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1、系机电工程系学号200914450136 湖南交通职业技术学院毕业设计（论文）审核设计（论文）题目：数控激光加工与操作作 者 刘明叶 专 业 数 控 技 术 班 级 数控0901班 成 绩 校内指导教师 周永洪 校外指导教师 张同丰 2012 年 5月 4 日目 录摘要绪论一、 毕业设计任务及要求二、 毕业设计内容 三、 轴类零件的工艺分析 四、 轴类零件粗精加工手工编程 五、 轴类零件仿真操作注意事项六、 毕业设计总结 致谢摘要在车床上，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对于刀具旋转对工件进行切削加工的
2、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。数控车削加工是现代制造技术的典型代表，在制造业
3、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。 由于本人才疏学浅，缺乏知识和经验，在设计过程中难免出现不当之处，望各位给予指正并提出宝贵意见。关键词： 车削加工 刀具 零件的工艺过程 工艺参数 程序编制 绪论 机
4、械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。 工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造的工艺过程和操作方法的工艺文件，他直接对企业的产品质量、效益、竞争能力起着重要的作用。 机械工业是国民经济各部门的装备部，国民经济各部门的生产技术水平和经济效益，在很大程度上取决与机械工业所能提供装备的技术性能、质量和可靠性，因此，机械工业的技术水平和规模是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志。 近年来，世界各国都把提高产业竞争力
5、和发展技术、抢占未来经济制高点作为科技发展提出更高的要求，特别是制造技术更加得到了重视。所以，我们要振兴机械工业，使之成为国民经济的支柱产业。从而确定机械工业在国民经济中的重要地位，同时也向机械工业提出更高的要求。毕业设计任务一.设计的任务：1. 课题：零件的数控车削加工与编程2.设计课题的来源：学校的毕业设计任务课题3. 课题零件图：圆弧锥度螺杆4. 课题要做的零件要求：1）合金钢4.0CrNi：具有较高的机械强度，热处理性能好，淬火性好，在传递大功率，要求结紧凑，耐磨性好，采用合金钢。2）毛坏是铸件（了解铸件的相关内容）3）数控加工后形位加工公差尺寸表面粗糙度都要满足图纸要求。4）数控工艺
6、设计的每个参数都要有据可查，并写清出处二.设计的要求：1. 课题分析，绘制零件的AutoCAD二维图，分析图样，工件的装夹，选择加工刀具，切削用量的选择，确定加工路线。2. 详细数控加工工艺分析，拟定数控加工工序卡片，数控加工刀具卡。3. 手工编写零件粗精加工的数控加工程序。4. 设计小结三. 设计的目的1. 熟悉各个零件的数控车削的加工工艺流程；2. 熟悉AutoCAD软件操作并进行绘制零件图：用CAD对所要加工的零件进行绘图；3. 熟悉数控系统：指令系统、数控系统的特点、精度与以前所学的区别。掌握简单零件的数控编程技巧；4. 会选择各个零件在数控车削加工过程中常用的刀具；5. 熟悉数控机床
7、车削零件的加工过程。四.关键问题1. 毛坏的设定和材料的选择。2. 夹具的设计（怎样定位所加工的零件，设计出合理、简单的夹具）3. 刀具的选择（加工零件过程中要用到的刀，如外圆刀、镗刀、钻头以及刀具的参数、结构、国际）4. 切削用量的选择（车成型面主轴的转速，钻孔主轴的转速，镗空主轴的转速，切削主轴转速，进给速度的确定，背吃刀量包括粗精加工，要根据机床的自身情况决定）。5. 零件加工的顺序，先加工孔，再加工外圆面，加工零件的走刀路线。6. 零件粗精加工的手工编程。7. 零件数控机床车削零件的加工过程。8. 操作的注意事项。五：设计内容简单轴类零件的编程与加工根据下图所示的待车削零件，材料为45
8、号钢，毛胚为45mmx302mm。在数控车床上需要进行的工序为：平端面保证总长300mm,切削40mm、32mm、20mm 和14mm 外圆；R20mm和R6mm 弧面、钻20孔、锥面、退刀槽、螺纹及倒角。要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。 4图1-1 轴类零件图毕业设计轴类零件分析一零件图工艺分析 该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及双线螺纹、内孔、内螺纹等面组成。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。
9、故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸。 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45棒料。二零件的定位基准和装夹方式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，右端采用活动顶尖支承的装夹方式。三选择设备 根据加工零件的外形和材料等条件，选用TND360数控车床。四确定加工顺序及进给路线加工顺序按由粗到精由远到近（由右到左）的原则确定。即先从右到左进行粗车（留.精车余量
10、），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。TND360数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自动确定进给路线，因此，该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线（但精车的进给路线需要人为确定）。该零件从右到左沿零件表面轮廓精车进给，如图所示：装夹毛坯，平端面，定编程原点。 图1-1-1 精车轮廓进给路线五刀具的选择选用7中心钻钻削中心孔。粗车及平端面选用硬质合金右偏刀，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=29。 精车选用90硬质合金右偏刀，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r
11、=0.150.2。 将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中（见表1-1），以便编程和操作管理表1-1 数控加工刀具卡片产品名称或代号 c-11 考件名称 圆弧锥度螺杆零件图号 01序号刀具号 刀具规格名称数量 加工表面刀尖半径 备注 1 T01 F5中心钻 1 钻F5中心孔 2 T02 硬质合金90外圆车刀 1车端面及粗车轮廓右偏刀 3 T03硬质合金60外螺纹车刀 1精车轮廓及螺纹 0.15 编制XXX 审核 XXX 批准 XXX 共 页 第 页六切削用量的选择 背吃刀量的选择：轮廓粗车循环时选ap=3，精车ap=0.25；螺纹粗车循环时选ap=0.4，精车ap=0.1。 主轴转速的选择：
12、车直径和圆弧时，查表选粗车切削速度vc=90m/min 精车切削速度vc=120m/min然后利用公式vc=dn/1000技术主轴转速n（粗车直径D=60，精车工件直径取平均值）；粗车500r/min 精车1200r/min。车螺纹时，参照式计算主轴转速n=320r/min 进给速度的选择 查表选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.4/r ，精车每转进给量为0.15/r，最后根据公式Vf =nf计算粗车、进给速度分别为200 m/min和180 m/min。、 综合前面分析的各项内容，并将其填入表1-2所示的数控加工工艺卡片。此表是编制加工程序的主要依据和操作人
13、员配合数控程序进行数控加工的指导性文件。主要内容包括：工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量等。表1-2 数控加工工艺卡片单位名称 衡阳技师学院 产品名称或代号 零件名称 零件图号 c-11圆弧锥度螺杆 01 工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 001 O1000三爪卡盘和活动顶尖 广数 98TD 衡阳技师工厂 工步号 工步内容刀具号刀具规格主轴转速r/mm进给速度mm/min背吃刀量mm备注 1 平端面T022525 500 手动 2 钻中心孔T01F7 950 手动 3 粗车轮廓T022525 500 200 3自动 4 精车轮廓T032525 1200 180 0.25自动 5 粗车螺纹T032525 320 750 0.4自动 6
