數(shù)控車典型零件的加工工藝及編程[三維UG][配合件-2件]【含CAD圖紙+PDF圖】

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== ******職業(yè)技術學院 綜合畢業(yè)實踐說明書（論文） 標題： 數(shù)控車典型零件的加工工藝及編程 ? ? ? ? 系 別： 機電工程系 專 業(yè)： 學 號： 姓 名： 指導教師： ?? 20***年**月**日 摘 要 本畢業(yè)設計從內(nèi)容上可以看出，車床所適合的零件的形狀、刀具的選擇、工序的劃 分、零件的裝夾、走刀路線的軌跡；在表現(xiàn)形式上除文字內(nèi)容外，還附有圖片。通過本畢業(yè)設計讀者可以掌握較完整的數(shù)控機床程序編制的知識，并適應現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展需求。 從零件圖上看出該零件需要兩次裝夾，從零件的精度和粗糙度考慮應該先加工工件的右半部分，之后第二次裝夾工件，再加工工件左半部分，因為兩次裝夾加工過程中有槽的加工，而槽的寬度一個為5毫米， 一個為8毫米，所以選擇刃寬為5毫米的切槽刀；螺紋刀就是60°刀尖角的刀具。 本畢業(yè)設計主要內(nèi)容：通過對具體的普通零件的車削加工，了解數(shù)控車床加工的基 本特點、工藝分析與工藝設計方法、數(shù)控編程基礎知識、以及零件的裝配。 本畢業(yè)設計構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)合理，圖文并茂，針對性強，注重實際應用。并配有走 刀路線圖和詳細的程序說明加以分析，便于靈活應用。 關鍵詞：數(shù)控車床、畢業(yè)設計、刀具、車削加工 目 錄 摘 要 2 目 錄 3 引 言 4 1、零件的工藝分析 4 1.1 零件圖 4 1.2零件圖的工藝性分析 5 1.2.1分析零件的幾何要素 5 1.2.2分析了解工件的工藝基準 5 2、工件的裝夾和夾具選擇 6 2.1夾具的分類 6 2.2車床常用的夾具 6 2.3 本題中的零件的裝夾方案 7 3、刀具的選擇 7 4、切削用量的選擇 8 5、加工順序的確定 8 6、數(shù)控編程 9 6.1數(shù)控機床的編程方法 9 6.1.1手工編程： 9 6.1.2自動編程： 9 6.2 數(shù)值計算 10 6.3 對刀 10 6.3.1 外圓車刀的對刀方法 10 6.3.2 切槽刀的對刀方法 11 6.3.3 螺紋刀的對刀方法 11 6.4 加工程序的清單 11 7、裝配 14 結(jié)束語 16 致 謝 17 參考文獻 18 數(shù)控車典型零件的加工工藝及編程 引 言 制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，其增加值約占我國國內(nèi)生產(chǎn)總值的40%以上，而先進的制造技術是振興制造業(yè)系統(tǒng)工程的重要組成部分。21世紀是科學技術突飛猛進、不斷取得新突破的世紀，它是數(shù)控技術全面發(fā)展的時代。數(shù)控機床代表一個民族制造工業(yè)現(xiàn)代化的水平，隨著現(xiàn)代化科學技術的迅速發(fā)展，制造技術和自動化水平的高低已成為衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志。 數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過數(shù)控加工程序的運行，可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。 1、零件的工藝分析 1.1 零件圖 下圖為加工零件的二維圖， 試利用數(shù)控加工知識將毛坯加工成圖1-1所示: 材料為45鋼，毛坯為：Φ50mm×100mm 圖1-1 二維圖 1.2零件圖的工藝性分析 1.2.1分析零件的幾何要素 首先從零件圖的分析中,了解工件的外形、結(jié)構(gòu),工件上須加工的部位,及其形狀、尺寸精度、和表面粗糙度；了解各加工部位之間的相對位置和尺寸精度；了解工件材料及其它技術要求。從中找出工件經(jīng)加工后，必須達到的主要加工尺寸和重要位置尺寸精度。 該零件為需要兩頭加工的回轉(zhuǎn)體，主要由圓柱面、槽、螺紋、平面及圓弧組成。幾何要素的條件完整，準確定位基準可靠，結(jié)構(gòu)形狀復雜，加工部位多，由 于該零件存在這些特點，應該采用數(shù)控車床進行加工。 1.2.2分析了解工件的工藝基準 包括其外形尺寸、在工件上的位置、結(jié)構(gòu)及其他部位的相對關系等。對于復雜工件或較難辨工藝基準的零件圖，尚需詳細分析有關裝配圖，了解該零件的裝配使用要求，找準工件的工藝基準，該工件的裝配圖如下所示（圖1-2）： 圖1-2 零件裝配圖 根據(jù)裝配圖的要求，將基準面確定為Φ35mm所在圓柱的左端面，在加工中要重點測量20mm、30mm的尺寸，公差控制在正負0.03mm以內(nèi)。 2、工件的裝夾和夾具選擇 2.1夾具的分類 機床夾具的種類很多，按使用機床類型分類，可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、加工中心夾具和其他夾具等。按驅(qū)動夾具工作的動力源分類，可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具和自夾緊夾具等。按專門化程度可分為以下幾種類型的夾具： （1）通用夾具是指已經(jīng)標準化、無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用來裝夾不同工件的夾具。如三爪卡盤、四爪卡盤、平口虎鉗和萬能分度頭等。這類夾具主要用于單件小批生產(chǎn)。 （2）專用夾具是指專為某一工件的某一加工工序而設計制造的夾具。結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，主要用于固定產(chǎn)品的大量生產(chǎn)。 （3）組合夾具是指按一定的工藝要求，由一套預先制造好的通用標準元件和部件組裝而成的夾具。使用完畢后，可方便地拆散成元件或部件，待需要時重新組合成其他加工過程的夾具。適用于數(shù)控加工、新產(chǎn)品的試制和中、小批量的生產(chǎn)。 可調(diào)夾具包括通用可調(diào)夾具和成組夾具，它們都是通過調(diào)整或更換少量元件就能加工一定范圍內(nèi)的工件，兼有通用夾具和專用夾具的優(yōu)點。通用可調(diào)夾具適用范圍較寬，加工對象并不十分明確；成組夾具是根據(jù)成組工藝要求，針對一組形狀及尺寸相似、加工工藝相近的工件加工而設計的，其加工對象和范圍很明確，又稱為專用可調(diào)夾具。 2.2車床常用的夾具 （1）常用裝夾方式：三爪自定心卡盤裝夾、兩頂尖之間裝夾、卡盤和頂尖裝夾、雙三爪定心卡盤裝夾。 （2）采用找正的方法：找正裝夾時必須將工件的加工表面回轉(zhuǎn)軸線（同時也是工件坐標系Z軸）找正到與車床主軸回轉(zhuǎn)中心重合。一般為打表找正。通過調(diào)整卡爪，使工件坐標系Z軸與車床主軸的回轉(zhuǎn)中心重合。 （3）薄壁零件的裝夾：薄壁零件容易變形，普通三爪卡盤受力點少，采用開縫套筒或扇形軟卡爪，可使工件均勻受力，減小變形。也可以改變夾緊力的作用點，采用軸向夾緊的方式。 2.3 本題中的零件的裝夾方案 （1）第一次裝夾 該零件在第一次裝夾時，直接采用三爪自定心卡盤裝夾即可，車至圓弧左端為止。 （2）第二次裝夾 在第二次裝夾時，由于Φ35mm的圓柱面，尺寸要求較高，所以不能用卡盤裝夾此面，因此只有螺紋面可以裝夾，在此應改設計一個螺紋胎具，在數(shù)控車床上車一銅質(zhì)胎具，內(nèi)螺紋要與該零件配合適當，為了使裝夾時不損傷零件的螺紋，在這里選用間隙配合。 3、刀具的選擇 切削加工離不開刀具。刀具是整個機械加工工藝系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)。在各種刀具中，車刀的結(jié)構(gòu)相對比較簡單，具有代表性，下面以車刀為例予以介紹。車刀由夾持部分和切削部分組成。夾持部分稱為刀柄，用來把刀具裝夾在車床的刀架上，一般采用普通鋼材料鍛造而得；切削部分俗稱為刀頭，在車刀上一般為單個刀片。刀片材料一般有高速鋼（俗稱白鋼刀條）和硬質(zhì)合金兩種，用于剝離金屬材料。根據(jù)刀具切削部分與夾持部分（即刀片與刀柄）連接方式的不同，車刀可以分為焊接刀具和機夾刀具兩大類。本題中所用的刀具如表3-1： 表3-1 數(shù)控加工刀具卡 序號 刀具名稱 刀具規(guī)格/mm 數(shù)量 加工表面 T01 外圓粗車刀 可轉(zhuǎn)位90°粗車刀 1 粗車右邊輪廓 T02 外圓精車刀 可轉(zhuǎn)位90°精車刀 1 精車右邊輪廓 T03 切槽刀 5mm 1 切8*2mm的槽 T04 螺紋車刀 60° 1 車M27*2-8g的螺紋 T01 外圓粗車刀 90° 1 粗車左邊輪廓 T02 外圓精車刀 90° 1 精車左邊輪廓 T03 切槽刀 5mm 1 切5*2mm的槽 4、切削用量的選擇 （1）選擇方法 ①切削用量一般可以根據(jù)刀具供應商所提供的刀具樣本數(shù)據(jù)來確定，這是比較快捷而穩(wěn)妥的方法；也可以根據(jù)經(jīng)驗或試切來確定。 ②查閱切削用量手冊 ③生產(chǎn)實踐經(jīng)驗 （2）本題所選擇的切削用量 本提零件的表面要求較高，因此采用高轉(zhuǎn)速，高進給，少吃刀量的切削方式來選擇切削用量。 ① 粗車時，主軸轉(zhuǎn)速為2000r/min，進給速度為400mm/min，背吃刀量為0.2mm。 ② 精車時，主軸轉(zhuǎn)速為2500r/min，進給速度為200mm/min，背吃刀量為0.05mm。 ③ 切槽時，主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min，進給速度為100mm/min。 5、加工順序的確定 在分析了零件圖樣和確定了工序裝夾方式后，接下來即要確定零件的加工順序。制定零件車削加工順序遵循下列原則： （1）先粗后精 按照粗車----精車的順序進行，逐漸提高加工精度。粗車將在較短的時間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求。該零件的加工就是將粗精加工分開來實現(xiàn)的：用G71的循環(huán)指令，加工余量為0.05mm,然后采用精加工。 （2）先近后遠 按加工部件相對于刀點的距離大小而言的。在一般情況下，離對刀點遠的部位后加工，以便縮短刀具移動的距離，減少空行程。對于車削而言，先近后遠還有利于保持壞件或半成品的剛性，改善其切削條件。這樣就節(jié)省了大量時間，采用就近原則，該工件就是先加工右端面，然后從右向左加工。 綜上所述，確定其加工工序卡，共需要卡片如表5-1所示： 表5-1 數(shù)控加工工序卡片 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設備 數(shù)控系統(tǒng) 車間 001 O0701 O0702 三爪自定心卡盤、螺紋胎具 廣州數(shù)控車 FANUC—Oi 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 主軸轉(zhuǎn)速r/min 進給量 mm/min 背吃刀量mm 備注 程序號 1 粗車右端外輪廓，留余量0.05mm T01外圓車刀（粗） 2000 400 0.2 O0701 2 精車右端各表面至尺寸要求 T02外圓車刀（精） 2500 150 0.05 O0701 3 切槽 T03 槽刀 1500 80 O0701 4 車螺紋 T04 60°螺紋車刀 1500 2 0.5 O0701 5 掉頭裝夾，粗車左端外圓輪廓，留余量0.05mm T01外圓車刀（粗） 2000 400 0.2 O0702 6 精車左端外圓輪廓 T02外圓精車刀 2500 150 0.05 O0702 7 切槽 T03槽刀 1500 80 O0702 6、數(shù)控編程 6.1數(shù)控機床的編程方法 6.1.1手工編程： 由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗。適用于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件，但是，非常費時，且編制復雜零件時，容易出錯。 6.1.2自動編程： 自動編程是用計算機把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說數(shù)控編程的大部分工作由計算機來實現(xiàn)。 利用CAD/CAM軟件，實現(xiàn)造型及圖象自動編程。最為典型的軟件是Master CAM，其可以完成銑削二坐標、三坐標、四坐標和五坐標、車削、線切割的編程，此類軟件雖然功能單一，但簡單易學。 6.2 數(shù)值計算 由Auto CAD 計算，該零件的右端各點位置坐標如圖6-1所示，左端各點位置坐標如圖6-2所示。 圖6-1 右端坐標值 圖6-2 左端坐標值 由于畫圖時采用的時XY平面繪制，以上坐標值得發(fā)生變動，圖中的X為機床坐標的Z軸數(shù)值，Y的坐標為Ｘ軸數(shù)值的一半，所以在編程時應該注意計算。 6.3 對刀 6.3.1 外圓車刀的對刀方法 （1）加工右端時的對刀方法 由于第一次裝夾，并沒有基準，所以可直接以右端面為零點。方法是手動試切端面，然后在刀補欄中輸入Z坐標值；再手動試切外圓，用千分尺測量此時的直徑，并把此值輸入刀補中X坐標。 （2）加工左端時的對刀方法 手動試切端面，然后用卡尺測量端面與Φ35mm的圓柱的左端面之間的距離，把得到的數(shù)據(jù)減去圖上的理論尺寸50mm，然后將得到的數(shù)據(jù)輸入機床刀補中Z坐標值；再手動試切外圓，用千分尺測量此時的外圓直徑，并將此值輸入刀補中的X坐標。 6.3.2 切槽刀的對刀方法 切槽刀的對刀方法與外圓車刀的方法是一樣的，都是采用試切端面及試切外圓的方法輸入刀補值。 6.3.3 螺紋刀的對刀方法 螺紋刀在對刀時，X的對刀方法與外圓車刀和切槽刀的方法是一致的，Z軸的對刀方法采用的是螺紋刀尖與端面接觸的方法來對刀。 6.4 加工程序的清單 （1）右端程序 程序 說明 O0701 程序號 T0101（外圓車刀粗） 換1號刀 M03 S2000 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為2000r/min M08 冷卻液開 G00 X51 Z2 快速走到循環(huán)起點 G71 U0.2 R0.1 建立G71外圓粗車循環(huán) G71 P100 Q200 U0.05 W0.05 F400 N100 G00 X0 G01 Z0 F100 X25 F150 平端面 X27 Z-1 倒角 Z-35 車外圓 X32.995 平端面 X34.995 W-1 倒角 W-10 車外圓 X40 平端面 G03 X48 W-20 R65 車圓弧 G01 W-2 車外圓 G00 X51 X向退刀 N200 Z2 精車循環(huán)最后一段程序 G00 X100 Z100 快速退到機床安全位置 T0202（外圓精車刀） 換2號刀 M03 S2500 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為2500r/min G00 X51 Z2 快速運動到循環(huán)起點 G70 P100 Q200 精車循環(huán) G00 X100 Z100 T0303（切槽刀） 換3號刀 M03 S1500 G00 X37 Z-35 快速運動到切削起點 G01 X23 F80 切槽 G04 X1 槽底暫停，時間為1秒 X28 退刀 W3 F500 運動到下一起點 X23 F80 切槽 G04 X1 槽底暫停 W-3 車槽所在外圓 G04 X1 暫停 X37 G00 X100 Z100 T0404（螺紋刀） 換4號刀 M03 S1500 G00 X28 Z2 快速運動到切削起點 G76 P0160 Q200 R0.2 建立螺紋復合切削循環(huán) G76 X24.4 Z-29 R0 P2000 Q500 F2 G00 X100 Z100 M05 M30 程序結(jié)束 （2）左端程序 O0702 程序號 T0101 換1號刀 M03 S2000 M08 G00 X51 Z2 G71 U0.2 R0.1 G71 P100 Q200 U0.05 W0.05 F400 N100 G00 X0 精車程序第一段 G01 Z0 F100 X25.9925 F150 X27.9925 Z-1 Z-30 X48 Z-31 G00 X51 N200 Z2 精車程序最后一段 G00 X100 Z100 T0202 換2號刀 M03 S2500 G00 X51 Z2 G70 P100 Q200 精車循環(huán) G00 X100 Z200 T0303 換3號刀 M03 S1500 G00 X49 Z-30 G01 X24 F80 切槽 X49 G00 X100 Z100 M05 M30 程序結(jié)束 加工完成后，便可得到以下實體，該模型是采用UG NX4.0 繪制而成 7、裝配 與之裝配的還有一個零件，其零件圖如下圖： 根據(jù)前一零件的分析方法，同時將此零件也加工出來，工兩件，裝配圖1-2。 該零件加工完畢后的實體圖如下所示，該模型也是有UG NX 4.0繪制而成: 將兩零件經(jīng)過UG裝配，裝配圖如下所示： 結(jié)束語 本次課題貫穿本專業(yè)所學到的議論知識與實踐操作技術，從分析設計到計算、操作得到成品，同時本次選題提供了自主學習，自主選擇，自主完成的機會。畢業(yè)設計有實踐性，綜合性，探索性，應用性等特點，本次選題的目的是數(shù)控專業(yè)教學體系中構(gòu)成數(shù)控技術專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，是運用數(shù)控機床實際操作的一次綜合練習。傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)體工件設計是應用系統(tǒng)方法分析和研究產(chǎn)品生產(chǎn)的問題和需求?，F(xiàn)代回轉(zhuǎn)體類的數(shù)控加工設計理論已經(jīng)不拘泥于系統(tǒng)論的理論基礎，開始強調(diào)產(chǎn)品尺寸精度，工藝嚴格性，從而更加有得于學生裝的數(shù)控編程及操作的創(chuàng)新精神和實踐能力。隨著畢業(yè)設計做完，也將意味我的大學生活即將結(jié)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。 致 謝 本設計在指導老師的悉心指導和嚴格要求下業(yè)已完成，在這次課題當中我學習了不少的新知識，體會到了學習的重要性，同時也感謝這三年以來給我?guī)椭乃欣蠋?、同學，你們的友誼是我人生的財富，是我生命中不可或缺的一部分。 大學生活即將匆匆忙忙地過去，但我卻能無悔地說：“我曾經(jīng)來過?！贝髮W三年，但它給我的影響卻不能用時間來衡量，這三年以來，經(jīng)歷過的所有事，所有人，都將是我以后生活回味的一部分，是我為人處事的指南針。就要離開學校，走上工作的崗位了，這是我人生歷程的又一個起點，在這里祝福大學里跟我風雨同舟的朋友們，一路走好，未來總會是絢爛繽紛。 三年的風風雨雨，我們一同走過，充滿著關愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。它將在我的記憶里永恒 參考文獻 [1] 余英良《數(shù)控加工編程及操作》[M].北京:高等教育出版社,2005. [2] 葉伯生 《數(shù)控加工編程與操作》[M].武漢:華中科技大學出版社,2005. [3] 劉守勇《機械制造工藝與機床夾具》[M]．北京:機械工業(yè)出版社,2006. [4] 潘子南 《MastercamX基礎教程》[M],北京：人民郵電出版社2007 [5]李波，管殿柱　主編,《MastercamX實用教程》[M]．北京:機械工業(yè)出版社，2008 第 17 頁 共 17 頁