毕业设计数控机床设计.docx
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毕业设计数控机床设计
一、绪论……………………………………………..2
二、二维图…………………………………………4
三、三维图…………………………………………7
四、零件的工艺分析………………………………10
五、选择设备………………………………………11
六、切削用量的选择………………………………11
七、刀具选择………………………………………15
八、数控加工工艺卡………………………………16
九、零件粗精加工手动编程………………………17
十、技术要点、难点分析…………………………24
十一、设计小结………………………………………26
十二、参考文献………………………………………28
绪论
数字操纵（NumericalControl），简称CNC，使近代进展起来的用数字化信息进行自动操纵的技术。
数字操纵系统有如下特点：
1）可用不同的字长表示不同的精度的信息，表达信息准确。
2）可进行逻辑、算术运算，也能够进行复杂的信息处置。
3）可不用改动电路或机械机构，通过改变软件来改变信息处置的方式进程，具有柔性化。
20世纪50年代美国麻省理工学院研制出第一台数控机床。
我国从1958年开始研究数控技术，一直到20世纪60年代中期处于研制、开发时期。
从20世纪70年代开始，数控技术在车、铣、钻、镗、磨、齿轮加工、电加工等领域全面展开，数控加工中心在上海、北京研制成功。
数控技术是制造业实现这些先进制造技术的基础，而数控技术水平高低和数控设备拥有量是表现国家综合实力水平、衡量国家工业现代化的重要标志之一。
随着我国综合国力的进一步增强和加入世贸组织，我国经济全面快速与国际接轨，并慢慢成为全世界制造中心，我国企业普遍应用现代化数控技术参与国际竞争。
数控机床的组成是由：
程序载体、输入装置、CNC单元、伺服系统、位置测量反馈系统、辅助操纵装置和机床的移动部件组成。
数控机床加工的特点：
加工精度高、生产效率高、对加工对象的
适应性强、良好的经济效益、自动化程度高，因此在现代应用及其普遍。
数控机床的利用特点：
数控机床对操作、维修人员的要求较高和对刀具夹具的要求较高。
数控机床应用的范围：
一、多品种小批量生产的工件；二、形状比较复杂的工件；3、需要频繁改型的工件；4、价值昂贵、不许诺报废的关键工件；需要最小周期急需的工件；批量较大精度要求高的工件。
数控机床的进展趋势：
数控机床总的进展趋势是工序集中、高速、高效、高精度和方便利用、提高靠得住性。
由于经济机床价钱廉价在我国进展和应用较为普遍。
二维图
三维图
零件的工艺分析
1、装夹件1长度为55mm的毛坯，车削端面和工艺台阶（长度为30mm）。
2、掉头装夹工艺台阶车削件1左端外轮廓。
3、利用螺纹刀依照要求车削出螺纹。
4、装夹件2长度为100mm，并车削端面和工艺台阶（长度为55mm）。
5、掉头夹住工艺台阶，并车削端面。
6、用中心钻打定位孔。
7、用直径为26mm的麻花钻打孔，深度为32mm。
8、利用内镗刀依照内孔尺寸车削出内表面积。
9、利用螺纹刀依照要求车削内螺纹。
10、车削工艺台阶（长度为30mm）。
11、掉头装夹，并车削右端外轮廓。
12、利用切槽刀车削40度的V型槽和40度V型槽的右面。
13、掉头装夹件2，并把件1与件2配合在一路。
14、利用30度刀切削椭圆。
选择设备
FANUCoi/TB
切削用量的选择
切削用量（ap、f、v）选择是不是合理，关于可否充分发挥机床潜力与刀具切削性能，实现优质、高产、低本钱和平安操作具有很重要的作用。
粗车时，第一考虑选择一个尽可能大的背吃刀量ap，第二选择一个较大的进给率f，最后确信一个适合的切削速度v。
增大背吃刀量ap可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑，因此依照以上原那么选择粗车切削用量关于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工本钱是有利的。
精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀，因此选择精车切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。
因此精车时应选用较小（但不太小）的背吃刀量ap和进给量f，并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度v。
切削用量的选择：
1．背吃刀量ap的确信
在工艺系统刚度和机床功率许诺的情形下，尽可能选取较大的背
吃刀量，以减少进给次数。
当零件精度要求较高时，那么应考虑留出精车余量，其所留的精车余量一样
进给量f的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。
在保证工比一般车削时所留余量小，常取～㎜。
2．进给量f（有些数控机床用进给速度Vf）件加工质量的前提下，能够选择较高的进给速度（2000㎜/min以下）。
在切断、车削深孔或精车时，应选择较低的进给速度。
当刀具空行程专门是远距离“回零”时，能够设定尽可能高的进给速度。
粗车时，一般取f=～㎜/r，精车时常取f=～㎜/r，切断时f=～㎜/r。
3．主轴转速的确信
（1）光车外圆时主轴转速
光车外圆时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具材料以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。
切削速度除了计算和查表选取外，还可以根据实践经验确定。
需要注意的是，交流变频调速的数控车床低速输出力矩小，因而切削速
度不能太低。
切削速度确信后，用公式n=1000vc/πd计算主轴转速n（r/min）。
表5-9为硬质合金外圆车刀切削速度的参考值。
如何确定加工时的切削速度，除了可参考表5-6列出的数值外，
要紧依如实践体会进行确信。
硬质合金外圆车刀切削速度的参考值
工件材料热处理状态ap/㎜
,2]（2,6]（6,10]
f/（㎜.r-1）
,],]（,1）
vc（）
低碳钢、易切钢热轧070-90
中碳钢热轧60-80
调质0-70
合金结构钢热轧0
调质80-
工具钢退火90-
灰铸铁HBS＜050-70
HBS=50-7040-60
高锰钢 10-20
铸铝合金（wsi13%）60-100
注：
切削钢及灰铸铁时刀具耐用度约为60min。
（2）车螺纹时主轴的转速
在车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距P（或导程）大小、驱动电机的升降频特性，以及螺纹插补运算速度等多种因素影响，故对于不同的数控系统，推荐不同的主轴转速选择范围。
大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转速n（r/min）为：
n≤（1200/P）－k
P——被加工螺纹螺距，㎜；
k——保险系数，一般取为80。
此外，在安排粗、精车削用量时，应注意机床说明书给定的允许切削用量范围，对于主轴采用交流变频调速的数控车床，由于主轴在低转速时扭矩降低，尤其应注意此时的切削用量选择。
刀具的选择
工序号
工具类型
功用
把
1
90度外圆刀
车外表面
1
2
60度外螺纹刀
车外螺纹
1
3
中心钻
打定位孔
1
4
麻花钻
打孔
1
5
90度镗刀
镗内孔
1
6
60度内螺纹刀
车内螺纹
1
7
30度偏刀
车削椭圆
1
数控加工工艺卡片
南京工程学院
机械工艺卡片
产品名称
轴类
材料种类
45钢
毛坯尺寸
100×50和50×50
零件名称
轴套两件配
工序号
刀具号
加工内容
切削转速
进给量
背吃刀量
加工类型
测量工具
工具名称
1
T0101
车削端面和工艺台阶
700r/min
卡尺
90度外圆刀
2
T0101
调头装夹车件1左端M30×与φ35的外表面
800r/min
1000r/min
2
粗
精
卡尺与外径千分尺
90度外圆刀
3
T0202
件1左端M30×的螺纹
900r/min
粗
精
环规
60度外螺纹刀
4
T0101
车削件2端面和工艺台阶
700r/min
卡尺
90度外圆刀
5
T0101
件2左端φsr38的球和φ36、φ42、φ48的外表面
800
100
2
粗
精
卡尺与外径千分尺
90度外圆刀
6
T0303
件2左端40度的V型槽
500r/min
700r/min
粗
精
刀宽为5的槽刀
7
打定位孔
100r/min
中心钻
8
钻φ20中心孔
400r/min
φ20的麻花钻
9
T0404
镗件2右端φ35、φ31、φ的内孔
800r/min
1000r/min
粗
精
卡尺与内径千分尺
90度內镗刀
10
T0505
件2右端M30×的内螺纹
800r/min
1000r/min
粗
精
塞规
60度内螺纹刀
11
将件1和件2配合在一起
12
T0606
车削轴套配合之后右端的椭圆
800r/min
1000r/min
粗
精
30度偏刀
零件粗精加工手动编程
O0001;
件1左端件1左端M30×与φ
T0101;
35的外表面
M03800F;
G00X100Z100;
X50Z5;
G71U2R1;
G71P70Q140W0;
G01X27;
N70
Z0;
X30;
;
X33;
X35;
Z-20;
X50;
N140
G00X100Z100;
M30;
O0002;
件1左端M30×的螺纹
T0202;
M03700F;
G0X100Z100;
G0X30Z2;
G92-10F;
G92;
G92;
G92;
G01X30;
G0X100Z100;
M30;
O0003;
件2左端φsr38的球和φ36、φ
T0101;
42、φ48的外表面
M03600F;
G0X100Z100;
G0X50Z2;
G71U1;
G71P70Q150W0;
G01X0Z0;
N70
G03X36R38;
G01Z-28;
G01X40;
G01Z-29;
G01Z-33;
G01X48;
G01Z-52;
G01X50;
N150
G0X100Z100;
M30;
O0004;
件2左端40度的V型槽
T0303;
M03400F;
G0X100Z100;
G0X50Z2;
G01;
G01;
G01X50;
G01;
G01X48;
G01;
G01X50;
G01Z-41;
G01X48;
G01;
G01X50;
G0X100Z100;
M30;
O0005;
件2右端φ35和φ的内孔
T0404;
M03600F;
G0X100Z100;
G0X20Z2;
G71U1;
G71P70Q150W0;
G01X37;
N70
G01Z0;
G01X35Z-1;
G01Z-6;
G01X31;
G01Z-12;
G01;
G01Z-24;
G01X20;
N150
G0Z100;
G0X100;
M30;
O0006;
件2右端φ30的内螺纹
T0202;
M03700F;
G0Z100X100;
G0X20Z2;
G92-24F;
G92;
G92;
G92X30;
G01X20;
G0Z100;
G0X100;
M30;
O0007;
椭圆加工程序
T0101;
M03600F;
G0X100Z100;
G0X50Z2;
G73U25R25;
G73P70Q170W0;
G01X0;
N70
G01Z0;
#1=40;
#2=24*SQRT[1-#1*#1/1600];
G01X[#2*2]Z[#1-40];
#1=#1-1;
IF[#1GE-30]GOTO100;
G01;
G01Z-77;
G01X48;
G01X50;
N170
G00X100Z100;
M30；
技术要点、难点的分析
一、技术要点的分析：
加工零件时咱们第一进行图纸的分析，考虑在加工中会碰到的困难，刀具的途径是不是会与工件干与等问题。
第一分析件1的图纸左端是螺纹右端是椭圆，应第一加工左端螺纹，椭圆就不要加工，在分析件2图纸，左端是台阶右端是椭圆，因此加工完左端在加工右端，加工右端时第一加工内孔再将件1与件2配合以后加工外椭圆。
加工件2内螺纹应以件1外螺纹为基准。
如此加工出来的零件配合时中间没有间隙，同轴度较高，紧密性较好。
反之分开加工那么中间易产生裂缝，配合时紧密性不太好。
二、加工难点：
1.加工件二左端R38的球弧时，应注意球弧起点与直径36的圆
柱的交点的距离长度。
2.加工40度的V型槽时各点的坐标值。
3.由于切槽刀的刀宽比较宽，因此加工V型槽时，应考虑避免工件震动，及减少刀具的磨损，因此应选择低的转速和较低的进给率。
4.镗孔时，要保证表面的粗糙度，因此精加工时要选择高的主轴转速和小的背吃刀量。
有时产生震动及噪声，这时应降低转速或增大进给率，减少刀杆相对工件的悬伸长度，选择90度主偏角刀具，减小副偏角，磨削震棱。
刀尖尽可能略高与工件中心。
5.调头装夹时配合后加工外椭圆时，工件晃动，应用百分表校正。
（加紧前调一次，加紧后在调一次，可保证同轴度）
6.车内螺纹时，由于没有退刀槽，因此要适当加长螺纹底径长度。
小结
实践是查验真理的唯一标准，任何知识都源于实践，归于实践，因此要将所学的只是在实践中来查验。
在这期间，经教师的指导和我不懈的尽力使我熟悉到理论和实践相结合的重要性，并培育了我综合运用所学只是与实践操作知识去理性的分析问题和解决实际工作中的一样技术问题的能力，是我成立了正确的设计思想，把握了工艺设计的一样程序，标准和方式，并进一步巩固深化的吸收和运用了所学的大体理论知识和大体操作技术。
21世纪能精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计，把握数控机床的机电联调。
能自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试和维修。
能独立完成机床的数控化改造．是企业（专门是民营企业）的抢手人材，其待遇很高。
适合本科、高职学校组织培育。
但必需在提供特殊的实训方法和名师指导等手腕，促其成才。
适合于担任企业的技术负责人或机床厂数控机床产品开发的机电设计主管。
关于各类数控人材，要紧的基础知识大体相同，专业课的内容和重点不同。
在课程设置方面应专门增强实训内容和与企业实习的内容。
通过这毕业设计使我进一步了解了数控机床的加工原理，熟悉了加工步骤，锻炼了自己实践能力，培育了自己独立设计的能力。
这次
毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际查验和巩固，同事也是走向工作职位前的一次热身。
毕业设计收成很多，比如学会查找资料，分析数据，提高自己画图能力等。
同时也暴露出自己展业知识的很多不足的地方，比如缺乏综合运用专业知识的能力，对资料的不了解等等。
我会继续尽力，在此我要向在毕业设计中给予我鼓舞和帮忙的教师同窗表示我虔心的感激！
参考文献
【机械制图】浙江大学出版社陈廉清主编
【车工工艺与技术训练】中国劳动社会出版社责任编辑孟陆英
【数控车床加工工艺与编辑操作】任国兴主编
利用软件：
MastercamMill
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