数控技术毕业设计论文轴类零件的加工工艺与编程.docx

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数控技术毕业设计论文轴类零件的加工工艺与编程

#######技术学院毕业设计说明书

摘要随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日趋激烈,产品更新速度越来越快,复杂形状的零件越来越多,精度要求越来越高,多品种、小批量生产的比重明显增加,激烈的市场竞争使产品研制生产周期越来越短,传统的加工设备和制造方法已难以适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件的高速高质量加工要求。

本课题来源于生产，是对所学知识的应用，它包括了三年所学的全部知识，在数控专业上具有代表性，而且提高了综合运用各方面知识的能力。

程序的编制到程序的调试，零件的加工运用到了所学的AutoCAD、CAXA制造工程师软件、数控机床操作、子程序、刀具的选择、零件的工艺分析、数学处理、工艺路线等一系列的内容。

这将所学到的理论知识充分运用到了实际加工中，切实做到了理论与实践的有机结合。

关键词：

数控；加工；工艺；编程

#######技术学院毕业设计说明书

1引言.............................................................1

1.1数控技术的发展及趋势..........................................1

1.2数控车削加工工艺分析的主要内容...............错误！

未定义书签。

2轴类零件的加工工艺设计............................................2

2.1轴类加工的内容及工艺分析......................................2

2.1.1轴类零件加工的内容.........................................3

2.1.2轴类零件加工的工艺分析.....................................4

2.2轴类零件工艺路线的拟定........................................4

2.2.1工艺路线的确定.............................................4

2.2.2辅助工序的安排.............................................6

2.3数控机床及其工艺设备的选择....................................6

2.3.1数控机床的选择.............................................6

2.3.2检测量具的选择.............................................7

2.4轴类零件切削用量参数的确定....................................7

2.4.1确定主轴转速...............................................7

2.4.2确定进给速度...............................................8

2.4.3确定背吃刀量...............................................8

2.5拟定数控加工工艺卡............................................8

2.5.1数控加工工序..............................................8

2.5.2数控加工工序表............................................9

2.6刀具的选择....................................................9

2.6.1刀具.......................................................9

2.6.2确定对刀点与换刀点........................................10

3轴类零件夹具的选用...............................................12

3.1对轴类零件夹具的基本要求.....................................12

3.2.1夹具的类型...............................................12

3.2.2零件的安装................................................12

4车削零件数控加工的编程...........................................13

4.1数控坐标系的确定.............................................13

4.2走刀路线的确定...............................................13

4.3程序编制.....................................................14

5结论............................................................22

6致谢............................................................23

7参考文献......................................................24

#######技术学院毕业设计说明书

1引言

1.1数控技术的发展及趋势

机床数控系统，即计算机数字控制（CNC）系统是在传统的硬件数控（NC）的基础上发展起来的。

它主要由硬件和软件两大部分组成。

通过系统控制软件与硬件的配合，完成对进给坐标控制、主轴控制、刀具控制、辅助功能控制等。

CNC系统利用计算机来实现零件程序编辑、坐标系偏移、刀具补偿、插补运算、公英制变换、图形显示和固定循环等。

使数控机床按照操作设计要求，加工出需要的零件。

1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。

数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。

1952年第一台数控机床问世后，数控系统已经先后经历了两个阶段和六代的发展，其六代是指电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器和基于工控PC机的通用CNC系统。

其中前三代为第一阶段，称作为硬件连接数控，简称NC系统；后三代为第二阶段，乘坐计算机软件数控，简称CNC系统。

数控加工技术是什么呢？

简单的说就是利用数字化控制系统在加工机床上完成整个零件的加工。

而且和传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下优点：

①加工效率高。

利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。

而加工过程是由计算机控制，所以零件的互换性强，加工的速度快。

②加工精度高。

同传统的加工设备相比，数控系统优化了传动装置,提高分辨率,减少了人为误差，因此加工的效率可以得到很大的提高。

③劳动强度低。

由于采用了自动控制方式，也就是说加工的全部过程是由数控系统完成，①选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。

②分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。

③设计数控加工工序。

如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。

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④调整数控加工工序的程序。

如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。

⑤分配数控加工中的容差。

⑥处理数控机床上部分工艺指令。

总之，数控加工工艺内容较多，有些与普通机床加工相似。

2轴类零件的加工工艺设计

2.1轴类加工的内容及工艺分析

2.1球头轴零件图

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2.1.1轴类零件加工的内容

数控车床与普通车床相比，具有加工精度高、加工零件的形状复杂、加工范围广等特点。

但是数控车床价格较高，加工技术较复杂。

球头轴零件可分为粗车、半精车和精车等阶段。

一般分为：

①车削外圆。

车削外圆是最常见、最基本的车削方法使用各种不同的车刀车削中小型零件外圆（包括车外回转槽）的方法。

其中，左偏刀主要用于需要从左向右进给，车削右边有直角轴肩的外圆以及右偏刀无法车削的外圆。

②车削内圆。

车削内圆（孔）是指用车削方法扩大工件的孔或加工空心工件的内表面。

这也是常用的车削加工方法之一。

常见的车孔方法在车削盲孔和台阶孔时，车刀要先纵向进给，当车到孔的根部时再横向进给，从外向中心进给车端面或台阶端面。

③车削平面。

车削平面主要指的是车端平面（包括台阶端面），常见的方法是用左偏刀车削平面，可采用较大背吃刀量，切削顺利，表面光洁，大、小平面均可车削使用90·左偏刀从外向中心进给车削平面，适用于加工尺寸较小的平面或一般的台阶端面用90·左偏刀从中心向外进给车削平面，适用于加工中心带孔的端面或一般的台阶端面使用右偏刀车削平面，刀头强度较高，适宜车削较大平面，尤其是铸锻件的大平面。

④车削锥面。

锥面可分为内锥面和外锥面，可以分别视为内圆、外圆的一种特殊形式。

内外锥面具有配合紧密、拆卸方便、多次拆卸后仍能保持准确对中的特点，广泛用于要求中准确和需要经常拆卸的配合件上。

在普通车床上加工锥面的方法有小滑板转位法、尾座偏移法、靠模法和宽刀法等，小滑板转位法主要用于单件小批量生产，内外锥面的精度较低，长度较短（≤100mm）；尾座偏移法用于单件或成批生产轴类零件上较长的外锥面；靠模法用于成批和大量生产较长的内外锥面；宽刀法用于成批和大量生产较短（≤20mm）的内外锥面。

⑤车削螺纹。

在普通车床上一般使用成形车刀来加工螺纹，加工普通螺纹、方牙螺纹梯形螺纹和模数螺纹时使用的成形车刀。

⑥车削台阶、槽。

选择数控加工内容时，可按下列顺序考虑：

①普通机床无法加工的内容应优先选择；

②普通机床难加工，质量难保证的内容应重点选择

③普通机床加工效率低，手工操作劳动强度大的内容。

虽然数控车床加工范围广泛，但是因受其自身特点的制约，某些零件仍不适合在数控车床上加工。

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2.1.2轴类零件加工的工艺分析

①粗加工：

主要是下料，下料的要求是棒料的直径55㎜，长度是150㎜，并且要求下料长度的误差不能超过正负1㎜并在棒料两端钻中心孔，中心孔：

A4/8.5，并且，要求中心应均匀一致，为下一步工序做准备。

②半精加工：

半精车外圆，先粗车外圆然后，再半精车外圆，而其他的各尺寸以及跳动的要求都要符合图纸的要求。

③精加工：

精车外圆，先半精车外圆,最后精车外圆，而其他的各尺寸以及跳动的要求都符合图纸的要求。

2.2轴类零件工艺路线的拟定

2.2.1工艺路线的确定

图2.2是加工工序及每个步骤的注释和注意事项。

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作为零件加工及编程的基准,对以后的加工很重要

车削零件的最大外圆（加工此处时不必要全部都车削,因为根据分析零件图没有必要车削完,零件图中要求的尺寸只有22处,因此这个加工步骤很重要.要注意此段加工