在對稱中心上；不對稱的零件，編程坐標(biāo)原點應(yīng)設(shè)在外輪廓的某一角上。（4）確定工件坐標(biāo)系 選中間16H8孔為XY坐標(biāo)原點，選距離被加工表面30mm處為工件坐標(biāo)系Z0點，選距離工件5mm處為R點平面。針對零件圖樣設(shè)定加工內(nèi)容如下：以下表面

19、為精基準(zhǔn)，粗銑上表面，選用100面銑刀1. 用25的硬質(zhì)合金刀銑外輪廓2. 銑凸臺，選用60立銑刀銑選用3. 鉆、鉸孔3×16H8，分別選用15的鉆頭和15.6擴孔鉆頭16的鉸刀4. 銑型腔，選用12立銑刀銑選用5. 銑3×C1倒角，選用16倒角刀6. 去毛刺，終檢。4.2機床的選擇根據(jù)零件的加工尺寸范圍、機床的精度與工序的安排、功率與工序的要求和生產(chǎn)率與工件生產(chǎn)類型，選擇立式銑床XK50254.3、數(shù)控銑XKG-028零件程序清單編寫數(shù)控加工程序O0001N10 G54 G17 G90 S300 M03 M08 T01 粗銑定位基準(zhǔn)面（底面）N20 G00 X-130 Y

20、40 N30 G43 Z-33.5 H01N40 G01 X70 F70N50 Y-40N60 X-130N70 G00 G94 Z0 M05N80 G30 Y0N90 G00 X-130 Y40N100 G43 Z-34 H01 S350 M03 N110 G01 X70 F50 F減小，此時為精銑N120 Y-40N130 X-130N140 G00 G49 Z0 M05 主軸停N150 M30 換面，粗精銑上表面N160 G54 G17 G90 S300 M03 M08 T01N170 G00 X-130 Y40 N180 G43 Z-33.5 H01N190 G01 X70 F70N2

21、00 Y-40N210 X-130 N220 G00 G94 Z0 M05N230 G30 Y0N240 G00 X-130 Y40N250 G43 Z-34 H01 S350 M03N260 G01 X70 F50N270 Y-40N280 X-130N290 G00 G49 Z0 M05N300 M30 N310 G54 G17 G90 S360 M03 M06 T02 換25的硬質(zhì)合金刀，對刀N320 G00 X0 Y0 粗銑外輪廓N330 G43 H02 Z-30 N340 G00 X76 Y51 N350 Z-30 N360 G01 G42 Y-51 D03 F100 N370 G0

22、1 G91 X-152 N380 G91 Y102 N390 G91 X152 精銑外輪廓N400 G49 Z0 N410 G54 G17 G96 S900 M03 N420 G43 H03 Z-30 N430 G00 X75 Y50 N440 Z-30 N450 G01 G41 Y-50 D03 F80 N460 G91 X-150N470 G91 Y100N480 G91 X150 N490 G00 G49 Z0 粗銑臺階面N500 G54 G17 G90 S360 M03 M06 M08 T03N510 G00 X0 Y0 N520 G43 H03 Z-30N530 G00 X77 Y0

23、 N540 Z-44 N550 G01 G41 X0 Y-52 D04 F100N560 G91 X-77 Y52N570 G91 X77 Y52 N580 G91 X77 Y-52 精銑臺階面N590 G00 X75 Y0 N600 G01 G41 X0 Y-50 D04 F70 N610 G91 X-75 Y50 N620 G91 X75 Y50N630 G91 X75 Y-50 銑圓柱面N640 G54 G17 G90 S400 M03 M08 N650 G00 X0 Y0 N660 X21.5N670 G01 Z-39.6 F70 留精加工余量0.4mmN680 G02 X21.5 Y

24、0 R21.5N690 G00 X0 Y0 N700 X20N710 G01 Z-40 F60 N720 G02 X20 Y0 R20 N730 G00 Z0 M05 鉆削底孔循環(huán)N740 G30 Y0 M06 T04 N750 G00 X0 Y0 N760 Z+60 N770 G43 Z0 H05 S1000 M03 N780 G90 G99 G81 Z-112 R-30 F50 N790 X-40 Y0 N800 X40 Y0N810 G00 G49 Z0 M05 擴孔循環(huán)N820 G30 Y0 M06 T05 N830 G00 X0 Y0 N840 Z+60 N850 G43 Z0 H0

25、5 S1000 M03 N860 G90 G99 G81 Z-112 R-30 F50 N870 X-40 Y0 N880 X40 Y0 N890 G00 G49 Z0 M05 鉸孔循環(huán)N900 G30 Y0 M06 T06 N910 G00 X0 Y0 N920 Z+60 N930 G43 Z0 H05 X1000 M03 N940 G90 G99 G85 Z-112 R-30 F50 N950 X-40 Y0 N960 X40 Y0N970 G00 G49 Z0 M05 換刀銑各槽N980 G90 G54 M03 M06 M08 T07 N990 G00 X56.7 Y35.9 順時針從右

26、上角開始銑槽1N1000 G01 Z-59 F70 N1010 X75 Y50 N1020 G00 Z-30 抬高至安全高度N1030 X56.7 Y-26.8 順時針從右上角開始銑槽2N1040 G01 Z-59 F70 N1050 X75 Y-50 N1060 G00 Z-30 N1070 X-56.7 Y-26.8 順時針從右上角開始銑槽3N1080 G01 Z-59 F70 N1090 X-75 Y-50 N1100 G00 Z-30 N1110 X-56.7 Y26.8 順時針從右上角開始銑槽4N1120 G01 Z-59 F70 N1130 X75 Y50 倒角N1140 G00

27、Z0 M05 M09 N1150 M06 T08 N1160 G00 X40 Y0 N1170 G01 G43 Z-45 H08 F70 倒右邊16孔角N1180 G00 Z0 N1190 X0 Y0 N1200 G01 G43 Z-35 H08 F70 倒中間16孔角N1210 G00 Z-30 N1220 X-40 Y0N1230 G01 G43 Z-45 H08 F70 倒左邊16孔角N1240 G00 X0 Z0 N1250 M304.4 數(shù)控仿真截圖五、設(shè)計總結(jié) 兩周的課程設(shè)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了運籌帷幄，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處世。 課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，著是我