控车铣加工工艺.doc

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机车轴的数控加工工艺

专 业: 数控技术应用与维修
班 级: 沈理09数控一班
姓 名: 张志慧
指导教师: 刘丽敏

机车轴的数控加工工艺

摘 要

数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力, 关系到一个国家的战略地位。因此, 世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。

在中国, 数控技术与装备的发展亦得到了高度重视, 近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域, 以PC平台为基础的国产数控系统, 已经走在了世界前列。可是, 中国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题, 特别是在技术创新能力、 商品化进程、 市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时, 如何有效解决这些问题, 使中国数控领域沿着可持续发展的道路, 从整体上全面迈入世界先进行列, 使我们在国际竞争中有举足轻重的地位, 将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。

为完成此任务, 首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此, 本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、 功能部件、 数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。

目 录

摘要…………………………………………………………………………….…….1
前言……………………………………………………………………..……..…….3.
机车轴……………………………………………………………………………….….….4
1、 零件图……………………………………………………………………..………….…..4
2、 、 零件图工艺分析…………………………………………………………………………5
3、 选择设备……………………………………………………………………………………5
4、 确定零件定位基准和装夹方式…………………………………………………..………5
5、 加工方案……………………………………………………………………………………6
6、 刀具选择……………………………………………………………………………………7
7、 数控加工工艺设计…………………………………………………………………………8
8、 程序单………………………………………………………………………………..……10
结束语…………………………………………………………………………………..……16
致谢……………………………………………………………………………………..……17
参考文献…………………………………………………………………………………..…18

前 言

在科技迅猛发展, 装备制造业振兴的今天, 数控技术起到重要作用。数控技术人才紧缺, 掌握技术是时下最有效的就业途径。沈阳机床集团名列世界机床前5名, 这个数字证明了沈阳数控技术已经有在世界的擂台上跟别人比拼的能力了。我门就借用机床集团的一日本东芝数控卧加工中心进行现代数控技术应用的说明。工作中对加工零件从工前刀具准备, 装卡, 到编程, 加工, 测量。一系列工序进行排说。
　　在20世纪60年代初, 麻省理工学院研究生发表了《人机对话图形通信》, 推出了二维SKETCHPAD系统, 系统允许设计者在图形显示器前操作光笔和键盘, 同时能够在显示器上显示图形, 由此为CAD/CAM技术提供了理论基础。20世纪60年代到20世纪70年代中期是CAD/CAM技术走向成熟的阶段, 随着计算机硬件的发展, 三维几何软件也相应发展起来。到了20世界90年代, CAD/CAM技术从单一的模式、 单一的功能走向集成化和智能化。使用CAD/CAM各子系统之间进行数据交换, 从而出现了面向对象的技术、 并行工程的思想、 人工智能技术等。中国CAD/CAM技术从20世纪70年代开始以来, 经过不断的发展和推广使用, 取得了良好的经济效益和社会效益, 以Pro/Engineer、 Unigraphics、 Solidworks为代表的CAD/CAM软件技术是当前最完善的CAD/CAM技术。
　　中国CAD/CAM技术的应用大多以绘图设计为突破口, 在硬件和软件升级方面不够到位。在设计中, 是基于Pro/Engineer这个软件来写的。机械专业的学生, 只有掌好相关软件握的技术, 才能更好地做好产品设计、 加工的一体化, 最终达到机械理论知识和实际操作的有机结合。在Pro/Engineer这个软件中, 特别是Pro/Engineer Wildfire的PRO/NC模块的应用, 把自动编程技术表现的淋漓尽致。在校徽的加工中, 对PRO/NC模块进行了详细的介绍。在NC制造设置( 包括NC机床定义、 夹具设置、 刀具设定等) 、 NC加工方法、 NC序列设置、 加工轨迹的演示、 后置处理等都做了描述。

机 车 轴
1、 零件图

2、 零件图工艺分析
该零件表面有圆柱, 圆锥, 圆弧, 内孔, 椭圆及内外罗纹等表面组成。其中轴向尺寸和径向尺寸精度和表面粗造度要求均不是很高。尺寸表注完整, 轮廓描述清楚。零件材料为45钢, 无热处理和硬度要求。
①对图样上给的几个尺寸要求精度不高, 因此编程时不必取平均值, 而全部采取基本尺寸即可。

②轮廓曲线上, 有两处圆弧一处四分之一椭圆, 其中一处圆弧和椭圆相切, 因此在加工时应该应进行机械间隙补偿, 以保证轮廓曲线的准确性。
③工件最大外表面不用进行加工, 因此能够用来装夹。毛坯尺寸为Φ38mm棒料。
3、 选择设备

CJK60324
1。床身上最大工件回转直径: 320mm;
2。拖板上最大工件回转直径: 160mm;
3。最大工件长度: 750mm;
4。最大加工长度: 540mm;
5。刀架刀位数: 4;
6。定位精度: ≤0。04mm;
7。重复定位精度: ≤±0。01;
8。 主轴最高转速: 2180 r/min;
9。快速进给速度: 3000 r/min;
10。数控系统: HNC21T。

4、 确定零件定位基准和装夹方式

①定位基准 轴: 确定配料轴线和大端面(设计基准)为定位基准。
套: 内孔加工以外圆定位。
外圆加工零件轴线为设计基准。
②装夹方式 轴: 右采用三爪自定心卡盘定心夹紧, 左端采用活动顶尖支承的
装夹方式。
套: 内孔加工用三爪自定心卡盘定心夹紧。
外圆用专用夹具进行装夹。

5、 加工方案

加工顺序按由粗到精、 由近到远[( 由右到左) 按装夹位子]的原则确定。即从右到左进行粗车( 留0.2mm精车余量) , 然后然后从右到左进行精车, 最后车罗纹。
CJK60324数控车床具有外圆固定复合循环和车罗纹循环功能, 只要正确使用编程命令, 机床数控系统就会自动确定其进给路线, 因此, 该零件的粗车和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线( 但精车的进给路线需要人为确定) 。该零件从由右到左沿零件表面轮廓精车进给, 如图:
套( 内孔)
由于毛坯为棒料没有孔因此需要选进行钻孔和扩孔, 孔的直径为28.052mm不能直接使用Φ26的钻头, 应该先进行钻孔在扩孔。加工路线为Φ4中心钻→Φ10钻头→Φ26钻头。然后进行在用内孔刀具进行扩孔。扩孔能够采用固定循环切削指令不需要人为确定其进给路线( 但精车的进给路线需要人为确定) 该零件从内孔沿零件表面轮廓精车进给, 如图:

套( 外圆)
加工顺序按由粗到精、 由近到远[( 由右到左) 按装夹位子]的原则确定。即从右到左进
行粗车( 留0.2mm精车余量) , 然后然后从右到左进行精车
CJK60324数控车床具有外圆固定复合循环, 只要正确使用编程命令, 机床数控系统就会自动确定其进给路线, 因此, 该零件的粗车循环不需要人为确定其进给路线( 但精车的进给路线需要人为确定) 。该零件从由右到左沿零件表面轮廓精车进给,

序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
备注
1
T01
900外圆偏刀
1
端面、 外轮廓

2
T02
900内孔刀
1
内孔

3
T03
内螺纹刀
1
内螺纹

4
T04
里孔切刀
1
车内螺纹退刀槽

5
T05
Φ4中心钻
1
钻中心孔

6
T06
Φ10钻头
1
扩孔

7
T07
Φ26钻头
1
扩孔

6、 刀具选择
数控车( 轴) 削加工刀具卡片

序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
备注
1
T01
900外圆偏刀
1
端面、 轮廓粗车
20X20
2
T02
600螺纹倒
1
车螺纹
20X20
3
T03
切断刀
1
切断
B=4mm
20X20
4
T04
900外圆偏刀
1
端面、 轮廓精车
20X20

数控车( 套) 削加工刀具卡片

7、 数控加工工艺设计

数控车加工工艺卡片

零件名称
夹具名称
使用设备
车间
轴
三爪卡盘
CJK60324
数控实训车间
工步号
工步内容
刀具号
刀柄规格/mm
主轴转速/r·min-1
进给速度/mm·min-1
背吃刀量/mm
备注
1
粗车端面、 轮廓
T01
20X20
500
50
0.5

2
精车端面、 轮廓
T04
20X20
800
20
0.2

3
车M30X1.5螺纹
T02
20X20
500
1.5mm/r

4
切断
T03
20X20
500
10

数控车加工工艺卡片

零件名称
夹具名称
使用设备
车间
套
螺纹胎具
CJK60324
数控实训车间
工步号
工步内容
刀具号
刀柄规格/mm
主轴转速/r·min-1
进给速度/mm·min-1
背吃刀量/mm
备注
1
平端面
T01
20X20
500

0.5
手动
2
钻中心孔
T05
Φ4
500

2
手动
3
扩孔
T06
Φ10
500

3
手动
4
扩孔
T07
Φ26
500

6.5
手动
5
车内孔
T02
20X20
500
50
0.5
自动
6
切退刀槽
T04
20X20
500
50
0.5
自动
7
车螺纹
T03
20X20
500
1.5mm/r

自动
8
车外轮廓
T01
20X20
500
50
0.5
自动

8、 程序单
轴
OCZ
%0001
T0101
M03S500
M08
GOOX45Z4
G71U0.5R1P10Q100F50
N10G01X0Z2
X0Z0
X26
X30X-2
Z-20
X31
X35Z-27
Z-37
N100G03X39Z-38R1.5
G00X45Z45
T0202
G00X32Z2
G82X29.4Z-15R3E1F1.5
X28.9Z-15R3E1F1.5
X28.6Z-15R3E1F1.5
X28.3Z-15R3E1F1.5
X28.24Z-15R3E1F1.5
X28.2Z-15R3E1F1.5
X28.17Z-15R3E1F1.5
X28.12Z-15R3E1F1.5
X28.052Z-15R3E1F1.5
G00X45
Z45
T0303
G00Z-49
X40
G01X50F10
G00X45
Z45
M09
M30

套外轮廓
OCTW
%0001
T0101
G00X45Z2
G71U0.5R1P10Q100E0.2F50
N10G01X0
Z0
X20
X28Z-10
Z-13
#1=[0]
WHILE#1LE[3]
#2=10＊SQRT[1-#1＊#1/9]
#3=#1+14
#5=10-#2
#4=5+13
G01X[2＊＃3]Z[-#4]

#1=#1+0.5
ENDW
N100G02X38Z-25R2
G00X40Z50
M09
M30
套内孔
OCTN
%0001
T0303
M03S500
M08
G00X24
Z-16
G01X30F10
G04P2
G00X24
Z-19
G01X30F10
G04P2
G00X24
Z4
X50Z50
T0101
M03S500
M08
G00X24Z2
G71U-0.5R-1P10Q100F50
N10G01X38Z2
Z0
X30
Z-2
X28.052Z-4
Z-10
X30Z-12
Z-19
N100X0
G00Z30
X39
T0202
G00X29Z2
X28.62 Z-15F1.5
X29.12 Z-15F1.5
X29.52 Z-15F1.5
X29.82 Z-15F1.5
X29.86 Z-15F1.5
X29.92 Z-15F1.5
X29.95 Z-15F1.5
X29.97 Z-15F1.5
X30 Z-15F1.5
G00X0
Z2
X30
M09

结束语
数控设计马上就结束了, 对我感触很深, 使我对数控车床更加的了解熟悉。从以前的不清楚到现在的渐渐了解了数控的基础知识, 对机床的慢慢熟练, 在车出自己的工件时是多么的自豪和骄傲啊!

刚开始设计的时候不知道从哪下手, 经过询问同学, 和自己在参考书上找相关的资料, 知道自己应该在哪方面下手了, 经过CAD绘图, 而且绘制出走刀路径, 老师要求必须有设计心得和走刀路线图, 而且编出该图的应用程序, 经过这次设计, 我对数控这方面产生了浓厚的兴趣, 希望以后能够继续有数控这方面的实习, 对我以后在社会实践中能够有所帮助。

致 谢

在课题研究与论文撰写过程中, 得到了老师的精心指导和细心讲解, 老师不但及时向我提供相关资料, 而且在作图设计过程中, 细心地纠正我在设计中的错误, 不厌其烦为我讲解, 直至使我真正理解, 顺利完成此设计。在此我表示衷心的感谢和深深的祝福, 能够说, 本设计的圆满完成与老师的悉心指导是分不开的。从老师身上我深切感受到了作为一名大学教师,严谨的治学态度。在此, 我要对老师说感谢你对我的细心教导和严格要求。同时非常感谢这三年里每一位帮助和关心我的老师和同学, 在此我对她们表示由衷的感谢!
经过这次设计, 对所学的机械基础课程和专业课程有了进一步的理解和巩固。这些, 为本人以后进一步的深造奠定了良好的基础。由于本人的知识、 能力有限, 设计中在所难免会存在问题。
最后, 欢迎这方面的专家、 老师提出宝贵意见, 进一步的改进, 使设计更加完善以达到更好的效果。