[其它课程]数控技术毕业论文.doc

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1、毕 业 论 文 数控机床加工 办学单位: 广州市工贸技师学院 班 级: 08机电与数控高级3班5年 学 生: 黎进 (20080100202903) 指导教师: 许坚生 提交日期: 2012 年 5 月 21 日 目 录前言 1第一章 绪论 51.1本文的研究背景及意义 61.2数控编程技术的历史 6第1章 数控编程中的加工工艺分析及设计92.1数控加工工艺 92.1.1分析零件图 92.1.2数控加工工艺概念与工艺过程 132.1.3数控车床加工工艺主要内容 132.2加工方法选择及加工方案确定162.2.1数控机床的合理选用 162.2.2加工方法的选择 162.2.3加工方案设计的原则

2、172.3数控加工工艺路线的设计 172.3.1数控车削加工零件的工序顺序172.3.2按零件装夹定位方式划分工序182.3.3数控车削工序的格工步顺序182.3.4数控加工工序与普通加工工序的衔接 202.4确定零件夹紧的方法和夹具的选择 202.4.1工件定位和夹紧方案的确定20 2.4.2夹具的选择 222.5刀具的选择 222.6切屑用量的确定 232.6.1吃刀量的选择 242.6.2每齿进给量的选择 252.6.3主轴转速的确定 25第三章 数控加工工序分析 263.1分析零件图263.2数控加工顺序273.3加工用量的选择与确定 27第四章 加工程序编写及主要操作步骤 294.1

3、 GSK980TD简介 294.2程序编写的基本步骤和内容 304.3编写加工程序单 32结论 37致谢 38参考文献 39摘 要 :能通过运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到实践知识,正确的解决一个零件在加工过程中的定位.夹紧以及工艺路线安排.工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量。学会使用图表资料以及手册,掌握与本本设计有关的各种资料的名称,出处,能够做到熟练运用。因此,它在我们的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题,解决问题的能力,为今后参加工作打下一个良好的基础。由于能力有限,设计

4、当中可能会有不足之处,恳请各位老师给予批评指正。关键词:夹具 走刀路线 加工用量前言这次毕业设计,我的设计题目是:数控复合轴加工工艺规程设计。本次毕业设计是为了让我们更清楚地理解怎样确定零件的加工方案,为我们即将走上工作岗位的毕业生打基础,最后,让我们在数控车床上加工出该零件达到图纸要求。数控技术的广泛应用给传统的制造业的生产方式,产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械,机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组织。我国经济全面与国际接轨,并逐步成为全球制造中心,我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。数控技术是制造实现自动化,集成化的基础,是提高产品质

5、量,提高劳动生产率不可少的物资手段。 此业设计让我们毕业生更好的熟悉数控车床,确定加工工艺,学会分析零件为走上工作岗位打下基础。绪论1.1本文的研究背景及意义:数控加工技术概况: 数字控制简称数控,是近代发展起来的一种自动控制技术,是用数字化信号对机械设备的运动及加工过程进行控制的一种方法,它所控制的一般是位置、角度、速度等机械量,也可以控制温度、压力、流量等物理量。 数控加工具有自动化程度高、加工复杂形状零件的能力、生产准备周期短、加工精度高、质量稳定、生产效率高等优点。数控机床的加工原理可简要概述为:在数控机床上加工零件时,要是想根据零件的加工图样的要求确定零件的工艺过程、工艺参数和刀具参

6、数,再按规定编写零件数控加工程序,然后通过手动数据输入方式或计算机通信等方式将数控加工程序送到数控系统,在数控系统控制软件的支持下,经过分析处理与计算后发出相应的指令,通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动,从而控制机床进行零件的自动加工。数控加工原理及加工过程:零件图阅读零件图工艺分析制定工艺数控编程程序传输数控机床数控编程的内容包括:分析零件图,确定工艺过程;数学处理;编写程序单;制作程序戒指并输入程序信息;程序校验。1.2数控编程技术的历史目前,世界先进制造技术不断兴起,超高速切削、超精密加工等技术的应用,柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟,对数控加工技术提出了更高的要求。当今

7、数控机床正在朝着以下几个方向发展:高速度、高精度化。速度和精度是数控机床的两个重要指标,它直接关系到加工效率和产品质量。目前,数控系统采用位数、频率更高的处理器,以提高系统的基本运算速度。同时,采用超大规模的集成电路和多微处理器结构,以提高系统的数据处理能力,即提高插补运算的速度和精度,并采用直线电动机直接驱动机床工作台的直线伺服进给方式,其高速度和动态响应特性相当优越。采用前馈控制技术,使追踪滞后误差大大减小,从而改善拐角切削的加工精度。为适应超高速加工的要求,数控机床采用主轴电动机与机床主轴合二为一的结构形式,实现了变频电动机与机床主轴一体化,主轴电机的轴承采用磁浮轴承、液体动静压轴承或陶

8、瓷滚动轴承等形式。目前,陶瓷刀具和金刚石涂层刀具已开始得到应用。多功能化。配有自动换刀机构(刀库容量可达把以上)的各类加工中心,能在同一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工,现代数控机床还采用了多主轴、多面体切削,即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。数控系统由于采用了多结构和分级中断控制方式,即可在一台机床上同时进行零件加工和程序编制,实现所谓的“前台加工,后台编辑”。为了适应柔性制造系统和计算机集成系统的要求,数控系统具有远距离串行接口,甚至可以联网,实现数控机床之间的数据通信,也可以直接对多台数控机床进行控制。智能化。现代数控机床将引进自适

9、应控制技术,根据切削条件的变化,自动调节工作参数,使加工过程中能保持最佳工作状态,从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度,同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。具有自诊断、自修复功能,在整个工作状态中,系统随时对系统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断、检查。一旦出现故障时,立即采用停机等措施,并进行故障报警,提示发生故障的部位、原因等。还可以自动使故障模块脱机,而接通备用模块,以确保无人化工作环境的要求。为实现更高的故障诊断要求,其发展趋势是采用人工智能专家诊断系统。数控编程自动化。随着计算机应用技术的发展,目前图形交互式自动编程已得到较多的应用,是数控技术发展的新趋势。它是利用绘制

10、的零件加工图样,再经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理,从而自动生成零件加工程序,以实现与的集成。随着技术的发展,当前又出现了集成的全自动编程方式,它与系统编程的最大区别是其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与,直接从系统内的数据库获得。可靠性最大化。数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标。数控系统将采用更高集成度的电路芯片,利用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路,以减少元器件的数量,来提高可靠性。通过硬件功能软件化,以适应各种控制功能的要求,同时采用硬件结构机床本体的模块化、标准化和通用化及系列化,使得既提高硬件生产批量,又便于组织生产和质量把关。还通过自动运行启动诊断、在线诊

11、断、离线诊断等多种诊断程序,实现对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断和报警。利用报警提示,及时排除故障;利用容错技术,对重要部件采用“冗余”设计,以实现故障自恢复;利用各种测试、监控技术,当生产超程、刀损、干扰、断电等各种意外时,自动进行相应的保护。 控制系统小型化。数控系统小型化便于将机、电装置结合为一体。目前主要采用超大规模集成元件、多层印刷电路板,采用三维安装方法,使电子元器件得以高密度安装,较大规模缩小系统的占有空间。而利用新型的彩色液晶薄型显示器替代传统的阴极射线管,将使数控操作系统进一步小型化。这样可以方便地将它安装在机床设备上,更便于对数控机床的操作使用。第二章数控编程中

12、的加工工艺分析及设2.1数控加工工艺2.1.1分析零件图1. 零件的完整性和正确性的分析本次我们要分析的轴类零件是一根复合轴,复合轴为典型的轴类零件,生产规模为小批量加工,零件的轨迹比较复杂,必须保证曲面轴零件的尺寸精度。可以看出这根轴是由M30的螺纹;25长为5mm的槽,及1:10的锥度组合而成的外圆结构,在轴的右端还有深30的25的内孔。从整体的机构来看轴的轮廓是完整的,而且从尺寸的标准到表面粗糙度的标准都比较完整,而且整体看起来这根轴没有什么结构上的缺陷,精度的要求和粗糙度的要求也比较合理,符合轴和孔之间的配合。总体看起来轴之间的结构是正确的,每一段螺纹后都加工了退刀槽,圆弧的大小也合适

13、,没有超过车刀的要求;还有就是内孔的大小也比较合理,不过大也不过小。如果是内孔的直径过大那么左端的锥度的外圆柱段的壁厚就显得比较小,这时我们在数控车上加工起来就比较的困难,还要考虑更多的问题来保证轴的精度,因而我们的夹紧也就成了一个大的问题,但是在这里没有出现,也就说明作为典型的轴类零件的加工在数控车上加工的正确性,而且这根轴的表面粗糙度的要求也不高,通过精车基本上都能达到,也体现出了数控技术的精度高的特点。2.零件材料的分析工程材料,特别是钢铁,是现代工业、农业、国防及科学技术等部门使用最广泛的材料。工程材料之所以能获得如此广泛的应用,不仅由于它的来源广泛,而且还由于它具有优良的性能。钢铁材

14、料,又称黑色金属材料,它是可以用于制造机械构件和工具的铁基合金。可分为刚和铸铁两大类,其主要区别在于含碳量的不同。钢的含碳量低于2.11%,铸铁的含碳量则在2.11%以上。钢的韧性、塑性较好,强度较高。常以热锻、轧制等方法成形。强度要求较高、形状较复杂的零件可用铸钢。由于钢的强度、硬度、塑性、等综合力学性能较好,因此一般用于制作承受拉、压、弯曲、剪切、扭转等载荷的构件,如钢筋、齿轮轴。3.零件精度的分析零件的加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符合的程度。符合程度越高则加工精度就越高。实际加工不可能做得与理想零件完全一致,总会有大小不同的偏差,零件加工后的实

15、际几何参数对理想几何参数的偏离程度,称为加工误差。 由于在加工过程中有很多因素影响加工精度,所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。任何一种加工方法,只要精心操作,细心调整,并选用合适的切削参数进行加工,都能使加工精度得到较大的提高,但这样会降低生产率,增加加工成本。由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生,这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。 工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应

16、力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。这些都会影响到零件的加工精度。图1-2-1是各种加工方法得到的加工精度图1-3-1 如图1-3-2就是我们本次要加工的轴:在这次的数控车削加工中,零件重要的径向加工部位有:40圆柱段,521圆柱孔,50 0圆柱孔,35圆柱沟槽。零件其他径向加工部位相对容易加工。零件的轴向加工部位:零件左端40圆柱段的轴向长度为25,.零件右端25圆柱孔的轴向长度为300mm,由上述尺寸可以确定零件的轴向尺寸应该以零件左端面为基准,这样才能保证零件的加工精度要求,零件其轴向加工部位要求较低。 图1-3-24、表面粗糙度的分析表面粗糙度反映的是零件加工表面的

17、微观几何形状误差,及、即指加工表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度。它不同于宏观几何形状,也不同于表面波度。主要由加工过程中刀具和零件表面的摩擦、切削分离时表面金属层塑性变形及工艺系统变频振动等原因而形成。表面粗糙度是衡量零件表面质量的重要指标。表面粗糙度越小,表面就越光滑;表面粗糙度越大,表面就越粗糙。表面粗糙度大小, 对机械零件的使用性能有很大的影响。主要表现在对零件的耐磨性、配合性质的稳定性、抗腐蚀性、密封性、疲劳强度、外观质量等方面的影响。我国执行的表面粗糙度国家标准有三个:GB/T35052000 表面粗糙度 术语 表面及参数GB/T10311995 表面粗糙度 参数及其数值GB/T

18、1311993 机械制图 表面粗糙度符号、代号及其注法附图(机械制造基础81页)在这里我参考的是国标GB/T1311993,由图1-3-2可以知道这根复合轴表面粗糙度的要求不是很高,M30的螺纹的表面粗糙值为Ra2.5;36+0.1 -0.1的槽表面、500 -0.025长度为5mm的左端面、以及52+0.04 -0.01、25+0.1 0的内孔表面的表面粗糙度值为Ra3.2;这些的粗糙度的要求都不是很高,可以通过精加工和半精加工得到,R10 ,R20长度为15mm的圆弧段表面、及左端的圆锥的表面粗糙度Ra1.6。Ra.16的精度可以通过精车之后再通过磨削可以得到。其他未注的粗糙度为Ra6.3

19、也是通过半精车可以达到。2.1.2数控加工工艺概念与工艺过程1.数控加工工艺概念是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和,应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术,它是人们大量数控加工实践的经验总结。2.数控加工工艺过程是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等,使其成为成品或半成品的过程。2.1.3数控车床加工工艺的主要内容广州市工贸技师学院工 艺 过 程 卡产品型号零(部)件图号共 2 页产品名称复合轴零(部)件名称第 2 页材料牌号45毛坯种类棒料毛坯外形尺寸60*150每毛坯件数1每

20、台件数备注工序号工序名称工 序 内 容车间设 备工 艺 装 备工 时名称、型号编号夹具辅具刀、量具准终单件 1钻车钻B=2.5的中心孔车左端端面GSK980TD三抓卡 盘外圆车刀游标卡尺2车粗车左端外圆GSK980TD三抓卡 盘外圆车刀游标卡尺3钻车掉头,手动钻20的底孔精车B型中心孔GSK980TD三抓卡 盘外圆车刀游标卡尺4车车右端面粗车左端外形及145倒角粗车右端内孔GSK980TD三抓卡 盘外圆车刀游标卡尺5热处理调质GSK980TD6车精车右端内孔及145倒角GSK980TD三抓卡 盘外圆车刀游标卡尺7车精车右端外形及145倒角车B=5mm的槽GSK980TD三抓卡 盘外圆车刀游标卡

21、尺8车调头精车加工零件左端外形车退刀槽车M30的螺纹GSK980TD三抓卡 盘外圆车刀游标卡尺9检测检测零件的外形尺寸GSK980TD游标卡尺10将零件清洗入库GSK980TD编 制审 核会 签标记处数更改文件号签 字日 期标 记处数更改文件号签 字日 期在生产实际中,大部分的零件的数控加工,往往仍然需要以混合工艺的形式来进行工艺编制。本次加工零件的工艺内容如下:1.零件左、右端打B型中心孔B2.5.目的是为数控车削加工工序提供可靠的装夹工艺基准 。2. 用三爪自动定心卡盘装夹零件,采用一夹一顶进行装夹定位,数控粗车加工零件右端外形以及倒角145,加工后的零件各部尺寸留下精加工的余量。3. 零

22、件调头后用三爪自动定心卡盘装夹零件,采用一夹不顶进行装夹定位,先用8、25的钻头手动加工25的孔,然后数控粗车加工零件左端内、外形以及倒角145,加工后的零件各部分尺寸留下精加工的余量。4. 精车、零件右端B型中心孔,为精车加工提供可靠的定位基准。5. 用三爪自动定心卡盘装夹零件,数控精车加工零件内形以及倒角145与内孔空刀槽,加工后的零件各部尺寸达到图纸技术的要求。6. 用双顶尖一鸡心夹装夹零件,数控精车加工零件左端外形以及倒角145与空刀槽,加工后的零件各部尺寸。7. 零件调头后用一夹一顶的方式夹紧定位好零件,数控精车加工零件右端外形,并进行B=5mm的切槽加工,加工后零件各部尺寸达到图纸

23、的要求。2.2加工方法选择及加工方案确定2.2.1数控机床的合理选用本次加工的零件较为简单,因为在学校期间实习过,所以选择广数GSK980TD数控车床。操作简单易掌握!2.2.2加工方法的选择一种加工方法能够保证的加工精度有一个相当大的范围,但如果要求它保证的加工精度过高,需要采取的一些特殊的工艺措施,将使加工成本随之增大。同样理由,作为一种加工方法,有加工经济表面粗糙度的概念。每一种加工方法都有一个加工精度的范围,例如在普通车床上加工外圆,所能获得尺寸的加工经济精度为:IT8IT9级,加工经济表面粗糙度为:Ra1.252.5m。普通外圆磨床磨削外圆,尺寸的加工经济精度为:IT5IT6 级,加

24、工经济表面粗糙度Ra0.160.32m.各种的加工方法到达的加工经济精度和加工经济表面粗糙度都可以查阅各种金属切削加工工艺手册。机械零件都是一些简单的几何表面如外圆、孔、平面等组合而成的,因此的零件的工艺路线的就是这些表面加工路线的恰当的组合。表3-2-1、表3-2-2是外圆柱、孔的典型加工路线。可以通过对我们这次加工的轴的分析和上表的参考,来选择我们我们零件的加工路线。由前面对轴精度和表面粗糙度的分析,知道这根轴的精度和表面粗糙度的要求都不是很高,最高的表面粗糙度值也是Ra1.6,如果是我们所使用的数控车精度比较高的话,精车也就可以达到了。 外圆加工方法:粗车半精车精车。它能达到的公差等级为

25、IT7IT8,表面粗糙度也能达到Ra0.81.6m。完全复合零件的加工要求。内孔的加工方法:钻粗车半精车,它能达到的公差等级是IT10IT8,粗糙度 Ra1.6 6.3m,而我们此次加工的零件的内孔的表面粗糙度的值Ra 3.2,内圆的公差最小的也有0.05mm,所以这样的的加工方法也能到达我们的要求。端面的加工方法:粗车。端面一边是用来做基准的,因此在端面没有作具体的要求的时候我们一般只是采用粗车的方法来加工。在这里我们只采用粗车的原因主要是,我们通过粗车端面作为我们打B型中心孔的基准,然后再以B型的中心孔作为精基准来加工其他的表面。2.2.3加工方案设计的原则本次零件加工的原则是,以达到图纸

26、规定的要求为基础,一步步来确保零件尺寸和图纸规定的相符。2.3数控加工工艺路线的设计2.3.1数控车削加工零件的工序顺序在轴的数控加工中,分为粗车加工和精车加工二次切削进行,起工序如下:a) 粗车加工:使用外圆车刀车削加工零件右端各部外圆与所在端面。工件各部位均留精车余量。b) 粗车加工:零件调头重新安装装夹定位后,先用8、25的钻头手动加工24的孔,再使用外圆车刀、内孔精镗刀。车削加工端各部内型型面与所在端面达到要求零件左端各部内、外圆型面与所在的端面,零件各部均留精车余量。c) 精车加工:使用内孔镗刀精车加工零件右。d) 精车加工:使用外圆精车车刀、切槽车刀,精车加工左端各部外圆型面与所在

27、端面达到要求。e) 零件调头重新安装装夹定位后,使用外圆精车车刀、切槽刀、螺纹刀车削加工零件右端各部外圆型面与所在端面达到精车的要求。2.3.2按零件装夹定位方式划分工序三抓卡盘夹住左端,先粗加工右端外圆,然后精加工右端外圆及螺纹三抓卡盘夹住右端,先粗加工左端外形面,然后换精加工,达到图纸要求。换镗刀,镗孔右端内形。2.3.3数控车削工序的各工步顺序数控加工工序卡1机械加工工序卡产品型号零件图号1共1页产品名称零件名称复合轴第1页车间工序号工序名称材料牌号1车、钻毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数45号钢6015011设备名称设备型号 GSK980TD 设备编号同时加工数数控车床GSK

28、980TD1工步号工步内容工艺设备主轴转速/(r/min)切削速度/(m/min)进给量/(mm/r)背吃刀量/mm进给次数1车右端面T160012012左、右两端钻B形中心孔2.5钻头600120设计日期审核日期会签日期标记处数更改文件号签字日期10.3.272机械加工工序卡产品型号零件图号2共1页产品名称零件名称复合轴第1页车间工序号工序名称材料牌号2车 45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数45号钢6015011设备名称设备型号设备编号同时加工数数控车床GSK980TD1工步号工步内容工艺设备主轴转速/(r/min)切削速度/(m/min)进给量/(mm/r)背吃刀量/mm进给次

29、数1粗车右端外圆,留精车余量0.5mmT160012023 2粗车左端外形,留精车余量0.5mm 3精车左右两段外形达到图纸要求800 800.51设计日期审核日期会签日期汤伟建2010.3.27标记处数更改文件号签字日期2010-3-272.3.4数控加工工序与普通加工工序的衔接装夹工件,调好主轴转速,主轴正转。换钻打B型孔;打右端内孔,先用8,的钻头钻孔,然后换24的钻头扩大内孔直径。装夹刀具,机床回零,对刀,调好程序进行数控车削加工,加工各外形及螺纹,切槽等。2.4确定零件的夹紧方法和夹具的选择2.4.1工件的定位与夹紧方案的确定夹具是机械制造厂使用的一种工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具

30、、装配夹具及检验夹具等。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备,称机床夹具,如车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳等。一、 机床夹具在机械加工中的作用对工件进行加工时,为了保证加工要求,首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置,并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此,在进行机械加工前,首先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种:一种是工件直接装夹在机床的工作台或花盘上;另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法夹工件时,一般要先按图样要求在工件表面划线,划出加工表面的尺寸和位置,装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备,但效率低,一般用于小批生产。批量较大时

31、,大都用夹具装夹工件。用夹具装夹工件有下列优点:(1) 能稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时,工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证,不受工人技术水平的影响,使一批工件的加工精度趋于一致。(2) 能提高劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速,工件不需要划线找正,可显著地减少辅助工时,提高劳动生产率;工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性,因此可加大切削用量,提高劳动生产率;可使用多件、多工位装夹工件的夹具,并可采用高效夹紧机构,进一步提高生产率。(3) 能扩大机床的使用范围 (4) 能降低成本 在批量生产中使用夹具后,由于劳动生产率的提高、使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因,明显

32、地降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上,每个工件增加的成本是极少的,远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大,使用夹具所取得的经济效益就愈显著。二、 机床夹具的分类机床夹具的种类繁多,可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有以下几种。1. 按夹具的使用特点分类(1) 通用夹具 已经标准化的,可加工一定范围内不同工件的夹具,称为通用夹具,如三爪定心卡盘、机床用平口虎钳、万能分度头、磁力工作台等。这些夹具已作为机床附件的专门工厂制造供应,只需选购即可。(2)专用夹具 专门为某一工件的某道工序设计制造的夹具,称为专用夹具。专用夹具一般在批量生产中使用。(3)可调夹具

33、夹具的某些元件可调整或可更换,以适应多种工件加工的夹具,称为可调夹具。它还分为通用可调夹具和成组夹具两类。(4)组合夹具 采用标准的组合夹具元件、部件,专为某一工件的某道工序组装的夹具,称为组合夹具。(5)拼装夹具 用专门的标准化、系列化的拼装夹具而成的夹具,称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点,但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。此类夹具更适合在数控机床上使用。2.按使用机床分类夹具按使用机床可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其它机床夹具等。3.按夹紧的动力源分类夹具按夹紧的动力源

34、可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。三、 机床夹具的组成机床夹具的种类和结构虽然繁多,但它们的组成均可概括为下面几个部分。1. 定位装置定位装置的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。2. 夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢,保证工件在加工过程中受到外力作用是不离开已经占据的正确位置。3. 对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。4. 连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。5. 夹具体夹具体是机床夹具的基础件。6. 其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。如需加工按一定规律分布的多个表面时,常设置分

35、度装置;为能方便、准确地定位,常设置预定位装置;对于大型夹具,常设置吊装元件等。2.4.2夹具的选择在机械制造中,用以装夹工件(和引导刀具)的装置,称为夹具。它是用来固定加工对象,使之占有正确位置,以接受施工会检测和装置。例如:焊接过程中用于拼焊的焊接夹具,检验过程中用的检验夹具;装配过程中用的装配夹具;机械加工中用的机床夹具等。夹具的类型有很多,按照机床夹具的通用化程度可将夹具分为一下几种:通用夹具;专用夹具;成组夹具;组合夹具;随行夹具。在这次的加工中我采用的是通用夹具。利用FANUC数控车床的三爪自动定心卡盘作为夹具,这种方法使工件定位所迅速方便,定位精度高。且在加工中还才用了鸡心夹作为

36、左端外圆精加工时的辅助夹具。保证左端外圆的价加工精度。2.5刀具的选择由图1-3-2可知,在该零件的数控车削加工中我选用的是机夹刀,且零件外圆加工应该使用主偏角Kr=93、刀尖圆弧半径R2外圆精车车刀,零件内孔加工应该使用内孔精车车刀。零件内、外圆空刀槽加工使用内孔、外圆切槽车刀,螺纹加工使用螺纹车刀,就可以满足加工要求。具体加工用的刀具如下:T0:中心钻B2.5,钻头8、24;T1:主偏角Kr=93,刀尖圆弧半径R20刀尖圆弧、半径R20外圆精车车刀; T2:主偏角为90的镗刀T3:B=5mm的内孔车槽车刀;T4:刀刃宽B=5mm切槽车刀;T5:刀刃宽B=2mm切槽车刀;T6:螺纹车刀表4-

37、2-1是刀具卡以及刀具结构明细表2.6切削用量的确定2.6.1吃刀量的选择数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量p 、切削速度c(主轴转速n)、进给量f。这些参数均应用在机床给定的允许范围内选用。切削用量选择是否合理,对于能否充分发挥机床潜力与刀具切削性能实线优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。切削用量的选择原则是:粗车时,首先应考虑尽可能大的背吃刀量p ,其次选择较大的进给量f,最后确定一个合适的切削速度c 。增大背吃刀量p可使走刀次数减少,增大进给量f有利于断削。精车时,对加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀。选择精车的切削用量,应着重考虑如何保证加工质量,并在基础上

38、尽量提高生产率。因此,精车时应选择用较小的背吃刀量和进给量,并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度。所以通过以上的分析和查阅车削切削用量手册可以确定本次加工的用量如下:粗车外圆时的背吃刀量p =2mm,主轴转速n=600r/min,进给速度f=120mm/r。精车时的背吃刀量p =0.4mm,主轴转速n=500r/min,进给速度f=80mm/r。车削螺纹是的背吃刀量p 根据进的次数和查阅的手册来定,主轴转速n=800r/min,进给速度f=80 mm/r。具体参见数控加工工序卡。车槽的时的背吃刀量p=2mm,主轴转速n=600r/min , 进给速度f=60 mm/r。

39、2.6.2每齿进给量的选择每齿进给量=每转进给量/齿数根据加工对象的材料等确定每齿(即每刀)进给量,主要考虑刀具能承受的线速度,零件尺寸,表面粗糙度的要求,切深等.最终确定主轴转速,切削深度,进给量. 这里我们每齿进给量粗车时在0.2-0.3mm,精车时候的每齿进给量在0.1-0.15左右,即可达到零件要求,也在刀具承受范围之内。2.6.3主轴转速的确定主轴转速的确定,主要根据零件的要求来选择。如果零件表面粗糙度要求较高的话,主轴转速则调高点可达到900r/min甚至1000/min转每分钟。这里我们门加工的复合轴粗车是转速在600r/min左右.精车时候速度高点在800r/min左右,表面粗

40、糙度会高点,表面越光滑粗早读要求相对高一点。第3章 数控加工工序分析3.1分析零件图首先我们根据上面的零件图来分析,此零件结构有槽,有圆弧,有斜度,有内孔。所以拿到毛胚,第一步要粗车断面,做定位基准用。然后打中心孔,再通过手工方式用钻头钻25的内孔。这里我们采用先8的钻头进行钻孔,然后换24的钻头扩大孔径到24外形方面要分段加工,分为两段。第一段加工左边台阶和螺纹第二段加工右边圆弧,锥度,及外形最终形成我们的成品零件。3.2数控加工顺序首先装上我们打好孔的毛胚,装好道具,对刀完毕。第一步我们加工左端台阶和螺纹1. 粗车加工各外圆面2. 精加工各外圆面及倒角3. 切槽先切36*2的槽 再切25*

41、5的槽第二步工件掉头加工右端外形1. 车圆锥5*152. 外圆453. 车圆弧R204. 车圆弧R105. 车圆角R26. 车圆角R17. 外圆508. 切槽9. 车外圆4010. 车锥度12*2511. 车外圆52第三步加工内型镗孔这里我们使用G73封闭循环切屑,留0.3精加工余量,然后换G70进行精加工,最后倒角1*45。3.3加工用量的选择与确定在编程时,我们必须确定每道工序的切削用量。选择切削用量时,一定要充分考虑影响切削的各种因素,正确的选择切削条件,合理地确定切削用量,可有效地提高机械加工质量和产量。影响切削条件的因素有:机床、工具、刀具及工件的刚性;切削速度、切削深度、切削进给率;工件精度及表面粗糙度;刀具预期寿命及最大

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