《轴套配合件的数控加工毕业设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轴套配合件的数控加工毕业设计.doc（24页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、内容摘要在日益发展的生活中，机械行业的重要性是不言而喻的，而机械更新换代的迅捷也使得其竞争日益激烈。在其中，数控技术越来越起着决定性的作用。随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，还其他的一些重要行业发展起着越来越重要的作用。数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。本文是对典型轴套类零件加工技
2、术的应用及工艺性分析，主要是对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、数控加工工艺的填写、数控加工程序的编写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点。还重点对轴套零件的加工工艺进行了分析，最后对零件自检数据进行分析，和加工的结果分析。关键字：数控 工艺分析 加工程序 切削用量 仿真加工目 录内容摘要1第一章 数控加工与数控车床3第二章 配合轴套的工件图52.1带螺纹的半球头轴的图纸52.2外螺纹球头套的图纸62.3配合图6第三章 零件的工艺分析73.1带螺纹的半球头轴的分析73.1.1刀具表73.1.2工
3、序表73.1.3尺寸计算：83.2外螺纹球头套的分析83.2.1刀具表9表3.3零件二刀具表93.3.2工序表9表3.4零件二工序表93.2.3尺寸计算：9第四章 编程基础114.1.宏程序格式及指令114.2 G指令及常用辅助功能M指令12第五章 轴套程序的编程与仿真加工135.1 带螺纹的半球头轴的程序编写135.2 外螺纹球头套的程序编写155.3 仿真加工185.3.1带螺纹的半球头轴的毛坯185.3.2带螺纹的半球头轴的完成品195.3.3外螺纹球头套的毛坯195.3.4外螺纹球头套的完成品195.3.5轴套配合完成图20致 谢21参考文献22第一章 数控加工与数控车床1.数控加工数
4、控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。 用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。随着数控技术的发展，数控车床的工艺和工序将更加复合化和集中化。即把各种工序（如车、铣、钻等）都集中在一台数控车床上来完成。目前国际上出现的双主轴结构就是这种构思的体现。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。双主轴、3刀塔的复合加工CNC
5、车床可以同时连续对零部件进行车削、铣削加工，只需进行一次装夹就可以完成对零部件的全加工。2.数控车床数控车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。控车床即装备了数控系统的车床。由数控系统通过伺服驱动系统去控制各运动部件的动作，主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等综合特点，适合中小批量形状复杂零件的多品种、多规格生产。数控车床按车削中心是在普通数控车床基础上发展起来的
6、一种复合加工机床。除具有一般二轴联动数控车床的各种车削功能外，车削中心的转塔刀架上有能使刀具旋转的动力刀座，主轴具有按轮廓成形要求连续（不等速回转）运动和进行连续精确分度的C轴功能，并能与X轴或Z轴联动，控制轴除X、Z、C轴之外，还可具有Y轴。可进行端面和圆周上任意部位的钻削、铣削和攻螺纹等加工，在具有插补功能的条件下，还可以实现各种曲面铣削加工。数控车床种类较多，但主体结构都是由：车床主体、数控装置、伺服系统三大部分组成。第二章 配合轴套的工件图2.1 带螺纹的半球头轴图示： 带螺纹的半球头轴的毛坯为60mm117mm和60mm60mm的45钢，试分析其加工工艺以及编写数控车加工程序。2.2
7、外螺纹球头套图示： 2.3.配合图示：第三章 零件的工艺分析3.1带螺纹的半球头轴的分析：3.1.1刀具表：如表3-1表3.1轴刀具表名称代号参数加工表面60尖刀T010160粗精加工外圆、倒角、圆弧切槽刀T0202刀宽3mm车槽、切断内孔尖刀T030355粗精加工内圆、倒角、圆弧3.1.2工序表：如表3-2表3.2轴工序表工序顺序刀具加工部位切削用量备注对刀F0.1 S=200手动工序一T01、T02加工零件右面自动工步一T01粗加工外圆F0.15 S=600自动工步二T01精加工外圆F0.1 S=1000自动工步三T03粗加工内圆F0.15 S=600自动工步四T03精加工内圆F0.1 S
8、=1000自动T01、T02、T03对刀F0.1 S=200手动工序二T01、T02加工零件左面自动工步一T01粗加工外圆F0.15 =S600自动工步二T01精加工外圆F0.1 S=1000自动工步三T02车槽F0.15 S=600自动工步四 T03加工螺纹F0.1 S=400自动3.1.3尺寸计算： 螺纹：M30x1.5 D小径=D1.3P=301.3x1.5=28.05mm D实 D0.1P=300.1x1.5=28.82mm H=0.65P=0.65x1.5=0.975mm3.2外螺纹球头套的分析3.2.1刀具表：如图3-3表3.3套刀具表名称代号参数加工表面偏刀T010190粗精加工
9、外圆切槽刀T0202刀宽5mm车槽内孔刀T030355粗精加工内圆螺纹刀T040460加攻螺纹3.2.2工序表：如表3-4表3.4套工序表工序顺序刀具加工部位切削用量备注T01、T02、T03、T04对刀F0.1 S=200手动工序一T01、T02、T03、T04加工零件右面自动工步一T01粗加工外圆F0.05 S=600工步二T01精加工外圆F0.1 S=1000工步三T03粗技工内圆F0.15 S=600工步四T03精加工内圆F0.1 S=1000工步五T02车槽F0.15 S=600工步六T01加工螺纹F0.15 S=600T01对刀F0.1 S=600工序二T01加工零件左面工步一T0
10、1粗加工外圆F0.15 S=600工步二T01精加工外圆F0.1 S=10003.2.3尺寸计算： 螺纹：M30x1.5 D小径=D1.3P=301.3x1.5=28.05mm D实 D0.1P=300.1x1.5=28.82mm H=0.65P=0.65x1.5=0.975mm第四章 编程基础4.1宏程序指令及格式（1） 条件转移。编程格式：IF条件表达 GOTO n如果变量#1的值大于10，转移到顺序号N2的程序程序如果条件满足如果条件不满足IF#GT10GOTO2;N2G00 G91 X10.0;说明（1）如果条件表达式的条件得以满足，则转而执行程序中程序号为n的相应操作，程序段号n可以
11、由变量或表达式代替；（2）如果表达式中条件未满足，则顺序执行下一段程序；（3）如果程序作无条件转移，则条件部分可以被省略；（4）表达式可按如下书写： #j EQ #k 表示 #j NE #k 表示 #j GT #k 表示#j LT #k 表示#j GE #k 表示#j LE #k 表示例：下面的程序计算数值110的总和。【程序语句】 O9500 #1=0 存储和数变量的初值 #2=1 被加数变量的初值 N1IF#GT10GOT02 当被加数大于10时转移到N2 #1=#1+#2 计算和数 #2=#2+1 下一个被加数 GOTO1 转到NI N2M30 程序结束 （2）循环语句（ whileDO
12、-END语句）编程格式：WHILE 【条件表达式】Dom(m=1,2,3)END mWHILE条件表达式Dom程序END m .如果条件不满足如果条件满足说明（1）表达方式满足时，程序段DOm至ENDm即重复执行；（2）条件表达式不满足时，程序转到ENDm后执行；（3）如果WHILE条件表达式部分被省略，则程序段Dom至ENDm之间的部分将一直重复执行。4.2 G指令及常用辅助功能M指令4.2.1 G指令功能G指令组号功能G指令组号功能G0001快速定位点G7000精车循环G01直线插补G71外圆粗车 复合循环G02顺时针圆弧插补G72端面粗车 复合循环G03逆时针圆弧插补G73固定形状粗加工
13、复合循环G0400暂停G75切槽循环G2002英制尺寸G76螺纹切削复合循环G21米制尺寸G9001单一形状固定循环G3201螺纹切削G92螺纹切削循环G4007取消刀具半径补偿G94端面切削循环G41刀尖圆弧半径左补偿G9602恒速切削控制有效G42刀尖圆弧半径左右偿G97恒速切削控制取消G5000设定坐标系，主轴最高转速G98进给速度按每分钟设定G54G5910工件坐标系选择G9905进给速度按每转设定4.2.2常用辅助功能M指令M指令功能M指令功能M00程序暂停M09切削液（冷却液）关M01选择停止M13主轴正转切削液（冷却液）开M03主轴正转M10主轴反转切削液（冷却液) 开M04主轴
14、反转M30程序结束，返回程序头M05主轴停止M98调用子程序M08切削液（冷却液）开M99子程序结束，返回主程序第五章 轴套程序的编程与仿真加工5.1带螺纹的半球头轴的仿真加工程序（FANUC系统的数控车床）带螺纹的半球头轴程序段号程序内容说明N10G00G40G97G99M03S800T0101F0.2主轴正转选刀N20X62.0刀具定位N30Z2.0刀具定位N40G71U1.5R0.3粗精加工指令N50G71P10Q11U0.5W0.05粗精加工指令N60N10G0X0快速定位N70G01Z0快速定位N80X24.0C1.0N90Z-15.5N100G02X38.0Z-24.0R8.5N1
15、10G01X40.0F0.07N120#1=20宏指令N130WHILE#1GEODO1N100#2=20/10*SQRT20*20-#1*#1N150G01X#2Z#1F0.07N160#1=#1-0.1N170END1宏指令结束N180G01 X58.0Z-45.5N190Z-73.0N200N11G00Z150.0N210G00G40G97G99M03S1000T0101F0.1N220X62.0N230Z2.0N790Z2.0N800Z-6.0N810G03X36.0Z-41.0R50.0圆弧插补N820G00X59.0N830Z150.0退刀N840M30主轴停止N850G00G40
16、G97G99M03S400T0404F0.15换刀N860G00X18.0快速定位N870Z5.0N880G71U1.5R0.5粗精加工循环指令N890G71P10Q20U-0.5W0.05N900N10G00X52.0N910G01Z0N920G02X38.0Z-9.0R10.0N930G01X29.85N940X26.85W-1.5N950Z30.0N960X24.0N970Z-50.0N980N20G01X49.0N990G00Z100.0N1000M05程序暂停N1010M00主轴停止N1020G00X18.0N1030Z5.0N1040G70P10Q20精加工循环N1050G00Z1
17、00.0N1060X100.0退刀N1070M05程序暂停N1080M00主轴停止N1090G00G40G97G99M03S400T0101F0.1换刀N1100G00X28.0N1110Z-30.0N1120G01X-34.0N1130G04P2000N1100G01X28.0N1150G00Z100.0N1160X100.0退刀N1170M05程序暂停N1180M00主轴停止N1190M30程序结束N1200G00G40G97G99M03S400N1210T0202换刀N1220G00X27.0N1230Z5.0N1240G76P020060Q100R0.05螺纹指令N1250G76X29
18、.85Z-27.0P975Q400F1.5N1260G00X100.0N1270Z100.0退刀N1280M30程序停止5.2外螺纹球头套的程序外螺纹球头套程序段号程序内容说明N10O0002程序名N20G40G97G99M03S500F0.2N30T0101选刀N40G00G42Z5.0快速定位N50X38.0N60G71U2.5R0.5粗精加工指令N70G71P10Q20U0.5W0.05N80N10G00X38.0N90G01Z0N100G02X44.20Z-6.18R10.0圆弧指令N110G03X44.20Z-36.82R21.0N120G02X38.0Z-43.0R10.0N130
19、N20G01Z-63.0N100G40G00X100N150Z100.0退刀N160M05主轴停转N170M00程序停止N180G97G99M03S1000F0.1N190G42G00Z5.0N200X38.0N210G70P10Q20N220G40G00X100.0N230Z100.0退刀N240M05主轴停转N250M00程序停止N260T0202换刀N270G97G99M03S500F0.08主轴正转N280G00X40.0快速定位N290Z-48.0N300G01X24.0N310X39.0N320Z-53.0N330X30.0N340X39.0N350Z-58.0N360X30.0N
20、370X39.0N380Z-63.0N390X27.0N400X30.0N410Z-62.0N420G01X27.0Z-63.0N430M03X27.0Z-63.0圆弧插补N440X-1.0N450G00X100.0N460Z100.0退刀N470M09N480M30N490T0303换刀N500G97G99M03S500F0.08主轴正传N510G00G42Z5.0N520X38.0N530G71U2.5R0.5N540G71P10Q20U0.5W0.05N550N10G00X38.0N560G00X24.0Z-8.5R8.5N570N20G01Z-32.0精加工循环N580G40G00Z1
21、00.0N590X100.0N600M05N610M00N620G97G99M03S1000F0.1N630G42G00Z5.0N640X38.0N650G70P10Q20N660G40G00Z100.0N670X100.0退刀N680M05主轴停转N690M30程序停止5.3仿真加工5.3.1 带螺纹的半球头轴的毛坯 这是用数控仿真软件vnuc3.0仿真FANUC系统下的带螺纹的半球头轴的数控加工操作，输入的毛坯外径为70mm，高为150mm，选用的材料为45钢。5.3.2 带螺纹的半球头轴的完成品 如上图，这是加工完后带螺纹的半球头轴的最后完成品5.3.3 外螺纹球头套的毛坯 这是用数控仿
22、真软件vnuc3.0仿真FANUC系统下的外螺纹球头套的数控加工操作，输入的毛坯外径为60mm，高为70mm，选用的材料为45钢5.3.4 外螺纹球头套的完成品 如上图，这是加工完后外螺纹球头套的最后完成品6.5 轴套配合完成图致 谢经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。 在这里首先要感谢我的导师李月凤老师。李老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，都给予了我悉心的指导。李老师的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并
23、将积极影响我今后的学习和工作。 其次要感谢我的同学对我无私的帮助，特别是在软件的使用方面，正因为如此我才能顺利的完成设计，我要感谢我的母校天津轻工职业技术学院，是母校给我们提供了优良的学习环境。另外，我还要感谢那些曾给我授过课的每一位老师，是你们教会我专业知识。在此，我再说一次谢谢，谢谢大家！参考文献1 高峰/肖卫宁，数控车削编程与操作，高等教育出版社，2005 2 李桂云,宇龙数控仿真软件使用指导. 高等教育出版,2007 3 实用车工手册编写组,实用车工手册. 机械工业出版社，20024 FANUC Series Oi Mate-TC 操作说明书，北京发那科机电有限公司5 秦启书.数控编程与操作.西安电子科技大学出版社.20066 于春生.韩彦.数控编程及应用.高等教育出版社.20017 陈剑鹤.模具设计基础.机械工程出版社.20018 陆剑中.孙家宁.金属切削原理与刀具.机械工业出版社20059 裴炳文.数控加工工艺与编程.机械工业出版社.2006
