毕业设计-数控车床加工工艺设计及程序编程

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引言

随着科学技术的发展，数控加工技术是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域，包括军工、汽车、摩托车、模具、家电等行业应用日益广泛，已经成为这些行业不可缺少的加工手段。数控车削加工技术则是应用最为普及的一种数控加工技术。

随着中国加入世界贸易组合,全球制造业出现向中国转移的倾向,国内对数控加工的需求也呈现出高速持续增长的趋势,大批大量的生产，如汽车、拖拉机与家用电器的零件，为了解决高产、优质的问题，多采用专用的工艺装备、专用自动化机床或专用的自动生产线和自动车间进行生产。但是应用这些专用设备进行生产，生产准备周期长，产品改型不易，因而使产品的开发周期增长。在机械产品中，但见于小批量产品占到70%~80%,这类产品一般都采用通用机床加工，当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而且通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难以提高生产效率和保证产品质量。特别是一些曲线、曲面轮廓组成的复杂零件，只能借助靠模和仿形机床，或者借助划线和样板用于手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率受到很大的限制。

由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密见车与新型机械机构等方面的技术成果，具有高柔型、高精度与高度自动化的特点，因此，采用数控加工手段，解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单件、小批量、特别是复杂性面零件的加工。应用数控加工技术使机械制造业的一次技术革命，使机械制造业的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供了高质量、多品种及高可靠性的机械产品。目前应用数控加工技术的领域已从当初的航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造业，并已取得了巨大的经济效益。

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数 控 车 床 加 工 实 例 的 工 艺 设 计 及 程 序 编 程

正文

一、数控车床加工工艺 1、数控车床加工的工艺特点

数控车床加工与普通车床加工在许多方面遵循的原则基本上是一致的。但数控车床加工自动化程度高，控制功能强，设备费用高，因此也就相应形成了数控车床加工工艺的自身特点。

2、数控车床加工工艺内容

（1）选择并确定适合在数控车床上加工的零件并确定工序内容。 （2）分析被加工零件图纸的数控加工工艺，明确加工内容与技术要求。

（3）确定零件加工反感，制定数控加工工艺路线，如划分工序、安排加工顺序等。 （4）设计数控加工工序，制定定位夹紧方案，划分工步，规划走刀路线，选择刀辅具，确定切削用量，计算工序尺寸及工差等。 （5）数控加工专用技术文件的编写。 二、图纸的分析及工艺处理 1、工艺分析

轴类零件是机械加工中不可缺少的一类零件，在机械装配中起着举足轻重的作用。工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率和零件加工精度都有重要影响。该零件右端由SR9的球头面、R5mm的圆弧面、公称直径30mm螺距为1.5mm的外螺纹、两端分别有两个C2mm的倒角。左端由两段直径为32mm的外圆柱面和一段直径为38mm的外圆柱面组成。左端内孔有两个C1mm的倒角、两段直径分别为22.5mm、20mm的内圆柱面、公称直径24mm螺距为1.5mm的内螺纹组成。如下图1-1零件图所示。

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图1-1 零件图

零件对表粗糙度有较高的要求，表面粗糙度值为1.6μm，其余表面粗糙度均要求为3.2μm。工件总长为103mm，最大回转直径为38mm的轴类零件，上偏差为0mm,下偏差为-0.039mm。轴的右端有球头面、圆弧面、外螺纹、锥角。轴的左端有内孔，孔里有公称直径为24mm的内螺纹，右端有球头面和螺纹不易装夹，因此可用93°外圆车刀先加工左端外轮廓，然后加工内孔，用直径为18mm的钻头钻孔，用镗刀镗孔，用内螺纹刀加工内螺纹。然后倒转工件加工右端外轮廓，再用60°外螺纹刀加工外螺纹。

在车削过程中先粗加工外轮廓，最后精加工时需要切削两次，以去除毛刺，提高表面质量。 2、工艺的处理 （1）毛坯选择

长度为103mm，最大回转直径为38mm，因此可选择Φ40X105mm，材料为45钢。 （2）数控加工前的零件预加工

零件毛坯在热处理前先进行粗车加工，为数控车削加工工序提供可靠的工艺基准：用车床三爪卡盘装夹零件，零件的内孔、外圆以及所在端面均留0.8mm或1.6mm余量；数控编程任务书如下表1。

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数 控 车 床 加 工 实 例 的 工 艺 设 计 及 程 序 编 程

表1 数控编程任务书

2010年 3月 23日

产品零件图号 07000-01 轴 数控车床 任务书编号 CK-2010-01 共1 页第1页 07数控一班 数控编程零件名称 任务书 使用数控设备 主要工艺说明及技术要求 1．数控车削加工零件的尺寸精度和表面质量均需达到图纸要求。 2．技术要求： （1）未注尺寸公差按IT12级； （2）去除毛刺飞边； 收到编程时间 编制 毕崇审核 亮

（3）数控车削加工安装方式

零件采用机床本身标准的三爪卡盘，找正并夹紧，需进行两次装夹。第一次装夹夹住的部分为右端毛坯的外表面，加工左端外轮廓和内孔，第二次装夹夹住左端外圆柱面为防止划伤表面，在加工右端时，用铁皮或砂纸包住左端直径为32mm外圆柱面找正再进行加工。夹紧时一定要注意夹紧力的大小要适当，在夹紧时要防止工件左端变形。 （4）数控车削加工工序

数控车削分两次装夹完成切削加工：先使用93°外圆车刀先粗车再精车零件的左端处各部分尺寸，先加工外轮廓再加工内孔。换端面加工另一端，，同样是先粗加工后精加工。数控加工工艺卡见表2。

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年 月 日 编程 经手人 审核 批准 Xxx学院

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表2 数控加工工序卡

2010年 3月 23日

机械厂 数控加工工序卡 产品名称或代号 轴的加工 零件名称 轴套 使用设备 零件图号 07000-01 加工车间 工艺程序编序 号 号 P1234 工步工步内容 号 夹具名称 夹具编号 三爪卡盘 P1000 刀具号 刀具规格 数控车床 实训基地 主轴转进给速度背吃速r/min mm/r 刀量mm 0.2 0.1 0.15 0.15 0.2 0.15 1 2 3 4 5 6 粗车左端外轮廓 精车左端外轮廓 钻φ3的中心孔定位 T0101 T0101 T0202 93°外圆车刀 93°外圆车刀 Φ3mm的钻头 600 1000 500 钻φ18的孔至30mm处 T0303 粗车左端内孔轮廓 精车左端内孔轮廓 T0404 T0404 φ18mm的钻头 500 93°内孔车刀 93°内孔车刀 600 1000 7 车内螺纹 T0505 60°螺纹车刀 350 1．5 （螺距） 8 粗车右端外轮廓 T0101 93°外圆车刀 600 0.2 8 9 精车右端外轮廓 车右端外螺纹 T0101 T0606 93°外圆车刀 60°螺纹车刀 1000 350 0.15 1.5 （螺距） 编制 毕崇亮 审核 批准 第 1页 共1 页

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