数控车削加工实用工艺及编程毕业设计

1、摘要数控机床的加工工艺与普通机床的加工艺虽有诸多一样之处，但也有许多不同之处。为此，分析了数控车削的加工工艺。数控机床产生20世纪40年代，随着科学技术和社会生产的开展，机械产品的形状和结构不断改良，对零件的加工质量要求越来越高，零件的形状越来越复杂，传统的机械加工方法已无法达到零件加工的要求，迫切需要新的加工方法。数控车床又称为Cputer numerical control车床，即用计算机数字控制的车床，是国使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床。C车床能加工各种形状不同的轴类、盘类即其它回转体零件。关键词：数控车床车削加工工艺工艺分析目录第一章绪论3第二章零件图纸分析62.1 零件的特征62.2 数值计算6第三章工件的定位与装夹8加工精度要求8定位基准的选择8装夹方式9工艺过程制定9第四章车削工艺分析104.1 选择夹具104.2 工步设计104.3 刀具选择104.4 设计走刀路线13第五章切削用量165.1 切削用量165.2 主轴转速确实定16第六章数控车床的对刀176.1 刀位点176.2 待加工毛坯的对刀176.3 刀偏值的测定17第七章编程18第八章结论23参考文献24

2、后记25数控车削加工工艺与编程第一章绪论一、数控车削加工工艺的容 数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和。其主要容包括以下几个方面：一选择并确定零件的数控车削加工容；二对零件图纸进展数控车削加工工艺分析；三工具、夹具的选择和调整设计；四工序、工步的设计；五加工轨迹的计算和优化；六数控车削加工程序的编写、校验与修改；七首件试加工与现场问题的处理；八编制数控加工工艺技术文件；总之，数控加工工艺容较多，有些与普通机床加工相似。二、数控车削加工工艺分析 工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定得合理与否，对程序的编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响。为了编制出一个合理的、实用的加工程序，要求编程者不仅要了解数控车床的工作原理、性能特点与结构。掌握编程语言与编程格式，还应熟练掌握工件加工工艺，确定合理的切削用量、正确地选用刀具和工件装夹方法。因此，应遵循一般的工艺原如此并结合数控车床的特点，认真而详细地进展数控车削加工工艺分析。其主要容有：根据图纸分析零件的加工要求与其合理性；确定工件在数控车床上的装夹方式；各外表的加工顺序、刀具的进给路线以与

3、刀具、夹具和切削用量的选择等。一零件图分析 零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进展尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以与精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性，选择工艺基准。1尺寸标注方法分析 零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点，以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。如果零件图上各方向的尺寸没有统一的设计基准，可考虑在不影响零件精度的前提下选择统一的工艺基准。计算转化各尺寸，以简化编程计算。2轮廓几何要素分析 在手工编程时，要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进展定义。因此在零件图分析时，要分析几何元素的给定条件是否充分。3精度和技术要求分析 对被加工零件的精度和技术进展分析，是零件工艺性分析的重要容，只有在分析零件尺寸精度和外表粗糙度的根底上，才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具与切削用量等。其主要容包括：分析精度与各项技术要否齐全、是否合理；分析本工序的数控车削加工精度能否达到图纸要求，假如达不到，允许采取其他加工方式弥补时，应给后续工

4、序留有余量；对图纸上有位置精度要求的外表，应保证在一次装夹下完成；对外表粗糙度要求较高的外表，应采用恒线速度切削注意：在车削端面时，应限制主轴最高转速)。二夹具和刀具的选择 1工件的装夹与定位 数控车削加工中尽可能做到一次装夹后能加工出全部或大局部代加工外表，尽量减少装夹次数，以提高加工效率、保证加工精度。对于轴类零件，通常以零件自身的外圆柱面作定位基准；对于套类零件，如此以孔为定位基准。数控车床夹具除了使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动与气动夹具外，还有多种通用性较好的专用夹具。实际操作时应合理选择。2刀具选择 刀具的使用寿命除与刀具材料相关外，还与刀具的直径有很大的关系。刀具直径越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形状允许的情况下，采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命，提高生产率的有效措施。第二章零件图纸分析2.1 零件的特征一、零件材料该零件是一回转体零件单位：mm，以45#调质处理的毛坯，毛坯尺寸70112mm。二、零件特点从图纸中我们可以看出该零件轮廓由直线、圆弧、螺纹共同构成一个复杂成型曲线回转轴。加工局部包括螺纹，外圆，一个退刀槽，锥面，倒角，等2.1

5、数值计算生活中，我们对几何信息的认知有多种方法，常用的有数形结合法解析法。但有时面对复杂的图形，解析法会带来繁重的数学计算。AUTO CAD作为一套专业的绘图软件，它强大的信息处理功能为图形中繁杂点的计算带来了可能。我们在操作界面中绘制图形后就可以打开状态栏中的捕捉、对象捕捉按钮，在绘图区捕捉相关的点。同时，在状态栏中就可以看到这些点的坐标。第三章工件的定位与装夹加工图纸如上图，零件加工局部包括M343螺纹，70 外圆，一个28退刀槽， R12圆弧，2826孔等。零件的主体尺寸长度为110mm，最大位置直径为70。定位基准选择原如此1基准重合原如此2基准统一原如此3便于装夹原如此4便于对刀原如此根据定位基准选择原如此，防止不重合误差，便于编程，以工序的设计基准作为定位基准。零件加工时，先以70外圆的轴线作为轴向定位基准，加工零件；然后以零件轴线作为轴向定位基准，以轴台的端面的中心作为该轴件剩余工序的轴向定位基准，并且把编程原点选在设计基准上。1选择夹具夹具的作用是保证工件在机床上的正确位置和结实的安装，即定位和夹紧，从而使数控加工顺序进展，保证工件的位置精度，同时也保证工件坐标系能够建

6、立在正确的位置上。车削加工的工件一般是回转体，对于回转体零件，一般选择三爪自定心卡盘。本零件选择三爪自定心卡盘作夹具。由于每个零件结构形状不同，各外表的技术要求也有所不同，故加工时，其定位方式如此各有差异。一般加工外形时，以形定位；加工形时又以外形定位。因而可根据定位方式的不同来划分工序。考虑到零件的形状不易装夹，故先加工零件的左边的局部，然后以左面的零件轴线为定位基准加工右面的局部。并且考虑到加工原如此中的先近后远先粗后精制定加工工艺如下：为减少换刀，对刀次数与减少辅助时间，选用90外圆车刀进展粗加工和精加工、用切断刀进展切槽加工调头用三爪卡盘固定住左端70外圆。留有5mm长以防刀具与夹具发生干预并用活动顶尖顶住工件右端，保证同轴度和精度并防止工件转动时摇晃不定。用90外圆车刀依次进展粗精加工；用刀宽为5mm的切槽刀车退刀槽，用螺纹车道粗、精加工M343螺纹。第四章车削工艺分析4.1 选择夹具对于回转体零件，一般选择三爪自定心卡盘。本零件选择三爪自定心卡盘作夹具。4.2 工步设计该零件从棒料开始加工，要进展粗加工、精加工、切槽以与车螺纹加工等工步：1粗车外圆。2精车循环。3切槽。4车

7、螺纹。4.3 刀具选择为适应数控机床加工精度高、加工效率、加工工序集中与零件装夹次数少的要求，数控刀具具有很高的切削效率.高精度.高重复定位精度.可靠度和耐用度。选择刀具通常要考虑1被加工工件的材料与性能2切削工艺的类别3被加工工件的几何形状，零件精度，加工余量4被吃刀量，进给速度，切削速度考虑到以上因素故粗车时，要选用强度高，耐用度高的刀具以满足粗车时大吃刀量，大进给量的要求.精车时要选用精度高,耐用度好的刀具以保证加工精度的要求.1粗车90外圆车刀T0101。2精车90外圆车刀T0202。3切槽切断刀刀宽5mmT0303。4车螺纹螺纹车刀T0404。刀具列表如下生产企业技师学院产品名称车削加工程序编号材料牌号45#钢工序号零件名称轴类夹具名称三爪自定心卡盘车间数控实训基地工序名称零件图号设备名称数控车床数控加工工序卡片共 2 页第 1页装配图号设备型号广数980TD工步号工步容加工部位刀具名称刀具图号刀具规格主轴转速进给速度切削深度备注1粗车90外圆车刀18002自动换刀8精车90外圆车刀21200自动换刀9切槽切断刀35300自动换刀10车螺纹螺纹车刀4150自动换刀工艺员审核批

8、准时间修订90外圆车刀切断车刀(螺纹车刀)4.4 设计走刀路线1粗车循环粗车的主要任务是去除余量，可以用复合循环指令来设定。设计走刀路线时，应设定工件坐标系XOZ。要求：画出刀具形状；标注工件坐标系；标明进刀点，起刀点，每层切深，退刀量，精车余量，；画出刀具运动轨迹，如下列图。,起刀点100，200为安全位置，进刀点72，3为接近工件点，切深d=2，退刀量，精车余量=1、。粗车外圆走刀路线2精车精车外圆即在粗车根底上车一刀即可，其走刀路线较为简单，主要需标出关键点，画出刀具轨迹，如下列图，起刀点坐标为100，100，进刀点接近坐标为0，3，退刀点坐标为72，-85，将每一走刀段都标上序号，以便编程时一一对应。要算出所有基点坐标，并标在图上。精车外圆走刀路线(3)切槽切槽即在工件上切一个退刀槽，用切断刀加工，刀宽5mm。切槽时，只能X向进退刀，不能Z向切削，否如此易打刀刀具折断，当刀宽等于槽宽，切槽刀只切一次；当刀宽小于槽宽时，应根据情况切屡次，路线为先X向退刀，Z向平移，再X向进刀。如下列图，起刀点坐标100，100，进刀点坐标为36，-24，基点A坐标为28，-24。切槽走刀路线4车螺纹车螺纹车刀走的轨迹是平行于Z轴的直线，只是进给的速度为每转进给一个导程。如下列图标出了起刀点坐标为100，100，进刀点坐标为36，3，终止点为坐标为30，与每层进刀量X1、X2，螺纹的外径在车螺纹前应加工到比公称直径小，即。车螺纹走刀路线第五章切削用量5.1 切削用量切削用量包括切削速度,背吃刀量和进给量.对于不同的加工方法需要选择不同的切削用量。粗加工时一般以加工效率为主通常选择较大的背吃刀量和进给量,采用较小的切削速度 .精加工时通常选择较小的背吃刀量和进给量采用较高的

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