轴类零件与数控加工工艺及编程1 2.docx

1、轴类零件与数控加工工艺及编程1 2一、实验目的二、实验要求：三、实践内容（一） 零件图纸：图1-1（二）零件工艺分析1.零件图分析图1-1所示零件从结构图来看该零件包括内外的加工。内表面主要是孔，外表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。其中多个直径以及宽度尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求，适合数控车削加工；球面S48的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45钢，该材料具有较高的强度以及较好的韧性塑性，可在供应状态和正火状态下使用，制照力学性能要求不高的零件；进行调质处理后，制造要求良好力学性能的零件。无热处理和硬度要求。零件

2、生产批量为单件小批量。2.工艺分析(1)图样上给定的内孔直径28,圆柱尺寸3542和52,宽度尺寸4和3,取中值作为编程的尺寸依据。其他尺寸皆取基本尺寸作为编程尺寸依据；(2)52的圆柱与28的孔有较高的同轴度要求,加工时必须以同一个定位基准进行加工；(3)28的公差等级为IT8表面粗糙度Ra为1.6，宜采用钻扩铰进行加工以保证尺寸和表面粗糙度的要求；(4)在轮廓曲线上，有三处为圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性；(5)零件中有比较大的圆弧需要进行加工，为了不使加工过程中出现过切现象选择较大副偏角的车刀进行加工。（三） 走刀

3、路线的确定在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动轨迹称为走刀路线。编程时，走刀路线的确定原则主要有以下几点：（1）走刀路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；（2）使数值计算简单，以减少编程工作量；（3）应使走刀路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间。（4）此外，确定走刀路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定是一次走刀，还是多次走刀来完成加工等。 由于该数控车床具有循环功能，只要编程正确，数控系统就会自动确定粗车以及螺纹车削路线。 因此，该零件的粗车以及螺纹车削路线不需要人为确定进给路线，我们只要指定零件的精车路线。本工件的精车路线如图6-2所示。由于该

4、零件为单件小批量生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线。图6-2 a 图6-2 b 说明:图6-2 a示为第一次装夹时外圆精车走刀路线,图中点A(250.0,150.0)为换刀点点B( 55.0,7.0)为精车起刀点,点C(12.735,4.543)为切入点,为切了避免切入时损坏工件故采取圆弧切切入。图6-2 b 示为第二次装夹时外圆精车走刀线，图中a点为换刀点（100.0，100.0）， 点b为精车起刀点（55.0，5.0）， 精车切入点c(53.985,35)。（四） 切削用量的选择切削用量的选择根据被加工表面质量要求刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速

5、度和每转进给量然后根据式1-1和1-2 计算主轴转速与进给速度，VC=dn/1 000 (1-1) n1200/p-k (1-2) 式中 VC切削速度，单位m/min; d切削刃上选定点处所对应的工件或刀具的回转直径,单位mm; n工件的转速,单位为r/min; P被加工螺纹螺距，单位为mm； K保险系数，一般为80。计算过程如下：钻孔28+00.04mm钻孔26 （1） 背吃刀量 ap=13mm。 （2） 进给量 根据数控加工工艺简明教程表6-4，选用f=0.4mm/r。 （3） 切削速度 根据数控加工工艺简明教程表6-4，选用Vc=20m/min。 （4） 主轴转速 由公式1-1得 20=

6、3.14*26n/1 000 求得 n=245r/min 经查表取 n=250r/min扩孔27.8mm： （1）背吃刀量 ap=18.9mm。 （2）进给量 根据数控加工工艺简明教程表6-4，选用f=0.4mm/r。 （3）切削速度 根据数控加工工艺简明教程表6-4，选用Vc=20m/min。 (4) 主轴转速 由公式1-1得 20=3.14*27.8n/1 000 求得 n=229r/min 经查表取 n=250r/min铰孔28+00.04mm： (1) 背吃刀量 ap=14mm。 (2) 进给量 根据数控加工工艺简明教程表6-5，选用f=0.5mm/r。 (3) 切削速度 根据数控加工

7、工艺简明教程表6-5，选用Vc=4m/min。 (4) 主轴转速 由公式1-1得 4=3.14*28n/1 000 求得 n=45r/min 经查表取 n=50r/min 粗车外轮廓 (1)进给量 查有关方面表得出 f=0.5mm/r。 半精车外轮廓 (2)进给量 由于在粗车外轮廓时留了1.1mm的余量,考虑 到还 需 要对零件进行精加工并取精加工余量为0.25mm , 半精车外轮廓进给量为0.85mm,显然进给量过大。综合加工效率方面问题考虑最后取进给量 f=0.85/2=0.425mm/r。 精车外轮廓 进给量 由于在半精车外轮廓时留了0.25mm的精加工余量，综合加工效率方面问题考虑最后

8、取进给量 f=0.25/2=0.125mm/r。（五）程序的编制第一次装夹O0001N10 G54 G00 X100 Z200;设置换刀点N20 T0101；粗加工外圆刀具N30 M03 S400；N40 G42 G0 X60 Z5加刀具补偿N50 G73 P60 Q140 U1.1 W0.4 F0.25；粗加工循环N60 G00 X18.735 Z0；N70 G03 X35.0478 Z-38.3841 R24F0.3；N80 G02 X36.4522 Z-44.35 R9；N90 G03 X41.758 Z-65 R8； N100 G01 Z-65 F0.2；N110 X37.687；N1

9、20 X52 Z-94；N130 Z-115；N140 X58；N150 G40 G00 X100 Z200；取消刀补，返回换刀点N160 T0606 S500；外圆半精车刀N170 G42 G00 X55 Z7；加刀具补偿N180 G73 P190 Q260 U0.25 W0.1 F0.25；半精车循环N190 G00 X12.735 Z4.5430；N200G03 X35.0478 Z-38.3841 R24F0.3；N210 G02 X36.4522 Z-44.35 R9；N220 G03 X34.885 Z-57 R8； N230 G01 Z-65 F0.2；N240 X37.687；

10、N250 X52 Z-94；N260 Z-115；N270 X58；N280 G40 G00 X100 Z200；取消刀补，返回换刀点N290 T0303 S250；钻头N300 G00 X0 Z2；N310 G74 R1；钻孔循环N320 G74 X0 Z-30.415 Q10 F0.4； N330 G00 X100 Z200；N340 T0404 S250；扩孔刀N350 G00 X0 Z2；N360 G74 R1；扩孔循环N370 G74 X0 Z-30.415 Q10 F0.4；N380 G00 X100 Z200；N390 T0505 S50；铰刀 G00 X0 Z2；N400 G7

11、4 R1；铰孔循环N410 G74 Z-26 Q10 F0.5；N420 G00 X100 Z200；N430 T0707 S600；精车外圆刀具N440 G42 G00 X55 Z5；N450 G70 P190 Q260；精车外圆N460 G40 G00 X100 Z200；N470 T0808 S500； 切槽刀具N480 G00 X50 Z-75.06；N490 X47；切槽N500 G01 X39 F0.2；N510 X50；N520 Z-82.03；N530 G01 X39；N540 X53；N550 G00 Z-89；N560 G01 X39；N570 X53；N580 X100

12、Z200；M30；第二次装夹O002N10 G54 G00 X100 Z100；N20 T0101；外圆粗车刀N30 M03 S400；N40 G42 X60 Z5；N50 G71 U4 R1；粗车外圆循环N60 G71 P70 Q140 U0.25 W0.1 F0.25；N70 G01 Z5；N80 G01 X-2 F0.2；N90 Z2；N100 G00 X22N110 G01 X30 Z-2；N120 Z-33；N130 X49.985N140 X53.985 Z-35；N150 G40 G00 X100 Z100； 取消刀补，返回换刀点N160 M30；N170 T0707 S600；

13、外圆精车刀N180 M03 S1500；精车外圆N190 G41 G00 X53.985 Z-35；N200 G01 X49.985 Z-33 F0.2；N210 X29.8；N220 Z-2；N230 X21.8 Z2；N240 G40 G00 X100 Z100；取消刀补，返回换刀点N250 T0909；螺纹车刀N260 G00 X32 Z2； N270 G92 X29.1 Z-25 F2；加工螺纹循环N280 X28.5；N290 X27.9；N300 X27.5；N310 X27.4；N320 G00 X100 Z100；N330 M30；参考文献：1徐嘉元主编机械加工工艺基础 北京 机械工业出版社1989.92吴宗泽 罗圣国主编机械设计课程设计手册 北京 高等教育出版社1996.43 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书 北京 机械工业出版社 2000年10月 4罗春华 刘海明数控加工工艺简明教程 北京 北京理工大学出版社，2007年3月5倪森寿机械制造工艺与装备习题集和 课程设计指导书 北京 化学工业出版社，2003年6月 ，49846李益民 机械制造工艺设计简明手册 北京 机械工业出版社 1993年6月7徐宏海 数控加工工艺 北京 化学工业出版社 2003年11月 8罗春华数控加工工艺简明教程 北京理工大学出版社 2007.3实践总结：