四件套车削零件的加工工艺的设计与编程

1、. . . . 三一工业职业技术学院毕业设计题 目 四件套车削零件的加工工艺设计与编程专 业 数 控 技 术 年 级 2010级制造1001-1002班 学生学号指导教师日 期诚信声明本人所呈交的毕业设计，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料均真实可靠。除文中已经注明引用的容外，毕业设计不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本毕业设计的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本人签名： 日期：四件套车削零件的加工工艺设计与编程艳萍（三一工业职业技术学院 2010级制造1001-1002班）

2、摘要：毕业设计是大学教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程。本课题结合数控专业培养目标，数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的核心技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备。本课程设计涉与到了螺纹、外圆、孔、圆弧、偏心、槽的车削加工，其中进行了零件图的分析，说明了工件的定位、工序的确定、刀具的设计与选择以与工艺路线的制定方法等；然后编写加工程序，在车床上对程序进行模拟仿真加工。实践是验证真理的唯一标准，作为学习者应注重理论同生产实践的结合，多深入生产实际，根据不同的现

3、场灵活应用理论知识，以工艺基本理论为基，结合数控加工工序的特点，综合应用多方面的知识，以获得解决生产实践问题的最佳解决方案。关键词 ：数控技术 工艺路线 加工程序Cao Yan Ping(Hunan Sany Polytechnic college Manufacturing class 1001-1002,2010)Abstract: Graduation design is an important stage of bachelor's degree education goal realization, is a comprehensive learning stage bef

4、ore graduation, is an important process to deepen, expand, integrated teaching and learning. This topic combined NC professional training objectives, numerical control technology is the mechanical movement and process control of the use of digital information technology, NC equipment are permeable c

5、ore technology to NC technology as the representative of the traditional manufacturing industries and emerging industry form electromechanical integration products, the so-called the digital equipment.The curriculum design involves turning thread, outer circle, inner hole, circular, eccentric, groov

6、e, which are parts of the analysis, description of the workpiece positioning, determine the process, tool design and selection and the process of making method; and preparation process, in the lathe to process simulation processing.Practice is the only standard of the truth of the verification, as l

7、earners should pay attention to combining theory with practice, more in-depth the actual production, according to the different field flexible application of theoretical knowledge, on the basic theory of technology as the basis, combined with the characteristics of NC machining process, the comprehe

8、nsive application of many aspects of knowledge, in order to obtain the best solution to solve the problem of production practice the.Keywords：Numerical control technique Process route Job program 目录第一章概述11.1 课题的来源11.2 课题意义1第二章零件分析22.1零件的设计图22.2零件分析62.3零件的加工要求6第三章 整体工艺方案设计73.1机床的选择73.2夹具的介绍83.3刀具的介绍8

9、3.4切削用量的选择8第四章零件图样的工艺分析与编程114.1零件图样分析114.2毛坯的选择114.3零件图的工艺分析与编程11第五章操作加工的注意事项275.1操作流程275.2加工的注意事项275.3成果展27致28参考文献29翻译结果重试抱歉，系统响应超时，请稍后再试· 支持中英、中日在线互译· 支持网页翻译，在输入框输入网页地址即可· 提供一键清空、复制功能、支持双语对照查看，使您体验更加流畅28 / 33第一章 概 述1.1 课题的来源本课题来源于第五届省数控技能大赛的样题，容丰富、实践性强，包含了数控加工工艺基础、金属切削原理与刀具、数控车床夹具的介

10、绍、数控加工工艺规程设计的理论容；螺纹、孔、槽、锥度、偏心、外圆等容的设计加工。通过老师的细悉心指导，根据现场的条件灵活运用理论知识进行实际操作，基本掌握数控加工中的基本理论知识和实操1.2 课题意义1、巩固所学过的知识，理解数控加工工艺的基本理论，以与加工的基本方法，增强对基础知识和基本方法的综合运用能力，增强对加工工艺的理解能力，提高编程能力，在实践中培养独立分析问题和解决问题的作风和能力。2、使我们深入了解数控车床的加工工艺围、特点、方式、与加工对象，掌握常用刀具的选用、夹具的使用等。通过对数控技术的发展，极改变了人们的制造手段和方法，本文通过对数控车床与数控系统的介绍和典型车床零件的加

11、工规程的分析从而进一步提高对数控车床的认识程度，并掌握车床零件加工的规程。3、毕业设计主要是锻炼我们独立研究工作和开发创造的能力，兼顾所学知识的巩固、应用和扩大。通过做毕业设计来综合基本理论、专业知识和基本技能的训练，从而提高实际操作能力和独立分析问题、解决问题的能力。第二章 零件分析2.1零件的设计图图2-1零件装配图1、零件1：图2-2底座2、零件2：图2-3基体3、零件3：图2-4芯轴4、零件4图2-5偏旋盖2.2零件分析由图样可知本课题的零件主要有外圆柱面、倒角、孔、外偏心、外槽、外螺纹等回旋表面组成。外形结构复杂，孔为圆柱阶梯孔结构，有多处截面形状为矩形一样结构。2.3零件的加工要求

12、由图可知零件所有表面需要加工，分析图中尺寸标注，尺寸精度和形位精度都要求较高，其中薄壁和偏心的尺寸要求严格，为达到尺寸精度要求必须进行两次精加工保证尺寸。零件多个表面有形状和位置精度要求，图中有较严的圆柱度、圆跳动和垂直度等形位公差，为达到以上的形位公差要求，必须采用合理的工件装夹方式。第三章 整体工艺方案设计3.1机床的选择本课题的加工只需用车床完成即可，根据学校现有的资源选择FANUC数控车床。FANUC数控车床1956年创建于美国，由主机、数控装置、驱动装置、辅助装置组成。图3-1 数控车床数控车床的特点：1、加工精度高，具有稳定的加工质量；2、可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；

13、3、加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；4、机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的35倍）；5、机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；3.2夹具的介绍四件套的加工只需在数控车床是完成，用三爪卡盘装夹即可，三爪卡盘由卡盘体、活动卡爪和卡爪驱动机构组成。三爪卡盘上三个卡爪导向部分的下面，有螺纹与碟形伞齿轮背面的平面螺纹相啮合，当用扳手通过四方孔转动小伞齿轮时，碟形齿轮转动，背面的平面螺纹同时带动三个卡爪向中心靠近或退出，用以夹紧不同直径的工件。用在三个卡爪上换上三个反爪，用来安装直径较大的工件。三爪卡盘的自行对中精确度为0.05-0.15m

14、m。用三爪卡盘夹持工件的精度受到卡盘制造精度和使用后磨损情况的影响。3.3刀具的介绍1、刀具的选择90度外圆车刀、55度尖刀、3mm的外槽刀、Ø20的孔刀、Ø25的孔刀、3mm的槽刀、60度外螺纹刀，刀具的刀杆材料为45#钢，刀刃材料为硬质合金。2、刀具的安装 车刀安装得正确与否，将直接影响切削能否顺利进行和工件的加工质量。在这里，我们将重申安装车刀时应注意的事项：1）车刀安装在刀架上，伸出量一般为刀杆高度的11.5倍。伸出过长会使刀杆刚度变差，切削时容易产生振动，影响工件的表面粗糙度。2）车刀垫铁要平整，数量要少，垫铁应与刀架对齐。3）车刀刀尖应与工件轴线等高，否则会因基

15、面和切削平面的位置发生变化，而改变车刀工作时的前角和后脚的数值。4）车刀刀杆中心线应与进给方向垂直，否则会使主偏角和副偏角的数值发生变化。3.4切削用量的选择根据零件的加工要求，确定加工参数： 主轴转速：硬质合金刀具材料在车削不锈钢件时主轴转度： 式中：V 切削速度 D 零件直径 进给速度: V = n f 式中：进给量mm/r n主轴的转数r/min总结平时加工经验，确定切削参数表如表所示刀具名称加工容主轴转速（r/min）进给速度（mm/min)90度外圆车刀加工端面1000150孔刀加工所有的孔800120、外槽刀加工槽和外槽40080、外螺纹刀加工外螺纹7201.555度外圆尖刀加工外

16、轮廓与端面弧800120麻花钻钻所有的孔320表3-2精加工切削参数刀具名称加工容主轴转速（r/min）进给速度（mm/min)90度外圆车刀加工端面1400120孔刀加工所有的孔1000100、外槽刀加工槽和外槽40060、外螺纹刀加工外螺纹7201.5刀具名称加工容主轴转速（r/min）进给速度（mm/min)55度外圆尖刀加工外轮廓与端面弧1000100表3-1粗加工切削参数该零件只需在数控车上加工，所以只需用三爪卡盘装夹即可，对于薄壁件需要设计专门的夹具，一个带有M58×1.5外螺纹的圆柱。第四章 零件图样的工艺分析与编程4.1零件图样分析由本课题零件图样分析，此零件图比较复

17、杂。需加工的容很多，有外轮廓需要加工，并且还有薄壁加工，工件材料是45#钢。加工容中有外螺纹配、偏心配、锥配。 加工容复杂，其中关键是加工薄壁0.5mm厚，在加工过程中易变形和出现温度过高变蓝。4.2毛坯的选择由图样可知该零件只需用数控车加工即可，毛坯材料为45#钢，大小为：Ø75×47、Ø75×57、Ø75×105、Ø75×55。4.3零件图的工艺分析与编程4.3.1芯轴的工艺分析与编程芯轴的加工容包括：外圆、孔、螺纹、槽、偏心，其中重点和难点是工序的安排和装夹，由于钻孔和加工螺纹时切削力大，容易夹坏已加工表面，

18、所以安排在最前面，校偏心时需加上薄壁套避免敲坏已加工表面。具体工艺如表4-1所示：表4-1.芯轴的加工工序容（走刀路线）工序号工序名称工序容（走刀路线）切 削 用 量设 备T刀具转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm1平端面，定总长 夹毛坯面，平端面，刮一刀外圆，调头，定总长90度外圆车刀10001501数控车床2钻孔钻左端的小孔，再调头，钻右端的孔10的麻花钻和22的麻花钻320分别为5和11数控车床3粗加工孔粗加工右端孔20的孔刀8001201数控车床4精加工孔精加工右端孔20的孔刀1000800.5数控车床5粗加工右端外轮廓55度尖刀8001201.5数控车床 6精加工右端外轮廓

19、55度尖刀14001000.5数控车床7手动切槽加工41×4的槽3mm的槽刀320803数控车床8加工螺纹加工M45×1.5的螺纹60度螺纹刀720从1mm逐渐递减到0.3mm数控车床9调头粗加工左端加工左端的外圆90度外圆车刀10001201.2数控车床10精加工左端加工左端外圆90度外圆车刀14001000.5数控车床11粗加工偏心加工30的偏心90度外圆车刀8001000.8数控车床12精加工偏心加工30的偏心90度外圆车刀1000800.2数控车床加工程序（1）右端孔：O0001;M03 S120 T0101; (孔刀)M8;（开冷却液）G00 X100 Z100;

20、X18 Z2/G71 U1 R1;/G71 P1 Q2 U-0.5 F80;N1 G00 X30 S3;G1 Z0 F 0.1;（加工30的孔）Z-25;X24 W-15;（加工锥度）Z-61;N2 G1 X18;M05;G00 Z200；M30;（2）右端外圆：O0002;M03 S1 T0202;G00 X100 Z100;X72 Z2;/G73 U15 R10;（用G73加工较G71的好处是加工凹下去的部分）/G73 P1 Q2 U0.5 F100;N1 G0 X38 S3;G1X44.85 Z-1.5;（倒角）Z-10;X41 W-1;Z-15;（加工槽）X60;W-10.5;X66

21、W-3;（加工锥度）G02 X66 W-21 R30;（加工凹下去的圆弧）G1 X60 W-3;W-15;N2 G1 X72M05;G0 X100 Z100;M30;（3）螺纹：O0003;M03 S1 T0303;(螺纹刀)M08;G00 X100 Z100;X48 Z3;G92 X44 Z-12 F1.5;（加工螺纹）X43.5;X43.1;X43;X43;G00 X100 Z100;M30; （4）左端外圆：O0004;M03 S1 T0404;(90度外圆车刀)M08;G00 X100 Z100;X72 Z2;/G71 U1 R1;（加工左端阶梯轴）/G71 P1 Q2 U0.5 F1

22、20;N1 G00 X24 S3;G1 Z-14 F100;X35;Z-30;X39;G03 X45 W-3 R3;G01 Z-36;N2G1 X72;M05;G00 X100 Z100;M30;（5）偏心：O0005;M03 S1 T0101; (90度外圆车刀)G00 X100 Z100;X40 Z2;/G71 U10.8 R1;（加工偏心）/G71 P1 Q2 U0.5 F100;N1 G01 X30 S3 F80;Z-30;N2 G1 X40;M05;G00 X100 Z100;M30;4.3.2底座的工艺分析与编程底座的加工容：外圆、孔、锥度、外圆弧、端面圆弧、槽，其中重点与难点是端

23、面圆弧的加工，现有的工量器具无法测量端面圆弧的尺寸，所以圆弧的大小不能很好的控制。具体工艺如表4-2所示：表4-2.底座的加工工序容工序号工序名称工序容（走刀路线）切 削 用 量设 备T刀具转速(r/min)进给速度(mm/min)背吃刀量(mm)1平端面，定总长 夹毛坯面，平端面，刮一刀外圆，调头，定总长90度外圆车刀10001501数控车床2钻孔钻22的通孔22的麻花钻40011数控车床3粗加工孔孔20的孔刀10001201数控车床4精加工孔20的孔刀14001000.5数控车床5粗加工偏心加工30的偏心20的孔刀10001000.8数控车床6精加工偏心加工30的偏心20的孔刀140080

24、0.5数控车床7手动切槽加工34×4的槽3mm的槽刀320803数控车床8粗、精端面圆弧加工左端端面圆弧55度尖刀10001000.5数控车床9粗加工加工左端外圆槽刀720803数控车床10精加工加工左端外圆和槽槽刀1000703数控车床11调头粗加工右端加工右端的锥度和圆弧90度外圆车刀8001201.2数控车床12精加工右端加工右端的锥度和圆弧90度外圆车刀1000100 0.5 数控车床加工程序（1）孔：O1001;M03 S1 T0101;(孔刀)M8;G00 X100 Z100;X20 Z2/G71 U1 R1;（加工底座的通孔）/G71 P1 Q2 U-0.5 F120;

25、N1 G00 X45 S3;G01 Z-3 F100;G03 X39 W-3 R3;G01 X28；Z-24;X24;Z-43;N2 G1 X20;M05;G00 Z200;M30;（2）偏心：O1002;M03 S1 T0101;(孔刀)M8;G00 X100 Z100;X25 Z2/G71 U1 R1;/G71 P1 Q2 U-0.5 F100;N1 G0 X25 S3;G1 Z-22 F80;N2 G1X25;M05;G0 Z200;M30;（3）端面圆弧;O1003;M3 S1 T0202;(55度尖刀)G00 X100 Z100;X68.5 Z-5G03 X42.5 Z5 R6.5;

26、（圆弧切入）G0 Z200;M30;（4）左端外圆：O1004;M3 S1 T0101;G00 X100 Z100 ;X75 Z2;/G73 U7 R8;（先加工槽再加工外圆）/G73 P1 Q2 U0.5 F80;N1 G0 X70 S3;Z-14;G1 X56 F70;W1;X66 W3;Z2;N2 G1 X75;M05;G0 X100 Z100;M30;（5）右端圆弧：O1006;M03 S1 T0101;(55度尖刀)M8;G00 X100 Z100;X75 Z2;/G71 U1 R1;/G71 P1 Q2 U0.5 F120;N1 G00 X38 S3;G1 Z0 F100;（加工锥

27、度）X42 Z-12;X50;G2 X56 W-5 R13;（加工圆弧）G3 X66 W-7 R7;G1 Z-28;N2 G1 X75;M05;G0 X100 Z100;M30;4.3.3基体的加工工艺分析与编程基体加工的重点和难点是外槽和偏心，偏心配合的公差要求为2个丝，对于偏心的校正和尺寸控制都要求非常严格，稍有不慎就会导致配合不到位。外槽的加工需要合理的给定切削用量和选择刀具。具体工序如表4-3所示：表4-3.基体的加工工序容工序号工序名称工序容（走刀路线）切 削 用 量设 备T刀具转速（r/min）进给速度(mm/min)背吃刀量(mm)1平端面，定总长 夹毛坯面，平端面，刮一刀外圆，

28、调头，定总长90度外圆车刀10001501数控车床2钻孔钻22的通孔22的麻花钻40011数控车床3粗加工孔加工右端孔20的孔刀10001201数控车床4精加工加工右端孔20的孔刀14001000.5数控车床5手动切槽加工34×4的槽3mm的槽刀320803数控车床6粗加工偏心加工30的偏心20的孔刀10001000.8数控车床7精加工偏心加工30的偏心20的孔刀1400800.5数控车床8粗加工加工右端外轮廓外槽刀8001003数控车床9精加工加工右端外轮廓外槽刀1000803数控车床10调头粗加工左端加工左端孔20的孔刀10001201数控车床11精加工加工左端孔20的孔刀140

29、01000.5数控车床12粗加工粗加工左端外轮廓90度外圆车刀10001201.2数控车床13精加工精加工左端外轮廓90度外圆车刀1400100 0.5 数控车床加工程序（1）右端孔：O2001;M3 S1 T0101;（孔刀）M8;G0 X100 Z100;X20 Z2;/G71 U1 R1;/G71 P1 Q2 U-0.5 F120;N1 G0 X45 S3;G1 Z-3 F100;G3 X39 W-3 R3;G1 X25;Z-24;X24;Z-52;N2 G1 X20;M5;G0 Z200;M30;（2）偏心：O2002;M03 S1 T0101;(孔刀)M8;G00 X100 Z100

30、;X22 Z2/G71 U1 R1;/G71 P1 Q2 U-0.5 F100;N1 G0 X30 S3;G1 Z-24 F80;N2 G1X30;M05;G0 Z200;M30;（3）右端外圆：O2003;M3 S1 T0202;G0 X100 Z100;X75 Z2;/G73 U10 R10;/G73 P1 Q2 U0.5 F100;N1 G0 X68 S3;G1 Z-5 F80;X62;G2 X58 W-2 R2;G3 X52 W-3 R3;G1 X50;W-10;X55;X68 W-13.5;N2 G1 X75;M05;G0 X100 Z100;M30;（4）左端孔：O2004;M3

31、S1 T0202;（孔刀）G0 X100 Z100 ;X22 Z2;/G71 U1 R1;/G71 P1 Q2 U-0.5 F120;N1 G0 X41.67 S3;G1 Z0 F80;X37.67 Z-12;N2 G1 X22;M5;G0 Z200;M30;（5）左端外圆O2005;M3 S1 T0101;(90度外圆车刀)G0 X100 Z100 ;X22 Z2;/G71 U1 R1;/G71 P1 Q2 U0.5 F120;N1 G0 X47 S3;G1 Z-4 F100;X50;G2 X55 W-6.5 R13;G3 X66 W-7 R7;G1 Z-25;N2 G1 X75;M5;G0

32、 X100 Z100;M30;4.3.4偏旋盖的加工工艺分析与编程偏旋盖是较前三个零件最难加工的，难点在于薄壁的加工和胎具的设计。单边0.5mm的薄壁加工时容易变形，冷却液浇注不充分则容易变蓝，测量的时候也要注意力度。胎具的选择也是加工的关键，胎具与工件需要配合的有螺纹和68的轴，螺纹配合时不能过紧，过紧时会导致加工后旋不出来。具体工序如表4-4所示：表4-4.偏旋盖的加工工序容工序号工序名称工序容（走刀路线）切 削 用 量设 备T刀具转速（r/min）进给速度（mm/min）背吃刀量（mm）1平端面，定总长夹毛坯面，平端面，刮一刀外圆，调头，定总长90度外圆车刀10001501数控车床2钻孔

33、钻40的通孔40的麻花钻40020数控车床3粗加工孔加工左端孔25的孔刀10001201数控车床4精加工加工左端孔25的孔刀14001000.5数控车床5手动切槽加工50×4的槽3mm的槽刀320803数控车床6加工螺纹加工M45×1.5的螺纹60度螺纹刀720从1mm逐渐递减到0.3mm数控车床7粗加工加工左端外轮廓3mm的槽刀8001003数控车床8精加工加工左端外轮廓3mm的槽刀1000803数控车床9粗加工孔加工右端孔25的孔刀10001201数控车床10精加工孔加工右端孔25的孔刀14001000.5数控车床11粗加工外圆加工右端外轮廓55度尖刀10001000.

34、5数控车床12精加工外圆加工右端外轮廓55度尖刀1400800.3数控车床加工程序（1）左端孔：O3001; M3 S1 T0101;(孔刀)G0 X100 Z100;X38 Z2;/G71 U1 R1;/G71 P1 Q2 U-0.5 F120;N1 G0 X60 S3;G1 Z-3 F100;X47.85X43.5 W-1.5;Z-48;（加工螺纹孔）N2 G1 X38;M5;G0 Z200;M30;（2）螺纹：O3002;M3 S1 T0303;(螺纹刀)G0 X40 Z200;Z2;G92 X44 Z-18 F1.5;X44.5;X44.8;X45;X45;G0 Z200;M30;（3）左端外轮廓：O3004;M3 S1 T0202;(槽刀)GO X100 Z100;X75 Z2;/G73 U8 R10;/G73 P1 Q2 U0.5 F100;N1 G0 X75 S3;Z-29;G1 X54 F80;W1.5;X58;W12.5G2 X64 W2 R2;G1 X65;G3