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青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
前言
數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備,是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密測(cè)量等高新技術(shù)的產(chǎn)物。隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與普及,現(xiàn)代化企業(yè)對(duì)于懂得數(shù)控各方面技術(shù)、能進(jìn)行數(shù)控加工編程的技術(shù)才的需求量必將不斷增加。數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。所以在軸類的加工與制造中也將對(duì)數(shù)控車床的操作與編程進(jìn)行詳細(xì)介紹。機(jī)械制造工藝卡片的設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)節(jié)。綜合應(yīng)用機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行實(shí)際的訓(xùn)練。通過(guò)設(shè)計(jì)能夠培養(yǎng)我們獨(dú)立的設(shè)計(jì)能力,提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,提高設(shè)計(jì)技能,掌握設(shè)計(jì)方式為以后的實(shí)際工作鑄造良好的基礎(chǔ)。軸的設(shè)計(jì)和加工涉及的知識(shí)十分豐富,與實(shí)際聯(lián)系緊密,而且綜合了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、材料力學(xué)、加工工藝、公差配合等多個(gè)學(xué)科的知識(shí),對(duì)于各個(gè)學(xué)科知識(shí)的理解和運(yùn)用十分有益。同樣,也是對(duì)我們這幾年學(xué)習(xí)的綜合檢驗(yàn)。通過(guò)設(shè)計(jì)擴(kuò)展知識(shí)層面,學(xué)到更新的知識(shí),也是一次較好的實(shí)地實(shí)訓(xùn)。但同時(shí)我們的知識(shí)是有限的,因此,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也遇到了一些挫折,可是沒(méi)有難倒我們,經(jīng)刻苦鉆研和虛心請(qǐng)教以及查閱一些手冊(cè),基本上完成了這次設(shè)計(jì)任務(wù),但是,在設(shè)計(jì)方面有很多地方值得我們?nèi)W(xué)習(xí)、去克服、去思考。
摘要
本次設(shè)計(jì)加工了一個(gè)具有弧度、斜度、螺紋、凹槽、等特征的軸類零件,結(jié)合零件的不同進(jìn)行零件分析,在加工過(guò)程中應(yīng)用數(shù)控車床加工又進(jìn)行了數(shù)控車削的分析,接著進(jìn)行零件圖的分析,毛坯的確定、刀具的選擇等。本零件采用45鋼作為毛坯,刀具公用三把刀,即外圓車刀、切槽刀、螺紋刀。把已經(jīng)設(shè)計(jì)好的軸類零件在開(kāi)始加工之前先仔細(xì)研究其外觀特點(diǎn),解零件加工完成后所要達(dá)到的精度要求,從而選擇機(jī)床設(shè)備、刀具選擇、定位基準(zhǔn)、裝夾方式、加工順序等等的有關(guān)內(nèi)容,用數(shù)控車床進(jìn)行加工,分清可以手動(dòng)加工和需要自動(dòng)加工的工序,用圖片和文字相結(jié)合的方法逐步講解加工過(guò)程,即進(jìn)行了仿真的加工又有實(shí)際操作的加工及其注意事項(xiàng)。在加工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己的不足之處。
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床、精簡(jiǎn)的選擇、刀具的選擇、加工精度、工序
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青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
前言
數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備,是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密測(cè)量等高新技術(shù)的產(chǎn)物。隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與普及,現(xiàn)代化企業(yè)對(duì)于懂得數(shù)控各方面技術(shù)、能進(jìn)行數(shù)控加工編程的技術(shù)才的需求量必將不斷增加。數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。所以在軸類的加工與制造中也將對(duì)數(shù)控車床的操作與編程進(jìn)行詳細(xì)介紹。機(jī)械制造工藝卡片的設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)節(jié)。綜合應(yīng)用機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行實(shí)際的訓(xùn)練。通過(guò)設(shè)計(jì)能夠培養(yǎng)我們獨(dú)立的設(shè)計(jì)能力,提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,提高設(shè)計(jì)技能,掌握設(shè)計(jì)方式為以后的實(shí)際工作鑄造良好的基礎(chǔ)。軸的設(shè)計(jì)和加工涉及的知識(shí)十分豐富,與實(shí)際聯(lián)系緊密,而且綜合了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、材料力學(xué)、加工工藝、公差配合等多個(gè)學(xué)科的知識(shí),對(duì)于各個(gè)學(xué)科知識(shí)的理解和運(yùn)用十分有益。同樣,也是對(duì)我們這幾年學(xué)習(xí)的綜合檢驗(yàn)。通過(guò)設(shè)計(jì)擴(kuò)展知識(shí)層面,學(xué)到更新的知識(shí),也是一次較好的實(shí)地實(shí)訓(xùn)。但同時(shí)我們的知識(shí)是有限的,因此,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也遇到了一些挫折,可是沒(méi)有難倒我們,經(jīng)刻苦鉆研和虛心請(qǐng)教以及查閱一些手冊(cè),基本上完成了這次設(shè)計(jì)任務(wù),但是,在設(shè)計(jì)方面有很多地方值得我們?nèi)W(xué)習(xí)、去克服、去思考。
摘要
本次設(shè)計(jì)加工了一個(gè)具有弧度、斜度、螺紋、凹槽、等特征的軸類零件,結(jié)合零件的不同進(jìn)行零件分析,在加工過(guò)程中應(yīng)用數(shù)控車床加工又進(jìn)行了數(shù)控車削的分析,接著進(jìn)行零件圖的分析,毛坯的確定、刀具的選擇等。本零件采用45鋼作為毛坯,刀具公用三把刀,即外圓車刀、切槽刀、螺紋刀。把已經(jīng)設(shè)計(jì)好的軸類零件在開(kāi)始加工之前先仔細(xì)研究其外觀特點(diǎn),解零件加工完成后所要達(dá)到的精度要求,從而選擇機(jī)床設(shè)備、刀具選擇、定位基準(zhǔn)、裝夾方式、加工順序等等的有關(guān)內(nèi)容,用數(shù)控車床進(jìn)行加工,分清可以手動(dòng)加工和需要自動(dòng)加工的工序,用圖片和文字相結(jié)合的方法逐步講解加工過(guò)程,即進(jìn)行了仿真的加工又有實(shí)際操作的加工及其注意事項(xiàng)。在加工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己的不足之處。
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床、精簡(jiǎn)的選擇、刀具的選擇、加工精度、工序
正文
一、軸類零件
軸類零件是機(jī)器中的常見(jiàn)零件,也是最重要的零件,其主要功用是支撐傳動(dòng)零部件(如齒輪、帶輪等)和傳遞扭矩,下面介紹軸類加工的特點(diǎn)及要求:
1、軸類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件,其長(zhǎng)度大于直徑,加工通常由內(nèi)外圓柱面、圓錐面,以及螺紋、花鍵、鍵槽、橫向溝、溝槽等。根據(jù)軸上表面類型和結(jié)構(gòu)特征的不同,軸可分為多種形式,如;光軸、空心軸、半軸、階梯軸、曲軸、凸輪軸等。
2、軸類零件的技術(shù)要求
(1)直徑精度和幾何形狀精度 軸上支撐軸頸和配合軸頸是軸的重要表面,其直徑精度通常為IT5-IT9級(jí),形狀精度(圓度、圓柱度)控制在直徑公差之內(nèi),形狀精度要求較高時(shí),應(yīng)在零件圖樣上另行規(guī)定其允許的公差。
(2)相互位置精度 軸類零件中的配合軸頸(裝配傳動(dòng)件的抽頸)對(duì)于支撐軸頸得同軸度是其相互位置精度的普遍要求。普通精度的軸,配合軸頸對(duì)支撐軸頸的徑向圓跳動(dòng)一般為0.01——0.03mm,高精度軸為0.001——0.005mm.
此外,相互位置精度還有內(nèi)外圓柱面間的同軸度,軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。
(3)表面粗糙度 根據(jù)機(jī)器精密程度的高低,圓轉(zhuǎn)速度的大小,軸類零件表面粗糙度要求也不相同。支撐軸頸的表面粗糙度R值一般為0.16——0.63um,配合軸頸R值為0.63——2.5 um。
3、軸類零件的材料和熱處理
一般軸類零件的材料常用45鋼,通過(guò)正火、調(diào)質(zhì)、淬火等不同的熱處理工藝,獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件可選用40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理獲得較好的綜合力學(xué)性能。精度較高的軸可學(xué)用軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn等,通過(guò)調(diào)質(zhì)和表面淬火獲得更好的耐磨性和耐疲勞性。高轉(zhuǎn)速、重載等條件下工作的軸可選用20CrMnTi、20Cr等,經(jīng)過(guò)淬火或滲氮處理獲得高的表面硬度、耐磨性和心部強(qiáng)度。
二、介紹數(shù)控車削
數(shù)控車削是數(shù)控加工中用得最多的加工方法之一。由于數(shù)控車床具有加工精度高、能作直線和圓弧插補(bǔ)以及在加工過(guò)程中能自動(dòng)變速的特點(diǎn),因此,其工藝范圍較普通機(jī)床寬的多。凡是能在數(shù)控車床上裝夾的回轉(zhuǎn)體零件都能在數(shù)控車床上加工。針對(duì)數(shù)控成床的特點(diǎn),下列幾種零件最適合數(shù)控車削加工。
1、 精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件
由于數(shù)控車床剛性好,制造和對(duì)刀精度高,以及能方便和精確進(jìn)
行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償,所以能加工尺寸精度要去較高的零件。在有些場(chǎng)合可以以車代磨。此外,數(shù)控車削的刀具運(yùn)動(dòng)是通過(guò)高精度插補(bǔ)運(yùn)算和伺服驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,再加上機(jī)床的剛性號(hào)和制造精度高,所以它能加工對(duì)母線直線度、圓度、圓柱度等形狀精度要求高的零件。
2、表面粗糙度要求高的回轉(zhuǎn)體零件
數(shù)控車床具有恒線速切削功能,能加工出表面粗糙度值小而均勻
的零件。在材質(zhì)、精車余量和刀具一定的情況下,表面粗糙度取決于進(jìn)給量和切削速度。在普通車窗上車削錐面和端面時(shí),由于轉(zhuǎn)速恒定不變,致使車削后的表面粗糙度不一致,只有某一直徑出的粗糙度值最小。使用數(shù)控車床的橫線速切削功能,就可選用最佳線速度來(lái)切削錐面和端面,使車削后的表面粗糙度值既小又一致。
3、 表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件
由于數(shù)控車床具有直線和圓弧插補(bǔ)功能,所以可以車削由任意直線和
曲線組成的形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件。組成零件輪廓的曲線可以時(shí)數(shù)學(xué)方程式描述的曲線,也可以是列表曲線。對(duì)于由直線或圓弧組成的輪廓,直接利用機(jī)床的直線或圓弧插補(bǔ)功能,對(duì)于由非圓曲線組成的輪廓應(yīng)先用直線或圓弧去逼近,然后再用直線或圓弧插補(bǔ)功能進(jìn)行插補(bǔ)切削。
4、 帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件
普通車床所能車削的螺紋相當(dāng)優(yōu)先,他只能車等導(dǎo)程的直、錐面公、英制螺紋,而且一臺(tái)車床只能限定加工若干中導(dǎo)程。數(shù)控車床不但能車削任何等導(dǎo)程的直、錐和端面螺紋,而且能車增導(dǎo)程、減導(dǎo)程、,以及要求等導(dǎo)程與變導(dǎo)程之間平滑過(guò)度的螺紋。數(shù)控車床車削螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)向不必像普通車床那樣交替變換,它可以一刀一刀不停頓的循環(huán),直到完成。所以他車螺紋的效率很高。數(shù)控車床可以配備精密螺紋切削功能,再加上一般采用硬質(zhì)合金成型刀片,以及可以使用較高的轉(zhuǎn)速,所以車削出來(lái)的螺紋精度高、表面粗糙度小。
三、刀具的選擇
1.影響數(shù)控刀具選擇的因素
在選擇刀具的類型和規(guī)格時(shí),主要考慮以下因素的影響:
(1)生產(chǎn)性質(zhì)
在這里生產(chǎn)性質(zhì)指的是零件的批量大小,主要從加工成本上考慮對(duì)刀具選擇的影響。例如在大量生產(chǎn)時(shí)采用特殊刀具,可能是合算的,而在單件或小批量生產(chǎn)時(shí),選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具更適合一些。
(2)機(jī)床類型
完成該工序所用的機(jī)床對(duì)選擇的刀具類型(鉆、車刀或銑刀)的影響。在能夠保證工件系統(tǒng)和刀具系統(tǒng)剛性好的條件下,允許采用高生產(chǎn)率的刀具,例如高速切削車刀和大進(jìn)給量車刀。
(3)數(shù)控加工方案
不同的數(shù)控加工方案可以采用不同類型的刀具。例如孔的加工可以用鉆及擴(kuò)孔鉆,也可用鉆來(lái)進(jìn)行加工。
(4)工件的尺寸及外形
工件的尺寸及外形也影響刀具類型和規(guī)格的選擇,例如特型表面要采用特殊的刀具來(lái)加工。
(5)加工表面粗糙度
加工表面粗糙度影響刀具的結(jié)構(gòu)形狀和切削用量,例如毛坯粗銑加工時(shí),可采用粗齒銑刀,精銑時(shí)最好用細(xì)齒銑刀。
(6)加工精度
加工精度影響精加工刀具的類型和結(jié)構(gòu)形狀,例如孔的最后加工依據(jù)孔的精度可用鉆、擴(kuò)孔鉆或鏜刀來(lái)加工。
(7)工件材料
工件材料將決定刀具材料和切削部分幾何參數(shù)的選擇,刀具材料與工件的加工精度、材料硬度等有關(guān)。
2.?dāng)?shù)控刀具的性能要求
由于數(shù)控機(jī)床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零件裝夾次數(shù)少的特點(diǎn),對(duì)所使用的數(shù)控刀具提出了更高的要求。從刀具性能上講,數(shù)控刀具應(yīng)高于一般機(jī)床所使用的刀具。
選擇數(shù)控刀具時(shí),首先要應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具,必要時(shí)才可選用各種高效率的復(fù)合刀具及特殊的專用刀具。在選擇標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控刀具時(shí),應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,盡可能選用各種先進(jìn)刀具,如可轉(zhuǎn)位刀具、整體硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具等。
在選擇數(shù)控機(jī)床加工刀具時(shí),還應(yīng)考慮以下幾方面的問(wèn)題:
(1)數(shù)控刀具的類型、規(guī)格和精度等級(jí)應(yīng)能夠滿足加工要求,刀具材料應(yīng)與工件材料相適應(yīng)。
(2)切削性能好。為適應(yīng)刀具在粗加工或?qū)﹄y加工材料的工件加工時(shí)能采用大的背吃刀量和高進(jìn)給量,刀具應(yīng)具有能夠承受高速切削和強(qiáng)力切削的性能。同時(shí),同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩(wěn)定,以便實(shí)現(xiàn)按刀具使用壽命換刀或?qū)Φ毒邏勖M(jìn)行管理。
(3)精度高。為適應(yīng)數(shù)控加工的高精度和自動(dòng)換刀等要求,刀具必須具有較高的精度,如有的整體式立銑刀的徑向尺寸精度高達(dá)0.005mm。
(4)可靠性高。要保證數(shù)控加工中不會(huì)發(fā)生刀具意外損傷及潛在缺陷而影響到加工的順利進(jìn)行,要求刀具及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強(qiáng)的適應(yīng)性。
(5)耐用度高。數(shù)控加工的刀具,不論在粗加工或精加工中,都應(yīng)具有比普通機(jī)床加工所用刀具更高的耐用度,以盡量減少更換或修磨刀具及對(duì)刀的次數(shù),從而提高數(shù)控機(jī)床的加工效率和保證加工質(zhì)量。
(6)斷屑及排屑性能好。數(shù)控加工中,斷屑和排屑不像普通機(jī)床加工那樣能及時(shí)由人工處理,切屑易纏繞在刀具和工件上,會(huì)損壞刀具和劃傷工件已加工表面,甚至?xí)l(fā)生傷人和設(shè)備事故,影響加工質(zhì)量和機(jī)床的安全運(yùn)行,所以要求刀具具有較好的斷屑和排屑性能。
3.刀具的選擇方法
刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一,不僅影響機(jī)床的加工效率,而且直接影響零件的加工質(zhì)量。由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床,而且主軸輸出功率較大,因此與傳統(tǒng)加工方法相比,對(duì)數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求,包括精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高,而且要求尺寸穩(wěn)定,安裝調(diào)整方便。這就要求刀具的結(jié)構(gòu)合理、幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一,它的選用取決于被加工零件的幾何形狀、材料狀態(tài)、夾具和機(jī)床選用刀具的剛性。應(yīng)考慮以下方面:
(1)根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件,建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。
(2)根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主,應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具,半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主,應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具,粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具,建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來(lái)的刀具,因?yàn)榫庸ぬ蕴牡毒吣p情況大多為刃部輕微磨損,涂層磨損修光,繼續(xù)使用會(huì)影響精加工的加工質(zhì)量,但對(duì)粗加工的影響較小。
(3)根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下應(yīng)選用大直徑、長(zhǎng)徑比值小的刀具;切削薄壁、超薄壁零件的過(guò)中心銑刀端刃應(yīng)有足夠的向心角,以減少刀具和切削部位的切削力。加工鋁、銅等較軟材料零件時(shí)應(yīng)選擇前角稍大一些的立銑刀,齒數(shù)也不要超過(guò)4齒。
選取刀具時(shí),要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中,平面零件周邊輪廓的加工,常采用立銑刀;銑削平面時(shí),應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀;加工凸臺(tái)、凹槽時(shí),選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時(shí),可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀;對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。
在進(jìn)行自由曲面加工時(shí),由于球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般很小,故球頭銑刀適用于曲面的精加工。而端銑刀無(wú)論是在表面加工質(zhì)量上還是在加工效率上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于球頭銑刀,因此,在確保零件加工不過(guò)切的前提下,粗加工和半精加工曲面時(shí),盡量選擇端銑刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大,必須引起注意的是,在大多數(shù)情況下,選擇好的刀具雖然增加了刀具成本,但由此帶來(lái)的加工質(zhì)量和加工效率的提高,則可以使整個(gè)加工成本大大降低。
四. 數(shù)控工序的安排
1. 工序劃分的原則
在數(shù)控機(jī)床上加工零件,工序可以比較集中,盡量一次裝夾完成全部工序。與普通機(jī)床加工相比,加工工序劃分有其自身的特點(diǎn),常用的工序劃分有以下兩項(xiàng)原則。
(!)保證精度的原則:數(shù)控加工要求工序盡可能集中,通常粗、精加工
在一次裝夾下完成,為減少熱變形和切削力變形對(duì)工件的形狀精度、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響,應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。對(duì)軸類或盤類零件,將各處先粗加工,留少量余量精加工,來(lái)保證表面質(zhì)量的要求。同時(shí),對(duì)一些箱體工件,為保證孔的加工精度,應(yīng)現(xiàn)加工表面而后加工孔。
(2) 提高生產(chǎn)效率的原則:數(shù)控加工中,為減少換刀次數(shù)、節(jié)省換刀時(shí)間
應(yīng)將應(yīng)用同一把刀加工的加工部位全部完成后,再換另一把刀來(lái)加工其他部位。同時(shí)應(yīng)盡量減少空行程,用同一把刀加工工件的多個(gè)部位時(shí),應(yīng)以最短的路線到達(dá)各加工部位。實(shí)際中,數(shù)控加工工序要根據(jù)具體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等情況綜合考慮。
2. 工序的劃分方法
在數(shù)控銑床上加工零件,工序應(yīng)比較集中,在一次裝夾中應(yīng)該盡可能完成應(yīng)盡量多的工序 。首先應(yīng)根據(jù)零件圖樣,考慮被加工零件是否可以在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上完成整個(gè)零件的加工工作。若不能,則應(yīng)該選擇哪一部分零件表面需要用數(shù)控銑床加工。根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn),一般工序劃分可以按如下方法進(jìn)行:
(1)按零件加工表面劃分
對(duì)于加工內(nèi)容很多的零件,可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部位分成幾個(gè)部分,如內(nèi)形、外形、曲面或平面。一般加工外形時(shí),以內(nèi)省定位;加工內(nèi)形時(shí),以外形定位。將位置精度要求較高的表面安排在一次安裝下完成,以免多次安裝所產(chǎn)生的安裝安裝誤差影響位置精度。
(2) 以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分。
為了減少換刀次數(shù),壓縮空程時(shí)間,減少不必要的定位誤差,可按刀具集中工序的方法加工零件。雖然有些零件能在一次安裝加工出很多待加工面,但考慮到程序太長(zhǎng),會(huì)受到某些限制,如控制系統(tǒng)的限制(主要是內(nèi)存容量)、機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制(如一道工序在個(gè)班內(nèi)不能結(jié)束)等。此外,程序太長(zhǎng)會(huì)增加出錯(cuò)率,查錯(cuò)與檢索也相應(yīng)比較困難,因此程序不能太長(zhǎng),一道工序的內(nèi)容也不能太多。
(3) 以粗、精加工劃分。
根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來(lái)劃分工序時(shí),可按粗、精加工分開(kāi)的原則來(lái)進(jìn)行工序劃分,即先粗加工在精加工。特別對(duì)于易發(fā)生加工變形的零件,由于粗加工后可能發(fā)生較大的變形而需要進(jìn)行較形,因此一般來(lái)說(shuō),凡要進(jìn)行粗、精加工的工件都要將工序分開(kāi)。此時(shí)可用不同的機(jī)床或不同的刀具進(jìn)行加工。通常在一次裝夾中,不允許將零件某一部分表面加工完后,在加工零件的其他表面。
綜上所述,在劃分工序時(shí),一定要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)與工藝性、機(jī)床的功能、零件數(shù)控加工的內(nèi)容、裝夾次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況等來(lái)靈活協(xié)調(diào)。
對(duì)于加工順序的安排,還應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況,以及定位安裝與夾緊的需要來(lái)考慮,重點(diǎn)是工件的剛性不被破壞。順序安排一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行:
l 要綜合考慮上道工序的加工是否影響到下道工序的加工定位與夾緊,中間穿插有通用機(jī)床加工工序等因素。
l 先安排內(nèi)形加工工序,后安排外形加工工序。
l 在同一次安裝中進(jìn)行多道工序時(shí),應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序。
l 在安排以相同的定位和夾緊方式或用同一把刀具加工工序時(shí),最好連接進(jìn)行,以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。
3、工序的劃分、工序工步的內(nèi)容
加工順序1)、2)分別作為一個(gè)工序,具體內(nèi)容見(jiàn)以下工序卡片:
青島濱海學(xué)院
數(shù)控加工工序卡片
零件名稱
材料
零件圖號(hào)
中部螺紋球頭軸
45#鋼
01
工序號(hào)
程序編號(hào)
夾具名稱
使用設(shè)備
車間
1
O0001
三抓自定心卡盤
數(shù)控機(jī)床(FANUC-Oi系統(tǒng))
青島濱海學(xué)院數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地
工
步
號(hào)
工步
內(nèi)容
刀具號(hào)
刀補(bǔ)號(hào)
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
進(jìn)給量
mm/r
背吃刀量
mm
1
粗車軸φ25左端端面;
粗車軸φ25外圓輪廓至中間退刀槽處
T01
01
800
0.3
0.5
2
精車軸φ25左端端面、倒角;精車軸φ25外圓輪廓至中間退刀槽處
T02
02
1000
0.02
0.05
工序號(hào)
程序編號(hào)
夾具名稱
使用設(shè)備
車間
2
O0002
三抓自定心卡盤
數(shù)控機(jī)床(FANUC-Oi系統(tǒng))
青島濱海學(xué)院數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地
工
步
號(hào)
工步
內(nèi)容
刀具號(hào)
刀補(bǔ)號(hào)
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
進(jìn)給量
mm/r
背吃刀量
mm
3
粗車軸右端φ20球面、M25螺紋處右端端面和外圓至中部退刀槽處
T01
01
800
0.3
0.5
4
精車軸右端SR10球面、φ外圓柱面、M25右端端面和外圓至中部退刀槽處
T02
02
1000
0.1
0.05
5
用切槽刀切出中部φ退刀槽
T03
\
400
0.05
\
6
用螺紋刀切出中部M25 X 1.5螺紋
T04
\
300
\
1.876(總和)
4 軸類零件加工的定位基準(zhǔn)和裝夾
1)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線,若用兩中心孔定位,符合基準(zhǔn)重合的原則。中心孔不僅是車削時(shí)的定為基準(zhǔn),也是其它加工工序以工件的中心孔定位 在軸的加工中,零件各外圓表面,錐孔、螺紋表面的同軸度,端面對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目,這些表面的的定位基準(zhǔn)和檢驗(yàn)基準(zhǔn),又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。當(dāng)采用兩中心孔定位時(shí),還能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多個(gè)外圓和端面。
?2)以外圓和中心孔作為定位基準(zhǔn)(一夾一頂) 用兩中心孔定位雖然定心精度高,但剛性差,尤其是加工較重的工件時(shí)不夠穩(wěn)固,切削用量也不能太大。粗加工時(shí),為了提高零件的剛度,可采用軸的外圓表面和一中心孔作為定位基準(zhǔn)來(lái)加工。這種定位方法能承受較大的切削力矩,是軸類零件最常見(jiàn)的一種定位方法。
3)以兩外圓表面作為定位基準(zhǔn) 在加工空心軸的內(nèi)孔時(shí),(例如:機(jī)床上莫氏錐度的內(nèi)孔加工),不能采用中心孔作為定位基準(zhǔn),可用軸的兩外圓表面作為定位基準(zhǔn)。當(dāng)工件是機(jī)床主軸時(shí),常以兩支撐軸頸(裝配基準(zhǔn))為定位基準(zhǔn),可保證錐孔相對(duì)支撐軸頸的同軸度要求,消除基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。
五、零件的工藝分析
所要加工的零件如圖:
1、零件圖的完整性與正確性分析
零件的視圖應(yīng)足夠、正確及表達(dá)清楚,并符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),尺寸及有關(guān)技術(shù)要求應(yīng)標(biāo)注齊全,幾何元素(點(diǎn)、線、面)之間的關(guān)系應(yīng)明確(如相切、相交、垂直、平行等)。如圖所示,該零件圖包含了螺紋、圓弧、倒角、溝槽等,基本是能體現(xiàn)出圖形的形狀,概括所學(xué)內(nèi)容。圖形總長(zhǎng)度為98mm,其中在最右端加工一個(gè)7mm的半圓弧,依次是斜線、螺紋、溝槽、半徑為2mm的圓弧與直徑為30mm的端面相切,切端面。
2、零件技術(shù)要求分析
零件的技術(shù)要求主要指尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱處理等。這些要求在保證零件使用性能的前提下應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理。過(guò)高的精度和表面粗糙度要求會(huì)使工藝過(guò)程復(fù)雜、加工困難、或成本高。如圖,
3、尺寸標(biāo)注方法分析
零件圖上的尺寸標(biāo)注方法有局部分散標(biāo)注法、集中標(biāo)注法和坐標(biāo)標(biāo)注法等。
對(duì)在數(shù)控?cái)?shù)控機(jī)床上加工的零件,零件圖上的尺寸在加工精度能夠保證使用性能的前提下,根據(jù)不分散法標(biāo)注,采用集中標(biāo)注,或以同一基準(zhǔn)標(biāo)注,即標(biāo)注。這樣,即便于編程,又有利于設(shè)計(jì)級(jí)緩存、工藝基準(zhǔn)、與編程遠(yuǎn)點(diǎn)的統(tǒng)一。
4、零件材料分析
在滿足零件功能的前提下應(yīng)選用廉價(jià)的材料。材料的攢則應(yīng)立足國(guó)內(nèi),不要
輕易選用貴重及緊缺的材料.
5、毛坯的確定
確定毛坯主要考慮下列因素
(1)零件的材料及其力學(xué)性能 零件的材料大致確定了毛坯的種類,而其力學(xué)性能的高低,也在一定程度上影響毛坯的種類,如力學(xué)性能要求較高的剛件,其毛坯最好用鍛件而不用型材。
(2)生產(chǎn)類型 不同的生產(chǎn)類型決定了不同的毛坯制造法。大批量生產(chǎn)中,應(yīng)該采用精度和生產(chǎn)率都較高的先進(jìn)的毛坯制造方法。如鑄件應(yīng)采用金屬模機(jī)器造型,鍛件應(yīng)采用模鍛;并應(yīng)當(dāng)充分考慮采用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性,如精鑄,精鍛、冷擠壓、冷軋、粉末冶金和工程塑料等。單件小批生產(chǎn)則一般采用木模手工造型或自由鍛等比較簡(jiǎn)單方便的毛坯制造方法。
(3)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸 在充分考慮了上述兩個(gè)因素后,有時(shí)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形也會(huì)影響毛坯的種類和制造方法。如常見(jiàn)的一般用途的鋼質(zhì)階梯軸,當(dāng)各臺(tái)階直徑相差不大時(shí)可用型材,若個(gè)臺(tái)階直徑相差很大時(shí),易用鍛件;成批生產(chǎn)中,中小性零件可選用模鍛,而大尺寸的鋼軸受到設(shè)備和模具的限制一般選用自由鍛。
綜上所述該零件圖應(yīng)選45鋼
六、加工順序的確定
在分析了上述內(nèi)容后,接下來(lái)既要確定零件的加工順序。制定零件車削加工順序一般遵循下列原則;
1、 先粗后精
按照粗車-半精車-精車的加工循序進(jìn)行,逐步提高加工精度。粗車將在較短
的時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分加工余量切掉,一方面提高金屬切除率,另一方面滿足精車的余量均勻性要求。若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工要求時(shí),則要安排半精車,以此為精車做準(zhǔn)備。精車要保證加工精度,按照?qǐng)D樣尺寸,一刀切出零件輪廓。
2、 先進(jìn)后遠(yuǎn)
這里所說(shuō)得遠(yuǎn)與近,是按加工部位相對(duì)于對(duì)導(dǎo)點(diǎn)的距離大小而言的。在一般情況下,離對(duì)刀點(diǎn)的部位后加工,以便縮短刀具移動(dòng)距離,減少空行程時(shí)間。對(duì)于車削而言,先近后遠(yuǎn)還有利于保持胚件或半成品的剛性,改善其切削條件。如:在上圖中如果按照30-24的順序安排加工,不僅會(huì)增加刀具返回對(duì)刀點(diǎn)所需的空行程時(shí)間,而且已開(kāi)始就削弱了工件的剛性,還可能是臺(tái)階的外直徑出產(chǎn)生毛刺(飛邊)。對(duì)這類直徑相差不大的臺(tái)階周,當(dāng)?shù)谝坏兜谋吵缘读课闯迺r(shí),按24-30的次序先進(jìn)后遠(yuǎn)的安排車削。
3、 內(nèi)外交叉
對(duì)既有內(nèi)表面,又有外表面需加工的零件,安排加工順序時(shí),應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外
表面粗加工,后進(jìn)行內(nèi)外表面精加工。切不可將零件上一部分表面加工完畢后,在加工其他表面。
七、數(shù)控仿真加工
1、 零件的選擇與工藝分析
零件的選擇,經(jīng)分析選用100mm45鋼的毛坯零件。
工藝分析 有圖可以看出,此零件為兩頭加工的零件,考慮裝夾方便、穩(wěn)固、精確的原則,應(yīng)先加工左邊,裝夾量為10mm,加工萬(wàn)左側(cè)后,在進(jìn)行加工右側(cè)。在數(shù)控車床上用三爪自定心卡盤夾緊工件一端(所夾長(zhǎng)度至少為工件的1/3長(zhǎng)),先加工工件的左端,然后以其作為定為基準(zhǔn)再加工零件右端。之所以舍棄傳統(tǒng)的“先粗后精”原則(在本例中即先對(duì)左、右端粗加工,在對(duì)其精加工),是為了減少工件裝夾次數(shù),提高工件定位精度。若采用“先粗后精”原則,則需裝夾工件4次,即左右粗加工各一次,左右精加工各一次。若采用后者,裝夾工件兩次。
2、 刀具的選擇與相關(guān)計(jì)算
在該零件的數(shù)控車削加工中,共需4把刀具,即外圓粗車刀、外圓精車刀、切槽刀、螺紋刀。
刀具參數(shù)詳情見(jiàn)以下刀具卡片
零 件
名 稱
中部螺紋球頭軸
程序
編號(hào)
O0001 O0002
零件圖號(hào)
01
工步號(hào)
刀具號(hào)
刀具名稱
刀尖半徑
前角(γ。)
后角(α。)
主偏角(kr)
1
T01
外圓粗車刀
0.2
20o
9 o
95 o
2
T02
外圓精車刀
0.2
35 o
12 o
93 o
3
T01
外圓粗車刀
0.2
20 o
9 o
95 o
4
T02
外圓精車刀
0.2
35 o
12 o
93 o
5
T03
切槽刀
0.2
\
\
\
6
T04
螺紋刀
0
\
\
\
計(jì)算: M24外螺紋大徑的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算值、小徑的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算值
在加工螺紋時(shí),由于螺紋粗牙會(huì)受到螺紋刀的擠壓作用,因此會(huì)影響加工精度,致使所加工的螺紋大徑、小徑均偏大??紤]到此影響,為保證加工精度,根據(jù)加工經(jīng)驗(yàn),計(jì)算得螺紋大徑、小徑的編程值分別為:
1) D=24—0.13X1.5=23.805
2) d=24—1.3X 1.5=22.05
3、 進(jìn)行數(shù)控仿真的編程
O100 程號(hào)為號(hào)0100(左端加工)
T0101 刀具號(hào)為01刀補(bǔ)號(hào)為01端面刀
S600M03
G00X34.0Z0
G01X-1.0F0.1
G00X34.0Z2.0
G71U2.5R0.5 G71指令對(duì)N10程序段進(jìn)行粗加工,
背吃刀量為2.5mm 對(duì)刀量為0.5mm
G71P10Q20U1.0W0F0.2 精加工X方向與量為1.0mmZ方向?yàn)?進(jìn)給速度為0.2mm/r
N10G00G42X0S800
G01Z0F0.1
X24.0
Z-32.0
X30.0
Z-40.0
N20U2.0
G70P10Q20 對(duì)N10到N20進(jìn)行精加工
G00X100.0Z100.0
M00 主軸停轉(zhuǎn),加工另一端
T0101
S600M03
G00X34.0Z2.0
G71U2.5R0.5
G71P30Q50U1.0W0F0.2
N30G00G42X0S800
G01Z0F0.1
G03X14.0Z-7.0R7.0 切半徑為7mm的圓弧
G01X18.0W-10.0
X23.805W-1.5
Z-48.0
X24.0
W-8.0
G02X28.0W-2.0R2.0 切半徑為2mm的圓弧
G01X30.0
W-8.0
N50U2.0
G70P30Q50 N30-N50段進(jìn)行精加工
G00X100.0
Z100.0
M00 進(jìn)行換刀,主軸停止
T0202 切槽刀
S400M03
G00X30.0Z-48.0
G01X18.0
W3.0
X23.805W1.5
G00X100.0
Z100.0
T0303 螺紋刀
S250M03
G00X26.0Z-15.0
G92X23.805Z-45.0F1.5 到成為1.5
X23.75
X23.55
X23.15
X23.05
X22.55
X22.05
G00X100.0
Z100.0
M05
M30 程序結(jié)束
4、 有關(guān)注意事項(xiàng)
(1)對(duì)刀時(shí)應(yīng)該注意:對(duì)X軸應(yīng)該Z方向進(jìn)刀Z方向出刀;對(duì)Z軸時(shí)應(yīng)該Z方向進(jìn)刀X方向出刀,以免不準(zhǔn)確。
(2)在一個(gè)程序段中,根據(jù)圖樣上標(biāo)注的尺寸可以采用絕對(duì)值編程或增量值編程,也可以采用混合編程。
(3)?被加工零件的徑向尺寸在圖樣上和測(cè)量時(shí),一般用直徑值表示,所以采用直徑尺寸編程更為方便。
(4)由于車削加工常用棒料作為毛坯,加工余量較大,為簡(jiǎn)化編程,常用采用不同形式的固定循環(huán)。
(5)編程時(shí),認(rèn)為車刀刀尖是一個(gè)點(diǎn),而實(shí)際上為了提高刀具壽命和工件表面質(zhì)量,車刀刀尖常磨成一個(gè)半徑不大的圓弧。為提高工件的加工精度,編制圓頭刀程序時(shí),需要對(duì)刀具半徑進(jìn)行補(bǔ)償。使用刀具半徑補(bǔ)償后,編程時(shí)可直接按工件輪廓尺寸編程。
(6)為了提高加工效率,車削加工的進(jìn)刀與退刀都采用快速運(yùn)動(dòng)。進(jìn)刀時(shí),盡量接近工件切削開(kāi)始點(diǎn),切削開(kāi)始點(diǎn)的確定以不碰撞工件為原則。
八、實(shí)物的加工
實(shí)物的加工與仿真有很大的不同,有些在仿真中很容易做到的,在際操作中
很困難或者根本就不能操作。所以仿真操作只能把自己所學(xué)的理論知識(shí)掌握起來(lái),而與實(shí)際相差異大節(jié)。比如說(shuō),在仿真中很容易加工一個(gè)合格的零件,而是己動(dòng)手操作是對(duì)于一個(gè)新手來(lái)說(shuō)往往加工出廢品。這就需要我們理論加實(shí)踐更好地運(yùn)用左己所學(xué)知識(shí)。
在本設(shè)計(jì)加工實(shí)物中,由于采用的毛坯為橡膠棒,考慮到加工時(shí)莊稼可靠、方面,加工的準(zhǔn)確性上,采用一頭加工。
1、工藝的分析
在本次加工中,由于采用一頭的加工方法,所以加工時(shí)從右往左依次加工。先用外援車道進(jìn)行整個(gè)輪廓的粗加工,然后進(jìn)行精加工。完畢后切槽刀進(jìn)行切槽并且加工左端32mm材料,以上兩步加工完后再用螺紋刀進(jìn)行切螺紋。最后用切槽刀切斷。
通過(guò)工藝分析,采取以下幾點(diǎn)工藝措施:
①對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸,因上、下偏差絕對(duì)值相同,故編程時(shí)取平均值或其基本尺寸結(jié)果都一樣。
②粗車及精車選用主偏角為93o的外圓車刀,為防止副后刀面與工件輪廓干涉,副偏角不宜太小,應(yīng)選krˊ≥45o。
③為簡(jiǎn)化編程,粗車時(shí)使用G71復(fù)合車削循環(huán),車螺紋時(shí)使用G92螺紋切削復(fù)合循環(huán)(螺距大于1.5mm采取側(cè)向進(jìn)刀可以改善排屑狀況)。
2、刀具的選用
零 件
名 稱
中部螺紋球頭軸
程序
編號(hào)
O0001 O0002
零件圖號(hào)
01
工步號(hào)
刀具號(hào)
刀具名稱
刀尖半徑
前角(γ。)
后角(α。)
主偏角(kr)
1
T01
外圓車刀
0.5
20o
93 o
95 o
2
T02
切槽刀
0.5
\
\
\
3
T03
螺紋刀
0
\
\
\
所需要的數(shù)值計(jì)算在仿真中都已算過(guò),在這里就不重復(fù)了。
3、實(shí)物加工的程序
O100 程序號(hào)
T0101 外圓車刀
S600M03 主軸正傳
G00X34.0Z0 快速定位
G01X-1.0F0.1
G00X34.0Z2.0
G71U2.5R0.5 G71指令對(duì)N10程序段進(jìn)行粗加工,
背吃刀量為2.5mm 對(duì)刀量為0.5mm
G71P10Q20U1.0W0F0.2 精加工X方向與量為1.0mmZ方向?yàn)?進(jìn)給速度為0.2mm/r
N10G00X0S700
G01Z0F0.1
G03X14.0Z-7.0R7.0 切徑為7mm的圓弧
G01X18.0W-10.0
X24.0W-1.5
Z-56.0
G02X28.0W-2.0R2.0 切半徑為2mm的圓弧
G01X30.0
W-41.0
N20U2.0
G70P10Q20 N10-N20進(jìn)行精加工
G00X100.0
Z100.0
M00
T0202 切槽刀
S400M03
G00X32.0Z-48.0
G01X18.0F0.1
W3.0
X24.0W1.5
G00X34.0Z100.0 快速進(jìn)刀
G01X27.0
W31.0
X24.0
Z-100.0
G00X100.0 快速退刀
Z100.0
T0303 螺紋刀
S300M03
G00X26.0Z-15.0
G92X23.805Z-44.0F1.5 螺紋自動(dòng)循環(huán)指令G92
X23.605
X23.05
X22.805
X22.4
X22.15
X22.05
G00X100.0
Z100.0
M00
T0202 用切槽刀切斷
S600M03
G00X34.0Z-101.0 在98mm處切斷
G00X1.0F0.1
G00X100.0
Z100.0
M05
M30 程序結(jié)束
4、工件裝夾時(shí)的注意事項(xiàng)
車削外圓、端面、切槽包括車削螺紋時(shí)各種類型車刀的安裝與要求相同。車刀安裝的是否正確,將直接影響到切削能否順利進(jìn)行和工件的加工質(zhì)量。因此,車刀安裝后,必須做到:
① 刀尖嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)工件中心,以保證車刀前角和后角不變,否則車削工件端面時(shí),工件中心將會(huì)留下凸頭并損壞刀具。在一次安裝中加工內(nèi)外圓表面與端面。這種工藝方案由于消除了安裝誤差對(duì)加工精度的影響,因而能保證較高的相互位置精度。在這種情況下,影響零件內(nèi)外圓表面間的同軸度和孔軸線與端面的垂直度的主要因素是機(jī)床精度。該工藝方案一般用于零件結(jié)構(gòu)允許在一次安裝中,加工出全部有位置精度要求的表面的場(chǎng)合。為了便于裝夾工件,其毛坯往往采用多件組合的棒料,一般安排在車床等工序較集中的機(jī)床上加工。
② 車刀刀桿應(yīng)該與進(jìn)給方向垂直,以保證主偏角和副偏角不變。
③ 為避免加工中產(chǎn)生振動(dòng),要求車刀刀桿伸出長(zhǎng)度應(yīng)該盡量短,一般不超過(guò)刀桿厚度的1~1.5倍。
④ 最少要用刀臺(tái)上的兩個(gè)螺釘壓緊車刀,并且要求輪流擰緊螺釘。
車刀對(duì)準(zhǔn)工件中心的方法:使用墊片來(lái)達(dá)到車刀刀尖對(duì)準(zhǔn)工件中心。墊片一般用150mm~200mm的鋼片。墊片要墊實(shí),墊片的數(shù)量應(yīng)該盡量少。正確的墊法是:使墊片在刀頭一端與四方刀架垂直于刀桿的邊對(duì)齊。
當(dāng)車刀壓緊后,試車切削端面,觀察車刀刀尖是否對(duì)準(zhǔn)中心,否則應(yīng)該重新調(diào)整墊片并進(jìn)行試切,直到車刀刀尖對(duì)準(zhǔn)工件中心。
數(shù)控車床操作流程及安全注意事項(xiàng)
1.開(kāi)機(jī)前應(yīng)對(duì)數(shù)控車床進(jìn)行全面細(xì)致的檢查,包括操作面板、導(dǎo)軌面、卡爪、尾座、刀架、刀具等,確認(rèn)無(wú)誤后方可操作。
2.數(shù)控車床通電后,檢查各開(kāi)關(guān)、按鈕和按鍵是否正常、靈活、機(jī)床有無(wú)異?,F(xiàn)象。
3.程序輸入后,應(yīng)仔細(xì)核對(duì)代碼、地址、數(shù)值、正負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)及語(yǔ)法是否正確。
4.正確測(cè)量和計(jì)算工件坐標(biāo)系,并對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行檢查。
5.輸入工件坐標(biāo)系,并對(duì)坐標(biāo)、坐標(biāo)值、正負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)。
6.未裝工件前,空運(yùn)行一次程序,看程序能否順利進(jìn)行,刀具和夾具安裝是否合理,有無(wú)超程現(xiàn)象。
7.試切時(shí)快速倍率開(kāi)關(guān)必須打到較低擋位。
8.試切進(jìn)刀時(shí),在刀具運(yùn)行至工件30~50㎜處,必須在進(jìn)給保持下,驗(yàn)證Z軸和X軸坐標(biāo)剩余值與加工程序是否一致。
9.試切和加工中,刃磨刀具和更換刀具后,要重新測(cè)量刀具位置并修改刀補(bǔ)值和刀補(bǔ)號(hào)。
10.程序修改后,要對(duì)修改部分仔細(xì)核對(duì)。
11.必須在確認(rèn)工件夾緊后才能啟動(dòng)機(jī)床,嚴(yán)禁工件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)測(cè)量、觸摸工件。
12.操作中出現(xiàn)工件跳動(dòng)、打抖、異常聲音、夾具松動(dòng)等異常情況時(shí)必須停車處理。
13緊急停車后,應(yīng)重新進(jìn)行機(jī)床“回零”操作,才能再次運(yùn)行程序。
附錄
地址
功能
含義
地址
功能
含義
A
坐標(biāo)字
繞X軸旋轉(zhuǎn)
N
順序號(hào)
程序段順序編號(hào)
B
坐標(biāo)字
繞Y軸旋轉(zhuǎn)
O
程序號(hào)
程序號(hào)或子程序號(hào)的指定
C
坐標(biāo)字
繞Z軸旋轉(zhuǎn)
P
暫停時(shí)間或程序中某功能開(kāi)始時(shí)使用的順序號(hào)
D
補(bǔ)償號(hào)
刀具半徑補(bǔ)償指令
Q
固定循環(huán)終止段號(hào)或固定循環(huán)中的定距
E
第二次進(jìn)給功能
R
坐標(biāo)字
固定循環(huán)中定距離或圓弧半徑的指定
F
進(jìn)給速度
進(jìn)給速度的指令
S
主軸功能
主軸轉(zhuǎn)速的指定
G
準(zhǔn)備功能
指令動(dòng)作的方式
T
刀具功能
刀具編號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)的指令
H
補(bǔ)償號(hào)
補(bǔ)償號(hào)的指定
U
坐標(biāo)字
與X軸平行的附加軸或增量坐標(biāo)值
I
坐標(biāo)字
圓弧中心X軸向坐標(biāo)
V
坐標(biāo)字
與Y軸平行的附加軸或增量坐標(biāo)值
J
坐標(biāo)字
圓弧中心Y軸向坐標(biāo)
W
坐標(biāo)字
與Z軸平行的附加軸或增量坐標(biāo)值
K
坐標(biāo)字
圓弧中心Z軸向坐標(biāo)
X
坐標(biāo)字
X軸的移動(dòng)指令(坐標(biāo))
L
循環(huán)次數(shù)
固定循環(huán)和子程序的重復(fù)次數(shù)
Y
坐標(biāo)字
Y軸的移動(dòng)指令(坐標(biāo))
M
輔助功能
機(jī)床的開(kāi)/關(guān)指令
Z
坐標(biāo)字
Z軸的移動(dòng)指令(坐標(biāo))
結(jié)論
?? 數(shù)控加工工藝是隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生,不斷發(fā)展和逐步完善起來(lái)的一門應(yīng)用技術(shù),研究的對(duì)象是數(shù)控設(shè)備完成數(shù)控加工全過(guò)程相關(guān)的集成化技術(shù),最直接的研究對(duì)象是與數(shù)控設(shè)備息息相關(guān)的數(shù)控裝置、控制系統(tǒng)、數(shù)控程序及編制方法。數(shù)控加工工藝源于傳統(tǒng)的加工工藝,將傳統(tǒng)的加工工藝、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起,它的一個(gè)典型特征是將普通加工工藝完全融入數(shù)控加工工藝中。數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程的基礎(chǔ),高質(zhì)量的數(shù)控加工程序,源于周密、細(xì)致的技術(shù)可行性分析、總體工藝規(guī)劃和數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)。
?? 編程員接到一個(gè)零件或產(chǎn)品的數(shù)控編程任務(wù),主要的工作包括根據(jù)零件或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)技術(shù)文件進(jìn)行數(shù)控加工工藝可行性分析,確定完成零件數(shù)控加工的加工方法;選擇數(shù)控機(jī)床的類型和規(guī)格;確定加工坐標(biāo)系、選擇夾具及其輔助工具、選擇刀具和刀具裝夾系統(tǒng),規(guī)劃數(shù)控加工方案和工藝路線,劃分加工區(qū)域、設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序內(nèi)容,編寫數(shù)控程序,進(jìn)行數(shù)控程序調(diào)試和實(shí)際加工驗(yàn)證,最后對(duì)所有的數(shù)控工藝文件進(jìn)行完善、固化并存檔等方面的內(nèi)容。數(shù)控編程可以簡(jiǎn)單的理解成從零件的設(shè)計(jì)圖開(kāi)始,直到數(shù)控加工程序編制完成的整個(gè)過(guò)程。
?? 數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程的核心,只有將數(shù)控加工工藝合理、科學(xué)地融入數(shù)控編程中,編程員才能編制出高質(zhì)量和高水平的數(shù)控程序。數(shù)控編程也是逐步
完善數(shù)控工藝的過(guò)程。
通過(guò)零件的設(shè)計(jì)、工藝處理、數(shù)控加工、校驗(yàn)的過(guò)程,對(duì)數(shù)控加工我有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí),經(jīng)過(guò)理論與實(shí)踐的結(jié)合,我發(fā)現(xiàn)了實(shí)際加工中與理想情況下的不同之處,這就是在實(shí)際加工中,許多不確定因素增多,從而導(dǎo)致加工難度增大。在實(shí)際加工中,對(duì)工件尺寸的測(cè)量變得尤為重要,因?yàn)闇y(cè)量尺寸直接影響到對(duì)刀精度,即刀尖點(diǎn)與工件回轉(zhuǎn)中心的重合性,進(jìn)而影響到加工精度。
在以后的工作學(xué)習(xí)中,我不僅要增強(qiáng)理論的學(xué)習(xí),更要增加實(shí)際操作的力度。把理論付諸于實(shí)踐是一個(gè)很長(zhǎng)的過(guò)程,不過(guò)我相信,隨著工作經(jīng)驗(yàn)的積累,我的數(shù)控操作水平會(huì)不斷提高。
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致謝
? 本研究論文是在我的導(dǎo)師馬建華老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成,馬老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。兩年多來(lái),馬老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo),同時(shí)還在思想上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷,在此謹(jǐn)向馬老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
????? 在此,我還要感謝在一起愉快的度過(guò)的同學(xué)們,正是由于你們的幫助和支持,我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑,直至本文的順利完成。特別感謝我的朋友李帥、胡志偉、宋從超,他們給予我不少的幫助。
????? 在本設(shè)計(jì)即將完成之際,我的心情無(wú)法平靜,從開(kāi)始進(jìn)入課題到設(shè)計(jì)的順利完成,有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助,在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母,謝謝你們!
?
青島濱海學(xué)院
畢業(yè)論文評(píng)閱、評(píng)審意見(jiàn)表
?! I(yè): 數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)
學(xué)生姓名: 李玉?! ?
題 目: 軸類零件機(jī)械設(shè)計(jì)與加工
指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):
成績(jī):
指導(dǎo)教師(簽字):
年 月 日
答辯委員會(huì)(或答辯小組)評(píng)審意見(jiàn):
成績(jī):
組長(zhǎng)(簽字):
年 月 日
29