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课程设计1

 

 

《数控加工工艺与编程》课程设计任务书

班级

学生姓名

指导教师

课程设计题目

螺纹球形轴的加工工艺与编程

主要

设计

内容

加工一个螺纹球形轴

主要

技术指标

和设

计要

1.设计指标

①轴类零件,加工内容包括圆弧、圆柱、沟槽、螺纹、倒角。

2.设计要求

①毛坯为Φ60×180的棒料

②设计数控加工工艺方案,编制机械加工工艺过程卡,数控加工工序卡,数控车刀具调整卡,数控加工工序卡,进行仿真加工,优化走刀路线和程序。

主要

参考

资料

及文

目录

一、项目导入……………………………………………….……...3

二、项目实施……………………………........................................3

2.1零件工艺性分析…………………………………….……….....3

2.1.1结构分析…………………………………………….………..3

2.1.2尺寸分析…………………………………………….………..3

2.1.3表面粗糙度分析…………………………………….………..3

2.2制定机械加工工艺方案…………………………….………….3

2.2.1确定生产类型……….……………………………….……….3

2.2.2拟订工艺路线……….……………………………….……….4

2.2.3设计数控车加工工序…….…………………………….…….4

2.3编制数控技术文档……………………………………….…….5

2.3.1编制机械加工工艺过程卡……….………….……………….5

2.3.2编制数控加工工序卡……….……………………….……….6

2.3.3编制刀具调整卡……….…………………………….……….7

2.3.4编制数控加工程序卡……….………………………….…….7

2.4试加工与优化……………………………………………….….9

三、设计小结………………………………………………….……9

四、参考文献………………………………………………………10

五、附件1……………………………………………….…………11

 

一、项目导入

加工螺纹球形轴,如图1-1所示,毛坯为Φ60×180的棒料。

要求设计数控加工工艺方案,编制机械加工工艺过程卡,数控加工工序卡,数控车刀具调整卡,数控加工工序卡,进行仿真加工,优化走刀路线和程序。

二、项目实施

(一)零件工艺性分析

1.结构分析

如图1-1所示,该零件属于轴类零件,加工内容包括圆弧、圆柱、沟槽、螺纹、倒角。

2.尺寸分析

该零件图尺寸完整,主要尺寸分析如下。

Φ580-0.046:

经查表,加工精度等级为IT8。

Φ450-0.025:

经查表,加工精度等级为IT7。

Φ360-0.025:

经查表,加工精度等级为IT7。

其他尺寸的加工精度等级为IT4。

3.表面粗糙度分析

由图可知,其主要表面的粗糙度为3.2.

根据分析,螺纹球形轴的所有表面都可以加工出来,经济性能良好。

(二)制订机械加工工艺方案

1.确定成产类型

零件数量为2件,属于单件小批量。

2.拟定工艺路线

(1)确定工件的定位基准。

确定坯料轴线和左端面为定位基准。

(2)选择加工方法。

该零件的加工表面均为回转体,主要加工表面的加工精度等级为IT8,表面粗糙度为3.2。

采用加工方法为粗车、半精车。

(3)拟定工艺路线

①按Φ65×200下料。

②车削各表面。

③去毛刺。

④检验。

3.设计数控车加工工序

(1)选择加工设备。

选用FANUC0i标准斜床身后置刀架,系统为FANUC0i。

(2)选择工艺装备

①该零件采用三爪自动定心卡盘自定心夹紧。

②刀具选择如下。

外圆机夹粗车刀T0101(刀片的刀尖角为550):

车端面,粗车、半精车各外圆。

外圆机夹精车刀T0202(刀片的刀尖角为350):

精车各外圆。

切断刀宽5mm(T0303),用于切槽和切断。

螺纹刀T0404:

车螺纹。

③量具选择如下。

量程为200mm,分度值为0.02的游标卡尺。

测量范围为25~50,分度值为0.001的外径千分尺。

M30×2-7g环规。

(3)确定工步和走刀路线。

按加工过程确定走刀路线如下:

车端面→粗车各外圆→半精车→切槽→车螺纹→切断。

如下图所示,粗车各外圆的走刀路线为:

1→2→3→4→5→6→7

如下图所示,半精车各外圆的走刀路线为:

a→b→c→d→e→f→g。

如下图所示,切槽的走刀路线为:

K→L→K→M→N→M。

(4)确定切削用量。

背吃刀量:

粗车时,确定背吃刀量为2mm,半精车时,确定背吃刀量为0.2mm。

主轴转速:

粗车外圆时,确定主轴转速为800r/min,半精车外圆时,确定主轴转速为1200r/min。

车螺纹时,确定主轴转速为500r/min。

切槽时,确定主轴转速为600r/min.切断时,确定主轴转速为400r/min.

进给量:

粗车外圆时,确定进给量为0.2mm/r.半精车外圆时,确定进给量为0.1mm/r。

切槽、切断时,确定进给量为0.05mm/r。

(三)编制数控技术文档

1.编制机械加工工艺过程卡

编制机械加工工艺过程卡,见下表。

 

螺纹球形轴的机械加工工艺过程卡

 

机械加工工艺过程卡

产品名称

零件名称

零件图号

材料

毛坯规格

螺纹球形轴

C02

45

Φ60×180

工序号

工序名称

工序简要内容

设备

工艺装备

工时

5

下料

按Φ60×180下料

车床

10

车削各表面

FANUC0i标准斜床身后置刀架

三爪卡盘、游标卡尺、M30×2-7g千分尺、外圆机夹粗车刀、外圆机夹精车刀、螺纹刀、切断刀

15

去毛刺

钳工台

20

检验

编制

审核

批准

共页

第页

2.编制数控加工工序卡

编制数控加工工序卡,如下表。

螺纹球形轴的数控加工工序卡

数控加工工序卡

产品名称

零件名称

零件图号

螺纹球形轴

C02

工序号

程序编号

材料

数量

夹具名称

使用设备

车间

10

O0001

45

2

三爪卡盘

FANUC0i

数控加工车间

工步号

工步内容

切削用量

刀具

量具

V(m/min)

N(r/min)

F(mm/r)

ap(mm)

编号

名称

编号

名称

1

粗车外圆

125

800

0.2

4

T0101

外圆机夹粗车刀

1

游标卡尺

2

半精车外圆

128

800

0.2

T0202

外圆机夹精车刀

1

游标卡尺

3

切槽

60

600

0.05

0.2

T0303

切断刀

1

游标卡尺

4

车螺纹

500

1.5

T0404

螺纹刀

3

M30×2-7g

5

切断

62

400

0.04

T0303

切断刀

1

游标卡尺

编制

审核

批准

共页

第页

3.编制刀具调整卡

编制刀具调整卡,如下表。

螺纹球形轴的车削加工刀具调整卡

产品名称或代号

零件名称

螺纹球形轴

零件图号

C02

序号

刀具号

刀具规格名称

刀具参数

刀补地址

刀尖半径

刀杆规格

半径

形状

1

T0101

外圆机夹粗车刀(刀片的角度为550)

0.8mm

25×25mm

01

2

T0202

外圆机夹精车刀(刀片的角度为350)

0.4mm

25×5mm

02

02

3

T0303

切断刀

0.20mm

25×25mm

03

4

T0404

切槽刀

25×25mm

04

编制

审核

批准

共页

第页

4.编制数控加工程序卡

编程原点选择在工件右端面的中心处,粗车各外圆时,既可以用G90编程,也可以用G01、G00编程。

在下表中,是采用G90、G01、G00编程的。

螺纹球形轴的数控加工程序卡

零件图号

C02

零件名称

螺纹球形轴

编制日期

程序号

数控系统

FANUC0i

编制

序号

程序内容

程序说明

1

O0001

2

T0101

3

S800M04

4

G100X100Z100

5

G00X65Z5

6

G90X58Z-130F0.2

7

X55Z-70

8

X50

9

X45

10

X40Z-40

11

X36

12

X33Z-25

13

X30

14

G00X24Z1

15

G01X30Z-2F0.2

16

G00Z-40X36

17

G01X45Z-70

18

G03X58Z-85R40F0.2

19

G00X60Z5

20

T0202

21

M04S1200

22

G90X57.8Z-130F0.1

23

X35.8Z-40

24

G00Z-40X36

25

G01X44.8Z-70

26

G00X65Z5

27

T0303

28

M04S600

29

G00X40Z-25

30

G01X24

31

G04X1.0

32

G01X60

33

X-110

34

X48

35

X60

36

G00X65Z5

37

T0404

38

M04S500

39

G92X29.2Z-20F1.5

40

X28.6

41

X28.2

42

X28.04

43

G00X65Z5

44

T0303

45

G00X600Z-120

46

G01X30

47

G04X1.0

48

G01X60

49

G00X60Z5

50

M05

51

M30

程序结束

(四)试加工与优化

①进入数控车仿真软件并开机。

②回零

③手动移动机床,使机床各轴的位置离机床零点有一定的距离。

④输入程序。

⑤调用程序。

⑥安装工件。

⑦装刀并对刀。

⑧让刀具退到距离工件较远处。

⑨自动加工。

⑩测量工件。

三、设计小结

课程设计都需要刻苦耐劳,努力钻研的精神。

对于每一个事物都会有第一次的吧,而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重,挫折不断到一步一步克服,可能需要连续几个小时、十几个小时不停的工作进行攻关;最后出成果的瞬间是喜悦、是轻松、是舒了口气!

课程设计过程中出现的问题几乎都是过去所学的知识不牢固,许多计算方法、公式都忘光了,要不断的翻资料、看书,和同学们相互探讨。

虽然过程很辛苦,有时还会有放弃的念头,但始终坚持下来,完成了设计,而且学到了,应该是补回了许多以前没学好的知识,同时巩固了这些知识,提高了运用所学知识的能力。

 

四、参考文献

1.《金属机械加工工艺人员手册》主编赵如福上海科学技术出版社(第三版)

2.《刀具设计手册》主编杨黎明副主编王敏之郝佳杰杨志勤兵器工业出版社

3.《机械加工工艺设计实用手册》主编马占永副主编张耀宸航空工业出版社

4.《实用机械加工工艺手册》主编陈宏钧机械工业出版社

 

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