数控毕业论文(数控机床的加工与操作方法)

湖南软件职业学院毕业(论文)设计题目：数控机床的加工与操作方法年级专业：建筑工程系数控专业08级数控技术082班学生姓名：廖磊指导教师：胡文伦2010年12月26日目录摘要.....................................................1前言.....................................................2第1章零件的分析与材料的选择...............................31.1零件的分析.......................................................31.1.1零件图........................................................31.1.2零件的技术要求分析............................................31.1.3零件的工艺分析................................................31.2毛坯的选择.......................................................51.2.1确定毛坯的制造形式............................................51.2.2基准的选择....................................................5第2章零件加工工艺设计.....................................62.1工艺规程设计....................................................62.1.1连接轴加工的工艺路线..........................................62.1.2机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定........................62.2车削用量的选择...................................................72.2.1加工条件......................................................72.2.2计算切削用量..................................................72.2.3精车加工......................................................82.2.4车螺纹........................................................8第3章零件的加工...........................................93.1加工步骤.........................................................93.2编辑程序........................................................103.3加工零件........................................................12总结....................................................15参考文献..................................................16致谢....................................................17湖南软件职业学院第1页共17页摘要随着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。本次设计就是进行典型轴类零件的数控加工方法与编程，侧重于该零件的加工与操作的确定及加工程序的编制。并绘制零件图、数控仿真操作图。用G代码编制该零件的数控加工程序，并附以编程、数控仿真操作等。通过对课题的任务分析，先把零件图画出来，对零件图进行分析，确定零件的加工工艺。根据画出的零件图编写程序，对程序进行检验核对，对确定准确好的程序进行加工。关键词：数控加工；加工工序；操作方法湖南软件职业学院第2页共17页前言本毕业设计为数控机床的加工与操作方法，是根据规定的设计过程、相关工艺及所学课程而编写的。本设计书的内容包括：目录、毕业设计指导书、毕业设计说明书、参考文献等。此毕业设计力求符合设计标准，满足设计要求。详细说明了连接轴的加工方法，以及数控机床的具体操作方法，零件典型部位的加工等。在编写此设计书的过程中，得到了胡文伦老师和相关同学的大力支持和热情帮助，在此谨以致意。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加本专业的工作打下一个良好的基础。湖南软件职业学院第3页共17页第1章零件的分析与材料的选择1.1零件的分析1.1.1零件图图1-1连接轴1.1.2零件的技术要求分析（1）零件的技术要求主要有：加工表面的形状精度（包括形状尺寸精度和形状公差）；主要加工表面之间的相互位置精度（包括距离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质量要求；（2）热处理及其它要求通过对零件技术要求的分析，就可以区分主要表面和次要表面。上述四个方面均精度要求较高的表面，即为主要表面，要采用各种工艺措施予以重点保证。在对零件的结构工艺性和技术要求分析后，对零件的加工工艺路线及加工方法就形成一个初步的轮廓，从而为下一步制订工艺规程作好准备。1.1.3零件的工艺分析（1）连接轴共有3组加工表面，它们之间有一定的位置要求，具体分述如下：湖南软件职业学院第4页共17页1）以Φ45为中心的加工表面。这一组加工表面包括：外圆及倒角、端面。如下图所示：图1-22）以Φ40和M30×2为中心的加工表面。这一组加工表面包括：外圆及倒角、退刀槽、端面、螺纹。如下图所示：图1-33）以Φ35为中心的加工表面。这一组加工表面包括：内圆及倒角、端面。如下图所示：图1-4由以上分析可知，对于这3组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后再加工其他两组表面，并保证它们之间的位置精度要求。湖南软件职业学院第5页共17页1.2毛坯的选择1.2.1确定毛坯的制造形式图1-5毛坯根据零件的工作情况，零件的材料为50Cr，要承受较大的循环载荷、冲击载荷等，所以毛坯形式采用锻件，其晶粒细小，较均匀、致密，可以保证零件工作时的可靠性，由于该零件为中批生产，所以为了提高生产率，保证加工质量，故采用模锻成型。1.2.2基准的选择（1）粗基准的选择由于该零件为普通的轴类零件，故选外圆为粗基准。（2）精基准的选择选轴前端的圆锥孔和后端孔倒角作为精基准。湖南软件职业学院第6页共17页第2章零件加工工艺设计2.1工艺规程设计2.1.1连接轴加工的工艺路线外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条。①粗车—半精车—精车对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。②粗车—半精车—粗磨—精磨对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。③粗车—半精车—精车—金刚石车对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。④粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路线。经分析比较，对于本文所加工的典型轴类零件，将采用“粗车—精车”的车削方式，即分别对本零件的两个端面、外圆、镗孔、圆弧、切槽、螺纹七个步骤进行粗加工和精加工。2.1.2机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定该零件的材料为50Cr，硬度为HBS220--250，生产类型为中批生产，应采用在锻锤上合模模锻生成毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，用查表法分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。为简化模锻毛坯的外形，取直径为Φ40的各段的毛坯尺寸与Φ45相同。毛坯直径的确定：工件最大直径Φ45，公差0.013，机械加工总余量：2×(2.2+0.45+0.3+0.1+0.06)＝2×3.11毛坯尺寸为Φ50.22mm取毛坯直径为Φ50.22mm。（1）毛坯长度L的确定：查《工艺手册》表1-52可知；1)Φ50的长度方向的加工余量为2.0mm湖南软件职业学院第7页共17页L1=77mm2)Φ45及以后的外圆长度方向的加工余量为3.25mmL2＝27.25总长L＝77+27.25=77.05mm，根据工艺需要，因此毛坯总长度为77.05mm。查（《工艺手册》表1-51）（2）毛坯过渡倒角的确定：查表1-52取L1段过渡到L2段的毛坯倒角C＝2mm。毛坯的倒角尺寸取C＝2mm，外倒角尺寸取C＝2mm。2.2车削用量的选择2.2.1加工条件工作材料：50Cr钢正火，σb＝0.735GPa，模锻。加工要求：车两端面，打中心孔，粗车各外圆表面机床：CK6163卧式车床（FANUC0I）刀具如下表所示：序号式样类型材料1（T01）90°外圆车刀硬质合金2（T02）107°镗刀硬质合金3（T03）4mm宽切刀硬质合金4（T04）60°螺纹刀硬质合金表2-1刀具2.2.2计算切削用量1）粗车加工粗车加工总余量＝0.2mm2）进给量：根据刀具的参数选f＝0.6-0.9mm/r，按CK6163机床说明书选f=0.52mm/r表26综上，确定进给量为F=0.5湖南软件职业学院第8页共17页3）转速：机床主轴转速：ns＝1000v/πdw＝1000×1.623/(3.14×45)＝5.38r/s（323r/min）按CK6163机床说明书，与323r/min相近的机床转速为305r/min及370r/min，现选370r/min，所以确定转速S=4002.2.3精车加工1）进给量：根据刀具的参数选f＝0.1-0.4mm/r，按CK6163机床说明书选f=0.22mm/r表26综上，确定进给量为F=0.22）转速：机床主轴转速：ns＝1000v/πdw＝1000×1.623/(3.14×45)＝6.38r/s按CK6163机床说明书，与6.38r/s相近的机床转速为6.23r/s及6.83r/s，现选6.83r/s，所以确定转速S=7002.2.4车螺纹1.表2-2常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量米制螺纹公称直径6101620243036螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深（半径量）0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598切削次数及背吃刀量（直径量）1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.22.车螺纹程序采用：螺纹切削单一固定循环（G92）圆柱螺纹指令格式为：G92X(U)Z(W)F;车本零件螺纹程序具体如下：M03S300T0404G00X35Z2G92X29.1Z-23F2.0G92X28.5Z-23F2.0G92X27.9Z-23F2.0G92X27.5Z-23F2.0G92X27.4Z-23F2.0湖南软件职业学院第9页共17页第3章零件的加工3.1加工步骤（1）加工无螺纹部分外圆与内孔，如下图：图3-1（2）加工有螺纹部分外圆、退刀槽等，如下图：