空心軸的加工工藝編制

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1、摘 要 本文主要介紹了外螺紋空心軸零件的數(shù)控加工工藝過程，以及數(shù)控編程分析，開篇首先介紹了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前景，緊接著對所研究的外螺紋空心軸零件圖進(jìn)行圖紙分析，再對其加工工藝進(jìn)行分析，制定出加工方案，然后確定其加工設(shè)備及其工藝裝備，并選擇合理的切削用量，最后對零件進(jìn)行數(shù)控編程分析，包括編程原點(diǎn)、各節(jié)點(diǎn)的計(jì)算、走刀軌跡的繪制等等，編制出零件的數(shù)控加工程序，最后填寫機(jī)械加工相關(guān)的工藝文件，如機(jī)械加工工藝過程卡、數(shù)控加工工序卡、數(shù)控加工刀具卡等等。 關(guān)鍵詞：工藝分析，切削用量，數(shù)控編程，工藝卡片 目??錄 引?言.....................................

2、.................................................................................................?1 第1章??零件圖的分析........................................................................................................?2 1.1?零件圖的審查......................................................................

3、....................................?2 1.2?零件圖的分析..........................................................................................................?3 1.2.1?零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析................................................................................?3 1.2.2?零件的技術(shù)要求分析.........................

4、...........................................................?3 1.3?零件毛坯的選擇......................................................................................................?3 1.3.1?軸類零件毛坯的種類....................................................................................?3 1.3.2?毛坯的確定......

5、..............................................................................................?4 第2章?零件的工藝分析......................................................................................................?5 2.1定位基準(zhǔn)的確定...........................................................................

6、............................?5 2.2裝夾方式的選擇.......................................................................................................?5 2.3表面加工方法的選擇...............................................................................................?5 2.4機(jī)床的選擇................................

7、...............................................................................?5 2.5刀具的選擇...............................................................................................................?6 2.6切削用量的選擇....................................................................................

8、...................?6 2.7?工藝路線的擬定......................................................................................................?7 2.7.1?加工順序的安排............................................................................................?7 2.7.2?工藝路線的確定......................................

9、......................................................?7 2.8?工藝卡片的制定......................................................................................................?8 2.8.1?工藝過程卡....................................................................................................?8 2.8.2?數(shù)控加工

10、工序卡............................................................................................?8 第3章??數(shù)控加工程序的編制............................................................................................?9 3.1?編程方法的選擇................................................................................

11、......................?9 3.1.1?數(shù)控編程的定義............................................................................................?9 3.1.2?數(shù)控編程的分類............................................................................................?9 3.2?編程原點(diǎn)的確定.............................................

12、.........................................................?9 3.3?走刀路線的確定......................................................................................................?9 3.4?程序的編寫............................................................................................................?10

13、3.4.1?編程代碼的解析..........................................................................................?10 3.4.2?加工程序清單..............................................................................................?11 第4章?仿真加工.........................................................................

14、.......................................?15 4.1?程序的導(dǎo)入............................................................................................................?15 4.2?設(shè)置工件................................................................................................................?16 4.3?設(shè)置刀具.

15、...............................................................................................................?16 4.4?對刀及刀補(bǔ)輸入....................................................................................................?17 .4.5?仿真加工...........................................................

16、....................................................?17 結(jié)束語..................................................................................................................................?19 致??謝.....................................................................................................

17、.............................?20 參考文獻(xiàn)..............................................................................................................................?21 附件1：機(jī)械加工工藝過程卡...........................................................................................?22 附件2：數(shù)控加工工序卡...........

18、........................................................................................?23 附件3：數(shù)控加工刀具調(diào)整卡...........................................................................................?25 引 言 隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，制造業(yè)發(fā)生了根本性的變化。由于數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，普通機(jī)械逐漸被高效率、高精度的數(shù)控機(jī)械所代替，形成了巨大的生產(chǎn)力。專家們預(yù)言：二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競爭

19、，其實(shí)是數(shù)控技術(shù)的競爭。 數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代的CAM/CAD，F(xiàn)MS和CIMS、敏捷制造和智能制造等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上；數(shù)控技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、提高企業(yè)的市場適應(yīng)能力和競爭能力必不可少的物質(zhì)手段；數(shù)控技術(shù)是國防現(xiàn)代化的重要戰(zhàn)略物質(zhì)，是國際技術(shù)和商業(yè)貿(mào)易的重要構(gòu)成。因而可以毫不夸張地說：數(shù)控技術(shù)是關(guān)系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，其水平高低和擁有量是衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。 數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，給機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)方式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)帶來深刻的變化。隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程逐步加快，數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)

20、中越來越多地得到應(yīng)用。目前，我國制造工業(yè)中，從事數(shù)控機(jī)床制造和生產(chǎn)的科技人員以及數(shù)控機(jī)床的操作員、程序員和維修人員都非常缺乏。特別是在我國的經(jīng)濟(jì)特區(qū)，數(shù)控人才非常搶手。因此。數(shù)控人才的缺乏是制約我國數(shù)控技術(shù)推廣應(yīng)用的極其重要的因素。 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)的作用 本課題是數(shù)控專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)時的任務(wù)，其作用主要為驗(yàn)證我們在學(xué)校所學(xué)的知識，并通過此課題的編寫，讓我們對在校所學(xué)的知識進(jìn)行一次綜合的應(yīng)用，為今后的實(shí)踐工作打下基礎(chǔ)，在編寫過程中，不斷的發(fā)現(xiàn)問題，并解決問題。培養(yǎng)我們獨(dú)立完成零件的數(shù)控加工工藝及加工程序編制的能力。 2.本次課題的主要任務(wù) （1）運(yùn)用制圖軟件繪制零件二維及三維圖紙。 （2）

21、分析零件的技術(shù)要求，確定零件的加工方案。 （3）合理的選擇刀具、切削參數(shù)。 （4）編寫零件的數(shù)控加工程序。 （5）制定相應(yīng)的工藝卡片。 第1章??零件圖的分析 1.1?零件圖的審查 如圖1.1所示零件圖，零件的尺寸標(biāo)注完整無誤，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 圖1.1?零件二維圖 圖1.2?零件三維圖 1.2?零件圖的分析 1.2.1?零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 從圖1.1中分析得知，該零件屬于回轉(zhuǎn)型軸零件，其結(jié)構(gòu)形狀規(guī)則，加工面主要有內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、槽及螺紋，零件的加工精度較高，在普通車床上難以保證并且加工效率低，但在數(shù)控車床上屬于易加工零件，且加工效率高。 1.2.2

22、?零件的技術(shù)要求分析 零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度要求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進(jìn)行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性，以及實(shí)現(xiàn)的可能性，重點(diǎn)分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準(zhǔn)備。同時通過分析以確定技術(shù)要求是否過于嚴(yán)格，因?yàn)檫^高的精度和過小的表面粗糙度要求會使工藝過程變得復(fù)雜，加工難度大，增加不必要的成本。 1.尺寸精度要求分析 經(jīng)分析，該軸的尺寸精度要求有：外圓Ф46的精度等級為IT8級、外圓Ф32的精度等級為IT7級、外圓Ф26的精度等級為IT8級，其余為注尺寸公差按GB/

23、T1804-m進(jìn)行控制。 2.表面粗糙度要求分析 經(jīng)分析，外圓Ф32的表面粗糙度?要求為，外圓Ф46及外圓Ф26的表面粗糙度要求為，其余加工面的表面粗糙度要求為。 1.3?零件毛坯的選擇 1.3.1?軸類零件毛坯的種類 軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時采用模鍛。 1.3.2?毛坯的確定 根據(jù)該零

24、件的生產(chǎn)類型，確定其毛坯為棒料，毛坯直徑單邊留余量2mm，材料選擇45鋼，因45鋼具有良好的切削性能。故該零件的毛坯直徑為Ф50mm，長度取75mm。 第2章 零件的工藝分析 工藝分析是零件在加工前必不可少的重要步驟，是零件加工前的準(zhǔn)備，其內(nèi)容包括定位基準(zhǔn)的確定、裝夾方式、加工方法、工序及工步的劃分、切削用量、機(jī)床、刀具等內(nèi)容，下面進(jìn)行逐一分析。 2.1定位基準(zhǔn)的確定 制定機(jī)械加工工藝規(guī)程時，定位基準(zhǔn)的選擇是否合理，將直接影響零件加工表面此處、形狀精度和相互位置精度，同時對加工順序的安排也有這重要的影響。定位基準(zhǔn)選擇不同，工藝過程也將隨之而異。 該零件為回轉(zhuǎn)型零件，其基準(zhǔn)為端面及

25、回轉(zhuǎn)中心線。 2.2裝夾方式的選擇 該零件為回轉(zhuǎn)型軸零件，其裝夾方式可采用通用夾具三爪卡盤進(jìn)行裝夾，三爪卡盤是最常用的車床也是數(shù)控車床的通用卡具。三爪卡盤最大的優(yōu)點(diǎn)是可以自動定心。它的夾持范圍大，但定心精度不高，不適合于零件同軸度要求高時的二次裝夾。 三爪卡盤常見的有機(jī)械式和液壓式兩種。液壓卡盤裝夾迅速、方便，但夾持范圍小，尺寸變化大時需重新調(diào)整卡爪位置。數(shù)控車床經(jīng)常采用液壓卡盤，液壓卡盤特別適用于批量加工。該零件生產(chǎn)批量少，故采用機(jī)械式三爪卡盤。 2.3表面加工方法的選擇 該零件的主要加工表面為外圓、槽、外螺紋，其表面粗糙度要求不高，但部分地方加工余量較大，故需要進(jìn)行粗、精加工。

26、 2.4機(jī)床的選擇 數(shù)控機(jī)床通常最合適加工具有一下特點(diǎn)的零件： （1） 多品種、小批量生產(chǎn)的零件新產(chǎn)品試制中的零件。 （2） 輪廓形狀復(fù)雜，或?qū)庸ぞ纫筝^高的零件。 （3） 用普通機(jī)床加工時需用昂貴的工藝裝備（工具、夾具和模具）的零件 （4） 需要多次改型的零件。 （5） 價格昂貴，加工中不允許報廢的零件。 （6） 需要最短時間周期的急需零件。 本題中的零件加工精度要求在普通車床上無法完成，所以選擇數(shù)控車床進(jìn)行加工。 2.5刀具的選擇 根據(jù)零件所需的加工表面，確定所選用的刀具如表2.1所示。 表2.1?刀具表 刀具名稱 刀具規(guī)格 刀具材料 加工表面 外圓粗車

27、刀 75°左偏刀 硬質(zhì)合金 粗車外圓表面及端面 外圓精車刀 35°左偏刀 硬質(zhì)合金 精車外圓表面及端面 切斷刀 4mm刀寬 高速鋼 切槽 外螺紋車刀 60° 硬質(zhì)合金 車外螺紋 麻花鉆 Φ15mm 高速鋼 鉆底孔 車鏜刀 60° 硬質(zhì)合金 鏜內(nèi)孔 2.6切削用量的選擇 合理的選擇切削用量，對保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高銷量，降低加工成本具有重要作用。切削用量的選擇主要根據(jù)工件材料、加工精度和表面粗糙度的要求進(jìn)行，同時還要兼顧刀具的耐用度、工藝系統(tǒng)的剛度和機(jī)床功率等條件，其基本原則是：在工藝系統(tǒng)剛性允許時，應(yīng)首先選擇一個盡可能大的背吃刀量（），其次選擇一個

28、較大的進(jìn)給量（），最后在刀具耐用度和機(jī)床功率允許條件下選擇一個合理的切削速度（）。最后通過公式n=1000/d計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速。 （1）的選擇 主要根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度確定。 1）粗加工時，在留下精加工、半精加工的余量后，盡可能一次走刀將剩下的余量切除；若余量過大不能一次切除，也應(yīng)按縣多后少的不等余量法加工。第一刀的應(yīng)盡可能大些，使刀口在里層切削，避免工件表面不平及有硬皮的鑄造件。 2）當(dāng)沖擊載荷較大或工藝系統(tǒng)剛度較差時，可適當(dāng)降低，使切削力減小。 3）精加工時，應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定，采用逐漸降低的方法，逐步提高加工精度和表面質(zhì)量。 4）一般精加工時，取=0.05～0.

29、8mm；半精加工時，取=1.0～3.0mm。 （2）的選擇 1）粗加工時，主要受刀桿、刀片、機(jī)床、工件等強(qiáng)度和剛度所承受的切削力限制一般根據(jù)剛度選擇。Go工藝系統(tǒng)剛度好時，可用大些的，適當(dāng)降低。 2）精加工、半精加工時，應(yīng)根據(jù)工件的表面粗糙度要求選擇。表面粗糙度要求小，取較小的，但不能過小，因?yàn)檫^小，切削厚度過薄，表面粗糙度值反而會增大，切刀具磨損加劇。 （3）的選擇 主要根據(jù)工件材料、刀具材料和機(jī)床功率來選擇。 1）刀具材料好，可選擇高些。 2）表面粗糙度要求小的要避開積屑瘤、鱗刺產(chǎn)生的，高速鋼刀去小，硬質(zhì)合金取較高的。 3）表面有硬皮或斷續(xù)切削時，應(yīng)適當(dāng)降低。 4）工藝系

30、統(tǒng)剛性差的，應(yīng)減小 綜上所述，查機(jī)械加工工藝手冊，確定最后的切削用量如數(shù)控加工工序卡所示。 2.7?工藝路線的擬定 2.7.1?加工順序的安排 加工順序的確定原則：基準(zhǔn)先行，先粗后精，從右到左等等。 該零件的加工順序可確定為：粗車外輪廓→精車外輪廓→切槽→車螺紋→鉆底孔→調(diào)頭→車左端面→粗車左端外輪廓→粗鏜內(nèi)孔→精鏜內(nèi)孔→精車外輪廓。 2.7.2?工藝路線的確定 根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)特性，確定其加工工藝路線如下： 工序1：制造毛坯。 工序2：夾毛坯，向外伸出60mm，粗、精車外輪廓，螺紋，退刀槽，鉆底孔。 ????工步1：粗車右端面，深1mm； ????工步2：精車右端面，深

31、0.5mm，控制表面粗糙度6.3； ????工步3：粗車外輪廓Φ46外圓、Φ26外圓、M36螺紋大徑及錐面，預(yù)留0.2mm ???????????精加工余量； ????工步4：精車外輪廓Φ46外圓、Φ26外圓、M36螺紋大徑及錐面； ????工步5：切槽； ????工步6：車螺紋； ????工步7：鉆底孔Φ15； 工序3：調(diào)頭，車端面，車外輪廓，鉆鏜內(nèi)輪廓。 ????工步1：粗車左端面，預(yù)留0.5mm精加工余量； ????工步2：精車左端面，控制總長72mm，表面粗糙度6.3； ????工步3：粗車外輪廓Φ32外圓、R7圓角，預(yù)留0.2mm精加工余量； ????工步4：粗

32、鏜Φ20、Φ24、Φ26內(nèi)孔，預(yù)留0.2mm精加工余量； ????工步5：精鏜Φ20、Φ24、Φ26內(nèi)孔至尺寸要求； ????工步6：精車外輪廓Φ32外圓、R7圓角至尺寸要求； 工序4：去毛刺。 工序5：檢驗(yàn)。 2.8?工藝卡片的制定 2.8.1?工藝過程卡 請查看附件1。 2.8.2?數(shù)控加工工序卡 請查看附件2。 第3章??數(shù)控加工程序的編制 3.1?編程方法的選擇 3.1.1?數(shù)控編程的定義 編程是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊松開等）加工信息，用規(guī)

33、定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。 3.1.2?數(shù)控編程的分類 數(shù)控編程主要分為手工編程與自動編程。 1手工編程 整個程序的編制過程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機(jī)械加工工藝知識和數(shù)值計(jì)算能力。對于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計(jì)算較簡單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。 2自動編程 用計(jì)算機(jī)把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說數(shù)控編程的大部分工作有計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。 3編程方法的選擇 該零件的結(jié)構(gòu)為圓弧與直線組成，無雙曲線、拋物線、正弦曲線、橢圓等高級曲線，故其所有加工程

34、序均選用手工編制。 3.2?編程原點(diǎn)的確定 該零件為回轉(zhuǎn)型軸零件，其結(jié)構(gòu)規(guī)則，在編程時，可直接將編程原點(diǎn)設(shè)置在零件的端面中心上。 3.3?走刀路線的確定 根據(jù)第4章節(jié)中的仿真操作，自動計(jì)算出G71復(fù)合車削循環(huán)以及車螺紋時的走刀路線如圖3.1和圖3.2所示所示。 圖3.1車右端的走刀路線圖 圖3.2?車左端的走刀路線 圖3.1中紅色線為外圓粗車刀的走刀路線，綠色的是外圓精車刀的走刀路線，藍(lán)色線為切槽刀的走刀路線，黃色線為螺紋車刀的走刀路線，青色為麻花鉆的走刀路線。 圖3.2中紅色為外圓粗車刀的走刀路線，藍(lán)色線為外圓精車刀的走刀路線，綠色的是車鏜刀的走刀路線 3.4?程序的編寫

35、 3.4.1?編程代碼的解析 該零件圖使用G71外徑粗車循環(huán)指令，G70精車循環(huán)指令，G76螺紋車削指令。說明如下： 1.G71外圓粗車循環(huán) 格式： G71 U△d Re； G71 P ns??Q nf??U△u W△w F??； 式中△d—精加工每次切深； ns—精加工程序第一個程序段的序號； nf—精加工程序最后一個程序段的序號； △u—X軸方向精加工留量（直徑值）； △w—Z軸方向精加工留量； e—退刀量； 2.多重螺紋切削循環(huán)G76 指令格式：G76 P(m) (r) (a) Q(Δdmin) R(d); ??????????G76 X(U)__ Z(W)_

36、_ R(i) P(k) Q(Δd) F(I)__; 指令功能：通過多次螺紋粗車、螺紋精車完成規(guī)定牙高（總切深）的螺紋加工，如果定義的螺紋角度不為0度，螺紋的切入點(diǎn)由螺紋牙頂逐步移至螺紋牙底，使得相鄰兩牙螺紋的夾角為規(guī)定的螺紋角度。G76指令可加工帶螺紋退尾的直螺紋和錐螺紋，可實(shí)現(xiàn)單側(cè)刀刃螺紋切削，吃刀量逐漸減少，有利于保護(hù)刀具、提高螺紋精度。G76指令不能加工端面螺紋。 3.G70外圓精車循環(huán) 格式： G70 Pns Qnf； ns—精加工程序第一個程序段的序號； nf—精加工程序最后一個程序段的序號； 3.4.2?加工程序清單 （1）車右端時的加工程序。 工序號 2 零

37、件名稱 外螺紋空心軸 編制日期 程序號 O0001 數(shù)控系統(tǒng) FANUC 編制 程序內(nèi)容 程序說明 T0101; 換1號75°外圓粗車刀，粗車外輪廓； M03 S500; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/min； M08; 切削液開； G00 X52 Z0.5; 快速運(yùn)動至端面粗車位置 G01 X-1 F120; 粗車端面 Z2; 退刀 G00 X52; 退刀 Z0; 快速走刀至端面精車位置 M03 S800; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/min G01 X-1 F80; 精車端面 Z2; G00 X52; 快速走刀至循環(huán)起點(diǎn)

38、M03 S500; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/min G71 U1.5 R0.5; 調(diào)用G71外圓車削循環(huán)； G71 P100 Q200 U0.2 W0.2 F120; 設(shè)定加工參數(shù)； N100 G00 X18; 快速走刀至切削起點(diǎn)； G01 X26 Z-2 F80; 車倒角C2； Z-10; 車Φ26外圓 X32; 車臺階面； X36 W-2; 倒角C2； Z-30; 車外圓Ф36； X38; 車臺階面； X46 Z-42; 車錐面； Z-55; 車Ф46外圓； X52; 退刀 N200 G00 Z2; G00 X100 Z100;

39、快速運(yùn)動至換刀點(diǎn) T0202; 換2號刀，35°外圓精車刀； M03 S800; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/min； G00 X52 Z2; G70 P100 Q200; 精車外輪廓； G00 X100 Z200; 快速運(yùn)動至換刀位置； T0303; 換3號切槽刀； M03 S350; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速350r/min； G00 X40 Z-30; 快速運(yùn)動至切槽點(diǎn)； G01 X30 F35; 切槽； X40 F100; 退刀； G00 X100 Z200; 快速運(yùn)動至換刀點(diǎn) T0404; 換4號刀，螺紋車刀 M03 S500; G00 X

40、38 Z-8; G76 P020060 Q100 R200; 調(diào)用G76螺紋復(fù)合切削循環(huán)； G76 X33.4 Z-28 P1200 Q500 F2; 設(shè)定參數(shù)； G00 X100 Z200; 快速運(yùn)動至換刀點(diǎn)； T0505; 換2號刀，麻花鉆 M03 S300; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速300r/min G00 X0 Z10; 快速走刀至切削起點(diǎn) G01 Z-80 F30; 鉆孔 Z10 F150; 退刀 G00 X100 Z200; 快速走刀至換刀點(diǎn) M30; 程序結(jié)束 （2）車左端時的加工程序。 工序號 3 零件名稱

41、 外螺紋空心軸 編制日期 程序號 O0002 數(shù)控系統(tǒng) FANUC 編制 程序內(nèi)容 程序說明 T0101; 換1號75°外圓粗車刀，粗車外輪廓； M03 S500; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/min； M08; 切削液開； G00 X52 Z0.5; 快速運(yùn)動至端面粗車位置 G01 X-1 F120; 粗車端面 Z2; 退刀 G00 X52; 退刀 Z0; 快速走刀至端面精車位置 M03 S800; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/min G01 X-1 F80; 精車端面 Z2; G00 X52; 快速走刀至循環(huán)起點(diǎn) M03

42、S500; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/min G71 U1.5 R0.5; 調(diào)用G71外圓車削循環(huán)； G71 P100 Q200 U0.2 W0.2 F120; 設(shè)定加工參數(shù)； N100 G00 X24; 快速走刀至切削起點(diǎn) G01 X32 Z-2 F80; 車倒角C2 Z-15; 車Φ32外圓 G03 X46 Z-22 R7; 車圓角R7 G01 W-2; 光走刀 X52 F100; 退刀 N200 G00 Z2; 退刀 G00 X100 Z200; 快速走刀至換刀位置 T0202; 換2號刀，車鏜刀 M03 S450; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速450r

43、/min G00 X13 Z2; 快速走刀至循環(huán)起點(diǎn) G71 U1 R0.5; 調(diào)用G71復(fù)合車削循環(huán) G71 P300 Q400 U-0.2 W0 F80; 設(shè)定參數(shù) N300 G00 X26; 快速走刀至切削起點(diǎn) G01 Z-20 F60; 車Φ26孔 X24; 車臺階面 Z-35; 車Φ24內(nèi)孔 X20; 車臺階面 Z-75; 車Φ20孔 X13 F100; 退刀 N400 G00 Z2; 快速退刀 M03 S650; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速650r/min G70 P300 Q400; 精鏜內(nèi)孔 G00 X100 Z200; 快速走刀至換

44、刀點(diǎn) T0303; 換3號刀，35°外圓精車刀 M03 S800; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/min G00 X52 Z2; 快速走刀至循環(huán)起點(diǎn) G70 P100 Q200; 精車外輪廓 G00 X100 Z200; 快速走刀至換刀點(diǎn) M30; 程序結(jié)束 第4章 仿真加工 如圖4.1所示為斯沃仿真軟件中FANUC OiT數(shù)控車床仿真操作面板，下面運(yùn)用該機(jī)床對零件進(jìn)行仿真加工，在打開機(jī)床后，首先對機(jī)床進(jìn)行急停解除和回零操作。 圖4.1??FANUC OiT數(shù)控車床仿真操作面板 4.1?程序的導(dǎo)入 首先新建一個文本文檔，將上一章中的程

45、序清單復(fù)制并粘貼至文本文檔內(nèi)，然后保存成擴(kuò)展名為.CNC（或NC）文件，如圖4.2所示。然后打開仿真軟件，對機(jī)床進(jìn)行回零，然后按下編輯按鈕（如圖4.3），再單擊程序，在操作面板中輸入O0001，按下“插入”鍵，然后在菜單欄中單擊“文件”下的“打開”，選擇剛剛保存好的文件O0001確定后將看到面板上出現(xiàn)所編制的程序，如圖4.4所示。 ????????????????????????? ????圖4.2????????????????????圖4.3?編輯按鈕 圖4.4??NC面板 4.2?設(shè)置工件 根據(jù)該零件的毛坯，選擇Ф50×75mm毛坯。單擊菜單欄中“工件操作”下的“設(shè)置毛坯”，如

46、圖4.5所示，在界面中設(shè)置為棒料，工件長度為75，直徑為50，材料選擇40碳素結(jié)構(gòu)鋼（軟件中無45鋼，故以40鋼代替），勾選“更換工件”及“尾架”，單擊確定。 ????? ?????????????圖4.5?工件設(shè)置????????????????????????圖4.6?刀具設(shè)置 4.3?設(shè)置刀具 根據(jù)表2.1刀具卡片中的刀具，在仿真機(jī)床中設(shè)置好卡片中的刀具，首先打開菜單欄中“機(jī)床操作”下的“刀具管理”，將看到如圖4.6所示界面。 4.4?對刀及刀補(bǔ)輸入 設(shè)置好刀具和毛坯后，接下來的工作就是對刀了，對刀是在數(shù)控加工中必不可少的環(huán)節(jié)，它的準(zhǔn)確性直接影響到零件的加工質(zhì)量，下面來介紹下

47、對刀操作。 首先在刀具管理中，將1號刀（75°外圓車刀）轉(zhuǎn)到加工位置（一般機(jī)床默認(rèn)1號刀在加工位），然后單擊菜單欄中“工件操作”下的“快速定位”，得到如圖4.7所示對話框，選擇默認(rèn)對刀點(diǎn)。 ? ???????????????圖4.7?刀具定位???????????????????????圖4.8?刀補(bǔ)設(shè)置界面 將刀具移到軸中心后，然后在操作面板中單擊“刀補(bǔ)”按鈕，將出現(xiàn)如圖4.8所示界面，選擇MDI（錄入）方式，根據(jù)現(xiàn)在位置（相對位置）下的坐標(biāo)值，將其輸入至1號刀補(bǔ)中，如：先輸入“X50”，再按“測量”鍵；然后再輸入“Z1.5”，按下“測量”鍵，這樣第1把刀的刀補(bǔ)就設(shè)置好了。 同理將

48、切斷刀、精車刀及螺紋刀也進(jìn)行設(shè)置。 .4.5?仿真加工 在設(shè)置好刀具補(bǔ)償后，可以開始仿真加工了，首先關(guān)閉機(jī)床窗門，然后將功能鍵中的“循環(huán)啟動”打開，再按下“循環(huán)啟動”按鈕，開始切削，最終得到的零件如圖4.9所示。 圖4.9?車右端仿真效果圖 圖4.10?車左端仿真效果圖 經(jīng)過仿真加工可以看出，該零件的程序準(zhǔn)確無誤，可以在機(jī)床上進(jìn)行首件加工了，由于仿真的機(jī)床跟實(shí)際的存在一定的區(qū)別，因此在實(shí)際加工中，需要采用單段運(yùn)行的方式進(jìn)行。 結(jié)束語 通過短短三個月論文的設(shè)計(jì)，對數(shù)控技能操作以及理論知識有了一定得了解，為之得到了很多以前在學(xué)校難以解決得答案。這段時間通過與同伴們仔細(xì)研究與探

49、討，了解到了數(shù)控專業(yè)在當(dāng)今社會的發(fā)展以及所在地區(qū)的熱點(diǎn)信息。通過論文讓我對數(shù)控有了一定的了解以及需要掌握的基礎(chǔ)知識。根據(jù)以上參考文獻(xiàn)及書籍讓我從中了解了一下基本知識,使我對機(jī)械方面的知識也產(chǎn)生了一定的興趣。例如： 1.在加工零件的工藝分析時應(yīng)當(dāng)選擇數(shù)控加工零件及其加工的主要內(nèi)容，應(yīng)該對零件的數(shù)控加工工藝性進(jìn)行全面、認(rèn)真、仔細(xì)的分析。主要內(nèi)容包括產(chǎn)品得零件圖樣分析、結(jié)構(gòu)工藝分析和零件安裝方式的選擇等內(nèi)容。數(shù)控加工工藝性分析涉及的知識面很廣。換句話來說他又是被“機(jī)械”這個大家話所涵蓋。 2.我們在加工零件時通常對表面加工比較精確，他時通過從粗加工到半精加工再到精加工這一過程中逐步形成的，對那些

50、表面形成僅僅只是根據(jù)質(zhì)量的要求選擇相應(yīng)的的加工過程和步驟，這樣才能確認(rèn)我們最終所加工出來的零件是否合樣！ 3.在做零件加工時我們應(yīng)當(dāng)確認(rèn)加工方案，根據(jù)主要的表面精度和粗糙度的要求確認(rèn)零件的加工方法。 4.我們在加工每道工序和步驟時都要通過數(shù)控機(jī)床得回轉(zhuǎn)時間來確定零件的精確度。 總而言之，本次設(shè)計(jì)使我對數(shù)控有了深入的了解，以前，雖然自己使數(shù)控專業(yè)的學(xué)生，但實(shí)際了解數(shù)控方面得東西真的很少，那時似乎對數(shù)控也沒有多大的興趣，但通過出來實(shí)習(xí)進(jìn)行實(shí)際操作以及和同事了解加上自己的摸索，使自己對數(shù)控產(chǎn)生了很大的興趣，研究起來也感覺很有意義。 通過本次設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己在數(shù)控方面也需要進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)自己

51、得操作技能以及實(shí)踐能力。同事了解社會行情，理會數(shù)控在地區(qū)城市的發(fā)展，使自己的腳步能夠與數(shù)控同步學(xué)習(xí)。這些才使最根本。在本次論文中我吸取了部分專業(yè)性的理念---就是機(jī)械行業(yè)在當(dāng)代社會稱“勝利”的緣由。 致??謝 本人在畢業(yè)課題的設(shè)計(jì)中，學(xué)習(xí)了不少的新知識，體會到了學(xué)習(xí)的重要性，同時，感謝學(xué)校規(guī)劃與教育，給予我們良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，并提供給我們對學(xué)業(yè)及個人生涯發(fā)展的多元信息，幫助我們成長。 感謝三年來陪伴我們學(xué)習(xí)與生活的恩師們，感謝您們對我精心的教育，感謝您們沒使我的學(xué)習(xí)變成勞作而成為一種快樂；謝您們讓我明白自身的價值；感謝您們幫助我發(fā)現(xiàn)了自己的專長，而且讓我把事情做得更好。感謝您們?nèi)萑?/p>

52、我的任信與錯誤，不僅教會了我知識，更教會了我如何做事，如何做人。 這三年以來，經(jīng)歷過的所有事，所有人，都將是我以后生活回味的一部分，是我為人處事的指南針。就要離開學(xué)校，走上工作的崗位了，這是我人生歷程的又一個起點(diǎn)，在這里祝福大學(xué)里跟我風(fēng)雨同舟的朋友們，一路走好，未來總會是絢爛繽紛。 參考文獻(xiàn) [1]?《數(shù)控機(jī)床加工工藝、編程及操作實(shí)訓(xùn)》,張超英,?高等教育出版社，2003.9 [2]?《機(jī)械制造基礎(chǔ)》，倪森壽，高等教育出版社，2005.1 [3]?《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，陳立德，高等華教育出版社，2004.7 [4]?《數(shù)控機(jī)床》,李一民，東南大學(xué)出版社,2005.7 [5]?

53、《現(xiàn)代制造技術(shù)》，隋秀凜，高等教育出版社，2002.11 [6]?《機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖》，于榮賢，機(jī)械工業(yè)出版社，2004.3 [7]?《數(shù)控加工編程及操作》，顧京主編，高等教育出版社，2003 .7 [8]?《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》，趙長明劉萬菊 ，高等教育出版社?2005.9 [9]?《數(shù)控加工工藝及編程》，陳洪濤，高等教育出版社，2006.10 附件1：機(jī)械加工工藝過程卡 機(jī)械加工工藝過程卡 產(chǎn)?品?名?稱 零?件?名?稱 零?件?圖?號 材?料 毛坯規(guī)格 外螺紋空心軸 外螺紋空心軸 45鋼 Ф50×75mm 工序號 工序名稱 工序簡要內(nèi)容

54、 設(shè)備 工藝裝備 工時 1 下料 制造毛坯Ф50×75mm棒料 棒料切割機(jī) 2 車 夾毛坯，向外伸出60mm，粗、精車外輪廓，螺紋，退刀槽，鉆底孔 數(shù)控車床 三爪卡盤 3 車 調(diào)頭，車端面，車外輪廓，鉆鏜內(nèi)輪廓 數(shù)控車床 螺紋套筒 4 鉗 去毛刺 銼刀 5 檢驗(yàn) 編制 審核 批準(zhǔn) ???共?1?頁 第?1?頁 附件2：數(shù)控加工工序卡 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)?品?名?稱 零?件?名?稱 零?件

55、?圖?號 外螺紋空心軸 外螺紋空心軸 C4 工序號 程序編號 材料 數(shù)量 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 2 O0001 45# 1 三爪卡盤 數(shù)控車床 工步號 工步內(nèi)容 切削用量 刀具 量具 N (r/min) F (mm/min) ap (mm) 編號 名稱 編號 名稱 1 粗車右端面，深1mm 500 120 1.5 T01 75度外圓車刀 01 游標(biāo)卡尺 2 精車右端面，深0.5mm，控制表面粗糙度6.3 800 80 0.5 T01 75度外圓車刀 01 游標(biāo)卡尺 3 粗車外輪廓Φ46

56、外圓、Φ26外圓、M36螺紋大徑及錐面，預(yù)留0.2mm精加工余量 500 120 1.5 T01 75度外圓車刀 01 游標(biāo)卡尺 4 精車外輪廓Φ46外圓、Φ26外圓、M36螺紋大徑及錐面 800 80 0.2 T02 35度外圓車刀 03 外徑千分尺 5 切槽 350 35 T03 4mm寬切槽刀 01 量塊、游標(biāo)卡尺 6 車螺紋 500 2mm/r T04 60°外螺紋車刀 M36螺紋環(huán)規(guī)通止規(guī) 7 鉆底孔Φ15 300 30 T05 Φ15麻花鉆 塞規(guī) 編制 審核 批準(zhǔn) 共

57、?2?頁 第1?頁 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)?品?名?稱 零?件?名?稱 零?件?圖?號 外螺紋空心軸 外螺紋空心軸 C4 工序號 程序編號 材料 數(shù)量 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 3 O0002 45# 1 螺紋套筒 數(shù)控車床 工步號 工步內(nèi)容 切削用量 刀具 量具 N (r/min) F (mm/min) ap (mm) 編號 名稱 編號 名稱 1 粗車左端面，預(yù)留0.5mm精加工余量 500 120 1.5 T01 75度外圓車刀

58、 01 游標(biāo)卡尺 2 精車左端面，控制總長72mm，表面粗糙度6.3 800 80 0.5 T01 75度外圓車刀 01 游標(biāo)卡尺 3 粗車外輪廓Φ32外圓、R7圓角，預(yù)留0.2mm精加工余量 500 120 1.5 T01 75度外圓車刀 01 游標(biāo)卡尺 4 粗鏜Φ20、Φ24、Φ26內(nèi)孔，預(yù)留0.2mm精加工余量 450 80 1 T02 60°車鏜刀 01 游標(biāo)卡尺 5 精鏜Φ20、Φ24、Φ26內(nèi)孔至尺寸要求 300 40 T02 60°車鏜刀 02 塞規(guī) 6 精車外輪廓Φ32外圓、R7圓角至尺寸要求 8

59、00 120 0.2 T03 35度外圓車刀 03 外徑千分尺 編制 審核 批準(zhǔn) 共?2??頁 第??2??頁 附件3：數(shù)控加工刀具調(diào)整卡 工序號 2 零件名稱 外螺紋空心軸 零件圖號 C4 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 刀具參數(shù) 刀補(bǔ)地址 刀尖半徑 刀桿規(guī)格 半徑 形狀 1 T01 75度外圓車刀 0 30*30 0 100 2 T02 35度外圓車刀 0 30*30 0 100 3 T03 4mm寬切槽刀 0

60、25*25 0 100 4 T04 60°外螺紋車刀 0 30*30 0 100 5 T05 Φ15麻花鉆 0 Φ15 0 100 編制 審核 批準(zhǔn) 共?2?頁 第1?頁 工序號 3 零件名稱 外螺紋空心軸 零件圖號 C4 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 刀具參數(shù) 刀補(bǔ)地址 刀尖半徑 刀桿規(guī)格 半徑 形狀 1 T01 75度外圓車刀 0 30*30 0 100 2 T02 60°車鏜刀 0 25*25 0 100 3 T03 35度外圓車刀 0 30*30 0 100 編制 審核 批準(zhǔn) 共?2??頁 第?2?頁