回转类零件数控车削加工工艺
数控车削加工工艺

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浙江工业职业技术学院《数控机床操作技能实训》精品课程
数控车中级技能实训教学
一、数控车床加工工艺分析的主要内容 工艺分析是数控车削加工的前期准备工作。工艺制定的合理与否,对程序 编制、加工效率、加工精度等都有重要影响。因此,应遵循一般的工艺原则并 结合数控车床的特点,认真而详细的制定好零件的数控车削加工工艺。 数控车削加工工艺包括以下主要内容: 1、分析被加工零件的工艺性; 2、拟定加工工艺路线,包括划分工序、选择定位基准、安排加工顺序和组 合工序等; 3、设计加工工序,包括选择工装夹具与刀具、确定走刀路径、确定切削用 量等; 4、编制工艺文件。 二、数控车床加工零件的工艺性分析 适合数控车床加工的零件或工序内容选定后,首要工作是分析零件结构工 艺性、轮廓几何要素和技术要求。
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浙江工业职业技术学院《数控机床操作技能实训》精品课程
数控车中级技能实训教学
1、循环切除余量 数控车削加工过程一般要经过循环切除余量、粗加工和精加工三道工序。应根 据毛坯类型和工件形状确定循环切除余量的方式,以达到减少循环走刀次数、 提高加工效率的目的。 (1)轴套类零件 轴套类零件安排走刀路线的原则是轴向走刀、径向进刀,循环切除余量的循环 终点在粗加工起点附近。这样可以减少走刀次数,避免不必要的空走刀,节省 加工时间。 (2)轮盘类零件 轮盘类零件安排走到路线的原则是径向走刀、轴向进刀,循环切除余量的循环 终点在粗加工起点附近。编制轮盘类零件的加工程序时,与轴套类零件相反, 是从大直径端开始顺序向前。 (3)铸锻件 铸锻件毛坯形状与加工后零件形状相似,为加工留有一定的余量。循环去除余 量的方式是刀具轨迹按工件轮廓线运动,逐渐逼近图纸尺寸。 2、确定退刀路线 数控机床加工过程中,为了提高加工效率,刀具从起始点或换刀点运动到接近 工件部位及加工后退回起始点或换刀点是以G00(快速点定位)方式运动的。 考虑退刀路线的原则是:第一、确保安全性,即在退刀过程中不与工件发生碰
数控车削零件工艺分析举例

※T0404——螺纹刀:刀尖角60°,主轴转速400r/min,进给 速度2mm/r(螺距)。
数控车削加工工艺
※T0505——钻头:钻头直径16mm,主轴转速450r/min。
※T0606——内圆粗车刀:内轮廓粗加工,刀尖圆弧半径 0.8mm,切深1mm,主轴转速500r/min,进给速度100mm/min。 ※T0707——内圆精车刀:内轮廓精加工,刀尖圆弧半径 0.8mm,切深0.4mm,主轴转速800r/min,进给速度60mm/min。
*装夹Φ50外圆表面,探出65mm,粗加工零件左侧外轮廓:
2×45°倒角,Φ48外圆,R20,R16,R10圆弧。
*精加工上述轮廓。
数控车削加工工艺
*手工钻孔,孔深至尺寸要求。 *粗加工孔内轮廓。 *精加工孔内轮廓。 *调头装夹Φ48外圆,粗加工零件右侧外轮廓:2×45°倒
角,螺纹外圆,Φ36端面,锥面,Φ48外圆到圆弧面。
数控机床编程与操作
数控车削加工工艺
完成如图所示零件的加工。毛坯尺寸ф50×114,材料 45钢,零件的径向尺寸公差±0.01mm。
数控车削加工工艺
1.图纸分析 (1)加工内容: 此零件加工包括车端面,外圆,倒角,圆弧,螺纹,槽等。 (2)工件坐标系: 该零件加工需调头,从图纸上尺寸标注分析应设置2个坐标 系,2个工件零点均定于装夹后的右端面(精加工面)。
*精加工上述轮廓。 *切槽。 *螺纹加工。
数控车削加工Байду номын сангаас艺
(5)刀具的选择和切削用量的确定
※T0101——外圆粗车刀:外轮廓粗加工,刀尖圆弧半径 0.8mm, 切 深 2 mm, 主 轴 转 速 8 0 0 r/min , 进 给 速 度 150mm/min。 ※T0202——外圆精车刀:外轮廓精加工,刀尖圆弧半径 0.8mm, 切深0.5mm,主轴转速1500r/min,进给速度 80mm/min。
简易回转体轴类零件数控车削加工工艺编制

• 3.按数控系统控制的轴数分类: • (1)两轴控制的数控车床: • 机床上只有一个回转刀架或排刀架,多采 用水平导轨,可实现两坐标轴控制。
通用X、Z二轴控制(卧式) 单刀架
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项目一 简易回转体轴类零件的数控车削加工工艺编制
• (2)四轴控制的数控车床: • 机床上有两个独立的回转刀架,多采用斜置 导轨,可实现四坐标轴控制。
项目一 简易回转体轴类零件的数控车削加工工艺编制
项目一 简易回转体轴类零件 数控车削加工工艺编制
芜湖职业技术学院机械工程系数控教研室
1
项目一 简易回转体轴类零件的数控车削加工工艺编制
项目总体能力目标: • 1.会对数控车削零件图进行数控车削加工工艺 性分析,包括:分析零件图纸技术要求,会检 查零件图的完整性和正确性,会分析零件的结 构工艺性; • 2.会拟定数控车削加工工艺路线 ,包括:会选 择数控车削外回转表面、螺纹及端面的加工方 法,会划分加工阶段, 会划分加工工序,会拟定 加工走刀路线,会确定加工顺序 ;
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项目一 简易回转体轴类零件的数控车削加工工艺编制
现要完成如图1-1所示光轴加工案例零件的数控车削 加工,具体设计该光轴的数控加工工艺。
• 图1-1光轴
光轴加工案例零件说明:该光轴加工案例零件材料45钢,生 产批量5件,毛坯尺寸为¢65mm×105mm,如何设计该光轴的 数控加工工艺?
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项目一 简易回转体轴类零件的数控车削加工工艺编制
X、Y、Z、C
四轴控制车削中心
单刀架
采用四轴三联动配置,线性轴X/Y/Z 及旋转C轴,C轴绕主轴旋转。机床除具 备一般的车削功能外,还具备在零件的 端面和外圆面上进行铣加工的功能。
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项目一 简易回转体轴类零件的数控车削加工工艺编制
车削中心加工编程技术

轴类零件通常具有回转体形状,如阶梯轴、光轴等,其加工过程包括粗车、半精车和精车等阶段。在 编程时,需要选择合适的刀具、切削参数和加工顺序,以确保加工精度和表面质量。
盘类零件的车削加工
总结词
盘类零件的加工编程技术要求较高,需 要特别注意装夹方式和切削参数的选择 ,以防止变形和振动。
VS
详细描述
02
车削中心编程基础
编程语言与工具
编程语言
常用的编程语言有G代码和M代码, 用于控制车削中心的切削运动和辅助 动作。
工具软件
如CAD/CAM软件,用于生成加工路 径和刀具轨迹,以及后处理生成可执 行程序。
编程前的准备工作
80%
工艺分析
对零件图进行工艺性分析,确定 加工方案、工艺参数和刀具选择 。
车削中心的应用范围
汽车行业
车削中心广泛应用于汽车零部件的加工,如曲轴、 凸轮轴、轴承座等。
机械制造业
在机械制造业中,车削中心可用于加工各种回转体 零件,如轴类、盘类、套类等。
航空航天业
在航空航天领域,车削中心用于加工发动机和飞机 零部件,如叶片、轮毂等。
车削中心的发展趋势
01
02
03
04
高精度化
盘类零件通常具有扁平的圆形或方形结构 ,如皮带轮、齿轮坯等。在编程时,需要 考虑零件的定位和装夹方式,以及切削过 程中的受力情况,以确保加工稳定性和精 度。
复杂零件的车削加工
总结词
复杂零件的车削加工需要高超的编程技术和丰富的实践经验,其加工过程可能涉及多轴 联动和复合加工。
详细描述
复杂零件通常具有不规则形状和多曲面特征,如叶轮、蜗杆等。在编程时,需要采用先 进的算法和技术,如多轴联动和复合加工技术,以确保加工效率和精度。同时,还需要
数控车削加工工艺课件(共21张PPT)《数控车削编程与操作训练》

1.对刀点 对刀点是在数控机床上加工零件时,
刀具相对于工件运动的起点。
ZO 对刀点X源自2.换刀点换刀点是指刀架转位换刀的位置。 以刀架转位时不碰工件及其他部件 为准。
3.刀位点 刀位点是指在加工程序编制中,用以表
示刀具位置的点
注:每把刀的刀位点在整个加工中只能有一个位置。
1.2.7 数控加工工艺技术文件的编写
确定原则: 粗加工时,选择较大的背吃刀量,
以减少走刀次数,提高生产率;
精加工时,通常选较小的 ap值,以
保证加工精度及表面粗糙度。
2.进给量f 的确定
确定原则: 粗加工时,进给量在保证刀杆、刀具、
机床、工件刚度等条件前提下,选用尽可 能大的f 值;
精加工时,进给量的选择主要受表面粗 糙度要求的限制,当表面粗糙度要求较高 时,应选较小的f 值。
以使总的工序数量减少。 适用于单件小批量生产。
2.工序分散原则 加工零件的过程在较多的工序中进行,
而每道工序的加工内容很少。 适用于大批量生产。
1.2.3 加工路线的确定
加工顺序确定原则:先粗后精、先近后远。
先粗后精
先近后远
1.2.4 刀具的选择
1.机架式可转位车刀
2. 数控车床常用刀具类型及用途
3.主轴转速n的确定
确定原则: 粗车时,选较低的切削速度, 精车时,选较高的切削速度。 由切削速度计算主轴转速的公式如下: n=1000v/(d) 式中:d ——工件直径,mm; v ——切削速度,m/min。
切削用量选择参考表
1.2.6 数控加工中对刀点、换刀 点及刀位点的确定
1.对刀点 2.换刀点 3.刀位点
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第一章 数控车削编程基础
第二节. 数控车削加工工艺
数控车削加工工艺

数控车削加工工艺1.1数控车削的主要加工对象一:数控车削加工概述1.数控加工过程数控加工与普通机床机械加工有较大的不同。
在数控机床加工前,要把在通用机床上加工是需要操作及动作,工步的划分与顺序、走刀路线、位移量和切削参数等,按规定的数码形式编成加工程序,存储在数控系统存储其器或磁盘上。
加工程序是实现人与机器联系起来的媒介物加工时,控制介质上的加工程序控制机床运动,自动加工出我们所要求的零件形状。
二:数控车削加工的工艺范围数控车削加工主要用于轴类或盘类零件的内、外圆柱面、任意角度的内、外圆锥面、复杂回转内、外和圆柱、圆锥螺纹等的切削加工,并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等的切削加工三:数控车削的主要加工对象(1)轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件因为数控车床装置都具有直线和圆弧差补功能,还有部分有非圆弧差补功能,故能车削有任意平面曲线轮廓所组成的回转体零件。
(2)精度要求较高的零件零件的精度要求主要指尺寸、形状,位置和表面粗糙度值例如,尺寸精度高(达0.001或更小)的零件,圆柱度要求高的圆柱体零件等。
(3)特殊的螺旋零件这些螺旋零件是指特大螺距(或导程)、变(增面现象/减)螺距、高精度的模数螺旋零件(如圆柱圆弧)和端面(盘形)螺纹零件等(4)淬硬工件的加工在大型模具加工中,有不少尺寸大而形状复杂的零件。
这些零件热处理后的变形量较大,模削加工有困难。
因此可以用陶瓷车刀在数控机床上对淬硬后的零件进行车削加工,以车代模,提高加工效率。
1.2 数控车削的刀具与选用一:数控加工对刀具的要求(1)具有良好、稳定的切削性能刀具不仅能进行一般的切削,还能承受高速切削和强力切削,并且切削性能是稳定的。
(2)刀具有教高的寿命刀具大量采用硬质合金材料或高性能材料(如涂层刀片、陶瓷刀片、立方氮化硼刀片)并且有合理的几何参数,切削磨损最少,刀具寿命长。
(3)刀具有较高的精度对于较高精度的工件的加工,刀具应具备相应的形状和尺寸精度,特别对定尺寸型的刀具更是如此;(4)刀具有可靠的卷削、断屑性能数控机床的切削是在封闭的环境下进行的,因此刀具必须能可靠的将切削卷曲、打断,并顺利排削,以避免不必要的停机。
数控机床切削加工工艺
6.1 数控车削加工工艺
2.数控车削加工工艺的主要内容 数控车削加工工艺主要包括以下内容。
(1) 选择适于数控车床加工的零件,确定工序内容。 (2) 对零件图进行分析,明确加工内容及技术要求。 (3) 确定零件的加工方案,拟定加工工艺路线。如划分工序、 安排加工顺序、处理与非数控加工工序的衔接等。
② 在轮廓曲线上,有3处为圆弧,其中两处为既过象限又改 变进给方向的轮廓曲线,因此,在加工时应进行机械间隙补偿, 以保证轮廓曲线的准确性。
③ 为了便于装夹,毛坯件左端应预先粗车夹持部分(零件图 左端双点划线部分),右端面也应先粗车并钻好中心孔。毛坯选
60的棒料。
6.1 数控车削加工工艺
(2) 确定装夹方案。 以毛坯件轴线和左端大端面(设计基准)
为定位基准。左端采用三爪卡盘夹紧,右端采用活动顶尖支撑的 装夹方式。
(3) 确定加工顺序及进给路线。加工顺序按由粗到精、由近到 远(由右到左)的原则确定。即先从右到左进行粗车(留0.25mm 精车余量),然后从右到左进行精车,最后车削螺纹。
(4) 选择刀具。
①
5中心孔钻钻削中心孔。
② 粗车及车削端面选用90°硬质合金右偏刀,副偏角不宜太 小,以免副后刀面与工件轮廓干涉,一般选kr′=35°。
≤
6.1 数控车削加工工艺
6.1 数控车削加工工艺
v (3) 进给速度 f的确定
① 当工件的质量要求能够得到保证时 ,一般在100~ 200mm/min范围内选取。
② 在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,一般在20~ 50mm/min范围内选取。
③ 当加工精度、表面粗糙度要求较高时,一般在20~ 50mm/min范围内选取。
图6-11 车削外轮廓装夹方案
对于数控车削加工工艺分析
对于数控车削加工工艺分析数控车削加工是一种智能化的机械加工技术,它通过计算机程序控制旋转切削刃进行精密加工工艺。
这种工艺应用广泛,例如在机械零件加工、汽车零件加工、航空航天零件加工等领域都有广泛的应用,目前已经成为现代化生产制造的重要组成部分。
为了加深对数控车削加工工艺的了解,本文将对其原理、工艺特点以及影响加工质量的因素进行分析。
一、数控车削加工的原理数控车削加工采用计算机程序控制旋转切削刃的切入切出轨迹,在由精密控制系统控制旋转刀具和旋转工件期间,以非常高效和准确的方式切割材料,从而精密的完成机械零件的加工过程。
二、数控车削加工的工艺特点1. 具有良好的加工精度,能够加工出高精度的工件。
2. 高效率、高精度的加工速度和工艺性能,可适应不同工件的要求。
3. 可以对复杂的形状进行加工,不受常规工具的限制。
4. 可以进行多种立体加工,将一些复杂的形状在三维环境下加工成工件。
5. 可以进行长周期的连续加工,而且可靠性强。
三、影响加工质量的因素影响数控车削加工工艺质量的因素有很多,在设计和操作过程中需要进行充分考虑和控制,这样才能够保证加工出来的工件有稳定的质量、快速的加工速度、高效的生产效率。
1. 材料的性质材料的性质是决定加工工艺的一个重要因素。
因为不同材料的硬度和韧性特性不同,需要在数控车削加工过程中采用不同的切削参数。
材料越硬,加工难度越大,刀具寿命也会受到影响。
2. 设备选择设备选择是另一个影响加工质量的因素。
不同的数控车削加工设备有不同的处理能力,操作熟练程度也会影响最终的加工质量。
3. 加工环境加工环境是影响加工精度的另一个因素。
加工环境中产生的光、温、震动等因素都会对加工精度产生影响。
尤其是在高精度加工时,需要保持温度和光线等因素尽量稳定,以确保加工精度。
4. 物理和化学参数螺纹角、工件直径、转速、切削宽度等物理参数自然会影响到加工质量,需要根据具体情况调整。
此外,切削液、切削油等物化参数也是影响加工质量的因素,这会直接影响到工具的磨损和寿命。
数控车床加工工艺
螺纹修复
对于不合格的螺纹,可采用螺纹修复 工具进行修复,避免报废和浪费。
04
数控车床加工工艺优化与提高
加工工艺的优化方法
1 2 3
切削参数优化
通过合理选择切削速度、进给量、切削深度等参 数,可以减少切削力、切削热和刀具磨损,提高 加工效率和加工质量。
刀具选择优化
根据加工材料、加工精度和表面质量要求,选择 合适的刀具材料和几何参数,以提高刀具寿命和 加工效率。
03
02
刀具磨损过快
04
表面粗糙度不达标
表面粗糙度不达标可能是由于切削速度过高 、进给量过大或刀具角度不合适等原因导致 的。可以降低切削速度、减小进给量,调整 刀具角度,以改善表面粗糙度。
刀具磨损过快可能与切削参数选择不当、被 加工材料硬度过高或刀具材质不合适等因素 有关。可以优化切削参数、选用适合被加工 材料的刀具材质,以降低刀具磨损速度。
率。
工件的装夹与定位
装夹方式
根据工件的几何形状、尺寸和加工要求,选择合适的装夹方式, 如三爪卡盘、四爪卡盘、液压夹具等。
定位精度
保证工件在装夹过程中的定位精度,采用合适的定位元件和辅助工 具,如定位销、定位心轴等,以减少工件的定位误差。
装夹刚度
确保装夹系统具有足够的刚度,以承受切削过程中产生的切削力, 减少工件变形和振动,提高加工精度和表面质量。
数控车床加工的应用范围
航空航天领域
数控车床加工可用于制造飞机发动机零部件 、涡轮叶片等高精度回转体零件。
精密仪器领域
数控车床加工可用于制造光学仪器、钟表、 医疗器械等精密零件。
汽车制造行业
数控车床在汽车制造过程中可用于加工发动 机缸体、曲轴、凸轮轴等关键零部件。
车削工艺
直接用刀具试切对刀 自动对刀 机外对刀仪对刀
数控机床 第八章 数控车削加工工艺
第二节 数控丰削加工工艺分析
一、分析零件图样 二、研究制定工艺方案 三、工序的划分 四、工步顺序和走刀路线的确定 五、刀具选择 六、编制加工程序 七、切削用量的确定 八、螺纹切削方式和加工方法 九、典型数控车削零件的工艺分析
轴向用工件的台阶面限位
数控机床 第八章 数控车削加工工艺
2、用找正方式装夹
找正:找正装夹时必须 将工件的加工表面回转轴 线(同时也是工件坐标系 Z轴)找正到与车床主轴 回转中心重合。一般为打 表找正。通过调整卡爪, 使工件坐标系Z轴与车床 主轴的回转中心重合。
数控机床 第八章 数控车削加工工艺
数控机床 第八章 数控车削加工工艺
一、分析零件图样
数 控 车 削 的 工 艺 分 析
分析零件的几何要素:首先从零件图的分析中,了解工件的 外形、结构,工件上须加工的部位,及其形状、尺寸精度、和表 面粗糙度;了解各加工部位之间的相对位置和尺寸精度;了解 工件材料及其它技术要求。从中找出工件经加工后,必须达到 的主要加工尺寸和重要位置尺寸精度。 分析了解工件的工艺基准:包括其外形尺寸、在工件上的 位置、结构及其他部位的相对关系等。对于复杂工件或较难 辨工艺基准的零件图,尚需详细分析有关装配图,了解该零 件的装配使用要求,找准工件的工艺基准。 了解工件的加工数量 :不同的加工数量所采用的工艺方 案也不同。
精度要求高的 回转体零件
带特殊螺纹的 回转体零件 淬硬工件的加 工
数控机床 第八章 数控车削加工工艺
● 表面形状复杂的回转体零件
数控机床 第八章 数控车削加工工艺
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郑州工业安全职业学院毕业论文(设计)题目回转类零件数控车削加工工艺的编制姓名徐洋系别机电工程系专业机电一体化年级 07级(0702043239)指导教师2010年 5 月 20 日毕业论文(设计)成绩评定表数控车床产品零件加工摘要本文主要针对回转轴类零件工艺进行数控加工工行分析,它意义深重,本文将对它进行讲述。
零件的工艺设计内容主要有零件加工工艺过程设计、加工工序设计、程序设计,以及机床、刀具、夹具的选择等等。
重点分析了零件的数控加工工艺过和和所采用的程序结构,例如如何合理运用G71,G73,G70,G92等常用复合循环指令进行零件的粗加工、精加工程序的编制。
此外,在加工设计过程中也展开了相应的讨论,并且得出了此类回转型零件的一般加工步骤。
课题贯穿本专业所学到的议论知识与实践操作技术,从分析设计到计算、操作得到成品,同时本次选题提供了自主学习,自主选择,自主完成的机会。
毕业设计有实践性,综合性,探索性,应用性等特点,本次选题的目的是数控专业教学体系中构成数控技术专业知识及专业技能的重要组成部分,是运用数控机床实际操作的一次综合练习。
关键词:尺寸精度,工艺设计,程序编制目录摘要 (3)第1章绪论 (5)1.1课题背景及意义 (5)1.1.1 课题的背景 (5)1.1.2 课题的意义 (6)1.2节标题数控机床的发展趋势 (6)第2章回转轴类零件加工工艺分析 (7)2.1数控加工工艺分析 (7)2.1.1 结构工艺性72.1.2 精度分析72.1.3 加工工艺分析8 2.2 螺纹加工工艺分析92.2.1螺纹的基础知识92.2.2螺纹的加工方法10第3章回转类零件程序设计 (12)参考文献 (16)致谢17第1章绪论1.1课题背景及意义1.1.1课题的背景目前,我国的机械设备的数控化率不足20%,而国外机械设备的数控化率已达到85%以上,随着先进的数控技术的应用,我国世界制造业加工中心地位形成,需要大量的数控技术人才。
同时,数控技术人员从业面非常广,可在模具业、钟表业、五金行业、大中小制造业、军工等企业从事电脑绘图、数控编程操作与设计、机床操作与维护、加工中心操作与维护、模具设计与制造、电火花及线切割等工作,而人才市场上的数控技术人才储备并不大,企业要在人才市场上寻觅合适的人才比较困难,以至于导致模具设计、CAD/CAM工程师、数控编程、数控加工等已成为我国各人才市场招聘频率最高的职位之一新进的大批二手机床成为机床大修及数控化改造行业的催化剂自改革开放以来,许多企业引进了一大批国外淘汰的旧机床,虽然有一部分尚能满足使用要求,但是多数由于缺少经验、技术、资料及备件等因素,造成虽廉价购进但却不能继续发挥作用而闲置的尴尬局面国外机床的改造与翻新是近期发展起来的一个新兴产业,在先进国家已经形成了一定的规模和市场。
而在我国,这一产业才刚刚兴起,按照应具备的条件来衡量还相距甚远。
但是业内有识之士正在努力塑造自己、完善自己,相信不久的将来,一批具备一定条件和一定规模的机床改造翻新的专业化企业会成长。
如上所述,机床制造业在近年取得数控机床快速增长业绩下也面临着新的机遇与挑战。
因此,对制造业发展动向的分析将有助于推进数控机床技术实现跨越式发展的目标。
1998年美国为振兴其制造业制订了“集成制造技术计划及其路线图计划(IMTI及IMTR)”,提出了包括信息、制造和产品创新三个方面的六项策略。
即:信息系统高度集成化企业管理系统的集成化;技术、制造与管理系统无缝联接,即插即用。
制造系统敏捷化、柔性化、可重构与分布式生产;智能化的工艺与装备。
课题的意义装备工业的技术水平和现代程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。
马克思曾经说过“各种经济时代的区别,在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。
制造技术和装备就是人类生活的最基本的生产资料,而数控又是当今先进制造技术和装备最核心和技术。
当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造业能力和水平,提高对动态多变市场和适应能力和竞争能力。
此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。
总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造业技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
1.2数控机床的发展趋势随着科学技术不断发展,数控机床的发展越来越快,数控机床也正朝着高性能、高精度、高速高柔性化和模块化方向发展。
高性能:随着数控系统集成度的增强,数控机床出实现多台集中控制,甚至远距离遥控。
高精度:数控机床本身的精度和加工件的精度越来越高,而精度保持性要好。
高速度:数控机床各轴运行的速度将大大加快。
高柔性:数控机床的柔性化将向自动化程度更高的发展方向,将管理、物流及各相应辅机集成柔性制造系统。
模块化:数控机床要缩短周期和降低成本,就必然向模块化方向发展,这既有利于制造商又有利于客户。
我国近几年数控机床虽然发展较快,但与国际先进水平还有一定的差距,主要表现在:可靠性差,外观质量差,产品开发周期长,应变能力差。
为了缩短与世界水平的差距,有关专家建议机床企业应在以下6个方面着力研究:1.加大力度实施质量工程,提高数控机床无故障率。
2.跟踪国际水平,使数控机床向高效高精方面发展。
3.加大成套设计开发能力上求突破。
4.发挥服务优势,扩大市场占有率。
5.多品种制造,满足不同层次的用户。
6.模块化设计,缩短开发周期,快速响应市场。
数控机床使用范围越来越大,国际市场容量也越来越大,但竞争也会加剧,我们只紧跟先进技术进步的大方向,并不断创新,才能赶超世界先进水平。
第2章回转轴类零件加工工艺分析2.1数控加工工艺分析2.1.1结构工艺性图1所示为回转类零件图,外形规则,被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值及同轴度要求较高。
零件结构较为复杂,包含了外圆弧、切槽、外螺纹、内孔加工且大部分的尺寸均达到IT8-IT7级精度。
切槽、钻孔等的加工且大部分的尺寸均达到IT8-IT7级精度。
图 1 回转类零件图2.1.2精度分析该零件的加工精度比较高。
φ38,φ28的精度可达IT7级,以及φ30,φ28,φ38的表面粗糙度均可达Ra1.6um,外螺纹精度等级为6g,其它尺寸精度则可达IT8级等。
2.1.3加工工艺分析件1选用三爪卡盘装夹,使之与工作台X轴移动方向平行。
毛坯为φ50×122的铁,工件材料为45号钢,根据零件图样要求其加工工序为:工序一:装夹毛坯φ50mm,伸长90mm工步1:车端面工步2:粗车顺圆弧、逆圆弧(G73固定循环指令)工步3:切槽工序二:掉头装夹毛坯φ50mm工步1:车端面工步2:钻φ20与φ26工步3:粗精车φ20与φ26(G71粗车、G70精车)工序三:重新调头装夹毛坯φ50mm工步1:精车顺圆弧、逆圆弧、槽工步2:车螺纹(G92外螺纹加工)工步3:切断保总长2.2螺纹加工工艺分析2.2.1螺纹的基础知识螺在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。
圆柱螺纹的主要几何参数有:①外径(大径),与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱体直径。
螺纹的公称直径即大径。
②内径(小径),与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱体直径。
③中径,母线通过牙型上凸起和沟槽两者宽度相等的假想圆柱体直径。
④螺距,相邻牙在半径线上对应两点间的轴向距离。
⑤导程,同一螺旋线上相邻牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
⑥牙型角,螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角。
⑦螺纹升角,中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面之间的夹角。
⑧工作高度,两相配合螺纹牙型上相互重合部分在垂直于螺纹轴线方向上的距离等。
螺纹的公称直径除管螺纹以管子内径为公称直径外,其余都以外径为公称直径。
螺纹已标准化,有米制(公制)和英制两种。
国际标准采用米制,中国也采用米制。
圆柱螺纹中,三角形螺纹自锁性能好。
它分粗牙和细牙两种,一般联接多用粗牙螺纹。
细牙的螺距小,升角小,自锁性能更好,常用于细小零件薄壁管中本文零件中的零件就是三角罗纹,所以着重对三角螺纹作研究,有振动或变载荷的联接,以及微调装置等。
管螺纹用于管件紧密联接。
矩形螺纹效率高,但因不易磨制,且内外螺纹旋合定心较难,故常为梯形螺纹所代替。
锯齿形螺纹牙的工作边接近矩形直边,多用于承受单向轴向力圆锥螺纹的牙型为三角形,主要靠牙的变形来保证螺纹副的紧密性,多用于管件。
2.2.2螺纹的加工方法普通螺纹,英制螺纹和管螺纹的牙型都是三角形,所以统称为三角螺纹。
三角形螺纹的尺寸计算普通螺纹的牙型和尺寸计算普通螺纹是应用最广的的一种三角螺纹,它分为粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹两种。
当公称直径相同时,细牙普通螺纹比粗牙普通螺纹的螺距小。
粗牙普通螺纹的螺距不是直接标注的。
普通螺纹的牙型角为60度三角形螺纹的车削方法三角形螺纹的车削方法有低速车削和高速车削两种。
本零件应该用低速车削。
低速车削低速车削时,使用高速刚螺纹车刀.并分别用粗车刀和精车刀对螺纹进行粗车和精车。
低速车削螺纹的精度高.表面粗糙度小.但效率低。
低速车削螺纹时应该注意车床和工件的刚度.螺距大小.选择不同的进刀方法。
车削三角形螺纹时切削用量的选择原则工件材料加工塑性金属时,切削用量应相应增大;加工脆性金属时,切削用量应相应减少。
加工性质粗车螺纹时,切削用量可选得比较大,精车螺纹时候可以选的小点。
螺纹车刀的刚度车外螺纹的时候,切削用量可以选得较大,车内螺纹时候,刀柄刚度较低,切削量取小些。
进刀方式直进刀方式车削时,切削用量可以选小些。
斜进刀方式和左右进刀切削量可以选择大些。
车外螺纹选用外螺纹刀,一般选用G92,G76,这两个指令。
G76用法格式为:G76 P(m)(r)(a) Q(△dmin) R(d);G76 X(U) Z(W) R(i) P(k) Q(△d) F(I);但是一般都会用G92;而G92的格式又为;G92 X(U)_ Z(W)_ F_ J_ K_ L;一般车螺纹时,第一刀可以切大点,但是也不要太大,一般选个0.5就差不多了,最好多车几刀,最后一刀应该为螺纹小径,这样车出来的螺纹才会光滑。
车内螺纹同样也是这样的,只不过,在车内螺纹前先要钻孔,孔的直径不能超过内螺纹的直径,最好比内螺纹的直径小1-2mm。
第3章回转类零件程序设计3.1数控加工程序设计与编制该零件图使用G71外径粗车循环指令,G70精车循环指令,G92螺纹车削指令,G73闭合车削循环指令。
说明如下分析(1)G71格式:G71 U△d Re;G71 P ns Q nf U△u W△w F ;式中△d—精加工每次切深;ns—精加工程序第一个程序段的序号;nf—精加工程序最后一个程序段的序号;△u—X轴方向精加工留量(直径值);△w—Z轴方向精加工留量;e—退刀量;(2)G92格式:G92 X(U) Z(W) F ;式中{X(U) Z(W) }—螺纹切削终点坐标;F()—螺纹的导程;(3)G73 格式:G73 U△i W△k R ;G73 Pns Qnf U△u W△w F ;ns—精加工程序第一个程序段的序号;nf—精加工程序最后一个程序段的序号;△u—X轴方向精加工留量;△w—Z轴方向精加工留量;△i—X轴方向的退出距离和方向;△k—Z轴方向的退出距离和方向;R( ) —粗切次数;(4)G70格式:G70 Pns Qnf;ns—精加工程序第一个程序段的序号;nf—精加工程序最后一个程序段的序号;:程序O0001;M41;G50 S1500;N1;(外圆粗车)G0 G40 G97 G99 S500 T0202 M04 F0.15; X54. Z2. ;F73 U1.5 W2 R2;G73 P10 Q11 U0.5 W0.1;N10 ;G0 G42 X0.;G01 Z0. ;X22.;X24. Z-1.;Z-13.;X22. Z-15.;Z-20.;X24.;X28. Z-22.;Z-30.;G02 X25. Z-41. R15.;G01 Z-52.;X28.;G03 X30. Z-54. R2.;G01 Z-64.;N11;X38. Z-92.;G28 U0 W0 T0 M05;N3;(外圆精车)G0 G40 G97 G99 S600 T0404 M04 F0.1; X54. Z2.;G70 P10 Q11;G0 G97 S600 X100.;G28 U0 W0 T0 M05;N4;(切槽加工)GO G40 G97 G99 S300 T0606 M04 F0.05; X26. Z-15.;GO1 X24.;G01 X20. F0.2;Z-16.;GO X40.;G01 Z-77.;X34.F0.2;G0 X40.;G28 U0 W0 T0 M05;M30;N5;(螺纹加工)G0 G40 G97 G99 S450 T0707 M04;X26. Z-1.;G92 X23.5 Z-16. F1.5;X22.8;X21.8;X21.4;G28 U0 W0 T0 M05;M30;N6;(内径粗加工)G0 G40 G97 G99 S300 T0808 M03 F0.2; X23. Z2.;G71 P12 Q13 U-0.4 W0.1;N12 G0 G41 X26.;G01 Z0.;Z-10.;X20. Z-20.;N13;G40 X0.;G28 U0 W0 T0 M05;N7;(内径精加工)G0 G40 G97 G99 S300 T1212 M04 F0.1; X23. Z2.;G96 S120;G70 P12 Q13;G28 U0 W0 T0 M05;M30;参考文献[1]王道宏主编. 数控编程技术. 人民邮电出版社,2005.2[2]曼初宏. 数控机床与机械结构. 机械工业出版社,2005.5[3]周晓宏. 数控专业技能型人才培训用书. 中国电力出版社,2009.1[4]卢小平等编. 数控机床加工与编程. 电子科学技术大学出版社,1999[5]王高潮. 材料科学与工程导论. 机械工业出版社, 2006.01[6]张秉荣. 工程力学. 科学出版, 2005.08[7]伊常治. 机械设计制图. 高等教育出版社, 2004.11[8]神太生. 车工技能实训. 江苏科技技术出版社, 2006.09[9]马秋生. 机械设计基础. 化学工业出版社, 2005.12[10]唐云圾. 机床电气控制. 中国劳动社会保障出版社, 2008.12[11]胡瑞华. 金属材料与热处理. 高等教育出版社, 2002.02[12]李继庆. 机械设计基础. 高等教育出版社, 2006.02[13]王春燕. 机械原理. 机械工业出版社, 2001.01致谢本毕业的选题、设计内容、及设计的形成是在老师的悉心指导下完成的。