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1、数控加工工艺与编程课程设计任务书班级学生姓名指导教师课程设计题目螺纹球形轴的加工工艺与编程主要设计内容加工一个螺纹球形轴主要 技术 指标 和设 计要 求1 设计指标轴类零件，加工内容包括圆弧、圆柱、沟槽、螺纹、倒角。2设计要求 毛坯为60X180的棒料 设计数控加工工艺方案，编制机械加工工艺过程卡，数控加工工 序卡，数控车刀具调整卡，数控加工工序卡，进行仿真加工，优 化走刀路线和程序。主要 参考 资料 及文 献目录一、 项目导入3二、 项目实施32.1 零件工艺性分析.32.1.1 结构分析.32.1.2 尺寸分析.32.1.3 表面粗糙度分析.32.2制定机械加工工艺方案32.2.1确定生产
2、类型32.2.2拟订工艺路线42.2.3设计数控车加工工序42.3编制数控技术文档52.3.1编制机械加工工艺过程卡52.3.2编制数控加工工序卡62.3.3编制刀具调整卡72.3.4编制数控加工程序卡72.4试加工与优化9三、设计小结9四、参考文献10五、附件111一、项目导入加工螺纹球形轴，如图1-1所示，毛坯为60X180的棒料。要求设计数控加工 工艺方案，编制机械加工工艺过程卡，数控加工工序卡，数控车刀具调整卡，数 控加工工序卡，进行仿真加工，优化走刀路线和程序。二、项目实施（一）零件工艺性分析1. 结构分析如图 1-1 所示，该零件属于轴类零件，加工内容包括圆弧、圆柱、沟槽、螺纹 倒
3、角。2. 尺寸分析该零件图尺寸完整，主要尺寸分析如下。 58。：经查表，加工精度等级为IT8。-0.046 45。0 025 :经查表，加工精度等级为IT7。36。：经查表，加工精度等级为IT7。其他尺寸的加工精度等级为IT4。3. 表面粗糙度分析 由图可知，其主要表面的粗糙度为3.2. 根据分析，螺纹球形轴的所有表面都可以加工出来，经济性能良好。（二）制订机械加工工艺方案1. 确定成产类型 零件数量为 2 件，属于单件小批量。2. 拟定工艺路线（1）确定工件的定位基准。确定坯料轴线和左端面为定位基准。（2）选择加工方法。该零件的加工表面均为回转体，主要加工表面的加工精度 等级为IT8，表面粗
4、糙度为3.2。采用加工方法为粗车、半精车。（3）拟定工艺路线 按65X200下料。 车削各表面。 去毛刺。 检验。3. 设计数控车加工工序（1）选择加工设备。选用FANUCOi标准斜床身后置刀架，系统为FANUCOi。（2）选择工艺装备 该零件采用三爪自动定心卡盘自定心夹紧。 刀具选择如下。外圆机夹粗车刀T0101 （刀片的刀尖角为55o）：车端面，粗车、半精车各外圆。外圆机夹精车刀T0202 （刀片的刀尖角为350）：精车各外圆。切断刀宽5mm （T0303）,用于切槽和切断。螺纹刀T0404：车螺纹。 量具选择如下。量程为200mm，分度值为0.02的游标卡尺。测量范围为2550,分度值为
5、0.001的外径千分尺。M30X2-7g 环规。（3）确定工步和走刀路线。按加工过程确定走刀路线如下：车端面一粗车各外 圆f半精车f切槽f车螺纹f切断。如下图所示，粗车各外圆的走刀路线为：1 一234一567如下图所示，半精车各外圆的走刀路线为：afbfcfdfefffg。如下图所示，切槽的走刀路线为：KfLfKfMfNfM。川p-:(4) 确定切削用量。背吃刀量：粗车时，确定背吃刀量为2mm，半精车时，确定 背吃刀量为0.2mm。主轴转速：粗车外圆时，确定主轴转速为800r/min，半精车外圆时，确定主 轴转速为1200r/min。车螺纹时，确定主轴转速为500 r/min。切槽时，确定主
6、轴转速为600 r/min.切断时，确定主轴转速为400 r/min.进给量：粗车外圆时，确定进给量为0.2mm/r.半精车外圆时，确定进给量为 0.1 mm/r。切槽、切断时，确定进给量为0.05 mm/r。(三) 编制数控技术文档1. 编制机械加工工艺过程卡 编制机械加工工艺过程卡，见下表。螺纹球形轴的机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程产品名称零件名称零件图号材 料毛坯规格卡螺纹球形轴C024560X180工序号工序名称工序简要内容设备工艺装备工时5下料按60X 180 下料车床10车车削各表面FANUCOi 标 准斜床身后 置刀架三爪卡盘、游标卡 尺、M30X2-7g 千 分尺、外圆机夹
7、粗 车刀、外圆机夹精 车刀、螺纹刀、切 断刀15钳去毛刺钳工台20检验编制审核批准共页第页2. 编制数控加工工序卡 编制数控加工工序卡，如下表。螺纹球形轴的数控加工工序卡数控加工工序卡产品名称零件名称零件图号螺纹球形轴C02工序 号程序编 号材料数量夹具名称使用设备车间1000001452三爪卡盘FANUC0i数控加工车间工步 号工步内 容切削用量刀具量具V (m/min)N(r/min)F(mm/r)a (mm)P编号名称编 号名称1粗车外 圆1258000.24T0101外圆 机夹 粗车 刀1游标卡尺2半精车 外圆1288000.2T0202外圆 机夹 精车 刀1游标卡尺3切槽606000
8、.050.2T0303切断 刀1游标卡尺4车螺纹5001.5T0404螺纹 刀3M30X2-7g5切断624000.04T0303切断 刀1游标卡尺编制审核批准共页第页3. 编制刀具调整卡 编制刀具调整卡，如下表。螺纹球形轴的车削加工刀具调整卡产品名称或代号零件名称螺纹球形轴零件图 号C02序号刀具号刀具规格名 称刀具参数刀补地址刀尖半径刀杆规格半径形状1T0101外圆机夹粗 车刀（刀片的 角度为55。）0.8mm25 X 25mm012T0202外圆机夹精 车刀（刀片的 角度为350）0.4mm25 X 5mm02023T0303切断刀0.20mm25 X 25mm034T0404切槽刀25
9、 X 25mm04编制审核批准共页第页4. 编制数控加工程序卡 编程原点选择在工件右端面的中心处，粗车各外圆时，既可以用 G90 编程，也可以用G01、G00编程。在下表中，是采用G90、G01、G00编程的。螺纹球形轴的数控加工程序卡零件图号C02零件名称螺纹球形轴编制日期程序号数控系统FANUC0i编制序号程序内容程序说明1000012T01013S800M044G100X100Z1005G00X65Z56G90X58Z-130F0.27X55Z-708X509X4510X40Z-4011X3612X33Z-2513X3014G00X24Z115G01X30Z-2F0.216G00Z-40
10、X3617G01X45Z-7018G03X58Z-85R40F0.219G00X60Z520T020221M04S120022G90X57.8Z-130F0.123X35.8Z-4024G00Z-40X3625G01X44.8Z-7026G00X65Z527T030328M04S60029G00X40Z-2530G01X2431G04X1.032G01X6033X-11034X4835X6036G00X65Z537T040438M04S50039G92X29.2Z-20F1.540X28.641X28.242X28.0443G00X65Z544T030345G00X600Z-12046G01X
11、3047G04X1.048G01X6049G00X60Z550M0551M30程序结束（四）试加工与优化 进入数控车仿真软件并开机。 回零 手动移动机床，使机床各轴的位置离机床零点有一定的距离。 输入程序。 调用程序。 安装工件。 装刀并对刀。 让刀具退到距离工件较远处。 自动加工。 测量工件。三、设计小结课程设计都需要刻苦耐劳，努力钻研的精神。对于每一个事物都会有第一次的吧， 而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重，挫折不断到一步一步克服，可 能需要连续几个小时、十几个小时不停的工作进行攻关；最后出成果的瞬间是喜 悦、是轻松、是舒了口气！ 课程设计过程中出现的问题几乎都是过去所学的知识不牢固，许多计算方法、公 式都忘光了，要不断的翻资料、看书，和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦，有 时还会有放弃的念头，但始终坚持下来，完成了设计，而且学到了，应该是补回 了许多以前没学好的知识，同时巩固了这些知识，提高了运用所学知识的能力。四、参考文献1金属机械加工工艺人员手册主编 赵如福 上海科学技术出版社 （第 三版）2刀具设计手册 主编 杨黎明 副主编 王敏之 郝佳杰 杨 志勤 兵器工业出版社3机械加工工艺设计实用手册主编 马占永 副主编 张耀宸航 空工业出版社4实用机械加工工艺手册主编 陈宏钧 机 械 工 业 出版社11
