曲线螺纹杯设计说明书.docx

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曲线螺纹杯设计说明书

设计说明书

一　课题：

曲线螺纹杯

意义：

我所选的课题是曲线螺纹杯的设计与制造，选题目的目的是了解数控加工的切削、工艺、编程的基础，一方面使自己的理论知识得到巩固，另一方面使自己的动手操作能力得到锻炼。

通过这次课题，要做到将教学内容与实际操作有机联系、互相渗透和互相贯通，体现出理论与技能的有机结合具有广泛的适用性和实用性，同时也要能做到举一反三的目的。

二　所选用的工具

1刀具（90度外圆刀、螺纹刀、尖刀、切刀）

2夹具（通用夹具）

通用夹具指已标准化的、可用于加工一定范围内的不同工件的夹具，如三爪卡盘、平口虎钳等。

3量具（千分尺、游标卡尺、螺纹环规）

4其他辅助工具（毛刷、油壶等）

三　数控车床

数控车床是数控机床中最为广泛的一种机床。

其加工特点是适应性强，适用于多品种小批量的加工；加工精度高，加工质量稳定；具有较高的生产效率和较低的生产成本；改善劳动条件，减轻操作者的劳动强度。

四　分析图纸

1　看标题栏

标题栏列出了零件的名称、材料、比例等信息从标题栏可以得到一些有关零件的概括信息。

2　明确视角关系

所谓视角关系，即试图表达方法和各试图之间的投影联系。

3　分析试图，想象零件结构形状

看图时，采用组合体的看图方法，对零件图进行形体分析、线面分析。

由组成零件的基本形体入手，由大到小，有整体到局部，逐步想象出零件的结构形状

4　看尺寸，分析尺寸基准

要识别和判断哪些尺寸是主要尺寸，各方向的主要尺寸基准是什么，明确零件各组成部分的定形、定位尺寸。

5　看技术要求

技术要求主要有表面粗糙度，极限与配合，形位公差及文字说明的加工、制造、检验等要求。

五　工艺的制定

数控加工工艺是使用数控机床加工零件的一种工艺方法。

工艺分析是数控车削编程前期的一项重要准备工作工艺制定是否合理，对程序编制、床的加工效率和零件的加工精度等都有重要影响因此，编制加工程序前，应结合数控车床的特点，遵循一般的工艺原则，认真而详细的制定好零件的数控车削加工工艺。

其主要内容有：

确定工序和工件在数控车床上得装夹方式，确定刀具走刀路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等。

在制定工艺时，要在保证零件加工质量的前提下，降低加工成本，提高加工效率，充分发挥数控机床的功能，尽量减少零件的安装次数、缩短加工路线、采用高效刀具等。

以下就是螺纹环杯的加工工艺：

1　平端面；粗车外圆￠31X73㎜；粗车外圆￠29X73㎜；粗车外圆￠26X63.05㎜；粗车外圆￠22X33.7㎜；粗车外圆￠19X33.75㎜；粗车外圆￠17X20㎜；倒角4X45°；精车外圆￠16X18㎜。

2　切曹4X1.5；倒角1.5x45°。

3　

（1）精车外圆￠18x30㎜；

（2）车圆弧：

a弧:

x25-23z-30---33.75;x23-24z-33.7---40.9;x24-25.5z-40.9---50.27;x25.5-25

z-50.27---63.05x25.5-28z-63.05—64

（3）b弧:

x23-20;x20-22;x22-25;x25-22;x22-28,z-63.05---65

（4）c弧:

x20-17;x17-21;x21-24.8;x24.8-21;x213-28,z-63.05---66.05

（5）锥面:

x18-16;x16-20;x20-24.6;x24.6-20;x20-28,z-63.05---67.05

5：

车外圆￠28xw-4.95

6：

车螺纹：

15,14.35,14.15,14.05

7：

切断40Z-76；倒角0.5x45°。

六　编程

数控加工是按照事先编制好的零件加工程序，经机床数控系统处理后，控制机床自动完成零件加工的。

因此，使用数控机床加工零件时，程序编制是一项重要的工作。

零件加工程序的编制是指在数控机床上加工零件时，根据零件图样要求，将加工零件的全部工艺过程及工艺参数、位移数据、辅助运动，以规定的指令代码及程序格式编制成加工程序，经校验调试后记录在控制介质上，并用控制介质的信息控制机床动作，以实现零件的全部加工过程。

一般来说，数控机床程序编制的步骤分为：

、

1　工艺处理

在对零件的材料、形状、毛坯类型、加工精度、技术要求等进行详细分析的基础上，合理确定零件的加工内容、加工方法、定位夹紧、加工顺序、使用刀具和切削用量等工艺内容。

2　数值计算

在确定好零件的工艺方案后，要根据零件的尺寸要求、加工路线及设定的编程坐标系，计算出刀具中心的运动轨迹。

一般的数控系统具有直线插补和圆狐插补的功能。

因此，对于加工圆狐和直线组成的简单零件，只需计算出零件轮廓上相邻几何元素的交点或切点的坐标值。

3　写程序单

根据所计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的切削用量以及辅助动作，按数控系统规定使用的指令代码及程序段格式，编写零件的加工程序单。

4　制作控制介质

程序单编写好后，需要制作成控制介质，以便将加工信息输入给数控系统。

5　程序检验和试切

编制好的程序必须经过检验和试切才能正式运行。

检验方法是将控制介质上的内容输入到系统中，在不装夹工件的情况下空运行程序，以检查刀具的运动轨迹是否正确。

在编程的同时，数控加工程序是按数控系统规定使用的指令代码、程序段格式和加工程序格式来编制的。

只有了解了程序结构的编程规则，才能正确编写出数控加工程序。

一个完整的程序由程序号、程序内容、程序结束三部分组成。

然而程序段又是程序组成的基本单元，他由若干个程序字组成，用来表示机床执行的某一个动作或一组动作。

其格式如下图N———G———X———Y———Z———F———S———T

——M

N是顺序号G是准备功能（X、Y、Z）是坐标尺寸（F、S、T）是工艺性指令M是辅助功能

此课程加工零件程序如下：

O0001

N00T0101M03S1

N10G0X35

N20Z0

N30G1X0F100

N40G0Z1

N50G1X29F200

N60Z-77F100

N70G0U1Z1

N80X27

N90G1Z-63.05100

N100G0U1Z1

N110X26

N120G1Z-63.05F100

N130G0U1Z1

N140X24

N150G1Z-33.75F100

N160G0U1Z1

N170X22

N180G1Z-33.75F100

N190G0U1Z1

N200X19

N210G1Z-33.75F100

N220G0U1Z1

N230X17

N240G1Z-20F100

N250G0U1Z1

N260X13

N270G1X16Z-1.5F50

N280Z-18F100

N290G0U2Z100

N291M05

N292M00

N293T0202M03S1

N294M08

N310G0X37

N320Z-20

N330G1X13F30

N340X19F200

N350G0X37

N360Z100

N361M05

N362M00

N367T0303M03S2

N370G0X40

N380Z-20

N390G1X15.5F200

N400X18.5Z-21F50

N410Z-30F80

N420{G1X25F200

N430G2X23Z-33.75R7.6F80

N440X24Z-40.09R12.5F80

N450G3X25.5Z-50.27R12.5F80

N460G1X25Z-63.05F100

N470X28Z-64F100

N480G0X30

N490Z-30}

N500{G1X23F200

N510G2X20Z-33.75R7.6F80

N520X22Z-40.9R121.5F80

N530G3X25Z-50.27R12.5F80

N540G1X22Z-63.05F80

N550X28Z-65F100}

N560G0X40

N570Z-30

N580{G1X20F200

N590G2X17Z-33.75R7.6F80

N600X21Z-40.9R12.5F80

N610G3X24.8Z-50.27R12.5F80

N620G1X21Z-63.05F100

N630X28Z-66.05F100}

N640G0X40

N650Z-30

N660{G1X18.5F200

N670G2X16,5Z-33.75R7.6F80

N680X20.5Z-40.9R12.5F80

N690G3X24.7Z-50.27R12.5F80

N700G1X20.5Z-63.05F80

N710X28.5Z-67.05F80

N720W-4.95F80

N730G0X40

N740Z-20

N750{G1X15F200

N760X18Z-21.5F50

N770Z-30F80

N780G2X16Z-33.75R7.6F80

N790X20.5Z-40.9R12.5F80

N800G3X24.6Z-50.27R12.5F80

N810G1X20Z-63.05F80

N820X28Z-67.05F80

N830W-4.95F80}

N831G0X40

N840Z100

N841M05

N842M00

N850T0404M03S1

N860G0X18

N870Z2

N880G92X15Z-16F1.5K2

N890X14.5

N900X14.15

N910X14.05

N920G0U2Z100

N921M05

N922M00

N930T0202M03S1

N940G00X40

N950Z-76

N960G1X20F30

N970X28F200

N980G0Z-75.5

N990G1X27Z-76F50

N1000X0F30

N1010G0Z100

N1020X100

N1030M09

N1040M05

N1050M30

七　刀具的准备（磨刀）

首先我们加工零件要用的刀具有90°外圆刀、75°尖刀、螺纹刀、切刀

1　刀具切削部分的组成；

前刀面：

切削流过的刀面。

主后刀面：

与加工表面相对的刀面。

副后刀面：

与工件以加工表面相对的刀面。

主切削刃：

担任主要切削工作，由前刀面与后刀面相交的棱边形成。

副切削刃：

担任少量切削工作，有前刀面与副后刀面相交的棱边形成。

刀尖：

主、副切削刃连接处的一部分切削刃，常指他们的实际交点。

2　外圆车刀切削部分在正交平面中的6个基本角度；

主偏角：

过主切削刃上选定点，在基面内测量的切削刃和进给运动方向的夹角。

副偏角：

过副切削刃上选定的点，在基面内测量的副切削刃和进给运动方向的夹角。

前角：

过主切削刃上选定的点，在正交平面内测量的后刀面与切削平面之间的夹角。

后角：

过副主切削刃上选定的点，在正交平面内测量的后刀面与切削平面之间的夹角。

刃倾角：

过主切削刃上选定点，在切削平面中测量主切削刃和基面间的夹角。

副后角：

过副切削刃上选定点，在副正交面内测量副后刀面和副切削平面的夹角。

3　刀具的刃磨

合金刀用绿色碳化硅砂轮刃磨，因为绿色碳化硅砂粒硬度高，磨削性能好。

90°外圆刀：

首先刃磨前刀面，主要将他磨平，此时手拿刀把拿平轻靠砂轮左右均匀移动；保持前刀面与刀体下底平行，磨成一个完整平面。

其次是刃磨主后面，磨主后面时要保证主偏角为91°—93°，主后角保持6°—8°。

最后磨副后面，要保证副偏角3°—5°，副后角6°—8°。

平面和各个角度保证以后，开排削槽即可。

尖刀：

首先磨两个副后面，保证刀宽在4.2到4.3毫米左右，保持副后角6°—8°，主偏角3°—5°，开排削槽即可。

螺纹刀（60°）：

首先磨副后面的两边，保持角度在59°—60°，其次磨前面，最后倒棱即可。

小于7°0的尖刀：

尖刀磨法大至与90°外圆到一样，它是由90°外圆刀修改而来，只是把副偏角磨大25°以上。

八　装夹

对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对与刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而改变。

因此，在进行机械加工前，先要将工件夹好。

然而一般工件的装夹方法有两种：

一种是工件直接装夹在机床的工作台或爪盘上；另一种是工件装夹在夹具上。

采用第一种方法装夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面画线，画出加工表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后在夹紧，这方法无需专用装备，但效率低。

所以我们一般都选第二种方法用用夹具装夹工件。

这样做有以下优点：

、

1　能稳定保证工件的加工精度用夹具装夹时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响。

2　能提高劳动生产率　使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要画线找正，可显著的减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量。

3　能扩大机床的使用范围。

4　能降低成本。

九　加工过程

在正式启动机床加工零件前先把程序输入到数控机床面板系统内（所用系统为KND），输入完成后根据图纸和所编写的程序检查输入程序是否正确，在检查无误后开始装夹工件，工件装紧后把加工所需要的到装到刀架上，然后把每把刀的中心高对好，中心高要与工件回转中心对齐；装螺纹刀则要用螺纹样板对正即可。

当刀具装完后就要开始对刀。

在这以外圆刀为例：

把刀换到外圆刀，主轴正转，移动Z轴负方向，当刀尖轻轻靠在工件端面上有铁削飞出时就退X轴正方向，然后在刀补中找到对应的刀具号输入Z0·0后就对好了Z轴。

接下来对X轴，把刀靠在进端面一点车走Z方向车削外圆，然后退Z轴方向使刀远离工件，使用游标卡尺测量车削的外圆直径值，然后在刀补中找到相应刀号输入X直径值即可。

其他3把刀的对刀方法同上。

在刀具工件都准备好后，在刀补中把各刀具的Z轴方向都改大100，然后把面板的手动打在自动上启动循环启动开始空运行。

空运行的目的是看程序是否正确，走刀轨迹是否正确，当运行完确定程序无误后便把刀补改到原来的数值开始加工。

在加工过程中要停下来测量尺寸是否合格在进行修改刀补，然后当尺寸无误后后在继续加工。

在车削螺纹时，要在工件上打油保证光洁度，当螺纹车削完成后用锉刀轻微锉一下螺纹表面，当螺纹加工完后要用螺纹环规检测，合格后则继续加工，当工序结束后检验无误后继续程序切断即可。

十　总结：

通过这次课题的制作，我从中学到了不少的理论和实践知识，让平时所训练和学习的知识得到了认证。

平时都是光说不练的什么都是想的很好，但从来不去实践的，但这次我们真正的体会到了一种成就感。

这次的实做从分析图子，编写工艺，编写程序，刃磨刀具，检查程序等都是我们独立的完成。

在学习时那些分析图子，这些加工步骤和过程也许我们只要十机分钟或许几分钟就可以背下来记住，但在实际的应用中却要花很多时间才能弄清弄懂。

这次我们虽然把实物的样子车削出来，但却不能百分百的把尺寸保证。

这是我们不足的地方，我们在以后的学习工作中就应多注意这些细节的问题把每件事做好，有句话是这样说的：

细节决定成败。

我们要做到事事追求做到更好，完美。

也通过这次的实践我们明白了动手做其实也很简单，不是我们想向那样的可怕，不再会被主轴旋转时的声吓到了，不被溅起四飞的铁屑吓到因为我们知道了怎样应对了，也更深刻的记住了怎样调试刀补等等。

总之在以后我们会发扬其中我们好的方法，改正我们不足的地方，知识与实际有效的结合。