配合件的数控加工与编程Word文档格式.docx

1、21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；网络化数控装备是进来数控博览会的一大热点。数控装备的网络化将能够生产线、制造系统、制造企业对网络信息的要求，也是实现新型制造业的一种基础单元，国外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机。2、较高的加工速度速和高的精加工技术是现在

2、数控加工技术的新趋势。现在数控机床的加工效率和零件的加工质量是现在加工技术的主体。如果高速、高精加工技术可以得到很好的提高，就可以提高产品的质量，也可以缩短生产零件的时间和提高市场竞争的能力。在零件加工精度这一方面，最近几年，现在数控机床的加工精度从10m提高到5m，在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。1.3适应高精度加工零件的机床数控机床是一种高自动化的机床，有一般机床所具备的许多优点，所以数控机床加工技术的应用围在不断的扩大，但数控机床是高精度机电一体化产品，技术含量高，成本高，因此对使用与维修都有较高

3、的要求。根据数控加工的优缺点及国外大量应用实践，其最适应数控加工零件：1、形状复杂，加工精度要求高，通用机床很难加工或虽能加工但很难保证加工质量的零件。2、用数学模型描述的复杂的曲线或曲面零件。3、具有难测量，难控制进给，难控制尺寸的不开敞腔的壳体或盒形零件。4、必须在一次装夹中完成铣、镗、锪、铰或攻螺纹等多工序的零件。1.4数控机床加工零件所具备的特点控制机床实现自动运转。数控加工经历了半个世纪的发展已成为应用于当代各个制造领域的先进制造技术。我们谈到的数控加工有两个重要的特点：第一，数控机床可以提高精度，自然也包括加工质量精度和加工时间的精度；第二，数控机床和以使加工质量的重复性，既可以稳

4、定加工的质量，又能够保持加工零件的一致。这样也就是可以表明零件所加工出的质量是由机床的的程序和加工精度来保证的，而不是由人来决定的。数控加工具有如下优点：1、能够减少各工序间的周转，缩短加工周期，提高生产效率。2、容易管理；3、减少检查工作量；4、可以降低废、次品率；5、便于制订变更，加工设定柔性；6、提高生产效率；7、操作简单，不需要很高的操作技能；8、保证零件加工的精度和可靠性；9、减少工装卡具；10、可以实现操的自动化，一个人完全可以操作多台机床；操作容易，减轻体力劳动强度。根据制造设备的数控化的不断发展，数控加工技术在我们国已经得到广泛的引用，特别是在模具行业，能够掌握数控技术和加工过

5、程的数控化率的高低成为企业能否有竞争力的表现，数控加工技术的应用的在于计算机辅助制订和制造（CAD/CAM）系统的质量。2 数控加工的技术2.1 数控切削技术的介绍数控机床属于高速加工技术，高速加工技术是一项先进的制造工艺，已成为切削加工的重要发展方向，在航空航天、汽车、模具行业得到越来越广泛的应用，而且她开始逐渐向其它行业进行扩展。有效的推广高速切削加工的技术，既可以提高制造业的综合效益，又能够满足现代工业化的竞争力。我们现在研究和建立高速切削参数数据库，是为生产企业提供需要的高速切削加工数据，也对推广了高速切削加工的技术。现在我们国有关模具高速切削加工的实用工艺参数还十分缺乏，我们媒体针对

6、模具高速切削的数据库系统报道的也比较少。但是由于切削工艺参数选择的不当，影响零件的加工质量和加工效率甚至还造成刀具严重磨损，这样的情况在我们国家还普遍的存在。大量实例数据以及经验数据的流失又造成了资源的浪费。我们的主要目标就是构建一个模具高速切削工艺参数的数据库，可以将模具制造企业能够实际生产中结合刀具、工件、机床与企业自身进行积累高速切削加工实例、工艺参数和经验。这样不但可以节省人力、物力、财力，而且还可以指导高速加工生产，达到高效率，低费用，高利益的目的。2.2 数控车削加工的主要对象和工艺分析1、根据数控加工的特点，数控车床最适合切削具有以下要求和特点的回转体零件。（1） 精度要求高的回

7、转体零件； （2） 表面形状复杂或难以控制尺寸的回转体零件；（3） 表面粗糙度要求好的回转体零件；（4） 带特殊螺纹的回转体零件。数控加工以数控机床加工中的工艺问题为主要研究对象，以机械制造中的工艺理论为基础，结合数控机床的加工特点，综合运用多方面的知识来解决数控加工中的工艺问题。工艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率、零件的加工精度都有极为重要的影响数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转类零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔以及铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完

8、成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。2、数控加工零件时所具备的加工条与加工零件时的一些介绍：（1） 车床的工艺装备：由于数控车床的加工对象多为回转体，一般使用三爪卡盘夹具。（2） 控车床刀具的选刀过程：第一种方法：零件图样、机床影响因素、选择刀杆、刀片夹紧系统和选择刀片形状，主要考虑机床和刀具的情况；第二中方法：工件影响因素、选择工件材料代码、确定刀片的断屑槽形代码，这条路线主要考虑工件的情况。（3） 数控程序编制的基本方法分析零件图样、制定工艺方案、数学处理、编写零件加工程序、程序检验和总结。（4） 数控程序编制的方法 ：手工编程、计算机自动编程。

9、（5） 数控车床的编程特点：加工坐标系：机床坐标系是以机床原点为坐标系原点建立起来的X、Z轴直角坐标系，成为机床坐标系。车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面之交点。机床坐标系是制造和调整机床的基础，也是设置工件坐标系的基础，一般不允许随意变动。加工坐标系与机床坐标系方向一致； 直径编程方式；进刀与退刀方式。3 数控零件的加工3.1 零件的CAD加工图纸图3-1 装配件的CAD图 3.2 加工工艺分析1、选择工、量、刀具（1） 选择工具配合件加工均需调头装夹，装夹中分别用划线盘及百分表校正。其它工具见表3-1； （2） 选择量具外径用千分尺测量，长度用游标卡尺测量，圆弧表面用半径样板测量，孔

10、用径千分尺测量，外螺纹用螺纹环规检测，螺纹用外螺纹试配加工，表面粗糙度用表面粗糙度样板比对。量具的规格、参数见表3-1； （3） 选择刀具粗、精加工外圆轮廓用90外圆车刀；切槽用切槽刀：外螺纹用外螺纹车刀切削螺纹加工用螺纹车刀切削，孔表面加工还用到中心站、麻花钻、孔车刀切槽刀等；件1外轮廓表面具有凹圆弧面，所选外圆车刀副偏角应足够大，防止副切削刀与凹槽表面发生干涉，刀具具体规格见表3-2；表3-1 零件具清单工、量具清单图号种类序号名称规格精度单位数量工具1三爪自定心卡盘个2卡盘扳手副3刀架扳手4垫刀片块若干5划线盘6钻夹头7磁性表座量具游标卡尺0-150mm0.02mm把千分尺0-25mm2

11、5-50mm0.01mm各1径千分尺百分表半径样板R1mm-R6.5mmR7mm-R1.5mm螺纹环规M241.5表面粗糙度样板套表3-2 零件数控加工刀具卡刀具号刀具名称加工表面刀尖半径/mm刀尖方位T0190硬质合金粗车刀粗车外轮廓0.4T02硬质合金精车刀0.2T03切槽、切断刀头宽4mmT0460硬质合金螺纹车刀车螺纹A2中心站钻A2中心站安装在尾座16mm麻花钻钻16T05不通孔粗车刀20mm30mm粗车孔8T06不通孔精车刀20m精车孔9T07切槽刀车沟槽10T08螺纹车刀 该设计是利用CAXA软件进行仿真加工显示出加工的轨迹，然后把轮廓的轨迹生成编程G代码，因此在生成轨迹的时候要

12、选择正确的加工参数，这样加工出的零件才有高的精度，和真确性。图3-2 CAXA数控车床上选择加工零件的参数图3-3 CAXA软件中选择加工零件的刀具的参数图3-4 CAXA软件中数控粗车切削用量参数表图3-5 CAXA软件中数控粗车进退刀方式参数表2、加工工艺路线件1、件2交替加工，夹住件2右端毛坯外圆，加工左端外圆、槽及外螺纹表面；然后夹住件1左端毛坯外圆，加工件1右端端面、外圆、孔、螺纹等，再将2件拧紧在件1加工件2右端面、圆锥及外圆（因件226mm外圆长度较短，加工右端表面时刀具易碰到卡盘表面）：最后调头加工件1 左端端面、48mm的椭圆。具体工艺如下：（1）夹住件1右端毛坯外圆1） 车

13、件一的端面；2） 粗、精车外轮廓；3） 切槽；4） 加工中心孔，利用镗刀粗精车加工零件的孔。（2）夹住件2左端毛坯外圆1） 车右端面；2） 粗、精车外圆；3） 割槽；4） 粗精加工螺纹。（3）将件2拧紧在件1上1） 车件2右端面（手动），控制总长；2） 粗、精车圆锥、外圆；（4） 调头夹住件1右端40mm外圆；1） 车左端面；2） 粗、精车48、-0.062mm外椭圆。3、选择合理切削用量加工材料为45钢，硬度较高，切削力较大，切削用量选择小一些。具体见加工工序卡。表3-3 件1右端轮廓加工 工序卡工步号工步容刀具规格/mmmm转速N/（r/min）进给量f/（mm/r）背吃刀量a/mm备注车

14、端面2020500自动粗加工外轮廓留0.2毫米精加工余量精加工外轮廓至尺寸7000.1切6mm36mm槽3000.08钻中心孔2mm8001.0钻孔16mm4000.05粗车孔留0.4毫米精加工余量精车孔至尺寸粗、精车螺纹至尺寸0.05-0.4表 3-4 件2左端轮廓加工 工序卡车槽 表3-5 件2右端轮廓加工 工序卡转速N/（r/min）进给量f/（mm/r）0.15手动表3-6 件1左端轮廓加工 工序卡粗加工外轮廓椭圆留0.2毫米精加工椭圆余量3.3 数控加工零件的过程1、修改相应的参数，修改之后，然后确定，之后拾取轮廓线与毛胚，在拾取的时候一定要注意首尾相连，然后在选择一个退刀点，点击右

15、键会生成粗加工的仿真轮廓线。2、根据同样的方法进行精加工，可以生成如下的仿真轮廓线。图3-6 件一右端外轮廓的仿真轮廓线3、在粗精加工都可以完成的情况之下，我们就要用割槽进行割槽下面就是割槽的时候所生成额轮廓线。图3-7 件一右端割槽的仿真轮廓线 4、做好之后可以加工中心孔，可以在数控车床上直接加工中心孔，也可以用手工在数控车床上进行钻中心孔。图3-8 件一右端钻中心孔5、然后可是手动加工中心孔里面的结构，空的结构比较复杂，有倒角、螺纹、切槽。图3-9 件一右端孔的结构6、加工好件一的做轮廓和孔的结构之后，该设计然后开始加工件二的左端，因为这样可以让零件先达到配合的要求。图3-10 件二左端的

16、轮廓线仿真轨迹7、加工好外轮廓之后开始技工槽，加工槽的程序和上一次切槽的顺序是一样的，因此就不在这里生成轮廓仿真轨迹了。8、切好槽之后，应该加工外轮廓的螺纹，根据要求选择合适的车刀和参数来加工。图3-11 件二左端螺纹的加工仿真轨迹9、做好之后把零件给从数控机床上给卸下来，然后将件一和件二结合在一起，将零件掉过头来加工零件的反面，在加工零件的时候必须要用加工的铝皮纸给包好，但是铝皮纸包零件一定要包的均匀，这样才可以保证加工的精度。10、加工螺纹之后，加工割槽，此段割槽应该根据上一段一样的步骤进行切割，因此就不把图放上面了。 11、然后接下来开始加工件2的零件的轮廓先加工右端的轮廓轨迹。图3-1

17、2 件二右端的轮廓加工轨迹12、加工好之后最后加工配合件件一的左端，利用宏程序加工椭圆。图3-13 件一左端的椭圆轮廓加工轨迹13、完成零件的配置与加工4 数控零件的加工程序我们本设计所加工的程序都使用CAXA所加工生成的，详细程序可以见附录，不过因为我们所设计的配合零件时孔是手工制作的，所以下面我们把所自己编辑的程序写出来：N10 T0505（孔粗车刀）N20 M3 S500N30 G00 X0 Z5N40 G71 U1.5 R0.5N50 G71 P460 Q530 U-0.2 W0.1N60 G01 X30.085N70 Z0N80 X26.085 Z-2N90 Z-8N100 X25.

18、5N110 X22.5 Z-9.5N120 Z-31N130 X15.5N140 G00 Z200N150 X100N160 M0 M5N170 T0606N180 M3 S700N190 G70 P460 Q530N200 T0707（切槽刀）N210 M3 S300N220 G00 X15 Z5N230 G01 Z-31 F0.3N240 X25 F0.08N250 G04 X2N260 G01 X15N270 GOO Z-29N280 G01 X25N290 G04 X2N300 G01 X15N310 G00 Z200N320 X100N330 T0808（换螺纹车刀）N340 G00

19、 X15 Z5N350 G76 P011160 Q100 R50N360 G76 X24 Z-27 R0 P975 Q400 F1.5N370 G00 Z200N380 X100N390 M30全部详细程序见附录。5 总结通过本次的毕业设计使我知道了理论和实践的相互结合的重要性，同时也深深的懂的个独立思考和相互协作的重要性，在这次毕业设计中使我对再校期间的知识的一个总结和概括，使我在设计的过程中不仅复习的所学的知识，更加巩固了基础知识，并且还在设计中的难点和重点作了概括和分析，在设计中同时也对过去在学习时漏掉的知识重新补了回来，并且充分的运用到实践中去。对于本次的学习中的不足之处作了修改，并且

20、在设计中对一些新的科学技术有了一定的认识，在了解了一些新的科学技术的同时也对其做了深入的研究和学习，如：CAD软件、CAXA软件、轨迹自动生成、数控的自动加工、刀具结构调整、先进的加工理论等方面的知识有所提高。本次设计中的要点在于工艺的设计，由于在学习中只是知道一些理论上的东些，没有实践经验，所以对这方面的知识有所欠缺，主要是利用计算机辅助设计（CAD）绘制模具主要工作零件图，运用了数控自动加工技术。是一次对所学知识的全面总结和运用，是巩固和加深各种理论知识灵活运用的实践过程。好多时候实践和理论的结合更能让我们学习更多的知识，让我们能够弥补自己的不足，也深刻的体会到了动手所带给自己的能力。参考

21、文献1 宋世学.高速切削技术的发展与展望.制造技术与机床,2001/7: 5-72 从心.高速切削技术及其在模具工业中的应用.现代制造工程，2002（9 ） 31-333 艾兴等编.高速切削加工技术. ：国防工业, 2003.104 严隽琪等.推动我国高速切削工艺发展若干问题的探讨.中国机械工程，1999 （11）: 1296-12985 从心.高速切削技术的研究与应用.模具技术,2001（5）: 61-656 庄永德.高速切削工艺浅析.电子机械工程,2000（6）: 48-507 文祥.硬质合金刀具材料切削数据库的建立与研究.20108 倪森寿. 机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书.2

22、0039 贵香. 机电类专业毕业设计指南. ：机械工业，200510 长明，万菊. 数控加工工艺及设备. ：高等教育，200311 洪涛，耿振海，薛培军. 机械制造技术. ：化学工业，200312 邓建新，军. 数控刀具材料选用手册. ：机械工业，200413 宏钧.实用机械加工工艺手册.：机械工业.2004 致 感欢老师对毕业项目进行指导，你严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；你循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。这篇论文的每一个细节都离不开你的指导。虽然这学校这里的做毕业设计很辛苦，每天都会做到很晚，但是老师的指导和同学们的关心让我从新感受到了学校里面的温暖。并且还要感学校专业老师和各科老师对我学习的支持，也感学校领导给我们创造这样优越的环境，我的大学生活才会如此丰富多彩，才会有这样美好的回忆。大学三年，是知识丰富了我的思想，是激情充满了我的自信，使我的思想有了进一步的提升，大学生活是我们所怀念的，校园的精彩给了我一声最美好的回忆，这里有尊敬的老师，可爱的同学，让我的生活有了很好的提升，视野得到了很好的开开阔！感食品职业技术学院的所有专业老师，让我丰富了知识，学到了很多，你们！愿所有的老师都能够桃满天下！ 作者：