轴类零件数控工艺课程设计.docx
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轴类零件数控工艺课程设计
国防科技学院
数控加工工艺与装备课程设计
设计说明书
题目
轴类零件加工
班级数控0904班
姓名张涛
组级第五组
学号092827
成绩
指导教师马教师、孙教师
第一章任务书------------------------------------------3
第二章设计任务----------------------------------------4
一、零件图分析--------------------------------------4
二、工艺方法的拟定----------------------------------7
三、加工线路及进给线路------------------------------9
四、刀具选择----------------------------------------12
五、数控加工刀具卡----------------------------------13
六、切削用量的选择----------------------------------14
第三章数控工艺卡片------------------------------------16
一、数控加工工序卡----------------------------------16
二、数字处置----------------------------------------16
三、数控加工程序单----------------------------------18
小组总结-----------------------------------------------23
个人总结-----------------------------------------------25
参考文献-----------------------------------------------25
第一章任务书
设计题目:
轴类零加件工
材料为45#钢热轧,无热处置及硬件要求及表面质量要求
第二章设计任务
一,零件图工艺分析
1、材料的选取,选用45#钢热轧,无热处置和硬件要求,材料切削加工工艺性良好。
2、零件成型组成表面:
零件由圆柱面、逆圆弧面、圆锥面和螺纹面等几部份组成。
3、零件尺寸标注完整,轮廓表达清楚,零件结构合理。
4、尺寸精度保证,图形上圆柱、圆弧及长度方向的精度为IT7级,用数控车床即可保证。
5、表面质量,表面粗糙度均为。
6、各成型表面连接复杂程度中等,加工持续时刻不长,但需用可转位刀片,用一样硬度合金刀即可由零件图分析,加工零件可得出。
加工方案一;
加工线路
1、在一般机床上整外圆平端面,完成轴段Ф50x135。
2、在普车上完成夹持端的(Ф30)的下刀槽
3、加工中,从右向左,右端打中心孔。
4、先车Ф40X73轴段
5、车R50圆弧
6、车(Ф30~Ф40)X30的锥度
7、车Ф34X8的槽
8、车削螺纹
9、去夹持端
加工方案二;
加工线路:
1.在普床上完成整外平端面,完成轴段Ф50X115
2.加工中,从右向左,右端设置中心孔
3.先车(Ф30~Ф40)X30的锥度
4.车Ф40X45的轴段
5.车R50的圆弧
6.掉头,二次装夹
7.加工中从右向左,右端设置中心孔
8.车Ф38X8的槽
9.车螺纹
10.去夹持端
加工时选择方案一
方案二,需两次对工件进行装夹,对工件的加工精度由阻碍。
降低误差可采纳双主轴车床,但其照价和本钱有所提高,利用本方案对大量量产品实施会造成利润的降低或由于对其设备的要求太高使其无法生产。
方案一,一次装夹完成加工,精度容易操纵,对设备要求低于方案二适于大量生产的方案,生产的效率高,经济性好,因此采纳方案一较合要求。
二、工艺方法的拟定:
一、图样上没有专门的精度要求,一样取表面精度为七级精度,利用中等数控CAK6140即可,保证零件的加工要求,编程时可直接用大体尺寸代入。
二、选取毛坯,为符合加工要求,取Ф50×135mm的热轧45#圆钢。
3、数控加工前先在普床上完成外圆的预备加工,先使之取得Ф48的外圆,从而取得工件的回转轴线,然后再平端面,取得工件的长度基准.
4、装夹方式:
用三爪自定心卡盘夹持坐右端,并留有足够的夹持长度。
如以下图所示:
五、定位基准:
端面基准设为右端面,回转基准设为轴线;设计基准、定位基准与工艺基准三者要重合,这既符合基准统一原那么,又能够避免基准不重合,阻碍加工精度;在相应加工之前基准端面要先行加工。
综上所述,在普床上先平端面,加工外圆去除表面的余量达到要求,完成坯料,然后把工件放在数控车床上用三爪自定心卡盘夹持右端,并留有足够的夹持长度,由工艺设计内容依次加工圆柱、圆弧、退刀槽与螺纹,最后用切割刀割断即可完成。
三、加工线路及进给线路:
一、零件的加工顺序:
先车平面,然后遵守由粗到精,从近到远的加工原那么,加工时从左到右粗车各面,粗车时留精加工余量,由于螺纹的面比较容易损坏,应后加工,最后用切割刀切断。
二、进给线路:
车床具有粗车循环及螺纹的自动加工功能,加工的时候能够依据程序去自动完成。
B.对精加工,依零件轮廓走刀一次完成精余量的切除。
C.螺纹走刀次数的确信:
分七次走刀,切削深度依次为:
,,,,,,(最后重复一次去光刀去铁屑)。
3、走刀线路图:
(1)图a为外轮廓走刀线路图。
(2)图b为精车走刀线路图。
(3)图c为切槽走刀线路图。
(4)图d为螺纹切削走刀线路图。
(图a)粗车外轮廓走刀线路图
(图b)精车外轮廓走刀线路图
(图c)切槽走刀线路
(图d)螺纹切削走刀线路
四、刀具选择
刀具材料为硬质合金
1、粗车时,循环车削轮廓——取一样硬质合金90°左偏刀和右偏刀,从右到左依次车削轮廓,为避免干与,取
=35°,取刀杆直径D=20mm×20mm。
2、精车轮廓时——取一样硬质合金90°左偏刀和右偏刀,从右到左依次车削轮廓,为避免干与,取
=35°,取刀杆直径D=20mm×20mm,为保证刀尖圆角半径
小于图形结构上最小圆弧半径,取
=—。
3、切槽刀——切削刃宽度B=4mm,取刀柄为D=20×20mm。
4、螺纹刀——利用60°外螺纹硬质合金刀,取刀柄D=20×20mm。
五、切断刀——切断刀刀刃宽度B=4mm,取刀柄D=25×25mm。
数控加工刀具卡
产品的名称及代号
零件轴
零件名称
零件轴
图号
A4
序号
刀具号
刀具规格及名称
数量
加工表面
备注
1
T01
90°硬质合金外圆刀
1
粗车外表面及平端面
右偏刀
=
2
T02
90°硬质合金外圆刀
1
粗车外表面
左偏刀
=
3
T03
90°硬质合金外圆刀
1
精车外表面
右偏刀
=
4
T04
90°硬质合金外圆刀
1
精车外表面
左偏刀
=
5
T05
宽度为4mm切槽刀
1
切退刀槽
B=4mm
6
T06
60°硬质合金螺纹刀
1
车螺纹
外螺纹
7
T07
切断刀
1
切断
B=4mm
8
T08
GB/T4459-5
1
打中心孔
编制
审核
批准
共页
五、切削用量的选择
1、背吃刀量
p:
(查参考文献2:
P133表4—二、P136表4—3)
(1)、粗车循环:
45#钢,通过热轧
p=2~6mm,取
p=3mm,精车余量:
p=;
(2)、螺纹循环:
粗车
p=,循环退刀依次减少,精车余量
p=。
二、主轴转速:
(查参考文献2:
P136表4—3并参阅机床手册中“主轴转速”)
该零件的加工表面由圆柱、圆球面、顺妳圆弧及螺纹等表面组成,因为工件材料为45#中碳钢,尺寸较小。
为保证表面精度要求选取切削速度范围为
=90~160m/min。
(1)外轮廓加工:
粗加工:
=
=100m/min降20%
取
=80m/min
N=
=600r/min
精加工:
=
=145m/min降20%
取
=110m/min
N=
=900r/min
(2)螺纹加工:
n=1200/3-80=320r/min
ap粗车=逐刀减少精车=
(3)端面,切割
切割加工:
n=400r/min
3、进给速度Vf的计算-----Vf=nf(参考文献2:
P138表4-4)
(1)外轮廓:
粗车:
取f=rVf=×600=180mm/min
精车:
取f=rVf=×900=135mm/min
(2)螺纹加工:
Vf=nf=320×3=960mm/min
(3)端面,切槽:
Vf=40mm/min
切端面时可适当加大,f取r,那么Vf端面=80mm/min
ap
(mm)
N
(r/mm)
Vc
(m/min)
f
(mm/r)
Vf
(mm/min)
车削
粗车
3
600
80
180
精车
900
110
135
螺纹
粗螺纹
320
960
精螺纹
320
960
切割
400
0.08
40
切槽
400
80
切端面
400
0,08
40
依照上面的计算可得结果如下表:
(3)综合前面分析的各项内容并将其填入数控加工工艺卡片。
单位
名称
数控0904
产品名称或代号
零件名称
零件图号
工序号
程序偏号
夹具名称
使用设备
车间
O2121
三爪自定心卡盘
CJK6140数控车床
金工车间
工号
工步内容
刀具
号
刀具
规格
主轴转速
(r/min)
进给速度
(mm/min)
背吃刀量
(mm)
备注
1
整外圆
T01
20×20
600
200
2
手动
2
平端面
T01
20×20
600
200
手动
3
从右到左粗车外圆
T01
20×20
600
180
3
自动
4
从左到右粗车外圆
T02
20×20
600
180
3
自动
5
从右到左精车外圆
T03
20×20
900
135
自动
6
从左到右精车外圆
T04
20×20
900
135
自动
7
切槽
T05
20×20
600
120
自动
8
粗车螺纹
T06
20×20
600
720
1.2
自动
9
精车螺纹
T06
20×20
600
720
自动
10
切割
T07
20×20
600
120
手动
编制
审核
批准
共页
第三章数控工艺卡片
一、数控加工工序卡片
二、数字处置:
一、将编程原点选在图形的最右端,幸免基准不重合原那么带来的误差,而且毋须进行尺寸链换算。
2、由于精度要求不高,编程时可采纳大体尺寸值处置,但也需要平均值处置。
3、确信M38X3mm螺纹牙底直径及牙深。
(1)计算螺纹牙底直径及牙深的计算:
牙深===
螺纹牙底直径=大径-2x牙深==
(2)螺纹走刀次数的确信:
分七次走刀,切削深度依次为,,,,,,(最后重复一次去光刀去毛刺)
(3)螺纹切削次数参考表(附表1)
附表1:
一般螺纹切削深度及走刀次数参数表
普通螺纹P:
螺距牙深=
螺距
牙深
切削
深度
及
走刀
次数
1次
2次
3次
4次
5次
6次
7次
8次
9次
三、数控加工程序单:
零件号
零件名称
零件轴
编制
程序号
O1234
编制日期
审核
序号
程序内容
程序说明
1.
O1234
程序号
2.
G99M03S600;
主轴正转,速度为600r/min
3.
M08T0101;
调用1号刀,冷却液开,对刀点为工件右端
4.
G00X50Z2;
快速定位
5.
G73R3
X方向总加工余量加工3次
6.
G73P7Q16
粗车循环留有精加工余量
7.
P7G0X36;
X轴进给
8.
G01X38
倒角
9.
G01Z-28;
Z轴进给
10.
X40;
直线进给
11.
G42G01W-5;
直线进给
12.
G02X40W-30R50;
切半径为50逆圆弧
13.
G01W-10;
Z轴进给
14.
X46;
X方向进给
15.
W-10
Z轴进给
16.
G40G00X60
快速退回
17.
Q16Z30
快速退回
18.
T0303
换三号刀
19.
G70P7Q15S900;;
精加工
20.
G00X60;
X轴快速直线进给
21.
Z30;
Z轴快速定位
22.
T0505;
换五号刀
23.
G0X42;
X轴快速定位
24.
Z-28;
Z轴快速定位
25.
G01X34;
X轴直线进给
26.
G04P1000
暂停一秒,光整
27.
G0X40
快速退回
28.
G01W4;
Z轴进给
29.
X34;
切槽
30.
G04P1000
暂停一秒,光整
31.
G0X38
X轴进给
32.
G01
Z轴进给
33.
X34
倒角
34.
G0X60;
快速定位
35.
Z30;
快速定位
36.
T0606;
换六号刀
37.
G0X40Z2;
快速定位
38.
G92Z-24F3;
车螺纹第一次走刀
39.
;
车螺纹第二次走刀
40.
;
车螺纹第三次走刀
41.
;
车螺纹第四次走刀
42.
;
车螺纹第五次走刀
43.
;
车螺纹精加工
44.
G0X60;
快速定位
45.
Z30;
快速定位
46.
T0202;
换二号刀,对刀点在左端
47.
S600;
转速为600
48.
G0X50;
快速定位
49.
Z0;
快速定位
50.
G01X35Z30;
切削锥面
51.
G0X45Z0;
快速定位
52
5
G01X33Z30;
切削锥面
53
G0X40Z0;
快速定位
54
G01Z30;
切削锥面
55
G0X60Z-30;
快速定位
56
T0404;
换四号刀
57
S900;
转速为900
58
G0X40Z0;
快速定位
59
G01X30Z30;
精加工锥面
60
G0X60;
快速定位
61
Z-30;
快速定位
62
T0707;
换七号切断刀
63
S400;
转速为400
64
G0X50;
快速定位
65
Z-117;
快速定位
66
G01X0;
切断
67
G0X60;
快速定位
68
Z50;
快速定位
69
M09;
切削液停
70
M05;
主轴停止转动
71
M30;
程序结束并返回程序开头
小组总结
一、关于该工件数控加工内容的选择,和尺寸和形为精度处置及表面粗糙度处置。
一、数控加工内容选择
适宜内容:
一般机床无法加工的内容宜作为优选内容;
一般机床难加工、质量难以保证的内容作为重点选择内容;
一般机床加工效率低、工人劳动强度大,在数控机床还有加工能力丰裕时进行选择。
一般机床无法加工圆弧面。
严禁内容:
需长期占机调整的内容;
加工余量不稳,在数控机床上无法自动调零的内容;
加工部位零散,在数控机床上加工不方便、成效不明显的内容,在一般机床上补欲加工。
本设计工件精度要求为一样七级,表面粗糙度,因此即适于数控机床上加工,又适于在一般机床上加工。
关于单件小批量生产适于在一般机床上加工,而关于成批量生产时,考虑到提高生成效率,要在数控机床上完成。
二、尺寸、形位精度及表面粗糙度处置
(1)尺寸精度保证:
图形上尺寸均为IT7级,用数控机床本身精度即可保证,通过测量装置、和操纵系统组成一个自动加工系统,尺寸测量、刀具补偿调整和切削加工和机床停车等一系列工件自动完成,达到所要求的尺寸精度。
(2)形位精度:
定位精准、设计基准、测量基准及编程原点,四位一体。
(3)表面质量保证:
表面粗糙度取得为一样加工要求,由于此车削零件结构比较简单,表面粗糙度要求不高,此零件的表面粗糙度均为,在用切割刀切断工件后要用砂纸磨平以保证端面Ra=。
在确信走刀线路时,不许诺有加工刀痕。
二、关于毛坯的下料方案的提出及处置
一、单坯料:
在单件小批量生产中为便利装夹,采纳此方式,左端留出夹持端。
此方案应在一般机床上先整外圆,后切端面。
二、多坯料:
在大量量生产中应将3~5根
Ф50×130mm的棒料同时安装,此方案应在数控车床上完成。
为考虑经济效益节省加工工时,维持工件表面质量精度,应采取第一方案。
三、数控工艺制定进程
1、工艺方法选择理由:
依照图样给定的尺寸,精度要求不是太高。
因此选取表面精度为7级精度,利用中等精度数控车床。
为符合加工要求,选取
50×130mm的热轧45#圆钢。
为保证在数控车上能完成IT7加工精度,应先在普床上完成外圆的预备加工,使之取得Ф50的外圆从而取得工件的回转轴线。
依照走刀线路从右到左因此采纳三爪自定心卡盘,最后在普床上完成夹端的切槽工作。
2、加工线路的选择:
(1)、经济性:
方案一采纳的是CAK6140中等精度数控机床,而方案二采纳的是二次装夹。
(2)、夹紧力:
因为该零件精度不高,且表面又都是工作面,因此夹紧力不需过大,而方案二采纳二次装夹,假设夹紧力过大容易使加工的表面磨损。
综上所述,在一样能完成零件的加工条件下,方案一最合理。
(3)工序划分原那么利用说明:
由于本加工内容次数较多,按加工次数划分工序。
(4)用量值选用途理:
依照《数控加工工艺与装备》、《数控加工工艺与编程》中的参考文献表格中的数据较理想,实际当中无法达到应选取降低20%。
(5)编程时有关数据及指令选取:
主轴转速为600r/min,粗车循环每次
p=2mm,进给量为r;切槽,进给量为,切螺纹时转速为600r/min。
编程时要紧用到的指令有:
G50工件坐标系的设定,精车循环G7一、G73,刀尖半径补偿G42,车切削G01,车圆弧G0二、G03,精车循环G70,切螺纹G92。
(6)夹具选用途理:
由于本加工零件为对称轴类零件,采纳三爪自定心卡盘,可自动找正,装夹方便,夹紧力较小,便于夹持外形规那么的工件。
本学期为期一周的设计课程,在指导教师孙教师和马教师的指导下和全部小组的热情投入下顺利完本钱次设计课程。
本次咱们小组设计题目为轴类零件的设计,有锥面、圆柱面、圆弧面、螺纹面等面组成。
表面粗糙度要求不高,给设计夹具的运用及编程带来了专门大的方便。
此题设计方案中采纳基准统一、先近后远原那么,选用一夹一顶方式进行加工。
在方案选取中,小组人员都有自己的观点和观点,其中有遵循基准统一方案进行加工,因为一次装夹完成加工,精度容易操纵,对设备要求低于方案二适于大量生产的方案,生产的效率高,经济性好。
有的以为两次装夹加工比较好,因为加工时编程简便且刚度较好。
但,对工件的加工精度由阻碍。
降低误差可采纳双主轴车床,但其照价和本钱有所提高,利用本方案对大量量产品实施会造成利润的降低。
在。
过小组成员的激情讨论中,咱们选择方案一(采纳一夹一顶)为最优加工方案。
本次课程时刻较短,且工作强度大,这就锻炼咱们小组全部成员的团结协作精神。
以咱们发散式思维,带着问题去寻求方式,由于每一个人的观点观点不同,因此在思想上碰撞出火花,这不仅提高了咱们的目光,这更培育了咱们以后对待问题全面系统的角度。
轴类零件的设计最核心的确实是三张卡片,即刀具卡,工艺卡,工序卡,完成了这三张卡的设计可不是件容易的事,通过对零件的分析及技术要求,最终咱们小组设计出了两种方案,通过比较最确信方案一是最正确的一个。
又由于是轴类零件,咱们采纳入体原那么的加工方式,即上误差为零,下误差为负数。
如此加工能够专门好的保证加工精度。
通过查阅资料和计算完成的切削用量及主轴转速,进给速度,背吃到量的确信。
本次课程设计使咱们熟悉到团队合作的力量的庞大的,仅靠个人的力量是很难完成的。
同时也培育了咱们的团队合作的精神,通过大伙儿的一路尽力终于按时完成了本次设计任务。
在课程设计进程中咱们碰到了很多问题,也查阅了很多资料,在教师的帮忙下一一解决了,在此也很感激教师的帮忙。
通过这次课程设计,咱们学到了很多东西,比一学期在课堂上学到的还要多,以前很多不懂的问题此刻多懂了。
这次课程设计对咱们来讲有专门大的收成,关于即将走向工作职位的咱们来讲具有专门大的帮忙。
数控加工工艺这门课程关于学机械专业的学生来讲学好很重要,但想学好也不是一件容易的事,它是一门比较抽象的课程,学起来比较枯糙乏味,许多学生因为平常的懒惰因此而舍弃,我想作为一名大学生学好自己的专业是在自己的职责。
个人小结
这次课程设计让咱们对以往学习过的知识进行了再学习和巩固。
其中涉及到多门专业课。
如《机械制造》、《数控工艺》、《数控编程》等。
通过这次课程设计咱们真正学会了自主学习,独立完成作业,如何学会与自己的团队做好和谐。
因为课程设计具有实践性、综合性、探讨性、应用性等特点。
本次选题的目的是数控专业教学体系中组成数控技术专业知识及专业技术的重要组成部份,是运用数控机床实际操作的一次综合练习。
随着课程设计的慢慢完成,使我对《数控加工工艺》这门课程和对数控加工技术都有了更深切的明白得和把握。
在这段时刻里,咱们那个小组,确实是新建的团队,每一个人都是一样,尽着自己最大的尽力学习,来学习和创新。
为了解决技术上的问题,我也不断地去翻阅所学的专业书籍和各类相关
的资料。
这使我真正体会到了很多,也感受到了很多,固然更重要的是学习到了以前书本上没学到的知识。
通过这次课程设计,我感觉自己要对刀具的切削用量等方面的计算多下功夫学习,这些方面的知识对咱们以前从事的专业工作都有专门大用途。
这次课程设计让咱们在设计工艺规程和编写加工程序的时候大脑中形成了一种能够快速反映的模式,我想这也是一种收成,是在对咱们一周在课设上所花时刻的回报。
因为这种模式将让我更好地学习以后的课程,将其他专业课程系统的组合在一路。
在这次课
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- 关 键 词:
- 零件 数控 工艺 课程设计