数控课程设计说明书.docx
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数控课程设计说明书数控课程设计说明书数控加工课程设计说明书一、分析零件图纸,确定总体加工方案
(一)、图纸分析:
该图是一复杂轴类零件,零件部分地方较为复杂,部分加工精度较高,采用数控车削加上钻削、滚齿、插齿综合完成。
该零件由外圆柱面、孔、倒角、内齿轮,齿轮轴、槽、阶梯组成。
其中零件最大外径为19mm,长度为104mm.选择毛坯尺寸为114x22mm的棒料。
(二)、精度等级、表面粗糙度分析:
考虑到左右两端齿轮齿面粗糙度1.6,滚齿机滚齿后要倒角磨齿;外圆表面粗糙度要求最高为0.8,尺寸精度也易于达到,所以外圆精车即可达到要求。
同轴度及各圆跳度都要求要装夹次数减少。
所以,外圆以两顶尖定位,一次装夹完成粗精加工。
为满足同轴度要求,打孔时应夹外径为13.9的外圆。
(三)、材料和热处理分析:
零件材料为31CrMoV9是齿轮钢,预备热处理为调质,回火温度600630。
最终热处理为渗氮,HV900。
(四)、总体方案:
先对毛坯预备热处理(调质处理);用数控车床粗精车两端面打中心孔,再以两中心孔定位,粗车外圆轮廓,精车右端外圆轮廓,切槽。
再以外径为13.9的槽定位,粗精车左端外圆,钻铰孔、镗孔割内槽;最后再滚齿,插齿;最终热处理,再上磨齿机进行磨齿;完成整个零件的加工。
二、确定加工工艺方案
(一)装夹方式及量具选择:
数控车床夹具使用三爪卡盘自动定心夹具及顶尖;Y3150E滚齿机使用专用夹具,插齿机使用专用夹具,磨齿机使用专用夹具。
量具有游标卡尺,外径千分尺,百分表。
(二)加工顺序:
1.备料,下料尺寸22106的棒料,预备热处理2.车,粗精车右端面,钻中心孔3.粗车,夹左端外圆顶中心孔定位,粗车右端外圆各部,留单边余量0.24、精车,夹左端外圆顶中心孔定位,精车右端外圆各部至图纸所示。
5、切1.1mm宽的槽6、用3.5mm切槽刀切3.5mm处,4.6mm处以及12mm处,加之外径为13.9的T型槽至图纸所示。
7、掉头夹直径12处外圆,粗精车左端端面及外圆8、钻镗直径为9的孔9、镗直径为12.5的孔。
10、割宽5mm的内槽。
11、钻直径5和4的顶孔。
12、铣键槽13、滚齿机滚右端齿14、插齿机插内齿轮。
15、倒角,倒棱16、最终热处理17、磨齿机磨齿18、终结检验(三),切削用量选择(镗车削)数控车削加工中的切削用量包括:
背吃刀量、主轴转速n或切削速度、进给速度或进给量f。
这些参数均应在机床给定的允许范围内选取。
车削用量的选择原则是粗车时,首先考虑选择尽可能打的背吃刀量,其次选择较大的进给量f,最后确定一个合适的切削速度v。
增大背吃刀量可使走刀次数减少,增大进给量f有利于断屑。
精车时,加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀,因此选择精车的切削用量时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上提高加工效率。
因此,精车时应选用较小的背吃刀量和进给量f,并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度v.
(1)背吃刀量的确定在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下,应尽可能选择较大的背吃刀量,以减少进给的次数。
当零件精度要求较高时,则应考虑留出精车余量,其所留的精车余量比一般普通车削时所留余量小,常取0.10.5mm。
(2)进给量的确定式中,f进给量,粗车时一般取为0.30.8mm/r,精车时常取0.10.3mm/r,切断时常取0.050.2mm/r。
(3)主轴转速的确定n(r/min)1.数控车削a.粗车端面取n=50m/minf=0.3mm/rb.精车端面取n=80m/minf=0.15mm/rb.粗车外轮廓,留单面余量0.2mm取n=50m/minf=0.3mm/rap=2mmc.精车外轮廓取n=80m/minf=0.15mm/rap=0.2mmd.切槽取n=60m/minf=0.1mm/rf.预钻孔8mm及打中心孔取n=500r/minf=0.2mm/rg.镗孔取n=1500r/minf=0.2mm/r2.滚齿机滚齿Vc=0.7m/sf=1.5mm/r(四)刀具明细表序号刀具名称刀具直径刀补值190端面车刀D01293偏头外圆车刀D0231.15mm割槽刀43.5mm割槽刀54mm割槽刀6高速钢钻头87镗刀8镗刀D0893mm的内切槽刀10滚刀D1011插齿刀D11三、数值换算1、公差对称化换算:
直径公差带代号公差大小/mm上偏差下偏差对称化后尺寸12g70.018-0.006-0.02411.985100-0.19.9516h70.0180-0.01815.99115.50-0.315.3513.90-0.0313.88516.80-0.116.757.80.0507.82517h80.0180-0.01816.99116.40-0.0416.389H100.0580.05809.02911.50.3011.6530.50.3030.65601060.51.10.101.1590.0509.02511.50-0.111.451.10.101.152、相关节点坐标计算:
如图所示:
通过坐标标注,各节点坐标清清楚楚。
3、刀位点坐标值的计算过程刀位点是指刀具的定位基准点。
车刀的刀位点是刀尖或刀尖圆弧中心;钻头的刀位点是钻头顶点。
各类数控机床的对刀方法是不完全一样的,这一内容将结合各类机床分别讨论。
数控车床的刀位点是工件外形轮廓向外偏移一个刀具半径值四、数控的工艺卡片及加工程序O0001车左端面打中心孔加工步骤加工内容刀具主轴转速(m/min或r/min)进给量备注1粗车端面,留精加工余量0.2T01:
90端面车刀500.32精车端面至图纸要求T01800.153打中心孔T02:
直径3.35中心钻5000.2O0002车外轮廓加工步骤加工内容刀具主轴转速(m/min或r/min)进给量备注1粗车外圆轮廓,留精加工余量0.2T01:
93偏头外圆车刀500.3G712精车外圆轮廓至图纸要求T01:
93偏头外圆车刀800.15G703切1.1mm宽槽T02:
1.1mm割槽刀(右刀尖)600.14切3.5mm宽槽及4.6mm滚花槽T03:
3.5mm割槽刀(右刀尖)600.15切T型槽及其他槽T04:
4mm割槽刀(右刀尖)600.1O0003精车左端端面,外圆,钻镗孔加工步骤加工内容刀具主轴转速(m/min或r/min)进给量备注1粗车外圆轮廓,留精加工余量0.2T01:
93偏头外圆车刀500.3G712精车外圆轮廓至图纸要求T01:
93偏头外圆车刀800.15G703钻底孔T02:
直径为8mm高速钢麻花钻5000.24镗孔T03:
硬质合金内孔车刀5000.25镗直径为12.5mm的孔T04:
硬质合金内孔车刀15000.26割内槽T05:
硬质合金内切槽刀600.1程序代码如下:
O0001N10G54F0.3S800M03M07T0101;工艺设定N20G50S2000;最高转速限制N30G96S50;恒线速度切削N40G0X24Z0.2;快速定位接近工件N50G1X-2;粗切端面N60G0X24Z1N80G96S80;精车恒线速度设定N90Z0N100G1X-2F0.15;精车端面N110G0X100Z150;返回换刀点N120T0202;换2号刀具N130G97S500;取消恒线速度,设定转速500r/min。
N140X0Z5N150G1Z-3.35;钻中心孔N160G0Z5N170X100Z150N180M30;程序结束O0002N10G54F0.3S800M03M07T0101;工艺设定G50S2000;最高转速限制G96S50;恒线速度切削G0X24Z0.2;快速定位接近工件G1X-2;粗切端面G0X24Z1G96S80;精车恒线速度设定Z0G1X-2F0.15;精车端面N40G71U2R1;G71粗车轮廓循环N50G71P60Q170U0.4W0.2F0.3;粗车轮廓循环参数设定N60G0G42X8Z2F0.15;循环开始N70G1Z0N80X9.95Z-0.58N90Z-15.72N100G02X10.36Z-16.94R3N110G01X11.985Z-19N120Z-36.5N130X15.35N140X15.991Z-36.64N150W-7.825N160X19N170Z-106;循环结束N180G0X100Z150N190G96S80;恒线速度切削N200G70P60Q170;G70循环精车外轮廓N210G0X100Z150;返回换刀点N220T0202;换1.1mm切槽刀N230G96S60N240G0G40X13Z-27.5F0.1;取消刀补,快速定位N250G1X11.45N260G0X20N270G0X100Z150N280T0303;换3.5mm切槽刀N290G0X17Z-38.5;切3.5mm槽N300G1X-15.96N310G0X20N320Z-31.9;切4.6mm槽N332G1X11.9N340G0X14N345Z-40.8N350G1X11.5N355Z-31.9;切4.6mm槽结束N360G0X20N370G0X100Z150N380T0404;换4mm切槽刀N390G0X20Z-50.35N400G1X14.3;粗切直径为13.9的T型槽及宽12mm槽N410G0X20Z-53.5N420G1X14.3N430G0X20N435Z-53.5N440G1X14.3N450G0X20N451Z-57N452G1X14.3N453G0X20N455Z-60.6N460G1X14.3N470G0X20N475Z-69.5N480G1X17.2;T型槽粗切结束N490G0X20N495Z-72N500G1X17.2;粗切12mm槽N510G0X20N515Z-75N520G1X17.2N530G0X20N531Z-75N532G1X17.2N534G0X20N535Z-77.5N540G1X17.2;12mm槽粗车结束N550G0X20Z-75N560Z-45.5N570G1X19;精车T型槽N580X14.32Z-49.55N590G02X13.885Z-50.35R1.6N600G01Z-64.6N610G2X14.28Z-65.35R1.6N620G1X18.22Z-69.06N630G3X17.68Z-69.5R0.15;精车T型槽结束N640G1X16.75;精车12mm槽N645Z-77.5N650G0X100Z150N660M30;程序结束O0003N10G54F0.3S800M03M07
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