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1、毕业设计数控车床加工实例的工艺设计及程序编程随着科学技术的进展，数控加工技术是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个 领域，包含军工、汽车、摩托车、模具、家电等行业应用日益广泛，已经成为这些行业 不可缺少的加工手段。数控车削加工技术则是应用最为普及的一种数控加工技术。随着中国加入世界贸易组合,全球制造业出现向中国转移的倾向 ,国内对数控加工的 需求也呈现出高速持续增长的趋势,大批大量的生产，如汽车、拖拉机与家用电器的零件， 为熟悉决高产、优质的问题，多使用专用的工艺装备、专用自动化机床或者专用的自动 生产线与自动车间进行生产。但是应用这些专用设备进行生产，生产准备周期长，产品 改型不易，因而使
2、产品的开发周期增长。在机械产品中，但见于小批量产品占到 70%80%, 这类产品通常都使用通用机床加工，当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换 与调整，而且通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难以提高生产效率与保 证产品质量。特别是一些曲线、曲面轮廓构成的复杂零件，只能借助靠模与仿形机床， 或者者借助划线与样板用于手工操作的方法来加工，加工精度与生产效率受到很大的限 制。由于数控机床综合应用了电子计算机、自动操纵、伺服驱动、精密见车与新型机械 机构等方面的技术成果，具有高柔型、高精度与高度自动化的特点，因此，使用数控加 工手段，解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单
3、件、小批量、特别 是复杂性面零件的加工。应用数控加工技术使机械制造业的一次技术革命，使机械制造 业的进展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供了高质量、 多品种及高可靠性的机械产品。目前应用数控加工技术的领域已从当初的航空工业部门 逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造业，并已取得了巨大的经济效益。正文一、数控车床加工工艺1、数控车床加工的工艺特点数控车床加工与普通车床加工在许多方面遵循的原则基本上是一致的。但数控车床 加工自动化程度高，操纵功能强，设备费用高，因此也就相应形成了数控车床加工工艺 的自身特点。2、数控车床加工工艺内容（1）选择并确定适合在数控车床上加
4、工的零件并确定工序内容。（2）分析被加工零件图纸的数控加工工艺，明确加工内容与技术要求。（3）确定零件加工反感，制定数控加工工艺路线，如划分工序、安排加工顺序等。（4）设计数控加工工序，制定定位夹紧方案，划分工步，规划走刀路线，选择刀辅 具，确定切削用量，计算工序尺寸及工差等。（5）数控加工专用技术文件的编写。二、图纸的分析及工艺处理1、工艺分析轴类零件是机械加工中不可缺少的一类零件，在机械装配中起着举足轻重的作用。 工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定的合理与否，对程序编制、机 床的加工效率与零件加工精度都有重要影响。该零件右端由SR9的球头面、R5mm的圆 弧面、公称直径30
5、mm螺距为1.5mm的外螺纹、两端分别有两个C2mm的倒角。左端由 两段直径为32mm的外圆柱面与一段直径为38mm的外圆柱面构成。左端内孔有两个C1mm 的倒角、两段直径分别为22.5mm、20mm的内圆柱面、公称直径24mm螺距为1.5mm的内 螺纹构成。如下图 1-1 零件图所示。30711030.15图1-1零件图零件对表粗糙度有较高的要求，表面粗糙度值为1.6Pm，其余表面粗糙度均要求为 3.2Mm。工件总长为103mm，最大回转直径为38mm的轴类零件，上偏差为Omm,下偏差为 -0.039mm。轴的右端有球头面、圆弧面、外螺纹、锥角。轴的左端有内孔，孔里有公称 直径为24mm的内
6、螺纹，右端有球头面与螺纹不易装夹，因此可用93外圆车刀先加工 左端外轮廓，然后加工内孔，用直径为18mm的钻头钻孔，用镗刀镗孔，用内螺纹刀加 工内螺纹。然后倒转工件加工右端外轮廓，再用60外螺纹刀加工外螺纹。在车削过程中先粗加工外轮廓，最后精加工时需要切削两次，以去除毛刺，提高表 面质量。2、工艺的处理(1) 毛坯选择长度为103mm，最大回转直径为38mm，因此可选择40X105mm，材料为45钢。(2) 数控加工前的零件预加工零件毛坯在热处理前先进行粗车加工，为数控车削加工工序提供可靠的工艺基准: 用车床三爪卡盘装夹零件，零件的内孔、外圆与所在端面均留0.8mm或者1.6mm余量； 数控编
7、程任务书如下表1。表1数控编程任务书07数控一班数控编程任务书产品零件图号07000-01任务书编号零件名称轴CK-2010-01使用数控设备数控车床共1页第1页要紧工艺说明及技术要求1. 数控车削加工零件的尺寸精度与表面质量均需达到图纸要求。2. 技术要求：(1) 未注尺寸公差按IT12级；(2) 去除毛刺飞边；收到编程时间年月日经手人编制毕崇1厶1、亮审核编程审核批准(3) 数控车削加工安装方式 零件使用机床本身标准的三爪卡盘，找正并夹紧，需进行两次装夹。第一次装夹 夹住的部分为右端毛坯的外表面，加工左端外轮廓与内孔，第二次装夹夹住左端外圆柱 面为防止划伤表面，在加工右端时，用铁皮或者砂纸
8、包住左端直径为32mm外圆柱面找 正再进行加工。夹紧时一定要注意夹紧力的大小要适当，在夹紧时要防止工件左端变形。(4) 数控车削加工工序 数控车削分两次装夹完成切削加工：先使用93外圆车刀先粗车再精车零件的左 端处各部分尺寸，先加工外轮廓再加工内孔。换端面加工另一端，同样是先粗加工后 精加工。数控加工工艺卡见表2。表2数控加工工序卡2010年 3月 23日机械厂数控加工工序卡产品名称或者代号零件名称零件图号轴的加工轴套07000-01工艺序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备加工车间P1234三爪卡盘P1000数控车床实训基地工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转 速 r/min进给速度mm/r背吃
9、刀量mm1粗车左端外轮廓T010193外圆车刀6000.22精车左端外轮廓T010193外圆车刀10000.13钻3的中心孔定位T02023mm的钻头5000.154钻 18的孔至30mm处T0303 18mm的钻头5000.155粗车左端内孔轮廓T040493内孔车刀6000.26精车左端内孔轮廓T040493内孔车刀10000.157车内螺纹T050560螺纹车刀3501. 5（螺距）8粗车右端外轮廓T010193外圆车刀6000.28精车右端外轮廓T010193外圆车刀10000.159车右端外螺纹T060660螺纹车刀3501.5（螺距）编制毕崇亮 审核批准第1页 共15）数控车削加工
10、工具T01:93。外圆车刀；T04： 93内孔车刀；T05： 60内螺纹刀；T06： 60外螺纹刀。6）切削用量的选择切削用量要紧考虑加工的尺寸精度与加工表面质量的要求并兼顾提高刀具耐用度、 机床寿命等因素。确定主轴转速，粗车外轮廓600r/mm，精车外轮廓1000r/mm，粗车内 孔轮廓600r/mm，精车内孔轮廓1000r/mm，车外螺纹350r/mm，车内螺纹350r/mm，钻 孔500r/mm。粗车进给速度为f=0.2mm/r，精车进给速度f=0.15mm/r或者f=0.1mm/r。三、数值的计算1、外螺纹的计算外螺纹大径：D=D-0.1P=30-0.1xl.5=29.85mm。外螺纹
11、小径：D二D-1.3P=30T.3xl.5=28.05mm。2、内螺纹的计算内螺纹大径：D=D-0.1P=24-0.1xl.5=23.85mm。内螺纹小径：D二D-1.3P=24-1.3xl.5=22.05mm。四、程序的编制使用手动编程，再编程的过程中要注意提高工作的效率为主，同时要保证工件的尺 寸精度与表面质量。参考程序如下：o1234tOlOl （加工左端外轮廓）s600m03gOOx42.OzOgOlx-l.OfO.lgOOx42.Oz2.Og7lu3.OrO.5g7lplOq2Ou2.OwOfO.2NlOgOOg42x28.OslOOOzOfO.lx32.Ow-2.Oz-32.Ox3
12、8.Oz-38.ON20g00g40x41.0g70p10q20g00x100.0z100.0m05t0202 （加工左端内孔）t0303t0404s600m03g00x0z2.0g71u3.0r0.5g71p30q40u-2.0w0f0.2N30g00z0g01x24.5f0.15x22.5w-1.0z-30.0N40g00x0g70p30q40g00z100.0x100.0m05m30t0505 （加工左端内孔螺纹）s350m03g01x22.05z2.0f0.1g92x22.05z-20.0f1.5x22.65x22.85x23.25x23.45 x23.85x23.85 g00z20.
13、0x20.0m05toioi （加工右端外轮廓）s600m03g00x42.0z2.0g71u2.5r0.5g71p50q60u1.5w0f0.2N50g00g42x0s1000 g01z0f0.1g03x18.0w-9.0r9.0g02x22.0z-13.0r5.0g01x26.0w-10.0x30.0w-2.0w-21.0x26.0w-2.0w-8.0x32.0w-10.0N60g00g40x41.0g70p50q60g00x100.0z100.0m05t0606 （加工右端外螺纹）s350m03g00x32.0z-25.0g92x29.85z-46.0f1.5 x29.25x29.05
14、x28.65x28.45x28.05x28.05g00x100.0z100.0m05m30五、数控仿真加工操作1 、数控仿真系统的开启及回原点 进如数控仿真系统界面按操控面板上得“急停”按钮按“系统启动” 按“回原点”按钮按“Z”按钮按 “ + ” 按“X”按“+”x,z对应的 指示灯亮.即完成上述操作.2、数控仿真工件装夹及刀具的选择安装:(1) 点击工具栏上“定义毛坯”设置直径为55mmX145mm的45钢圆柱毛坯 点击“放置零件”出现“选择零件”对话框点选择毛坯点“安装零件” 出现“移动零件”对话框点击黄色“方向箭头”使毛坯外伸 115mm。(2) 外圆车刀 T01 的选择安装：点击工具栏上“选择刀具”出现“刀具选择” 对话框选“1号刀位”选择“VBMT160402刃长为16mm刀尖半径为0.2mm的 35度菱形刀片”选择刀柄为93度外圆右向横柄点击“确定”完成操作。T04 内孔车刀的选择与T01的选择流程基本是一样的，只是刀位号是“4号刀位”。(3) 内螺纹刀的选择安装：选择刀位号5选择60度角的菱形刀片选择“内 孔
