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1、 苏州市职业大学机电工程系毕业设计说明书(论文第 1 页 共 26 页苏州市职业大学毕 业 设 计 说 明 书毕业设计题目毕业设计题目:衔接型轴套零件的数控加工与工艺系 机电工程系 专业班级 09 数控 3 班 姓 名 学 号 指导教师 苏州市职业大学机电工程系毕业设计说明书(论文第 2 页 共 26 页摘摘 要要: :为了在数控机床上加工出合格的零件,首先需根据零件图纸的精度和计算要求等,分析确定零件的工艺过程、工艺参数等内容,用规定的数控编程代码和格式编制出合适的数控加工程序。编程必须注意具体的数控系统或机床,应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。但从数控加工内容的本质上讲,各数控系
2、统的各项指令都是应实际加工工艺要求而设定的。还有,最后加工后的质检工作,保证每一个成品都是合格的,来达到所需要的加工精度。关键词关键词:车削加工 刀具 零件的工艺过程 工艺参数 程序编制 苏州市职业大学机电工程系毕业设计说明书(论文第 3 页 共 26 页目目 录录一引 言.41.1.数控机床简介.51.2.数控车床安全操作规范.5 二衔接型联轴器的加工2.1.零件分析.72.1.1 零件图的分析.72.1.2 工艺分析.8 2.2 定位基准的选择和夹具的确立.82.2.1 毛坯的确定2.2.2 夹具的选择2.2.3.零件基准与加工定位基准.82.2.4 加工所选的数控车床.6 2.3 确定加
3、工工艺路线.9 2.4 刀具的选择.102.4.1,刀具的选用.122.4.2 刀具工具卡的制作.13 2.5 切削用量的选择.13 2.5.1 主轴转速的确立 2.5.2 进给速度的确立2.5.3 切削用量的选择 2.5 工艺卡片的制定.15 2.7 零件的加工.21四:结束语.25 五:致 谢.26六:参考文献. 27附录程序的编制.30苏州市职业大学机电工程系毕业设计说明书(论文第 4 页 共 26 页一一 引言引言1.11.1 数控机床简介数控机床简介在车床上,利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形 状和尺寸,把它加工成符合图纸的要求。 车削加工是在车床上利用工件相
4、对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。车 削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。车削是最基本、最常见的切削加工方 法,在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回转表面,大部分具有回转表面 的工件都可以用车削方法加工,如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和 回转成形面等,所用刀具主要是车刀。在各类金属切削机床中,车床是应用最广泛的一类,约占机床总数的50%。车床既可用车刀对工件进行车削加工,又可用钻头、铰刀、丝锥和滚花刀进行钻孔、铰孔、攻螺纹和滚花等操作。按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同,车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床以及仿形车床等,其中大部分为卧式车床。数控车
5、削加工是现代制造技术的典型代表,在制造业的各个领域如航天、汽车、模具、精密机械、家用电器等各个行业有着日益广泛的应用,已成为这些行业不可或缺的加工手段。为了子数控机床上加工出合格的零件,首先需根据零件图纸的精度和计算要求等,分析确定零件的工艺过程、工艺参数等内容,用规定的数控编程代码和格式编制出合适的数控加工程序。编程必须注意具体的数控系统或机床,应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。但从数控加工内容的本质上讲,各数控系统的各项指令都是应实际加工工艺要求而设定的。1.2.1.2.数控车床安全操作规程数控车床安全操作规程1. 开机前应对数控机床进行全面细致的检查,内容包括操作面板、导轨面、
6、卡爪、尾座、刀架、刀具等,认无误后方可操作。2. 数控机床通电后,检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活、机床有无异常现象。3. 程序输入后,应仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点进行认真的核对。4. 正确测量和计算工件坐标系。并对所得结果进行检查5. 输入工件坐标系,并对坐标。坐标值、正负号、小数点进行认真的核对。6. 未装工件前,空运行一次程序,看程序能否顺利进行,刀具和夹具安装是否合理,有无“超苏州市职业大学机电工程系毕业设计说明书(论文第 5 页 共 26 页7. 试切削时快速倍率开关必须打到最低挡位。8. 试切削进刀时,在刀具运行至工件 3050处,必须在进给保持下,验证 Z轴和
7、X 轴坐标剩余值与加工程序是否一致。9. 试切削和加工中,刃磨刀具和更换刀具后,要重新测量刀具位置并修改刀补值和刀补号。10. 程序修改后,要对修改部分仔细核对。11. 必须在确认工件夹紧后才能启动机床,严禁工件转动时测量、触摸工件。12. 操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时必须停车处理。13. 紧急停车后,应重新进行机床“回零”操作,才能再次运行程。二二 衔接型联轴器的加工衔接型联轴器的加工2.12.1 零件的分析零件的分析图为零件二维图2.1.1 零件图的分析该零件表面由圆柱、顺圆弧、逆圆弧及双线螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸有较严格的尺寸精度何表面粗糙度等要求;尺
8、寸标注完整,轮廓描述清楚。零件材料为45 钢,无热处理和硬度要求。通过上述分析,可采用以下几点工艺措施。 对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸,因其公差数值较小。故编程时不必取平均值,而全部取其基本尺寸。苏州市职业大学机电工程系毕业设计说明书(论文第 6 页 共 26 页 在轮廓曲线上,有三处为过象限圆弧,其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线,因此在加工时应进行机械间隙补偿,以保证轮廓曲线的准确性。 为便于装夹,坯件左端应预先车出夹持部分(双点画线部分),右端面也应先粗车出并钻好中心孔。毛坯选 55棒料。2.1.2 工艺分析:本零件需要加工的有孔,内螺纹,外螺纹,内槽,外圆,外槽台阶和圆
9、弧,结构形状复杂,尺寸精度一般,加工时应注意刀具的选用。2.22.2 定位基准的选择与确立定位基准的选择与确立2.2.1 毛坯的确定根据以上因素及零件的技术要求,确定该零件的毛坯为棒料,其尺寸为55155mm,材料为 45 钢。2.2.2 夹具的选择确定坯件轴线和左端大端面(设计基准)为定位基准。左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧,由于伸出部分不长,右端不采用活动顶尖支承的装夹方式。 2.2.3.零件基准与加工定位基准(1)设计基准设计基准是设计工件时采用的基准。例如轴套类和轮盘类零件的中心线。轴套类和轮盘类零件都是属于回转体类,通常将径向设计基准设置在回转体轴线上,将轴向设计基准设置在工件的某一
10、端面或几何中心处。(2.)定位基准的选择粗基准的选择:选择零件的毛坯外圆为粗基准。精基准的选择:以两端面中心孔为精基准。2.2.4 加工所选的数控车床因为加工的零件是轴套类零件,我所选用的加工设备是广州数控 6136H。苏州市职业大学机电工程系毕业设计说明书(论文第 7 页 共 26 页CK6136H 数控车床主要技术参数序号项目名称单位参数1床身最大回转直径mm3602最大加工长度mm6503滑板上最大回转直径mm2105主轴端部型号 A2-66主轴通孔直径mm587主轴锥孔形式莫氏6#8主轴转速R.p.m150-24009主电机功率KW5.510尾架套筒直径mm8011尾座套筒行程mm80
11、/10012尾座套筒锥孔莫氏莫氏4#13X 轴最大行程mm21014Z 轴最大行程mm75016快移速度(X/Z 轴)M/min6/817刀架刀位数工位418刀具安装尺寸mm202019刀架重复定位精度mm0.00520X 轴/Z 轴重复定位精度mm0.005/0.00721圆度mm0.00522机床净重Kg150023机床外形尺寸长宽高mm2055147016102.3.2.3.确立加工工艺路线确立加工工艺路线由于该零件形状复杂,必须使用多把车刀才能完成车削加工。根据零件的具体要求和车削加工进给路线的确定原则,具体加工顺序和进给路线确定如下:苏州市职业大学机电工程系毕业设计说明书(论文第 8
12、 页 共 26 页1.粗车外圆:将外圆面的台阶,圆弧,车出一个型,留有 50 丝的余量,来精加工。2.切外圆槽:用外圆槽刀切槽,因为精度要求不高,所以一次将槽切好,利于外螺纹的加工和外圆面的精加工。3.精车外圆:因为保证表面粗糙度和精度,外圆面留有 50 丝的加工余量,来精加工。4.车外螺纹 M36*1.5:根据外螺纹的螺距 车外螺纹 端面车小上 10 丝,便于螺纹车削。5.用中心钻点孔,找正中心,便于打孔。6.用直径为 15 的钻头打孔,便于镗孔。7.粗车内孔,留有 40 丝余量。8.用内槽刀切直径 28*4 的槽。9.精车内孔,内孔深度车刀 R6,距离端面 45mm 处,便于接内孔。10.
13、车内螺纹 M24*1.5 11.有平面磨床磨出所需的键槽。12.用平面磨床截断,长度切 80.5mm 留有 50 丝余量来平端面。13.反面装夹:夹住直径为 48 的外圆,平端面。14.粗镗内孔:粗镗深度为据端面 35mm 处,来连接 R6 的圆弧。15.精镗内孔。2.42.4 刀具的选择刀具的选择2.4.1 刀具的选用粗车及平端面选用硬质合金机夹刀,为防止副后刀面与工件轮廓干涉(可用作图法检验) ,副偏角不宜太小,选 k r=35用来切外圆槽,刀尖宽 3mm,材质为硬质合金刀1.精车外圆的选用三角刀片机夹刀,刀尖圆弧半径为 0.2mm,便于精加工,已达到精度要求和表面粗糙度要求 ,刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径,取 r=0.150.2。如图 2-3 所示苏州市职业大学机电工程系毕业设计说明书(论文第 9 页 共 26 页图