数控机床轴类零件加工工艺课程设计样本

. . 轴类零件数控加工编程

专业：机械制造及其自动化

班级：13机自

：

学院机械工程学院班级13机自卓越

设计起止日期2016年 8月29 日—— 2016年9 月2日

设计题目：轴类零件数控加工程序编制

设计任务（主要技术参数）：

编制如图所示轴类零件的数控车床加工程序。

工作任务：1.零件的工艺分析2.数控机床的选择3. 编程中工艺指令的处理4.编制数控车床加工工艺过程卡5.编制数控加工程序6.设计说明书1份。

指导教师评语：

成绩：签字：

年月日

目录

引言

1轴类零件的工艺分析 (6)

1.1数控加工工艺的基本特点 (7)

1.1.1数控加工的工艺容十分明确而且具体

1.1.2数控加工的工艺工作相当准确而且明确

1.1.3数控加工的工序相对集中

1.2数控加工工艺的主要容 (8)

2数控机床的选择…………………………………………………… .13 3编制轴类零件数控车床加工工艺过程卡... ………………………… .. 14

3.1工序与工步的划分 (9)

3.2加工路线的确定 (12)

4编制轴类零件数控车床加工刀具卡... ………………………………… .. 14

4.1刀具的选择与切削用量的确定 (10)

4.2对刀点和换刀点的确定 (11)

5数控加工程序编制………………………………………………… . 15

5.1工件坐标系确定…………………………………………… ..9

5.2对刀方法和设置………………………………………… ..1

5.3数控加工程序

参考文献

引言

轴，支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。根据轴线形状的不同，轴可以分为曲轴和直轴两类。根据轴的承载情况，又可分为：①转轴，工作时既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的轴等。②心轴，用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。③传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。轴的材料主要采用碳素钢或合金钢，也可采用球墨铸铁或合金铸铁等。

轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸，为轴设计的重要步骤。它由轴上安装零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式，载荷的性质、方向、大小及分布情况，轴承的类型与尺寸，轴的毛坯、制造和装配工艺、安装及运输，对轴的变形等因素有关。设计者可根据轴的具体要求进行设计，必要时可做几个方案进行比较，以便选出最佳设计方案，以下是一般轴结构设计原则： 1、节约材料，减轻重量，尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面形状； 2、易于轴上零件精确定位、稳固、装配、拆卸和调整； 3、采用各种减少应力集中和提高强度的结构措施； 4、便于加工制造和保证精度。

1 轴类零件的加工工艺分析

1.1 数控加工工艺的特点

数控机床加工与些通机冰加工相比，在许多方山遵循基个一致的原则，在使用方法厂也有很多相似之处。但对于数控机床水身白动化程度较高，设备费用较高，设备功能较强，使数摔加工相应形成了如下几个特点。

1.1.1数控加工的工艺容十分明确而且具体

进行救护加工时。数控机床是接受数控系统的指今后先成各种运动实现加工的。因此，在编制加工程序之前，需要对影响加工过程的各种工艺冈素，如切削用旦、进给路线、刀具的几何形状、丁步的划分与安排等一一作出定量描述，对每一个问题都要给出确切的答案和选择、而不能像普通机床加工时一样，在大多数情况下对许多具体的工艺问题，由操作工人依据自己的实践经验和习惯白行考虑利决定。也就是说，本来由操作丁人在加工中灵活掌握并可通过适时调整来处理的许多工艺问题.在数控加工时就转坐为编程人员必须事先具体设计和明确安排的容。

1.1.2数控加工的工艺工作相当准确而且严密

数控加工过程小出现的问题是不能由操作者白由地进行调整的：比如加工螺纹时，在

普通机床上，操作者可以随时根据孔小是件挤满了切屑而次定是否需要退一下刀或先清除一下切屑再干，而数控机床则不得而知。所以在数控加工的工艺设计中必须注意加工过程中的每一个细节，做到刀无一失。尤其是在对图形进行数学处理、计探利编涩时.一定要准确无谈。

在实际工作中，由于一个字符、个小数点或个逗号的差铅部有可能酿成大机床事故和质量事故，因为数控机床比同类的普通机床价格高得多，其加工的也往往是—体形状比较复杂、价值也较高的工件，万一损坏机床或工件报废都会造成较大损火。

根据大员加工实例分析，数控工艺考虑不周和计算与编积时粗心人怠是造成数控加工失误的主要原因。因此，要求编程人员除必须具备较扎实的工艺基本知识和较丰富的实际工作经验外.还必须具有耐心和严谨的工作作风。

1.1.3数控加工的工序相对集中

一般来说，在普通机床上加工是根据机床的种类进行单工序加工，而在数控机床上加工作往是在工件的一次装夹个完成工件的钻、扩、铰、铣、锤、攻螺纹等多工序的加工。这种“多序合—”现象也届于“工序集中”的防，极端情况下，在—·台加上中心上可以完成工件的全部加工容。

1.2数控加工工艺的主要容

分析零件图、确定工艺过程及工艺路线、计算刀具轨迹的坐标值、编写加工程序、程序输入数控系统、程序校验及首件试切

2数控机床的选择

根据该零件外形属于轴类零件，比较适合在车床上加工，又经过对零件图尺寸及形状分析，尺寸精度较高且要加工椭圆弧及腔，普通机床不能加工出该零件的形状，也很难保证

其尺寸精度、表面粗糙度，为了保证零件的加工尺寸精度和表面质量，因此选用数控车床，由于我们学校现在使用的是FANUC数控系统，所以利用学校资源。我选择在本校的数控机床FANUC-CK6140加工该零件。

图1零件图

该零件表面由圆柱、圆锥、凹圆弧以及圆球表面组成，如图A。其中多个直径尺寸精度有较严格的要求、表面粗糙度如图所示。尺寸标注完整，轮廓描述清楚，零件材料为45#钢，无热处理和硬度要求，毛坯件选φ40mm的棒料，长度为108mm。

2.6.切削用量的确定

1．背吃刀量：轮廓粗车循环时a p=2mm，

轮廓精车循环时a p=0.2mm；

螺纹粗车循环时依次a p=0. 8mm，a p=0.6 mm；p=0.4mm；

螺纹精车循环时a p=0.2mm；

2．主轴转速：

公式A： Vc=πdn/1000

Vc-切削速度，单位m/mim; π-常数，d-切削刃选定点处所对应的工件或刀具的回转直径，单位mm；

公式B：n≦1200/p-k

P-工件螺纹的螺距或导程，单位mm;k-保险系数，一般取为80.

公式C：V f=nf

V f-车削时的进给速度，单位mm/min；n-转速单位r/min；f-进给量，单位mm/r。

1）车直线和圆弧时的主轴转速：

查表取粗车的切削速度Vc=90m/min,精车时的切削速度Vc=120m/min，根据坯件直径（精车时取平均直径），利用公式A计算，并结合机床说明书选取：

粗车时，主轴转速n=500r/min；

精车时，主轴转速n=1200r/min。

2）车螺纹时的主轴转速：

根据公式B计算，取主轴转速n=320r/min

3）进给速度：先选取进给量用公式C计算，粗车时选取进给量f=0.2mm/r，精车时选取f=0.1mm/r，计算得：

粗车时的进给速度V f=100 mm/r，

精车时的进给速度V f=50mm/r。

车螺纹的进给量等于螺纹的导程，

即 f=2mm/r,

V f=640 mm/r