数控毕业论文_(数控机床的加工与操作方法)

1、. . . . 1 / 19软软件件职职业业学学院院毕业毕业( (论文论文) )设计设计题目题目：数控机床的加工与操作方法年级专业年级专业：建筑工程系数控专业 08 级数控技术 082 班 学生学生：廖 磊指导教师指导教师：胡文伦2010 年 12 月 26 日目目 录录. . . . 2 / 19摘要摘要 1 1前言前言 2 2第第 1 1 章章 零件的分析与材料的选择零件的分析与材料的选择 3 31.11.1 零件的分析零件的分析 3 31.1.1 零件图 31.1.2 零件的技术要求分析 31.1.3 零件的工艺分析 31.21.2 毛坯的选择毛坯的选择 5 51.2.1 确定毛坯的制造

2、形式 51.2.2 基准的选择 5第第 2 2 章章 零件加工工艺设计零件加工工艺设计 6 62.12.1 工艺规程设计工艺规程设计 6 62.1.1 连接轴加工的工艺路线 62.1.2 机械加工余量，工序尺寸与毛坯尺寸的确定 62.22.2 车削用量的选择车削用量的选择 7 72.2.1 加工条件 72.2.2 计算切削用量 72.2.3 精车加工 82.2.4 车螺纹 8第第 3 3 章章 零件的加工零件的加工 9 93.13.1 加工步骤加工步骤 9 93.23.2 编辑程序编辑程序 10103.33.3 加工零件加工零件 1212总结总结 1515参考文献参考文献 1616致致 171

3、7. . . . 1 / 19摘摘 要要随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械与相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。本次设计就是进行典型轴类零件的数控加工方法与编程，侧重于该零件的加工与操作的确定与加工程序的编制。并绘制零件图、数控仿真操作图。用 G 代码编制该零件的数控加工程序，并附以编程、数控仿真操作等。通过对课题的任务分析，先把零件图画出来，对零件图进行分析，确定零件的加工工艺。根据画出的零件图编写程序，对程序进行检验核对，对确定准确好的程序进行加工。关键词关键词：数控加工；加工工序

4、；操作方法. . . . 2 / 19前前 言言本毕业设计为数控机床的加工与操作方法，是根据规定的设计过程、相关工艺与所学课程而编写的。本设计书的容包括：目录、毕业设计指导书、毕业设计说明书、参考文献等。此毕业设计力求符合设计标准，满足设计要求。详细说明了连接轴的加工方法，以与数控机床的具体操作方法，零件典型部位的加工等。在编写此设计书的过程中，得到了胡文伦老师和相关同学的大力支持和热情帮助，在此谨以致意。 就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加本专业的工作打下一个良好的基础。. . . . 3 / 19

5、第第 1 1 章章 零件的分析与材料的选择零件的分析与材料的选择1.11.1 零件的分析零件的分析1.1.11.1.1 零件图零件图图 1-1 连接轴1.1.21.1.2 零件的技术要求分析零件的技术要求分析 （1）零件的技术要求主要有：加工表面的形状精度（包括形状尺寸精度和形状公差） ；主要加工表面之间的相互位置精度（包括距离尺寸精度和位置公差） ；加工表面的粗糙度与其它方面的表面质量要求； （2） 热处理与其它要求通过对零件技术要求的分析，就可以区分主要表面和次要表面。上述四个方面均精度要求较高的表面，即为主要表面，要采用各种工艺措施予以重点保证。在对零件的结构工艺性和技术要求分析后，对零

6、件的加工工艺路线与加工方法就形成一个初步的轮廓，从而为下一步制订工艺规程作好准备。1.1.31.1.3 零件的工艺分析零件的工艺分析 （1）连接轴共有 3 组加工表面，它们之间有一定的位置要求，具体分述如下：. . . . 4 / 191） 以 45 为中心的加工表面。这一组加工表面包括：外圆与倒角、端面。如下图所示：图 1-2 2） 以 40 和 M302 为中心的加工表面。这一组加工表面包括：外圆与倒角、退刀槽、端面、螺纹。如下图所示：图 1-33）以 35 为中心的加工表面。这一组加工表面包括：圆与倒角、端面。如下图所示：图 1-4由以上分析可知，对于这 3 组加工表面而言，可以先加工其

7、中一组表面，然后再加工其他两组表面，并保证它们之间的位置精度要求。1.21.2毛坯的选择毛坯的选择1.2.11.2.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式. . . . 5 / 19图 1-5 毛坯根据零件的工作情况，零件的材料为 50Cr， 要承受较大的循环载荷、冲击载荷等，所以毛坯形式采用锻件，其晶粒细小，较均匀、致密，可以保证零件工作时的可靠性，由于该零件为中批生产，所以为了提高生产率，保证加工质量，故采用模锻成型。1.2.21.2.2 基准的选择基准的选择（1）粗基准的选择 由于该零件为普通的轴类零件，故选外圆为粗基准。（2）精基准的选择 选轴前端的圆锥孔和后端孔倒角作为精基准。第第

8、 2 2 章章 零件加工工艺设计零件加工工艺设计2.12.1 工艺规程设计工艺规程设计2.1.12.1.1 连接轴加工的工艺路线连接轴加工的工艺路线. . . . 6 / 19外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条。 粗车半精车精车对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。 粗车半精车粗磨精磨对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。 粗车半精车精车金刚石车 对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。 粗车半精粗磨精

9、磨光整加工对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路线。经分析比较，对于本文所加工的典型轴类零件，将采用“粗车精车”的车削方式，即分别对本零件的两个端面、外圆、镗孔、圆弧、切槽、螺纹七个步骤进行粗加工和精加工。2.1.22.1.2 机械加工余量，工序尺寸与毛坯尺寸的确定机械加工余量，工序尺寸与毛坯尺寸的确定 该零件的材料为 50Cr，硬度为 HBS220-250， 生产类型为中批生产，应采用在锻锤上合模模锻生成毛坯。根据上述原始资料与加工工艺，用查表法分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸。为简化模锻毛坯的外形，取直径为40 的各段的毛坯尺寸与 4

10、5 一样。毛坯直径的确定：工件最大直径 45，公差 0.013，机械加工总余量：2(2.2+0.45+0.3+0.1+0.06) 23.11毛坯尺寸为 50.22mm取毛坯直径为 50.22mm。（1）毛坯长度 L 的确定：查工艺手册表 1-52 可知；1)50 的长度方向的加工余量为 2.0mmL1=77mm2)45 与以后的外圆长度方向的加工余量为 3.25mmL227.25 总长 L77+27.25=77.05mm，根据工艺需要，因此毛坯总长度为 77.05mm。查（工艺手册表 1-51）. . . . 7 / 19（2）毛坯过渡倒角的确定：查表 1-52 取 L1段过渡到 L2段的毛坯

11、倒角C2mm。 毛坯的倒角尺寸取 C2mm，外倒角尺寸取 C2mm。2.22.2 车削用量的选择车削用量的选择2.2.12.2.1 加工条件加工条件工作材料：50Cr 钢正火，b0.735GPa，模锻。加工要求：车两端面，打中心孔，粗车各外圆表面机床：CK6163 卧式车床（FANUC 0I）刀具如下表所示：序号式样类型材料1（T01）90外圆车刀硬质合金2（T02）107镗刀硬质合金3（T03）4mm 宽切刀硬质合金4（T04）60螺纹刀硬质合金表 2-1 刀具2.2.22.2.2 计算切削用量计算切削用量1） 粗车加工 粗车加工总余量0.2mm2）进给量：根据刀具的参数选 f0.6-0.9

12、mm/r，按 CK6163 机床说明书选f=0.52mm/r 表 26 综上，确定进给量为 F=0.53）转速：机床主轴转速：ns1000v/dw 10001.623/(3.1445)5.38r/s（323r/min） 按 CK6163 机床说明书，与 323r/min 相近的机床转速为 305r/min 与 370r/min，现选 370r/min，所以确定转速 S=4002.2.32.2.3 精车加工精车加工 1）进给量：根据刀具的参数选 f0.1-0.4mm/r，按 CK6163 机床说明书选f=0.22mm/r 表 26 综上，确定进给量为 F=0.22）转速：机床主轴转速：ns100

13、0v/dw 10001.623/(3.1445)6.38r/s 按 CK6163 机床说明书，与 6.38r/s 相近的机床转速为 6.23r/s 与 6.83r/s，现选 6.83r/s，所以确定转速 S=7002.2.42.2.4 车螺纹车螺纹1.表 2-2 常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量米 制 螺 纹公称直径6101620243036螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深（半径量）0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598. . . . 8 / 191 次0.70.80.91.01.21.51.52 次0.40.60.60.70.70.70.83

14、 次0.20.40.60.60.60.60.64 次0.160.40.40.40.60.65 次0.10.40.40.40.46 次0.150.40.40.47 次0.20.20.48 次0.150.3切削次数与背吃刀量（直径量）9 次0.22.车螺纹程序采用：螺纹切削单一固定循环（G92） 圆柱螺纹指令格式为：G92 X(U)Z(W) F;车本零件螺纹程序具体如下：M03 S300T0404G00 X35 Z2G92 X29.1 Z-23 F2.0 G92 X28.5 Z-23 F2.0G92 X27.9 Z-23 F2.0G92 X27.5 Z-23 F2.0G92 X27.4 Z-23

15、F2.0第第 3 3 章章 零件的加工零件的加工3.13.1 加工步骤加工步骤（1）加工无螺纹部分外圆与孔，如下图：. . . . 9 / 19图图 3-13-1（2）加工有螺纹部分外圆、退刀槽等，如下图：图图 3-23-2（3 3）具体步骤：）具体步骤：粗车无螺纹部分外圆. . . . 10 / 193.23.2 编辑程序编辑程序O0001N10 T0101 N20 G99 M03 S400N30 G00 X52 Z2N40 G71 U1 R0.5 (粗车外圆)N50 G71 P60 Q90 U0.2 W0 F0.5N60 G01 X43 F0.5N70 Z0N80 X45 Z-2N90 Z

16、-27N100 M03 S700 （精车外圆）精车无螺纹部分外圆粗镗无螺纹部分内孔精镗无螺纹部分内孔零件调头装夹粗车有螺纹部分外轮廓精车有螺纹部分外轮廓切槽G92 车螺纹. . . . 11 / 19N110 G70 P60 Q90N120 G01 X100N130 Z100N140 T0202 （粗镗孔）N150 M03 S400N160 G00 X10 Z2N170 G71 U1 R0.5N180 G71 P190 Q230 U-0.2 W0 F0.5N190 G01 X17 F0.5N200 Z0N210 X15 Z-2N220 Z-27N230 X10N240 M03 S700 （精镗

17、孔）N250 G70 P190 Q230N260 G01 X5N270 Z2N280 X100N290 Z100N300 M05N310 M30O0002N10 T0101N20 G99 M03 S400N30 G00 X50 Z2N40 G71 U1 W0.5 (粗车外圆)N50 G71 P60 Q140 U0.2 R0 F0.5N60 G01 X28 F0.5N70 Z0 N80 X30 Z-2N90 Z-25N100 X35N110 G03 X35 Z-47 R30 F0.5N120 G01 X35 Z-54N130 G03 X41 Z-57 R3N140 G01 X50 Z-57N15

18、0 M03 S700 （精车外圆）N160 G70 P60 Q140N170 G01 X100N180 Z100N190 T0303 （切槽）N200 M03 S400N210 G00 X50 Z2. . . . 12 / 19N220 G01 X35 Z-25 F0.5N230 X24N240 X50N250 Z2N260 G00 X100N270 Z100N280 T0404 （车螺纹）N290 G00 X35 Z2N310 G92 X29.1 Z-23 F2.0 N320 G92 X28.5 Z-23 F2.0N330 G92 X27.9 Z-23 F2.0N340 G92 X27.5

19、Z-23 F2.0N350 G92 X27.4 Z-23 F2.0N360 G00 X100N370 Z100N380 M05N390 M303.33.3 加工零件加工零件（1）程序输机 校队好程序之后，确定无误，按下程序编辑按钮 ，进入程序编辑状态：图 3-3（2）输完程序之后，按下 按钮，让机床回零。（3）对刀：对刀采用试切法，按下 按钮，进入外形对刀编辑状态：. . . . 13 / 19图 3-4X 轴方向：主轴转起来，让刀慢慢靠近工件，沿 Z 轴方向试切工件外圆，沿 Z 轴方向移出刀具，主轴停转，测量工件外圆直径，在图 3-5 中相应刀号、方向上输入测量值，再按下测量按钮。Z 轴方向

20、：主轴转起来，让刀慢慢靠近工件，沿 X 轴方向试切工件外圆，沿 X 轴方向移出刀具，主轴停转，测量工件外圆直径，在图 3-5 中相应刀号、方向上输入测量值，再按下测量按钮。图 3-5（4）加工零件，按下 按钮，进入自动运行状态，选择单段（） 打开冷却液，启动机床（） ，单段进行几次之后，未出现问题，取消单段进行零件加工，直到零件加工完成。如有问题则暂停机床，解决问题。（5）成品图：. . . . 14 / 19图 3-5 加工出来的连接轴总总 结结毕业设计是大学学习阶段一次非常难得的理论与实践相结合的机会，通过这次系统的设计，使我摆脱了单纯的学理论知识状态，实际设计提高了我综合运用所学专业基础

21、知识去解决实际问题的能力，同时也提高了我查阅文献资料，设计手册，设计规以与电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对数控知识整体的掌握，对局部的取舍，以与对细节的斟酌处理，都使我的能力得到锻炼，经验得到了丰富，并. . . . 15 / 19且意志力和耐力都得到了不同程度的提升。我想这就是我们进行毕业设计的目的所在吧。我对数控仿真系统的特点和数控机床的刀具材料和使用围有了较深刻的了解，基本掌握数控机床刀具的选用方法；经过数控技能实训，对数控技术有了更深的理解；经过编制零件的加工程序，基本熟悉数控编程的主要容与步骤、编程的种类、程序的结构与格式，对其有了进一步的认识。虽然编写设计书比较繁重，但在编写设计过程过自己不断的学习，尤其是自主学习和实践以与实验，我克服了许多的困难，这种成就感使感到十分的喜悦和兴