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編號： 畢 業(yè) 論 文 題目：[奶嘴]軸零件的數(shù)控車削加工工藝及編程 系 別 ： 專 業(yè) ： 班 級 ： 姓 名 ： 成 績 ： 指 導 教 師 ： 年 月 日 摘要: 數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,數(shù)控裝備是以數(shù)控技術為代表的新技術對傳統(tǒng)制造產業(yè)和新興制造的滲透形成的機電一體化產品,即所謂的數(shù)字化裝備,數(shù)控技術的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術的不但發(fā)展和應用領域的擴大他對歸計民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、醫(yī)療、輕工等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因為這些行業(yè)所需要裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代展的大趨勢.在我入WTO和對外開放進一步深化的新環(huán)境下,發(fā)展我國數(shù)控技術及裝備是提高我國制造業(yè)信息化水平和國際競爭能力的重要性保證.數(shù)控加工與編程畢業(yè)設計是數(shù)控專業(yè)教學體系中構成數(shù)控加工技術專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，通過畢業(yè)設計使我們學會了對相關學科中的基本理論基本知識進行綜合運用,同時使對本專業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認識,從而達到鞏固、擴大、深化所學知識的目的培養(yǎng)和提高了綜合分析問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)了科學的研究和創(chuàng)新能力。 關鍵詞: 數(shù)控技術?? 零件分析 加工工藝 目錄 （1）引言……………………………………………………5 （2）零件圖工藝分析………………………………………5 （3）零件的定位基準和裝夾方式…………………………7 （4）工歩的劃分……………………………………………8 （5）切削用量選擇…………………………………………9 （6）程序編制………………………………………………10 (7) 零件的加工及檢驗……………………………………12 (8) 結束語…………………………………………13 (9) 致謝……………………………………………14 (10) 參考文獻 ……………………………………………14 一、引言 數(shù)控技術是數(shù)字程序控制數(shù)控機械實現(xiàn)自動工作的技術。它廣泛用于機械制造和自動化領域，較好地解決多品種、小批量和復雜零件加工以及生產過程自動化問題。軸是機械傳動中應用非常廣泛的一類機械元件,本畢業(yè)設計內容主要是詳細敘述利用數(shù)控車床來加工軸類零件。大致包含了軸零件的工藝的分析過程、軸加工中一些問題的解決方法、數(shù)控加工過程、數(shù)控編程與零件自檢過程等。 設計者以嚴謹務實的認真態(tài)度進行了此次設計，但由于知識水平與實際經(jīng)驗有限，時間又較為緊迫。在設計中難免會出現(xiàn)一些錯誤、缺點和疏漏，誠請各位評審老師給于批評和指正。 二、零件圖工藝分析 1、零件車削工藝分如圖所示，零件材料處理為：45鋼，調制處理HRC26～36，下面對該零件進行數(shù)控車削工藝分析。零件如圖： 加工要求： 以小批量生產條件編程；不準用砂布及銼刀等修飾表面；未注倒角0.5×45；未注公差尺寸按 GB1804-M。 2、零件進行工藝分析，這是必不 可少的一步，如圖1我要對該零件進行精度分析，選擇加工方法、擬定加工方案、選擇合理的刀具、確定切削用量。該零件由螺紋、圓柱、圓錐、圓弧、槽等表面組成，其中由較嚴格直徑尺寸精度要求的如Φ28±0.02mm,фmm,軸線長度的精度如5±0.04mm，27.5±0.04mm，粗糙度3.2μｍ，球面фmm。可控制球面形狀精度、30°的錐度等要求。 經(jīng)上面的分析，我可以采用一下幾點工藝措施： （1）零件上由精度較高的尺寸數(shù)據(jù)如圓柱ф28±0.02mm、фmm，軸向長度5±0.04mm、27.5±0.04mm，球фmm，在加工時為了保證其尺寸精度應取其中間值分別取值為ф28mm、ф23.005mm長度5mm，27.5mm，球ф29.015mm即可。[注：上述座標值是以半徑值給出的。形式如（X，Z）] （2）在輪廓曲線上，有四處圓弧依次相連，既過象限又改變進給方向的輪廓曲線。為了保證其輪廓曲線的準確性，我們通過計算到端部R5mm的圓弧與直線的切點坐標為（2.922，0），與R17mm的圓弧切點坐標為（7.791，-6.136），R17與ф29mm的切點坐標為（11.210，-20.791），ф29mm與R5mm的切點為（12.271，-37.739），R5mm與ф23mm的切點坐標為（11.5，-40.406）。[注：上述座標值是以半徑值給出的。形式如（X，Z）。] （3）為便于裝夾，為了保證工件的定位準確、穩(wěn)定，夾緊方面可靠，支撐面積較大，零件的左端是螺紋，中段最大的直徑的圓柱ф28mm。右端是依次相連的圓弧，顯然右端都是圓弧相連不可能裝夾，所以應留在最后加工，應先裝夾毛坯加工出左端螺紋及圓柱ф28mm。調頭裝夾ф28mm的圓柱加工右端圓弧，毛坯選ф30×120mm。 三、零件的定位基準和裝夾方式 1、粗基準選擇原則 （1）為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應選不加工表面作粗基準。 （2）合理分配各加工表面的余量，應選擇毛坯外圓作粗基準。 （3）粗基準應避免重復使用。 （4）選擇粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷。以便定位可靠。 2、精基準選擇原則 （1）基準重合原則：選擇加工表面的設計基準為定位基準； （2）基準統(tǒng)一原則，自為基準原則，互為基準原則。 3、定位基準 綜合上述，粗、精基準選擇原則，由于是軸類零件，在車床上只需用三抓卡盤裝夾定位，定位基準應選在零件的軸線上，以毛坯ф35mm的棒料的軸線和右端面作為定位基準。 4、裝夾方式 數(shù)控機床與普通機床一樣也要全里選擇定位基準和夾緊應力求設計、工藝與編程計算的基準統(tǒng)一，減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面，避免采用占機人工調整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機床的效能。裝夾應盡可能一次裝夾加工出全部或最多的加工表面。由零件圖可分析，我應先裝夾毛坯ф30mm的棒料的一端，夾緊其40mm的長度加工螺紋。一直加工到零件右端的ф23mm，然后將棒料卸下。裝夾ф28mm的圓柱表面，加工另一端的圓弧。這樣兩次裝夾即可完成零件的所有加工表面， 四、工歩的劃分 因為每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易劃分工歩；這里選用加工不同的表面來劃分工序就比較容易： ①車削螺紋端的工歩為:90°外圓車刀平端面→右端面外圓車刀車削1.5×45°的倒角，ф21×25mm→端面ф28mm→圓柱ф28mm→30°的錐臺面→ф23×10mm→切槽刀切槽5×1.5mm→外螺紋車刀車削M21×1.5mm。 ②車削圓弧端的工歩為：90°外圓車刀平端面→右端面外圓車刀圓弧R5mm→圓弧R17mm→球ф29mm→圓弧R5mm→ф23×5mm→切槽刀切槽5×1.5mm 1、確定加工順序 （1）基面先行?先加工基準面為后面的加工提供經(jīng)基準面，所以我應線平右端面作為基準面。 （2）先主后次?由于所加工的表面均為重要表面，所以應按照順序從右到左依次加工M21×1.5mm，ф28mm，ф23mm螺紋調頭后一次加工R5mm，ф29mm，ф23mm等。 （3）先粗后精?? 先車削去大部分的金屬余量，再進行成形切削保證零件的尺寸要求和質量要求。 （4）先面后孔?由于該零件沒有孔，所以在該處不做考慮。 2、進給路線 在數(shù)控加工中，刀具好刀位點相對于工件運動軌跡稱為加工路線。編程時，加工路線的確定原則主要有以下幾點： （1）加工路線應保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高； （2）使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量； （3）應使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空行程時間。 （4）確定加路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定一次走刀，還是多次走刀來完成所有加工表面，具體綜合上面進給線的特點再根據(jù)具體零件具體分析。 第一步: 車削帶有的螺紋的一端，從右到左先粗車外形ф21mmm、ф28mm、ф23mm到槽5±0.04mm的左端面處后，精車外形路線統(tǒng)粗車一樣，再換刀切削5×1.5mm的槽，最后再換刀切削螺紋。 第二步: 車削帶有圓弧的一端，從右到左先粗車外形R5mm、R17mm、ф29mm到ф23mm后2mm后精車外形路線同粗車一樣。最后切削5±0.04mm的槽。 五、切削用量選擇 切削用量包括主軸轉速（切削速度）、切削深度或寬度、進給速度（進給量）等。對于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應編入程序單內。 合理選擇切削用量的原則是：粗加工是，一般以提高生產率為主，但也考慮經(jīng)濟性和加工成本；精加工進，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性加工成本。具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結合經(jīng)驗而定。 1、背吃刀量的選擇 零件輪廓粗車循環(huán)時選ap=2mm，精加工時選ap=0.2mm，螺紋粗車時選ap=0.4mm，逐刀減少粗車4次后，精車時選ap=0.1mm。這里粗車ap值、精車ap值都是《金屬切削與刀具實用技術》一書。 2、主軸轉速的選擇 粗車直線和圓弧時n=800r/min，精車時n=1500r/min，切槽時n=600r/min，切螺紋時n=300r/min，精車時選n=300r/min。粗車和精車的主軸轉速的選取都是根據(jù)平時上課所講的及前人的實踐經(jīng)驗所給定的。 3、進給速度的選擇 粗車直線、圓弧時選F=150mm/min，精車時選F=50mm/min，切槽時選F=8mm/min，粗車螺紋時選F=100mm/min，精車時選F=50mm/min。 六、程序編制 程序段號 程序內容 程序注釋 001 %0001 程序起始行 N01 T0101 右端面外圓車刀 N02 M03S800 主軸正轉 N03 G00X35Z3 循環(huán)起點 N04 M08 開切削液 N05 G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150 粗車輪廓 N06 G00X18Z3S1000 快速定位 N07 G01Z0F50 精車起點 N08 X21Z-1.5 精車倒角 N09 Z-25 精車ф21的外圓 N10 X28 精車ф28的端面 N11 Z-38.169 ф28的外圓表 N12 X23.05Z-47.5 30°的錐面 N13 G01W-10 фE的外圓面 N14 G00X100 退刀快速定位 N15 Z100 退刀快速定位 N16 T0202 換切槽刀 N17 G00X32Z-25 快速定位 N18 G01X18F10 切槽至ф18 N20 G04P3 暫停修光 N21 G00X25 快速定位 N22 W1.5 快速定位 N23 G01X21 倒角起點 N24 X18W-1.5 倒角1.5 N25 G04P3 暫停修光 N26 G00X100 退刀快速定位 N27 Z100 退刀快速定位 N28 T0303 換外螺紋車刀 N29 G00X30Z3S300 車螺紋循環(huán)起點 N30 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5 車螺紋 N31 G00X100Z100 退刀快速定位 N32 M09 關切削液 N33 M05 主軸停轉 N34 M30 程序結束并返回 002 %0001 ? N01 T0101 右端面外圓車刀 N02 M03S800 主軸正轉 N03 G00X30Z3 循環(huán)起點 N04 M08 開切削液 N05 G71UI1R2P06Q12E0.2F200 粗車輪廓 N06 G00X5.844Z3S1000 快速定位 N07 G01Z0F80 精車起點 N08 G03X15.582Z-6.136R5 精車R5的圓弧 N09 G02X22.420Z-20791R17 精車R17的圓弧 N10 G03X24.542Z-37.739R14.508 精車ф29的圓弧 N11 G02X23.05Z-40.406R5 精車R5的圓弧 N12 G01Z-44 фE的外圓面 N13 G000X100 退刀快速定 N14 Z100 退刀快速定位 N15 T0202 換切槽刀 N16 G00X35Z-46.5 快速定位 N17 G01X19F10 切槽至ф19 N18 G04P3 暫停修光 N19 G00X35 退刀 N20 Z-47.5 快速定位 N21 G01X19 切槽至ф19 N22 G04P3 暫停修光 N23 G00X100 退刀 N24 Z100 退刀 N25 M09 關切削液 N26 M05 主軸停轉 N27 M30 程序結束并返回 七、零件的加工及檢驗 1、模擬運行 數(shù)控加工程序編制好后將其輸入數(shù)控車床，然后對刀，在將機床鎖住進行程序校驗，仔細觀察其模擬加工路線是否有干涉、過切、出錯等現(xiàn)象，若有應及時對程序錯誤處進行修改，修改后保存，再次調出修改后的程序進行校驗，直到程序萬無一失，沒有任何錯誤的情況下方可進行自動加工。注：這個環(huán)節(jié)是必不可少的，否則會發(fā)生打刀等損壞機床其它部件的情況，直接影響機床的加工精度及壽命，更嚴重的是存在人身安全隱患。 2、零件加工 裝夾好毛坯，調出編制好的程序，直接進行自動加工直至程序結束。 3、精度自檢 將加工好的零件卸下，用游標卡尺、千分尺對零件的尺寸精度及粗糙度進行檢測。看是否達到零件的技術要求即可。 八、結束語 在開始做畢業(yè)設計前，我認真閱讀了畢業(yè)設計指導書，對零件圖進行仔細的分析，從而在設計前有一個清晰的思路，也為我的設計打下了基礎，使我的開題報告能順利的完成。開題報告完成后，接著開始進行正文的撰寫，設計也就正式開始了，首先我們對零件進行了工藝分析，如毛坯尺寸大小的確定和材料的確定，選擇合適的加工方案法，擬定加工方案，選擇合適的夾具、刀具與切削用量的確定等。在工藝分析上，讓我們鞏固了在大一大二時學的機械制造、機械制圖、機械設計、公差與配合、金屬工藝CAD繪圖等專業(yè)課程，是我更好把各專業(yè)課相結合起來去完成畢業(yè)設計。隨著畢業(yè)設計做完，也將意味我的大學生活即將結束，但在這段時間里面我覺得自己是努力并快樂的。在繁忙的的日子里面，曾經(jīng)為解決技術上的問題，而去翻我所學專業(yè)的書籍。經(jīng)過這段時間我真正體會了很多，也感到了很多。 在兩年的大學生活里，我覺得大多數(shù)人對本專業(yè)的認識還是不夠,在大二期末學院曾為我們組織了三個星期的實習，為了更深入的理解并掌握大學的專業(yè)知識，加強專業(yè)技能。我選擇的畢業(yè)設計課程是：軸類零件加工。通過次此的分析，需要對刀具的切削參數(shù)進行計算等方面的問題給予考慮，這些方面的知識都需要我們去復習以前的知識，在對以前學的知識進行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦形成一初步的印象，各專業(yè)課之間相關聯(lián)的知識也能很好的理解，在這次畢業(yè)設計中，給我最大的體會就是熟練的操作技能來源我們平時對專業(yè)知識的掌握程度。 九、致謝 本篇論文在論文指導老師的精心指導下完成，讓我受益匪淺；在此感謝指導老師給我的幫助。 通過三年的大學生活的學習，使我的知識更上一樓，我的其他能力得到了提升，總之是我人生的一次蛻變，讓我懂得了知識改變命運。在此我深切感謝眉山職業(yè)技術學院的領導和老師對我學習和生活上無私的幫助及關心，同時也感謝同學們給我的幫助，及指導老師對我論文的指導幫助。眉山職業(yè)技術學院的領導和老師對工作認真負責，一絲不茍的工作態(tài)度是我以后在工作中學習的榜樣。 十、 參考文獻 [1] 馬東坡。 數(shù)控加工技術－綜合技能訓練指導書 [M].北京：學苑出版社，2005. [2] 陳福恒 《機械制造工藝學基礎》山東大學出版社；2004 [3] 張繼世。 機械工程材料基礎 [M].北京：高等教育出版社，2000. [4] 余良英 數(shù)控加工編程及操作 高等教育出版社；2005 [5] 榮瑞芳 數(shù)控加工工藝與編程 西安電子科技大學出版社；2006 [6] 張亮峰。機械加工工藝基礎與實習 [M].北京：高等教育出版社，1999 [7] 徐茂功，桂定一。公差配合與技術測量 [M].北京：機械工業(yè)出版社，2000 [8] 肖繼德，陳寧平。機床夾具設計 [M].北京：機械工業(yè)出版社，2000 [9] 廖效果 控技術 科學技術出版社；2000 廖效果 [10] 上?？茖W技術出版社 金屬切削手冊M 上海市金屬切削技術協(xié)會主編。 14