毕业设计（论文）-大肚轴零件的数控车削加工工艺及编程[含UG三维图].docx

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1、毕业设计说明书题目大肚轴零件的数控车削加工工艺及编程专业班级学生姓名指导教师大肚轴零件的数控车削加工工艺及编程摘要本文主要介绍了大肚轴零件的数控车削加工工艺及其程序编写，开篇首先介绍了数控技术在机械加工中的应用，紧接着对大肚轴的零件图纸进行分析；分析完图纸之后，对其加工工艺进行分析，内容包括定位基准、装夹方式、工艺路线、机床及刀具的选择、切削参数的确定等等；然后编写数控加工程序，在编写程序之前首先确定其编程原点，并计算出各基点坐标，介绍对刀方法；最后对所编写的加工程序在仿真软件上进行验证，并加工出仿真零件，确认程序准确无误后，输入机床进行实际加工。在加工首件时程序应采用单段运行方式，避免程序输

2、入错误而导致零件报废，甚至导致机床的损坏以及人身安全事故的发生。关键词：工艺分析加工方案切削用量数控编程仿真加工AbstractThispapermain1yintroducestheNCmachiningprocessandprogramofbigbe1Iyshaftpartsprepared,firstintroducestheapp1icationofNCtechno1ogyinmachining,fo11owedbybigbe11yshaftpartsdrawingsforana1ysis;afterana1yzingthedrawings,theprocessingtechno1og

3、yforana1ysis,inc1udingpositioningdatum,c1ampingmachine,theprocessroute,andtoo1se1ectionandcuttingparametersdeterminationandsoon;andthentheNCprogramming,inthepreparationoftheprogrambeforefirstdetermineitsprogrammingorigin,andca1cu1atingthepointcoordinates,introducesthemethodoftoo1setting;fina11ythema

4、chiningprogramwritteninthesimu1ationsoftwaretoverify,andprocessingofthesimu1ationcomponents,confirmtheprogramisaccuratethereisnomistake,foractua1processinginputmachine.Inthefirstpartsprocessingproceduresshou1dbeasing1eparagraphmodeofoperation,toavoidinputprogramerrorscausedpartsobso1escence,andeven1

5、eadtotheoccurrenceofthedamagetothemachinetoo1sandpersona1safetyaccident.Keywords:ana1ysisprocessingschemeofcuttingparametersinNCprogrammingofmachiningsimu1ation摘要I1 .前言I2 .零件图的分析22.1 零件的结构特点22.2 零件的结构工艺性分析22.3 零件的技术要求分析23 .零件的工艺分析33.1 定位基准的选择33.2 装夹方式的选择33.3 工艺路线的确定33.3.1表面加工方法的选择33.3.2加工顺序的安排43.3.3

6、加工方案的确定43.4设备及其工艺装备的选择53. 4.1机床的选择54. 4.2刀具的选择63.5切削用量的选择63. 5.1主轴转速的确定64. 5.2进给速度的确定85. 5.3背吃刀量的确定84.数控编程84.1编程方法的选择84.2工件的安装及编程原点的确定94.3编程数值的计算94.4走刀路线的确定114.5对刀114.6程序编写114.6.1编程代码解析124.6.2加工程序清单135仿真加工145.1 程序的导入155.2 设置工件155.3 设置刀具155.4 对刀及刀补输入165.5 仿真加工165.6 刀补修改17设计小结18致谢19参考文献20附件I数控加工工序卡21附

7、件I1数控刀具明细表221 .前言数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代先进制造技术的基础和核心。数控车床己经成为现代企业的必需品。随着数控技术的不断成熟和发展及市场日益繁荣，其竞争也越来越激烈，人们对数控车床选择也有了更加广阔的范围，对数控机床技术的掌握也越来越高。数控加工就是采用数控程序控制机床进行零件加工的一种加工方法，相对于普通机床加工，数控加工具有加工效率高、劳动强度低、加工精度高、柔性好等一系列优点，在数控机床加工中，数控程序是不可缺少的一部分，数控机床之所以能够加工出各种形

8、状、不同尺寸和精度的零件，就是因为编程人员为其编制了不同的数控加工程序。编写数控加工程序的过程就是将加工零件的工艺过程、工艺参数、位移数据及开关命令（换刀、切削液开/关等）等信息用数控系统规定的功能代码和格式按加工顺序编写成加工程序单，并记录在信息载体上，再通过信息载体将数控加工程序输入机床数控装置，从而指挥数控机床按照数控程序的内容加工出合格的零件，数控程序编写的合理与否，直接影响到零件的加工质量及效率。本次设计主要介绍如何应用数控机床加工加工各种轴类零件。设计中的零件为一大肚轴零件，本文根据其零件的图纸和技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析结果，确定了该零件的加工方法、

9、装夹方式、定位基准、使用刀具、加工顺序安排、工步划分、走刀路线和切削用量等，并制定了零件的数控加工工艺过程卡片和数控加工工序卡片和刀具卡片，最后采用手工编程编制了该零件的数控加工程序。2 .零件图的分析如图2.1所示为大肚轴零件图，毛坯尺寸中60X165u试分析其零件图的工艺特性，制定出合理的加工方案，编写数控加工程序，绘制刀具运动轨迹，并填写相关的工艺卡片。2.1 零件的结构特点从图2.1分析得知，该零件的结构主要有圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等特征组成，其圆弧面为光滑连接，该零件很充分的反应了数控车削的加工内容，能够体现出车削零件在数控车床中的应用，能有效的锻炼学生对数控车削零件的工艺分析

10、与编程的能力，是数控车削加工中典型的车削实例。2. 2零件的结构工艺性分析从图2.1中分析得知，该零件的加工余量较大，且零件凹凸起伏波动较大，在车削加工时存在一定的难度，但其加工精度及表面粗糙度要求一般，故给零件的加工降低了难度；为能够保证其圆弧面之间能够光滑过度，故在工艺安排过程中应给定合理的粗、精加工余量，并制定合理的走刀路线。3. 3零件的技术要求分析从零件图的分析得知，该零件尺寸精度要求有：外圆中36：侬的尺寸精度等级为IT7级、凹处34:025的尺寸精度等级也为IT7级、最大外圆中56oo3的尺寸精度等级为IT7级、大圆弧S500.05的尺寸精度等级为IT1O级，其余尺寸均未标注公差

11、,按照其技术要求中给定按IT12级进行加工控制；零件的表面粗糙度要求有：M30螺纹及其退刀槽和退刀槽后的锥面部分的表面粗糙度要求为RK3m,零件的两端面为非加工表面，其余加工面的表面粗糙度均为&3.2m%总得来说，该零件的精度不算太高，在数控车削加工中容易保证。3.零件的工艺分析3.1 定位基准的选择基准有粗基准和精基准两种，用未加工过的毛坯表面作为定位基准称为粗基准，用己加工过的表面作为定位基准称为精加工。除第一道工序用粗基准外，其余工序都应使用精基准。选择基准要遵循基准重合原则，即力求没计基准、工艺基准和编程基准统一，这样做可以减少基准不重合产生的误差和数控编程中的计算量，并且能有效地减少

12、装夹次数。根据该零件的结构特性，确定其粗基准选择为毛坯外圆，以此基准加工右端面中心孔；精基准为左端面及轴中心线，以此基准加工其外轮廓及螺纹。3. 2装夹方式的选择该零件为轴类零件，在数控车削中，通常选择三爪卡盘进行装夹，该零件也不例外，三爪卡盘是最常用的车床也是数控车床的通用卡具。三爪卡盘最大的优点是可以自动定心。它的夹持范围大，但定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹。通过分析，该零件可以采用三爪卡片装夹，在钻端面中心孔时，可直接选用三爪卡盘装夹钻削；加工外轮廓时，由于零件较长，为防止零件在加工过程中产生的径向跳动，故需要用尾座顶尖顶持右端面，这样能够有效的减少径向跳动。3. 3

13、工艺路线的确定4. 3.1表面加工方法的选择从图2.1分析得知，该零件主要为外轮廓的加工，其加工余量较大，故需要分粗、精加工进行，在粗加工时，应尽可能的去除余量，给精加工降低切削用量，更有效的保证零件的加工精度；螺纹车削时，首先通过计算车出其螺纹大径尺寸，再通过多刀切削车出螺纹。3. 3.2加工顺序的安排工件的机械加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序。因此，当拟定工艺路线时要合理、全面安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序。切削加工工序的安排原则1）基准先行选为精基准的表面，应先进行价格，以便为后续工序提供可靠的精基准。如轴类零件的中心孔、箱体的地面或剖分面、齿轮的内孔和一端面等，都

14、应安排在初始工序加工完成。2）先粗后精各表面均应按照粗加工一半精加工一精加工的顺序依次进行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。3）先主后次先加工主要表面（如定位基面、装配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、键槽、螺纹孔等），次要表面常穿插进行加工，一般安排在主要表面达到一定精度之后、最终精加工之前。根据以上原则及该零件的结构特性，确定其加工顺序为：钻端面中心孔一粗车外轮廓一精车外轮廓一车螺纹。3.3.3加工方案的确定数控加工工艺方案设计是数控编程的核心部分。数控加工工艺方案设计的质量，完全取决于编程员的技术水平和加工经验，这其中包含对数控技术等相关技术的了解程度和熟练应用能力，同时也

15、需要一些具体的应用技巧和操作技能。数控加工工艺方案设计的水平原则上决定了数控程序的质量，这是因为编程员在进行数控编程的过程中，相当多的工作内容集中在加工工艺分析和方案设计，以及数控编程参数设置这两个阶段，因而在一定程度上决定了数控编程的质量。下面列出2种不同的方案进行比较分析，确定最佳方案。（1）方案一工序I：夹毛坯外圆，钻右端面中心孔。工序:夹左端夹位，顶右端面中心孔，车外轮廓，螺纹。工步1：采用复合型固定车削循环，粗车毛坯外圆至中57mm；车外圆至中51mm,长150mm；车外圆至中37mm,长65mm；车螺纹大径、退刀槽、槽后锥面，留余量O.5mmo工步2：精车右端外轮廓至圆弧R15处结束。工步2：粗车圆弧面及左端圆锥面，留余量0.5mm。工步3：精车圆弧面及左端圆锥面。工步4：车螺纹。工序III：去尖边毛刺。工序W：检验图样尺寸。（2）方案二工序I：夹毛坯外圆，钻右端面中心孔。工序:夹左端夹位，顶右端面中心孔，车外轮廓，螺纹。工步1：采用封闭式切削方式，粗车所有外轮廓，留余量0.5mm。工步2：精车所有外轮廓。工步3：车螺纹。工序III：去尖边毛刺。工序W：检验图样尺寸。（3）加工方案的比较及选用分析：方案一中是采用首先去除