數(shù)控車(chē)畢業(yè)設(shè)計(jì)--螺紋軸工藝分析及編程

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　課 題： 螺紋軸工藝分析及編程</p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　學(xué) 生： </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 數(shù)控

2、 </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p><b>　　二〇一五年七月</b></p><p><b>　　摘 要</b></p>&

3、lt;p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開(kāi)始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，提出了全新的制造模式，從而產(chǎn)生數(shù)控技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是一門(mén)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)等多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)，是近年來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項(xiàng)綜合性的高新技術(shù)。它是為適應(yīng)高精度、高速度、復(fù)雜零件的加工而出現(xiàn)的，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化、柔性化、信息化、集成化、網(wǎng)

4、絡(luò)化的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代機(jī)床裝備的靈魂和核心，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和廣闊的應(yīng)用前景。 </p><p>　　隨著中國(guó)加入世界貿(mào)易組織,全球制造業(yè)出現(xiàn)向中國(guó)轉(zhuǎn)移的傾向,國(guó)內(nèi)對(duì)數(shù)控加工的需求也呈現(xiàn)出持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì),大批大量的生產(chǎn)加工逐漸普及，如汽交通工具與家用電器的零件，為了解決高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的問(wèn)題，多采用專(zhuān)用的工藝裝備、專(zhuān)用自動(dòng)化機(jī)床或?qū)Ｓ玫淖詣?dòng)生產(chǎn)線和自動(dòng)車(chē)間進(jìn)行生產(chǎn)。但是應(yīng)用這些專(zhuān)用設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，產(chǎn)品改型

5、不易，因而使產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期增長(zhǎng)。在機(jī)械產(chǎn)品中，但見(jiàn)于小批量產(chǎn)品占到70%~80%,這類(lèi)產(chǎn)品一般都采用通用機(jī)床加工，當(dāng)產(chǎn)品改變時(shí)，機(jī)床與工藝裝備均需作相應(yīng)的變換和調(diào)整，而且通用機(jī)床的自動(dòng)化程度不高，基本上由人工操作，難以提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量。特別是一些曲線、曲面輪廓組成的復(fù)雜零件，只能借助靠模和仿形機(jī)床，或者借助劃線和樣板用于手工操作的方法來(lái)加工，加工精度和生產(chǎn)效率受到很大的限制。 </p><p>　　由

6、于數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服驅(qū)動(dòng)、精密見(jiàn)車(chē)與新型機(jī)械機(jī)構(gòu)等方面的技術(shù)成果，具有高柔型、高精度與高度自動(dòng)化的特點(diǎn)，因此，采用數(shù)控加工手段，解決了機(jī)械制造中常規(guī)加工技術(shù)難以解決甚至無(wú)法解決的單件、小批量、特別是復(fù)雜性面零件的加工。應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)使機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段，提高了機(jī)械制造業(yè)的制造水平，為社會(huì)提供了高質(zhì)量、多品種及高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品。目前應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)的領(lǐng)域已從當(dāng)初的航

7、空工業(yè)部門(mén)逐步擴(kuò)大到汽車(chē)、造船、機(jī)床、建筑等民用機(jī)械制造業(yè)，并已取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù) 自動(dòng)控制 電子計(jì)算機(jī)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要......................................................2</p&

8、gt;<p>　　第一章零件加工工藝分析...................................5</p><p>　　1.1零件圖工藝分析....................................5</p><p>　　1.1.1零件輪廓形狀................................5</p><p>

9、;　　1.1.2零件尺寸要求................................5</p><p>　　1.1.3零件粗糙度和同軸度要求......................5</p><p>　　1.1.4毛坯........................................6</p><p>　　1.2裝夾方案分析與確定.....

10、...........................6</p><p>　　1.2.1夾具的選擇..................................6</p><p>　　1.2.2加工順序....................................6</p><p>　　1.3零件加工路線.......................

11、...............6</p><p>　　1.3.1右端路線....................................6</p><p>　　1.3.2左端路線....................................7</p><p>　　1.3.3左端螺紋路線................................

12、7</p><p>　　1.3.4車(chē)內(nèi)錐路線..................................8</p><p>　　1.4確定加工參數(shù)......................................8</p><p>　　1.4.1主軸轉(zhuǎn)速....................................9</p>

13、<p>　　1.4.2進(jìn)給速度....................................9</p><p>　　1.4.3背吃刀量....................................9</p><p>　　1.5數(shù)控加工工序卡....................................9</p><p>　　

14、1.6編寫(xiě)加工程序.....................................10</p><p>　　1.6.1右端加工程序...............................10</p><p>　　1.6.2左端加工程序...............................12</p><p>　　第二章 零件加工步驟.....

15、..................................14</p><p>　　1.1輸入加工程序.....................................14</p><p>　　1.2進(jìn)行對(duì)刀.........................................14</p><p>　　1.3自動(dòng)加工并進(jìn)行修調(diào).....

16、..........................14</p><p>　　1.4完成所有步驟后最終形狀...........................14</p><p>　　結(jié)論......................................................15</p><p>　　參考文獻(xiàn)..................

17、................................16</p><p>　　第一章 零件加工工藝分析</p><p>　　1.1零件圖工藝分析</p><p>　　零件結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿(mǎn)足使用要求的前提下零件加工的可行性和經(jīng)濟(jì)性，即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型并且成本低，效率高。對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析時(shí)要充分反映數(shù)控加工的特色，一定要把重點(diǎn)放在零

18、件和毛坯圖紙初步設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)定型之間的工藝分析性審查與分析。</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　1.1.1零件輪廓形狀</p><p>　　由圖1-1得知零件有外圓、孔、溝槽、螺紋、圓弧，因此得知所需刀具類(lèi)型有外圓車(chē)刀、外溝槽刀、外三角形螺紋刀、鉆頭、內(nèi)孔車(chē)刀。</p><p>　　1.1.

19、2零件尺寸要求</p><p>　　由圖1-1得知最大外圓要求φ450-0.039。 另一外圓要求φ300-0.039 ，內(nèi)圓φ240+0.033長(zhǎng)度要求200+0.13,總長(zhǎng)要求70±0.1</p><p>　　1.1.3零件粗糙度和同軸度要求</p><p>　　由圖1-1得知外圓φ40、φ300-0.039要求Ra1.6 ,其余表面為Ra3.2

20、 ，φ30的圓和φ45的圓要求同軸度為φ0.04，該零件需兩次裝夾，為保證同軸度，車(chē)右端時(shí)應(yīng)把φ45的園一起車(chē)至長(zhǎng)度52</p><p><b>　　1.1.4毛坯</b></p><p><b>　　毛坯選用45鋼。</b></p><p>　　45鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，硬度不高，易切削加工，模具中常用來(lái)做模板，稍子，導(dǎo)

21、柱等,但需進(jìn)行熱處理。</p><p>　　45鋼廣泛的用于機(jī)械制造，這種鋼機(jī)械性能很好。但是這是一種中碳鋼，淬火性能并不好。如果需要表面硬度，又希望發(fā)揮45號(hào)剛的優(yōu)質(zhì)性能，常將45號(hào)鋼表面淬火，這樣就能得到需要的表面硬度。</p><p>　　1.2裝夾方案分析與確定</p><p>　　1.2.1夾具的選擇</p><p>　　由于毛坯為

22、棒料，采用三爪自定心卡盤(pán)夾緊定位，因零件須進(jìn)行兩次裝夾才能完成。因左端有螺紋且φ24的外圓長(zhǎng)度又短不易裝夾，所以先加工右端，再進(jìn)行左端加工。</p><p><b>　　1.2.2加工順序</b></p><p>　　在數(shù)控機(jī)床上加工的零件圖形復(fù)雜多樣，特別是輪廓有曲線的圖形我們須對(duì)零件制定加工順序，制定合格的順序從而達(dá)到，質(zhì)量?jī)?yōu)，效率高。車(chē)削原則一般是先粗后精。留精

23、車(chē)余量逐步提高精度。先近后遠(yuǎn)，毛坯離對(duì)刀點(diǎn)距離遠(yuǎn)短則是越近?；嫦刃?，基面一般是先加工處來(lái)的，因?yàn)榱慵溆喑叽缍际且曰鶞?zhǔn)面進(jìn)行測(cè)量，如果基準(zhǔn)面沒(méi)車(chē)好，就難以保證其余的尺寸。</p><p><b>　　1.3零件加工路線</b></p><p>　　由于每個(gè)零件結(jié)構(gòu)形狀不同，各表面的技術(shù)要求也有所不同，故加工時(shí)，其定位方式則各有差異。一般加工外形時(shí)，以?xún)?nèi)定位，加工內(nèi)形

24、是又以外形定位。因而可根據(jù)定位方式的不同來(lái)化分工序。此為軸類(lèi)零件，毛坯為圓棒料，考慮到既要編程簡(jiǎn)單，又要提高加工精度此零件可用G71加工出圓柱部分。</p><p><b>　　1.3.1右端路線</b></p><p>　　1.3.2左端路線圖</p><p><b>　　1.3.3左端螺紋</b></p>

25、<p>　　1.3.4車(chē)內(nèi)錐路線</p><p><b>　　1.4確定加工參數(shù)</b></p><p>　　數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫(xiě)人程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀

26、具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本</p><p>　　1.4.1主軸轉(zhuǎn)速(n)</p><p>　　根據(jù)表查得，硬質(zhì)合金刀具材料切削中碳鋼件時(shí)，切削速度取100~130m/min，根據(jù)公式n=1000u（πd）及加工經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)際情況，本課題粗加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速選取600r/min，精加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速選取1000r/min，切槽時(shí)主軸轉(zhuǎn)速選取200r/min。<

27、;/p><p><b>　　切削速度參考表</b></p><p>　　1.4.2進(jìn)給速度(f)</p><p>　　粗加工是，為提高生產(chǎn)效率，在保證工件質(zhì)量的前提下，可選擇較高的進(jìn)給速度，粗車(chē)時(shí)一般取為0.3~0.5mm/r，精車(chē)時(shí)常取0.1~0.3mm/r，切槽時(shí)宜取0.05~0.1mm/r。</p><p>　　1.4

28、.3背吃刀量(ap)</p><p>　　在車(chē)床主體夾具刀具和零件這一系列剛性允許的條件下，進(jìn)可能選取較大的背吃刀量，以減少走刀次數(shù)提高生產(chǎn)效率。本零件選取背吃刀量粗加工選取2mm，精加工選取0.2。</p><p>　　1.5數(shù)控加工工藝卡</p><p>　　程序編制是零件圖紙到編制零件加工程序和制作介質(zhì)的全部過(guò)程，整個(gè)程序由人工完成。一臺(tái)數(shù)控機(jī)床之所以能自動(dòng)加

29、工不同形狀、不同尺寸、不同技術(shù)要求的零件，全在編制人員根據(jù)零件圖的要求，在制定工藝的基礎(chǔ)上，將每一把刀具每一次走刀的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及工藝參數(shù)，按運(yùn)動(dòng)的順序與所用機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編制成加工程序，輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置，機(jī)床才能準(zhǔn)確無(wú)誤的加工出正確的零件。</p><p><b>　　1.6編寫(xiě)加工程序</b></p><p>　　第二章 零件加工步驟</p&g

30、t;<p>　　1.1 輸入加工程序</p><p>　　1.開(kāi)機(jī)先檢查機(jī)床，一切沒(méi)問(wèn)題后在打開(kāi)總電源，然后再打開(kāi)數(shù)控系統(tǒng)的電源，早顯示屏上應(yīng)出現(xiàn)機(jī)床的初始位置，再檢查面板上的按鈕功能是否正常，若正常，就可以進(jìn)行下一步操作。</p><p>　　2回零，開(kāi)機(jī)正常后，機(jī)床首先應(yīng)該是進(jìn)行回零操作。</p><p><b>　　3輸入加工程序。&l

31、t;/b></p><p><b>　　1.2 進(jìn)行對(duì)刀</b></p><p>　　設(shè)定工件坐標(biāo)，進(jìn)行式切對(duì)刀，并按下主功能的補(bǔ)償健，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的狀態(tài)，將所用各把刀具的刀偏量x.z輸入刀具的參數(shù)庫(kù)里面，完成對(duì)刀。</p><p>　　1.3自動(dòng)加工并進(jìn)行測(cè)量修調(diào)</p><p>　　1選擇主功能的自動(dòng)執(zhí)行功能&

32、lt;/p><p><b>　　2選擇執(zhí)行程序</b></p><p><b>　　3顯示工件坐標(biāo)</b></p><p><b>　　4按下啟動(dòng)按鈕</b></p><p>　　5在加工過(guò)程中遇到緊急情況，應(yīng)立馬按下急停按鈕</p><p>　　6加工完

33、成，取下工件，清潔機(jī)床</p><p>　　1.4 完成所有步驟后最終形狀</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要組成部分，每一名大學(xué)生在畢業(yè)之前都必須完成一份畢業(yè)設(shè)計(jì)，它是對(duì)我們學(xué)習(xí)成果的綜合性總結(jié)和檢閱。在老師耐心的指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)半個(gè)多月的努力，我順利的完成了一份畢業(yè)設(shè)計(jì)。 &

34、lt;/p><p>　　在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中我翻閱了大量相關(guān)知識(shí)，我更加完善了自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，把以往沒(méi)有學(xué)會(huì)的知識(shí)重新學(xué)會(huì)，把學(xué)過(guò)的知識(shí)再次溫習(xí)了一遍，進(jìn)一步的鞏固了自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。兩年多來(lái)通過(guò)對(duì)數(shù)控專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)，不僅學(xué)會(huì)了相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也使我更加認(rèn)識(shí)到數(shù)控這個(gè)新興的行業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)中的重要地位，大量的高精度零件、配件離不開(kāi)數(shù)控，高精度的模具設(shè)計(jì)更是離不開(kāi)數(shù)控加工中心，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步更加高科技的五軸、六軸聯(lián)

35、動(dòng)加工中心已經(jīng)出現(xiàn)，它能加工出更多以往無(wú)法加工出的模具。 </p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在向指導(dǎo)老師請(qǐng)教及她的精心指導(dǎo)過(guò)程中，我深刻體會(huì)到老師認(rèn)真 負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論知識(shí)水平。在此期間，我學(xué)到的不僅是我們的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還從中學(xué)習(xí)了許多待人處事的道理、方法，通過(guò)對(duì)老師們社會(huì)閱歷的了解，對(duì)我們這些剛剛大學(xué)畢業(yè)的學(xué)生今后的生活和工作有了很大的幫助。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們遇到的小困難也是層出不

36、窮，在對(duì)這些困難的解決中，同學(xué)們共同分析、探討，無(wú)形中，不僅使我們之間的關(guān)系更加融洽，更培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)合作精神。 </p><p>　　通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我受益非淺。這對(duì)于我以后的工作和生活都有很大的幫助。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】蘭建設(shè).機(jī)械制造工藝與夾具[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社，201

37、2.</p><p>　　【2】黃云清.公差配合與技術(shù)測(cè)量[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2011. </p><p>　　【3】陳文鳳.機(jī)械工程材料[M].北京.理工大學(xué)出版社，2010.</p><p>　　【4】劉紹忠.金工實(shí)訓(xùn)[M].長(zhǎng)沙.中南大學(xué)出版社，2008.</p><p>　　【5】嵇寧 加工編程與操作 高等教育出版社；

38、2008</p><p>　　【6】趙長(zhǎng)明 數(shù)控加工工藝及設(shè)備 北京：高等教育出版社；2003</p><p>　　【7】袁哲俊 金屬切削刀具 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社；1993</p><p>　　【8】王愛(ài)玲 數(shù)控機(jī)床加工工藝 北京：機(jī)械工業(yè)出版社；2006</p><p>　　【9】溫夠萍 《AutoCAD2010使用教程》 北京