分度盘数控加工工艺及编程设计.doc

毕 业 设 计（论 文）设计题目：分度盘数控加工工艺及编程专 业：数控技术班 级：学 号：姓 名：指导老师：起讫日期年 月 日～ 年 月 日摘 要 本篇毕业设计主要有数控机床和编程的介绍，对分度盘零件的工艺性分析工艺参数的选择刀具的选择，零件的程序的手工编制，程序的仿真 文章的主要内容为零件的工艺分析，工艺路线的制定，各工序的切削力及切削工时的计算以及零件的手工程序的编制和各主要工序的程序清单在零件的手工编程中用到了G02/G03圆弧插补指令；G81钻孔；M98调用子程序指令关键词：分度盘，手工编程，圆弧插补指令，钻孔，子程序 目 录1绪论 5 1.1 数控机床的组成 62数控加工工艺设计 7 2.1 分度盘零件的工艺分析 8 2.2 刀具、量具的选择 9 2.3确定毛坯的制作形式 10 2.4 编制加工工艺 10 2.5工艺规程的设计 11 2.6确定切削用量及基本工时 11 2.6.1夹左端，粗车外圆φ80、φ77.4及端面 11 2.6.2调头装夹，粗车外圆φ35.5，φ85，30度倒角端面 12 2.6.3精车外圆φ35.5，φ85 12 2.6.4调头装夹，精车外圆φ80、φ77.4及端面 12 2.6.5钻内孔φ16 12 2.6.6粗镗、精镗内孔φ20 12 2.6.7粗镗、精镗内孔φ75 12 2.6.8粗铣、精铣分度盘上12等分槽 12 2.6.9钻φ6.8底孔，攻M8螺纹孔 12 2.6.10钻φ6.5孔 123工件的手动编程 12 3.1 数控编程的定义及分类 14 3.1.1数控编程的定义 17 3.1.2数控编程的分类 19 3.1.3编程方法的选择 20 3.2 编程原点的确定 21 3.3 零件造型及加工 23 3.4 主要加工工序程序清单 244镗孔夹具的设计 24 4.1定位基准的选择 25 4.2定位元件的设计 26 4.3切削力及夹紧力的计算 27 4.4定位误差分析 28 4.5对刀块的设计 29 4.6夹紧装置的设计 30 4.7夹具设计及操作的简要说明 30 总结 32参考文献 33致谢 341绪论1.1数控机床的组成 毕业设计是我们在大学期间所学的专业知识， 数控机床的基本组成部分包括加工程序、数控装置、伺服驱动装置、机床主轴和其他辅助的装置。

下面分别对各组成部分的基本工作过程进行简要的说明1）采用具有高硬度的、高抗震性及较小热变形的机床新结构通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性，使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施，可减少热变形对机床主机的影响2）广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置，使数控机床的传动链缩短，简化了机床机械传动系统的结构3）采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件，如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等数控机床辅助装置辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置，常用的辅助装置包括：气动、液压装置，排屑装置，冷却、润滑装置，回转工作台和数控分度头，防护，照明等各种辅助装置 数控机床一般由控制系统、数控装置系统、数控伺服系统、测量反馈装置和机床主机组成，如图1-2：1．控制介质控制介质是存贮数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工作位置信息的媒介物，它记载着加工零件的加工程序常用的有穿孔带、穿孔卡片、磁带和磁盘等数控装置的基本组成框图如图1-3：图1-3数控装置的基本组成 程序编制的一般步骤：图1-4表示的零件图到成品的全过程，虚线框图中即为程序编制的内容及步骤。

图1-4零件图到成品的全过程 用于对坐标轴（或工作台）实际位置的测量，7位坐标轴或执行机构的测量装置并反反馈到控制系统或伺服系统，形成全封闭控制后者用以对驱动电机轴位置检测并反馈到数控系统或伺服系统形成半闭环控制若不需要检测装置到形成开环控制 开环系统简单，易于控制，但精度差，低速不平稳，变速扭矩小，一半用于倾覆在变化不太大或经济型数控机床上 全闭环系统适用于具有传动部件精度高，性能稳定，使用过程温度差变化不大的高精度数控机床2数控加工工艺设计2.1分度盘零件的工艺分析 由零件图可知，该零件为圆棒类零件，材料为45#钢 分盘的所有加工工序里，需要车削的部分占据了绝大部分，在数控车床上面加工，使工件更能够达到需要的精度，满足工艺的需要分度盘零件在机械设备中，有着很重要的地位，需要它的材料的力学性能达到要求，增加它的耐磨行和抗击打能力，综合考虑，我们任务选择45#钢是比较合适的45#高是中碳钢，有着很好的综合力学性能，通过热处理，可以达到使用效果，所以在这里，我们选择45#钢作为分度盘零件的材料2.2刀具、量具的选择由图样分析，该图样需要先用锯床下料，粗车两端面及外圆，精车各外圆，钻中心孔，粗镗、半精镗、精镗各内孔，最后就是钻孔，攻牙。

量具可选用0-150mm为75-100mm的测量游标卡尺，外径千分尺，游标深度卡尺等 2.3确定毛坯的制作形式 毛坯选择应考虑的因素：（1）零件的力学性能 相同的材料采用不同的毛坯制造形式，其力学性能有所不同铸件的强度压力浇注和压力浇注的铸件，金属型浇注的铸件，砂型浇注的铸件依次递减；钢质零件的铸造毛坯，其力学性能高于钢质棒料和铸钢件 2) 零件的结构形状和外形轮廓 形状复杂、力学性能要求不高可采用锻钢件形状复杂和壁薄的毛坯不宜采用金属型锻造尺寸较大的毛坯，不宜采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型铸造和自由锻造外形复杂较小的零件宜采用精密的锻造方式，以免机械加工其直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时宜采用锻件3）生产纲领和生产批量 生产纲领大时宜采用高精度与高生产率的毛坯制造方式，生产纲领小时，宜采用设备投资小的毛坯制造方法4）现场生产条件和发展 应经过技术经济分析和论证该零件的材料为45#钢，考虑到零件的形式及结构较为简单，所受的冲击力不大，且是大批生产，根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.3—1，选择调质钢其强度=145MPa，硬度为160—180HBS。

2.4编制加工工艺2.4.1 夹左端，粗车外圆φ80、φ77.4及端面 安装外圆车刀，设置刀具参数，粗车外圆φ80、φ77.4及端面2.4.2 调头装夹，粗车外圆φ35.5，φ85，30度倒角端面 安装外圆车刀，设置刀具参数，粗车外圆2.4.3精车外圆， 安装外圆车刀，设置刀具参数，精车各外圆至尺寸2.4.4调头装夹，精车外圆、及端面 安装外圆车刀，设置刀具参数，精车各外圆至尺寸2.4.5钻内孔φ16 安装中心孔钻头∮16，钻中心孔∮162.4.6粗镗、精镗内孔 通过卧式镗床，安装镗刀，粗镗、半精镗 内孔2.4.7粗镗、精镗内孔 通过卧式镗床，安装镗刀，粗镗、半精镗 内孔2.4.8粗铣、精铣分度盘上12等分槽 安装立式铣刀，粗铣，精铣12等分槽2.4.9钻φ6.8底孔，攻M8螺纹孔 安装φ6.8钻头，钻底孔，攻M8螺牙2.4.10钻φ6.5孔. 在摇臂钻床上用φ6.5麻花钻头钻孔2.4.11去除毛刺、飞边2.4.12表面镀锌2.4.13验收、入库2.4.14背吃刀量 零件的背吃刀量的因素是多方面的，例如工件和刀具的原始不同轴。

在允许的条件下，最好一次性切除余量，以提高加工效率，这里选择一次切除余量（即4.0mm）2.4.15主轴转速n 根据允许的切削速度v选取转速试验结果，得出刀具寿命T（min）的经验公式如下在获得刀具寿命经验公式Φ90mm刀具切削速度v往往选择为10-25m/分钟.在这里主轴转速取，则主轴转速 Φ28钻头速度常选为则主轴转速 M10丝攻速度常选为则主轴转速 这里选取2.4.16进给量 选择根据零件的加工工艺要求，进行工序的划分，不同的加工工序，其加工余量当加工精度要求较高时，进给量应选择小一些，查表选取每齿进给0.05mm，确定进给速度进给速度是根据每齿进给齿数的计算，与已知的速度的计算：其余刀具进给速度可查表计算 这里选取，在实际使用中我们可以根据自身操作机床对计算的值适当的作些调整2.5 工艺规程的设计 机械加工工艺规程是指在一定的加工条件下，确定一种较为合理的加工工艺，并将它以表格形式的技术文件呈现来指导生产的一类文件，同时也是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件机械加工工艺过程的基本单元是工序工序是由安装、工位、工步及走刀组成。

生产过程就是指将原材料转变为成品的全过程包括原材料的运输、保管和准备、产品技术、生产准备、毛坯制造、零件的机械加工和材料热处理，部件和产品的装配、检验与调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等等 2.6确定切削用量及基本工时 2.6.1粗车外圆φ80、φ77.4及端面 1)本工序为粗车外圆φ80、φ77.4及端面的工序，根据工况，我们选择CK6141 型数控车床 刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺 （1），走刀次数 （2）进给量 （3）车刀后刀面最大磨损限度取为，硬质合金车刀寿命 （4）确定切削速度 根据表1.27，其中修正系数，，，， ，所以：；确定主轴转速：按照CK6141数控车床的转速，选择 则实际切削速度 2）基本时间的确定 根据《切削用量简明手册》可知，有一下公式： 公式中，l=48mm，根据《切削用量简明手册》表3.26，铣刀入切量及超切量，则L=60mm2.6.2调头装夹，粗车外圆φ35.5，φ85，30度倒角端面 1)本工序为粗车外圆φ35.5、φ85及30度端面的工序，根据工况，我们选择CK6141 型数控车床。

刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺 （1），走刀次数 （2）进给量 （3）车刀后刀面最大磨损限度取为，硬质合金车刀寿命 （4）确定切削速度 根据表1.27，其中修正系数，，，， ，所以：；确定主轴转速：按照CK6141数控车床的转速，选择 则实际切削速度 2）基本时间的确定 根据《切削用量简明手册》可知，有一下公式： 公式中，l=13mm，根据《切削用量简明手册》表3.26，铣刀入切量及超切量，则L=25mm 2.6.3精车外圆φ35.5，φ。