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1、.毕业论文题 目轴的数控加工设计学生姓名学 号系 部专 业班 级指导教师顾问教师 . v.摘要数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不但发展和应用领域的扩大他对归计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势.在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备是提高我国制造业信息化
2、水平和国际竞争能力的重要性保证。通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。 本文研究的问题是轴类零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削数控加工程序的编写、机床的熟练操作。主要困难的是两次装夹中的水平Z向长度难以保证、切削用量的参数设定 、对刀的精度 、工艺路线的制订。 运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合练习，能让我感触当代科学
3、的前沿，体验数控魅力，为人们的生活带来方便，进一步认识数控技术，熟练数控机床的操作，掌握数控，开发数控内在潜力。关键词：轴，工艺设计，数控技术. v.目 录摘要I第一章绪论1第二章轴的工艺分析32.1.研究对象零件图及技术要求32.2轴加工工艺特点32.3数控加工设备选择42.4零件的定位基准和装夹方式42.4.1粗基准选择原则42.4.2精基准选择原则42.4.3定位基准52.4.4装夹方式52.5加工方法的选择和加工方案的确定62.5.1加工方法的选择62.5.2加工方案的确定62.6工序与工歩的划分62.6.1工序的划分62.6.2工歩的划分72.7确定加工顺序及进给路线72.7.1零件
4、加工顺序制定原则72.7.2进给路线72.8刀具的选择82.9切削用量选择92.9.1背吃刀量的选择92.9.2主轴转速的选择92.9.3进给速度的选择102.10编程误差及其控制122.10.1编程误差122.10.2误差控制12第三章零件数控加工工艺编程及数控加工133.1数控车床常用G指令代码133.2数控车床常用M指令代码143.3程序编制143.4模拟运行163.5零件加工163.6精度自检17第四章总结与展望19致21参考文献23. v.第一章绪论数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动
5、化问题。随着科技的迅猛发展，自动控制技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用，同时使对本专业有较完整的、系统的认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力，以及培养了科学的研究和创造能力。数控技术不断的发展，数控技术很快会普极中国工业基地，成为工业发展的标志，数控技术的成熟也是当代科技发展的
6、标志，所以数控技术也是国家经济的体现，中国经济正加快向新兴工业化道路发展，制造业已成为国民经济的支柱产业。先进数控技术的广泛使用，导致数控应用型人才严重短缺、作为当代的数控技术的学者我感到无比的荣幸，又感到无比的艰巨。本毕业设计内容为典型轴的数控加工。包含了轴零件的工艺的分析过程、加工中一些问题的解决方法、数控编程、数控加工过程、机床操作与零件自检过程等。. v.第二章 轴的工艺分析2.1.研究对象零件图及技术要求本文研究对象为一典型轴类零件，零件如图2-1所示。图2-1 轴技术要求：1、零件材料处理为：45钢，调制处理HRC2636，下面对该零件进行数控车削工艺分析。2、以小批量生产条件编程
7、。3、不准用砂布及锉刀等修饰表面。4、未注倒角0.545o。 5、未注公差尺寸按 GB1804-M。6、未标尺寸参数见下表1.1。表1.1 参数表ABCDE18281620222.2轴加工工艺特点数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同，但数控机床是自动进行加工，因而有如下特点：数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂，加工的精度高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点，这都无一例外的变成程序内容，正是由于这个特点，促使对加工程序正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零
8、件。在编程前我们一定要对零件进行工艺分析，这是必不可少的一步，如图1-1我要对该零件进行精度分析，选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成，其中由较严格直径尺寸精度要求的如280.02mm,mm,轴线长度的精度如50.04mm，27.50.04mm，粗糙度3.2，球面Smm。可控制球面形状精度、30的锥度等要求。经上面的分析，我可以采用以下几点工艺措施：1、零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱280.02mm，轴向长度50.04mm、27.50.04mm，在加工时为了保证其尺寸精度应取其中间值分别取值为28mm、23.005mm长度5m
9、m，27.5mm即可。2、在轮廓曲线上，有四处圆弧依次相连，既过象限又改变进给方向的轮廓曲线。为了保证其轮廓曲线的准确性，我们通过计算到端部R5mm的圆弧与直线的切点坐标为（2.922，0），与RCmm的圆弧切点坐标为（7.791，-6.136），RC与SBmm的切点坐标为（11.210，-20.791），SBnmm与R5mm的切点为（12.271，-37.739），R5mm与Emm的切点坐标为（11.5，-40.406）。3、为便于装夹，为了保证工件的定位准确、稳定，夹紧方面可靠，支撑面积较大，零件的左端是螺纹，中段最大的直径的圆柱28mm。右端是依次相连的圆弧，显然右端都是圆弧相连不可能装
10、夹，所以应留在最后加工，应先装夹毛坯加工出左端螺纹及圆柱28mm。调头装夹28mm的圆柱加工右端圆弧，毛坯选30120mm。2.3数控加工设备选择根据该零件的外形是轴类零件，比较适合在车床上加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,在普通车床上是难以保证其技术要求。所以要想保证技术要求,只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。由于本校现使用的是数控系统，所以利用现有资源。我选择在本校的数控机床HNC-CK6140加工该零件。2.4零件的定位基准和装夹方式2.4.1粗基准选择原则 1、为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。 2、合理分配各加工
11、表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。 3、粗基准应避免重复使用。 4、选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。2.4.2精基准选择原则 1、基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准。 2、基准统一原则：在工件的加工过程中尽可能地采用统一的定位基准。3、自为基准原则：当某些表面精加工要求加工余量小而且均匀时，选择加工表面本身作为定位基准。4、互为基准原则：为了使加工面间有较高的位置精度，又为了使其加工余量小而且均匀，课采取反复加工、互为基准的原则。2.4.3定位基准综合上述，粗、精基准选择原则，由于是轴类零件，在车床上只需用三抓卡盘装夹定位，定位基准应选在零件的轴
12、线上，以毛坯35mm的棒料的轴线和右端面作为定位基准。2.4.4装夹方式数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算的基准统一，减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面，避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析，我应先装夹毛坯30mm的棒料的一端，夹紧其40mm的长度加工螺纹。一直加工到零件右端的Emm，然后将棒料卸下。装夹28mm的圆柱表面，加工另一端的圆弧。这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面，且能保证其加工要求。装夹图如图2-2、2-3所示：图2-2 加工螺纹
13、的装夹图图2-3 加工圆弧的装夹图2.5加工方法的选择和加工方案的确定2.5.1加工方法的选择加工方法的选择原则是在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顾生产效率和加工成本。在实际选择中，要结合零件形状、尺寸大小、热处理要求和现有生产条件等全面考虑。因为该零件是轴类零件，比较适合在车床上加工，又经过对零件图尺寸分析，尺寸精度比较高。如280.02mm，29mm，23mm等，在普通车床是难以保证其尺寸精度、表面粗糙度，所以应该选择在数控车床上加工。2.5.2加工方案的确定零件上精度比较高度表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案：直接用三抓卡盘装夹、
14、调头加工。用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖，经试验论证第二种方案装夹困难，对刀、退刀及换刀相当困难，所以在这里选择第一种方案加工，能够保证其技术要求。2.6工序与工歩的划分2.6.1工序的划分工序划分有三种方法 按零件的装夹定位方式划分 按粗、精加工划分工序 按所用的刀具划分工序。由于零件需要调头加工，如果按粗、精加工划分工序。在调头加工前后各有一次粗加工和精加工，显得比较繁琐，所以不可取；如果按所用的刀具划分工序，刀具有四把，虽然不多，但是在调头加工前后至少要重复使用三把刀，而同一把刀的两次粗、精加工分别在调头加工前后，加工内容不连续，所以也不合理，不易划分工序；只有按零件的装夹定位方式划分工序比较符合该零件的加工工序，且能保证两次装夹的位置精度，每一次装夹为一道工序。该零件只需调头前、后加工两道工序即可完成所有的加工表面，且能保证各尺寸精度及表面粗糙度。2.6.2工歩的划分因为
