轴套配合件的数控加工毕业设计

1、内容摘要在日益发展的生活中，机械行业的重要性是不言而喻的，而机械更新换代的迅捷也使得其竞争日益激烈。在其中，数控技术越来越起着决定性的作用。随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，还其他的一些重要行业发展起着越来越重要的作用。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、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、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、铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，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。本文是对典型轴套类零件加工技

2、术的应用及工艺性分析，主要是对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、数控加工工艺的填写、数控加工程序的编写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点。还重点对轴套零件的加工工艺进行了分析，最后对零件自检数据进行分析，和加工的结果分析。关键字：数控 工艺分析 加工程序 切削用量 仿真加工目 录内容摘要1第一章 数控加工与数控车床3第二章 配合轴套的工件图52.1带螺纹的半球头轴的图纸52.2外螺纹球头套的图纸62.3配合图6第三章 零件的工艺分析73.1带螺纹的半球头轴的分析73.1.1刀具表73.1.2工

3、序表73.1.3尺寸计算：83.2外螺纹球头套的分析83.2.1刀具表9表3.3零件二刀具表93.3.2工序表9表3.4零件二工序表93.2.3尺寸计算：9第四章 编程基础114.1.宏程序格式及指令114.2 g指令及常用辅助功能m指令12第五章 轴套程序的编程与仿真加工135.1 带螺纹的半球头轴的程序编写135.2 外螺纹球头套的程序编写155.3 仿真加工185.3.1带螺纹的半球头轴的毛坯185.3.2带螺纹的半球头轴的完成品195.3.3外螺纹球头套的毛坯195.3.4外螺纹球头套的完成品195.3.5轴套配合完成图20致 谢21参考文献22第一章 数控加工与数控车床1.数控加工数

4、控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。 用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。随着数控技术的发展，数控车床的工艺和工序将更加复合化和集中化。即把各种工序（如车、铣、钻等）都集中在一台数控车床上来完成。目前国际上出现的双主轴结构就是这种构思的体现。采用四轴三联动配置，线性轴x/y/z及旋转c轴，c轴绕主轴旋转。机床除具备一般的车削功能外，还具备在零件的端面和外圆面上进行铣加工的功能。双主轴、3刀塔的复合加工cnc

5、车床可以同时连续对零部件进行车削、铣削加工，只需进行一次装夹就可以完成对零部件的全加工。2.数控车床数控车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。控车床即装备了数控系统的车床。由数控系统通过伺服驱动系统去控制各运动部件的动作，主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等综合特点，适合中小批量形状复杂零件的多品种、多规格生产。数控车床按车削中心是在普通数控车床基础上发展起来的

6、一种复合加工机床。除具有一般二轴联动数控车床的各种车削功能外，车削中心的转塔刀架上有能使刀具旋转的动力刀座，主轴具有按轮廓成形要求连续（不等速回转）运动和进行连续精确分度的c轴功能，并能与x轴或z轴联动，控制轴除x、z、c轴之外，还可具有y轴。可进行端面和圆周上任意部位的钻削、铣削和攻螺纹等加工，在具有插补功能的条件下，还可以实现各种曲面铣削加工。数控车床种类较多，但主体结构都是由：车床主体、数控装置、伺服系统三大部分组成。第二章 配合轴套的工件图2.1 带螺纹的半球头轴图示： 带螺纹的半球头轴的毛坯为60mm117mm和60mm60mm的45钢，试分析其加工工艺以及编写数控车加工程序。2.2

7、外螺纹球头套图示： 2.3.配合图示：第三章 零件的工艺分析3.1带螺纹的半球头轴的分析：3.1.1刀具表：如表3-1表3.1轴刀具表名称代号参数加工表面60尖刀t010160粗精加工外圆、倒角、圆弧切槽刀t0202刀宽3mm车槽、切断内孔尖刀t030355粗精加工内圆、倒角、圆弧3.1.2工序表：如表3-2表3.2轴工序表工序顺序刀具加工部位切削用量备注对刀f0.1 s=200手动工序一t01、t02加工零件右面自动工步一t01粗加工外圆f0.15 s=600自动工步二t01精加工外圆f0.1 s=1000自动工步三t03粗加工内圆f0.15 s=600自动工步四t03精加工内圆f0.1 s

8、=1000自动t01、t02、t03对刀f0.1 s=200手动工序二t01、t02加工零件左面自动工步一t01粗加工外圆f0.15 =s600自动工步二t01精加工外圆f0.1 s=1000自动工步三t02车槽f0.15 s=600自动工步四 t03加工螺纹f0.1 s=400自动3.1.3尺寸计算： 螺纹：m30x1.5 d小径=d1.3p=301.3x1.5=28.05mm d实 d0.1p=300.1x1.5=28.82mm h=0.65p=0.65x1.5=0.975mm3.2外螺纹球头套的分析3.2.1刀具表：如图3-3表3.3套刀具表名称代号参数加工表面偏刀t010190粗精加工

9、外圆切槽刀t0202刀宽5mm车槽内孔刀t030355粗精加工内圆螺纹刀t040460加攻螺纹3.2.2工序表：如表3-4表3.4套工序表工序顺序刀具加工部位切削用量备注t01、t02、t03、t04对刀f0.1 s=200手动工序一t01、t02、t03、t04加工零件右面自动工步一t01粗加工外圆f0.05 s=600工步二t01精加工外圆f0.1 s=1000工步三t03粗技工内圆f0.15 s=600工步四t03精加工内圆f0.1 s=1000工步五t02车槽f0.15 s=600工步六t01加工螺纹f0.15 s=600t01对刀f0.1 s=600工序二t01加工零件左面工步一t0

10、1粗加工外圆f0.15 s=600工步二t01精加工外圆f0.1 s=10003.2.3尺寸计算： 螺纹：m30x1.5 d小径=d1.3p=301.3x1.5=28.05mm d实 d0.1p=300.1x1.5=28.82mm h=0.65p=0.65x1.5=0.975mm第四章 编程基础4.1宏程序指令及格式（1） 条件转移。编程格式：if条件表达 goto n如果变量#1的值大于10，转移到顺序号n2的程序程序如果条件满足如果条件不满足if#gt10goto2;n2g00 g91 x10.0;说明（1）如果条件表达式的条件得以满足，则转而执行程序中程序号为n的相应操作，程序段号n可以

11、由变量或表达式代替；（2）如果表达式中条件未满足，则顺序执行下一段程序；（3）如果程序作无条件转移，则条件部分可以被省略；（4）表达式可按如下书写： #j eq #k 表示 #j ne #k 表示 #j gt #k 表示#j lt #k 表示#j ge #k 表示#j le #k 表示例：下面的程序计算数值110的总和。【程序语句】 o9500 #1=0 存储和数变量的初值 #2=1 被加数变量的初值 n1if#gt10got02 当被加数大于10时转移到n2 #1=#1+#2 计算和数 #2=#2+1 下一个被加数 goto1 转到ni n2m30 程序结束 （2）循环语句（ whiledo

12、-end语句）编程格式：while 【条件表达式】dom(m=1,2,3)end mwhile条件表达式dom程序end m .如果条件不满足如果条件满足说明（1）表达方式满足时，程序段dom至endm即重复执行；（2）条件表达式不满足时，程序转到endm后执行；（3）如果while条件表达式部分被省略，则程序段dom至endm之间的部分将一直重复执行。4.2 g指令及常用辅助功能m指令4.2.1 g指令功能g指令组号功能g指令组号功能g0001快速定位点g7000精车循环g01直线插补g71外圆粗车 复合循环g02顺时针圆弧插补g72端面粗车 复合循环g03逆时针圆弧插补g73固定形状粗加工

13、复合循环g0400暂停g75切槽循环g2002英制尺寸g76螺纹切削复合循环g21米制尺寸g9001单一形状固定循环g3201螺纹切削g92螺纹切削循环g4007取消刀具半径补偿g94端面切削循环g41刀尖圆弧半径左补偿g9602恒速切削控制有效g42刀尖圆弧半径左右偿g97恒速切削控制取消g5000设定坐标系，主轴最高转速g98进给速度按每分钟设定g54g5910工件坐标系选择g9905进给速度按每转设定4.2.2常用辅助功能m指令m指令功能m指令功能m00程序暂停m09切削液（冷却液）关m01选择停止m13主轴正转切削液（冷却液）开m03主轴正转m10主轴反转切削液（冷却液) 开m04主轴

14、反转m30程序结束，返回程序头m05主轴停止m98调用子程序m08切削液（冷却液）开m99子程序结束，返回主程序第五章 轴套程序的编程与仿真加工5.1带螺纹的半球头轴的仿真加工程序（fanuc系统的数控车床）带螺纹的半球头轴程序段号程序内容说明n10g00g40g97g99m03s800t0101f0.2主轴正转选刀n20x62.0刀具定位n30z2.0刀具定位n40g71u1.5r0.3粗精加工指令n50g71p10q11u0.5w0.05粗精加工指令n60n10g0x0快速定位n70g01z0快速定位n80x24.0c1.0n90z-15.5n100g02x38.0z-24.0r8.5n1

15、10g01x40.0f0.07n120#1=20宏指令n130while#1geodo1n100#2=20/10*sqrt20*20-#1*#1n150g01x#2z#1f0.07n160#1=#1-0.1n170end1宏指令结束n180g01 x58.0z-45.5n190z-73.0n200n11g00z150.0n210g00g40g97g99m03s1000t0101f0.1n220x62.0n230z2.0n790z2.0n800z-6.0n810g03x36.0z-41.0r50.0圆弧插补n820g00x59.0n830z150.0退刀n840m30主轴停止n850g00g40

16、g97g99m03s400t0404f0.15换刀n860g00x18.0快速定位n870z5.0n880g71u1.5r0.5粗精加工循环指令n890g71p10q20u-0.5w0.05n900n10g00x52.0n910g01z0n920g02x38.0z-9.0r10.0n930g01x29.85n940x26.85w-1.5n950z30.0n960x24.0n970z-50.0n980n20g01x49.0n990g00z100.0n1000m05程序暂停n1010m00主轴停止n1020g00x18.0n1030z5.0n1040g70p10q20精加工循环n1050g00z1

17、00.0n1060x100.0退刀n1070m05程序暂停n1080m00主轴停止n1090g00g40g97g99m03s400t0101f0.1换刀n1100g00x28.0n1110z-30.0n1120g01x-34.0n1130g04p2000n1100g01x28.0n1150g00z100.0n1160x100.0退刀n1170m05程序暂停n1180m00主轴停止n1190m30程序结束n1200g00g40g97g99m03s400n1210t0202换刀n1220g00x27.0n1230z5.0n1240g76p020060q100r0.05螺纹指令n1250g76x29

18、.85z-27.0p975q400f1.5n1260g00x100.0n1270z100.0退刀n1280m30程序停止5.2外螺纹球头套的程序外螺纹球头套程序段号程序内容说明n10o0002程序名n20g40g97g99m03s500f0.2n30t0101选刀n40g00g42z5.0快速定位n50x38.0n60g71u2.5r0.5粗精加工指令n70g71p10q20u0.5w0.05n80n10g00x38.0n90g01z0n100g02x44.20z-6.18r10.0圆弧指令n110g03x44.20z-36.82r21.0n120g02x38.0z-43.0r10.0n130

19、n20g01z-63.0n100g40g00x100n150z100.0退刀n160m05主轴停转n170m00程序停止n180g97g99m03s1000f0.1n190g42g00z5.0n200x38.0n210g70p10q20n220g40g00x100.0n230z100.0退刀n240m05主轴停转n250m00程序停止n260t0202换刀n270g97g99m03s500f0.08主轴正转n280g00x40.0快速定位n290z-48.0n300g01x24.0n310x39.0n320z-53.0n330x30.0n340x39.0n350z-58.0n360x30.0n

20、370x39.0n380z-63.0n390x27.0n400x30.0n410z-62.0n420g01x27.0z-63.0n430m03x27.0z-63.0圆弧插补n440x-1.0n450g00x100.0n460z100.0退刀n470m09n480m30n490t0303换刀n500g97g99m03s500f0.08主轴正传n510g00g42z5.0n520x38.0n530g71u2.5r0.5n540g71p10q20u0.5w0.05n550n10g00x38.0n560g00x24.0z-8.5r8.5n570n20g01z-32.0精加工循环n580g40g00z1

21、00.0n590x100.0n600m05n610m00n620g97g99m03s1000f0.1n630g42g00z5.0n640x38.0n650g70p10q20n660g40g00z100.0n670x100.0退刀n680m05主轴停转n690m30程序停止5.3仿真加工5.3.1 带螺纹的半球头轴的毛坯 这是用数控仿真软件vnuc3.0仿真fanuc系统下的带螺纹的半球头轴的数控加工操作，输入的毛坯外径为70mm，高为150mm，选用的材料为45钢。5.3.2 带螺纹的半球头轴的完成品 如上图，这是加工完后带螺纹的半球头轴的最后完成品5.3.3 外螺纹球头套的毛坯 这是用数控仿真软件vnuc3.0仿真fanuc系统下的外螺纹球头套的数控