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1、 毕 业 设 计题目： 配合件的数控车加工工艺设计与编程作者： 学 号： 41 学 院： 数控技术与机械加工 专业班级： 数控技术 指导教师： 职称： 2 0 1 1年12月 目 录第一章 绪 论11.1 数控加工技术在国内(外)的研究现状综述11.2 本论文设计的内容2第二章 零件数控加工工艺22.1 零件图的工艺分析22.1.1 分析零件图22.1.2 选择设备52.1.3确定零件的定位基准和装夹方式52.2加工路线的工艺分析52.2.1加工路线的确定52.2.2 切削用量的确定62.2.3 刀具的选择7第三章 加工过程工序卡片及程序83.1 工艺文件的填写83.2 配合零件的数控加工编程
2、163.2.1 配合零件1右侧的程序163.2.2 配合零件1左侧的程序183.2.3 配合零件2右侧的程序183.2.4 配合零件2左侧的程序203.2.5 配合零件3左侧的程序203.2.6 配合零件3右侧的程序22第四章 总结与展望234.1总结234.2展望23参考文献24谢辞24I南京工程学院毕业设计第一章 绪 论1.1 数控加工技术在国内(外)的研究现状综述从1952年美国麻省理工学院研发第一台数控机床到现在已有近60年的历史。按照电子器件的发展可分为五个发展阶段：电子管数控，晶体管数控，中小规模IC数控，小型计算机数控，微处理器数控；从体系结构的发展，可分为以硬件及连线组成的硬数
3、控系统、计算机硬件及软件组成的CNC数控系统，后者也称为软数控系统：从伺服及控制的方式可分为步进电机驱动的开环系统和伺服电机驱动的闭环系统。总之，数控技术的发展向着高速化，精密化，高效能化，系列化及复合化方向发展。人类发明了机器，延长和扩展人的手脚功能：当出现数控系统以后，制造厂家逐渐希望数控系统能部分代替机床设计师和操作者的大脑，具有一定的智能，能把特殊的加工工艺、管理经验和操作技能放进数控系统， 同时也希望系统具有图形交互、诊断功能等。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航
4、空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合
5、国力和国家地位的重要途径。数控技术是近代发展起来的一种自动控制技术，机械加工现代化的重要基础与关键技术。数控机床是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，是国防工业现代化的重要战略装备，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要标志。1.2 本论文设计的内容本人的设计课题是配合零件的数控加工工艺与编程。本次毕业论文主要包括以下内容：1)零件的加工工艺的分析2)数控加工工序卡片的制定3)零件的数控加工程序编制第二章 零件数控加工工艺零件结构工艺性是指在满足使用要求前提下零件加工的可行性和经济性，即所设计的零件结构应便于加工成型并且成本低、效率高。对零件进行结构工艺性分析时要充分反映数控
6、加工的特色，一定要把重点放在零件图纸和毛坯图纸初步设计与设计定型之间的工艺性审查与分析上。2.1 零件图的工艺分析2.1.1 分析零件图 图2-1 配合零件1如图2-1所示，零件的主体尺寸长度为87.0mm，最大位置直径为38.0mm,从零件图上看左端是一个长轴50.0mm短轴30mm的椭圆，右端是一个带螺纹的阶梯轴,有四个圆跳动M16、22.0mm、30.0mm、38.0mm四个圆柱面组成，并且保证在0.033mm的公差，表面粗糙度为1.6,如图所示,对图样上带公差的尺寸，因公差的尺寸较小，故编程就不必取平均尺寸，而取基本尺寸即可。该零件表面由外圆柱面、椭圆面、槽、倒角及螺纹表面组成，槽的切
7、入与切出角度都为90,螺纹的公称直径是16.0mm。零件图上的二个槽宽尺寸为5.0mm，另一个为4.0mm。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整。通过以上分析，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，同时公差值偏向一边，故编程时全部取其基本尺寸即可。毛坯选40mm90mm的45#钢棒料，先加工带螺纹的阶梯轴一端，再加工带椭圆面的一端。以完成配合件1的加工。图2-2 配合零件2如图2-2所示，零件的主体尺寸长度为30.0mm，外圆最大位置直径为38.0mm,并且保证在0.1的公差，表面为粗糙度1.6, 内孔最小尺寸为22.0mm的通
8、孔，并且保证在0.052的公差。有圆度跳动30.0mm的内孔，内孔粗糙度为3.2。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整。通过以上分析，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，同时公差值偏向一边，故编程时全部取其基本尺寸即可。毛坯选40mm35mm的45#钢棒料，先加工外圆直径为35.0mm的一端，再加工另一端。以完成配合件2的加工。图2-3 配合零件3如图2-3所示，零件的主体尺寸长度为36.14mm，最大位置直径为38.0mm,从零件图上看左端是外圆直径为35.0mm的圆柱，并且保证在0.052mm的公差，粗超度为1.6。内孔是
9、M16的螺纹孔。右端是一个长轴为38.0mm，短轴为20.0mm的椭圆，表面粗糙度为3.2,如图所示,对图样上带公差的尺寸，因公差的尺寸较小，故编程就不必取平均尺寸，而取基本尺寸即可。该零件表面由外圆柱面、椭圆面、槽、倒角表面组成，槽的切入与切出角度都为45,内孔螺纹的公称直径是16.0mm。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整。通过以上分析，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，同时公差值偏向一边，故编程时全部取其基本尺寸即可。毛坯选40mm40mm的45#钢棒料，先加工带螺纹孔的阶梯轴一端，再加工带椭圆面的一端。以完成配合件
10、3的加工。2.1.2 选择设备根据被加工零件的外形和材料等条件，选用FANUC OI标准（平床身前置12方刀架）数控车床。2.1.3 确定零件的定位基准和装夹方式配合零件1的定位基准和装夹方式。1) 右外轮廓加工定位基准：确定零件轴线和右端面为定位基准；装夹方式：用三爪卡盘夹持。2) 左外轮廓加工定位基准：确定零件轴线和左端面为定位基准；装夹方式：用三爪卡盘夹持。配合零件2的定位基准和装夹方式。1) 右外轮廓加工定位基准：确定零件轴线和右端面为定位基准；装夹方式：用三爪卡盘夹持。2) 左外轮廓加工定位基准：确定零件轴线和左端面为定位基准；装夹方式：用三爪卡盘夹持。配合零件3的定位基准和装夹方式
11、。1) 右外轮廓加工定位基准：确定零件轴线和右端面为定位基准；装夹方式：用三爪卡盘夹持。2) 左外轮廓加工定位基准：确定零件轴线和左端面为定位基准；装夹方式：用三爪卡盘夹持。2.2 加工路线的工艺分析2.2.1 加工路线的确定由于每个零件结构形状不同，各表面的技术要求也有所不同，故加工时，其定位方式则各有差异。一般加工外形时，以内形定位；加工内形时又以外形定位。因而可根据定位方式的不同来划分工序。配合零件1右侧选用35菱形外圆车刀，车工件的外轮廓，车右端，车至54mm处。用刀宽为4mm的切槽刀，车槽宽分别为4mm、5mm的槽。用60的螺纹车刀车深2.6mm，螺距为2mm，长度为12mm，直径1
12、6mm的螺纹，螺纹切入角度为45配合零件1左侧选用35菱形外圆车刀，车工件的外轮廓椭圆面，车右端，车至35mm处。配合零件2选用选用35菱形外圆车刀，车工件的外轮廓，车右端，车至18mm处。用刀宽为4mm的切槽刀，车槽宽为8mm的槽。用20的钻头，钻20的通孔。用107.78菱形内孔车刀车内圆，车至25.5mm处。配合零件2选用选用35菱形外圆车刀，车工件的外轮廓，车左端，车至10mm处。用107.78菱形内孔车刀车内圆，车至5mm处。配合零件3左侧用10mm的钻头，钻12mm，深17mm的孔。用107.78菱形内圆车刀车内圆，车至15mm处，用刀宽为4mm的内孔切槽刀，车槽宽为4mm的内孔槽
13、。用60的内孔螺纹车刀车大径为16.0mm，螺距为2mm，长度为13mm的螺纹，螺纹切入角度为45。选用35菱形外圆车刀，车工件的外轮廓，车左端，车至15mm处。配合零件3右侧选用35菱形外圆车刀，车工件的外轮廓椭圆面，车右端，车至23.14mm处。2.2.2 切削用量的确定1)配合零件1右侧粗车外轮廓时，主轴转速n=800r/min,背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r；精车时，主轴转速n=1000r/min，进给速度f=0.1mm/r。切外槽时，主轴转速n=600r/min，进给速度f=0.15mm/r。车螺纹时，主轴转速n=600r/min，进给速度f=0.15mm/r。2)
14、 配合零件1左侧粗车外轮廓时，主轴转速n=800r/min,背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r；精车时，主轴转速n=1000r/min，进给速度f=0.1mm/r。3)配合零件2右侧钻孔时，主轴转速n=600r/min,进给速度f=0.1mm/r。粗车内轮廓时，主轴转速n=800r/min,背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r，精车内轮廓时，主轴转速n=1000r/min,进给速度f=0.1mm/r 。粗车外轮廓时，主轴转速n=800r/min, 背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r。精车时，主轴转速n=1000r/min，进给速度f=0.1mm/r。切外槽时，主轴转速n=600r/min，进给速度f=0.15mm/r。4)配合零件2右侧粗车内轮廓时，主轴转速n=800r/min,背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r，精车内轮廓时，主轴转速n=1000r/min,进给速度f=0.1mm/r 。粗车外轮廓时，主轴转速n=800r/min, 背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r。精车时，主轴转速n=1000r/min，进给速度f=0.1mm/r。5)配合零件3左侧钻孔时，主轴转速n=600r/min,进给速度f=0.1mm/r。粗车内轮廓时，主轴转速n=
