说明书数控课设题目7小轴.docx

1、说明书数控课设题目7小轴目录前言 2第一章 零件的工艺性及生产类型的确定 31.1零件的工艺分析 31.2零件的生产类型 4第二章 选择毛坯、确定毛坯尺寸 52.1选择毛坯 52.2确定毛坯尺寸 5第三章 选择定位基准及加工方法 63.1定位基准的选择 63.2零件表面加工方法的选择 6第四章 工序设计、制定工艺路线 74.1选择加工设备与工艺装备 74.2制定工艺路线 9第五章 确定切削用量 105.1粗加工外圆 105.2精车外圆轮廓 115.3车槽 125.4车螺纹 13第六章 零件编程 146.1编程方法 146.2设置进刀点和换刀点 146.3零件编程 14结束语 21参考文献 22

2、前言数控机床的工作原理：现代数控机床有控制介质、输入输出设备、计算机数控装置、伺服及机床本体组成。工作原理是数控装置内的计算机对以数字和字符编码方式所记录的信息进行一系列处理后，向机床进给等执行机构发出命令，执行机构则按其命令对加工所需各种动作，如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和速度等实现自动控制，从而完成工件的加工。 数控机床具有较强的适应性和广泛的通用性，能获得较高的加工精度和稳定的加工质量，具有较高的生产率，便于实现现代化生产和管理。数控加工作为当今和未来的一种重要加工手段，在机械制造领域有着重要的地位。 第一章 零件的工艺性及生产类型的确定1.1零件的工艺分析如图1.1所示，零件的结

3、构比较复杂，在数控车床加工时，需要掉头加工。图1.1 零件图零件的长度尺寸为57mm，最大外圆柱面为42，整体零件由螺纹特征，螺纹退刀槽特征，圆弧特征组成。零件最大表面粗糙度Ra=3.2m，在机械加工中属于IT8级公差。零件42外圆，上偏差为0，下偏差为0.039，零件表面粗糙度Ra=1.6m，在机械加工中属于IT7级公差。零件31外圆，上偏差为0.039，下偏差为0，零件表面粗糙度Ra=1.6m，在机械加工中属于IT7级公差。零件圆弧面由R5，R8圆弧组成，设计零件表面粗糙度Ra=3.2m，在机械加工中属于IT8级公差。零件螺纹特征设计M30螺纹，设计螺距为2mm。螺纹精度5g-6g，设计螺

4、纹退刀槽为4x2mm。1.2零件的生产类型在确定零件的生产类型一般有三种：（1）：单件生产。（2）：批量生产。（3）：大量生产。确定本次设计的生产类型为单件生产。第二章 选择毛坯、确定毛坯尺寸2.1选择毛坯零件毛坯的选择与零件的加工工艺和零件本身的工作场合有密不可分的关系，比如数控车床的床身毛坯设计的是铸造毛坯，这样的做发是因为数控车床本身工作在振动比较大的场合，尺寸精度并不高，但是加工位置比较多，采用一般的加工方法，不方便加工，所以选择的毛坯类型为铸造毛坯。其次在选择毛坯时，需要注意零件的结构和外形，如果毛坯结构比较复杂，就要选择铸造或者是锻造毛坯。如果是阶梯轴类零件，每一个轴的直径相差不是

5、很大，就可以选择棒料，也就是型材毛坯。如果相差很大的话，比如小端直径10大端直径100，那么就可以选择锻造零件。还有就是根据零件的生产批量大小，如果小批量生产的话选择型材或者是锻造毛坯。如果是大批量生产的话，就要选择铸造毛坯，这样比较节省节省毛坯成本。还有选择毛坯时需要注意本身的生产能力，比如本次的零件是做为设计答辩生产，如果选择铸造毛坯或者锻造毛坯，成本比较高，负担不起。所以本次设计选择了毛坯类型为型材毛坯。2.2确定毛坯尺寸零件的最大外轮廓尺寸为42x57m，设计毛坯为45mmx62mm。图2.1 毛坯图第三章 选择定位基准及加工方法3.1定位基准的选择在机械加工中，定位基准是有一定的选择

6、原则的，当然这些原则只能是起到参考作用，在实际加工中，一切以加工出合适的零件为目标。定位基准的选择，决定了零件质量的好坏，也能够保证零件的尺寸精度和形位精度，在一定程度上也影响了加工工序的安排，机械加工中的定位基准进行划分的话可以分为，粗加工定位基准和精加工定位基准。零件的精加工选择是有一定的选择基准的，比如是基准重合，基准统一等。精加工定位基准的选择原则是为了更好地保证每一个加工表面的尺寸精度和形位精度，同时减少多次装夹提高加工效率。在选择粗加工基准的时候，尽量要以没有加工过的表面，或者是表面余量，较为均匀的表面均匀的表面为粗加工基准。零件装夹毛坯为粗加工基准，掉头装夹之后选择32外圆为精加

7、工基准。3.2零件表面加工方法的选择零件主要的加工是外圆加工，零件的所有外圆，采用粗车精车加工，螺纹退刀槽采用粗车加工，螺纹使用车削加工。第四章 工序设计、制定工艺路线4.1选择加工设备与工艺装备4.1.1 选择机床数控车床的型号：CK6140，机床的数控系统为FANUC-0iT.床身上最大回转直径mm 400 刀架上回转直径mm 210二顶尖间距离mm 750 主轴通孔直径mm 52/76/80 主轴头形式 A6；C8；D8 床身导轨宽度mm 400 床身导轨硬度RC 52 主电机功率kW 7.5 图4-1 数控车床图4.1.2选择夹具在数控车床加工中使用的夹具比较简单，一般使用卡盘装夹。这

8、种夹具是在数控车床上比较常见的机械装置。使用卡盘钥匙转动卡盘，卡牌上面的卡爪就可以在径向移动，如果加工的零件比较复杂可以使用三张卡盘和回转顶尖辅助装夹，有时也会使用跟刀架或者中心架来辅助装夹。从卡盘的类型来说，一般有两爪卡盘，三爪卡盘，四爪卡盘，六张卡盘以及拨盘等等。从动力上来说，有手工旋转卡盘，气动卡盘，液压卡盘，电动卡盘等等。本次设计采用的是三爪卡盘来加工图4-2三爪卡盘 4.1.3选择刀具刀具图零件名称刀具号刀具规格刀具用途 轴T0175外圆车刀车外圆T023mm车槽刀车槽T0360螺纹车刀车螺纹4.1.4选择量具 数控车床上面的量具一般是由通用量具这些量具一般有，三用游标卡尺，内径百分

9、表，千分尺等。量具图零件名称量具号量具名称量具用途量具规格轴 1游标卡尺总长0-150mm2外径千分尺测量外圆0-50mm4.2制定工艺路线5下料35mmx81mm10去毛刺，飞边20三爪卡盘装夹，找正外圆30车端面，车平即可。40粗精车R5圆弧，R8圆弧，24外圆，30外圆，32外圆，圆锥到尺寸要求50车28螺纹退刀槽，到尺寸要求60车M30x2螺纹刀尺寸要求70掉头装夹，车端面保证总长80粗精车42外圆到尺寸要求90按照尺寸要求检验第五章 确定切削用量 本次设零件主要的特征分为槽，外圆，螺纹加工。工件材料：45钢5.1粗加工外圆数控车床的近给速度是一致的，所以在一次走到中不能变化使用转度，

10、所以选择24外圆为计算基准，选择CK6140数控车床，刀具选择75外圆车刀。1.切削用量1）确定切削深度ap 车外圆轮廓，属于粗车加工，选择ap=2mm。2）确定每分钟进给量f由于本工序为粗加工，根据机械制造基础表5-2，fz=0.7mm/r 3）确定切削速度vc和每分钟进给量vf由机械制造技术基础表5-2选择切削速度75m/min定机床主轴转速： （5-1）式中：切削速度；d工件直径。选择加工转速选择=1000r/min,因此，实际切削速度和每分钟进给量为： （5-2） 式中：主轴转速； 工件直径。m/min 2. 加工工时 设计粗车外圆的时间为0.8min 5.2精车外圆轮廓选择CK614

11、0数控车床，刀具选择75外圆车刀。1.切削用量1）确定切削深度ap 车外圆轮廓，属于精车加工，选择ap=0.5mm。2）确定每分钟进给量f由于本工序为粗加工，根据机械制造基础表5-2，fz=0.35mm/r3）确定切削速度vc和每分钟进给量vf由机械制造技术基础表5-2选择切削速度110m/min定机床主轴转速：式中：切削速度；d工件直径。选择加工转速选择=1500r/min,因此，实际切削速度和每分钟进给量为：式中：主轴转速； 工件直径。2. 加工工时 设计精车外圆的时间为0.34min 5.3车槽选择CK6140数控车床，刀具选择3mm车槽刀。1.切削用量1）确定切削深度ap 车槽的时候，

12、两边的铁削不方便排出，选择ap=0.5mm。2）确定每分钟进给量f由于本工序为粗加工，根据机械制造基础表5-2，fz=0.2mm/r 3）确定切削速度vc和每分钟进给量vf由机械制造技术基础表5-2选择切削速度50m/min定机床主轴转速： 式中：切削速度；d工件直径。选择加工转速选择=600r/min,因此，实际切削速度和每分钟进给量为：式中：主轴转速； 工件直径。2. 加工工时 设计车槽的时间为0.03min 5.4车螺纹选择CK6140数控车床，刀具选择60螺纹车刀。1.切削用量1）确定切削深度ap 车外圆轮廓，属于精车加工，选择ap=0.5mm。2）确定每分钟进给量f由于本工序为粗加工

13、，根据机械制造基础表5-2，fz=6mm/r 3）确定切削速度vc和每分钟进给量vf由机械制造技术基础表5-2选择切削速度50m/min定机床主轴转速： 式中：切削速度；d工件直径。 选择加工转速选择=300r/min,因此，实际切削速度和每分钟进给量为： 式中：主轴转速； 工件直径。m/min 2. 加工工时 设计车螺纹时间为0.6min第六章 零件编程6.1编程方法 本次设计选择手工编程。6.2设置进刀点和换刀点刀具的进刀点非常重要，因为刀具的切入和切出关系到第一刀进到的安全点，和退刀之后换刀的安全点。设计零件的进刀点具体零件X和Z方向10mm，设计零件换刀点零件X和Z方向100mm。6.

14、3零件编程首先车外圆，通过CAD绘制坐标系如下:图6-1外圆尺寸表6-1零件车削外圆程序O1252零件车削外圆程序T0101选择1号刀具，1号刀补M3S700主轴正转转速700G0X50刀具移动到起刀点Z10刀具移动到起刀点G71U1R1选择G71固定循环加工G71P10Q20U0.5W0.2F0.1设计循环加工参数N10G1X8F0.1刀具移动加工位置Z0刀具移动加工位置G3X18Z-5R5倒角R5G2X24Z-12R8倒角R8G1Z-18加工24外圆X26加工26外圆X30Z-20倒角C2Z-37加工30外圆X32加工32外圆Z-43加工32外圆X42Z-50加工圆锥N20G0X100刀具

15、退刀Z100刀具退刀G70P10Q20G70精加工M05主程主轴停止M30程序结束返回开始图6-2车外圆图6.3车槽尺寸表表6-2零件车削槽程序O1252零件车削槽程序T0202选择2号刀具，2号刀补M3S600主轴正转转速600G0X35刀具移动到起刀点Z-36刀具移动到起刀点G75R1选择G75固定循环加工G75X28Z-37P2000Q2000F0.1设计循环加工参数G0X100刀具退刀Z100刀具退刀M05主程主轴停止M30程序结束返回开始图6.4车槽图6.5车螺纹表6-3零件车螺纹程序O1252零件车削螺纹程序T0303选择3号刀具，3号刀补M3S600主轴正转转速500G0X30刀

16、具移动到起刀点Z-18刀具移动到起刀点G92X29.5Z-32F2选择G92固定循环加工X29设计循环加工参数X28.5设计循环加工参数X28设计循环加工参数X27.8设计循环加工参数X27.8设计循环加工参数G0X100刀具退刀Z100刀具退刀M05主程主轴停止M30程序结束返回开始图6.6车螺纹图6.7车外圆表6-4零件车外圆程序O1252零件车削外圆程序T0101选择1号刀具，1号刀补M3S700主轴正转转速700G0X50刀具移动到起刀点Z10刀具移动到起刀点G71U1R1选择G71固定循环加工G71P10Q20U0.5W0.2F0.1设计循环加工参数N10G1X42F0.1加工42外

17、圆Z-8加工42外圆N20G0X50刀具退刀Z100刀具退刀G70P10Q20G70精加工M05主程主轴停止M30程序结束返回开始图6.8车外圆结束语在本次课程设计中完成了数控编程设计，这个课题对于我来说难度很大，在很多方面都有欠缺，但在岳国盛老师细心的帮助下我改正了设计过程中的错误，圆满完成了设计，在本次课程设计中我认识到了自己的不足，在知识的学习中还有很多的欠缺，通过这次设计我也得到了很多的收获。其实在学习方面，即使看上去很困难很复杂，会花很多时间去研究才有可能完成，但当收获那成果的果实的时候，那才是真让人陶醉的，会觉得一切的付出都是值得的。参考文献1 王先奎.机械制造工艺学.北京：机械工业出版社，2004.2 李庆余，张佳.机械制造装备设计.北京：机械工业出版社,20033 李益民.机械制造工艺设计简明手册（第九版）.北京：机械工业出版社，20014 培训指导中心.车工(初级，中级，高级).北京：中国劳动社会保障出版社，20055 李洪.机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社，19906 刘蔡保.数控车床编程与操作.化工工业出版社，2009