滑块机构配合件设计与加工.docx
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滑块机构配合件设计与加工
第6章车铣床配合件设计与加工
2.1、数控车削编程与操作设计
2.1.1、设计题目
①、数控车削编程与操作设计
2.1.2、操作目的
①、了解数控车床的基本原理和各部分的功能。
②、了解数控车削加工的目的、内容与步骤。
③、掌握零件的车削加工程序的结构、编程规则和编程的方法
④、掌握数控车床操作方法，对典型试件进行加工。
⑤、了解数控车床与微机通过RS232接口的通信方法。
2.1.3、设计要求
①、.设计安全要求
由教师和实验室指导教师组织学生进行毕业设计动员和安全教育。
要求学生在毕业设计时要做到以下几点：
1）、在编程操作前，应熟悉数控车床的操作说明书，并严格按照操作规程操作。
2）、检查数控车床各部分机构是否完好，各按钮是否能自动复位。
3）、毕业设计车间工具都应放在固定位置，不可随意乱放；爱护量具，经常保持量具的清洁，用后檫净，涂油后放入盒中；工作位置周围应经常保持整齐清洁。
4）、数控加工时精力应高度集中，出现问题应立即切断车床电源，并向指导教师报告。
5）、操作过程中出现车床故障时，应及时向指导教师反映。
②、设计质量要求
1）、毕业设计过程中要认真学习数控毕业设计指导书，并按照内容要求进行毕业设计，保证毕业设计进度，按时保质完成毕业设计。
2）、毕业设计过程中要勤思考、勤问、勤做、勤总结，不断积累编程技巧，提高对数控加工工艺分析和编程的能力。
3、装夹用工件加工方案
3.1、装夹用工件加工方案
1、工艺分析
此零件主要由内螺纹以及外表面轮廓组成，先控制总长，再做内孔，加工内螺纹，最后加工φ30外圆。
2、确定装夹方案
该零件用三爪卡盘装夹。
③、确定加工顺序
车端面→控制总长→钻φ16内孔→粗、精车内孔→切槽→加工内孔螺纹→粗精车φ30外圆。
4、刀具选择
加工该零件需要使用95°外圆尖刀、内孔车刀、内孔螺纹刀以及麻花钻。
刀具材料为硬质合金。
5、切削用量选择
加工铝材时，用麻花钻钻内孔选用主轴转速400r/min；粗加工外圆主轴转速500r/min，背吃刀量1.5mm，进给量0.2mm/r；精加工外圆主轴转速1000r/min，背吃刀量视余量而定，进给量0.1mm/r；粗加工内孔主轴转速500r/min，背吃刀量1mm，进给量0.15mm/r；精加工内孔主轴转速600r/min，背吃刀量视余量而定，进给量0.1mm/r；车内孔螺纹主轴转速400r/min，进给量1mm/r，背吃刀量0.1mm。
6、拟定数控车削加工工序卡片（表3.1）
表3.1
数控加工工序卡
零件名称
装夹配合用零件
零件图号
夹具名称
三爪卡盘
设备名称及型号
数控车床FANUC0imateCYNC400TA
材料
铝
工序名称
工序号
工步号
工步内容
切削用量
刀具
量具
名称
Vf（m/min）
N（r/min）
f（mm/r）
（mm）
编号
名称
1
车端面
54.9
500
0.1
0.3
T01
95°尖刀
无
2
换头加工控制总长
54.9
500
0.1
0.3
T01
95°尖刀
游标卡尺
3
钻φ16内孔
20
400
0.1
麻花钻
游标卡尺
4
粗车内孔至φ16.8深22
26.4
500
0.15
1
T02
内孔车刀
游标卡尺
5
精车内孔至φ17深22
32
600
0.1
0.1
T02
内孔车刀
游标卡尺
6
加工内孔螺纹
22.6
400
1
0.1
T03
内孔螺纹刀
用外螺纹与其配合
7
粗车外圆至φ30.2
47.4
500
0.2
1.5
T01
95°尖刀
外径千分尺25~50mm
8
精车外圆至φ30
94.2
1000
0.1
0.1
T01
95°尖刀
游标卡尺
编制
张浩杰
审核
批准
2008年12月13日
共1
第1页
数控车刀具选用卡
零件名称
装夹配合用零件
零件图号
设备名称
数控车床
设备型号
FANUC0imateCYNC400TA
程序号
零件材料
铝
工序名称
工序号
序号
刀具编号
刀具规格名称
刀片材料
刀尖半径
加工表面
备注
1
T01
95°尖刀
硬质合金
0.4
端面、φ30外圆
2
T02
内孔车刀
硬质合金
内孔
3
T03
内孔螺纹刀
硬质合金
内孔螺纹
4
麻花钻
钻内孔
4、内螺纹椭圆件加工方案
4.1、设计要点
①、通过这一实例,应该掌握以下几个方面的内容:
1）、进入草图环境
2）、攻螺纹
3）、旋转功能
4）、了解草图设计的基本功能
5）、了解草图设计的大致思路
6）、绘出实体
4.2、加工内螺纹椭圆件
①、工艺分析
该零件主要由内螺纹以及外表面轮廓组成，先加工内孔及内螺纹，加工外圆至φ30，控制总长，然后夹住右端加工左端手柄，再将工件拧在外螺纹椭圆件已加工螺纹上，夹住外螺纹椭圆件未加工外表面，加工椭圆圆弧。
②、确定装夹方案
该零件用三爪卡盘装夹，加工椭圆圆弧时需要拧在另一工件上加工。
③、确定加工顺序
车端面→钻深23内孔→粗、精车内孔至φ17深22→加工内螺纹→粗、精加工外圆至φ30→控制总长→粗、精加工左端手柄→切槽→粗、精加工椭圆圆弧。
④、刀具选择
加工该零件需要使用95°外圆尖刀、宽3切断刀、内孔车刀、内孔螺纹刀以及麻花钻。
刀具材料为硬质合金。
⑤、切削用量选择
加工铝材时，用麻花钻钻内孔选用主轴转速400r/min；车内孔粗加工主轴转速500r/min，背吃刀量1mm，进给量0.15mm/r；精加工内孔主轴转速600r/min，背吃刀量视余量而定，进给量0.1mm/r；粗加工外圆主轴转速500r/min，背吃刀量1.5mm，进给量0.2mm/r；精加工外圆主轴转速1000r/min，背吃刀量视余量而定，进给量0.1mm/r；切槽主轴转速400r/min，进给量0.05mm/r；车内孔螺纹主轴转速400r/min，进给量1mm/r，背吃刀量0.1mm。
⑥、拟定数控车削加工工序卡片（表4.1）
表4.1
数控加工工序卡
零件名称
内螺纹椭圆件
零件图号
车—2
夹具名称
三爪卡盘
设备名称及型号
数控车床FANUC0imateCYNC400TA
材料
铝
工序名称
内螺纹椭圆件加工
工序号
工步号
工步内容
切削用量
刀具
量具
名称
Vf（m/min）
N（r/min）
f（mm/r）
（mm）
编号
名称
1
车端面
54.9
500
0.1
0.3
T01
95°尖刀
无
2
用φ16麻花钻钻深23内孔
20
400
0.1
麻花钻
游标卡尺
3
粗车内孔至φ16.8深22
26.4
500
0.15
1
T02
内孔车刀
游标卡尺
4
精车内孔至φ17深22
32
600
0.1
0.1
T02
内孔车刀
游标卡尺
5
加工内孔螺纹
22.6
400
1
0.1
T03
内孔螺纹刀
拿已完成外圆螺纹配合
6
粗车外圆至φ30.2
47.4
500
0.2
1.5
T01
95°尖刀
外径千分尺25~50mm
7
精车外圆至φ30
94.2
1000
0.1
0.1
T01
95°尖刀
外径千分尺25~50mm
8
车端面控制总长
54.9
500
0.1
0.3
T01
95°尖刀
游标卡尺
9
粗加工左端手柄至R2圆弧
47.1
500
0.2
1.5
T01
95°尖刀
外径千分尺0~25mm
10
精加工左端手柄至R2圆弧
94.2
1000
0.1
0.1
T01
95°尖刀
外径千分尺0~25mm
11
切槽
15.1
400
0.05
T04
切断刀
游标卡尺
12
将工件拧在另一工件上加工椭圆圆弧
47.4
500
0.1
1
T01
95°尖刀
外径千分尺0~25mm
13
精加工椭圆圆弧
94.2
1000
0.1
0.1
T01
95°尖刀
外径千分尺0~25mm
编制
张浩杰
审核
批准
2008年12月13日
共2页
第2页
数控车刀具选用卡
零件名称
内螺纹椭圆件
零件图号
车-2
设备名称
数控车床
设备型号
FANUC0imateCYNC400TA
程序号
零件材料
铝
工序名称
内螺纹椭圆件加工
工序号
序号
刀具编号
刀具规格名称
刀片材料
刀尖半径
加工表面
备注
1
T01
95°尖刀
硬质合金
0.4
端面、左端手柄、椭圆面
2
T02
内孔车刀
硬质合金
0.3
内孔
3
T03
内螺纹车刀
硬质合金
0.2
内孔螺纹
4
T04
切断刀
硬质合金
φ10部分切槽
5
麻花钻
钻内孔
7、根据加工工序步骤编写加工程序
内孔加工：
O0001
G99M3S500T0202
G0X16Z2
G71U1R0.5
G71P10Q11U-0.2W0.02F0.15
N10G0X19
G1Z0
X17Z-1
Z-22
N11X16
G0Z100
X100
M5
M0
M3S1000T0202
G0X16Z2
G70P10Q11F0.1
G0Z100
X100
M30
内螺纹加工：
O0002
G99M03S400T0303
G00X16Z2
G92X17.1Z-20F1
X17.2
X17.3
X17.4
X17.5
X17.6
X17.6
G0Z100
X100
M30
/然后用摩耗修/
/椭圆圆弧加工/：
O0003
G99M3S500T0101
G0X32Z2
G73U10R8
G73P1Q20U0.2F0.1
N1G0X11.45
G1Z0
#1=30
#2=15
#3=27.73
N10IF[#3LT0]GOTO20
#4=SQRT[900-#3*#3]
#5=#4*15/30
G1X[2*#5]Z[#3-27.73]
#3=#3-0.2
GOTO10
N20G1X32
G0X100
Z100
M5
M0
M3S1000T0101
G0X32Z2
G70P1Q20F0.1
G0X100
Z100
M30
5、外螺纹椭圆件加工方案
5.1、设计要点
①、通过这一实例,应该掌握以下几个方面的内容:
1）、旋转
2）、进入草图环境
3）、了解草图设计的基本功能
4）、攻螺纹
5）、了解草图设计的大致思路
6）、绘出实体
5.2、加工外螺纹椭圆件
①、工艺分析
该零件主要由外螺纹以及外表面轮廓组成，先控制总长，加工外圆至φ30，然后加工外螺纹，再将工件拧在另一配合工件上加工椭圆圆弧。
②、确定装夹方案
该零件用三爪卡盘装夹，加工椭圆圆弧时需要拧在另一工件上加工。
③、确定加工顺序
车端面→控制总长→粗、精车外圆至φ30→粗、精车右端部分→切槽→加工螺纹→将工件拧在另一配合工件上加工椭圆圆弧。
④、刀具选择
加工该零件需要使用95°外圆尖刀、宽3切断刀、外圆螺纹刀。
刀具材料为硬质合金。
⑤、切削用量选择
加工铝材时，粗加工外圆主轴转速500r/min，背吃刀量1.5mm，进给量0.2mm/r；精加工外圆主轴转速1000r/min，背吃刀量视余量而定，进给量0.1mm/r；加工螺纹主轴转速400r/min，背吃刀量0.1mm，进给量1mm/r；切槽主轴转速400r/min，进给量0.05mm/r。
⑥、拟定数控车削加工工序卡片（表5.1）
表5.1
数控加工工序卡
零件名称
外螺纹椭圆件
零件图号
车—3
夹具名称
三爪卡盘
设备名称及型号
数控车床FANUC0imateCYNC400TA
材料
铝
工序名称
外螺纹椭圆件加工
工序号
工步号
工步内容
切削用量
刀具
量具
名称
Vf（m/min）
N（r/min）
f（mm/r）
（mm）
编号
名称
1
车端面
54.9
500
0.1
0.3
T01
95°尖刀
无
2
换头加工控制总长
54.9
500
0.1
0.3
T01
95°尖刀
游标卡尺
3
粗车外圆至φ30.2长32
47.4
500
0.2
1.5
T01
95°尖刀
外径千分尺25~50mm
4
精车外圆至φ30长32
94.2
1000
0.1
0.1
T01
95°尖刀
外径千分尺25~50mm
5
夹住φ30处粗加工左端外圆轮廓
28.6
500
0.2
1.5
T01
95°尖刀
外径千分尺0~25mm
6
精加工左端外圆轮廓
56.5
1000
0.1
0.1
T01
95°尖刀
外径千分尺0~25mm
7
切槽
22.6
400
0.05
T02
切断刀
游标卡尺
8
车螺纹
22
400
1
0.1
T03
外圆螺纹刀
与工件配合
9
将工件拧在另一工件上粗加工椭圆圆弧
47.4
500
0.2
1
T01
95°尖刀
外径千分尺25~50mm
10
精加工椭圆圆弧
94.2
1000
0.1
0.1
T01
95°尖刀
外径千分尺25~50mm
编制
张浩杰
审核
批准
2008年12月13日
共2页
第2页
数控车刀具选用卡
零件名称
外螺纹椭圆件
零件图号
车—3
设备名称
数控车床
设备型号
FANUC0imateCYNC400TA
程序号
零件材料
铝
工序名称
外螺纹椭圆件加工
工序号
序号
刀具编号
刀具规格名称
刀片材料
刀尖半径
加工表面
备注
1
T01
95°尖刀
硬质合金
0.4
端面、左端外圆、椭圆面
2
T02
切断刀
硬质合金
内孔
3
T03
外圆螺纹刀
硬质合金
外圆螺纹刀
7、根据加工工序步骤编写加工程序
切槽加工：
O0002
G99M3S400T0202
G0X32Z-18
G1X16F0.05
X32F0.4
G0X100
Z100
M30
螺纹加工：
O0001
G99M3S400T0303
G0X20Z2
G92X17.8Z-16F1
X17.7
X17.6
X17.5
X17.4
X17.3
X17.3
G0X100
Z100
M30
然后用摩耗修
椭圆圆弧加工：
O0003
G99M3S500T0101
G0X32Z2
G73U10R8
G73P1Q20U0.2F0.1
N1G0X11.45
G1Z0
#1=30
#2=15
#3=30
N10IF[#3LT0]GOTO20
#4=SQRT[900-#3*#3]
#5=#4*15/30
G1X[2*#5]Z[#3-30]
#3=#3-0.2
GOTO10
N20G1X32
G0X100
Z100
M5
M0
M3S1000T0101
G0X32Z2
G70P1Q20F0.1
G0X100
Z100
M30
6、数控铣削编程与操作设计
6.1、设计题目
①、数控铣削编程与操作设计
6.2、操作目的
①、了解数控铣床的基本原理和各部分的功能。
②、了解数控铣削加工编程的内容与步骤。
③、掌握数控铣削加工程序的编程结构与格式和典型零件的编程方法
④、掌握数控铣床操作方法，对典型试件进行加工。
⑤、了解数控车床与微机通过RS232接口的通信方法。
6.3、设计要求
6.3.1、设计安全要求
①、由教师和实验室指导教师组织学生进行毕业设计动员和安全教育。
要求学生在毕业设计时要做到以下几点：
1）、在编程操作前，应熟悉数控铣床的操作说明书，并严格按照操作规程操作。
2）、检查数控铣床各部分机构是否完好，各按钮是否能自动复位。
3）、毕业设计车间工具都应放在固定位置，不可随意乱放；爱护量具，经常保持量具的清洁，用后檫净，涂油后放入盒中；工作位置周围应经常保持整齐清洁。
4）、数控加工时精力应高度集中，出现问题应立即切断铣床电源，并向指导教师报告。
5）、操作过程中出现车床故障时，应及时向指导教师反映。
6.3.2、设计质量要求
①、毕业设计过程中要认真学习数控毕业设计指导书，并按照内容要求进行毕业设计，保证毕业设计进度，按时保质完成毕业设计。
②、毕业设计过程中要勤思考、勤问、勤做、勤总结，不断积累编程技巧，提高对数控加工工艺分析和编程的能力。
7、凸轮轴加工方案
7.1、设计要点
①、通过这一实例,应该掌握以下几个方面的内容:
1）、拉伸和切除
2）、进入草图环境
3）、了解草图设计的基本功能
4）、了解草图设计的大致思路
5）、绘出实体
7.2、加工凸轮轴
①、工艺分析
该零件主要由凸轮部分以及圆轴部分组成，先用车床车出上部圆轴（先不车出阶梯，长度、直径都留余量，为了便于车床再次装夹），然后用铣床加工凸轮部分，然后夹刚车出的圆柱部分，加工下端较长的轴，最后夹住下端的轴（用铜皮裹住），加工上端阶梯轴。
②、确定装夹方案
铣床加工采用平口钳装夹，车床加工采用三爪卡盘装夹。
③、确定加工顺序
车毛坯端面（总长比实际长度长）→加工上部为φ26圆柱，长13→铣凸轮及凸轮槽→夹住φ26圆柱粗、精加工下端较长轴→粗、精加工阶梯轴。
④、刀具选择
加工该零件需要使用：
车床（95°外圆尖刀）铣床（φ8平底刀）。
刀具材料为硬质合金。
⑤、切削用量选择
加工铝材时，车削：
粗加工外圆主轴转速500r/min，背吃刀量1.5mm，进给量0.2mm/r；精加工外圆主轴转速1000r/min，背吃刀量视余量而定，进给量0.1mm/r；铣削：
主轴转速2500r/min，每刀下1mm，进给量300mm/min
⑥、拟定数控车铣削加工工序卡片（表7.1）
表7.1
数控加工工序卡
零件名称
凸轮轴
零件图号
车铣复合—1
夹具名称
平口钳
三爪卡盘
设备名称及型号
数控车床FANUC0imateCYNC400TA数控铣床FANUC0imateXK714
材料
铝
工序名称
凸轮轴加工
工序号
工步号
工步内容
切削用量
刀具
量具
名称
Vf（m/min）
N（r/min）
f（mm/r）
（mm）
编号
名称
1
车端面
109.9
500
0.1
0.3
T01
95°尖刀
无
2
加工左端至φ26长13
109.9
500
0.2
1.5
T01
95°尖刀
游标卡尺
3
粗铣凸轮及凸轮槽
62.8
2500
360mm/min
1
T02
φ8平底刀
游标卡尺
4
精铣凸轮及凸轮槽
75.4
3000
200mm/min
0.2
T02
φ8平底刀
游标卡尺
5
控制右端长度
109.9
500
0.1
0.3
T01
95°尖刀
游标卡尺
6
粗车右端轴
109.9
500
0.2
1
T01
95°尖刀
外径千分尺0~25mm
7
精车右端轴
125.6
1000
0.1
0.1
T01
95°尖刀
外径千分尺0~25mm
8
控制左端长度
109.9
500
0.1
0.3
T01
95°尖刀
游标卡尺
9
粗车左端阶梯轴
40.8
500
0.2
1
T01
95°尖刀
外径千分尺0~25mm
10
精车左端阶梯轴
75.4
1000
0.1
0.3
T01
95°尖刀
外径千分尺0~25mm
编制
张浩杰
审核
批准
2008年12月13日
共2页
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数控车刀具选用卡
零件名称
凸轮轴
零件图号
车铣复合—1
设备名称
数控车床
设备型号
FANUC0imateCYNC400TA
程序号
零件材料
铝
工序名称
凸轮轴加工
工序号
序号
刀具编号
刀具规格名称
刀片材料
刀尖半径
加工表面
备注
1
T01
95°尖刀
硬质合金
0.4
端面、轴加工
数控铣刀具选用卡
零件名称
凸轮轴
零件图号
车铣复合—1
设备名称
数控铣床
设备型号
FANUC0imate
CK714
程序号
零件材料
铝
工序名称
凸轮及凸轮槽加工
工序号
序号
刀具号
刀具规格名称
刀具材料
加工表面
刀补地址
直径
长度
1
T02
φ8平底刀
硬质合金
凸轮及凸轮槽
8
7、根据加工工序步骤编写加工程序
车削右端轴：
O0001
G99M3S500T0101
G0X72Z2
G71U1R0.5
G71P10Q11U0.2W0.02F0.2
N10G0X16.5
G1Z0
X20Z-20
W-8
X40
W-4
N11X70
G0X100
Z100
M5
M0
M3S1000T0202
G0X72Z2
G70P10Q11F0.1
G0X100
Z100
M30
凸轮粗加工：
O0300
G80G40G49
G91G28Z0
G54G90G00X0Y0
S1800M03
G00X-31.124Y-14.338Z50.M08
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