数控车床轴套零件加工毕业设计.doc
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1、贵 州 师 范 大 学 轴 套 类 零 件 加 工 工 艺 摘 要数控加工是机械行业一门新的专业,数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域,较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着计算机、自动控制技术的飞速发展,数控技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时,社会经济的飞速发展,对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。随着社会需求个性化、多样化的发展,生产规模沿着小批量大批量多品种变批量的方向发展,以及以计算机为代表的高技术和现代化管理技术的引入,渗透与融合,不断地改变着传统制造技术的面
2、貌和内涵,从而形成了先进制造技术。数控就是一种自动控制技术,它所控制的一般是位置、角度、速度等机械量。数控机床,就是采用了数控技术的机床,它是一个装有程序控制的机床,该系统能够逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。本篇论文是对利用数控车床加工毛坯直径为140mm、长为240mm,材料为45钢的零件。(包含凸台、外轮廓、孔)的工艺设计,其中包括加工方法的选择,加工顺序的安排,毛坯的选择,车刀的类型及选用,切削用量的选择,数控加工中数值计算等。工件采用的是HT150,刀具是硬质合金钢,在零件的加工过程中要注意切削用量的选择正确,加工顺序的安排等,有关工步工序的计算相对较复杂。本设计从
3、数控加工前应做的准备开始到数控加工工艺分析、数控刀具及其选择、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制等内容以及数控加工时应注意的问题做了一一的说明。关键词:数控机床; 工艺设计; 程序编制 Abstract NC machining is a new professional machinery industry, the numerical control technology is the digital program control of CNC machine to realize automatic working technology. It is widely used i
4、n mechanical manufacturing and automation, better solve the many varieties, small batch and complex parts processing and automation of production processes. With the rapid development of computer, automatic control technology, numerical control technology has been widely used in CNC machine tools, r
5、obots and all kinds of electromechanical integration equipment. At the same time, the rapid development of social economy, the NC equipment and CNC machinery have rapidly developed and improved in the aspects of theory and application.With the development of social demand for personalized, diversifi
6、ed, the scale of production along the small batch - mass - multiple species and batch of the direction of development, and the introduction of high technology and modern management technology with computer technology as the representative, penetration and integration, constantly changing appearance
7、and connotation of traditional manufacturing technology, which formed the advanced manufacturing technology.Numerical control is a kind of automatic control technology, its control is position, angle, speed mechanical quantity. CNC machine tools, CNC technology is the use of the machine, it is loade
8、d with the program control machine tool, the system can logically processing has provisions for the use of numbers or other symbols coded instruction program.This paper is on the use of CNC lathe processing blank diameter 140mm, length 240mm, the material is 45 steel parts. (including bosses, outlin
9、e, hole) process design, including the choice of processing methods, processing sequence arrangement, the choice of blank, types and selection of cutting tools, the choice of cutting parameters in NC machining, numerical calculation. The workpiece is used in HT150, the tool is the hard alloy steel,
10、in the process should pay attention to the choice of cutting parameters correctly, the processing sequence arrangement, calculation step process is relatively complex.It should be noted that the design from the NC processing should be done before the start to the CNC machining process analysis and s
11、election, CNC tool, workpiece clamping and machining fixture selection, programming and NC machining problems of the one one instructions.Keywords: CNC machine tool; process design; program目 录摘 要1Abstract2目 录3一、绪论3二、数控专业毕业设计任务书4三、零件的图简介及其绘制5四、零件的工艺分析及刀具轨迹路径9五、设备选择23六、切削用量25七、刀具选择27八、数控加工工艺卡与刀具卡片31九、
12、零件粗精加工手工编程33十、设计小结37十一、参考文献39一、绪论在车床上,利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸,把它加工成符合图纸的要求。 车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。车削是最基本、最常见的切削加工方法,在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回转表面,大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工,如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等,所用刀具主要是车刀。在各类金属切削机床中,车床是应用最广泛的一类,约占机床总数的50%。车床既可用车刀对工件进行车削加工,又可用钻
13、头、铰刀、丝锥和滚花刀进行钻孔、铰孔、攻螺纹和滚花等操作。按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同,车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床以及仿形车床等,其中大部分为卧式车床。数控车削加工是现代制造技术的典型代表,在制造业的各个领域如航天、汽车、模具、精密机械、家用电器等各个行业有着日益广泛的应用,已成为这些行业不可或缺的加工手段。为了子数控机床上加工出合格的零件,首先需根据零件图纸的精度和计算要求等,分析确定零件的工艺过程、工艺参数等内容,用规定的数控编程代码和格式编制出合适的数控加工程序。编程必须注意具体的数控系统或机床,应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。但从数控加工内
14、容的本质上讲,各数控系统的各项指令都是应实际加工工艺要求而设定的。 关键词: 车削加工 刀具 零件的工艺过程 工艺参数 程序编制二、数控专业毕业设计任务书一、目的与要求:1培养学生综合运用所学职业基础知识、职业专业知识和职业技能,提高解决实际问题的能力,从而达到巩固、深化所学的知识与技能。2培养学生建立正确的科学思想,培养学生认真负责、实事求是的科学态度和严谨求实作风。3培养学生调查研究,收集资料,熟悉有关技术文件,运用国家标准、手册、资料等工具书进行机械零件设计或加工(如设计计算,数据处理,工程制图等)、编写技术文件等独立工作能力。二、选题:学生在教师指导下,独立完成一项自选或给定的数控加工
15、等方面的设计任务,编写出符合要求的设计说明、正确编制数控加工程序、绘制二维、三维图形。三、题目要求:加工所示零件,毛坯直径为140mm,长为240mm,材料为45号钢。四、设计要求:1. 绘制零件的二维图 、三维图 、进行零件的工艺分析、选择设备、切削用量的确定 、刀具选择 、数控加工工艺卡 、零件粗精加工手工编程 、刀具轨迹路径、设计小结和参考文献。五、设计进度学生及时与指导教师联系,根据指导教师要求,安排设计进度。六、毕业答辩三、零件的图简介及其绘制二维零件图是由二维图形、符号、文字和数字等组成的图样,用来表示零件的结构形状、尺寸大小、技术要求的,同时是反映设计意图和加工要求以及可以进行交
16、流经验的技术文件。二维零件图形,能够清楚表达尺寸特征,但形状和结构需要空间想象能力进行重构。二维零件图中二维图形的表达是重要的内容。下图即为本设计任务零件加工的二维图,用CAD绘图软件绘制,尺寸标注及倒角要求如下图1,图2所示。图1 零件二维图图2 零件二维图三视图 运用SolidWorks软件绘制所加工零件的三维图,如图3所示。SolidWorks是一款三维机械CAD软件,具有强大的功能、易用性和创新性。本文以箱体零件的绘制过程介绍了运用Solidworks绘制零件图的方法及拉伸、切除、镜像等操作。一、软件介绍Solidworks是由美国SolidWorks公司开发的三维机械CAD软件,问世
17、于1995年。因其强大的功能、易用性和创新性,在于同类软件的竞争中逐步确立了市场地位。SolidWorks提供了强大的基于特征的实体建模功能,用户可以通过拉伸特征、旋转特征、薄壁特征、抽壳、特征阵列以及打孔等操作实现产品的设计,方便地添加特征、更改特征以及将特征重新排列,对特征和草图进行动态修改,并通过拖拽等方式实现实时设计修改。在进行装配设计时,可以直接参考其他零件并保持这种参考关系生成新零件可以动态装配体的所有运动,并对运动零部件进行动态的干涉检查和间隙检查,还可以应用智能零件技术自动完成重复设计,运用智能化装配技术完成自动捕捉并定义装配关系。在进行工程图设计时,可以自动生成详细,准确的工
18、程图样,且这种工程图样是全相关的,即在修改图样时,三维模型,各个视图,装配体都会自动进行更新。SolidWorks还提供了功能强大的全相关的钣金设计和模具设计能力,以及开放的二次开发工具。二、软件发展经过一个学期的课程,我基本掌握了运用SolidWorks绘制零件图的方法。学会了基准面的创建方法,拉伸和旋转特征建模方法,创建圆角、倒角等附加特征的方法,并了解了运用扫描和放样特征建模。学习中,我体验到了SolidWorks这款软件功能的强大以及许多方便用户使用的设计。SolidWorks绝对是机械3D建模的利器。图3 零件三维图四、零件的工艺分析及刀具轨迹路径一、套筒类零件的结构特点及工艺分析:
19、套筒类零件的加工工艺根据其功用、结构形状、材料和热处理以及尺寸大小的不同而异。就其结构形状来划分,大体可以分为短套筒和长套筒两大类。它们在加工中,其装夹方法和加工方法都有很大的差别,以下分别予以介绍。(一)轴承套加工工艺分析加工如前面所诉二维图图1所示的轴承套,材料为45号钢,每批数量为200件。1轴承套的技术条件和工艺分析该轴承套属于短套筒,材料为45钢3167轴承套简图铜。其主要技术要求为:保证外圆及外圆上下偏差,最好保证在中间范围内,其表面粗糙度Ra=1.6m,其余表面粗糙度Ra=3.2m。由于零件上下对称,固两端一样。倒角245保证倒角度数,螺纹孔尺寸M803用塞规塞时T端全部塞到底端
20、,Z端不能通过;加工零件所用材料为45钢,属于普通材料中的一般钢,所以相对加工性系数Kv取1.0-1.6之间即可;轴承套外圆为IT7级精度,采用精车可以满足要求;内孔精度也为IT7级,采用铰孔可以满足要求;然后再用螺纹刀车内螺纹。内孔的加工顺序为:钻孔攻螺纹孔。车铰内孔时,应与端面在一次装夹中加工出,以保证端面与内孔轴线的垂直度。综上所述采取以下几点工艺措施:a.零件图样上带公差的尺寸因公差值较小,故编程时不必要采用平均值,而全部取基本尺寸即可。b.在轴套配合加工时,为保证零件不产生变形,需设计一辅助心轴。c.为便于装夹,提高定位精度,可可预先光一外圆刀,并钻好中心孔。除表面外的其他表面均已加
21、工,并符合尺寸与表面粗糙度值的要求,材料为45号钢。包含了平面、倒角、圆柱面槽、钻孔、镗、切孔、攻螺纹。轴承套的加工工艺机械加工主要有手动加工和数控加工两大类。手动加工是指通过机械工人手工操作铣床、车床、钻床和锯床等机械设备来实现对各种材料进行加工的方法。手动加工适合进行小批量、简单的零件生产。 数控加工(CNC)是指机械工人运用数控设备来进行加工,这些数控设备包括加工中心、车铣中心、电火花切割设备、螺纹切削机等。绝大多数的机加 工车间都采用数控加工技术。通过编程,把工件在笛卡尔坐标系中的位置坐标(X,Y,Z)转换成程序语言,数控机床的CNC控制器通过识别和解释程序语言来 控制数控机床的轴,自
22、动按要求去除材料,从而得到精加工工件。数控加工以连续的方式来加工工件,适合于大批量、形状复杂的零件。加工工艺机加工车间可采用CAD/CAM(计算机辅助设计计算机辅助制造)系统对数控机床自动编程。零件的几何形状从CAD系统自动转换到CAM系统,机械工人在虚拟的显 示屏上选择各种加工方法。当机械工人选定某种加工方法后,CAD/CAM系统可以自动输出CNC代码,通常是指G代码,并把代码输入到数控机床的控制器中 以进行实际的加工操作。后方设备工厂后方设备,如金属切削机床(包括车、铣、刨、插等设备),如果生产所需的设备的零件坏了,需要维修,这样就需要送到机加车间维修或加工。为了保证生产的顺利进行,一般的
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