[畢業(yè)設計精品]數(shù)控機床的加工與操作方法

1、 畢業(yè)畢業(yè)( (論文論文) )設計設計 題題 目目： 數(shù)控機床的加工與操作方法 年級專業(yè)年級專業(yè)： 建筑工程系數(shù)控專業(yè) 08 級 數(shù)控技術 082 班 學生姓名學生姓名： 指導教師指導教師： 2010 年 12 月 26 日 目目 錄錄 摘摘 要要 .1 1 前前 言言 .2 2 第第 1 1 章章 零件的分析與材料的選擇零件的分析與材料的選擇 .3 3 1.11.1 零件的分析零件的分析.3 3 1.1.1 零件圖 .3 1.1.2 零件的技術要求分析 .3 1.1.3 零件的工藝分析 .3 1.21.2 毛坯的選擇毛坯的選擇.5 5 1.2.1 確定毛坯的制造形式 .5 1.2.2 基準的

2、選擇 .5 第第 2 2 章章 零件加工工藝設計零件加工工藝設計 .6 6 2.12.1 工藝規(guī)程設計工藝規(guī)程設計.6 6 2.1.1 連接軸加工的工藝路線 .6 2.1.2 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .6 2.22.2 車削用量的選擇車削用量的選擇.7 7 2.2.1 加工條件 .7 2.2.2 計算切削用量 .7 2.2.3 精車加工 .8 2.2.4 車螺紋 .8 第第 3 3 章章 零件的加工零件的加工 .9 9 3.13.1 加工步驟加工步驟 .9 9 3.23.2 編輯程序編輯程序 .1010 3.33.3 加工零件加工零件 .1212 總總 結(jié)結(jié) .1515 參考文

3、獻參考文獻 .1616 致致 謝謝 .1717 第 0 頁 共 17 頁 摘摘 要要 隨著科學技術飛速發(fā)展和經(jīng)濟競爭的日趨激烈，機械產(chǎn)品的更新速度越來越快， 數(shù)控加工技術作為先進生產(chǎn)力的代表，在機械及相關行業(yè)領域發(fā)揮著重要的作用， 機械制造的競爭，其實質(zhì)是數(shù)控技術的競爭。本次設計就是進行典型軸類零件的數(shù) 控加工方法與編程，側(cè)重于該零件的加工與操作的確定及加工程序的編制。并繪制 零件圖、數(shù)控仿真操作圖。用 g 代碼編制該零件的數(shù)控加工程序，并附以編程、數(shù) 控仿真操作等。 通過對課題的任務分析，先把零件圖畫出來，對零件圖進行分析，確定零件的 加工工藝。根據(jù)畫出的零件圖編寫程序，對程序進行檢驗核對，

4、對確定準確好的程 序進行加工。 關鍵詞關鍵詞：數(shù)控加工；加工工序；操作方法 第 1 頁 共 17 頁 前前 言言 本畢業(yè)設計為數(shù)控機床的加工與操作方法，是根據(jù)規(guī)定的設計過程、相關工藝 及所學課程而編寫的。本設計書的內(nèi)容包括：目錄、畢業(yè)設計指導書、畢業(yè)設計說 明書、參考文獻等。 此畢業(yè)設計力求符合設計標準，滿足設計要求。詳細說明了連接軸的加工方法， 以及數(shù)控機床的具體操作方法，零件典型部位的加工等。 在編寫此設計書的過程中，得到了胡文倫老師和相關同學的大力支持和熱情幫 助，在此謹以致意。 就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次 適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決

5、問題的能力，為今后參加本專業(yè)的工作 打下一個良好的基礎。 第 2 頁 共 17 頁 第第 1 1 章章 零件的分析與材料的選擇零件的分析與材料的選擇 1.11.1 零件的分析零件的分析 1.1.11.1.1 零件圖零件圖 圖 1-1 連接軸 1.1.21.1.2 零件的技術要求分析零件的技術要求分析 （1）零件的技術要求主要有：加工表面的形狀精度（包括形狀尺寸精度和形狀 公差） ；主要加工表面之間的相互位置精度（包括距離尺寸精度和位置公差） ；加工 表面的粗糙度及其它方面的表面質(zhì)量要求； （2） 熱處理及其它要求 通過對零件技術要求的分析，就可以區(qū)分主要表面和次要表面。上述四個方面均精度要求

6、較高的表面，即為主要表面，要采用各種工藝措施予以重點保證。在對零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術 要求分析后，對零件的加工工藝路線及加工方法就形成一個初步的輪廓，從而為下一步制訂工藝 規(guī)程作好準備。 1.1.31.1.3 零件的工藝分析零件的工藝分析 （1）連接軸共有 3 組加工表面，它們之間有一定的位置要求，具體分述如下： 第 3 頁 共 17 頁 1） 以 45 為中心的加工表面。這一組加工表面包括：外圓及倒角、端面。如 下圖所示： 圖 1-2 2） 以 40 和 m302 為中心的加工表面。這一組加工表面包括： 外圓及倒角、退刀槽、端面、螺紋。如下圖所示： 圖 1-3 3）以 35 為中心的加工表面

7、。這一組加工表面包括：內(nèi)圓及倒角、端面。如下 圖所示： 圖 1-4 由以上分析可知，對于這 3 組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后 再加工其他兩組表面，并保證它們之間的位置精度要求。 第 4 頁 共 17 頁 1.21.2毛坯的選擇毛坯的選擇 1.2.11.2.1 確定毛坯的制造形式確定毛坯的制造形式 圖 1-5 毛坯 根據(jù)零件的工作情況，零件的材料為 50cr， 要承受較大的循環(huán)載荷、沖擊載荷 等，所以毛坯形式采用鍛件，其晶粒細小，較均勻、致密，可以保證零件工作時的 可靠性，由于該零件為中批生產(chǎn)，所以為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，故采用模 鍛成型。 1.2.21.2.2 基準的選擇

8、基準的選擇 （1）粗基準的選擇 由于該零件為普通的軸類零件，故選外圓為粗基準。 （2）精基準的選擇 選軸前端的圓錐孔和后端孔倒角作為精基準。 第 5 頁 共 17 頁 第第 2 2 章章 零件加工工藝設計零件加工工藝設計 2.12.1 工藝規(guī)程設計工藝規(guī)程設計 2.1.12.1.1 連接軸加工的工藝路線連接軸加工的工藝路線 外圓加工的方法很多，基本加工路線可歸納為四條。 粗車半精車精車 對于一般常用材料，這是外圓表面加工采用的最主要的工藝路線。 粗車半精車粗磨精磨 對于黑色金屬材料，精度要求高和表面粗糙度值要求較小、零件需要淬硬時，其 后續(xù)工序只能用磨削而采用的加工路線。 粗車半精車精車金剛石

9、車 對于有色金屬，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因為有色金屬一 般比較軟，容易堵塞沙粒間的空隙，因此其最終工序多用精車和金剛石車。 粗車半精粗磨精磨光整加工 對于黑色金屬材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加 工路線。 經(jīng)分析比較，對于本文所加工的典型軸類零件，將采用“粗車精車”的車削 方式，即分別對本零件的兩個端面、外圓、鏜孔、圓弧、切槽、螺紋七個步驟進行 粗加工和精加工。 2.1.22.1.2 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 該零件的材料為 50cr，硬度為 hbs220-250， 生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，應采用在

10、鍛錘上合模模鍛生成毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，用查表法分別確定各加 工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。為簡化模鍛毛坯的外形，取直徑為 40 的各段的毛坯尺寸與 45 相同。 毛坯直徑的確定： 工件最大直徑 45，公差 0.013，機械加工總余量： 2(2.2+0.45+0.3+0.1+0.06) 23.11 毛坯尺寸為 50.22mm 取毛坯直徑為 50.22mm。 （1）毛坯長度 l 的確定： 查工藝手冊表 1-52 可知； 1)50 的長度方向的加工余量為 2.0mm 第 6 頁 共 17 頁 l1=77mm 2)45 及以后的外圓長度方向的加工余量為 3.25mm l227

11、.25 總長 l77+27.25=77.05mm，根據(jù)工藝需要，因此毛坯總長度為 77.05mm。查（工藝手冊表 1-51） （2）毛坯過渡倒角的確定：查表 1-52 取 l1段過渡到 l2段的毛坯倒角 c2mm。 毛坯的倒角尺寸取 c2mm，外倒角尺寸取 c2mm。 2.22.2 車削用量的選擇車削用量的選擇 2.2.12.2.1 加工條件加工條件 工作材料：50cr 鋼正火，b0.735gpa，模鍛。 加工要求：車兩端面，打中心孔，粗車各外圓表面 機床：ck6163 臥式車床（fanuc 0i） 刀具如下表所示： 序號式樣類型材料 1 （t01）90外圓車刀硬質(zhì)合金 2 （t02）107鏜

12、刀硬質(zhì)合金 3 （t03）4mm 寬切刀硬質(zhì)合金 4 （t04）60螺紋刀硬質(zhì)合金 表 2-1 刀具 2.2.22.2.2 計算切削用量計算切削用量 1） 粗車加工 粗車加工總余量0.2mm 2）進給量：根據(jù)刀具的參數(shù)選 f0.6-0.9mm/r，按 ck6163 機床說明書選 f=0.52mm/r 表 26 綜上，確定進給量為 f=0.5 第 7 頁 共 17 頁 3）轉(zhuǎn)速：機床主軸轉(zhuǎn)速：ns1000v/dw 10001.623/(3.1445) 5.38r/s（323r/min） 按 ck6163 機床說明書，與 323r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 305r/min 及 370r/min，

13、 現(xiàn)選 370r/min，所以確定轉(zhuǎn)速 s=400 2.2.32.2.3 精車加工精車加工 1）進給量：根據(jù)刀具的參數(shù)選 f0.1-0.4mm/r，按 ck6163 機床說明書選 f=0.22mm/r 表 26 綜上，確定進給量為 f=0.2 2）轉(zhuǎn)速：機床主軸轉(zhuǎn)速：ns1000v/dw 10001.623/(3.1445) 6.38r/s 按 ck6163 機床說明書，與 6.38r/s 相近的機床轉(zhuǎn)速為 6.23r/s 及 6.83r/s，現(xiàn) 選 6.83r/s，所以確定轉(zhuǎn)速 s=700 2.2.42.2.4 車螺紋車螺紋 1.表 2-2 常用螺紋切削的進給次數(shù)與背吃刀量 米 制 螺 紋

14、公稱直徑 6101620243036 螺距 1.01.52.02.53.03.54.0 牙深（半徑量） 0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598 1 次 0.70.80.91.01.21.51.5 2 次 0.40.60.60.70.70.70.8 3 次 0.20.40.60.60.60.60.6 4 次 0.160.40.40.40.60.6 5 次 0.10.40.40.40.4 6 次 0.150.40.40.4 7 次 0.20.20.4 8 次 0.150.3 切削次 數(shù)及背 吃刀量 （直徑 量） 9 次 0.2 2.車螺紋程序采用：螺紋切削單一固定循

15、環(huán)（g92） 圓柱螺紋指令格式為：g92 x(u) z(w) f ; 車本零件螺紋程序具體如下： m03 s300 t0404 g00 x35 z2 g92 x29.1 z-23 f2.0 g92 x28.5 z-23 f2.0 g92 x27.9 z-23 f2.0 g92 x27.5 z-23 f2.0 g92 x27.4 z-23 f2.0 第 8 頁 共 17 頁 第第 3 3 章章 零件的加工零件的加工 3.13.1 加工步驟加工步驟 （1）加工無螺紋部分外圓與內(nèi)孔，如下圖： 圖圖 3-13-1 （2）加工有螺紋部分外圓、退刀槽等，如下圖： 圖圖 3-23-2 第 9 頁 共 17

16、頁 （3 3）具體步驟：）具體步驟： 3.23.2 編輯程序編輯程序 o0001 n10 t0101 n20 g99 m03 s400 n30 g00 x52 z2 n40 g71 u1 r0.5 (粗車外圓) 粗車無螺紋部分外圓 精車無螺紋部分外圓 粗鏜無螺紋部分內(nèi)孔 精鏜無螺紋部分內(nèi)孔 零件調(diào)頭裝夾 粗車有螺紋部分外輪廓 精車有螺紋部分外輪廓 切槽 g92 車螺紋 第 10 頁 共 17 頁 n50 g71 p60 q90 u0.2 w0 f0.5 n60 g01 x43 f0.5 n70 z0 n80 x45 z-2 n90 z-27 n100 m03 s700 （精車外圓） n110

17、g70 p60 q90 n120 g01 x100 n130 z100 n140 t0202 （粗鏜內(nèi)孔） n150 m03 s400 n160 g00 x10 z2 n170 g71 u1 r0.5 n180 g71 p190 q230 u-0.2 w0 f0.5 n190 g01 x17 f0.5 n200 z0 n210 x15 z-2 n220 z-27 n230 x10 n240 m03 s700 （精鏜內(nèi)孔） n250 g70 p190 q230 n260 g01 x5 n270 z2 n280 x100 n290 z100 n300 m05 n310 m30 o0002 n10

18、t0101 n20 g99 m03 s400 n30 g00 x50 z2 n40 g71 u1 w0.5 (粗車外圓) n50 g71 p60 q140 u0.2 r0 f0.5 n60 g01 x28 f0.5 n70 z0 n80 x30 z-2 n90 z-25 n100 x35 n110 g03 x35 z-47 r30 f0.5 n120 g01 x35 z-54 n130 g03 x41 z-57 r3 n140 g01 x50 z-57 n150 m03 s700 （精車外圓） 第 11 頁 共 17 頁 n160 g70 p60 q140 n170 g01 x100 n180

19、 z100 n190 t0303 （切槽） n200 m03 s400 n210 g00 x50 z2 n220 g01 x35 z-25 f0.5 n230 x24 n240 x50 n250 z2 n260 g00 x100 n270 z100 n280 t0404 （車螺紋） n290 g00 x35 z2 n310 g92 x29.1 z-23 f2.0 n320 g92 x28.5 z-23 f2.0 n330 g92 x27.9 z-23 f2.0 n340 g92 x27.5 z-23 f2.0 n350 g92 x27.4 z-23 f2.0 n360 g00 x100 n37

20、0 z100 n380 m05 n390 m30 3.33.3 加工零件加工零件 （1）程序輸機 校隊好程序之后，確定無誤，按下程序編輯按鈕 ，進入程序編輯狀態(tài)： 圖 3-3 第 12 頁 共 17 頁 （2）輸完程序之后，按下 按鈕，讓機床回零。 （3）對刀：對刀采用試切法，按下 按鈕，進入【外形】對刀編輯狀態(tài)： 圖 3-4 x 軸方向：主軸轉(zhuǎn)起來，讓刀慢慢靠近工件，沿 z 軸方向試切工件外圓，沿 z 軸 方向移出刀具，主軸停轉(zhuǎn)，測量工件外圓直徑，在圖 3-5 中相應刀號、方向上輸入 測量值，再按下測量按鈕。 z 軸方向：主軸轉(zhuǎn)起來，讓刀慢慢靠近工件，沿 x 軸方向試切工件外圓，沿 x 軸

21、方向移出刀具，主軸停轉(zhuǎn)，測量工件外圓直徑，在圖 3-5 中相應刀號、方向上輸入 測量值，再按下【測量】按鈕。 圖 3-5 第 13 頁 共 17 頁 （4）加工零件，按下 按鈕，進入自動運行狀態(tài)，選擇單段（） 打開冷卻液，啟動機床（） ，單段進行幾次之后，未出現(xiàn)問題，取消單段 進行零件加工，直到零件加工完成。如有問題則暫停機床，解決問題。 （5）成品圖： 圖 3-5 加工出來的連接軸 總總 結(jié)結(jié) 第 14 頁 共 17 頁 畢業(yè)設計是大學學習階段一次非常難得的理論與實踐相結(jié)合的機會，通過這次 系統(tǒng)的設計，使我擺脫了單純的學理論知識狀態(tài)，實際設計提高了我綜合運用所學 專業(yè)基礎知識去解決實際問題的

22、能力，同時也提高了我查閱文獻資料，設計手冊， 設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對數(shù)控知識整體的掌握，對 局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富， 并且意志力和耐力都得到了不同程度的提升。我想這就是我們進行畢業(yè)設計的目的 所在吧。 我對數(shù)控仿真系統(tǒng)的特點和數(shù)控機床的刀具材料和使用范圍有了較深刻的了解， 基本掌握數(shù)控機床刀具的選用方法；經(jīng)過數(shù)控技能實訓，對數(shù)控技術有了更深的理 解；經(jīng)過編制零件的加工程序，基本熟悉數(shù)控編程的主要內(nèi)容及步驟、編程的種類、 程序的結(jié)構(gòu)與格式，對其有了進一步的認識。 雖然編寫設計書比較繁重，但在編寫設計過程中通過自己不斷的學習，尤其是 自主學習和實踐以及實驗，我克服了許多的困難，這種成就感使感到十分的喜悅和 興奮。 第 15 頁 共 17 頁