機械加工工藝分析與圖紙分析報告

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6、 3.1 加工精度要求…………………………………………….4 3.2 定為基準的選擇………………………………………….4 3.3 裝夾方式………………………………………………….4 3.4 工藝過程制定…………………………………………….5 4 第四章 刀具的選擇………………………………………….5 4.1 刀具的選擇……………………………………………….5 4.2 刀具列表………………………………………………….6 5 第五章 切削參數(shù)的確定…………………………………….8 5.1 切削用量………………………………………………….8 5.2 主軸轉速的確定

7、………………………………………….9 6 第六章 數(shù)控車床的對刀…………………………………….9 6.1 刀位點…………………………………………………….9 6.2 待加工毛坯的對刀……………………………………….9 6.3 刀偏值的測定…………………………………………….9 7 第七章 工件加工的數(shù)控編程……………………………….10 7.3 第一道工序……………………………………………….10 7.2 第二道工序……………………………………………….11 7.1 第三道工序……………………………………………….14 8 結論………………………………………………

8、…………..15 9 參考文獻………………………………………………………16 10 后記………………………………………………………….17 第一章 緒論 從1952年美國麻省理工學院研制出第一臺試驗性數(shù)控機床，到現(xiàn)在已走過了50多年歷程，在此期間得到了較大發(fā)展。特別是進入90年代以來，由于計算機技術的飛速發(fā)展，使數(shù)控機床進入了更快的發(fā)展時代 20世紀80年代以后，數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)的性能和品質得到了極大的提高，數(shù)控機床的加工精度由過去的±0.01 mm提高到±0.005mm甚至更高 目前，現(xiàn)代數(shù)控加工正在向高速化、高精度化、高柔韌化、高一體化、網(wǎng)絡化和智能化等方向發(fā)展，形成了

9、獨具一格的柔性制造系統(tǒng)FMS、計算機集成制造系統(tǒng)CIMS和未來工廠自動化FA……它們的出現(xiàn)從根本上解放了生產(chǎn)力，促使生產(chǎn)力飛速向前發(fā)展，為人類文明史和生產(chǎn)史譜寫了新的篇章。 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)控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，它對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用。數(shù)控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力，大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高

10、綜合國力和國家地位的重要途徑 為此，搞好數(shù)控專業(yè)畢業(yè)設計為我們從根本上了解認識數(shù)控機床有著重要的意義。特別是畢業(yè)設計不僅可以考察我們認識事物的本領，還可以提高我們分析問題、解決問題的能力。通過對設計中所遇到的難題的思索，加強自己數(shù)控技術的能力。就全社會而言，可以促使數(shù)控技術更進一步發(fā)展。因此，我覺得有進行數(shù)控專業(yè)畢業(yè)設計的必要性。 第二章 零件圖紙分析 2.1 零件的特征 一、零件材料 該回轉軸以45#調(diào)質處理的毛坯為原材料,毛坯尺寸Φ55×150。 二、零件特點 從圖紙中我們可以看出該零件輪廓由直線、圓弧、螺紋共同構成一個復雜成型曲線回轉軸

11、。加工部分包括螺紋，外圓，三個退刀槽，錐面，倒角，圓弧，孔等 2.2 數(shù)值計算 生活中，我們對幾何信息的認知有多種方法，常用的有數(shù)形結合法（解析法）。但有時面對復雜的圖形，解析法會帶來繁重的數(shù)學計算。AUTO CAD作為一套專業(yè)的繪圖軟件，它強大的信息處理功能為圖形中繁雜點的計算帶來了可能。我們在操作界面中繪制圖形后就可以打開狀態(tài)欄中的捕捉、對象捕捉按鈕，在繪圖區(qū)捕捉相關的點。同時，在狀態(tài)欄中就可以看到這些點的坐標。 圖 1.1材料45#調(diào)質處理復雜成 型曲線回轉軸零件 第3章加工工藝的分析 3.1加工精度要求 加工圖紙如上圖，零件加工部分包括M30×2

12、-6g×25螺紋，Φ30×8外圓，Φ52×18外圓，三個Φ39×3退刀槽，錐面，Φ35×8圓，R8、R9、R24圓弧，Φ28×26孔等。零件的主體尺寸長度為145，最大位置直徑為Φ52,從零件上Φ52圓柱與Φ28孔的同軸度公差為Φ0.025，表面粗糙度各為1.6。對圖樣上帶公差的尺寸，因公差的尺寸較小，故編程地不必取平均取，而取基本尺寸即可。 3.2定位基準的選擇 定位基準選擇原則（1）基準重合原則（2）基準統(tǒng)一原則（3）便于裝夾原（4）便于對刀原則 根據(jù)定位基準選擇原則，避免不重合誤差，便于編程，以工序的設計基準作為定位基準。零件加工時，先以Φ52×18外圓的軸線作為軸向定位基準，加

13、工零件孔與車削Φ52×18外圓右端外輪廓；然后以零件軸線作為軸向定位基準，車削Φ52×18外圓左端外輪廓，以軸臺的端面的中心作為該軸件剩余工序的軸向定位基準，并且把編程原點選在設計基準上。 3.3裝夾方式 （1）加工零件孔與車削Φ52×18外圓右端外輪廓時，用三爪自動定心卡盤夾緊工件左端 （2）車削Φ52×18外圓左端外輪廓時，用三爪卡盤夾持心軸右端，心軸左端留有中心孔并用尾座頂尖以提高工藝系統(tǒng)的剛性，并減少誤差。 工件的找正裝夾方式： 為使工件的加工回轉軸線與車床的主軸回轉中心重合，用磁力表找正工件 3.4工藝過程制定 由于每個零件結構形狀不同，各表面的技術要求也有所不

14、同，故加工時，其定位方式則各有差異。一般加工外形時，以形定位；加工形時又以外形定位。因而可根據(jù)定位方式的不同來劃分工序。 考慮到零件的形狀不易裝夾，故先加工零件的左邊的部分，然后以左面的零件軸線為定位基準加工右面的部分。并且考慮到加工原則中的先近后遠先粗后精制定加工工藝如下： 為減少換刀，對刀次數(shù)與減少輔助時間，選用30°外圓車刀車左端面，車左端Φ30×33外圓。 調(diào)頭用三爪卡盤固定住左端Φ30×33外圓。留有5mm長以防刀具與夾具發(fā)生干涉并用活動頂尖頂住工件右端，保證同軸度和精度并防止工件轉動時搖晃不定。用30°外圓車刀依次鏜Φ28×26孔，車R24逆圓弧，R9順圓弧,R8逆圓弧，圓錐

15、面和Φ52×18外圓；用刀寬為3mm的切槽刀車三個槽寬分別為3，槽距為4的退刀槽。 調(diào)頭裝夾Φ52×18外圓面處，為保證外圓不被三爪自定心卡盤磨損，用銅皮套包住Φ52×18外圓面。用螺紋車道粗、精加工M30×2-6g×25螺紋。 第四章 刀具的選擇 4.1刀具的選擇 為適應數(shù)控機床加工精度高、加工效率、加工工序集中與零件裝夾次數(shù)少的要求，數(shù)控刀具具有很高的切削效率.高精度.高重復定位精度.可靠度和耐用度 。選擇刀具通常要考慮（1）被加工工件的材料與性能（2）切削工藝的類別（3）被加工工件的幾何形狀，零件精度，加工余量（4）被吃刀量，進給速度，切削速度考慮到以上因素故粗車時，要選用強

16、度高，耐用度高的刀具以滿足粗車時大吃刀量，大進給量的要求.精車時要選用精度高,耐用度好的刀具以保證加工精度的要求.由此可知加工時T01的刀具為30°菱形可轉位刀片右端面外圓車刀，T02為3mm切槽刀，T03為鏜刀，T04為螺紋車刀，T05為Φ6鉆頭。 4.2刀具列表： 零件圖號 圖1.1 數(shù)控加工刀具卡 使用設備 FANUC0數(shù)控車床 刀具編號 換到方式 自動 程序編號 O0001,o0002,o0003 序號 編號 刀具名稱 規(guī)格 數(shù)量 備注 道具組成 1 T0101 30°菱形外圓車刀 1 2 T0202 3mm切槽

17、刀 1 3 T0303 75°孔鏜刀 1 4 T0404 外徑螺紋車刀 1 5 T0505 Φ6麻花鉆頭 1 6 （1）30°菱形外圓車刀 （2）刀寬3mm，切槽刀 （3）75°孔鏜刀 （4）外徑螺紋刀 （5）Φ6麻花鉆頭 備注 谷曉慶 審核 批準 共1頁 第1頁 第五章切削參數(shù)的

18、確定 5.1切削用量 切削用量包括切削速度,背吃刀量和進給量.對于不同的加工方法需要選擇不同的切削用量。粗加工時一般以加工效率為主通常選擇較大的背吃刀量和進給量,采用較小的切削速度 .精加工時通常選擇較小的背吃刀量和進給量采用較高的切削速度，對于原材料45#，粗加工時ap取3㎜ ，Vf取800m/min ，f取0.4mm/r; 精加工時ap取0.25㎜ ， Vf取1000m/min ，f取0.2㎜/r。 對于牙型較深，螺距較大時，可分數(shù)次進給，每次進給的背吃刀量用螺紋深度減速去精加工背吃刀量所得之差按遞減速： 螺紋牙型深

19、度：t=0.65P=0.65×2 = 1.3 mm D大= D公稱-0.1P = 30-0.1×2 = 29.8mm D小= D公稱-1.3P = 30-1.3×2 = 27.4mm 螺紋加工分為6刀，第一刀：Φ29.0mm;第二刀：Φ28.3mm；第三刀：Φ27.9mm；第四刀：Φ27.6mm；第五刀：Φ27.45mm；第六刀：Φ27.4mm 5.2主軸轉速的確定 主軸的轉速是由切削刃上選定點相對于工件的主運動的線速度 主運動速度 n=1000Vc/πd 單位為r/min 第六章 數(shù)控車

20、床的對刀 6.1 刀位點 在進行數(shù)控加工的編程時，往往將整個刀具濃縮視為一個點，那就是刀位點，它是在刀具上用于表現(xiàn)刀具位置的參照點。對刀操作就是要測定出程序起點處刀具刀位點相對機床原點以與工件原點的坐標位置。在對刀時，常用的儀器有：對刀測頭、千分表或對刀瞄準儀等。對刀點可以設置在零件、夾具上或機床上面（盡可能設置在零件的設計基準或工藝基準上）。 6.2 待加工毛坯的對刀 試切端面：將兩端面已經(jīng)加工好的待加工毛坯裝夾到主軸上，在工件的伸出端安裝Z 軸向設定器?？煲频毒呓咏絑 軸向設定器，改用增量方式控制刀具工進，至到指示燈亮時停止動作，保持 Z軸向不動，取出軸向設定器。然后在機床操作面

21、板上調(diào)出刀具補償菜單欄中刀偏表，在相關的試切長度填空欄中鍵入有關數(shù)值（當前刀具刀位點相對于程序原點的距離）。 試切外圓：快速將刀具刀位點移動刀毛坯端面角附近，然后用增量方式調(diào)節(jié) X 、Z 軸向進給至刀位點剛好切到毛坯外表面，再用MDI方式運行進行外圓車削。同時保持X軸軸向坐標不變，退出刀具。用游標卡尺測量出試切外圓直徑。然后在刀偏表中鍵入試切直徑。 6.3 刀偏值的測定 刀偏值就是各刀具相對于基準刀具的幾何補償。用點動或步進方式操作移動刀具，使基準刀具刀位點對準工件的基準點，然后進行X軸 Z軸坐標清零，退刀。換置刀具，再用點動或步進方式使該刀具刀位點對準工件上的同以一基準點，此時屏幕上顯

22、示的坐標既是該刀號刀具的幾何偏置△Xj, △Zj .同理，可依次測定出其它刀具相對于基準刀具的幾何偏置。在相應的刀偏表中依次鍵入選用刀具刀位點的幾何補償。 第七章 工件加工的數(shù)控編程 工件加工共需三道工序， 7.1第一道工序： 工序一 程序編號：o0001 零件名稱：回轉軸（左端） 工步號 工步容 刀具號 主軸轉速 進給速度 切削深度 備注 1 用三抓卡盤夾緊工件 2 車如圖零件左端面 T0101 800 0.4 3 切掉2.5mm 3 G71粗車循環(huán)模式車Φ30×33外圓，倒角 T0101 800 0.4 3

23、 4 G70精車循環(huán)模式車Φ30×33外圓，倒角 T0101 1000 0.2 0.25 編制 谷曉慶 審核 批準 第1頁 共 頁 程序為 o0001 程序編號 N0010 G50 X200.0 Z100.0 M03 S800 T0101; 設定工件坐標系 N0020 G00 X100.0 Z10.0; 快速點定位 N0030 G71 P0040 Q0100 U0.25 W0.25 f0.4; 粗車循環(huán) N0040 G00 X58.0 Z

24、-2.5; 快速點定位 N0050 G01 X-2.0 f0.4; 車如圖零件左端面 N0060 W3.0; N0070 G00 X30.0 Z0.0; N0080 G01 Z-35.5 f0.4; N0090 X50.0; 車Φ30×33外圓 N0091 X54.0 Z-37.5; 車倒角 N0100 G00 X60.0 Z10.0; N0110 G70 P0040 Q0100 f0.2; 精車循環(huán) N0

25、120 G00 X200.0 Z100.0 M05; 刀具返回參考主軸停轉 N0130 M02; 程序結束 7.2第二道工序： 工序二 程序編號：o0002 零件名稱：回轉軸（右端圓孔，外輪廓） 工步號 工步容 刀具號 主軸轉速 進給速度 切削深度 備注 1 調(diào)頭用三爪卡盤固定住左端Φ30×33外圓，并用活動頂尖頂住工件右端 留有5mm長以防刀具與夾具發(fā)生干涉 2 車如圖零件右端面 T0101 800 0.4 切掉2.5mm 3 用鉆頭打 T0505 800 0.4 4

26、用鏜刀粗車Φ28×26孔 T0303 800 0.4 3 X方向余量為0.25 5 用鏜刀精車Φ28×26孔 T0303 1000 2.2 0.25 6 用G71粗車循環(huán)指令車如圖零件為輪廓（R24逆圓弧，R9順圓弧,R8逆圓弧，圓錐面和Φ52×18外圓d等） T0101 800 0.4 3 x,z方向余量均為0.25 7 用G70精車循環(huán)指令車如圖零件為輪廓（R24逆圓弧，R9順圓弧,R8逆圓弧，圓錐面和Φ52×18外圓） T0101 1000 0.2 0.25 8 依次加工三個槽寬分別為3，槽距為4的退刀槽 T0202 800

27、 0.2 G04指令讓刀具停頓4S，以使槽底光滑 9 編制 谷曉慶 審核 批準 第 2頁 共3頁 程序為 o0002 N0010 G50 X200.0 Z100.0 M03 T0101 S800.0 ; 設定工件坐標系，主軸正轉 N0020 G00 X60.0 Z-2.5; 快速點定位 N0030 G01 X-1.0 f0.4; 切零件右端面 N0040 W3.0; N0050 G00 X200.0 Z100.0; 快速點定位 N0060 T0505； 換刀 N0070 G00 X0.0 Z0.0;

28、 N0080 G01 W-28.5; 打Φ10×26孔 N0090 W28.5; 退刀 N0100 G00 X200.0 Z100.0; N0110 T0303; 換刀 N0120 G71 P0130 Q0170 U0.25 W0.25 f0.4; 粗車循環(huán)鏜Φ28×26孔 N0130 G00 X28.02 Z0.0; N0140 G01 W-28.5; N0150 X0.0; N0160 W2.0; N0170 G00 W28.0; N0180 G70 P0130 Q0170 f0.2; 精車循環(huán)鏜Φ28×26孔 N0190 G00 X200.0

29、 Z100.0; N0200 T0101; 返回參考點，換刀 N0210 G71 P0220 Q0320 U0.25 W0.25 f0.4; 粗車循環(huán)，車零件右端外部輪廓 N0220 G00 X37.47; N0230 Z-2.5; N0240 G03 X25.08 Z-34.38 R24; 車R24逆圓弧 N0250 G02 X36.46 Z-46.83 R9; 車R9順圓弧 N0260 G03 X35.0 Z-59.5 R8; 車R8逆圓弧 N0270 G01 Z-67.5; 車Φ35×8外圓 N02

30、80 X41.82; N0290 X51.98 Z-96.5; 車圓錐面 N0300 Z-116; 車Φ52×18外圓 N0310 G00 X60.0; N0320 Z0.0; N0330 G70 P0220 Q0320 f0.2; 精車循環(huán)車工件外輪廓 N0340 G00 X200.0 Z100.0; 返回參考點，主軸停轉 N0350 T0202; 換刀 N0360 G00 X52.0 Z-91.5; N0370 G01 X39.0 f0.2; 切左起第一個槽 N0380 G04 P4

31、; 停頓4S 以使槽底光滑 N0390 G01 X52.0 f0.2; N0400 W4.0; N0410 X39.0; 切左起第二個槽 N0420 G04 P4; N0430 G01 X52.0 f0.2; N0440 W4.0; N0450 X39.0; 切左起第三個槽 N0460 G04 P4; N0470 G01 X52.0; N0480 G00 X200.0; N0490 Z100.0 M05; 返回參考點，主軸停轉 N0500 M02; 程序結束 7.3第

32、三道工序： 工序三 程序編號：o0003 零件名稱：回轉軸（ 左端螺紋） 工步號 工步容 刀具號 主軸轉速 進給速度 切削深度 備注 1 調(diào)頭用三爪卡盤裝夾Φ52×18外圓面處， 用銅皮套包住Φ52×18外圓面以減小磨損，且Φ52×18外圓面露出三爪卡盤少許以防止撞刀 2 攻螺紋 T0404 800 0.4 0.8 3 攻螺紋 T0404 800 0.4 0.7 4 攻螺紋 T0404 800 0.4 0.4 5 攻螺紋 T0404 800 0.4 0.3 6 攻螺紋 T0404

33、 0.4 0.15 7 攻螺紋 T0404 0.4 0.5 編制 谷曉慶 審核 批準 第3頁 共3頁 o0003 N0010 G50 X200.0 Z100.0 T0404 M03 S800.0;坐標系設定 主軸正轉 N0020 G00 X35.0 Z10.0; 快速點定位 N0030 G92 X29.0 Z-25.0 f0.4; 螺紋切削循環(huán)1 N0040 X28.3; 螺紋切削循環(huán)2 N0050 X27.9; 螺紋切削循環(huán)3 N0060 X27.6;

34、 螺紋切削循環(huán)4 N0070 X27.45; 螺紋切削循環(huán)5 N0080 X27.4; 螺紋切削循環(huán)6 N0090 G00 X200.0 Z100.0 M05; 返回參考點，主軸停轉 N0100 M02; 程序結束 第八章結論 數(shù)控機床作為一種使用廣泛、典型的機電一體化產(chǎn)品，綜合應用了微電子技術、計算機技術、自動控制、精密測量和機床結構等方面的最新成就，是一種高效的自動化機床。隨著科學技術的不斷發(fā)展，迄今，國際上又出現(xiàn)了以一臺或多臺加工中心、車削中心為主體，再配以工件自動裝卸和監(jiān)控檢查裝置的柔韌

35、性制造系統(tǒng)FMS、計算機集成制造系統(tǒng)CIMS和無人化工廠FA。 由于數(shù)控機床極高效率、高精度和高柔韌性于一身，很好的代表了機床的主要發(fā)展方向。時代和社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，要求數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機床向更高的水平與層次邁進（高精度化、運動高速化、高柔韌性化、智能化）。 近年來，在國外的數(shù)控系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)制造技術突飛猛進的大背景下，通過大量的技術引進，我過現(xiàn)代制造工業(yè)在飛速發(fā)展（數(shù)控技術得到廣泛的應用）。同時，我們還要看清現(xiàn)階段中國數(shù)控業(yè)與世界先進水平的差距。我國只有擁有完全自主知識產(chǎn)權上的數(shù)控核心技術，才能實現(xiàn)真正意義上的“世界工廠”和“制造大國”乃至“工業(yè)強國”。這使國人不得不開始重新思索中國數(shù)

36、控在未來的發(fā)展之路………… 參考文獻 [1] 海舟著 數(shù)控銑削加工宏程序與應用實例 ：機械工業(yè)；2006 [2] 長明 數(shù)控加工工藝與設備 ：高等教育；2003 [3]夏鳳芳 數(shù)控機床 ：高等教育；2005 [4] 詹華西 數(shù)控加工與編程：電子科技大學；2004 [5] 袁哲俊 金屬切削刀具 ：科學技術；1993 [6] 蔡蘭，王霄數(shù)控加工工藝學化學工業(yè)；2005 [7] 王愛玲 數(shù)控機床加工工藝：機械工業(yè) ；2006 [8]建強數(shù)控編程技術200例 科學希望電子；2005 [9]靖華數(shù)控加工技術高等教育 ；2003 [10]?志雄數(shù)控機床與數(shù)控編

37、程技術電子工業(yè)；2003 [11] 王衛(wèi)兵 數(shù)控編程100例 ：機械工業(yè)；2006 [12] 徐宏海 數(shù)控加工工藝 化學工業(yè)；2004 [13]華中數(shù)控系統(tǒng) 華中數(shù)控車床操作說明書；2000 后記 隨著全球經(jīng)濟一體花的迅猛發(fā)展我國的制造業(yè)面臨著嚴峻的考驗數(shù)控技術作為當前一項先進的生產(chǎn)技術對我國的經(jīng)濟發(fā)展起著關鍵性的作用，作為高等職業(yè)教育的畢業(yè)生我們承擔著提高國數(shù)控技術水平的歷史重任在即將離開大學走向社會的時刻我我完成了此項畢業(yè)設計有著重要的意義 畢業(yè)設計的編寫過程中參考了近年來數(shù)控技術的諸多論著與教材對參考文獻的表示深刻的意在編寫畢業(yè)設計時得到了職業(yè)大學工程技術學院指導老師的支持與幫助，編者在此表示衷心的感。 限于編者的水平本設計中難免有錯誤和不妥之處懇請讀者不吝指正 編者 歡歡 2009年5月22日