数控车床典型零件的加工工艺与编程

数控车床典型零件的加工工艺与编程目录摘要…………………………………………………………………………………………………………1Abstract………………………………………………………………………………………………….2第一章零件分析………………………………………………………………………………31.1毛坯的选择…………………………………………………………………………31.2机床的选择…………………………………………………………………..…………3第二章零件图加工艺分析…………………………………………………………….52.1零件1与零件2工艺分析…………………………………………………52.1.1零件毛坯设计……………………………………………………………………52.1.2零件的热处理技术…………………………………………………………….62.1.3定位基准的选择原则…………………………………………………………62.1.4粗、精基准的选择原则……………………………………………………...72.1.5零件的装夹…………………………………………….…………………………72.1.6加工刀具的选择………………………………………………………………..82.1.7加工顺序及进给路线的确定………………………………………………82.1.8刀具的选择及切削用量的选择…………………………………….……92.2零件1加工工艺设计…………………………………………………………102.3：零件2加工工艺设计…………………………………………………………132.4:组合加工加工工艺设计………………………………………………………16第三章零件图加工程序编写………………………………………………………193.1件1加工程序………………………………………………………………………..193.1.1零件1右端程序…………………………………………………………………193.1.2零件1左端程序…………………………………………………………………203.2件2加工程序………………………………………………………………..………213.2.1零件2右端程序…………………………………………………………………213.2.2零件2左端程序…………….…………………………………………………223.3：合体加工程序………………………………………………………………………23第四章程序调试………………………………………………………………………………24结束语…………………………………………………………………………………………………….25考文献…………………………………………………………………………………………………….26致谢…………………………………………………………………………………………………………271摘要通过本次毕业设计，对典型轴类零件的设计又了很深的认识，本次设计概括了我所学的知识加深了对本专业的认识水平。本次设计就是进行数控加工工艺设计典型轴类零件，侧重于设计该零件的数控加工工艺和编程，主要设计内容有：完成该零件的工艺规程（包括工艺过程卡、工序卡和数控刀具卡）和主要工序的工装设计。并绘制零件图、夹具图。用G代码编制该零件的数控加工程序，在则学习CAD/CAM相关知识，并编制其构架。关键词：典型零件、数控编程、CAD/CAM2AbstractThroughthisgraduationproject,foratypicalshaftpartsofthedesignisadeepunderstandingofthedesignoutlinedinthisIhavelearnedtoenhancethelevelofawarenessofthisprofession.ThisdesignistypicalofprocessdesignforNCmachiningshaftparts,focusingonthedesignofthecomponentsoftheCNCmachiningtechnologyandprogramming,keydesignelementsinclude:thecompletionofthispartofthetechnicalrules(includingtheprocesscards,processcardsandCNCtoolcards)andmajorprocessesoftoolingdesign.Anddrawpartsdiagram,fixturemap.ThepreparationofthepartswiththeGcodeCNCmachiningprocedures,wereenrolledinCAD/CAM-relatedknowledge,andthepreparationofitsarchitecture.Keywords:Typicalparts,CNCProgramming,CAD/CAM3第一章:零件分析1.1毛坯的选择本节主要对零件毛坯生产类型和如何选择毛坯的种类，跟零件图的尺寸确定毛坯的尺寸。毛坯的种类和质量对零件加工质量、生产率、材料消耗以及加工成本都有密切关系。毛坯的选择应以生产批量的大小、零件的复杂程度、加工表面及非加工表面的技术要求等几方面综合考虑。正确选择毛坯的制造方式，可以使整个工艺过程更加经济合理，故应慎重对待。在通常情况下，主要应以生产类型来决定。毛坯为Ф70mm*132mm、Ф62mm*50mm和Ф50mm*40mm的45钢。1.2机床的选择根据学校本次设计的零件尺寸大小，精度要求和学校所提供的机床，我选择的是CAK6150dj。本次设计选择数控机床时，还要应考虑以下几个方面的问题：（1）数控机床主要规格的尺寸应与工件的轮廓尺寸相适应。即小的工件应当选择小规格的机床加工，而大的工件则选择大规格的机床加工，做到设备的合理使用。（2）机床结构取决于机床规格尺寸、加工工件的重量等因素的影响。下表列出了数控设备最常见的重要规格和性能指标。（3）机床的工作精度与工序要求的加工精度相适应。根据零件的加工精度要求选择机床，如精度要求低的粗加工工序，应选择精度低的机床，精度要求高的精加工工序，应选用精度高的机床。（4）机床的功率与刚度以及机动范围应与工序的性质和最合适的切削用量相适应。如粗加工工序去除的毛坯余量大，切削余量选得大，就要求机床有大的功率和较好的刚度。（5）装夹方便、夹具结构简单也是选择数控设备是需要考虑的一个因素。选择采用卧式数控机床，还是选择立式数控机床，将直接影响所选择的夹具的结构和加工坐标系，直接关系到数控编程的难易程度和数控加工的可靠性。应当注意的是，在选择数控机床时应充分利用数控设备的功能，根据需要进行合理的开发，以扩大数控机床的功能，满足产品的需要。然后，根据所选择的4数控机床，进一步优化数控加工方案和工艺路线，根据需要适当调整工序的内容。选择加工机床，首先要保证加工零件的技术要求，能够加工出合格的零件。其次是要有利于提高生产效率，降低生产成本。选择加工机床一般要考虑到机床的结构、载重、功率、行程和精度。还应依据加工零件的材料状态、技术状态要求和工艺复杂程度，选用适宜、经济的数控机床，综合考虑以下因素的影响。（1）机床的类别（车、铣、加工中心等）、规格（行程范围）、性能（加工材料）。（2）数控机床的主轴功率、扭矩、转速范围，刀具以及刀具系统的配置情况。（3）数控机床的定位精度和重复定位精度。（4）零件的定位基准和装夹方式。（5）机床坐标系和坐标轴的联动情况。（6）控制系统的刀具参数设置，包括机床的对刀、刀具补偿等相关的功能。5第二章：零件图加工艺分析2.1零件1与零件2工艺分析2.1.1零件毛坯设计选材的一般原则首先是在满足使用性能的前提下，再考虑工艺性能和经济性。使用性原则是指所选的材料制成零件后在正常情况下所应具备的性能要求，它是保证零件的设计能实现、安全耐用的必要条件，是选材的最主要的原则。材料的使用性能包括力学性能、物理和化学性能等。根据零件图的规定的材料及机械性能选择毛坯，我选择的材料为45钢，45钢为最常用中碳调质钢，综合力学性能良好且价格低廉，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理，根据其力学性能要求较低可选圆柱型材，根据零件的工作条件、材料、结构特点三者综合考虑，对毛坯应增加一些热处理提高强度和硬度。零件的材料是机械加工行业的重要物质基础，众多的工程材料之所以获得广泛的应用，是因为它们具备许多优异的性能。这些性能可分为两类;一类为使用性能，反映材料在使用中所表现出来的特征如力学性能（强度、硬度、塑性、韧性等）、物理性能(导电性、导热性、热膨胀性和磁性等)和化学性能（抗氧化性、耐腐蚀性）等；另一类为工艺性能，放映材料在加工中所表现出来的特征，如铸造性、锻造性、焊接性、切削加工性和热处理性等。通过上面的图可知加工的零件为轴类零件。通过所学知识可知轴类零件的材料一般选碳素钢、、合金钢或铸铁。根据对零件的分析应选择45钢。45钢为最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理，该工件为45钢。毛坯尺寸和形状的选择要从机械加工和毛坯制造两方面考虑，毛坯的尺寸和形状越接近成品零件，材料消耗就越少，机械加工的劳动量也越少，因此会提高机械加工效率，降低成本，但要充分的考虑毛坯的制造费用。该零件毛坯是45钢对其尺寸要求是件1毛坯为60mm×122mm，件2毛坯尺寸为60mm×662mm。根据图纸和毛坯尺寸分析好余量大小及均匀性。通过所学知识可知轴类零件的材料一般选碳素钢、、合金钢或铸铁。根据对零件的分析应选择45钢。45钢为最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理，该工件为45钢。2.1.2零件的热处理技术零件的材料是机械加工行业的重要物质基础，众多的工程材料之所以获得广泛的应用，是因为它们具备许多优异的性能。这些性能可分为两类;一类为使用性能，反映材料在使用中所表现出来的特征如力学性能（强度、硬度、塑性、韧性等）、物理性能(导电性、导热性、热膨胀性和磁性等)和化学性能（抗氧化性、耐腐蚀性）等；另一类为工艺性能，放映材料在加工中所表现出来的特征，如铸造性、锻造性、焊接性、切削加工性和热处理性等。45钢为最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理，该工件为45钢。零件的加工都是按一定的工艺路线进行的。合理安排热处理的工序位置、改善切削加工性能具有重要意义。根据热处理的目的和工序位置的不同，热处理可分为预先热处理和最终热处理两大类。其工序位置的一般规律如下：（一）预先热处理包括退火、正火、调制等。其工序位置一般紧接毛坯生产之后，1.退火、正火的工序位置。通常退火、正火都安排在毛坯生产之后、切削加工之前，以消除毛坯的内应力，均为粗织，改善切削加工性，并为最终热处理做组织准备。对于精密零件，为了消除切削加工中的残余应力，在切削加工工序之间还应安排去应力退火。2.调制处理的工序一般安排在粗加工之后，精加工或半径加工之前。目的是为了获得良好的综合力学性能，获为以后的表面淬火获异变形的精密零件的整体淬火做好准备。调制处理一般不安排在粗加工之前，是为了避免调制处理在粗加工时大部分被切削掉，失去调制的作用，这对淬透性差的碳钢零件尤为7重要。2.1.3定位基准的选择原则工件在夹具中的定位基准选择上遵循基准统一原则，是同一工件进行不同内容的多道工序加工中，前后工序尽可能采用同一定位基准系统，即各个加工工序间的定位基准尽量统一。例如该零件是配合件，两件的配合间隙要求间隙小于0.06mm，加工毛坯表面时要先铣一定位基准面，然后以这个表面作为定位基准铣第二个平面然后进行轮廓的加工，尽量减少其装夹的次数，保证其表面的平行度。是沉孔，其设计基准为板材的中心线，件1的孔加工好后，加工件2的孔如果基准不统一，两孔之间的同轴