數(shù)控編程專項(xiàng)設(shè)計(jì)

數(shù)控編程專項(xiàng)設(shè)計(jì)Hefei項(xiàng)目設(shè)計(jì)PROJECT題目：數(shù)控編程專項(xiàng)設(shè)計(jì)系別：機(jī)械工程系專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化學(xué)制：四年姓名：胡飛學(xué)號(hào)：1306012005導(dǎo)師：姜海2015年12

目錄1 設(shè)計(jì)題目及要求 12 加工工藝方案設(shè)計(jì) 12.1 加工方式選擇 12.2 加工工序設(shè)計(jì) 12.3 走刀路線設(shè)計(jì) 23 刀具的選擇 34 切削用量的選擇 45 數(shù)控切削程序的編寫 46 設(shè)計(jì)總結(jié) 67 參考文獻(xiàn) 7PAGE18設(shè)計(jì)題目及要求設(shè)計(jì)要求：圖示是模具芯軸的零件簡圖。零件的徑向尺寸公寸公差為±0.01mm，角度公差為±0.1°，材料為45#鋼。毛坯尺寸為φ66mmx100mm。生產(chǎn)綱領(lǐng)：批量30件。加工工藝方案設(shè)計(jì)加工方式選擇1.零件成型組成表面；零件由圓柱面、逆圓弧、直線、內(nèi)孔和錐面幾部分組成。是數(shù)控加工可選的內(nèi)容。2.零件尺寸標(biāo)注完整、輪廓表達(dá)清晰、零件結(jié)構(gòu)合理；3.尺寸精度保證；圖形上尺寸均為IT8級(jí)，用數(shù)控車床自身精度均可保證，編程時(shí)尺寸去基本尺寸即可。4.材料的選??；選用45#鋼（熱軋），無熱處理及硬度要求，材料且學(xué)加工工藝性良好。5.各成型表面連接復(fù)雜程度中等，加工連續(xù)連續(xù)時(shí)間不長，不需用可轉(zhuǎn)為刀片，用一般硬質(zhì)合金刀即可。加工工序設(shè)計(jì)1.裝夾方法（采用兩次裝夾）；（一）先加工左端，裝夾右端，零件為圓柱型零件，選用三爪自定心卡盤夾持，并留有足夠的的夾持長度（20毫米），如下圖所示；一次裝夾示意圖（二）加工右端，裝夾左端，零件為圓柱型零件，選用三爪自定心卡盤夾持，左端留有足夠的長度，右端采用軸套，保證足夠的剛度，如下圖所示二次裝夾示意圖2.定位基準(zhǔn)；端面基準(zhǔn)設(shè)為左基準(zhǔn)，回轉(zhuǎn)基準(zhǔn)設(shè)為軸線；設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)三者重合，以防止基準(zhǔn)不重合，影響加工精度；在相應(yīng)加工之前基準(zhǔn)端面要先行加工。綜上所述；在普車上先平端面，加工外圓去除表面的余量達(dá)到要求，完成坯料；然后把工件放在數(shù)控車床上采用三爪自定心卡盤分兩次裝夾，并留有足夠的夾持長度和保證零件的剛度，依次完成加工的要求。走刀路線設(shè)計(jì)1．零件的加工順序；（一）先加工左端，裝夾右端，車平面，然后遵循由粗到精，從右向左（先近后遠(yuǎn)的加工原則），先孔后面的原則，加工時(shí)從右到左粗車各表面，粗車時(shí)留有精加工余量0.5mm，在加工螺紋孔時(shí)先采用φ8mm的鉆，鉆個(gè)中心孔，保證孔的垂直度，在蔥孔，最后絞孔和攻絲。（二）在加工右端，裝夾左端，平斷面，依次加工圓弧，直線段，錐面。先粗車加工，在精加工，粗車時(shí)留精加工余量0.5mm。2.進(jìn)給路線；（一）選CJK6140車床具有粗車循環(huán)和深孔螺紋的自動(dòng)加工功能，加工時(shí)一句程序去自動(dòng)完成。循環(huán)加工時(shí)，依零件外輪廓的引入段及延伸尺寸要足夠。（二）對精加工，依零件外輪廓走刀一次完成精加工的切除。（三）深孔加工走刀次數(shù)的確定。3.走刀路線圖；（一）圖a為加工左端外輪廓走刀路線圖（二）圖b為加工左端精車走刀路線圖（三）圖c為深孔圖的加工（四）圖d為深孔加工螺紋圖（五）圖e為加工右端外輪廓的走刀路線圖（六）圖f為加工右端精車路線圖（圖a）加工左端外輪廓走刀路線圖（圖b）加工左端精車走刀路線圖（圖c）深孔圖的加工（圖d）深孔加工螺紋圖（圖e）加工右端外輪廓的走刀路線圖（圖f）為加工右端精車路線圖\\刀具的選擇1.刀具材料為硬質(zhì)合金：粗車時(shí)循環(huán)車削輪廓——取一般硬質(zhì)合金93度右偏刀，從右到左依次車輪廓，為防涉取Kr=35度取刀桿直徑D=20mmX20mm。精車輪廓時(shí)——取硬質(zhì)合金93度，右偏刀，取Kr=35度取刀桿直徑D=20mmX20mm。為保證刀尖圓角半徑Rε小于結(jié)構(gòu)上最小圓弧半徑，取Rε=0.15--0.2mm。打中心孔——取硬質(zhì)合金的中心鉆直徑為φ8mm的中心鉆，長度為40mm。攻絲——麻花鉆直徑為φ12mm的麻花鉆，長度為40mm。切割切削刃寬為4mm，取刀柄D=25mmX25mm。2.將以上所選定的刀具參數(shù)填入刀具卡。見下表：數(shù)控加工刀具卡產(chǎn)品的名稱及代號(hào)零件圖零件名稱零件軸圖號(hào)A4序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格及名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T0193度硬合外圓右偏刀1粗車外表面及平端面2T0293度硬合外圓右偏刀1精車外表面3T03φ8mm的中心鉆1鉆中心孔4T04φ13mm的麻花鉆1攻絲5T05切割1切斷編制審核批準(zhǔn)頁數(shù)切削用量的選擇1.背吃刀量的選擇ap：（參考文獻(xiàn)1：p221表5-7中間值）得ap=（2+6）/2=4mm由圖紙得，φmax=46mm，φmin=30mm（46-30）/2=8mm由表面粗糙度Ra1.6-6.3，得留取精加工余量ap精=0.25所以ap粗總=8-0.25=7.75mm7.75/4=2次主軸轉(zhuǎn)速：（參考文獻(xiàn)1p221表5-7，并參閱機(jī)床手冊中“主軸轉(zhuǎn)速”）該零件的加工面由圓柱、圓弧、螺紋等表面組成。因?yàn)楣ぜ牧蠟?5#中碳鋼，尺寸較小。為保證表面精度要求選取切削速度范圍為：Vc=90—110m/min。、外輪廓加工:粗加工：取Vc=（90+110）/2=100m/min考慮刀具耐用度，降20%，取Vc粗=80m/minn粗=80x1000/Πx50=560r/min精加工：Vc取中間值Vc=100m/min為保證表面粗糙度Ra，升20%。?。篤c精=120m/minn精=120x1000/Πxd均=1200x1000/3.14x40=1000r/min考慮刀具走刀，取n精=800r/min、深孔螺紋加工：（由參考文獻(xiàn)1：p221螺紋加工主軸轉(zhuǎn)速公式n=1200/p-kn=1200/3-80=320r/minf=3mm/rVf=nxf=320mm/min（3）、端面：n粗=n粗外，n精=n精外（4）、外圓段加工時(shí)：ap=4mm端面用左偏刀倒吃刀ap=1mm，f=0.25mm/r根據(jù)上面的計(jì)算結(jié)果，填入下表：Ap（mm）N（r/min）Vc(m/mm)F(mm/r)Vf(mm/min)車削粗車356080精車0.75800120螺紋粗加工孔1.2320960精加工孔螺紋0．2320960切削0.055600.15切端面0.15600.15綜合前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容并填入數(shù)控加工工藝卡片單位名稱數(shù)控0801產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖好零件軸零件軸A4工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備車間001O1111三爪字定心卡盤CJK6140數(shù)控車床數(shù)控加工中心工號(hào)工布內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度（mm/min）被吃刀量（mm）備注1車端面T0120x305603手動(dòng)2車外圓T0120x305603自動(dòng)3粗車外輪廓T0120x305603自動(dòng)4精車外輪廓T0220x305603自動(dòng)5鉆中心孔T03φ8x403200.75自動(dòng)6攻絲T04φ12x403200.75自動(dòng)二次加工；掉頭加工右端單位名稱數(shù)控0801產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖好零件軸零件軸A4工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備車間001O2222三爪字定心卡盤CJK6140數(shù)控車床數(shù)控加工中心工號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度（mm/min）被吃刀量（mm）備注1車端面T0120x305603手動(dòng)2車外圓T0120x305603自動(dòng)3粗車外輪廓T0125X255600.05自動(dòng)4.精車外輪廓T0220x203209601.2自動(dòng)數(shù)控切削程序的編寫1.編程原點(diǎn)處理；將編程原點(diǎn)選在圖形的最右端中心點(diǎn)處，避免基準(zhǔn)不重合時(shí)帶來的誤差，而且不需進(jìn)行尺寸鏈的換算。2.編程時(shí)尺寸處理；由于精度要求不高，編程時(shí)直接用基本尺寸處理3.深孔螺紋加工時(shí)處理；由于孔是螺紋孔，需要先用中心鉆個(gè)中心孔，然后早用機(jī)床尾架，用手加工螺紋。程序如下：O1001；N10G54N20T0101;N30M03S600;N40G00X64Z2;N50G01Z-66.24F0.2;N60G00X66Z0;N70G01X0F0.05;N80G00X200Z100;N90M05;N100T0202;N110M03S600;N120G00X0Z1;N130G74R1;N140G74Z32Q10F0.05;N150G00X200Z100;N160M05;N170T0101;N180G00X66Z2;N190G71U2R0.5;N200P210Q300U2W2F0.15;N210G00X20;N220G01Z-62.02F0.15;N230X20Z-66.24;N240G70P210Q230;N250G00X100Z200;N260M05;N270M30;掉頭裝夾左端，加工右端02222;N10G54GN20T0101;N30M03S600;N40G00X64Z2;N50G01Z-32F0.2;N60G00X66Z0;N70G01X0F0.05;N80G00X66Z2;N90G73U3W3R4;N100G73P110QU0.5W0.5F0.2;N110G00X0;N120G03X26Z29.26R19.4F0.15;N130G01Z13.26FN140X61Z-17;N150X61Z-29.26;N160P110Q150;N170M05;N180M30;設(shè)計(jì)總結(jié)在設(shè)計(jì)過程中,在螺紋車削編程中要注意,數(shù)控車床主軸上必須安裝有脈沖編碼器測定主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具進(jìn)給一個(gè)螺紋導(dǎo)程的同步運(yùn)動(dòng),從螺紋粗車到精車,主軸的轉(zhuǎn)速必須保持不變.該特殊軸零件結(jié)構(gòu)，有螺紋、倒角、圓弧、槽等。該編程中螺紋車削采用螺紋加工循環(huán)指令G76,同時(shí)粗車時(shí)還運(yùn)用多重復(fù)合循環(huán)指令G71，用這些指令編程可以不用寫那么多步程序，較為方便省時(shí)。經(jīng)過此次試驗(yàn)，我進(jìn)一步了解了數(shù)控加工制造的特點(diǎn)，進(jìn)一步熟悉了設(shè)計(jì)流程，對數(shù)控編程又有了進(jìn)一步的了解。感謝老師對這次作業(yè)的布置，使得我們加深了對數(shù)控技術(shù)各方面的特性的了解，為我們今后的就業(yè)之路奠定了基石。參考文獻(xiàn)[1]邵剛主編。數(shù)控車操作技術(shù)；安徽科學(xué)技術(shù)出版社。2008[2]孫明江主編。數(shù)控機(jī)床編程與仿真操作；西北工業(yè)大學(xué)出版社，2010[3]李華志主編。數(shù)控加工工藝與裝備；清華大學(xué)出版社，2005[4]徐宏海主編。數(shù)控機(jī)床刀具及其應(yīng)用；化學(xué)工業(yè)出版社2005[5]陳永泰.機(jī)械制造技術(shù)實(shí)踐[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.[6]艾興等編著.高速切削加工技術(shù).北京：國防工業(yè)出版社，2004[7]陳薇芳，王宏濤.機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用[M]科學(xué)出版社，2008[8]趙雪松，任小中，趙曉芬.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]華中科技大學(xué)出版社2012基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機(jī)的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計(jì)基于MSP430單片機(jī)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放功能的嵌入式電子血壓計(jì)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)控制的電磁振動(dòng)式播種控制系