数控毕业论文数控机床的加工与操作方法.docx

数控毕业论文数控机床的加工与操作方法.docx

《数控毕业论文数控机床的加工与操作方法.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控毕业论文数控机床的加工与操作方法.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

数控毕业论文数控机床的加工与操作方法

湖南软件职业学院

毕业（论文）设计

题目：

数控机床的加工与操作方法

年级专业：

建筑工程系数控专业08级

数控技术082班

学生姓名：

廖磊

指导教师：

胡文伦

2010年12月26日

摘要1

前言2

第1章零件的分析与材料的选择3

1.1零件的分析3

1.1.1零件图3

1.1.2零件的技术要求分析3

1.1.3零件的工艺分析3

1.2毛坯的选择5

1.2.1确定毛坯的制造形式5

1.2.2基准的选择5

第2章零件加工工艺设计6

2.1工艺规程设计6

2.1.1连接轴加工的工艺路线6

2.1.2机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定6

2.2车削用量的选择7

2.2.1加工条件7

2.2.2计算切削用量7

2.2.3精车加工8

2.2.4车螺纹8

第3章零件的加工9

3.1加工步骤9

3.2编辑程序10

3.3加工零件12

总结15

参考文献16

致谢17

摘要

随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。

本次设计就是进行典型轴类零件的数控加工方法与编程，侧重于该零件的加工与操作的确定及加工程序的编制。

并绘制零件图、数控仿真操作图。

用G代码编制该零件的数控加工程序，并附以编程、数控仿真操作等。

通过对课题的任务分析，先把零件图画出来，对零件图进行分析，确定零件的加工工艺。

根据画出的零件图编写程序，对程序进行检验核对，对确定准确好的程序进行加工。

关键词：

数控加工；加工工序；操作方法

前言

本毕业设计为数控机床的加工与操作方法，是根据规定的设计过程、相关工艺及所学课程而编写的。

本设计书的内容包括：

目录、毕业设计指导书、毕业设计说明书、参考文献等。

此毕业设计力求符合设计标准，满足设计要求。

详细说明了连接轴的加工方法，以及数控机床的具体操作方法，零件典型部位的加工等。

在编写此设计书的过程中，得到了胡文伦老师和相关同学的大力支持和热情帮助，在此谨以致意。

就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加本专业的工作打下一个良好的基础。

第1章零件的分析与材料的选择

1.1零件的分析

1.1.1零件图

图1-1连接轴

1.1.2零件的技术要求分析

（1）零件的技术要求主要有：

加工表面的形状精度（包括形状尺寸精度和形状公差）；主要加工表面之间的相互位置精度（包括距离尺寸精度和位置公差）；加工表面的粗糙度及其它方面的表面质量要求；

（2）热处理及其它要求

通过对零件技术要求的分析，就可以区分主要表面和次要表面。

上述四个方面均精度要求较高的表面，即为主要表面，要采用各种工艺措施予以重点保证。

在对零件的结构工艺性和技术要求分析后，对零件的加工工艺路线及加工方法就形成一个初步的轮廓，从而为下一步制订工艺规程作好准备。

1.1.3零件的工艺分析

（1）连接轴共有3组加工表面，它们之间有一定的位置要求，具体分述如下：

1）以Φ45为中心的加工表面。

这一组加工表面包括：

外圆及倒角、端面。

如下图所示：

图1-2

2）以Φ40和M30×2为中心的加工表面。

这一组加工表面包括：

外圆及倒角、退刀槽、端面、螺纹。

如下图所示：

图1-3

3）以Φ35为中心的加工表面。

这一组加工表面包括：

内圆及倒角、端面。

如下图所示：

图1-4

由以上分析可知，对于这3组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后再加工其他两组表面，并保证它们之间的位置精度要求。

1.2毛坯的选择

1.2.1确定毛坯的制造形式

图1-5毛坯

根据零件的工作情况，零件的材料为50Cr，要承受较大的循环载荷、冲击载荷等，所以毛坯形式采用锻件，其晶粒细小，较均匀、致密，可以保证零件工作时的可靠性，由于该零件为中批生产，所以为了提高生产率，保证加工质量，故采用模锻成型。

1.2.2基准的选择

（1）粗基准的选择由于该零件为普通的轴类零件，故选外圆为粗基准。

（2）精基准的选择选轴前端的圆锥孔和后端孔倒角作为精基准。

第2章零件加工工艺设计

2.1工艺规程设计

2.1.1连接轴加工的工艺路线

外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条。

①粗车—半精车—精车

对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。

②粗车—半精车—粗磨—精磨

对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。

③粗车—半精车—精车—金刚石车

对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。

④粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工

对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路线。

经分析比较，对于本文所加工的典型轴类零件，将采用“粗车—精车”的车削方式，即分别对本零件的两个端面、外圆、镗孔、圆弧、切槽、螺纹七个步骤进行粗加工和精加工。

2.1.2机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定

该零件的材料为50Cr，硬度为HBS220--250，生产类型为中批生产，应采用在锻锤上合模模锻生成毛坯。

根据上述原始资料及加工工艺，用查表法分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。

为简化模锻毛坯的外形，取直径为Φ40的各段的毛坯尺寸与Φ45相同。

毛坯直径的确定：

工件最大直径Φ45，公差0.013，机械加工总余量：

2×（2.2+0.45+0.3+0.1+0.06）＝2×3.11

毛坯尺寸为Φ50.22mm

取毛坯直径为Φ50.22mm。

（1）毛坯长度L的确定：

查《工艺手册》表1-52可知；

1）Φ50的长度方向的加工余量为2.0mm

L1=77mm

2）Φ45及以后的外圆长度方向的加工余量为3.25mm

L2＝27.25

总长L＝77+27.25=77.05mm，根据工艺需要，因此毛坯总长度为77.05mm。

查（《工艺手册》表1-51）

（2）毛坯过渡倒角的确定：

查表1-52取L1段过渡到L2段的毛坯倒角

C＝2mm。

毛坯的倒角尺寸取C＝2mm，外倒角尺寸取C＝2mm。

2.2车削用量的选择

2.2.1加工条件

工作材料：

50Cr钢正火，σb＝0.735GPa，模锻。

加工要求：

车两端面，打中心孔，粗车各外圆表面

机床：

CK6163卧式车床（FANUC0I）

刀具如下表所示：

序号

式样

类型

材料

1

（T01）90°外圆车刀

硬质合金

2

（T02）107°镗刀

硬质合金

3

（T03）4mm宽切刀

硬质合金

4

（T04）60°螺纹刀

硬质合金

表2-1刀具

2.2.2计算切削用量

1）粗车加工

粗车加工总余量＝0.2mm

2）进给量：

根据刀具的参数选f＝0.6-0.9mm/r，按CK6163机床说明书选f=0.52mm/r表26

综上，确定进给量为F=0.5

3）转速：

机床主轴转速：

ns＝1000v/πdw＝1000×1.623/（3.14×45）＝5.38r/s（323r/min）

按CK6163机床说明书，与323r/min相近的机床转速为305r/min及370r/min，现选370r/min，所以确定转速S=400

2.2.3精车加工

1）进给量：

根据刀具的参数选f＝0.1-0.4mm/r，按CK6163机床说明书选f=0.22mm/r表26

综上，确定进给量为F=0.2

2）转速：

机床主轴转速：

ns＝1000v/πdw＝1000×1.623/（3.14×45）＝6.38r/s

按CK6163机床说明书，与6.38r/s相近的机床转速为6.23r/s及6.83r/s，现选6.83r/s，所以确定转速S=700

2.2.4车螺纹

1.表2-2常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量

米制螺纹

公称直径

6

10

16

20

24

30

36

螺距

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

牙深（半径量）

0.649

0.974

1.299

1.624

1.949

2.273

2.598

切削次数及背吃刀量（直径量）

1次

0.7

0.8

0.9

1.0

1.2

1.5

1.5

2次

0.4

0.6

0.6

0.7

0.7

0.7

0.8

3次

0.2

0.4

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

4次

0.16

0.4

0.4

0.4

0.6

0.6

5次

0.1

0.4

0.4

0.4

0.4

6次

0.15

0.4

0.4

0.4

7次

0.2

0.2

0.4

8次

0.15

0.3

9次

0.2

2.车螺纹程序采用：

螺纹切削单一固定循环（G92）

圆柱螺纹指令格式为：

G92X（U）Z（W）F;

车本零件螺纹程序具体如下：

M03S300

T0404

G00X35Z2

G92X29.1Z-23F2.0

G92X28.5Z-23F2.0

G92X27.9Z-23F2.0

G92X27.5Z-23F2.0

G92X27.4Z-23F2.0

第3章零件的加工

3.1加工步骤

（1）加工无螺纹部分外圆与内孔，如下图：

图3-1

（2）加工有螺纹部分外圆、退刀槽等，如下图：

图3-2

（3）具体步骤：

3.2编辑程序

O0001

N10T0101

N20G99M03S400

N30G00X52Z2

N40G71U1R0.5（粗车外圆）

N50G71P60Q90U0.2W0F0.5

N60G01X43F0.5

N70Z0

N80X45Z-2

N90Z-27

N100M03S700（精车外圆）

N110G70P60Q90

N120G01X100

N130Z100

N140T0202（粗镗内孔）

N150M03S400

N160G00X10Z2

N170G71U1R0.5

N180G71P190Q230U-0.2W0F0.5

N190G01X17F0.5

N200Z0

N210X15Z-2

N220Z-27

N230X10

N240M03S700（精镗内孔）

N250G70P190Q230

N260G01X5

N270Z2

N280X100

N290Z100

N300M05

N310M30

O0002

N10T0101

N20G99M03S400

N30G00X50Z2

N40G71U1W0.5（粗车外圆）

N50G71P60Q140U0.2R0F0.5

N60