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1、 南 京 工 程 学 院毕业设计作 者： 系 部： 机械制造系 专 业： 数控技术与机械加工 题 目： 轴套类零件的数控车削加工 指导者： 评阅者： 2012年11月配合件的数控车加工工艺设计与编程摘 要数控技术，是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控是先进制造技术的基础技术。数控加工在现代化生产中显示出很大的优越性。数控加工就是在对工件材料进行加工前，事先在计算机上编写好程序，再将这些程序输入到使用计算机程序控制的机床指令性加工。本次的课题就是以螺纹配合件为例子，先用AutoCAD软件画出三个配合件的直观图,再运用斯沃数控仿真软件,选择FANUC-0
2、i数控系统输入事先编好的程序来进行模拟加工。通过仿真加工，详细描述了螺纹配合件的整个加工过程。其中包括一些加工前准备工作：分析零件的加工工艺；合理确定加工步骤；根据工艺分析和零件的形状特点进行刀具选择、主轴转速和进给速度的确定；最后根据安排的加工步骤和选择的刀具和夹具对零件进行仿真加工。关键词 配合件，编程，工艺，斯沃数控仿真目 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32.1 零件图的工艺分析32.1.1 分析零件图32.1.2 选择设备52.1.3确定零件的定位基准和装夹方式62.2加工路线的工艺分析62.2.1加
3、工路线的确定62.2.2 切削用量的确定72.2.3 刀具的选择8第三章 加工过程工序卡片及程序93.1 工艺文件的填写93.2 配合零件的数控加工编程163.2.1 配合零件2右侧的程序173.2.2 配合零件2左侧的程序183.2.3 配合零件3右侧的程序193.2.4 配合零件3左侧的程序203.2.5 配合零件4左侧的程序213.2.6 配合零件4右侧的程序22第四章 配合零件的数控加工仿真244.1 仿真操作244.1.1 打开仿真软件并选择机床244.1.2 工件的定义和刀具的选择。254.2 刀补修正264.2.1 程序输入及刀具补正系统264.2.2 仿真效果图26第五章 总结
4、与展望285.1总结285.2展望28参考文献29谢辞30第 4 页 共 28 页机械工程学院毕业设计（论文）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
5、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
6、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
7、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4)完成程序仿真运行与调试第二章 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 配合零件1这是一个典型的球形工件，这是
8、由一个球体、圆锥体、以及内孔内螺纹等加工内容。按照车削工艺分析要先把球体及圆锥体加工出来，再调头加工内孔内螺纹等。这样一来问题就来了，因为球体是圆的如果按照通常的做法是，调头用三爪卡盘装夹。但三爪卡盘是不能把圆球夹牢的，而且会把球体夹坏。但是如果该工件先做内孔、内螺纹、外圆锥体，然后再调头装夹车削圆球。因为圆锥体同样也是不能装夹牢固的，显然用普通的方法是不能完成该工件的车削。所以需要研制出一套夹具来辅助加工。1. 图纸及加工性能1、首先加工一个锥体底座，这个锥体与数控车床的主轴孔的锥孔是相一致的也就是说只要把锥体底座插入车床主轴孔，就可连成一体传递动力及转矩。具体形状如下图 配合零件2 工件锥
9、体底座的加工工艺：装夹材料，伸出150MM长，一夹一顶。车外圆，车圆弧，车外圆锥，车外圆。然后调头把外圆锥插入车床主轴孔，钻孔，车内孔，再车止口位和轴肩。然后在加工中心钻孔和攻丝。2、加工第二个工件法兰套（90锥形件），这个法兰套带有90的锥孔，具体形状及加工工艺如下图： 配合零件3配合零件3法兰套（90锥形件）的加工工艺：装夹材料，伸出45MM长，车端面。钻中心孔，用22麻花钻钻孔，钻穿，车外圆75长40MM。调头车内孔，再车出内止口位。然后在加工中心钻孔和钻沉孔。用内六角螺丝把第一个工件连接在一齐，然后把外圆锥插入车床主轴孔再车第二件的外圆，槽，和外螺纹。2.1.2 配合零件4根据被加工零
10、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。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4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
11、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
12、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。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。配合零件4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
13、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16mm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。2.2.2 切削用量的确定1)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
14、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。2)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。3)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=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 。切内槽时，主轴转速n=600r/min,进给速度f=0.15m/r。车内螺纹时，主轴转速n=600r/min,进给速度f=0.15m/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
