手柄零件的数控车削削加工工艺过程及编程分析【通过答辩说明书+CAD图纸】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 摘 要 机械加工发展到今天，其加工难度，加工质量，加工速度等方面相比传统加工已经有了质的飞跃，随着现代工业设计水平与现代工业技术含量的不断提高，传统加工已经越来越不能满足其要求。数控技术的出现与大量应用很好的解决了这个问题，机床与计算机的联合应用，加工过程的自动化，加工效率的大大提升，为现代工业的高速发展提供了必要条件。本文以简单而具有代表性的曲面类零件“手柄”进行工艺分析，刀具选取，坐标计算，数控程序的编制。 关键词 ：工艺分析 坐标 程序 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 目 录 中文摘要 1 1 析零件图 1 工工艺方案 2 工顺序、加工路线、装夹方法 2 具选择 2 择切削用量 3 序 、 刀 具 、 程 序 卡 片 3 8 11 12 7. 参 考文献 13 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 1 引言 近年来，数控加工和设备的应用呈突飞猛进之势，包括以组合机床为主的大量生产方式现在都向以数控设备为主的生产方式转变，而且随着我国制造业的发展，数控机床的使用越来越广泛，随之而来的是需要大量的熟练数控加工的操作者，如编程人员、操作人员，维修人员等。 数控加工即根据零件图样及工艺要求等原始条件数字化（包括对刀具与工件的相对运动轨迹、主轴转速、进给速度、背吃刀量、冷却液的开关，工件和刀具的交换等控制操作），按规定 的格式和代码来编制零件数控加工程序，再输入数控系统， 后发出控制指令，驱动机床主运动，进给运动及辅助运动，并使其相互协调，从而控制数控机床中刀具与工件的相对运动，来实现对零件的加工。数控加工具有自动化程度高、精度高、质量稳定、生产效率高、设备使用费高等特点 ,使得数控数控加工工艺的内容要求具体、详细 可灵活的调整 ,但在数控加工时工艺问题必需事先由工艺人员设计并作出正确选择编入程序中 ,包括详细的加工步骤 ,工 夹具的型号 ,切削用量等。其工艺要求更严密、精确，必须是准确无误的，制定数控工艺还需要对零件图形进行数学处理和编程尺寸设定值的计算，还要在选择切削用量时考虑进给速度对加工零件形状精度的影响，还要有丰富的刀具知识，对刀具作出正确的选择，正确的发挥数控刀具的作用，并且要考虑加工过程中刀具与夹具、工件间的干涉问题，在上述问题考虑完后，应对程序进行检验修改，保证程序的正确性与效率，避免过多的空刀或低切除率。 本次毕业设计是以数控车床加工带弧面的轴类零件，严格按照数控加工工艺的编制过程，对零件图进行工艺分析、 确定加工顺序、加工路线、装夹方法、刀具选择及切削用量选择，计算零件的粗，精加工轨迹得到刀位数据，最后进行程序的编制。 2 析零件图 该零件为一较简单的轴类零件，零件轮廓由 3 段圆弧面、 2 段园柱面组成，其中圆弧面与圆弧面是以相切的形式连接的，所以相切的两段圆弧的切点、两圆弧的圆心是在同一直线上的。零件尺寸完整，几何条件充分，能计算出各切点的坐标，满足数控机床编程的特点。其精度要求不是很高， 为 ， 表面买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 粗糙度除圆弧面是 ，其它各面都是 寸精度是正负 部分为自由尺寸，技术要求要求圆弧面平滑连接，因此圆弧面应在数控车床上 分粗、精加工，并且精加工要把圆弧面连续加 工完成，零件材料为普通钢材，无热处理要求，所以在刀具上无特殊要求，普通刀具即可，整个零件可在数控车床本工序即可完成加工要求，对机床要求不高，满足普通数控车床加工特点。 轮廓沿 X 方向的尺寸非单调变化。对于 i 数控系统， 合循环是不适合于加工 X 方向尺寸非单调变化的，因此对于这类零件我们可以采用 令编程和子程序调用是实际加 工中较为重要的指令，它们对零件轮廓的要求不像 令那样， 工零件的类型较宽，其缺点是空行程较多。 工工艺方案 工顺序、加工线路、装夹方法 该零件的加工所用胚料为 35棒料，加工时用一台数控车床，工序划分如下： 第一道工序为，夹棒料的外圆柱面，车出 12 20圆柱面达要求，转刀后按总长要求切断。 第二道工序为，用 12圆及 20面装夹，工序内容有：采用 余量采用 车循环指令对零件进行精加工。 两道 工序均采用三爪定心卡盘，一次装夹完后加工路线为从右至左完成该工序的加工内容。编程原点均在右端中心点。 刀具 选择 根据零件加工特点选择数控车刀，刀杆根据车床刀架选择方形可转位刀杆，采用杠杆式的夹持方式，结构稳定、换刀片快捷，适合批量生产，能保证重复定位精度高，方便坐标设定，换刀迅速，提高生产效率。其中圆弧面加工要考虑到有凹形弧面和刀杆的干涉问题选择 72 30的数控尖刀杆。 刀片材料：工件材料为 45#钢，选择 质合金刀片。 刀片几何角度：根据零件加工要求共需要 3 把车刀， 90外圆 车刀（加工外圆及台阶面）尖刀（加工圆弧面）；切断车刀。 数控粗加工要满足高的切除效率，就要求刀片能进行大的背吃刀量与大的进买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 给量，要求切削过程中排屑顺畅，查数控刀具手册得知：选择用 T 形外圆车刀片（三角形）有孔的负前角带断屑槽的刀片。 加工圆弧面用 V 形 35的有孔刀片。 因材料外径不大，从刀具刚性与节约材料考虑用 3切断车刀。 选择切削用量 查切削用量参考表，根据刀片的切削能力、零件材料的性能、夹持方式选择如下切削用量：外圆车刀粗车时，背吃刀量 给量 f=r、 切削速度 30车时， 给量 f=r、切削速度60 根据公式 S=1000* ） D 为工件直径 得： S 粗 =600r/ S 精 =1000r/具布置为： 1#刀： 90外圆刀（粗）； 2#刀： 72 30尖刀； 3#刀：切断刀。 3 填写 加工工序卡片、刀具卡片、刀具明细表、安装和零点设定卡片、加工程序清单 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 数控加工工序卡片 产品名称或代号 零件名称 零 件图号 手 柄 工序号 程序编号 夹具名称 夹具编号 使用设备 车间 车床卡盘 数控车床 工步号 工步内容 加工面 刀具号 刀具规格 主轴转速 进给速度 切削深度 备注 一 以外圆面夹持车平一端面，加工出 12 外圆面，再加工出 20 外圆面全部达要求 20 与 12 台阶面 1# 90 外圆车刀 1200 2意工件外圆的不标准 二 保证总长留余量切断 总长 2# 切断刀 100 完全切断 注意冷却 三 以 12外圆面和 20台阶面作为夹持部分，先粗车所有圆弧面，再一次精车所有圆弧面达要求 圆弧面 3# 72 30数控尖刀 300 1编制 审核 批准 共 1 页 第 1 页 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 零件图号 数控刀具卡片 使用设备 刀具号 数控车床 刀具编号 换刀方式 自动换刀 程序编号 序号 编号 刀具名称 规格 数量 备注 刀具组成 1 1# 90外圆车刀 25*25 1 2 2# 切断刀 25*25 1 3 3# 72 30尖刀 25*25 1 4 5 6 备注 编制 审核 批注 共 1 页 第 1 页 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 零件编号 零件名称 材料 数控刀具明细表 程序编号 车间 使用设备 数控车床 刀号 刀位号 刀具名称 刀具 刀补地址 换刀方式 加工部位 直径 /度 /定 补偿 设定 直径 长度 1 1# 90外圆车 刀 采用现场安装好工件后进行接触式的对刀，并把数值输入刀补栏目 均 采用指令自动换刀 20 与 12台阶面 2 2# 切断刀 切断 3 3# 72 30数控尖刀 圆弧面 编制 审核 批准 年 月 日 共 1 页 第 1 页 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 零件图号 工序号 零件名称 手 柄 数控加工工件安装和零点设定卡片 装夹次数 2 1 零件外圆 台阶面及总长 2 已加工台阶面 所有圆弧面 编制 审核 批准 第 1 页 零点位置 装夹位置 加工内 容 共 1 页 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 程序 清单 程序段号 程序内容 程序段解释 20 与 12 台阶面 90外圆车刀及 切断刀 有圆弧面 72 30数控尖刀 四 ：刀路轨迹计算 第一 工步刀路轨迹为 1标点为 (均为 z,x)： 1（ 0 , 12） 2(, 12) 3(, 20) 4(, 20) 切断点为（ ， 0） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 第二工步刀路轨迹为 5标点为 (均为 z,x)： 5（ 0 ， 0） 6（ ， 7（ ， 8（ ， 10） 其中 6， 7，需要进行计算，其余坐标点较为简单可以直接得出 ，其计算过程如下： 坐标点 6 需要作如下图 1 所示辅助线 分别为 点 D 即坐标点 6 0=45 03 根据勾股定理 22B =28 根据相似三角形 E= 45*753=C= 7*2853= 坐标点 6 为（ 即（ ， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 坐标点 7 需要作如图 2 所示辅助线 分别为 E 即坐标点 7 0 E=60+42=102 根据相似三角形 C=102 02019 =C=根据勾股定理 22B =1 7 * 1 1 44 8 6=标点 7 为（ 7+28+， 即（ ， 注：在编程时若采用直径编程，所有 X 方向坐标均为计算值的两倍 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 五加工程序 选定 控系统 10 设置工件坐标系 03 调 1#刀 主轴正转 转速 600 08; 环起点 切削液开 环 60 1200 精加工轨迹 加工 12 20 外圆 60 精车 循环 回到起点 03 换 2#刀 定位到零件总长 过中心切断 100; 冷却液关 程序结束 10 设置工件坐标系 600 08; 环起点 冷却液开 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 车循环 70 70 循环起点 车削 圆弧 60; 车削 圆弧 车削 圆弧 返回 点 1000 换 3#刀 增大转速 70 精车循环 返回 点 冷却液关 程序结束 六设计小结 本次毕业设计，通 过对手柄此类连续圆弧零件的数控车削加工，着重 体现了数控机床的特点。通过对零件图纸的 工艺 分析，确定数控加工 工艺 ，选择数控刀具，选择切削用量，对工件进行零点设置，计算零 件各坐标点，以及对 控系统的运用，运用指令让刀具作 插补运动，以实现对零件的切削加工。完成了一整个的数控加工过程 对数控加工工艺有大致了解，明白了数控加工在工艺，刀具，切削用 量等方面与传统加工工艺的不同，对工步，工序的工厂实际术语也有 更深的了解。对数控机床的加工原理，如指令的运用，刀轨的实现等 书本理论知识进一步消化 了。整个设计中查阅大量的参考资料， 以及 以往所忘记的知识，对自己再学习的能力以及今后的工作有了及大的 帮助。 至此，感谢周扬胜老师的辛勤指导！ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 1