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1、（数控加工）数控毕业论 文(数控机床的加工与操作 方法) 湖南软件职业学院 毕业(论文)设计 题目： 数控机床的加工和操作方法 年级专业： 建筑工程系数控专业 08 级 数控技术 082 班 学生姓名： 廖 磊 指导教师： 胡文伦 2010 年 12 月 26 日 目录 摘 要 1 前 言 2 第 1 章 零件的分析和材料的选择 3 1.1 零件的分析 3 1.1.1 零件图 3 1.1.2 零件的技术要求分析 3 1.1.3 零件的工艺分析 3 1.2 毛坯的选择 5 1.2.1 确定毛坯的制造形式 5 1.2.2 基准的选择 5 第 2 章 零件加工工艺设计 6 2.1 工艺规程设计 6
2、2.1.1 连接轴加工的工艺路线 6 2.1.2 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 2.2 车削用量的选择 7 2.2.1 加工条件 7 2.2.2 计算切削用量 7 2.2.3 精车加工 8 2.2.4 车螺纹 8 第 3 章 零件的加工 9 3.1 加工步骤 9 3.2 编辑程序 10 3.3 加工零件 12 总 结 15 参考文献 16 致 谢 17 摘要 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，在机械及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
3、工方法和编程，侧重于该零件的加工和操作的确定及加工 程序的编制。且绘制零件图、数控仿真操作图。用 G 代码编制该零件的数控加 工程序，且附以编程、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：数控加工；加工工序；操作方法 前言 本毕业设计为数控机床的加工和操作方法，是根据规定的设计过程、相关 工艺及所学课程而编写的。本设计书的内容包括：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
4、，以及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壹次 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 工作打下壹个良好的基础。 第 1 章 零件的分析和材料的选择 1.1 零件的分析 1.1.1 零件图 图 1-1 连接轴 1.1.2 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
5、度及其它方面的表面质量要求； （2）热处理及其它要求 通过对零件技术要求的分析，就能够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，对零件的加工工艺路线及加工方法就形成壹个初步的轮廓，从而 为下壹步制订工艺规程作好准备。 1.1.3 零件的工艺分析 （1）连接轴共有 3 组加工表面，它们之间有壹定的位置要求，具体分述如下： 1）以 45 为中心的加工表面。这壹组加工表面包括：外圆及倒角、端面。 如下图所示： 图 1-2 2）以 40 和 M302 为中心的加工表面。这壹组加工表面包括： 外圆及倒
6、角、退刀槽、端面、螺纹。如下图所示： 图 1-3 3）以 35 为中心的加工表面。这壹组加工表面包括：内圆及倒角、端面。 如下图所示： 图 1-4 由之上分析可知，对于这 3 组加工表面而言，能够先加工其中壹组表面， 然后再加工其他俩组表面，且保证它们之间的位置精度要求。 1.2毛坯的选择 1.2.1 确定毛坯的制造形式 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，能够保证零件 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。 1.2.2 基准的选择
7、（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 2 章 零件加工工艺设计 2.1 工艺规程设计 2.1.1 连接轴加工的工艺路线 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 对于壹般常用材料，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 属壹般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其
8、最终工序多用精车和金刚石车。 粗车半精粗磨精磨光整加工 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，即分别对本零件的俩个端面、外圆、镗孔、圆弧、切槽、螺纹七个 步骤进行粗加工和精加工。 2.1.2 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 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。根据上述原始资料及加工工艺，用查表法分别确 定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。为简化模锻毛坯的外形， 取直径为 40 的各段的
9、毛坯尺寸和 45 相同。 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 2.0mm L1=77mm 2)45 及以后的外圆长度方向的加工余量为 3.25mm L227.25 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） （2）毛坯过渡倒角的确定：查表 1-52 取 L1段过渡到 L2
10、段的毛坯倒角 C2mm。 毛坯的倒角尺寸取 C2mm，外倒角尺寸取 C2mm。 2.2 车削用量的选择 2.2.1 加工条件 工作材料：50Cr 钢正火，b0.735GPa，模锻。 加工要求：车俩端面，打中心孔，粗车各外圆表面 机床：CK6163 卧式车床（FANUC0I） 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 2.2.2 计算切削用量 1）粗车加工 粗车加工总余量0.2mm 2）进给量：根据刀具的参数选 f0.6-0.9mm/r，按 C
11、K6163 机床说明书 选 f=0.52mm/r 表 26 综上，确定进给量为 F=0.5 3）转速：机床主轴转速：ns1000v/dw10001.623/(3.1445) 5.38r/s（323r/min） 按 CK6163 机床说明书，和 323r/min 相近的机床转速为 305r/min 及 370r/min，现选 370r/min，所以确定转速 S=400 2.2.3 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=0.2 2）转速：机床主轴转速：ns1000v/dw10001.
12、623/(3.1445) 6.38r/s 按 CK6163 机床说明书，和 6.38r/s 相近的机床转速为 6.23r/s 及 6.83r/s， 现选 6.83r/s，所以确定转速 S=700 2.2.4 车螺纹 1.表 2-2 常用螺纹切削的进给次数和背吃刀量 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 1 次 0.70.80.91.01.21.51.5 2 次 0.40.60.60.70.70.70.8 3 次 0.20.40.60.60.60.6
13、0.6 4 次 0.160.40.40.40.60.6 切削次 数及背 吃刀量 （直径 量）5 次 0.10.40.40.40.4 6 次 0.150.40.40.4 7 次 0.20.20.4 8 次 0.150.3 9 次 0.2 2.车螺纹程序采用：螺纹切削单壹固定循环（G92） 圆柱螺纹指令格式为：G92X(U) Z(W) F ; 车本零件螺纹程序具体如下： M03S300 T0404 G00X35Z2 G92X29.1Z-23F2.0 G92X28.5Z-23F2.0 G92X27.9Z-23F2.0 G92X27.5Z-23F2.0 G92X27.4Z-23F2.0 第 3 章 零
14、件的加工 3.1 加工步骤 （1）加工无螺纹部分外圆和内孔，如下图： 图 3-1 （2）加工有螺纹部分外圆、退刀槽等，如下图： 图 3-2 （3）具体步骤： 精镗无螺纹部分内孔 切槽 3.2 编辑程序 O0001 N10T0101 N20G99M03S400 N30G00X52Z2 N40G71U1R0.5(粗车外圆) N50G71P60Q90U0.2W0F0.5 N60G01X43F0.5 N70Z0 N80X45Z-2 N90Z-27 N100M03S700（精车外圆） N110G70P60Q90 N120G01X100 N130Z100 N140T0202（粗镗内孔） N150M03S4
15、00 N160G00X10Z2 N170G71U1R0.5 N180G71P190Q230U-0.2W0F0.5 N190G01X17F0.5 N200Z0 N210X15Z-2 N220Z-27 N230X10 N240M03S700（精镗内孔） N250G70P190Q230 N260G01X5 N270Z2 N280X100 N290Z100 N300M05 N310M30 O0002 N10T0101 N20G99M03S400 N30G00X50Z2 N40G71U1W0.5(粗车外圆) N50G71P60Q140U0.2R0F0.5 N60G01X28F0.5 N70Z0 N80X
16、30Z-2 N90Z-25 N100X35 N110G03X35Z-47R30F0.5 N120G01X35Z-54 N130G03X41Z-57R3 N140G01X50Z-57 N150M03S700（精车外圆） N160G70P60Q140 N170G01X100 N180Z100 N190T0303（切槽） N200M03S400 N210G00X50Z2 N220G01X35Z-25F0.5 N230X24 N240X50 N250Z2 N260G00X100 N270Z100 N280T0404（车螺纹） N290G00X35Z2 N310G92X29.1Z-23F2.0 N320G92X28.5Z-23F2.0 N330G92X27.9Z-23F2.0 N340G92X27
