曲面锥杆轴的工艺设计与编程加工毕业设计论文.pdf

目录一零件图.11.零件图样.12.精度分析.23.形位公差分析.24.表面粗糙度分析.2二 毛坯简图.3(-)毛坯图样.3(-)毛坯选择.3(三)设备选择.4三、零件加工工艺过程分析.5(-)工艺分析与设计.51.确定装夹方案、定位基准、编程原点、加工起点、换刀点.52.制订加工方案及加工路线.63.刀具选用.74.确定切削用量参数.85.数控加工工艺卡.10四 加工程序.11(-)程序编写.11表4-1左端加工程序.11表4-2右端加工程序.12(二)仿真加工.13五 作品图片.15六、毕业设计总结.16七、致谢.17八、参考文献.18诚信声明.19This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more informationV零件图(_)分析零件图样1511.零件图样曲面镀柱轴曲1:1材料HT2O345C1制图长沙职业技术学院审襟完成时何2017.11图1-1零件图This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information2,精度分析该轴左端为50*39,轴中间部分为30斜33,轴056*046；右端轴为 20斜33。这里尺寸公差等级均为IT8,未注公差等级按GB1 800-2000-B1检测。3,形位公差分析零件图纸中有圆柱度，为保证其形位公差，应尽量一次装夹完成左端面的加工以保 证其数值。右端面应保证锥度的斜向圆跳度。4,表面粗糙度分析图中右端两锥形表面粗糙度为Ral.6um,其余表面粗糙度均为Ra3.2um。2This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information二、毛坯简图(-)毛坯图样图21毛坯简图该毛坯尺寸规格为56 X13 0mm。(-)毛坯选择毛坯图的尺寸都是在零件图尺寸的基础上，加减总加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各 面的设计基准一般同零件图一致。因为从毛坯尺寸的作用来讲并不要求它和零件图一 致，对它提出的要求是：(1)保证它在机械加工时有最均匀合理的粗加工余量；(2)保证非加工面与加工面有最准确的位置及尺寸。根据该零件为回转体零件，确定该零件为45度中碳钢。毛坯规格为56X1 3 0min 棒料。3This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information（三）设备选择因为零件为回转体零件，需要进行多次装夹，所以选用数控车床FANUC OiT系统,型号为CK61 40S,该机床采用传统的卧式车床布局，整体设计，密封性好，符合安全生 产标准。如图2-2所示。图2-2数控车床4This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information三、零件加工工艺过程分析(-)工艺分析与设计1.确定装夹方案、定位基准、编程原点、加工起点、换刀点确定装夹方案：该零件为回转体零件，毛坯为外形规则的小型零件，因此选择通用夹具三爪自定心 卡盘进行装夹。如图3-1所示。根据加工图纸可知先用三爪卡盘装夹图纸右端部分，伸出49mm加工，左端完成加 工后，三爪卡盘夹持中间56部分，伸出48mm进行加工，共装夹两次。图3-1三爪卡盘定位基准：先粗后精，留精车余量逐步提高精度；先近后远，毛坯离对刀点距离远短则是越近。基面先行，基面一般是先加工出来的，因为零件其余尺寸都是以基准面进行测量，如果 基准面没车好，就难以保证其余的尺寸。编程原点：所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准。加工时，各端对调后，工件 的左表面中心为加工原点。加工工件左端，留有0 56X3 0的工艺搭子。调头夹前 方案留下的工艺搭子，车左端并保证要求的余量。加工起点：5This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information先加工工件左端，加工起点为图3-2点1(X60,Z2),加工完成后，再进行加工 右端，加工起点图3-3点1(X60,Z2)。(以保证其工件加工时的尺寸要求)换刀点：工件装夹后伸出49mm,故考虑换刀时刀具与工件之间不发生碰撞，保证安全，所 以确定刀具的安全换刀点为X80,Z80。2.制订加工方案及加工路线加工方案：加工工件左端，留有56X3 0的工艺搭子。加工左端020X20的 孔，且要精加工。调头夹前方案留下的工艺搭子，车右端并保证要求的余量。用螺 纹复合循环加工M28X2的螺纹。加工路线选择原则：先粗后精先近后远走刀路线最短。图3-2左端加工路线图3-3右端加工路线6图3-4加工起点：图中点1 加工方案：加工左端采用外圆车刀 进行粗精加工，内孔刀车20 X20内孔。加工路线：1-2-3-4-5-6-7-81(X60,Z2)2(XO,Z0)3(XO,Z-1 0)4(X40,Z-25)5(X3 0,Z-40)6(X3 0,Z-49)7(X50,Z-49)8(X80,Z80)图3-5加工起点：图中点1加工方案：加工右端采用外圆车刀粗精 加工，螺纹刀车M28 X 2mm螺 纹，切槽刀车4X2的槽。加工路线：1-2-3-4-5-6-7-8-91(X60,Z2)2(XO,Z0)3(XO,Z-1 0)4(X40,Z-25)5(X3 0,Z-40)6(X3 0,Z-49)7(X3 0,Z-3 9)8(X50,Z-49)9(X80.Z80)This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information3,刀具选用数车（铳）常用刀具介绍：分类：外圆车刀、车槽车刀、螺纹车刀、内孔车刀等。用途：外圆车刀用于车削外圆表面和台阶。车槽车刀用于切断工件或车沟槽。螺纹车刀用于车削内外圆表面螺纹。内孔车刀用于车削零件的孔加工。零件加工选用刀具：1#外圆车刀2#切槽刀3#螺纹刀4#内孔刀钻头图3-4外园车刀图3-5切槽刀图3-6螺纹刀图3-7内孔刀7This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information图3-8钻头刀具卡：表3T数控加工刀具卡片加工类 型数控车削零件 名称曲面锥柱 轴零件图 号01程序号100 0序号刀具号刀具名称刀具型号规格数量加工表面备注1T0135外圆车刀80菱形刀片1粗、精车左右两端工件外轮廓2T02内孔车刀20mm内孔刀1车0 20X20的内孔3T03螺纹车刀P=2mm1加工M28XX2 mm螺纹4T04切槽刀刀宽4mm1切槽4X24.确定切削用量参数切削用量介绍：切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量，俗称切削三要素。它们是表示主运动 和进给运动最基本的物理量，是切削加工前调整机床运动的依据，并对加工质量、生产 率及加工成本都有很大影响。切削速度：它是指在单位时间内，工件与刀具沿主运动方向的最大线速度。车削 时的切削速度由下式计算：Vc=Ji,d,n/1 000式中，切削速度（mm/s或mm/min）;工件待加工表面的最大直径（mm）；工件每分8This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information钟的转数（r/min）。由计算式可知切削速度与工件直径和转数的乘积成正比。进给量：它是指在主运动一个循环（或单位时间）内，车刀与工件之间沿进给运 动方向上的相对位移量，又称走刀量，其单位为mm/r。即工件转一转，车刀所移动的 距离。进给量选用原则：粗加工时可选取适当大的进给量，一般取0.1 50.4mm/r；精加 工时，采用较小的进给量可使己加工表面的残留面积减少，有利于提高表面质量，一般 取 0.050.2mm/r。背吃刀量：车削时，背吃刀量是指待加工表面与已加工表面之间的垂直距离，又 称吃刀量，单位为mm,其计算式为：为=（d-dj/2式中，M一工件待加工表面的直径（mm）；底一工件已加工表面的直径（mm）。切削用量选择原则：合理选用切削用量，对提高生产率，保证加工质量和适当的刀具使用寿命都具有重 要的意义。因此，应根据粗、精车加工的不同要求来合理选择切削用量。粗加工时首 先选取尽可能大的背吃刀量，其次要根据机床的动力和刚性选取尽可能大进给量，最后 根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。精加工时首先根据粗加工后的余量确定背吃刀 量，其次根据待加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量，最后在保证刀具耐用度的 前提下，尽可能选取较高的切削速度。切削用量选择一览表：表3-2切削用量选择一览表加工性质及部 位切削用量参数背吃刀量mm进给速度mm/r切削速度mm/min主轴转速 r/min粗加工30.387.92500精加工0.50.31571000切槽20.126.38300螺纹/26.38300内孔10.352.753009This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information5.数控加工工艺卡a 3-3数mnii艺卡零件名称曲面锥柱轴毛坯种类棒料 毛坯规格 056X130工 序 号工序 名称工 步 号工序工步内容设备名称 及型号工艺装备工艺简图夹具刀具量具1下料装夹O56X 130棒料数控车床CK6140S三爪卡 盘游标卡尺-*二土30 J L 2。，,79,2钻孔钻 020X20 的孔数控车床CK6140S三爪卡盘内孔刀游标卡尺3加工左端 表面粗、精车 50的轴数控车床CK6140S三爪卡 盘外圆车 刀游标卡尺粗、精车R25 的圆弧数控车床CK6140S三爪卡 盘外圆车 刀车30的轴数控车床CK6140S三爪卡盘外圆车 刀游标卡尺4工件调头车R10的圆 弧数控车床CK6140S三爪卡 盘外圆车 刀 并1.0_/Lu h_,78.车中20到 28的台阶数控车床CK6140S三爪卡盘外圆车 刀游标卡尺车28的轴数控车床CK6140S三爪卡盘外圆车 刀游标卡尺5加工 螺纹车M28X2的 螺纹数控车床CK6140S三爪卡盘螺纹车 刀6检查按图纸要求 检查数控车床CK6140S三爪卡 盘10This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information四、加工程序(-)程序编写表4T左端加工程序程序说明01 000程序号M03 S500T01 01主轴正转，转速500r/minG00X58.Z5起刀点G73 U1 8R1 8设置粗车循环加工参数G73 P1 0Q20U0.5W0F0.5N1 0G01 X48.F0.3G73循环起始段G01 Z0.F0.3接触工件表面G01 X50.Z-lG01 Z-1 0车削台阶G03 X40.Z-25.R25车削R25的圆弧G02X3 0.Z-40.R25车削R25的圆弧G01 Z-49车削台阶N20G01 X60.FO.3定义精加工轨迹完成，X向退刀S1 000转速 1 000r/minG70P1 0Q20精车外轮廓G00X80.Z80换刀点M03 S3 00T0404主轴正转，转速3 00r/minG00X1 8.Z5快速点定位，靠近工件位置G71 U1 R1设置粗车循环加工参数G71 P3 0Q40U0.5W0F0.5N3 0G01 X20.FO.3G71循环起始段G01 Z0刀具接触工件表面G01 Z-1 5车削台阶G01 X0.Z-20车削锥度N40G01 X1 8定义精加工轨迹完成，X向退刀G01 Z1 0.FO.3Z向退刀G70P3 0Q40精车外轮廓G01 Z1 0.FO.3Z向退刀G00X80.Z80退刀点M3 0程序停止11This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information表4-2右端加工程序程序说明01 001程序号M03 S500T01 01主轴正转，转速500r/minG00X58.Z5起刀点G73 U1 8R1 8设置粗车循环加工参数G73 P1 0Q20U0.5W0F0.3N1 0G01 X0.FO.3G73循环起始段G01 Z0接触工件表面G03 X20.Z-1 0.RIO车削R1 0的圆弧G01 X28.Z-1 8车削锥度G01 Z-3 7车削台阶G01 X56.Z-48车削锥度N20G01 X60.FO.3定义精加工轨迹完成，X向退刀S1 000转速 1 000r/minG70P1 0Q20精车外轮廓G00X80.Z80换刀点M03 S3 00T0202主轴正转，转速3 00r/minG00X60.Z-3 7快速点定位，靠近工件位置G01 X3 2F1G01 X28.FO.05切4X2的槽，进给速度0.05mm/rG01 X27.FO.05G01 X26.FO.05G01 X40.FlX向退刀，进给速度lmm/rG00X80.Z80换刀点M03 S3 00T03 03主轴正转，转速3 00r/minG00X3 2.Z5快速点定位，靠近工件位置G01 Z-1 5.FO.5车削台阶G92X27.74Z-3 5.F2加工螺纹M28X2X27.54X27.3 4X27.1 4X26.94X26.74X26.54X26.3 4X26.1 4This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more informationX25.94X25.74X25.54X25.4G01 X40.FlX向退刀，进给速度lmm/rG00X80.Z80退刀点M3 0程序停止(-)仿真加工加工左端:对外圆车刀钻孔This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information加工右端:对外圆车刀对切刀右端对螺纹刀14This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information五、作品图片s图5-1零件作品15This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information六、毕业设计总结随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我们的毕业设计终 于完成了。在没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这一年来所学知识的单纯总结，但 是通过这次做毕业设计，发现毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对 自己能力的一种提高。这次毕业设计要求自己设计一个零件，并且做出它的工艺设计与 编程加工，非常切合我们的专业，是一次非常好的锻炼机会。尽管我们对专业知识的掌 握还不够透彻，我们仍然希望通过自己的努力完成设计并希望有所突破。下面就对我们 这次设计的过程做个简单的小结：第一，课题分析。在接到毕业设计题目后，我们认真翻阅了指导老师提供的资料,对课题进行了深刻的分析，并向老师请教了设计中的一些要点及难点。第二，总体设计。在对课题进行仔细分析以后，我们概括出了这次设计的大体框架,然后进行工艺设计与加工。第三，资料整理。我们在得到任务后，通过书籍、互联网等途径积极查阅资料，并 与其他同学进行资源共享，以达到最大的资源利用率及工作效率。第四，课题实现。在资料准备充分后，我们开始制作工艺，在老师的带领下，大家 精诚协作、共同探讨。过程中，大家也越到不少问题，通过一起讨论、请教老师、以及 翻阅资料等方式将问题一一解决。这次的毕业设计不仅提升了我们的自我创新能力，也加强了我们的锻炼。对以后的 工作有着莫大的帮助。虽然这次的设计做的还不够专业，但在设计的过程中所学到的东 西是毕业设计的最大的收获和财富，将会使我们受益终身。16This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information八、参考文献教材出版社主编数控车削编程及加工1高等教育出版社于万成数控加工工艺项目化教程2大连理工大学出版社马金平冯利机械制图与计算机绘图3北京邮电大学出版社邵娟琴UG NX8.0数控加工编程应用4大连理工大学出版社何冰强林辉AutoCAD 2010实用教程5中国建材工业出版社王磊18This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information目录一、加工程序.1二、作品图片.4三、毕业设计总结.5四、致谢.6诚信声明.7This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information、加工程序表I左端加工程序程序说明01000程序号M03S500T0101主轴正转，转速500r/minG00X58.Z5起刀点G73U18R18设置粗车循环加工参数G73P10Q20U0.5W0F0.5N10G01X48.FO.3G73循环起始段G01Z0.FO.3接触工件表面G01X50.Z-lG01Z-10车削台阶G03X40.Z-25.R25车削R25的圆弧G02X30.Z-40.R25车削R25的圆弧G01Z-49车削台阶N20G01X60.FO.3定义精加工轨迹完成，X向退刀S1000转速 1000r/minG70P10Q20精车外轮廓G00X80.Z80换刀点M03S300T0404主轴正转，转速300r/minG00X18.Z5快速点定位，靠近工件位置G71U1R1设置粗车循环加工参数G71P30Q40U0.5W0F0.5N30G01X20.FO.3G71循环起始段G01Z0刀具接触工件表面G01Z-15车削台阶G01X0.Z-20车削锥度N40G01X18定义精加工轨迹完成，X向退刀G01Z10.FO.3Z向退刀G70P30Q40精车外轮廓G01Z10.FO.3Z向退刀G00X80.Z80退刀点M30程序停止This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information表1-2右端加工程序程序说明01001程序号M03S500T0101主轴正转，转速500r/minG00X58.Z5起刀点G73U18R18设置粗车循环加工参数G73P10Q20U0.5W0F0.3N10G01X0.FO.3G73循环起始段G01Z0接触工件表面G03X20.Z-10.RIO车削R10的圆弧G01X28.Z-18车削锥度G01Z-37车削台阶G01X56.Z-48车削锥度N20G01X60.FO.3定义精加工轨迹完成，X向退刀S1000转速 lOOOr/minG70P10Q20精车外轮廓G00X80.Z80换刀点M03S300T0202主轴正转，转速300r/minG00X60.Z-37快速点定位，靠近工件位置G01X32F1G01X28.FO.05切4X2的槽，进给速度0.05mm/rG01X27.FO.05G01X26.FO.05G01X40.FlX向退刀，进给速度lmm/rG00X80.Z80换刀点M03S300T0303主轴正转，转速300r/minG00X32.Z5快速点定位，靠近工件位置G01Z-15.FO.5车削台阶G92X27.74Z-35.F2加工螺纹M28X2X27.54X27.34X27.14X26.94X26.74X26.54X26.34X26.142This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more informationX25.94X25.74X25.54X25.4G01X40.FlX向退刀，进给速度Imm/rG00X80.Z80退刀点M30程序停止3This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information二、作品图片图2-1零件作品4This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information三、毕业设计总结随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我们的毕 业设计终于完成了。在没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这一年来所学知 识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计，发现毕业设计不仅是对前面所学知 识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。这次毕业设计要求自己设计 一个零件，并且做出它的工艺设计与编程加工，非常切合我们的专业，是一次 非常好的锻炼机会。尽管我们对专业知识的掌握还不够透彻，我们仍然希望通 过自己的努力完成设计并希望有所突破。下面就对我们这次设计的过程做个简 单的小结：第一，课题分析。在接到毕业设计题目后，我们认真翻阅了指导老师提供 的资料，对课题进行了深刻的分析，并向老师请教了设计中的一些要点及难点。第二，总体设计。在对课题进行仔细分析以后，我们概括出了这次设计的 大体框架，然后进行工艺设计与加工。第三，资料整理。我们在得到任务后，通过书籍、互联网等途径积极查阅 资料，并与其他同学进行资源共享，以达到最大的资源利用率及工作效率。第四，课题实现。在资料准备充分后，我们开始制作工艺，在老师的带领 下，大家精诚协作、共同探讨。过程中，大家也越到不少问题，通过一起讨论、请教老师、以及翻阅资料等方式将问题一一解决。这次的毕业设计不仅提升了我们的自我创新能力，也加强了我们的锻炼。对以后的工作有着莫大的帮助。虽然这次的设计做的还不够专业，但在设计的 过程中所学到的东西是毕业设计的最大的收获和财富，将会使我们受益终身。5This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit for more information