方案设计书的任务书.docx
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方案设计书的任务书
数控编程课程设计
2010/2011学年第二学期
班级:
数控技术102
姓名:
姚云超
学号:
20107083238
指导老师:
陈银
应用工程系数控技术教研室
2012年1月3日
工程酒杯+垫座工艺品组合件加工
一、工程任务
1.根据给定样图编制酒杯+垫座工艺品的加工工艺规程
2.根据工艺方案加工酒杯+垫座模型工艺品设计并制作所需专用刀具
3.设计并制作加工酒杯+垫座模型工艺品所需专用夹具
4.加工酒杯+垫座模型工艺品组件
5.酒杯+垫座模型工艺品零件质量检验及质量分析
二、重点难点
1．内孔加工时刀具的走位是否会出现碰撞现象。
2．加工外部轮廓时是否会产生刀具干涩现象。
3．铣床的走位是否正确
4.装配时是否能符合要求。
5．子程序的调用。
三、相关知识要点
1．零件加工精度、装配精度的获得方法及工艺尺寸链的计算。
2．子程序的运用。
四、资源要求
1．普及型数控车床一台，普通数控铣床一台。
2．数控粗精车刀各一把，内孔粗精车刀各一把，切断刀一把。
3．普通粗精铣刀各一把。
4．直径为20的砖头一把。
5.游标卡尺，深度游标卡尺，千分尺各一把。
二、原材料准备
直径为60的圆柱体毛胚和长100，宽100，高25的长方体毛胚。
三、相关资料
《数控编程与操作》、《数控考工实训》和《数控编程手册》
工程计划
一、工程任务分析
1．本工程的特点
2．本工程中的关键工作
3．预计完成本工程所需时间
二、分工与进度计划
1．分组：
一人负责编程序和写实训报告，两人负责酒杯和垫座的加工。
2．编写工程计划（包括任务分配及完成时间）如下表5-1
表1-1工程计划安排表
任务
内容
零件
时间
安排
人员
安排
备注
任务1
工艺分析与工艺编制
零件1
8H
1人
任务可以同时进行，人员可以交叉执行。
零件2
8H
1人
任务2
加工零件
零件1
8H
1人
零件2
8H
1人
任务3
零件检验及质量分析
零件1-3及组合件
24H
3人
工程实施
一、技术要求分析
1．件1与件2组装后外圆接合处的间隙应最小，而且接合面应平整。
要保证该项精度，各零件加工后其相应端面必须与外圆中心线有一定垂直度要求，各零件加工时垂直度要求为0.05，因此，加工中只要保证零件的加工要求，该项精度就能保证。
2．组装后各件间的同轴度小于0.05。
要保证该项精度，同样注意各零件加工时的精度，工件有掉头要保证同轴度小于0.05或更小，这样该项精度就能保证。
工程图纸如下：
酒杯：
垫座：
一、酒杯和垫座模型（件1）工艺分析表
1.酒杯+垫座模型（件1）加工的工艺过程见表5-2
序号
工序名称
工序内容及要求
工序简图
设备
工夹具
01
下料
毛坯棒料ø60mm×100mm（留夹持量）和辅助件棒料ø60mm×60mm
略
锯床
略
02
钻中心孔
夹持毛坯外圆打中心孔
略
CK6140
三爪自定心卡盘
03
钻孔
以毛坯外圆为夹持面，用ø20的钻头钻40mm深
略
CK6140
三爪自定心卡盘
04
扩孔
以毛坯外圆为夹持面，用ø20的钻头钻30mm深
略
CK6140
三爪自定心卡盘
05
加工内轮廓
以毛坯外圆为夹持面加工
（1）端面和ø60的外圆
（2）加工内孔圆弧面
略
CK6140
三爪自定心卡盘
06
加工外部轮廓
以毛坯外圆为夹持面加工外部圆弧与直线配合轮廓
略
CK6140
三爪自定心卡盘
08
检验
通用量具检测各部分精度
略
CK6140
三爪自定心卡盘
2.酒杯+垫座模型加工的工艺过程分析
（1）根据技术要求，零件外圆曲面应光滑无刀痕，无毛刺，且尺寸精度和表面粗糙度要求较高。
因此，外椭球面需一次装夹加工完成，并按粗车、精车两个工步进行车削，粗精加工刀具应分开。
（2）在车削过程中，应保证刀具无干涩现象。
（3）在粗精加工时应注意刀具倍率的转换。
3．刀具及切削用量的选择见表5-3
根据上述对薄壁零件特点、刀具的要求进行了分析选择刀具如下：
见表5-3
表5-3刀具切削参数表
序号
加工面
刀具号
刀具规格
主轴转速n/r.min-1
进给速度V/mm.r-1
类型
材料
1
以内圆为基准粗车端面及外圆
T0101
90度偏刀（机夹式）
涂
层
刀
800
0.2
2
粗车内轮廓面
T0303
内孔圆弧刀（机夹式）
600
0.2
3
精车内轮廓面
T0303
内孔圆弧刀（机夹式）
1200
0.1
4
加工内沟槽
T0303
沟槽刀（机夹式）
300
0.08
5
加工内三角螺纹
T0202
内三角螺纹刀（机夹式）
600
／
6
粗车外椭球及端面
T0101
90°偏刀（机夹式）
600
0.2
7
精车外椭球及端面
T0101
尖刀（机夹式）
1300
0.1
4.酒杯数控加工的参考程序如下
以FANUC系统为例程序：
O0001。
（件1内轮廓）
M03S800。
主轴正转800/r.min-1
T0303。
镗孔刀3号刀
G00X19Z2。
快速定位
G73U12R13。
粗加工内孔
G71P10Q20U-0.3W0F0.2。
N10G01X50S1200。
Z0F0.1。
G02X43.98Z-1.56R3.39。
G02X23.76Z-52.18R104。
G03X0Z-62.44R9.93。
N20G01X19
G00X100ZZ00。
M05。
暂停测量
M00。
M03S1200。
主轴正转1200/r.min-1
G00X100Z100
X19Z2
G70P10Q20F0.1。
内孔精加工
G00X100Z200。
M30
1．酒杯单件加工的工艺过程见表5-5
表5-5火箭模型数控加工工艺过程
数控加工工艺过程综合卡片
产品名称
零件名称
零件图号
材料
厂名（或院校名称）
酒杯+垫座模型组合件工艺品
垫座模型
SKC002
铝制毛胚
序号
工序名称
工序内容及要求
工序简图
设备
工夹具
01
下料
胚料长100mm×100mm，高15mm（留夹持量）
略
锯床
略
02
装夹毛胚
用机用虎钳装夹
略
FANC数控铣床
三爪自定心卡盘
03
加工外轮廓
1）夹工艺台阶外圆，顶住中心孔，粗精车外圆至ø41mm,长112mm；
2）粗、精车外螺纹；
3）取下工件，夹ø41外圆；
4）切断保证总长110。
FANC数控铣床
三爪自定心卡盘
04
加工工艺夹具
1）用45#钢件加工弹簧夹套,外圆ø43.3，内孔ø41.3，长为60mm。
FANC数控铣床
三爪自定心卡盘
05
钻孔
1）用弹簧夹套夹住ø41的外圆；
2）钻孔至ø20
CK6140
三爪自定心卡盘
06
粗加工内孔
1）用弹簧夹套夹住ø41的外圆；
2）粗加工内孔至ø30。
CK6140
三爪自定心卡盘
07
加工偏心垫片
1）用45#钢加工e=1的偏心垫片。
略
CK6140
三爪自定心卡
08
精加工内孔
1）换软卡爪；
2）精加工内孔至ø34并偏心。
CK6140
三爪自定心卡盘
9
检验
通用量具检测各部分精度
略
CK6140
三爪自定心卡盘
2.杯子加工的工艺过程分析
（1）根据技术要求，零件外圆曲面应光滑无刀痕，无毛刺，且尺寸精度和表面粗糙度要求较高。
因此，外圆面需一次装夹加工完成，并按粗车、精车两个工步进行车削，粗精加工刀具应分开。
（2）外圆面车削时无装夹得地方，但是毛坯较长，可以夹住工艺台阶，因此可以采用一夹一顶方式把外圆一刀车到位。
（3）内孔面加工也是有一定困难，既要保证精度表面粗糙度，还要加工偏心，而且是薄壁，所以这里设计了弹簧夹套，增大受力面积，保证切削刚性，车偏心时用偏心垫片，用软卡爪。
（4）注意内孔与外圆的同轴度要求及端面与外圆中心线的垂直度和未注公差为IT9-IT11加工，保证配合性，装夹时用百分表校正。
才能保证加工要求。
另外，车端面时要保证总长尺寸。
3．刀具及切削用量的选择见表5-6
根据上述对薄壁零件特点、刀具的要求进行了分析选择刀具见表5-6。
表5-6刀具切削参数表
序号
加工面
刀具号
刀具规格
主轴转速n/r.min-1
进给速度V/mm.r-1
类型
材料
1
粗铣面
T0101
涂层刀
800
0.2
2
精铣面
T0101
1300
0.1
4.垫座（件2）数控加工的参考程序如下
以FANUC系统为例程序：
主程序
O0001。
件2外轮廓
G90G54G00Z100。
T0101。
粗铣刀
S1000M03。
G00X65Y0。
定位
Z5。
定位
G01Z-5F100
G41G01Y20D01
G03X45Y0R20
G01Y-45
X-45
Y45
X45
Y0
G03X65Y-20R20
G40G01Y0
G00Z100
退刀
M30
D01=5
子程序
O0002
G90G54G00Z100
S1000M03
M98P0003D02
M98P0003D03
M98P0003D04
G01Z5
G68X0Y0R90
M98P0003D02
M98P0003D03
M98P0003D04
G01Z5
G68X0Y0R180
M98P0003D02
子程序调用
M98P0003D03
M98P0003D04
G01Z5
G68X0Y0R270
M98P0003D02
M98P0003D03
M98P0003D04
G69
G00Z100
M30
程序结束
D02=20
D03=15
D04=5
子程序
O0003
G00X70Y-25
Z5
G01Z-5F100
G41G01Y0
G03X45Y-25R25
G01Y-35
G02X35Y-45R10
G01X25Y-45
X25Y-35
G02X35Y-25R10
G01X45Y-25
G03X70Y-50R25
G40G01Y-25
子程序
O0004
G90G54G00Z100
S1000M03
G00X0Y0
定位
Z5
G01Z-5F100
G42G01Y20D05
G02X20Y0R20
G01Y-10
G02X10Y-20R10
G01X-10
G02X-20Y-10R10
G01X-20Y10
G02X-10Y20R10
G01X10Y20
G02X20Y10R10
G01X20Y0
G02X0Y-20R20
G40G01Y0
G00Z100
退刀
D05=10
D05=5
工程心得
通过这次实训，我才知道铣床的对刀是那么的重要，用那种快速对刀的方法虽然可以快速对刀，可加工出来的东西却不怎么样，没有精度。
特别是两面加工的时候。
两面加工有点难度，虽然程序会编都是操作却不会了，可见操作也很重要。
以后还要在操作方面下功夫呀。
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