連接軸的數(shù)控加工工藝與編程含CAD圖,連接,數(shù)控,加工,工藝,編程,cad
前言
知識(shí)就是力量，大學(xué)是我們補(bǔ)充能量的一個(gè)階段。而大學(xué)畢業(yè)則是我們這個(gè)的一個(gè)階段的結(jié)束而已，伴隨著大學(xué)畢業(yè)迎來了一個(gè)對我們的考驗(yàn)，那就是畢業(yè)設(shè)計(jì)。
根據(jù)高等職業(yè)教育的方針政策，高等職業(yè)教育要培養(yǎng)一批高技能應(yīng)用型人才。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成所有規(guī)定課程之后進(jìn)行的最后一個(gè)實(shí)踐性的綜合考察。這樣，不僅要有過硬的理論知識(shí)，而且要具備高的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們在學(xué)完兩年數(shù)控技術(shù)專業(yè)所有課程之后，所要經(jīng)歷的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題能力的具體體現(xiàn)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)既是對我們的一次鍛煉，也是一次挑戰(zhàn)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但提高了我們綜合運(yùn)用所學(xué)過的專業(yè)理論知識(shí)來獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力，也使我們基本掌握了如何根據(jù)零件設(shè)計(jì)圖紙，來制訂一個(gè)高效、經(jīng)濟(jì)、合理的工藝路線，以及專用夾具的設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)過程中，通過搜集和整理相關(guān)資料、查閱大量的手冊、國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)政策，不僅使我們增長了見識(shí)，也開闊了視野。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程也是一次綜合性的理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練過程，是我們從學(xué)校走向工廠的一個(gè)過渡環(huán)節(jié)。就我個(gè)人而言，我希望能夠通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，鍛煉自己獨(dú)立工作和綜合分析的能力，為今后工作打下良好的基礎(chǔ)。
由于本人的知識(shí)和能力有限，設(shè)計(jì)方案也許有諸多欠缺之處，敬請尊敬的院領(lǐng)導(dǎo)和專業(yè)教師提出寶貴意見和建議！
目錄
1.零件圖的分析 1
1.1零件圖的正確性及完整性分析 1
1.2零件結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)工藝性分析 1
1.3零件精度及技術(shù)要求分析 2
2.數(shù)控設(shè)備選擇 2
2.1根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及形狀特點(diǎn),選擇機(jī)床的類型 2
2.2根據(jù)零件的外形及尺寸特點(diǎn),選擇機(jī)床的規(guī)格 3
2.3根據(jù)零件的加工精度及表面質(zhì)量要求，選擇機(jī)床的精度等級(jí) 3
3.定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定 3
3.1選擇定位基準(zhǔn) 3
3.2確定工件的裝夾方式 4
4.選擇對刀方式及對刀點(diǎn) 5
4.1正確選擇對刀方式 5
4.2選擇合理的對刀點(diǎn)及換刀點(diǎn) 6
5.制定合理的加工方案 6
5.1合理劃分?jǐn)?shù)控加工工序 7
5.3選擇各工序刀具，填寫刀具卡片 8
6.確定數(shù)控加工余量,工序尺寸及公差 8
6．1合理確定數(shù)控加工余量 8
6.2確定工序尺寸及公差 8
7.確定數(shù)控加工切削用量 9
7.1確定背吃刀量 9
7.2確定切削速度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量及進(jìn)給速度 9
8.編制數(shù)控加工程序并進(jìn)行校驗(yàn) 12
8.1編制數(shù)控加工程序 13
8.2數(shù)控加工程序進(jìn)給仿真校驗(yàn) 16
9.零件數(shù)控加工及校驗(yàn) 16
9.1零件的數(shù)控加工 16
9.2對加工零件的檢測及分析 16
10.總結(jié) 17
11.主要參考文獻(xiàn) 18
連接軸數(shù)控工藝與編程
前言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一次閱兵，通過此次閱兵使我們認(rèn)識(shí)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的操作過程，設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)方法等，同時(shí)也是將我們所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次全面的復(fù)習(xí)，把理論知識(shí)與實(shí)踐聯(lián)系起來，應(yīng)用到實(shí)踐中去，創(chuàng)造出自己的理論，提高了我們獨(dú)立分析問題、解決問題的能力，因此，我們應(yīng)該以端正的態(tài)度、飽滿的熱情、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，在老師的指導(dǎo)下完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，同時(shí)為我們走向社會(huì)的工作崗位打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
我做的是連接軸機(jī)械加工工藝的制定。連接軸,是根據(jù)其外觀來命名的,在零件的外輪廓包括：外圓、正六邊形、半圓形開口；內(nèi)輪廓包括：大內(nèi)廓、半圓形小內(nèi)輪廓、內(nèi)孔輪廓、薄壁。主要加工精度有尺寸精度、形狀位置精度、表面粗糙度。其中各個(gè)精度都是根據(jù)實(shí)習(xí)工廠的實(shí)際情況并結(jié)合自己所設(shè)計(jì)零件的類型、生產(chǎn)批量等因素最終確定的。從而使零件易于加工，并且零件的精度容易得到保證。
總的來說，這次設(shè)計(jì)，使我學(xué)習(xí)的知識(shí)得到綜合的運(yùn)用，使我們得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題的能力。
由于能力有限，設(shè)計(jì)中尚有不足之處，希望老師給予批評(píng)指教。
目錄
1.零件圖的分析 1
1.1零件圖的正確性及完整性分析 1
1.2零件結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)工藝性分析 1
1.3零件精度及技術(shù)要求分析 2
2.數(shù)控設(shè)備選擇 2
2.1根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及形狀特點(diǎn),選擇機(jī)床的類型 2
2.2根據(jù)零件的外形及尺寸特點(diǎn),選擇機(jī)床的規(guī)格 3
2.3根據(jù)零件的加工精度及表面質(zhì)量要求，選擇機(jī)床的精度等級(jí) 3
3.定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定 3
3.1選擇定位基準(zhǔn) 3
3.2確定工件的裝夾方式 4
4.選擇對刀方式及對刀點(diǎn) 5
4.1正確選擇對刀方式 5
4.2選擇合理的對刀點(diǎn)及換刀點(diǎn) 6
5.制定合理的加工方案 6
5.1合理劃分?jǐn)?shù)控加工工序 7
5.3選擇各工序刀具，填寫刀具卡片 8
6.確定數(shù)控加工余量,工序尺寸及公差 8
6．1合理確定數(shù)控加工余量 8
6.2確定工序尺寸及公差 8
7.確定數(shù)控加工切削用量 9
7.1確定背吃刀量 9
7.2確定切削速度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量及進(jìn)給速度 9
8.編制數(shù)控加工程序并進(jìn)行校驗(yàn) 12
8.1編制數(shù)控加工程序 13
8.2數(shù)控加工程序進(jìn)給仿真校驗(yàn) 16
9.零件數(shù)控加工及校驗(yàn) 16
9.1零件的數(shù)控加工 16
9.2對加工零件的檢測及分析 16
10.總結(jié) 17
11.主要參考文獻(xiàn) 18
1.零件圖的分析
1.1零件圖的正確性及完整性分析
在了解零件形狀和結(jié)構(gòu)之后，應(yīng)檢查零件視圖是否正確、足夠，表達(dá)是否直觀、清楚，繪制是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差以及技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)是否齊全、合理等。
本次設(shè)計(jì)的工件為綜合軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂，零件的圖紙包括：一張零件圖。其中零件圖中的圖形都是采用主視圖的畫法，這樣就已經(jīng)能夠表達(dá)清楚零件的各部分尺寸。圖紙當(dāng)中有對連接軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂各部分表面粗糙度的要求大部分為3.2μm。
1.2零件結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)工藝性分析
該零件連接軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂是由一部分組成。
零件結(jié)構(gòu)工藝性好還是差對其工藝過程的影響非常大，不同結(jié)構(gòu)的零件盡管都能滿足使用性能要求，但它們的加工方法和制造成本卻可能有很大的差別。良好的結(jié)構(gòu)工藝性就是指在滿足使用性能的前提下，能以較高的生產(chǎn)率和最低的成本而方便地加工出來。零件結(jié)構(gòu)工藝性審查是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，要憑借豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)。審查時(shí)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)向設(shè)計(jì)部門提出修改意見加以改進(jìn)。
首先我們應(yīng)當(dāng)清楚工藝安排應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一和清晰，所用術(shù)語、符號(hào)、計(jì)量單位和編號(hào)都要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。由于該零件有內(nèi)孔、內(nèi)螺紋、鉆孔、切槽、外螺紋、外表面需要加工，且各表面之間有較高的尺寸精度和長度的要求，考慮到數(shù)控機(jī)床具有在一次安裝下加工出多個(gè)表面的特點(diǎn)，因此該零件加工適宜采用工序集中的方式，這樣就使每道工序加工內(nèi)容很多，工藝路線變短。選用工序集中的方式加工不僅能夠保證加工精度、充分利用了現(xiàn)有設(shè)備，而且也減少了工件裝夾次數(shù)，利于保證表面間的位置精度，縮短了生產(chǎn)加工時(shí)間，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
1.3零件精度及技術(shù)要求分析
零件的技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面：
（1）加工表面的尺寸精度
（2）主要加工表面的形狀精度
（3）主要加工表面之間的相互位置精度
（4）加工表面的粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其他要求
（5）熱處理要求
（6）其他要求（如動(dòng)平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等）
要注意分析這些要求在保證使用性能的前提下是否經(jīng)濟(jì)合理，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下能否實(shí)現(xiàn)。特別要分析主要表面的技術(shù)要求，因主要表面的加工確定了零件工藝過程的大致輪廓。
該零件連接軸在加工時(shí)要保證它的各項(xiàng)精度指標(biāo)，如：各項(xiàng)尺寸精度、表面粗糙度等。
（1）首先毛坯的外形尺寸為50×φ100，加工后要求達(dá)到一定的精度要求。
（2）零件中的內(nèi)螺紋要達(dá)到M30×2長13的要求。
（3）零件加工時(shí)保證不同的長度尺寸和直徑尺寸及表面粗糙度要求。
（4）零件的外輪廓要光滑。
2.數(shù)控設(shè)備選擇
2.1根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及形狀特點(diǎn),選擇機(jī)床的類型
由于本人設(shè)計(jì)的是軸套類零件，單件小批量生產(chǎn)，適合單工位連續(xù)加工，由于該件為精度要求較高、表面粗糙度要求較高、表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件，而數(shù)控車床剛性好，制造和對刀精度高，而毛坯的規(guī)格是φ50×100的毛坯,以及能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，所以能加工尺寸精度要求較高、表面粗糙度要求較高、表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體的零件，在普通機(jī)床上不容易加工，所以需要采用數(shù)控車床加工。
2.2根據(jù)零件的外形及尺寸特點(diǎn),選擇機(jī)床的規(guī)格
(1)機(jī)床加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外輪廓相適應(yīng)。
(2)機(jī)床的工作精度應(yīng)與工序的精度要求相適應(yīng)。
(3)機(jī)床的生產(chǎn)效率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。
(4)機(jī)床的選擇應(yīng)考慮車間現(xiàn)有設(shè)備條件,盡量采用現(xiàn)有設(shè)備。
本次加工的零件為回轉(zhuǎn)體,長度為96厘米,最大直徑為48厘米,零件是由圓圓柱、曲面、孔等組成的,形狀比較復(fù)雜。各精度要求較高。而數(shù)控機(jī)床最大回轉(zhuǎn)直徑320 厘米 ,主軸轉(zhuǎn)速（rpm）：200-2000,快速進(jìn)給速度（mm/min）：3000,最大工件距離（mm）：750,橫溜板上最大回轉(zhuǎn)直徑(mm):160 數(shù)控車床可用于加工復(fù)雜軸、盤類的零件。數(shù)控車床機(jī)床主軸采用高性能的變頻無級(jí)調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),具有過載保護(hù)功能。數(shù)控車床步進(jìn)或交流伺服驅(qū)動(dòng),進(jìn)給傳動(dòng)采用預(yù)載荷滾珠絲桿驅(qū)動(dòng),定位精度高。數(shù)控車床采用四工位電動(dòng)刀架,適合復(fù)雜形狀零件的加工。數(shù)控機(jī)床滿足所需的加工要求,學(xué)?，F(xiàn)有設(shè)備本工件選擇華中數(shù)控車床所以我采用了CK6132S臥式數(shù)控機(jī)床。
2.3根據(jù)零件的加工精度及表面質(zhì)量要求，選擇機(jī)床的精度等級(jí)
選擇機(jī)床的精度等級(jí)應(yīng)根據(jù)典型零件關(guān)鍵部位加工精度要求來定，數(shù)控機(jī)床精度一般可分為為普通型和精密型兩種。另外還有一些經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床配置開環(huán)伺服系統(tǒng)的則精度更低一些，每臺(tái)機(jī)床的精度檢驗(yàn)項(xiàng)目很多，但反應(yīng)數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵精度的項(xiàng)目只有幾項(xiàng)。
一項(xiàng)是機(jī)床的基礎(chǔ)部件和運(yùn)動(dòng)大件（如床身、立柱、工作臺(tái)、主軸箱等）的直線度、平面度、垂直度等的要求，如工作臺(tái)面的平面度，各坐標(biāo)方向移動(dòng)的直線度和相互垂直度，X、Y（立式）或X、Z（臥式）坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺(tái)面的平行度，X坐標(biāo)方向移動(dòng)時(shí)工作臺(tái)面T型槽側(cè)面的平行度等；另一項(xiàng)是對機(jī)床主軸的要求，如主軸的軸向竄動(dòng)，主軸孔的徑向跳動(dòng)，主軸箱移動(dòng)時(shí)主軸軸線的平行度，主軸軸線與工作臺(tái)面的垂直度或平行度等。
由于零件的加工精度要求較高，結(jié)合實(shí)際設(shè)備的選用，我加工的零件符合普通型數(shù)控加工機(jī)床，所以我選擇CK6132S來加工我所設(shè)計(jì)的零件。
3.定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定
3.1選擇定位基準(zhǔn)
（1）粗基準(zhǔn)的選擇原則
選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要要求保證各加工面有足夠的余量，并注意盡快獲得精基面。本綜合軸的加工應(yīng)遵循的原則有：
（1）合理分配加工余量原則
（2）保證零件相互位置要求原則
（3）夾緊原則
（4）不重復(fù)使用原則
本次設(shè)計(jì)的連接軸粗基準(zhǔn)的選擇遵循的是合理分配加工余量原則，所選的基準(zhǔn)為零件的外圓柱表面。
2）精基準(zhǔn)的選擇原則
選擇精基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮保證加工精度。本綜合軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂的加工應(yīng)遵循的原則有：
（1）基準(zhǔn)重合原則 綜合軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂為軸類零件即選用外表面基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合誤差。
（2） 自為基準(zhǔn)原則 選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，本零件對加工表面沒有太高的尺寸精度要求，所以不必考慮此原則。
（3）互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)對工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí)，需要用兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工，以保證位置精度要求。
（4）所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計(jì)簡單、操作方便。
無論是精基準(zhǔn)還是粗基準(zhǔn)的選擇，上述原則都不可能同時(shí)滿足，有時(shí)還相互矛盾的，因此，選擇根據(jù)實(shí)際情況分析，權(quán)衡利弊，保證其主要要求。
本次設(shè)計(jì)的連接軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂精基準(zhǔn)的選擇遵循的是基準(zhǔn)重合原則，連接軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂軸類零件即選用外表面基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合誤差。
由于毛坯已經(jīng)確定采用鋼棒，比較適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。鋼料的毛坯精度較高,硬度較大，外圓柱表面的毛坯余量均勻。所以，可以直接采用鋼料的外圓柱表面作為粗加工定位基準(zhǔn)。以毛坯的外圓柱表面作為粗定位基準(zhǔn)，加工出零件的精加工定為基準(zhǔn)。這樣可以確保重要表面的精加工余量，采用外圓柱表面作為粗加工定位基準(zhǔn)，達(dá)到了簡單、方便、快捷的目的。縮短了加工時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
3.2確定工件的裝夾方式
常用裝夾方式
1．在三爪自定心卡盤上裝夾
三爪自定心卡盤的三個(gè)爪是同步運(yùn)動(dòng)的，能自動(dòng)定心，一般不需要找正。三爪自定心卡盤裝卡工件方便、省時(shí)，自動(dòng)定心好，但夾緊力較小，所以適用于裝夾外形規(guī)則的中小型工件。三爪自定心卡盤可裝成正爪或反爪兩種形式。反爪用于裝夾直徑較大的工件。用三爪自定心卡盤裝夾精加工后的表面時(shí)，被夾住的工件表面應(yīng)包一層銅皮，以免夾傷工件表面。
2.在兩頂尖之間裝夾
對于長度尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為保證每次裝夾時(shí)的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。兩頂尖裝夾工件方便，不需要找正，裝夾精度高，但必須先在工件的兩端面鉆出中心孔。該裝夾方式適用與多工序加工或精加工。
3.用卡盤和頂尖裝夾
用兩頂尖裝夾工件雖然精度高，但剛性差。因此，車削質(zhì)量較大工件時(shí)要一端用卡盤夾住，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)生軸向位移，必須在卡盤內(nèi)裝一限位支撐，或利用工件的工作臺(tái)面限位。這種方法比較安全，能承受較大的軸向切削力，安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確，所以應(yīng)用廣泛。
4.用雙三爪自定心卡盤裝夾
對于精度要求較高、變形要求小的細(xì)長軸類零件可采用雙主軸驅(qū)動(dòng)式數(shù)控車床加工，機(jī)床兩主軸軸線同軸、轉(zhuǎn)動(dòng)同步，零件兩端同時(shí)分別有三爪自定心卡盤裝夾并帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，這樣可以減少切削加工時(shí)切削力矩引起的工件扭轉(zhuǎn)變形。
通過對零件圖的分析,我設(shè)計(jì)的零件為了方便加工,選用三爪卡盤裝夾即可。
4.選擇對刀方式及對刀點(diǎn)
對刀點(diǎn)是用來確定刀具與工件的相對位置的關(guān)系點(diǎn),是確定共建坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系點(diǎn)。對刀就是將刀具的刀位點(diǎn)置于對刀點(diǎn)上，以便建立工件坐標(biāo)系。本零件采用手動(dòng)對刀。
4.1正確選擇對刀方式
對刀方式分為機(jī)內(nèi)對刀和機(jī)外對刀,本次因?yàn)榧庸さ氖褂玫牡毒弑容^少,所以采用機(jī)內(nèi)對刀。
對刀方法
1．試切對刀
采用G92指令建立工件坐標(biāo)系對刀
采用G54～G59零點(diǎn)偏置指令建立工件坐標(biāo)系對刀
改變參考點(diǎn)位置，通過回參考點(diǎn)直接對刀
多刀加工時(shí)的對刀—利用刀具長度補(bǔ)償功能對刀
2．機(jī)外對刀儀對刀
3．ATC對刀
4．自動(dòng)對刀
其操作步驟為:
a.將所用刀具裝到自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架上并使主軸中速轉(zhuǎn)動(dòng)；
b.手動(dòng)移動(dòng)刀具沿+Z方向靠近工件，直至刀刃輕微接觸到工件表面，即產(chǎn)生切屑；
c.保持X坐標(biāo)不變，將刀具沿+Z向退離工件，測量工件直徑，記下數(shù)值并輸入到刀偏表的相應(yīng)刀號(hào)的Z坐標(biāo)處；
d.手動(dòng)移動(dòng)刀具沿-Z方向靠近工件輕微接觸工件端面，然后沿-X方向車削工件，即產(chǎn)生切屑；
e.保持Z坐標(biāo)不變，將刀具沿+X方向退離工件，在刀偏表中相應(yīng)刀號(hào)的X坐標(biāo)處輸入0；
f.依次將所用刀具進(jìn)行對刀；
g.對完所有刀具后在外圓刀刀號(hào)的X磨損處輸入0.4
4.2選擇合理的對刀點(diǎn)及換刀點(diǎn)
正確選擇對刀點(diǎn)：對刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件上,也可以設(shè)在與零件定位基準(zhǔn)有固尺寸聯(lián)系的夾具的某一位置或機(jī)床上。其選擇原則如下：
對刀點(diǎn)的位置容易確定；
能夠方便換刀,以便與換刀點(diǎn)重合；
采用G54-G95建立工件坐標(biāo)系時(shí),對刀點(diǎn)應(yīng)與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)重合；
批量加工時(shí),為應(yīng)用調(diào)整法獲得尺寸,即一次對刀可加工一批工件,對刀點(diǎn)應(yīng)選在夾具定位元件的起始基準(zhǔn)上,并將編程原點(diǎn)與定位基準(zhǔn)重合,以便直接按定位基準(zhǔn)對刀或?qū)Φ饵c(diǎn)選在夾具中專設(shè)的對刀元件上,以方便對刀。
由于選擇了G54來建立工件坐標(biāo)系對刀,所以刀位點(diǎn)就與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)重合。所以對刀點(diǎn)就選在工件上。這樣對刀點(diǎn)的位置就容易確定,換刀就很容易,可以直接從對刀點(diǎn)進(jìn)給到換刀點(diǎn)?？s短了刀具的空行程,縮短了加工時(shí)間。
正確選擇換刀點(diǎn)：數(shù)控程序中指定用于換刀的位置點(diǎn)。在數(shù)控車床上加工工件時(shí),需要經(jīng)常換刀,在程序編制時(shí),就要設(shè)置換刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)的位置應(yīng)避免與工件,夾具和機(jī)床干涉。普通數(shù)控車床的換刀點(diǎn)由編程人員指定,通常將其與對刀點(diǎn)重合。由于是用G54建立的工件坐標(biāo)系,對刀點(diǎn)在工件上,換刀點(diǎn)就無法與對刀點(diǎn)重合。為了使換刀點(diǎn)不與工件,夾具和機(jī)床干涉,縮短空行程的原則我把換刀點(diǎn)設(shè)立在X100 ，Z100的位置上。
5.制定合理的加工方案
5.1合理劃分?jǐn)?shù)控加工工序
對于多臺(tái)不同的數(shù)控機(jī)床、多道工序才能完成加工的零件,工序的劃分自然以機(jī)床為單位來進(jìn)行。而對于需要很少的數(shù)控機(jī)床就能加工完零件全部內(nèi)容的情況,數(shù)控加工工序的劃分一般按照下列方法進(jìn)行：
⑴以一次安裝所進(jìn)行的加工作為一道工序。
⑵以一個(gè)完整數(shù)控程序連續(xù)加工的內(nèi)容作為一道工序。
⑶以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合用一把刀具加工為一道工序。
⑷以粗、精加工劃分工序。所以綜合考慮具體情況和經(jīng)濟(jì)性,機(jī)床設(shè)備、現(xiàn)有的工裝設(shè)備等因素,為了更好的完成加工, 我模擬了2個(gè)加工工序方案。
方案一:以裝夾劃分需要兩道工序。工序一，第一次裝夾然后進(jìn)行粗精加工使工件達(dá)到加工精度。工序二，掉頭裝夾進(jìn)行粗精加工。
方案二:以粗精加工劃分需要兩道工序。工序一，第一次裝夾然后進(jìn)行粗加工，掉頭再進(jìn)行粗加工。工序二，裝夾工件進(jìn)行精加工，再掉頭，再進(jìn)行精加工。
經(jīng)過比較方案二要比方案一多裝夾2次，在同樣保證加工精度的情況下明顯方案一更為方便快捷提高了工作效率所以我選擇方案一做為我設(shè)計(jì)的零件的數(shù)控加工工序，以一次安裝所進(jìn)行的加工作為一道工序,以安裝的加工作為工序,我的零件共需要兩次裝夾,分別進(jìn)行粗加工、精加工。這樣兩道工序就能完成零間的加工,定位基準(zhǔn)可以得到很好的保證,不會(huì)出現(xiàn)定位誤差。每次裝夾都要對刀,這樣就只對刀兩次,保證了刀位誤差。
5.2確定各工序的工步順序、進(jìn)給路線，繪制走刀路線圖。
制定零件數(shù)控車削加工工步順序一般遵循下列原則：⑴先粗后精；⑵近后遠(yuǎn)；⑶內(nèi)外交叉；⑷保證工件加工剛度原則；⑸同一把刀能加工的內(nèi)容連續(xù)加工原則。
粗加工：首先加工粗加工按照外形把多余的地方去掉粗車出基本的外形以便精加工的進(jìn)行。
精加工：使零件達(dá)到所要求的加工精度。
工序順序的安排
先車連接軸左端：
工步1、車端面
工步2、粗車各表面保留0.5mm余量粗糙度Ra6.3um
工步3、精車各表面并保證精度，粗糙度Ra1.6um
工步4、車梯形槽和退刀槽
工步5、車M30χ2的外螺紋并保證精度
再車綜合軸右端：
工步1、車端面，保證全長
工步2、粗車各表面保留余量0.5mm粗糙度Ra6.3um
工步3、精車各表面并保證尺寸精度，粗糙度Ra3.2um
工步4、鉆φ25mm孔，深20mm
工步5、粗車內(nèi)圓保留0.5mm余量
工步6、精車內(nèi)圓保證尺寸精度，粗糙度Ra3.2um
工步7、車3×φ31的槽
工步8、車M30X2的內(nèi)螺紋
我選擇了目前比較主流的專業(yè)繪圖軟件autocad2008,來繪制的走刀路線圖,以及其他工藝卡片等不可或缺的文件。走刀路線圖共分13張，每一個(gè)工步既一張圖,內(nèi)容詳細(xì),路線清晰（詳見走到路線圖1-13頁）。
5.3選擇各工序刀具，填寫刀具卡片
各工序刀具詳見刀具卡片
6.確定數(shù)控加工余量,工序尺寸及公差
6．1合理確定數(shù)控加工余量
通過對零件的分析,對程序的審視和查表所得,我的零件其數(shù)控加工余量為2mm即可達(dá)到預(yù)期效果和標(biāo)準(zhǔn)由《加工余量簡明手冊》 表10-40,查得精加工余量為0.5mm故其粗加工余量為1.5mm。
6.2確定工序尺寸及公差
φmm的加工余量工序尺寸及公差 （單位：mm）
名稱
工序余量
經(jīng)濟(jì)精度
基本尺寸
工序尺寸
精車
0.5
IT7
48
φ480.01
粗車
1.5
IT12
48.5
φ48.5
毛坯
2
0.5
50
φ500.5
φ40mm的加工余量工序尺寸及公差 （單位：mm）
名稱
工序余量
經(jīng)濟(jì)精度
基本尺寸
工序尺寸
精車
0.5
IT7
40
φ40
粗車
9.5
IT12
40.5
φ40.5
毛坯
10
0.5
50
φ500.5
7.確定數(shù)控加工切削用量
7.1確定背吃刀量
背吃刀量指待加工面減已加工面除以2。背吃刀量是根據(jù)余量確定的。
可查表4-1和4-2（《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》）。
由加工余量簡明手冊 表14-68及計(jì)算得
粗車外輪廓的背吃刀量為1.5mm
精車外輪廓的背吃刀量為0.25mm
切內(nèi)外槽的背吃刀量為5mm
粗車內(nèi)輪廓的背吃刀量為1.5mm
精車內(nèi)輪廓的背吃刀量為0.25mm
鉆孔的背吃刀量為12.5mm
7.2確定切削速度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量及進(jìn)給速度
工序1：車左端外輪廓
工步1：車端面
毛坯端面的加工余量為1mm，一刀可以完成，故
ap =1mm
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.4，用硬質(zhì)合金車刀車端面，其刀桿尺寸20mm×20 mm，
故
f=0.15mm/r
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 136m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
得
ns==866r/min
圓整得n=860r/min
進(jìn)給速度得 F=fn=0.15×860mm/min=129mm/min
工步2、粗車各表面保留0.5mm余量粗糙度Ra6.3um
已知ap=1.5mm
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 122m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
圓整取700r/min
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.2㎜/r；計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=140㎜/min.
工步3、精車各表面并保證精度，粗糙度Ra1.6um
已知ap=0.25mm
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 100m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
圓整得取700r/min
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.1㎜/r計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=79.6㎜/min.
工步4、車梯形槽和退刀槽
根據(jù)所選刀具取ap=5mm
由文獻(xiàn)[3]查得切削速度= 50m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
s==m/min=531r/min
圓整取500r/min
文獻(xiàn)[3]查得進(jìn)給量f=0.1 mm/r；計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=50㎜/min
工步5、車M30χ2的外螺紋并保證精度
背吃刀量ap=1.3mm
主軸轉(zhuǎn)速 s≤-k=520r/min
圓整取500r/min
F=P=2mm/r
工序2：車綜合軸右端
工步1、車端面，保證全長
毛坯端面的加工余量為1mm，一刀可以完成，故
ap =1mm
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.4，用硬質(zhì)合金車刀車端面，其刀桿尺寸20mm×20 mm，
故
f=0.15mm/r
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 136m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
得
ns==866r/min
圓整得n=860r/min
進(jìn)給速度得 F=fn=0.15×860mm/min=129mm/min
工步2、粗車各表面保留余量0.5mm粗糙度Ra6.3um
已知ap=1.5mm
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 122m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
圓整取700r/min
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.2㎜/r；計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=140㎜/min.
工步3、精車各表面并保證尺寸精度，粗糙度Ra3.2um
已知ap=0.25mm
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 100m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
圓整取700r/min
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.1㎜/r計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=79.6㎜/min.
工步4、鉆φ25mm孔，深20mm
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，得
f=0.47mm/r
背吃刀量ap =鉆頭直徑/2=12.5mm
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21、2.30和2.31，當(dāng)用高速鋼鉆頭加工直徑25mm孔時(shí)，=6.6，=0.4，=0，=0.5，m=0.20，T=50, Kv=1。根據(jù)鉆孔切削計(jì)算公式得
Vc == =16m/min
主軸轉(zhuǎn)速得
ns==204r/min
圓整得n=200r/min
進(jìn)給速度得 F=fn=0.47×200mm/min=94mm/min
工步5、粗車內(nèi)圓保留0.5mm余量
已知背吃刀量ap=1.5mm
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 50m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
圓整取600r/min
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.2㎜/r；計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=120㎜/min.
工步6、精車內(nèi)圓保證尺寸精度，粗糙度Ra3.2um
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得背吃刀量ap=0.3mm取ap=0.25mm
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 75m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
s==m/min=875r/min
圓整取900r/min
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.1㎜/r; 計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=90㎜/min.
工步7、車3×φ31的槽
根據(jù)所選刀具取ap=3mm
由文獻(xiàn)[3]查得切削速度= 60m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速
s==m/min=637r/min
圓整取600r/min
文獻(xiàn)[3]查得進(jìn)給量f=0.1 mm/r；計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=60㎜/min
工步8、車M30×2的內(nèi)螺紋
背吃刀量ap=1.3mm
主軸轉(zhuǎn)速 s≤-k=520r/min
圓整取500r/min
F=P2mm/r
8.編制數(shù)控加工程序并進(jìn)行校驗(yàn)
8.1編制數(shù)控加工程序
編制的程序都是刀具在工件下方
加工連接軸左端外輪廓
%0001
T0101
M03S10000
G00X100Z100
G00X55Z2
G71U2R0.5P10Q20X0.5Z0.1F100
G00X100Z100
M05
M00
T0101
M03S1000
N10G01X0Z0F100
G03X26Z-13R13
G01X30Z-15
Z-31
X35
X40Z-41
Z-62
X44
X48Z-64
N20G01X52
G00X100Z100
M05
M00
T0202
G00X40Z-31
M03S1000
G01X26F100
G00X50
Z-49
G01X34
G00X42
Z-52
G01X34Z-49
G00X42
Z-46
G01X34Z-49
G00X52
X100Z100
M05
M00
T0303
G00X32Z-10
M05S500
G82X29.1Z-28F2
G82X28.5Z-28F2
G82X27.9Z-28F2
G82X27.5Z-28F2
G82X27.1Z-28F2
G00X100Z100
M05
M30
加工連接軸右端內(nèi)外輪廓
%0002
T0101
M03S1000
G00X100Z100
X52Z-2
G01X0Z-2F50
G00X52Z2
G71U2R0.5P10Q20X0.5Z0.1F100
G00X100Z100
M05
M00
T0101
M03S1000
G00X52Z2
N1G01X46Z0F100
X48Z-5
#1=11
#2=9/16*SQRT[16*16-#1*#1]
WHILE #1 GE [-11]
G01X[2*[30.54-#2]]Z[#1-11]
#1=#1-1
#2=9/16*SQRT[16*16-#1*#1]
ENDW
G01X48Z-27
Z-33
N20X52
G00X100Z100
M05
M00
T0404
G00X25Z2
M03S1000
G71U1R0.5P10Q20X-0.5Z0.1F100
G00X100Z100
M05
M00
T0505
G00X25Z2
M03S1000
G01Z-21F100
X31
G00X25
Z100
X100
M05
M00T0707
G00X25Z-3
G82X28.3Z-19F2
G82X28.9Z-19F2
G82X29.5Z-19F2
G82X29.9Z-19F2
G82X30Z-19F2
G00X25Z2
X100Z100
M05
M30
8.2數(shù)控加工程序進(jìn)給仿真校驗(yàn)
通過數(shù)控軟件對我編制的數(shù)控加工程序進(jìn)行了仿真效驗(yàn)后證實(shí)了這個(gè)零件的程序編制正確。
9.零件數(shù)控加工及校驗(yàn)
9.1零件的數(shù)控加工
選擇所需毛坯φ50×100，數(shù)控車床CK6132S，各種量具與輔助工具。將毛坯用三爪卡盤夾持牢固，同時(shí)將刀具鎖緊。進(jìn)行手動(dòng)對刀，將對刀數(shù)據(jù)輸入車床中，然后將程序輸入車床中，保存程序，機(jī)床鎖緊，程序校驗(yàn)，準(zhǔn)確無誤后進(jìn)行加工。粗加工結(jié)束之后進(jìn)行測量，如有磨損，將磨損值填入機(jī)床中，進(jìn)行精加工。
9.2對加工零件的檢測及分析數(shù)字化息