水管接头零件的加工工艺编制与编程.docx

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水管接头零件的加工工艺编制与编程

设计题目水管接头零件的加工工艺编制与编程

学生姓名

学号

指导教师

专业

年级

摘要

数控车床是用计算机数字化信号控制的机床，能加工复杂的零件，具有高度柔性，加工精度高、质量稳定，自动化程度高、工人劳动强度低，生产效率高，经济效益高，有利于生产管理的现代化等优点。

数控车床主要用于轴类、盘类等回转体零件的加工，如完成各种内、外圆柱面、圆锥面、圆柱螺纹、圆锥螺纹、切槽、钻扩、铰孔等工序的加工；还可以完成卧式车床上不能完成的圆弧、各种非圆曲面构成的回转面、非标准螺纹、变螺距螺纹等表面加工。

数控车床特别适合于复杂形状的零件或中、小批量零件的加工。

关键词：

工艺分析；加工参数；工序卡；编程

目录

1引言1

1.1数控技术的发展1

1.2本设计的设备介绍1

1.3设计内容的简介1

2水管接头零件的加工工艺分析2

2.1水管接头零件的结构图2

2.2水管接头零件的结构工艺分析3

2.3水管接头零件的技术要求分析3

2.4选择工量具3

2.5选择刀具4

2.6加工工艺路线6

2.7选择合理切削用量6

3工前准备9

3.1加工准备9

3.2对刀9

3.3空运行及仿真9

3.4零件自动加工及精度控制方法9

3.5操作注意事项9

4编程数控加工程序10

4.1水管接头下端程序10

4.2水管接头上端程序11

5总结14

6致谢15

7参考文献16

1引言

1.1数控技术的发展

数控现代化技术已经普遍用于机械加工制造业中，例如：

数控铣削、镗削、车削、线切割、电火花加工、加工中心等。

数控车能准确地计算零件的加工工件时，有效地简化了检验和工件夹具、半成品的管理工作。

其加工及操作均使用数字信息与标准代码输入，最适于与计算机联系，目前已成为计算机辅助设计、制造及管理一体化的基础。

1.2本设计的设备介绍

本次设计用到的加工设备型号：

CK6140该数控车床性能参数如下：

（1）床身上最大回转直径----------------410mm

（2）拖板上最大回转直径----------------220mm

（3）最大车工件长度--------------------750mm

（4）滑板最大行程----------------------235mm

（5）主轴通孔直径----------------------48mm

（6）主轴转速范围----------------------25-1600rpm

（7）主电机功率------------------------5.5kw

（8）尾架套筒锥孔----------------------莫氏4#

（9）套筒最大行程----------------------150mm

（10）定位精度-------------------------0.01mm

（11）刀位数---------------------------8（可选4或6）

（12）电力需求-------------------------7KVA

（13）机器重量-------------------------1700kg

（14）机器外形尺寸---------------------2080*1270*1500mm

1.3设计内容的简介

在这次设计中,主要介绍了水管接头零件的加工工艺编制与编程。

首先分析水管街头零件的结构特点，轮廓由直线、圆弧、内孔、内槽和内螺纹组成，再分析内孔的标准，和工件表面的粗糙度，接着确定加工路线，可先加工外轮廓表面，然后加工内孔各表面。

根据零件的材料、结构特征，选择合适的刀具，确定工艺参数，制作工序卡。

最后是选择适当的切削参数，编辑水管接头零件的加工程序。

来保证加工质量、提高生产率、获得良好的经济效益。

2水管接头零件的加工工艺分析

2.1水管接头零件的结构图

图2.1水管接头零件图

图2.2水管接头下端零件图

图2.3水管接头上端零件图

2.2水管接头零件的结构工艺分析

水管接头零件主要加工表面有：

平面、孔、成型面组成。

孔为主要部分，针对本工件结构，对于平面一般采用车削方式；对于孔主要采用钻削、镗削；对于特殊的成型面各段圆弧也采用车削方式。

2.3水管接头零件的技术要求分析

1.锐边倒角C0.3,清除毛刺。

2.未注公差尺寸按GB/T1804-m。

3.零件加工部位最高表面粗糙度值要求为Ra1.6，故对大平面采用数控车削加工，对于各孔表面采用：

粗镗——→精镗加工工艺方案以达到要求精度。

4.表面处理,镀彩锌。

2.4选择工量具

1.选择工具：

配合件加工需调头装夹，装夹中分别用划线盘及百分表校正。

其它工具见表2.1。

2.选择量具：

外径用千分尺测量，长度用游标卡尺测量，圆弧表面用半径样板测量，外螺纹用螺纹环规检测，表面粗糙度用表面粗糙度样板对比。

量具规格、参数见表2.1。

表2.1零件综合加工工、量具清单

工、量具清单

种类

序号

名称

规格

精度

单位

数量

工具

1

液压双爪卡盘

个

1

2

靠山

副

1

3

磁性表座

副

1

量具

1

游标卡尺

0-150mm

0.02mm

把

1

2

千分尺

0-25mm

25-50mm

0.01mm

把

各1

4

百分表

0.01mm

个

1

6

螺纹环规

M24X2

M27X2

副

各1

7

表面粗糙度

套

1

2.5选择刀具

选择刀具应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。

刀具选择总的原则是：

适用、安全、经济。

适用是要求所选择的刀具能达到加工的目的，完成材料的去除，并达到预定的加工精度。

如粗加工时选择有足够大并有足够的切削能力的刀具能快速去除材料；而在精加工时，为了能把结构形状全部加工出来，要使用较小的刀具，加工到每一个角落。

再如，切削低硬度材料时，可以使用高速钢刀具，而切削高硬度材料时，就必须要用硬质合金刀具。

安全指的是在有效去除材料的同时，不会产生刀具的碰撞、折断等。

要保证刀具及刀柄不会与工件相碰撞或者挤擦，造成刀具或工件的损坏。

如加长的直径很小的刀具切削硬质的材料时，很容易折断，选用时一定要慎重。

经济指的是能以最小的成本完成加工。

在同样可以完成加工的情形下，选择相对综合成本较低的方案，而不是选择最便宜的刀具。

刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高则可以使总体成本可能比使用普通刀具更低，产生更好的效益。

如进行钢材切削时，选用高速钢刀具，其进给只能达到100mm/min，而采用同样大小的硬质合金刀具，进给可以达到500mm/min以上，可以大幅缩短加工时间，虽然刀具价格较高，但总体成本反而更低。

通常情况下，优先选择经济性良好的可转位刀具。

选择刀具时还要考虑安装调整的方便程度、刚性、耐用度和精度。

在满足加工要求的前提下，刀具的悬伸长度尽可能得短，以提高刀具系统的刚性。

正确地确定切削用量,对保证加工质量、提高生产率、获得良好的经济效益，都有着重要的意义。

在确定切削用量时，应综合考虑零件的生产纲领、加工精度、和表面粗糙度、材料、刀具的材料及耐用度等方面因素。

本次设计所选的刀具，粗、精加工外圆轮廓用90°外圆车刀；外螺纹用外螺纹车刀切削，内孔表面加工还用到中心钻、麻花钻等；件1外轮廓表面具有凹面，所选外圆精车刀副偏角应足够小，防止副切削刃与凹槽表面发生干涉，刀具规格见表2.2

表2.2零件综合加工数控刀具卡

产品名称或代号

数控车床综合训练

零件名称

零件图号

序号

刀具号

刀具名称

数量

加工表面

刀尖半径/mm

刀尖方位

1

T01

90°硬质合金粗车刀

1

粗车外轮廓

0.4

3

2

T02

90°硬质合金精车刀

1

精车外轮廓

0.2

3

3

T05

60°硬质合金螺纹车刀

1

车螺纹

0.2

4

A2中心钻

1

钻A2中心孔

安装在尾座内

5

Φ17mm麻花钻

1

钻Φ17孔

安装在尾座内

6

T04

不通孔粗车刀Φ20*30mm

1

粗车内孔

0.4

2

7

T06

不通孔精车刀Φ20*30mm

1

精车内孔

0.2

2

编制

审核

批准

共1页

第1页

2.6加工工艺路线

下端、上端先后加工，夹住毛坯外圆不加工出，加工接头下端外圆、喇叭孔、凹面及外螺纹表面；然后夹住毛坯外圆不加工处，加工接头上端端面、外圆、内孔、外螺纹等。

具体工艺过程如下：

（1）夹住毛坯外圆

1车水管接头下端外圆。

2粗、精车外轮廓。

3粗车凹面。

4钻中心孔、钻孔（手动）。

5粗车喇叭孔。

6精车喇叭孔。

7车螺纹。

8精车凹面

（2）夹住毛坯外圆不加工处

9车端面。

10粗车外圆。

11精车外圆。

12钻中心孔、钻孔（手动）。

13粗车螺纹。

14粗车凹面及其倒角。

15精车螺纹。

3

16精车凹面及其倒角。

17具体工序内容见加工工序卡表2.3和表2.4

2.7选择合理切削用量

加工材料为45钢，硬度较高，切削力较大，切削用量选择小一些。

具体见加工工序卡。

1加工接头下端轮廓，加工工序卡见表2.3

表2.3接头下端轮廓加工工序卡

单位名称

实习工厂

产品名称或代号

零件名称

零件图号

数控车床综合训练

水管接头零件

图2.1.1

工序号

程序编号

夹具名称

使用设备

数控系统

车间

001

O0001

双爪液压自定心卡盘

CK6140

法那克Oi-Mate

实习车间

工步号

工步内容

刀具号

刀具规格/mm*mm

转速r/min

进给量mm/r

背吃刀量

备注

1

车端面

TO1

20*20

800

0.2

1.5

自动

2

粗、精加工外轮廓

T01

20*20

800

0.2

1.5

自动

3

粗加工凹面，留0.2mm精加工余量

T02

20*20

800

0.1

1.5

自动

4

钻中心孔

Φ2mm

800

0.1

1.0

手动

6

钻孔

Φ17mm

400

0.05

8

手动

7

粗车喇叭孔，留0.4mm精加工余量

T04

20*20

800

0.2

1.5

自动

8

精车喇叭孔至尺寸

T06

20*20

1200

0.1

0.1

自动

9

车螺纹

T05

20*20

600

1.5

0.05-0.4

自动

10

精车凹面至尺寸

T02

20*20

1000

0.1

0.1

自动

编制

审核

批准

共1页

第1页

2加工接头上端轮廓，加工工序卡表2.4。

单位名称

实习工厂

产品名称或代号

零件名称

零件图号

数控车床综合训练

水管接头零件

2.1.2

工序号

程序编号

夹具名称

使用设备

数控系统

车间

002

O0002

两爪液压自定心卡盘

CK6140

法那克Oi-Mate

实习车间

工步号

工步内容

刀具号

刀具规格

转速r/min

进给量mm/r

背吃刀量

备注

1

车端面

T0101

20m