数控加工工艺毕业论文

2024-07-19

数控加工工艺毕业论文(共6篇)

篇1:数控加工工艺毕业论文

X X X X 职 业 技 术 学 院

论文题目:系 别:专 业:学 制:学 号:姓 名:指导教师:

2011

毕 业 论 文

零件的数控加工工艺编制 数控与材料工程系 数控技术 三 年

年 10 月

摘要

本次设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工,首先对数控加工技术进行了简单的介绍,然后根据零件图进行数控加工分析。第一,根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及刀柄和零件的轮廓特点确定需要7把刀具分别为外圆粗车刀、外圆精车刀、外切槽刀、外螺纹刀、内镗孔刀、内切槽刀。第二,针对零件图图形进行编制程序,此零件为轴类零件,外轮廓由直线、圆弧和螺纹组成,零件的里面要镗出一个锥孔,在加工过程中,工件需要调头钻孔再镗孔,第三,早钻孔对刀时要先回参考点,要以孔中心作为对刀点,刀具的位置要以此来找正,使刀位点与换刀点重合。

关键字:刀具的确定、走刀路线的选择、刀具的对刀点、工件的定位。

-I 第1章 数控加工基础

1.1 数控机床简介

1.1.1、数控机床特点

随着数控技术的发展,采用数控系统的机床品种日益增多,有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等。

1)具有高度柔性、适应性强 2)生产准备周期短 3)工序高度集中

4)生产效率和加工精高、质量稳定 5)能完成复杂型面的加工 6)技术含量高

7)减轻劳动强度、改善劳动条件 8)有利于生产管理

1.1.2、数控机床的分类

数控设备的种类很多,各行业都有自己的数控设备和分类方法。在机床行业,数控机床通常从以下不同角度进行分类。

1.按工艺用途分类

按其工艺用途可以划分为以下四大类:

(1)金属切削类 指采用车、铣、镗、钻、铰、磨、刨等各种切削工艺的数控机床。它又可分为两类:

①普通数控机床 ②数控加工中心(2)金属成形类 指采用挤、压、冲、拉等成形工艺的数控机床,常用的

第2章 数控车削加工工艺及程序编制

工艺分析是工艺员的中心工作也是设计者设计的一个重要环节,它是对工件进行数控加工的前期准备。合理正确的工艺分析也是编制数控加工程序的重要依据。故工艺分析是数控加工不可缺少的。

正确合理的工艺分析需完成如下工作步骤和内容。

零件尺寸的正确标注:由于加工程序是以准确的坐标点来编制的,因此,各图形几何元素间的相互关系一定要明确;各种几何元素的条件要充分,应无引起冲突的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等;构成零件轮廓的几何尺寸的条件应充分。

识读零件:零件图纸直接反映零件的结构,而零件的结构决定工艺分析的合理性,所以我们要保证良好的零件结构。

工艺步骤:制定数控加工程序、划分工步、工序,确定对刀点、换刀点,刀具补偿,选择切削刀具、冷却液,编制工艺文件等。

编制加工程序:将工艺分析融入加工程序,并对其程序进行校验和优化。

2.1 零件工艺分析

零件结构分析

1.如图所示零件便面由柱面,圆锥面,顺圆弧,逆圆弧及外螺纹构成,外螺纹绞复杂其中多个直径尺寸由较高的精度,表面粗糙,零件图尺寸编注完整,符合数控加工尺寸标注要求,轮廓描述清楚完整,零件材料为45钢,毛胚为ф

刀,刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径,取re=0.15~0.2mm。

2.3刀具卡片

2.4确定工件的定位与装夹方案

在数控车床上工件定位安装的基本原则与普通机床相同。工件的装夹方法影响工件的加工精度和效率,为了充分发挥数控机床的工作特点,在装夹工件时,应考虑以下几种因素:

1.尽可能采用通用夹具,必须时才设计制造专用夹具; 2.结构设计要满足精度要求; 3.易于定位和装夹; 4.易于切削的清理;

5.抵抗切削力由足够的刚度;

工件的定位与基准应与设计基准保持一致,应防止过定位,对与箱体工件最好选择“一面两销”作为定位基准,定位基准在数控机床上要仔细找正。

由于这个工件是个实心轴,末端要镗一个30的锥孔,因轴的长度不是很长,所以采用工件的右端面和48的外圆作定位基准,使用普通三爪卡盘夹紧工件,取工件的右端面中心为工件坐标的原点,对刀点在(100.1000)处。

2.5 切削加工顺序的安排

①先粗后精 先安排粗加工,中间安排半精加工,最后安排精加工和光整加

切槽

螺纹加工

速度,以v(m/min)表示。其计算公式:

v=πdn/1000(m/min)式中:d——工件待加工表面的直径(mm)n——车床主轴每分钟的转速(r/min)

根据零件的结构特点,外轮廓用采用90度外圆车刀,轮廓粗加工时留1mm的精车余量,粗加工时选主轴转速为s=800r/min,精加工选择1000 r/min,由公式计算得:切削速度v 粗加工:v=150(m/min)精加工:v=188(m/min)

2.7 数控加工工艺文件的填写

2.7.1.工艺过程卡片

2.7.2.机械加工工序卡片

2.8 保证加工精度的方法

为了保证和提高加工精度,必须根据生产加工误差的主要原因,采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺途径措施来直接控制原始误差或控制原始误差对零件加工精度的影响。

2.8.1刀具半径的选定

1.刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。2.刀具较小时不能用较大的切削量加工(刀具刚性差)。

2.8.2采用合适的切削液

1.切削液主要用来减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。合理使用切削液,对提高刀具耐用度和加工表面质量、加工精度起重要的作用。

2.非水溶性切削液:切削油、固体润滑剂,非溶性切削液主要起润滑作用。3.水溶性切削液:水溶液、乳化液,水溶性切削液有良好的冷却作用和清洗作用。

故本设计加工时采用水溶液进行冷却。

2.9数控加工程序

本零件采用电脑软件编程,由于程序过多,这里只打出一部分,这里只展示左端部分的程序

O1234 T0404 M03 S1200 M08 F1500 G00 X77.917 Z13.100 G00 Z6.549 G00 X71.414

G01 X56.600 Z5.841 G01 Z-15.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X57.014 F5.000 G01 X55.600 Z5.841 G01 Z-16.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X56.014 F5.000 G01 X54.600 Z5.841 G01 Z-16.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X55.014 F5.000 G01 X53.600 Z5.841

G01 X0.000 Z5.300 G01 X50.600 F10.000 G01 Z-18.700 G01 X58.600 G01 Z-36.000 G01 X60.014 Z-35.293 F20.000 G01 X70.014 G00 Z5.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.800 G01 X49.600 F10.000 G01 Z-19.200 G01 X57.600 G01 Z-36.000 G01 X59.014 Z-35.293 F20.000 G01 X69.014 G00 Z5.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.300 G01 X48.600 F10.000 G01 Z-19.700 G01 X56.600

G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.800 G01 X45.600 F10.000 G01 Z-21.200 G01 X53.600 G01 Z-36.000 G01 X55.014 Z-35.293 F20.000 G01 X65.014 G00 Z3.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.300 G01 X44.600 F10.000 G01 Z-21.700 G01 X52.600 G01 Z-36.000 G01 X54.014 Z-35.293 F20.000 G01 X64.014 G00 Z2.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.800 G01 X43.600 F10.000 G01 Z-22.200

G00 Z1.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.300 G01 X40.600 F10.000 G01 Z-23.700 G01 X48.600 G01 Z-36.000 G01 X50.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.414 G00 X77.917 G00 Z13.100 G00 X100 Z100 T0404 M03 S1200 G00 X70.318 Z11.144 G00 Z0.707 G00 X59.414 G01 X-1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.000 G01 X40.000 F10.000 G01 Z-24.000 G01 X48.000

9X23.84 G1 Z-23.8 X21.52 X18.692 Z-22.386 G0 Z2.5 X25.76 G1 Z-14.341 X24.6 Z-15.965 Z-23.8 X23.44 X20.612 Z-22.386 G0 Z2.5 X27.68 G1 Z-11.653 X25.36 Z-14.901 X22.532 Z-13.487 G0 Z2.5 X29.6 G1 Z-8.965 X27.28 Z-12.213 X24.452 Z-10.799 G0 X19.5

第3章 加工成果

3.1仿真软件介绍

3.1.1软件简介

市面上的仿真软件有很多,例如:南京斯沃和上海宇龙、斐克,这里我们选用斯沃,南京斯沃软件技术有限公司开发的,是结合机床厂家实际加工制造经验与高校教学训练一体所开发的国内第一款自动免费下载更新的数控仿真软件。通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的,又可大大减少昂贵的设备投入。斯沃数控仿真(数控模拟)软件包括16大类,66个系统,121个控制面板。具有FANUC、SIEMENS(SINUMERIK)、MITSUBISHI、FAGOR、美国哈斯HAAS、PA、广州数控GSK、华中世纪星HNC、北京凯恩帝KND系统、大连大森DASEN、南京华兴WA、江苏仁和RENHE、南京四开、天津三英、成都广泰GREAT、巨森数控JNC编程和加工功能,学生通过在PC机上操作该软件,能在很短时间内掌握各系统数控车、数控铣及加工中心的操作,可手动编程或读入CAM数控程序加工,教师通过网络教学,可随时获得学生当前操作信息。斯沃数控仿真软件也是目前国内唯一自动免费下载更新的数控仿真软件。

3.1.2 斯沃界面

打开软件,选择GSK980TD

工作界面

3.对刀,输入刀补

4.开始加工

车外轮廓

钻孔

钻一个ф20深度为29的孔

完成内轮廓加工

至此整个零件仿真加工完成。

参考文献

[1]《数控加工编程及操作》,顾京主编,高等教育出版社,2003 [2]《数控机床编程与加工技术》,李年芬,北京科技出版社 2005 [3]《数控机床加工工艺与编程》杨琳,北京中国劳动社会出版社 2005

篇2:数控加工工艺毕业论文

关键词:机械;加工工艺;液压设备

随着经济的发展,对机械设备的需求在不断增加,机械设备的制造水平直接影响着许多行业的生存和发展,因此需要不断的创新和改进机械加工工艺,来满足需求。机械设备由不同的零部件所组成,需要用科学的方法和规则,规范机械加工的各个流程,提高机械加工的水平,从而促进我国机械加工行业的发展。

1机械产品加工工艺步骤

机械加工制造工艺是指机械产品进行生产时的加工过程,以及其中所包含的加工方法,在实际加工中,机械加工制造工艺是制约产品质量的重要因素。机械产品设计制造主要有以下几个步骤组成。

1.1产品的设计阶段

产品的设计阶段是进行机械产品开发的重要环节,其主要是指根据产品的用途,采用先进的技术和较小的经历代价进行产品的设计。根据设计形式的不同可以将机械设计分为创新设计、改进设计和变形设计等形式。其中创新设计是指根据实际需求进行全新的设计,从而满足客户的需要。改进设计则是在已有的产品的基础上进行改进,使其具有客户所需要的功能。变形设计的含义是根据已有产品进行尺寸以及结构上的调整,从而使之成为一系列的产品。

1.2工艺的设计阶段

工艺的设计阶段的内容主要内容是根据所要生产的产品设计工艺流程,其需要使生产的产品既具有客户需要的功能又有比较高的质量,在工艺设计阶段需要进行工艺分析、审核以及拟加工等过程。

1.3零件的加工阶段

篇3:数控加工工艺及工艺路线的探讨

1 确定零件加工工艺

首先, 分析零件图纸找出所要加工的工件表面, 有外圆柱面、端面、半球面、凹圆弧面、槽、倒角和外螺纹等。其次, 确定零件的加工先后顺序。比如某零件应先加工零件右端, 再加工零件左端。最后, 选择车削刀具。由于零件的表面粗糙度和尺寸精度要求较高, 应分别进行粗加工和精加工, 所以在选择刀具时除了切槽刀、外螺纹刀外, 还应选择93°外圆粗车刀和93°外圆精车刀[1]。

笔者通过对图1所示轴类综合零件的加工工艺进行分析与实验, 讨论数控零件加工的普遍规律, 提高对零件加工的认识。

2 分析零件加工路线

数控加工中, 加工路线的确定十分重要, 它直接影响着程序的复杂程度、程序段的长度、走刀次数和工作效率。

图1所示轴类综合零件右端轮廓的粗加工, 采用G71外圆粗车循环指令比较合适, 待G70精加工循环后即可进行后续切槽和螺纹加工, 直至完成零件右端的加工。在整个加工过程中以半球面和螺纹的加工路线最具代表性, 下面将作重点分析[2,3,4]。

2.1 右端半球面的加工路线分析

2.1.1 工件坐标系的确定

在该示例中, 半球面的加工重点是半球面工件坐标系的确定和切削加工路线的确定, 为便于计算和加工, 工件坐标系选在半球面圆心位置为最佳。因此, 半球面的循环程序可编写为

2.1.2 半球面切削加工路线的确定

右端半球面加工属于凸圆弧成形面加工, 一般分为粗加工和精加工。圆弧的粗加工与一般外圆、锥面的加工不同, 要考虑加工路线和切削方法。其总体原则是在保证背吃刀量尽可能均匀的情况下, 减少走刀次数及空行程。凸圆弧的切削路线分析示意图, 见图2。

凸圆弧一般采用车锥法进行车削, 如图2所示。但要注意车锥时的起点A和终点B的确定[2], 若确定不好, 则可能损坏圆弧表面, 也可能将余量留得过大。因此, 车锥法一般适用于圆心角小于90°的圆弧。确定方法见图2, 连接CD交圆弧于F, 过F点作圆弧的切线AB。

由几何关系, 此为车锥时的最大切削余量, 即车锥时, 加工路线不能超过AB线。由图示关系, 可得AC=BC=0.586R, 这样可计算出车锥时的起点和终点及A和B两点坐标值, 即A点坐标 (R-0.586R, 0) ;B点坐标 (R, -0.586R) 。当R不太大时, 可取AC=BC=0.5R。此方法数值计算较繁, 但刀具切削路线较短。

2.2 外螺纹的加工路线分析

2.2.1 外螺纹加工路线的确定

在该示例中, 外螺纹的加工重点是工件坐标系的确定和轴向进刀和退刀位置的确定, 为便于对刀和加工, 工件坐标系选在工件右端面的中心。因此, 外螺纹的循环程序可编写为

2.2.2 车螺纹时轴向进刀和退刀位置的确定

车螺纹时, 刀具沿螺纹方向的进给应与工件主轴旋转保持严格的速比关系[1]。考虑到加工过程中的惯性影响, 在设置总的加工路线长度的时候应设置足够的升速进刀段L1和减速退刀段L2, L1和L2的数值与螺纹的螺距和螺纹的精度有关。实际生产中, 一般L1值取2~5 mm, 大螺距和高精度的螺纹取大值;L2值不得大于退刀槽宽度, 一般为退刀槽宽度的一半左右, 取1~3 mm, 在该示例中, L2=3 mm。切削螺纹时的进刀和退刀示意图, 见图3。

3 结束语

通过对以上几个图例的学习与研究, 不难发现, 数控加工的工作重点, 主要在于零件的工艺分析和加工路线的确定, 从而提高粗加工效率及减少空行程的时间, 保证零件的加工要求。因此, 对于不同零件的加工, 其加工工艺和加工路线的确定, 重点在于粗加工时加工路线的确定。

摘要:数控车削加工工艺和每道工序加工路线, 与工件的加工精度和表面粗糙度直接相关。通过探讨研究轴类综合零件示例的数控车削加工工艺, 确定零件加工工艺, 分析零件加工路线, 讨论数控零件加工的普遍规律, 提高对零件加工的认识。

关键词:数控车削,零件加工,加工工艺,加工路线,工件坐标系

参考文献

[1]胡如祥.数控加工编程与操作[M].大连:大连理工大学出版社, 2006.

[2]陈乃峰, 孙梅, 张彤.数控车削技术[M].北京:清华大学出版社, 2010.

[3]高枫, 肖卫宁.数控车削编程与操作训练[M].北京:高等教育出版社, 2005.

篇4:数控加工工艺毕业论文

随着中国经济的不断发展,机械制造业也在稳步的向前发展,在机械制造业中数控设备如今已成为必不可少的加工设备,也越来越普及到个体企业里。数控设备的普及应用推动着机械制造业的发展,但如今传统的加工设备仍然存在着机械制造企业中,他伴随着低廉的制造成本会与数控设备长期共存。如今机械制造企业在不断思考着,将数控加工工艺与传统加工工艺有机结合在一起,结合两者的优点编制出更合理的零件加工工艺,最大的发挥两加工设备的潜力,是有着重要的现实意义。

1、数控加工工艺与传统加工工艺的比较

1.1数控加工概述

数控加工是将数控技术运用在机械加工中的一种技术,是通过数字信号来控制机床的运动轨迹及加工过程进行实时控制。数控技术在机械制造也的运用大大提高了机械生产效率,且产品的制造精度也比传统的加工技术提高了几个数量级。这种技术起源于上世纪50年代的美国,通过近50年的发展,数控加工技术已经发展到较高的水平,我国的数控加工技术起步较晚,与国外的数控加工技术相比有着较大的差距。

1.2数控加工技术的优点

(1)加工精度高

对于加工精度要求高且结构复杂的零件采用数控加工工艺可以缩短加工时间、保证加工精度等优点,数控机床主要是通过程序来控制机床的加工的轨迹,零件的加工质量的稳定性有着足够的保证,而传统的加工方式除了通过工装来保证加高精度外,还受到普通机床的加工精度低、操作的技术水平等影响。如加工的一个较大的深孔时,传统的加工方式是通过镗床趟玩一边孔时,通过回转中心回转180°后镗另外侧的孔的方法,这种方式对镗床本身的回转精度要求高,且会导致两端孔的同轴度较差,若采用一面镗完孔的形式,可能由于主轴伸出太长,造成加工圆孔是刀头出现跳动,导致加工精度不能满足要求,若采用数控机床加工时,由于本身的回转头的精度很高,翻边后镗孔时易找准中心孔,且完全能够保证孔的精度。

(2)工艺过程复杂精细

数控机床的加工工艺除了必须的进给操作之后,还有详细的换刀工序、主轴变速、开启冷却液等步骤,且需要对工件的加工尺寸进行编程等要求,数控加工工艺内容的编制步骤直接决定了工件的加工质量和加工时间,如加工的进给路线和回程路线的取舍、粗加工和精加工的切削量和切削速度和各种刀具的使用顺序等。

在编制数控机床的机械加工工艺时,需考虑的更加精细,如在加工完退刀槽后要注意退刀的位置,避免与其他工件或者机床相撞,在编制换刀程序时,一般只考虑换刀的先后顺序,对换刀的具体工艺不必过多描述,而在传统的工艺上则需详细的描述换刀的具体工艺,所以在运用数控加工时,大大节省了换刀时间和换刀的效率。

(3)易加工复杂的零件结构

由于数控机床是通过改变与零件结构相配合的运动轨迹,所以数控机械对机械结构的适应性和灵活性比传统的加工工艺好,传统的工艺对加工曲面或者曲线时,一般是通过划线、成形或者样板来加工,这种生产方式作业效率低且精度也低,而数控加工可以通过多轴连动来保证生产质量,而且生产效率也大大提高。

(4)劳动强度低

数控机床是数控控制加工的,一般能够达到无人值守的要求,只是在零件装夹时需要人工操作,而传统机床是必须通过人工操作的。因此,数控机床在加工时劳动强度更低,且作业环境也大幅改善。

1.3数控加工技术的缺点

数控加工技术的以上优点很多,但并不是所有的工件都适用于数控机床的,如工件尺寸较大且装夹困难时一般需要操作员工靠找正定位的零件;加工量小且易变形的工件,这些工件在使用数控加工时,不能充分发挥数控机床的作用。

在加工需要粗加工的零件时,传统的加工方法比数控加工更省时更省钱,如粗车外圆、粗车平面等。

因此,在选择数控加工或者传统加工时,应根据现场的需要,合理的选择哪种加工技术。

1.4传统加工技术的优点

(1)相同零件运用传统加工方式比数控加工的成本低;

(2)传统机床的维修比数控机床方便;

(3)在工件加工过程中,传统的加工方式可以调整,而数控加工调整非常困难。

因此,根据上述内容所阐述的传统机床和数控机床的优缺点后,工艺人员应该结合二者的优缺点,编制出合理的工艺流程,充分发挥机械制造企业的人力成本和机床设备成本,提高公司的经济效益。

2、数控加工工艺与传统加工工艺的有机结合

2.1组合加工工艺的使用

数控加工的工艺流程与传统机床加工的工艺流程的区别在于数控加工主要是几道工序,而传统机床是从来料到加工成零件的每一步工序都需编制。因此,在编制零件的加工工序卡片时,将传统加工和数控加工工艺有机结合,完成零件的加工。如在加工一个高精度的阶梯轴时,传统的工序是根据外圆的表面轮廓依次进行粗车,然后在进行精加工,而在使用数控机床的复合循环指令时,可将轴的外圆进行几次循环粗车后,调速后进行精车。此种方法也是使用了部分传统的工艺方法,因此,在使用组合加工工艺时,可提高工件的加工质量,减少工件的加工时间等。

2.2专用机床的使用

无论是使用数控加工工艺还是传统加工工艺,通用的机床一般都不适用于大规模的生产,由于其一次装夹的时间较长,因此只适用于小批量生产,产品种类较多的场合。为了解决单一零件的大批量生产造成的装夹时间过长的问题,就出现了专用机床,专用机床的工艺一般是针对需要大批量生产的工件而制定的,其工艺范围较窄,它是结合工件在运用传统工艺或者数控加工工艺的基础上,根据自身的特点,选择合适的装夹工装,制定出大规模生产所需的机床。

3、如何提高在工艺流程中存在的问题

3.1工艺流程中存在的问题

目前,在我国的机械制造企业中存在的大量的工艺流程编制不合理的问题,尤其在数控机床和传统机床有机结合使用时,数控加工工艺与传统加工工艺的衔接不合理,其主要表现在:(1)工序安排不严谨,主要体现在本该使用传统加工设备的地方确使用数控机床加工,造成传统机床的闲置,而数控机床的工时安排太紧凑,造成资源的浪费,提高了人力成本。(2)劳动力的不均衡使用,企业没有注重对操作人员和工艺人员的技术水平,导致一些技术相对较好的操作人员长期超负荷的工作,而技术水平相对较差的人员闲置时间较长,造成了人力资料的浪费。

3.2解决工艺问题的措施

(1)提高工艺人员的技术水平。提高工艺人员的技术水平有多种途径,如提高工艺人员的理论知识水平,对一些经典零件的加工工艺进行讲解和培训;熟悉公司的机床设备,根据公司的机床设备状态,通过协商讨论的方式,提出一种比较合理的工艺规则,以便后续工艺人员的使用;多让工艺人员去生产车间进行观察,多向操作工人学习,通过不断的经验积累,使工艺人员的整体素质得到提高。

(2)优化人员配置。数控机床是一种自动化程度较高的设备,它要求数控设备的操作人员有一定的理论知识和专业知识,通过培训的方式来达到操作机床的要求,一般比在传统机床上的操作人员更需要知识的贮备和较高的文化程度,因此,可以在传统的机床设备上安排操作经验更丰富的人员,而在数控机床上安排文化水平较高的人员。一般数控机床的操作人员可通过校招的方式来满足要求,普通大专院校的毕业生已经具备了数控机床设备的知识,只需要在入司后进行简单的实习,即可上岗作业。

(3)编制工艺流程时所遵守一些原则:如工件粗加工时一般选择传统机床,而精加工时一般选择数控机床;工件结构复杂且有三维模型时可选用数控设备加工;打样或者小批量生产时,最好选择传统加工设备;复杂曲线的工件一般选择数控机床;遵守严格的工艺审核制度。工艺审核制度不仅是一种审批制度,而且是一种大家相互学习的机会。

4、结束语

如今,先进装配制造业的技术水平已经制约着我国经济建设现代化的发展步伐,数控加工技术也是我国发展高新技术的最基本上的设备,也是代表着一个国家制造业的最高水平,因此,各国都在大力发展数控技术。

在传统加工设备和数控加工设备并存的特殊时期,我们应该不断的探索将数控加工工艺与传统加工工艺相结合的方法,根据新型的加工工艺重新制定出更加合理的机械加工方式,从而更好的发挥出数控加工的技术优势,提高我国机械制造业的水平。

篇5:数控加工工艺毕业论文

一.课题介绍

1.目 的

经过两年多的专业知识学习我掌握了一定的基本知识,毕业设计是对我前两年专业知识的综合也是一次回顾,把所学的理论知识灵活的运用到实践操作中来这样更能强化我对专业知识更深一步的理解。

(1)数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分。

(2)是运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合实训练习。

(3)对教学计划和课程设计的一次总结。

2.任务

(1)确定加工方法的选择与加工方案

(2)确定零件的安装与夹具的选择

(3)工步与工序的划分

(4)刀具的选择与切削用量的确定(5)对刀点和换刀点的确定

(6)加工路线的确定

(7)编程误差及其控制

(8)通过编程及加工出满足题目所要求精度的零件

3.拟重点解决的问题

(1)零件的装夹

(2)刀具的对刀

(3)工艺路线的制订

(4)工序与工步的划分

(5)刀具的选择

(6)切削用量的确定

(7)车削加工程序的编写

(8)机床的熟练操作

二.主要内容

1.主要技术指标(1)以小批量生产条件编程。

(2)不准用砂布及锉刀等修饰表面③。

(3)未注倒角采用0.5×45o。

(4)未注公差尺寸按 GB1804-M。

2.设计方案、设计方法、设计手段

(1)设计方案

直接用三爪卡盘装夹,加工螺纹一端,再调头加工圆弧一端.①装夹工件右端约40 mm 处,用90硬质合金外圆车刀手动平端面1mm,再换右端面外圆车刀用G71指令加工至фE×10mm,再换切槽刀切槽5×1.5mm,然后换螺纹刀加工螺纹。②将工件调头用铁皮将切槽处包住装夹该处, 先用车刀手动平端面约18mm,再用外圆车刀G71指令加工至5×1.5mm点。

(注:设计方案的具体装夹图见开题报告。)

(2)设计方法

①先对图纸进行分析确定该零件适合在哪类型的数控机床上加工比较合理 ②再根据我两年来所学的专为业知识对零件进行工艺分析 ③最后编写加工程序并对它进行校验 ④校验无误后即可进行数控自动加工。

(3)设计手段 每六个人成为一组,每个组选一个题目,每个组都有一位指导老师辅导着我们做所选的题目的毕业设计,要求每个人都要做出一份全格的毕业设计。

3.主要工作程序

(1)开机

(2)调试MDI(3)输入加工程序

(4)装夹毛胚件

(5)对刀

(6)程序校验

(7)自动加工

三.主要仪器设备

HNC-CK6140 游标卡尺

其它的辅助工具

四.主要资料及参考文献

[1]詹华西编 《数控加工与编程》西安电子科技大学出版社 2004年

[2]李华编 《机械制造技术》 高等教育出版社,2006年

[3]薛彦成主编《公差配合与技术测量》北京机械工业出版社 1999年

[4]吕士峰、王士柱主编《数控加工工艺》北京国防工业出版社 2006年

[5]李澄,闻百桥主编 《机械制图》 北京高等教育出版社 2003年

[6]方新主编《数控机床与编程》 高等教育出版社 2007年

[7]袁哲俊主编《金属切削刀具》(第三版)上海科学技术出版社1993年

[8]聂建武主编《金属切削与机床》西安电子科技大学出版社2006年

[9]艾

兴、肖诗钢主编《切削用量手册》(第三版)机械工业出版社1994年

[10]刘杰华、任昭蓉主编《金属切削

与刀具实用技术》国防工业出版2006年

五.预期设计(论文)成果

(1)能够在数控车床上加工出我们的零件且保证加工精度及各方面的工艺要求。(2)能够根据零件的程序编制进行零件加工。

(3)能通过零件的自检。

(4)工艺设计方案可通过可行性、经济性分析。

(5)设计的全过程需作好全面、准确、周密的文字记录与总结。

诚 信 声 明

本人郑重声明:

本人所呈交的毕业设计(论文)《轴“ title=”下一页">> >> >>| 类零件的数控加工工艺的编制及加工图》是在刘老师、闫老师两位教师的指导下,根据任务书的要求,独立撰写的。

本设计(论文)中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果,或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料,均已明确注明。

凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助,本人在致谢中已经明确表达了谢意。

本人完全意识到本声明的法律结果。

毕业论文(设计)作者签名:

2008年11月12日

目 录 摘 要 1 前 言 2 1.零件图工艺分析 3 1.1数控加工工艺基本特点 4 1.2设备选择 5 1.3确定零件的定位基准和装夹方式 5 1.3.1粗基准选择原则 5 1.3.2精基准选择原则 5 1.3.3定位基准 5 1.3.4装夹方式 5 1.4加工方法的选择和加工方案的确定 1.4.1加工方法的选择 6 1.4.2加工方案的确定 6 1.5工序与工歩的划分 7 1.5.1按工序划分 7 1.5.2工歩的划分 7 1.6确定加工顺序及进给路线 7 1.6.1零件加工必须遵守的安排原则 7 1.6.2进给路线 8 1.7刀具的选择 9 1.8切削用量选择 10 1.8.1背吃刀量的选择 10 1.8.2主轴转速的选择 10 1.8.3进给速度的选择 11 1.9编程误差及其控制 12 1.9.1编程误差 13 1.9.2误差控制 14 2.编程中工艺指令的处理 15 2.1常用G指令代码功能表 15 2.2常用M指令代码功能表 16 3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 17 3.1程序编制 17 3.2模拟运行 19 3.3零件加工 19 3.4精度自检 19 致 谢 20 设 计 小 结 21 附 录 22 轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图

摘 要

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不但发展和应用领域的扩大他对归计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势.在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备是提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性保证.数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分,通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。

选这个题目的目的是它能体现出我对所学知识的掌握程度和灵活规范的运用所学知识,在我认为要成为一名合格的在学生,以自己的的思路用所学的知识来完成一份成功的毕业设计是必不可少的。

此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。主要困难的是两次装夹中的水平Z向长度难以保证、切削|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 用量的参数设定、对刀的精度、工艺路线的制订。

运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合练习,能让我感触当代科学的前沿,体验数控魅力,为人们的生活带来方便,进一步认识数控技术,熟练数控机床的操作,掌握数控,开发数控内在潜力。

关键词:数控 数控技术 毕业设计

前 言

本次毕业设计是学院为了提高学生的数控技术及相关技能等综合运用能力,通过毕业设计和完成毕业论文也是学院对毕业生生毕业资格的审核条件,同时也为我们以后的工作打下理论基础,本次设计是由指导老师刘老师、闫老师精心指导下和六位同学的共同协作下完成的。

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。随着科技的迅猛发展,自动控制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。数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分,通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的、系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力,以及培养了科学的研究和创造能力。

数控技术不断的发展,数控技术很快会普极中国工业基地,成为工业发展的标志,数控技术的成熟也是当代科技发展的标志,所以数控技术也是国家经济的体现,中国经济正加快向新兴工业化道路发展,制造业已成为国民经济的支柱产业。先进数控技术的广泛使用,导致数控应用型人才严重短缺、作为当代的数控技术的学者我感到无比的荣幸,又感到无比的艰巨。

本毕业设计内容主要是详细叙述利用数控车床来加工零件。大致包含了数控技术特点的阐述、零件的工艺的分析过程、加工中一些问题的解决方法、数控加工过程、、数控编程、机床操作与零件自检过程等,另外还有设计说明书、参考文献、毕业设计小结、致谢、附录等部分。设计者以严谨务实的认真态度进行了此次设计,但由于知识水平与实际经验有限,时间又较为紧迫。在设计中难免会出现一些错误、缺点和疏漏,诚请各位评审老师给于批评和指正。

1.零件图工艺分析

零件车削工艺分析C-3所示,零件材料处理为:45钢,调制处理HRC26~36,下面对该零件进行数控车削工艺分析。

零件如图:

图1.1 零件图

考核要求:

以小批量生产条件编程。

不准用砂布及锉刀等修饰表面。未注倒角0.5×45o。

未注公差尺寸按 GB1804-M。

5、有关参数:考生抽签决定按1~4组数据进行加工。

1组 2组 3组 4组 A 18 18.5 19 19.5

B 2828.52929.5C 16 16.5 17 17.5

D 20 20.5 21 21.5

E 2222.52323.5

1.1数控加工工艺基本特点

数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同,但数控机床是自动进行加工,因而有如下特点:①数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂,加工的精度高,加工的表面质量高,加工的内容较丰富。②数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点,这都无一例外的变成程序内容,正是由于这个特点,促使对加工程序正确性和合理性要求极高,不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零件。

在编程前我们一定要对零件进行工艺分析,这是必不|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 可少的一步,如图C3我要对该零件进行精度分析,选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成,其中由较严格直径尺寸精度要求的如Φ28±0.02mm,ф轴线长度的精度如5±0.04mm,27.5±0.04mm,粗糙度3.2μm,球面Sф可控制球面形状精度、30°的锥度等要求。

mm,mm。经上面的分析,我可以采用一下几点工艺措施:(1)零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱ф28±0.02mm、ф长度5±0.04mm、27.5±0.04mm,球Sф

mm,轴向

mm,在加工时为了保证其尺寸精度应取其中间值分别取值为ф28mm、ф23.005mm长度5mm,27.5mm,球Sф29.015mm即可。[注:上述座标值是以半径值给出的。形式如(X,Z)](2)在轮廓曲线上,有四处圆弧依次相连,既过象限又改变进给方向的轮廓曲线。为了保证其轮廓曲线的准确性,我们通过计算到端部R5mm的圆弧与直线的切点坐标为(2.922,0),与RCmm的圆弧切点坐标为(7.791,-6.136),RC与SфBmm的切点坐标为(11.210,-20.791),SфBnmm与R5mm的切点为(12.271,-37.739),R5mm与фEmm的切点坐标为(11.5,-40.406)。[注:上述座标值是以半径值给出的。形式如(X,Z)。](3)为便于装夹,为了保证工件的定位准确、稳定,夹紧方面可靠,支撑面积较大,零件的左端是螺纹,中段最大的直径的圆柱ф28mm。右端是依次相连的圆弧,显然右端都是圆弧相连不可能装夹,所以应留在最后加工,应先装夹毛坯加工出左端螺纹及圆柱ф28mm。调头装夹ф28mm的圆柱加工右端圆弧,毛坯选ф30×120mm。

1.2设备选择

根据该零件的外形是轴类零件,比较适合在车床上加工,由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,在普通车床上是难以保证其技术要求。所以要想保证技术要求,只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。由于本校现使用的是华中数控系统,所以利用现有资源。我选择在本校的数控机床HNC-CK6140加工该零件。数控机床HNC-CK6140实物图见附录一。

1.3确定零件的定位基准和装夹方式

1.3.1粗基准选择原则

(1)为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求,应选不加工表面作粗基准。

(2)合理分配各加工表面的余量,应选择毛坯外圆作粗基准。

(3)粗基准应避免重复使用。

(4)选择粗基准的表面应平整,没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。

1.3.2精基准选择原则

(1)基准重合原则:选择加工表面的设计基准为定位基准;

(2)基准统一原则,自为基准原则,互为基准原则。

1.3.3定位基准

综合上述,粗、精基准选择原则,由于是轴类零件,在车床上只需用三抓卡盘装夹定位,定位基准应选在零件的轴线上,以毛坯ф35mm的棒料的轴线和右端面作为定位基准。1.3.4装夹方式

数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算的基准统一,减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工表面,避免采用占机人工调整式加工方案,以充分发挥数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析,我应先装夹毛坯ф30mm的棒料的一端,夹紧其40mm的长度加工螺纹。一直加工到零件右端的фEmm,然后将棒料卸下。装夹ф28mm的圆柱表面,加工另一端的圆弧。这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面,且能保证其加工要求。装夹图如下:

图1.3.1 加工螺纹的装夹图

图1.3.2 加工圆弧的装夹图

1.4加工方法的选择和加工方案的确定

1.4.1加工方法的选择

加工方法的选择原则是在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下,兼顾生产效率和加工成本。在实际选择中,要结合零件形状、尺寸大小、热处理要求和现有生产条件等全面考虑。因为该零件是轴类零|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 件,比较适合在车床上加工,又经过对零件图尺寸分析,尺寸精度比较高。如ф28±0.02mm,ф29mm,ф23mm等,在普通车床是难以保证其尺寸精度、表面粗糙度,所以应该选择在数控车床上加工。

1.4.2加工方案的确定

零件上精度比较高度表面加工,常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案:①直接用三抓卡盘装夹、调头加工。②用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖,经试验论证第二种方案装夹困难,对刀、退刀及换刀相当困难,所以在这里选择第一种方案加工,能够保证其技术要求。

1.5工序与工歩的划分

1.5.1按工序划分

工序划分有三种方法 ①按零件的装夹定位方式划分 ②按粗、精加工划分工序 ③按所用的刀具划分工序。

由于零件需要调头加工,如果按粗、精加工划分工序。在调头加工前后各有一次粗加工和精加工,显得比较繁琐,所以不可取;如果按所用的刀具划分工序,刀具有四把,虽然不多,但是在调头加工前后至少要重复使用三把刀,而同一把刀的两次粗、精加工分别在调头加工前后,加工内容不连续,所以也不合理,不易划分工序;只有按零件的装夹定位方式划分工序比较符合该零件的加工工序,且能保证两次装夹的位置精度,每一次装夹为一道工序。该零件只需调头前、后加工两道工序即可完成所有的加工表面,且能保证各尺寸精度及表面粗糙度。

1.5.2工歩的划分 因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致,在精加工中背吃刀量相同,不易划分工歩;这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易:

①车削螺纹端的工歩为:90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀车削1.5×45°的倒角,фD×25mm─→端面ф28mm─→圆柱ф28mm─→30°的锥台面─→фE×10mm─→切槽刀切槽5×1.5mm─→外螺纹车刀车削MD×1.5mm。

②车削圆弧端的工歩为:90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀圆弧R5mm─→圆弧RCmm─→球фBmm─→圆弧R5mm─→фE×5mm─→切槽刀切槽5×1.5mm 1.6确定加工顺序及进给路线

1.6.1零件加工必须遵守的安排原则

(1)基面先行 先加工基准面为后面的加工提供经基准面,所以我应线平右

端面作为基准面。

(2)先主后次 由于所加工的表面均为重要表面,所以应按照顺序从右到左

依次加工MD×1.5mm,ф28mm,фEmm螺纹调头后一次加工R5mm,фBmm,фEmm等。

(3)先粗后精 先车削去大部分的金属余量,再进行成形切削保证零件的尺

寸要求和质量要求。(4)先面后孔 由于该零件没有孔,所以在该处不做考虑。

1.6.2进给路线

在数控加工中,刀具好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时,加工路线的确定原则主要有以下几点:

(1)加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率高;

(2)使数值计算简单,以减少编程工作量;

(3)应使加工路线最短,这样既可减少程序段,又可减少空行程时间。

(4)确定加路线时,还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况,确定一次走刀,还是多次走刀来完成所有加工表面,具体综合上面进给线的特点再根据具体零件具体分析,我确定该零件的进给路线有两步如下图所示:

图1.6.1 零件轮廓

第一步: 车削带有的螺纹的一端,从右到左先粗车外形фDmmm、ф28mm、фEmm到槽5±0.04mm的左端面处后,精车外形路线统粗车一样,再换刀切削5×1.5mm的槽,最后再换刀切削螺纹。如图4.2螺纹加工路线。

图1.6.2 螺纹加工路线

第二步: 车削带有圆弧的一端,从右到左先粗车外形R5mm、RCmm、фBmm到фEmm后2mm后精车外形路线同粗车一样。最后切削5±0.04mm的槽。如图4.3螺纹加工路线。

图1.6.3 圆弧加工路线

1.7刀具的选择

刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一,它不|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 仅影响机床的加工效率,而且直接影响加工质量。编程时,选刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。与传统的加工方法相经,数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度高、红硬性好、耐用度高,而且要求尺寸稳定、安装调整方便,能适应高速和大切削用量切削。选刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。接合零件轮廓相对还是较复杂,所以具体选刀如下:

1、平端面可选用90°WC-Co的硬质合金外圆车刀,粗车、精车及在这里我选择一把硬质合金右端面外圆车刀,为防止在进行圆弧切削时刀具的副后刀面与工件轮廓表面发生干涉(可用作图法检验),副偏角应选择Kr′大一点的,取Kr′=40°右端面外圆车刀的材料选择及Kr′值这里分别参照《金属切削与刀具实用技术》一书表1-1,表1-17。

2、切槽时由于零件中槽宽5±0.04mm,一般都选刀宽4mm,刀杆25×25mm材料为高速钢W18CrV4R的切断刀,切槽时选用4mm 刀宽即可。切槽刀的选择及型号这里分别参照《《金属切削与刀具实用技术》一书表1-3,表2-2。

3、切螺纹时为了保证其螺纹刀的强度这里选用W18CrV4R高速金60°外螺纹车刀,为了保证螺纹牙深,刀尖应小于轮廓最小圆弧半径Rε,Rε=0.15~0.2mm。刀具选材料参照《《金属切削与刀具实用技术》一书表1-3即可。

刀具表如表7-1所示:

表1.7.1 数控车加工刀具卡片

产品名称

考试件

或代号 序号 刀具号 刀具规

数量

加工表面

零件名称

轴类零件

零件图号

GDSKC 020107 备注 格名称 2 3 4 编制 T01 T02 T03 T04 90°硬质合金外圆车刀

右端面外圆车刀 高速钢切槽刀 60°高速钢外螺纹车刀 陈谦

审核 1 1 1

平端面、粗车轮廓 精车轮廓 切槽 车削螺纹 批准

共1页

右偏刀 右偏刀

第1页

1.8切削用量选择

切削用量包括主轴转速(切削速度)、切削深度或宽度、进给速度(进给量)等。对于不同的加工方法,需选择不同的切削用量,并应编入程序单内。

合理选择切削用量的原则是:粗加工是,一般以提高生产率为主,但也考虑经济性和加工成本;精加工进,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。

1.8.1背吃刀量的选择

零件轮廓粗车循环时选ap=2mm,精加工时选ap=0.2mm,螺纹粗车时选ap=0.4mm,逐刀减少粗车4次后,精车时选ap=0.1mm。这里粗车ap值、精车ap值都是《金属切削与刀具实用技术》一书。

1.8.2主轴转速的选择

粗车直线和圆弧时n=800r/min,精车时n=1500r/min,切槽时n=600r/min,切螺纹时n=300r/min,精车时选n=300r/min。粗车和精车的主轴转速的选取都是根据平时上课所讲的及前人的实践经验所给定的。

1.8.3进给速度的选择 粗车直线、圆弧时选F=150mm/min,精车时选F=50mm/min,切槽时选F=8mm/min,粗车螺纹时选F=100mm/min,精车时选F=50mm/min。参照《数控加工与编程》一书表1-2选取。

综上所述,零件的数控车削工艺分析的内容,并将其填入在表 8-1 所示的数控工艺卡上。工艺卡片上其主要内容有:工步分析、工步内容、各工步所用的主轴转速、刀具及进给速度。

表1.8.1 数控车削加工工艺卡片

单位 名称 工序号 001 工步号 鄂东职业 技术学院 程序编号

工步内容

对刀、平端面及试切外圆 从右至左

产品名

零件名称

称及代号 考试件 夹具名称 三抓卡盘

刀具规

刀具号

格/mm

轴类零件 使用设备 华中数控CK6140 主轴转速/(r·min-1)500

进给速度/(mm·min-1)50

GDSKC020107 车间 数控实训基地 背吃刀量/mm

备注

零件图号 T01 25×25 手动 粗车轮廓 从右至左 精车轮廓 5 6 编制 切槽 粗车螺纹 精车螺纹 陈谦

审核

T02 25×25 800 150 2 自动

T02 T03 T04 T04 批准

25×25 25×25 25×25 25×25

1000 800 300 300

8

0.2 自动

1.5 min/r 自动

共1页

自动

第1页

2008年10月23日

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表1.8.2 数控车削加工工序卡片

鄂东职业技术学院 数控加工工艺产品名称或代号 零件名称 材料 零件图号

程序

工序号

编号

001

三抓卡盘 夹具名称

夹具编号

加工面 毛坯表面 刀具号

45钢 GDSKC020107 车间

备注 手动 HNC-6140 刀具规格/mm 25×25 工步号 工步内容 1 对刀平端面及试切ф30mmr主轴转速进给速度/背吃刀量/(r/min)(mm/min)/mm 500

T01 外圆 粗车倒角1.5×45°mm 倒角面 粗车фMD×25mm фD的圆柱面 T02 3 粗车ф28mm的端面 ф28的端面 T02 4 粗车ф28×13.169mm的圆柱ф28的圆柱表表面

面 T02 5 粗车ф30°的锥面 °30锥面 T02 6 粗车фE×10mm фE的外圆柱表面 T02 7 精车倒角1.5×45°mm 倒角面

T02 8 精车фMD×25mm фD的圆柱面 T02 9 精车ф28mm的端面 ф28的端面 T02 10 精车ф28×13.169mm的圆柱ф28的圆柱表表面

面 T02 11 精车30°的锥面 30°锥面 T02 12 精车фE×10mm фE的外圆柱表面 T02 13 切槽5×1.5mm ф18的外圆柱表面 T03 14 粗车фMD×1.5mm фMD×1.5螺纹面 T04 15 精车фMD×1.5mm фMD×1.5螺纹面 T04 002

平右端面

右端面 T01 2 粗车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 3 粗车RCmm 的圆弧 RC 的曲面 T02 4 粗车SфBmm的球面 车SфB的球面 T02 5 粗车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 6 粗车фE×4.406mm фE的圆柱面 T02 7 精车R5mm的圆弧 R5的曲面 T02 8 精车RCmm 的圆弧 RC 的曲面 T02 9 精车SфBmm的球面 SфB的球面 T02 10 精车R5mm的圆弧 R5的曲面

T02 11 精车фE×4.406mm

фE的圆柱面 T02

25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 800 25×25 300 25×25 300

25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 800 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25 1000 25×25

1000

2 150 2 150 2 150 2 150 2 150 2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 8 50 50

2 150 2 150 2 150 2 150 2 150 2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50 0.2 50

0.2

自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动

手动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 自动 12 编制 切槽5±0.04mm 陈谦

审核

фA的圆柱表面

T03 批准

25×25

800 8 第 1页

自动

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1.9编程误差及其控制

1.9.1编程误差

编程阶段的误差是不可避免的,误差来源主要有三种形式:近似计算误差、插补误差、尺寸圆整误差,直接影响加工尺寸精度,本次加工主要误差是计算误差与圆弧相切的切点坐标及未知交点坐标值。我们是经过笔算的数值,存在着较大的误差。

1.9.2误差控制

为了尽可能的减少笔算误差,我们采取在AutoCAD上按其尺寸精度绘出零件图,再利用“工具” ─→“查询” ─→“点坐标”捕捉各圆弧切点坐标,其精度达到0.001级,这样能有效地将误差控制在(0.1~0.2)倍的零件公差值内。

2.编程中工艺指令的处理

2.1常用G指令代码功能表

。零件来调参图表2.1.1 数控车床G功能指令(HNC-22T)

代码 *G00 G01 G02 G03 组 意义

直线插补 顺圆插补 逆圆插补

代码 G29 *G40 G41

组 00 09

意义 回参考点 参考点返回 刀径补偿取消 刀径左补偿

代码 G52 G53 *G54~G59

组 00 11

意义

局部坐标系设定 机床坐标系编程 工件坐标系1~6选择 快速点定位 G28 01 G33 G04 G07 *G11 G12 *G17 G18 G19 G20 螺纹切削 00 暂停延时 16 虚轴设定 07 单段允许 单段禁止

G42 G43 G44 *G49 *G50

04 03 05 10

刀径右补偿 刀长正补偿

G92 G65

00

工件坐标系设定 宏指令调用

XY加工平面 G51 02 ZX加工平面 G24 YZ加工平面 *G25 08 英制单位

G68 注:①表内00组为非模态代码;只在本程序内有效。其他组为模态指令,一次制定后持续有效,直到被其他组其他代码所取代。

②标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。

2.2常用M指令代码功能表

表2.1.2 常用M指令代码

代码 M00 M01 M02 M03 M04 M05 作用时间 组别 意义 ★ ★ ★ # # ★ a 00 00

代码 作用时间 组别 意义

# # ★

b 00

代码 作用时间 组别 意义 ★ ★ ★

00 00 00 00

主轴准停 程序结束并返回 更换工件 子程序调用 子程序返回

程序暂停 M06 条件暂停 M07 程序结束 M08 主轴正转 M09 主轴反转 M10 主轴停转 M11

自动换刀 M19 开切削液 M30 开切削液 M60 关切削液 M98 夹紧 松开

M99

c 注:①表内00组为非模态代码;其余为模态代码,同驵可相互取代。

②作用时间为“★”号者,表示该指令功能在程序段指令运动完成后开始作用;为“# ”号者,则表示该指令功能与程序段指令运动同时开始。

3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检 3.1程序编制

程序段号 程序内容 001 %0001 N01 T0101 N02 M03S800 N03 G00X35Z3 N04 M08 N05 G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150 N06 G00X18Z3S1000 N07 G01Z0F50 N08 X21Z-1.5 N09 Z-25 N10 X28 N11 Z-38.169 N12 X23.05Z-47.5 N13 G01W-10 N14 G00X100 N15 Z100 N16 T0202 N17 G00X32Z-25 N18 G01X18F10 N20 G04P3 N21 G00X25 N22 W1.5 N23 G01X21 N24 X18W-1.5 N25 G04P3 N26 G00X100 N27 Z100 N28 T0303 N29 G00X30Z3S300 N30 G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5 N31 G00X100Z100 N32 M09 N33 M05 N34 M30 002 %0001 N01 T0101 N02 M03S800 N03 G00X30Z3 N04 M08 N05 G71UI1R2P06Q12E0.2F200

程序注释 ;程序起始行 ;右端面外圆车刀 ;主轴正转 ;循环起点 ;开切削液 ;粗车轮廓 ;快速定位 ;精车起点 ;精车倒角 ;精车ф21的外圆;精车ф28的端面;ф28的外圆表 ;30°的锥面 ;фE的外圆面 ;退刀快速定位 ;退刀快速定位 ;换切槽刀 ;快速定位 ;切槽至ф18 ;暂停修光 ;快速定位 ;快速定位 ;倒角起点 ;倒角1.5 ;暂停修光 ;退刀快速定位 ;退刀快速定位 ;换外螺纹车刀 ;车螺纹循环起点 ;车螺纹 ;退刀快速定位 ;关切削液 ;主轴停转 ;程序结束并返回

;右端面外圆车刀 ;主轴正转 ;循环起点 ;开切削液 ;粗车轮廓

N06 N07 N08 N09 N10 N11 N12 N13 N14 N15 N16 N17 N18 N19 N20 N21 N22 N23 N24 N25 N26 N27 G00X5.844Z3S1000 G01Z0F80 G03X15.582Z-6.136R5 G02X22.420Z-20791R17 G03X24.542Z-37.739R14.508 G02X23.05Z-40.406R5 G01Z-44 G000X100 Z100 T0202 G00X35Z-46.5 G01X19F10 G04P3 G00X35 Z-47.5 G01X19 G04P3 G00X100 Z100 M09 M05 M30

;快速定位 ;精车起点 ;精车R5的圆弧 ;精车R17的圆弧 ;精车ф29的圆弧 ;精车R5的圆弧 ;фE的外圆面 ;退刀快速定 ;退刀快速定位 ;换切槽刀 ;快速定位 ;切槽至ф19 ;暂停修光 ;退刀 ;快速定位 ;切槽至ф19 ;暂停修光 ;退刀 ;退刀 ;关切削液 ;主轴停转 ;程序结束并返回

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注:程序编制中有关数值单位一律采用毫米(mm)制

3.2模拟运行

数控加工程序编制好后将其输入数控车床,然后对刀,在将机床锁住进行程序校验,仔细观察其模拟加工路线是否有干涉、过切、出错等现象,若有应及时对程序错误处进行修改,修改后保存,再次调出修改后的程序进行校验,直到程序万无一失,没有任何错误的情况下方可进行自动加工。注:这个环节是必不可少的,否则会发生打刀等损坏机床其它部件的情况,直接影响机床的加工精度及寿命,更严重的是存在人身安全隐患。3.3零件加工

装夹好毛坯,调出编制好的程序,直接进行自动加工直至程序结束。

3.4精度自检

将加工好的零件卸下,用游标卡尺、千分尺对零件的尺寸精度及粗糙度进行检测。看是否达到零件的技术要求即可。

致 谢

经过这次的毕业设计,让我深刻的体会到什么叫做作真正的学以置用,这正是我们做学问真正的目的,也正是大多数学者难以做到的一点。

在课堂上学到的都是以理论为主,实践为辅,而现实生活中不论是做什么事情都是以理论为办事依据,实际行动为主。比如:我们的毕业设计就是要以理论知识为原则来设计自已的数控车削加工过程,然后再根据你的设计步骤来进行实践验正,看实践操作是否满足工艺过程和技术要求,若不行则要进行多次修改直到合格为止。在这里我学到了做任何事情要细心、认真、有耐心,考虑每一个细节问题要全面周到。

在设计期间,我们以小组为单位,遇到问题一起分析,找出关键地方,使我们能在较短的时间内找到解决方案,让我们在零件的加工实践操作中和工艺方面的分析得到进一步的认识,也看到了互相学习钻研和拼搏的精神,我的毕业是经过一次又一次的修改和反复的验正,最后在老师的批准下,毕业设计终于合格了。我的毕业设计之所以能圆满的完成是在得到指导老师刘老师、闫老师精心指导下和我们组的其他成员汪卫、张行、倪新、曾旭、金涛同学的互相帮助下完成的,在这里我要忠心的感谢我们的指导老师刘老师、闫老师的精心指导以及我们组其他成员的帮助。我还要真诚的祝福各老师在以后的岁月里身体健康、步步高升;祝福同学们在今后的人生道路上工作顺利、事业有成。

设 计 小 结

在开始做毕业设计前,我认真阅读了毕业设计指导书,对零件图进行仔细的分析,从而在设计前有一个清晰的思路,也为我的设计打下了基础,使我的开题报告能顺利的完成。开题报告完成后,接着开始进行正文的撰写,设计也就正式开始了,首先我们对零件进行了工艺分析,如毛坯尺寸大小的确定和材料的确定,选择合适的加工方案法,拟定加工方案,选择合适的夹具、刀具与切削用量的确定等。在工艺分析上,让我们巩固了在大一大二时学的机械制造、机械制图、机械设计、公差与配合、金属工艺CAD绘图等专业课程,是我更好把各专业课相结合起来去完成毕业设计。随着毕业设计做完,也将意味我的大学生活即将结束,但在这段时间里面我觉得自己是努力并快乐的。在繁忙的的日子里面,曾经为解决技术上的问题,而去翻我所学专业的书籍。经过这段时间我真正体会了很多,也感到了很多。

在两年的大学生活里,我觉得大多数人对本专业的认识还是不够,在大二期末学院曾为我们组织了三个星期的实习,为了更深入的理解并掌握大学的专业知识,加强专业技能。我选择的毕业设计课程是:轴类零件加工。通过次此的分析,需要对刀具的切削参数进行计算等方面的问题给予考虑,这些方面的知识都需要我们去复习以前的知识,在对以前学的知识进行初步系统回顾之后,大脑形成一初步的印象。各专业课之间相关联的知识也能很好的理解。在这次毕业设计中,给我最大的体会就是熟练的操作技能来源我们平时对专业知识的掌握程度。比如,我们想加快编程速度,除了对各编程指令的熟|<< << < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> >>| 练掌握外,还得需要你必须掌握零件的工艺方面的知识,对夹具刀具切削用量参数的设定我们必须清楚。

在设计中得到了老师和小组同学的指导与帮忙,非常谢谢!回顾这一个月的设计历程,太多的感想和心得是无法用文字来表达的。每次在遇到难点问题并通过自己的不断努力克服难关时,那份成就感,那种喜悦之情是别人无法体会到的。看到身边的同学都是那么认真投入,相互支持和鼓励的奋进,想像我们以后在工作中也会有这种拼搏的精神。

附 录

华中数控车床实物图

游标卡尺实物图

篇6:柴油机曲轴的加工工艺毕业设计

曲轴是发动机上的一个重要的旋转机件,装上连杆后,可承接活塞的上下(往复)运动变成循环运动。曲轴主要有两个重要加工部位:主轴颈和连杆颈。主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。发动机工作过程就是:活塞经过混合压缩气的燃爆,推动活塞做直线运动,并通过连杆将力传给曲轴,由曲轴将直线运动转变为旋转运动。而曲轴加工的好坏将直接影响着发动机整体性能的表现。曲轴的材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈。本次采用球墨铸铁QT600-2.设计的主要就是这两方面的在数控机床的加工。集合多种的曲轴加工后,深入分析了曲轴的加工工艺。

关键词:曲轴

主轴劲

连杆劲

数控加工。

曲轴的根底信息

1.1曲轴的作用

曲轴是汽车发动机中的重要零件,它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力,传给底盘的传动机构,同时,驱动配气机构和其它辅助装置。

曲轴在工作时,受气体压力,惯性力及惯性力矩的作用,受力大而且受力复杂,同时,曲轴又是高速旋转件,因此,要求曲轴具有足够的刚度和强度,具有良好的承受冲击载荷的能力,耐磨损且润滑良好。

1.2曲轴的结构及其特点

图1-1

曲轴的结构图

曲轴一般由主轴颈,连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐,曲轴的曲拐数目等于气缸数(直列式发动机);V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。

主轴颈是曲轴的支承局部,通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关,还取决于曲轴的支承方式。

连杆轴颈是曲轴与连杆的连接局部,在连接处用圆弧过渡,以减少应力集中。

曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接局部,断面为椭圆形,为了平衡惯性力,曲柄处铸有(或紧固有)平衡重块。平衡重块用来平衡发动机不平衡的离心力矩,有时还用来平衡一局部往复惯性力,从而使曲轴旋转平稳。

曲轴前端装有齿轮,驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏,在曲轴前端装有一个甩油盘,在齿轮室盖上装有油封。曲轴的后端用来安装飞轮,在后轴颈与飞轮凸缘之间制成挡油凸缘与回油螺纹,以阻止机油向后窜漏。

1.3曲轴的主要技术要求分析

〔1〕.主轴颈、连杆轴颈本身的精度,即尺寸公关等级IT6,外表粗糙度Ra值为1.25~0.63μm。轴颈长度公差等级为IT9~IT10。轴颈的形状公差,如圆度、圆柱度控制在尺寸公差之半。

〔2〕.位置精度,包括主轴颈与连杆轴颈的平行度:一般为100mm之内不大于0.02mm;曲轴各主轴颈的同轴度:小型高速曲轴为0.025mm,中大型低速曲轴为0.03~0.08mm。

〔3〕.各连杆轴颈的位置度不大于±20′。

1.4曲轴的材料和毛坯确实定

曲轴工作时要承受很大的转矩及交变的弯曲应力,容易门生扭振、折断及轴颈磨损,因此要求用材应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性。常用材料有:一般曲轴为35、40、45钢或球墨铸铁QT600-2;对于高速、重载曲轴,可采用40Cr、42Mn2V等材料。

1.5曲轴的机械加工工艺过程

曲轴的尺寸精度、加工外表形状精度以及位置精度的要求都很高,但刚性比拟差,容易产生变形,这就给曲轴的机械加工带来了很多困难,必须予以充分的重视。

曲轴需要加工的外表有:主轴颈、连杆轴颈、键槽、外圆。由于使用了工艺搭子,铣键槽安排在切除工艺搭子后,磨削外圆安排在保存工艺搭子前。

根据曲轴的结构特点及机械加工的要求,加工顺序大致可归纳为:铣两端面;车工艺搭子和钻中心孔;粗、精车三连杆轴颈;粗、精车各处外圆;精磨连杆轴颈、主轴颈和外圆;切除工艺搭子、车端面、铣键槽等。

1.6曲轴机械加工工艺根本路线

(1)

根底锻造

(2)

热处理

(3)

铣两端面

(4)

车两端工艺搭子外圆

(5)

钻主轴颈中心孔

(6)

钻连杆轴颈中心孔

(7)

检验

(8)

粗车连杆轴颈

(9)

精车连杆轴颈

(10)

车工艺搭子两端面

(11)

粗车各处外圆

(12)

精车各处外圆

(13)

检验

(14)

磨削连杆轴颈外圆

(15)

磨削主轴颈

(16)

磨削外圆

(17)

磨削φ20

0

-00.021mm外圆

(18)

检验

(19)

车掉两端工艺搭子

(20)

车两端面

(21)

铣键槽

(22)

倒角

(23)

去毛刺

(24)

最后检验

曲轴的机械加工工艺过程分析

2.1曲轴的机械加工工艺特点

三拐曲轴除了具有轴的一般加工规律外,也有它的工艺特点,主要包括形状复杂,刚性差及技术要求高,针对这些特点应采取相应的措施

2.2曲轴的机械加工工艺特点分析

〔1〕该零件是多拐小型曲轴,生产批量不大,应选用中心孔定位,它是辅助基准,装夹方便,节省找正时间,又能保证三处连杆轴颈的位置精度。但轴两端的轴颈比例不再统一圆周上,故不能直接在轴端面上钻三对中心孔。于是,在曲轴毛坯制造时,预先铸造两端的工艺搭子,这样就可以在工艺搭子上钻出四对中心孔,到达用中心孔定位的目的。

〔2〕在工艺搭子端面上钻四对中心孔,先以两主轴颈为粗基准,钻好主轴颈的一对中心孔;然后以这一对中心孔定位,以连杆轴颈为粗基准划线,再将曲轴放到回转工作台上,加工φ32mm、圆周120°均布的三个连杆轴颈的中心孔,这样就保证了它们之间的位置精度。

〔3〕该零件刚性较差,应按先粗后精的原那么安排加工顺序,逐步提高加工精度。对于主轴颈与连杆轴颈的加工顺序是,先加工三个连杆轴颈,然后再加工主轴颈及其他各处的外圆,这样安排可以防止一开始就降低工件刚度,减少受力变形,有利于提高曲轴加工精度。

〔4〕由于使用了工艺搭子,铣键槽工序安排在切除中心孔后进行,故磨外圆工序必须提前在还保存工艺搭子中心孔时进行,同时要注意防止已磨好的外表被碰伤。

2.3曲轴主要加工工序分析

〔1〕铣曲轴两端面,钻中心孔

本工序在钻铣车组合车床上完成,主要保证曲轴总长及中心孔的质量,假设端面不平那么中心钻上的两切削刃的受力不均,钻头可能引偏而折断,因此采用先面后孔的原那么。中心孔除影响曲轴质量分布外,它还是曲轴加工的重要基准贯穿整个曲轴加工始终。因而直接影响曲轴加工精度。打中心孔在本次工艺设计中因考虑设备因素,采用找出曲轴的几何中心代替质量中心。打中心孔以毛坯的外外表作为基准,因而毛坯外外表质量好坏直接影响孔的位置误差。

〔2〕曲轴主轴颈的车削

由于曲轴年产量不大,主轴颈加工采用车削,在刚度较强的普通车床上进行。曲轴安装在前、后顶尖上线一端用大盘夹住而另一端用顶尖顶住,用硬质合金车几道工序上完成主轴颈的车削。由于加工余大且不均匀,旋转不平衡,加工时产生冲击,因此工件要夹牢固。车床、刀具、夹具要有足够的刚性。主轴颈车削顺序是先精车一端主轴颈及轴肩,然后以车好的主轴颈定位。另一侧用顶尖以中心孔定位。车另一端主轴颈、肩及各个轴颈,半精度及精车都按此顺序进行,逐渐提高主轴颈及其他轴颈的加工精度。

〔3〕曲轴连杆轴颈的车削

主轴颈及其它外圆车好后,以主轴颈作为加工连杆轴颈的基准,采用专用的车夹具、车削连杆轴颈,车削同样在普通车床上进行。车削连杆轴颈需要解决的是角度定位〔两连杆轴颈轴线需要控制在180度+30度或180度—30度〕以及曲轴旋转的不平衡问题。这些都由专用夹具来保证,夹具体为一对用以定位的V型块组成,装在接盘上。接盘与车床过渡接盘靠中间的定位销定位并连接,接盘在过渡接盘上靠棱形定位销可转180度,依次车削两个连杆轴颈。V型块中心与车床主轴线距离一个曲轴半径。车削过程中,一端与曲轴主轴颈定位并夹紧,另一端靠偏中心座夹紧,中心座上钻有中心孔,中心孔偏心距同样为一个曲轴半径。用顶尖顶紧中心孔,这样就能保证连杆轴颈轴线与车床主轴线一致。安装夹具体的接盘上有平衡块,消除曲轴旋转时不平衡力矩的生。曲轴加工时由于受到离心力和两顶尖的轴向压紧偏心力的作用,容易发生弯曲变形,为了加强工件刚度,用撑杆来撑住另一个曲拐的开移。车削连杆轴颈时为了使切削力不致于太大,每次车削余量控制在1~1.5mm内,同时车床旋转不能太高,刀具采用高速钢。

〔4〕键槽加工

这个键槽主要用于飞轮,加工此键槽应安排在主轴颈精车工序之后,这样能保证定位精度及控制键槽的深度以及对称度。键槽加工是以两主轴颈定位,同样用专用夹具在普通铣床上进行。

〔5〕轴颈的磨削

由于主轴颈及连杆轴颈精度较高,尺寸精度为IT6级,外表粗糙度1.6~0.8μm,并且具有较高的形状精度及位置精度。因此主轴颈与连杆轴颈精车后要进行磨削,以提高精度外表粗糙度。

在工艺设计中,首先磨主轴颈然后磨连杆轴颈。中间主轴颈磨好后才能磨其余轴颈,磨主轴颈和连杆轴颈的安装方法根本上与车轴颈相同,磨主轴颈是以中心孔定位,在外圆磨床上进行,磨连杆轴颈那么以经过精磨的两端主轴颈定位,以保证与主轴颈的轴线距离及平行度要求,磨连杆轴颈是在曲轴磨床上进行的。

由于轴颈宽度不大,采用横向进给磨削法,生产率较高,磨轮的外形需仔细地修整,因为直接影响轴颈与圆角的形状,磨削余量根据车削后的精度而定,粗磨余量值每边0.2~0.3mm,精磨余量控制在0.1~0.15

mm内。

在横向进给磨削中,磨轮对工件的压力很大,为防止曲轴弯曲,采用可以调节的中心架,否那么就不能去掉上道工序留下的弯曲度,最好待这个轴颈的摆差减小才开始使用中心架。

磨削主轴颈时应把两顶尖孔倒角处抹干净,去砂粒及油泥,确保加工基准——中心孔的精度,磨削工序之前必须修研中心孔。

机械加工余量、工序尺寸及公差确实定

3.1曲轴主要加工外表的工序安排

曲轴的主要加工外表为主轴颈、连杆轴颈、各外圆;次要加工外表为两端面、键槽。此外,还有还有检验、清洗、去毛刺等工序。

连杆各主要外表的工序安排如下:

〔1〕、主轴颈:粗车、精车、磨削;

〔2〕、连杆轴颈:粗车、精车、磨削;

3.2确定工时定额

粗车七个连杆轴颈至φ。

〔1〕

被吃刀量:取=1mm,〔2〕

进给量f:取。

〔3〕

机床主轴转速:

取n=600r/min

〔4〕

切削速度:

〔5〕

计算切削工时:被切削层长度=3×22=66mm,因为粗车走刀两次,故tm=0.44min

精车三个连杆轴颈至φ24.50-0.033。

〔1〕

被吃刀量:取=0.65mm,〔2〕

进给量f:取f=0.3mm/r

〔3〕

机床主轴转速:

取n=800r/min

〔4〕

切削速度:

〔5〕

计算切削工时:被切削层长度=3×22=66mm,因为粗车走刀两次,故tm=0.55min

附录设备刀具

工序号

工序名称

设备名称型号

夹具、刀检具及辅具

005

铣端面

双面铣床

010

划线

可调V型架

015

打中心孔

中心孔钻床

可调中心架

020

粗车法兰外圆

C630

025

粗车主四

C630

030

粗磨主四

MQ8260

P900x38x305A46#P5V

035

车主颈及大小头

S1-206

卡瓦、成型车刀

040

粗磨主颈及小头

MQ8260

砂轮

045

精车大头

CA6140

050

车小头平端面

C3180

锥柄钻花

055

钻大头孔

C3180

锥柄麻花钻

060

铣定位面

065

车外端连颈

S1-217

卡瓦、成型车刀

070

车第二区连颈

S1-217

卡瓦、成型车刀

075

车中心区连颈

S1-217

卡瓦、成型车刀

080

粗磨连颈

MQ8260

三等分夹具、砂轮

085

半精磨小头

MQ8260

090

钻直油孔

Z35A

钻直油孔钻模

095

钻斜油孔

油孔钻床

钻斜油孔钻模

精磨主颈

MQ8260

砂轮、修整器、中心架、千分尺、卡板

精磨法兰

MQ8260

砂轮、修整器、中心架、千分尺、卡板

精磨连颈

MQ8260

砂轮、修整器、中心架、三等分夹具、中心高检具

115

探伤及退磁

JDC-900

120

氮化前抛光

砂纸150#

125

检验

130

校直

Y41-63

V型块

135

氮化

140

修中心孔、倒角

CA6140

145

精磨小头

MQ8260

表架、主一长度检具

150

精车轴承孔

CA6140

内径量缸表、校对规

155

钻法兰孔

Z35A

钻模、钻花、丝攻

160

铣键槽

X62W

铣键槽夹具

165

去毛刺

电开工具

170

油孔口抛光

橡胶锥及砂纸180#

175

动平衡及去重

动平衡机、Z35A

钻花

180

氮化后抛光

砂纸180#

185

检验

190

清洗、上蜡、包装

清洗机

柴油、清洗液、蜡

工序分析

〔1〕铣端面工序有两个作用:保证曲轴的总长;保证中心孔的质量。假设端面不平,那么中心钻上两个切削刃的受力不均,钻头引偏而折断。这也是“先面后孔〞原那么的具体应用。

〔2〕中心孔的重要性:中心孔除影响曲轴的质量分布外,它的重要性还在于它是曲轴加工的重要精基准,直接影响曲轴的加工精度,因此中心孔必须满足其质量要求。但工件经过粗加工后,中心孔的精度往往不可防止地受到影响,所以在精加工之前,必须对中心孔进行修研,确保符合其技术要求。可用油石或橡胶砂轮修研。

〔3〕打中心孔是采用找出曲轴的几何中心来代替质量中心,是以毛坯的外表作为基准。毛坯外表光洁圆整,那么打出的中心孔位置误差就小。

〔4〕按照S1-206车床的工装结构,必须先粗车和粗磨主颈四。主颈四是加工长度尺寸的一个基准,其两侧扇板的厚度应分均匀,否那么极易使整根曲轴的轴向尺寸发生偏移,即单边,致使曲轴各扇板厚度不一而致废。

〔5〕因曲轴刚度差,故车主轴颈的工序,采用前后刀架同时横向进给的S1-206一次加工成型的机床,必须注意刀排分布应合理,车刀应常换常磨,进刀量应适中。

〔6〕车小头孔、平端面工序不容无视。因为小头是与起动爪相连的部位,在用人力起动发动机时,小头传递大力矩,所以首先要保证小头的有效深度,其次小头孔倒角应圆整光滑,角度正确,以保证精磨小头时外圆跳动合格,否那么就应重新精修小头孔倒角。

〔7〕钻大头孔工序。孔太深会影响第七主轴颈及法兰的强度,太浅会影响内装黄油的空间和装轴承的轴向位置。

〔8〕铣定位面。为了使车连颈时角度分布均匀,按照铸造毛坯六缸曲轴的角度均布原理去掉铸造余量,故必须铣好定位面。不管定位面向那边有所偏移,都会严重改变铸件曲轴工序余量的均匀分布,严重偏移的致使连颈加工缺乏而致废。

〔9〕车连颈S1-217是成型车床,刀排分布合理、车刀的成型正确、进刀量适中、定位面紧靠都直接影响到产品能否到达工艺技术要求。故中心距、长度、宽度尺寸和圆弧、外圆尺寸等的调整必须在车床进入稳定加工状态后才可进行,防止工艺系统热变形影响太大。

〔10〕粗磨连颈是一道重要工序。粗磨连颈要进行曲轴120°的三等分,保证中心高尺寸。磨床首尾两端偏心夹具的移动会引起主连轴颈中心高的变化,应仔细调整至适宜之处反锁固定。此外假设中心架调整不恰当会引起曲轴变形而致中心高超差,而砂轮进刀太快那么会引起角度偏移,甚至曲轴断裂。

致谢

我本次的毕业设计,得到邹竹青老师的亲切关心和精心指导,使得本设计得以顺利完成,其中无不饱含着老师的汗水和心血。首先要感谢的是我的指导老师邹竹青老师,在整个过程中他给了我很大的帮助。在完成初稿后,老师认真查看了我的设计内容和格式,指出了我存在的很多问题,让后我回去在查看资料,在反复的修改中我学到了不少知识,同时在请教别人的过程中我也增加了和同学老师之间的感情,使我们的友谊更进一步加深了,在此十分感谢邹老师的细心指导,才能让我顺利完成毕业设计。同时感谢所有任课老师三年来对我的培养。如果没有你们的精心培育我不可能有今天的没好时光,是你们在我有困难的时候帮我们解决困难,就包括这次的毕业设计有许多老师都给与了我们很大的帮助,不管是从材料的来源还是格式的指导都非常认真细心地给我们指引。同时也要感谢我的同学和朋友们,在设计过程中也得到了许多朋友的关心,不管是学哥学姐,都给予我们帮助,我将永远记得你们伴我走过的每一个有欢笑有泪水的日子,是你们的关心和帮助,让我感受到了家的温暖。

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