球頭軸與錐形套配合零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計與斯沃編程仿真.zip

球頭軸與錐形套配合零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計與斯沃編程仿真.zip,球頭軸,錐形,配合,零件,數(shù)控,加工,工藝,設(shè)計,編程,仿真 摘 要 本設(shè)計是球頭軸與錐形套配合零件的加工工藝設(shè)計與編程這個課題，因為他涉及到的知識面非常廣闊，基本將我們在大學(xué)里所學(xué)知識綜合運用起來。它突出了數(shù)控加工的特點，零件在加工過程中的工藝性特點。從圖紙設(shè)計，機床的選擇，刀具的選擇，工藝分析，零件的數(shù)控編程全過程，將理論知識和實際操作緊密聯(lián)系起來。從圖樣設(shè)計開始到零件加工結(jié)束，說明零件加工與設(shè)計的基本過程。并編制加工工藝卡片，編寫出加工程序，最終完成說明書的編寫。 關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；工藝分析；走刀路線 III 目 錄 摘 要 I 引言 1 第1章 零件介紹 3 1.1 零件的結(jié)構(gòu)特點分析 3 1.2 零件的三維立體圖 4 1.3零件的技術(shù)要求分析 5 1.4確定毛坯 5 1.4.1毛坯類型 5 1.4.2毛坯余量確定 6 第2章 加工工藝分析 7 2.1定位基準的選擇 7 2.2確定加工方案 7 2.2.1零件1的加工路線 7 2.2.2零件2的加工路線 7 2.3夾具的確定 8 2.4刀具的選擇 10 2.5機床的選擇 11 2.6 冷切液的選擇 11 2.7確定切削用量 12 2.7.1、背吃刀量的確定 12 2.7.2、切削用量的具體選擇 13 2.8工藝卡片的填寫 15 第3章 零件的數(shù)控編程 28 3.1 數(shù)控編程的定義及分類 28 3.1.1數(shù)控編程的定義 28 3.1.2 數(shù)控編程的分類 28 3.2工件坐標系的設(shè)定 28 3.2 數(shù)控加工程序代碼的編寫 29 3.2.1 零件1的加工程序 29 3.2.2 零件2的加工程序 31 第4章? 零件的仿真加工 35 4.1打開仿真軟件選擇機床 35 4.2開機回參考點 35 4.3安裝工件 35 4.4安裝刀具 36 4.5建立工件坐標系 36 4.6 程序校驗 37 4.7 自動加工 38 結(jié)束語 43 致 謝 44 參考文獻 45 引言 進入20世紀90年代以來，隨著計算機技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正不斷朝著高速化、高精度復(fù)合化、智能化及信息網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，從而提高所加工零件精度，提高生產(chǎn)效率、節(jié)約加工成本。數(shù)控加工技術(shù)是先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)與核心，數(shù)控加工技術(shù)的普及將使現(xiàn)代制造技術(shù)產(chǎn)生巨大變革，數(shù)控化更是一個國家制造現(xiàn)代化的一個重要標志。制造業(yè)是我國入世后為數(shù)不多的競爭優(yōu)勢的行業(yè)之一。 提倡培養(yǎng)技術(shù)型人才的基本理念更是符合當前國情的發(fā)展需求，為達到這一目標，我們更要將理論知識和實際操作緊密聯(lián)系起來。本設(shè)計是根據(jù)我們數(shù)控專業(yè)學(xué)生所需掌握的知識及技術(shù)要求編寫的，它突出了數(shù)控加工的特點，零件在加工過程中的工藝性特點。全面培養(yǎng)我們加工能力。并制定出合理的數(shù)控加工工藝過程，自己利用設(shè)備執(zhí)行零件的實體加工，加工出合格的零件。并掌握加工中夾具的合理選用，了解刀具的材料、特點、以及如何選用刀具等一系列問題。這不僅學(xué)到了理論知識還將理論運用在了實際加工當中，將理論與實踐結(jié)合在一起。 裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代程度決定著整個國民經(jīng)濟的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟時代的區(qū)別，在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生活的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控又是當今先進制造技術(shù)和裝備最核心和技術(shù)。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造業(yè)能力和水平，提高對動態(tài)多變市場和適應(yīng)能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造業(yè)技術(shù)已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。 隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，數(shù)控機床的發(fā)展越來越快，數(shù)控機床也正朝著高性能、高精度、高速高柔性化和模塊化方向發(fā)展。 高性能：隨著數(shù)控系統(tǒng)集成度的增強，數(shù)控機床出實現(xiàn)多臺集中控制，甚至遠距離遙控。 高精度：數(shù)控機床本身的精度和加工件的精度越來越高，而精度保持性要好。 高速度：數(shù)控機床各軸運行的速度將大大加快。 高柔性：數(shù)控機床的柔性化將向自動化程度更高的發(fā)展方向，將管理、物流及各相應(yīng)輔機集成柔性制造系統(tǒng)。 模塊化：數(shù)控機床要縮短周期和降低成本，就必然向模塊化方向發(fā)展，這既有利于制造商又有利于客戶。我國近幾年數(shù)控機床雖然發(fā)展較快，但與國際先進水平還有一定的差距，主要表現(xiàn)在：可靠性差，外觀質(zhì)量差，產(chǎn)品開發(fā)周期長，應(yīng)變能力差。為了縮短與世界水平的差距，有關(guān)專家建議機床企業(yè)應(yīng)在以下6個方面著力研究：1.加大力度實施質(zhì)量工程，提高數(shù)控機床無故障率。2.跟蹤國際水平，使數(shù)控機床向高效高精方面發(fā)展。3.加大成套設(shè)計開發(fā)能力上求突破。4.發(fā)揮服務(wù)優(yōu)勢，擴大市場占有率。5.多品種制造，滿足不同層次的用戶。6.模塊化設(shè)計，縮短開發(fā)周期，快速響應(yīng)市場。數(shù)控機床使用范圍越來越大，國際市場容量也越來越大，但競爭也會加劇。 44 第1章 零件介紹 1.1 零件的結(jié)構(gòu)特點分析 本次課題是球頭軸與錐形套配合零件的加工工藝設(shè)計與編程，主要是對配合件的2個零部件進行加工工藝設(shè)計分析及編程?，F(xiàn)在對零件進行如下分析。 （1）件1，該零件有球頭、倒角、外圓柱面、圓弧面等組成。該零件形如圖1.1所示，零件圖尺寸標注完整，符合數(shù)控加工尺寸標注要求。這些特征是數(shù)控車削加工中常見的形狀特征。 圖1.1 零件1CAD圖 （2）件2，該零件有外圓錐面、槽、內(nèi)螺紋、內(nèi)錐面面等組成。該零件形如圖1.2所示，零件圖尺寸標注完整，加工表面需要使用數(shù)控車加工，如何裝夾加工是本零件的難點。 圖1.2零件2CAD圖 1.2 零件的三維立體圖 圖1.3零件1三維圖 圖1.4零件2三維圖 1.3零件的技術(shù)要求分析 1、零件一，該零件尺寸精度等級一般，其中尺寸精度有外圓φ48mm、φ38mm，M30X2-6g（等等，其余的請參照零件圖紙）；該零件的表面粗糙度全部為Ra3.2um。 2、零件二，其中尺寸精度有φ48mm外圓、φ35mm內(nèi)孔、總長度50±0.1mm，加工時需要注意精度尺寸（等等，其余的請參照零件圖紙）；該零件的表面粗糙度為Ra3.2um。 1.4確定毛坯 1.4.1毛坯類型 毛坯是用來加工各種工件的坯料,毛坯的生產(chǎn)方法主要有:鑄造、鍛造、焊接、沖壓件,以及各種型材也可以用作毛坯。 （一）鑄件 對形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。 （二）鍛件 鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。 （三）型材 型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。 （四）焊接件 焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機試制。其優(yōu)點是制造簡單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進行機械加工。 （五）其它毛坯 其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。 兩個零件結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜都是圓柱體類型的，不是很大也不是很長，所以毛坯選擇型材中的棒料。 1.4.2毛坯余量確定 保證它在機械加工時有最均勻合理的粗加工余量，保證非加工面與加工面有最準確的位置及尺寸。 根據(jù)上述的分析及零件特征，對零件毛坯類型及毛坯尺寸進行選定如下： （1）零件一最大外形尺寸為φ48X98mm，毛坯類型選用型材（棒料），毛坯尺寸選定為φ50X100mm，材料為45鋼。 （2）零件二最大外形尺寸為φ48X50mm，毛坯類型選用型材（棒料），毛坯尺寸選定為φ50X52mm，材料為45鋼。 第2章 加工工藝分析 2.1定位基準的選擇 定位基準有粗基準和精基準兩種，用未加工過的毛坯表面作為定位基準稱為粗基準，用己加工過的表面作為定位基準稱為精加工。除第一道工序用粗基準外，其余工序都應(yīng)使用精基準。 選擇定位基準要遵循基準重合原則，即力求沒計基準、工藝基準和編程基準統(tǒng)一，這樣做可以減少基準不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計算量，并且能有效地減少裝夾次數(shù)。 零件一和零件二都為回轉(zhuǎn)型零件，其在數(shù)控車床上加工需要2次成型，故只有一個精基準，基準為端面及回轉(zhuǎn)中心線。 2.2確定加工方案 通過零件圖并依據(jù)工序原則等來制定合理加工方案，以下是零件的幾種加工順序方案，選定加工工序最少、工時最短，又能夠確保質(zhì)量最理想的一組工藝。 經(jīng)過分析最終確定各零件加工的加工方案如下 2.2.1零件1的加工路線 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 1 下料 下料Φ50X100 金工 2 車 粗精車左端端面、外圓輪廓 數(shù)控 3 車 粗精車右端端面、外圓輪廓 數(shù)控 4 車 切槽5X2 數(shù)控 5 車 車M30X2螺紋 金工 6 清洗 清洗、去毛刺 7 檢 檢驗 8 入庫 入庫 2.2.2零件2的加工路線 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 1 下料 下料Φ50X52 金工 2 車 鉆φ26通孔 數(shù)控 3 車 粗精加工右端內(nèi)孔輪廓 數(shù)控 4 車 車M30X2內(nèi)螺紋 數(shù)控 5 車 掉頭裝夾，粗精加工左端內(nèi)孔錐度輪廓 數(shù)控 6 車 件2與件1螺紋配合，三爪卡盤夾持件1φ38外圓。車削件2外圓輪廓。 數(shù)控 7 車 車2個寬3的槽 數(shù)控 8 清洗 清洗、去毛刺 9 檢 檢驗 10 入庫 入庫 2.3夾具的確定 為了工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確的位置，需將工件壓緊夾牢。合理的選擇夾緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。 1．數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求：一是保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定；二是要能協(xié)調(diào)零件與機床坐標系的尺寸。 除此之外，重點考慮以下幾點： （1）單件小批量生產(chǎn)時，優(yōu)先選用組合夾具、可調(diào)夾具和其它通用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間和節(jié)省生產(chǎn)費用； （2）在成批生產(chǎn)時，才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單； （3）零件的裝御要快速、方便、可靠，以縮短機床的停頓時間，減少輔助時間； （4）夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機床對零件各表面的加工，即夾具要敞開，其定位、夾緊元件不影響加工中的走刀； （5）為提高數(shù)控加工的效率，批量較大的零件加工可采用氣動或液壓夾具、多工位夾具。 2．在選擇裝夾方案時，要根據(jù)已選定的加工表面和定位基準來確定工件的定位夾持方式，并選擇合理的夾具。我們數(shù)控車床通用夾具包括有以下： （1）三爪卡盤 三爪卡盤是最常用的車床也是數(shù)控車床的通用卡具。三爪卡盤最大的優(yōu)點是可以自動定心。它的夾持范圍大，但定心精度不高，不適合于零件同軸度要求高時的二次裝夾. （2）卡盤加頂尖 在車削質(zhì)量較大的工件時，一般工件的一端用卡盤夾持，另一端用后頂尖支撐。為了防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生的軸向位移，必須在卡盤內(nèi)裝一限位支撐，或者利用工件的臺階面進行限位。此種裝夾方法比較安全可靠，能夠承受較大的軸向切削力，安裝剛性好，軸向定位準確，所以數(shù)控車削加工中應(yīng)用較多。 （3）彈簧夾套 彈簧夾套定心精度高，裝夾工件快捷方便，常用于精加工的外圓表面定位。它特別適用于尺寸精度較高，表面質(zhì)量較好的冷拔圓棒料的夾持。它夾持工件的內(nèi)孔是規(guī)定的標準系列，并非任意直徑的工件都可以進行夾持。 （4）四爪卡盤 加工精度要求不高，偏心距較小，零件長度較短的工件時，可以采用四爪卡盤進行裝夾，四爪卡盤的四個卡爪是各自獨立移動的，通過調(diào)整工件夾持部位在車床主軸上的位置，使工件加工表面的回轉(zhuǎn)中心與車床主軸的回轉(zhuǎn)中心重合。但是，四爪卡盤的找正煩瑣費時，一般用于單件小批生產(chǎn)。四爪卡盤的卡爪有正爪和反爪兩種形式。 根據(jù)上述幾種通用夾具的簡介分析，由于2個零件的輪廓圖紙、及技術(shù)要求一般不會產(chǎn)生夾緊變形，零件尺寸小、毛坯為棒料，在數(shù)控車加工中只需要用三爪卡盤來裝夾。 圖2.2三爪卡盤 2.4刀具的選擇 在加工的過程中，對刀具的選擇是非常重要的，一個零件好與壞直接給刀具的選擇有關(guān)，刀具的好壞會影響整個加工過程，所以我們要注意刀具的材料和刀具的性能綜上數(shù)控機床加工中采納最普遍的是硬質(zhì)合金類刀具。當前因其性價比高，適應(yīng)性穩(wěn)定且多樣化，綜合效果最優(yōu)。 表2-1零件加工刀具卡 序號 刀具號 刀具名稱 刀具 刀尖半徑/mm 備注 刀片 刀桿/mm 1 T01 外圓車刀 93°菱形 25×25 0.2 — 2 T02 外螺紋刀 60° 25×25 0.1 — 3 T03 外切槽刀 — 25×25 0.1 刀寬=3mm 4 T04 內(nèi)鏜孔刀 — 16×16 0.1 — 5 T05 內(nèi)螺紋刀 60° 16×16 0.1 6 T06 ?3mm中心鉆 — — — 手動加工 7 T07 ?26mm麻花鉆 — — — 手動加工 2.5機床的選擇 機床都有不同的形式，其工藝范圍、技術(shù)規(guī)格、加工精度、生產(chǎn)率及自動化程度都各不相同。為了正確地為每一道工序選擇機床，除了充分了解機床的性能外，從加工工藝的角度分析，選用的數(shù)控機床功能還必須適應(yīng)被加工零件的形狀、尺寸精度和生產(chǎn)節(jié)拍等要求。 依據(jù)上述各選擇原則，我們車床加工部分選用的Ck6140型數(shù)控車床（如圖2.3），系統(tǒng)為FANUC0i-MB，配置前置式刀架。 圖2.3 CK6140型數(shù)控車床 2.6 冷切液的選擇 由于在切削加工過程在，被切削層金屬的變形、切屑與刀具前面的摩擦和工件與刀具后面的摩擦要產(chǎn)生大量的熱——切削熱。由于熱長冷縮的原理，工件和刀具吸收了一部分的熱量后，工件和刀具會產(chǎn)生變形，最終影響加工精度。如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞——造成“燒刀”的現(xiàn)象。為了提高加零件的精度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過程中必須使用冷卻液對工件和刀具進行冷卻，以避免造成“燒刀”的現(xiàn)象和零件精度的影響。該工件材料為45鋼，為了避免刀具與工件摩擦產(chǎn)生大量熱影響工件精度，在加工時主要是以冷卻為主，多采用乳化液作為冷卻液。常用的冷卻液如表2-2所示。 表2-2常用冷卻液 冷卻液名稱 主要成份 主要作用 水溶液 水、防銹添加劑 冷卻 乳化液 水、油、乳化劑 冷卻、潤滑、清洗 切削油 礦物油、動植物油、極壓添加劑或油性 潤滑 從工件材料考慮，切削時不得使用水溶液，考慮到冷卻液作用和價格，選擇乳化液可以滿足要求。 從刀具材料考慮，硬質(zhì)合金刀具一般采用乳化液作為冷卻液，其冷卻效果很好。綜合以上的種種分析，采用乳化液作為冷卻液效果很好。它的主要作用：冷卻、潤滑、清洗而且還有一定的防銹作用。 2.7確定切削用量 2.7.1、背吃刀量的確定 在機床功率容許的情況下，應(yīng)盡量采選較大的背吃刀量，進給次數(shù)才會有所減少。當精度要求較高的零件時，半精銑或精銑的余量需要被留出，正常半精銑的余量是0.5mm左右，精銑余量在半精銑之后，通常少于普通銑削的余量，一般選取0.1～0.3mm。由于該零件精度要求相對要高，固必須至少有粗加工及精加工兩種。通過下表來采選背吃刀量。 表2-3 數(shù)控切削用量推薦表 加工內(nèi)容 背吃刀量Ap/（mm） 切削速度vc(m·min) 進給量f/(mm·r) 粗加工 2～3 80～120 0.2～0.5 精加工 0.1～0.5 120～150 0.1～0.2 綜合考慮粗車時背吃刀量選取1mm，留出精車余量為0.5mm，精車時背吃刀量為0.5mm。 2.7.2、切削用量的具體選擇 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上加工部位的直徑，并按零件和刀具材料以及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。 切削學(xué)速度除了計算和查表選取外，還可以根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。 主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)選取由公式n=來進行計算。 式中Vc為切削速度； D為工件或刀具的直徑（mm） 1、零件1車左端外輪廓 （1）粗車外圓輪廓 粗車外圓時，選取Vc=80m/min，f=0.2mm/r，ap=1mm，粗加工時直徑取值38mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ????????????????? ? =[（1000×80）/（3.14×38）]r/min=670.4r/min取650r/min 進給速度：F =f×n =（0.2×650）mm/min=130mm/min （2）精車外圓輪廓 精車外圓時，選取Vc=90m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm，精加工時直徑取值38mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ????????????????? ? =[（1000×90）/（3.14×38）]r/min=754.2r/min取750r/min 進給速度：F =f×n =（0.1×750）mm/min=75mm/min 2、零件1車右端外輪廓 （1）粗車外圓輪廓 粗車外圓時，選取Vc=60m/min，f=0.2mm/r，ap=1mm，粗加工時直徑取值30mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ????????????????? ? =[（1000×60）/（3.14×30）]r/min=636.9r/min取650r/min 進給速度：F =f×n =（0.2×650）mm/min=130mm/min （2）精車外圓輪廓 精車外圓時，選取Vc=70m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm，精加工時直徑取值30mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ????????????????? ? =[（1000×70）/（3.14×30）]r/min=743r/min取750r/min 進給速度：F =f×n =（0.1×750）mm/min=75mm/min 3、零件1車槽 切槽時，選取Vc=60m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm，加工時直徑取26mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ?????????????? ?=[（1000×60）/（3.14×26）]r/min=734r/min取750r/min ?????? ?進給速度：F =f×n=（0.1×750）mm/min=75mm/min 4、零件2內(nèi)孔 （1）粗鏜內(nèi)孔輪廓 粗鏜內(nèi)孔時，選取Vc=60m/min，f=0.2mm/r，ap=1mm，粗加工時直徑取值35mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ????????????????? ? =[（1000×60）/（3.14×35）]r/min=545r/min取550r/min 進給速度：F =f×n =（0.2×550）mm/min=110mm/min （2）精鏜內(nèi)孔輪廓 精鏜內(nèi)孔時，選取Vc=70m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm，精加工時直徑取值35mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ????????????????? ? =[（1000×70）/（3.14×35）]r/min=636.9r/min取650r/min 進給速度：F =f×n =（0.1×650）mm/min=65mm/min 5、零件2外圓輪廓 （1）粗車外圓輪廓 粗車外圓時，選取Vc=80m/min，f=0.2mm/r，ap=1mm，粗加工時直徑取值42mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ????????????????? ? =[（1000×80）/（3.14×42）]r/min=606.6r/min取600r/min 進給速度：F =f×n =（0.2×600）mm/min=120mm/min （2）精車外圓輪廓 精車外圓時，選取Vc=90m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm，精加工時直徑取值42mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ????????????????? ? =[（1000×90）/（3.14×42）]r/min=682r/min取700r/min 進給速度：F =f×n =（0.1×700）mm/min=70mm/min 2.8工藝卡片的填寫 通過對零件的加工工藝分析，我們對零件加工時所需的各種參數(shù)和所需的設(shè)備要求進行以下工藝卡片的編制。 XX 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 球頭軸 共 1 頁 第 1 頁 材料牌號 45 毛 坯 種 類 型材 毛坯外形尺寸 Φ50X100 每毛坯 可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備 注 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 下料 下料Φ50X100 金工 鋸床 2 車 粗精車左端端面、外圓輪廓 數(shù)控 數(shù)控車 三爪卡盤、外圓車刀、游標卡尺 3 車 粗精車右端端面、外圓輪廓 數(shù)控 數(shù)控車 三爪卡盤、外圓車刀、游標卡尺 4 車 切槽5X2 數(shù)控 數(shù)控車 三爪卡盤、切槽刀、游標卡尺 5 車 車M30X2螺紋 金工 數(shù)控車 三爪卡盤、螺紋車刀、螺紋環(huán)規(guī) 6 清洗 清洗、去毛刺 7 檢 檢驗 8 入庫 入庫 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 XX 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 球頭軸 共 4 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 數(shù)控 2 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 型材 Φ50X100mm 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 mm/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗車左端端面、外圓輪廓，留有加工余量 外圓車刀 650 130 0.2 1 1 2 精車左端端面、外圓輪廓，加工至圖紙尺寸要求 外圓車刀 750 75 0.1 0.5 1 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 球頭軸 共 4 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 數(shù)控 3 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 型材 Φ50X100mm 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 mm/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗車右端端面、外圓輪廓，留有加工余量 外圓車刀 650 130 0.2 1 1 2 精車右端端面、外圓輪廓，加工至圖紙尺寸要求 外圓車刀 750 75 0.1 0.5 1 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 球頭軸 共 4 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 數(shù)控 4 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 型材 Φ50X100mm 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 mm/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 切槽 切槽刀 750 75 0.1 0.5 1 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 球頭軸 共 4 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 數(shù)控 5 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 型材 Φ50X100mm 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 mm/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 車M30X2螺紋 螺紋車刀 500 - - - 1 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 件2 產(chǎn)品名稱 零件名稱 錐形套 共 1 頁 第 1 頁 材料牌號 45 毛 坯 種 類 型材 毛坯外形尺寸 Φ50X52 每毛坯 可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備 注 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 下料 下料Φ50X52 金工 鋸床 2 車 鉆φ26通孔 數(shù)控 數(shù)控車 三爪卡盤、麻花鉆、游標卡尺 3 車 粗精加工右端內(nèi)孔輪廓 數(shù)控 數(shù)控車 三爪卡盤、內(nèi)孔車刀、游標卡尺 4 車 車M30X2內(nèi)螺紋 數(shù)控 數(shù)控車 三爪卡盤、螺紋車刀、螺紋塞規(guī) 5 車 掉頭裝夾，粗精加工左端內(nèi)孔錐度輪廓 數(shù)控 數(shù)控車 三爪卡盤、內(nèi)孔車刀、游標卡尺 6 車 件2與件1螺紋配合，三爪卡盤夾持件1φ38外圓。車削件2外圓輪廓。 數(shù)控 數(shù)控車 三爪卡盤、外圓車刀、游標卡尺 7 車 車2個寬3的槽 數(shù)控 數(shù)控車 三爪卡盤、切槽刀、游標卡尺 8 清洗 清洗、去毛刺 9 檢 檢驗 10 入庫 入庫 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 XX 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 件2 產(chǎn)品名稱 零件名稱 錐形套 共 6 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 數(shù)控 2 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 型材 Φ50X52mm 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 mm/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆φ26通孔 麻花鉆 500 - - - 1 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 件2 產(chǎn)品名稱 零件名稱 錐形套 共 6 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 數(shù)控 3 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 型材 Φ50X52mm 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 mm/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗加工右端內(nèi)孔輪廓 內(nèi)孔鏜刀 550 110 0.2 1 1 2 精加工右端內(nèi)孔輪廓 內(nèi)孔鏜刀 650 65 0.1 0.5 1 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 件2 產(chǎn)品名稱 零件名稱 錐形套 共 6 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 數(shù)控 4 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 型材 Φ50X52mm 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 mm/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 車M30X2內(nèi)螺紋 螺紋車刀 500 - - - 1 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 件2 產(chǎn)品名稱 零件名稱 錐形套 共 6 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 數(shù)控 5 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 型材 Φ50X52mm 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 mm/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗加工左端內(nèi)孔錐度輪廓 內(nèi)孔鏜刀 550 110 0.2 1 1 2 精加工左端內(nèi)孔錐度輪廓 內(nèi)孔鏜刀 650 65 0.1 0.5 1 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 件2 產(chǎn)品名稱 零件名稱 錐形套 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 數(shù)控 6 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 型材 Φ50X52mm 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 mm/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗車件2外圓輪廓。 外圓車刀 600 120 0.2 1 1 2 精車件2外圓輪廓。 外圓車刀 700 70 0.1 0.5 1 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 件2 產(chǎn)品名稱 零件名稱 錐形套 共 6 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 數(shù)控 7 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 型材 Φ50X52mm 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控車 CK6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 mm/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 車2個寬3的槽 切槽刀 750 75 0.1 0.5 1 設(shè)計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 第3章 零件的數(shù)控編程 3.1 數(shù)控編程的定義及分類 3.1.1數(shù)控編程的定義 編程是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)以及輔助操作加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。 3.1.2 數(shù)控編程的分類 數(shù)控編程方法可分為手工編程和自動編程兩種。 1) 手工編程的定義? 手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控機床程序編 制各個階段的工作。當被加工零件形狀不十分復(fù)雜和程序較短時，都可以采用手工編程的方法。對于幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需要的加工程序不長，計算也比較簡單，出錯機會較少，這時用手工編程既經(jīng)濟又及時，因而手工編程被廣泛地應(yīng)用于形狀簡單的點位加工及平面輪廓加工中。 2) 手工編程的意義? 手工編程的意義在于加工形狀簡單的零件(如直線與直線或直線與圓弧組成的輪廓)時，快捷、簡便；不需要具備特別的條件(價格較高的硬件和軟件等)；對機床操作或程序員不受特殊條件的制約；還具有較大的靈活性和編程費用少等優(yōu)點。 本次零件主要采用了 手動編程的方法進行編制程序。 3.2工件坐標系的設(shè)定 工件坐標系是固定于工件上的笛卡爾坐標系，是編程人員在編制程序時用來確定刀具和程序起點的，該坐標系的原點可使用人員根據(jù)具體情況確定，但坐標軸的方向應(yīng)與機床坐標系一致并且與之有確定的尺寸關(guān)系。 本次設(shè)計的幾個零件都屬于軸對稱零件，因此數(shù)控車加工時，可選擇軸的端面中心為編程原點。 3.2 數(shù)控加工程序代碼的編寫 3.2.1 零件1的加工程序 表3.1零件1左端加工程序 程序 解釋說明 O0001 程序號 T0101; 換1號刀，外圓車刀 M03 S550; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為550 G00 X52 Z2; 快速運動至循環(huán)起點 G71 U1.5 R1; 建立外圓車削循環(huán) G71 P100 Q200 U0.3 W0.3 F110; 給定循環(huán)起點和終點，給定精加工余量 N100 G00 X0; 快速走刀至切削起點 G01 Z0 F70; 靠近工件 G03 X30 Z-15 R15 車球頭 G01 Z-18 車外圓 X38 車端面 Z-35 車外圓 X46 車端面 X48 W-1 倒角 Z-38 車外圓 G03 X47.33 Z-39.11 R2 車圓弧 G02 X48 Z-52 R10 車圓弧 G01Z-56 車外圓 N200 G01 X52; G00 X100 Z100 快速運動至換刀點 M30; 程序結(jié)束 表3.2零件1右端加工程序 程序 解釋說明 O0001 程序號 T0101; 換1號刀，外圓車刀 M03 S550; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為550 G00 X52 Z2; 快速運動至循環(huán)起點 G71 U1.5 R1; 建立外圓車削循環(huán) G71 P100 Q200 U0.3 W0.3 F110; 給定循環(huán)起點和終點，給定精加工余量 N100 G00 X26; 快速走刀至切削起點 G01 Z0 F70; 靠近工件 X30 W-2 倒角 Z-20 車外圓 G03 X31.69 Z-20.67 R1 車圓弧 G01 X45 Z-40 車錐面 Z-43 車外圓 N200 G01 X52; G00 X100 Z100 快速運動至換刀點 T0202; 換2號刀，切槽刀 M03 S750; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為750 G00 X40 Z2; 快速運動至起點 G01 Z-20 F120 X26 F50 切槽 X40 退刀 Z-18 X26 F50 切槽 X40 退刀 G00X100 Z100 快速運動至換刀點 T0303; 換3號刀，螺紋刀 M03 S500; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為500 G00 X30 Z2; 快速運動至起點 G92 X30 Z-16 F2 建立螺紋切削循環(huán) G92 X29.5 Z-16 F2 建立螺紋切削循環(huán) G92 X29 Z-16 F2 建立螺紋切削循環(huán) G92 X28.5 Z-16 F2 建立螺紋切削循環(huán) G92 X28 Z-16 F2 建立螺紋切削循環(huán) G00 X100 Z200; 快速運動至換刀點 M30; 程序結(jié)束 3.2.2 零件2的加工程序 表3.3零件2右端內(nèi)孔加工程序 程序 解釋說明 O0001 程序號 T0101; 換1號刀，外圓車刀 M03 S550; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為550 G00 X24 Z2; 快速運動至循環(huán)起點 G71 U1.5 R1; 建立外圓車削循環(huán) G71 P100 Q200 U-0.3 W0.3 F110; 給定循環(huán)起點和終點，給定精加工余量 N100 G00 X35; 快速走刀至切削起點 G01 Z0 F70; 靠近工件 Z-9 車內(nèi)孔 X30 車端面 X28 W-1 倒角 Z-30 車內(nèi)孔 X24 N200 Z2; G00 X100 Z200 快速運動至換刀點 T0202; 換2號刀，螺紋刀 M03 S500; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為500 G00 X28 Z2; 快速運動至起點 G92 X28Z-29 F2 建立螺紋切削循環(huán) G92 X28.5 Z-29 F2 建立螺紋切削循環(huán) G92 X29 Z-29 F2 建立螺紋切削循環(huán) G92 X29.5 Z-29 F2 建立螺紋切削循環(huán) G92 X30 Z-29 F2 建立螺紋切削循環(huán) G00 X100 Z200; 快速運動至換刀點 M30; 程序結(jié)束 表3.4零件2左端內(nèi)孔加工程序 程序 解釋說明 O0001 程序號 T0101; 換1號刀，外圓車刀 M03 S550; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為550 G00 X24 Z2; 快速運動至循環(huán)起點 G71 U1.5 R1; 建立外圓車削循環(huán) G71 P100 Q200 U-0.3 W0.3 F110; 給定循環(huán)起點和終點，給定精加工余量 N100 G00 X45; 快速走刀至切削起點 G01 Z0 F70; 靠近工件 X30.54 Z-21 車內(nèi)孔 X24 N200 Z2; G00 X100 Z200 快速運動至換刀點 M30; 程序結(jié)束 表3.5零件2外圓加工程序 程序 解釋說明 O0001 程序號 T0101; 換1號刀，外圓車刀 M03 S550; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為550 G