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1、沈阳理工大学课程设计沈阳理工大学课程设计0目录目录一、设计要求.4二、数控工艺分析.42.1、数控加工工艺过程.42.2、刀具和量具的选择.42.3、各工序切削参数选择.52.4、数控机床的型号选择.6三、刀具的加工路线.6四、数控加工程序.7五、总结.25沈阳理工大学课程设计沈阳理工大学课程设计1一、设计要求一、设计要求45352-R612+0.006 0452430+0.022 015+0.3 02055+0.3 02-R74055+0.30 0205 8030编制如图所示零件中凸台、槽的加工程序。毛坯为 8535mm 的 45 钢棒，图中表面粗 糙度均为 1.6。 要求： 1.编写零件的
2、数控加工工艺规程，确定切削用量（查手册）； 2.编写所用刀具卡片； 3. 编写零件上下台阶外轮廓粗、精加工程序及槽粗、精加工程序；4.数控程序调试；二、数控工艺分析二、数控工艺分析2.1、数控加工工艺过程、数控加工工艺过程加工工艺过程可分为：截断 热处理 车两端 镗孔 加工内表面加工左端面检验。沈阳理工大学课程设计沈阳理工大学课程设计22.2、刀具和量具的选择、刀具和量具的选择数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它
3、相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。 在经济型数控机床的加工过程中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：尽量减少刀具数量；一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工步骤；粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；先铣后钻 ；先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。综上所述：本零件的加工，(1) 粗车及平端面选用 35硬质合
4、金左偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉，副偏角不宜太小，选 Kr=35。（2）为减少刀具数量和换刀次数，精车和车螺纹选用硬质合金 60外螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取 re=0.150.2mm 。2.3、各工序切削参数选择、各工序切削参数选择（1）主轴转速的确定主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。根据本例中零件的加工要求，考虑工件材料为 45 钢，刀具材料为硬质合金钢，粗加工选择转速 500r/min,精加工选择 1000r/min 车削外圆，考虑细牙螺纹切削力不大，采用 400r/min 来车螺纹，而内孔由于刚性较差，采用粗车 600 r/min，比较容
5、易达到加工要求，切槽的切削刀较大，采用 350 r/min 更稳妥。（2）进给速度（进给量）F(mm/r，mm/min)的选择 进给速度（进给量）F(mm/r，mm/min)是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工进度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。一般粗车选用较高的进给速沈阳理工大学课程设计沈阳理工大学课程设计3度，以便较快去除毛坯余量，精车以考虑表面粗糙和零件精度为原则，粗加工时，由于对工件的表面质量没有太高的要求，这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来
6、选取进给速度。精加工时，则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。进给速度Vf可以按公式Vf =fn计算，式中f表示每转进给量，粗车时一般取0.30.8mm/r；精车时常取0.10.3mm/r；切断时常取0.050.2mm/r。应选择较低的进给速度，得出下表 粗精 外圆0.2min/r0.1min/r 内孔0.2min/r0.1min/r 槽0.05 min/r （3）背吃刀量确定背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精车量)，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量。本例中，背
7、吃刀量的选择大致为粗精 外圆1.5-2(mm)0.2-0.5(mm) 内孔1-1.5(mm)0.1-0.5(mm) 螺纹随进刀次数依次减少 槽根据刀宽，分两次进行总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。切削用量对于不同的加工方法，需选用不同的切削用量。合理的选择切削用量，对零件的表面质量、精度、加工效率影响很大。三、刀具的加工路线三、刀具的加工路线在数控加工中，刀具(严格说是刀位点)相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。即刀具从对刀点开始运动起，直至结束加工所经过的路径，包括切削加
8、工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值计算简单，走刀路线尽量沈阳理工大学课程设计沈阳理工大学课程设计4短，效率较高等。一般遵循以下几个原则：先粗后精 先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。先主后次 先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如键槽、紧 固用的光孔和螺纹孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常与主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前进行。先面后孔 对于箱体、支架、连杆、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。这样可使
9、工件定位夹紧稳定可靠，利于保证孔与平面的位置精度，减小刀具的磨损，同时也给孔加工带来方便。基面先行 用作精基准的表面，要首先加工出来。所以，第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，轴类零件顶尖孔的加工。四、数控加工程序四、数控加工程序% N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 Z0.0 :0030 T00 M06 N0040 G0 G90 X13.7335 Y-45.534 S800 M03 N0050 G43 Z10. H00 N0060 Z.5 N0070 G1 Z-2.5 F100. M08 N
10、0080 G41 X6.431 Y-42.0713 D00 N0090 G2 X0.0 Y-37.2288 I8.569 J18.0713 N0100 X-6.431 Y-42.0713 I-15. J13.2288 N0110 G1 X-13.7335 Y-45.534 N0120 Z.5 N0130 G40 N0140 G0 Z10. N0150 X27.2205 Y-39. N0160 Z.5 N0170 G1 Z-2.5 N0180 G41 X17.0398 N0190 X15.沈阳理工大学课程设计沈阳理工大学课程设计5N0200 G2 X0.0 Y-24. I0.0 J15. N02
11、10 X-15. Y-39. I-15. J0.0 N0220 G1 X-17.0398 N0230 X-27.2205 N0240 Z.5 N0250 G40 N0260 G0 Z10. N0270 X33.2559 Y-34. N0280 Z.5 N0290 G1 Z-2.5 N0300 G41 X25.5999 N0310 X15. N0320 G2 X5. Y-24. I0.0 J10. N0330 G1 Y-19. N0340 X-5. N0350 Y-24. N0360 G2 X-15. Y-34. I-10. J0.0 N0370 G1 X-25.5999 N0380 X-33.
12、2559 N0390 Z.5 N0400 G40 N0410 G0 Z10. N0420 X-46.8811 Y-8.0071 N0430 Z.5 N0440 G1 Z-2.5 N0450 G41 X-42.5 Y-7.2588 N0460 Y-2.2588 N0470 Y2.2572 N0480 Y7.2572 N0490 X-46.8811 Y8.0055 N0500 Z.5 N0510 G40 N0520 G0 Z10. N0530 X-37.5 Y-29.2524 N0540 Z.5 N0550 G1 Z-2.5 N0560 G41 Y-20.1272 N0570 Y20.1248 N
13、0580 Y29.2494 N0590 Z.5 N0600 G40 N0610 G0 Z10. N0620 X46.8939 Y7.8983 N0630 Z.5沈阳理工大学课程设计沈阳理工大学课程设计6N0640 G1 Z-2.5 N0650 G41 X42.5 Y7.1599 N0660 Y2.1599 N0670 Y-2.1808 N0680 Y-7.1808 N0690 X46.8925 Y-7.922 N0700 Z.5 N0710 G40 N0720 G0 Z10. N0730 X37.5 Y29.252 N0740 Z.5 N0750 G1 Z-2.5 N0760 G41 Y20.
14、1245 N0770 Y-20.1255 N0780 Y-29.2521 N0790 Z.5 N0800 G40 N0810 G0 Z10. N0820 X-24.0956 Y41. N0830 Z.5 N0840 G1 Z-2.5 N0850 G41 X-11.3975 N0860 X11.4027 N0870 Y36. N0880 X17.5 N0890 G2 X21.0355 Y34.5355 I0.0 J-5. N0900 G1 X31.0355 Y24.5355 N0910 G2 X32.5 Y21. I-3.5355 J-3.5355 N0920 G1 Y-24. N0930 G2
15、 X27.5 Y-29. I-5. J0.0 N0940 G1 X15. N0950 G2 X10. Y-24. I0.0 J5. N0960 G1 Y-16. N0970 G3 X8. Y-14. I-2. J0.0 N0980 G1 X-8. N0990 G3 X-10. Y-16. I0.0 J-2. N1000 G1 Y-24. N1010 G2 X-15. Y-29. I-5. J0.0 N1020 G1 X-27.5 N1030 G2 X-32.5 Y-24. I0.0 J5. N1040 G1 Y21. N1050 G2 X-31.0355 Y24.5355 I5. J0.0 N
16、1060 G1 X-21.0355 Y34.5355 N1070 G2 X-17.5 Y36. I3.5355 J-3.5355沈阳理工大学课程设计沈阳理工大学课程设计7N1080 G1 X11.4027 N1090 X16.4027 N1100 X19.7167 Y43.2785 N1110 Z.5 N1120 G40 N1130 G0 Z10. N1140 X5. Y17. N1150 Z.5 N1160 G1 Z-2.5 N1170 G41 X0.0 N1180 X-10. N1190 G3 Y15. I0.0 J-1. N1200 G1 X10. N1210 G3 Y17. I0.0 J1. N1220 G1 X0.0 N1230 X-5. N1240 Z.5 N1250 G40 N1260 G0 Z10. N1270 X5. N1280 Z-2. N1290 G1 Z-5. N1300 G41 X0.0 N1310 X-10. N1320 G3 Y15. I0.0 J-1. N1330 G1 X10. N13
