基于数控技术的椭圆轴组合体编程与设计

在当代市场竞争越来越激烈，人类的需求在不断变化，为加速开发研制新产品，改变单一的大批量的生产局面。以数控加工技术为代表的现代制造技术展现出其强大的生命力。因此，采用数控加工手段，具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化的优点。 数控加工作为机械制造行业中先进加工方式的代表，它推动了企业的加工技术进步和经济效益的增长。采用数控技术既可以有效的利用现有设备，又可以消除人为因素带来的误差。从而提高数控机床和材料的利用率，提高加工零件的精度和生产效率。因此将数控技术引入机械车削加工具有现实意义。

我研究课题主要讨论零件的加工工艺和数控编程，数控机床加工中的工艺分析是影响加工质量和效率的关键因素。结合零件的加工情况，可以对工艺采取各种优化措施，便可以有效地提高机床的利用率，和零件的加工质量。这次设计的侧重点在数控加工工艺上，对椭圆配合组件的数控加工工艺作了详尽的分析。并绘制零件图、工艺卡。用G代码，宏程序编制该零件的数控加工程序。

关键词：机床 数控加工 工艺分析 加工路线 宏程序

目 录 1 引言 4 2 零件分析 5 2.1 装配图 5 2.2 毛坯的选择 5 2.3 机床的选择 5

3 零件图加工工艺分析 6 3.1 零件图样分析 6 3.2 零件工艺分析内容 7 3.2.1 定位基准的选择 7 3.2.2 零件的装夹 8 3.2.3 加工刀具的选择 8 3.2.4 加工顺序及进给路线 9 3.2.5 切削用量的选择 10 3.3 分析加工方案 11

3.4 编程误差及加工精度 12 4 数控加工程序编制 12 4.1编程技巧 12

4.2工序卡的制定及编程 13 结论 27 致谢 28 参考文献 29

1 引言

在实践分析中发现，随着机械制造中非标准件加工量越来越大，零件的加工工序越来越复杂，利用传统车削加工，需花费大量时间，人为因素影响较大，比如不同的人在同一台数控机床上加工相同的零件，结果却不一样，而且加工中容易出现错误等问题，这些严重制约了车削技术的发展。因此，对车削加工过程的精度和加工效率的研究非常有必要。

数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。数控加工技术已经得到相当大的应用，如汽车部件制造、造船、机床制造、建筑、航天航空等机械制造业，取得了巨大的经济效益和科技成果。我国数控技术的发展近年一直取得了很大的进步。

此次设计中，我设计的题目是：基于数控技术的椭圆轴组合体编程与设计。选择的是轴类零件，选择毛坯为Ф70mm *132mm和Ф65mm*50mm的45钢。零件主要的加工难点于在，件一的右端内孔和件2的外轮廓（R30圆弧）：单独加工件1右端轮廓时，如果先加工件1右端内孔，则导致外轮廓无法采用一夹一顶的方式进行装夹和加工；而如果先加工外轮廓，则因外轮廓无夹持位置而导致加工内轮廓困难。单件加工件2时，由于件二的外轮廓无足够的夹持长度而无法进行加工。 2 零件分析 2.1 装配图

2.2 毛坯的选择

毛坯的选择应根据生产实际情况如：批量的大小、零件的复杂程度、加工难易度及技术要求等综合考虑问题。在通常情况下，主要应以生产类型来决定。 确定毛坯时应考虑的因素：

1.零件的材料及其力学性能 2.零件的结构和尺寸 3.现有生产条件

4.实现少切削的发展趋势

根据零件图纸选择毛坯为Ф70mm *132mm和Ф65mm*50mm的45号钢、无热处理和硬度要求,。

2.3 机床的选择

选择加工机床，首先要保证加工零件的技术要求，能够加工出合格的零件。其次是要有利于提高生产效率，降低生产成本。综合考虑以下因素的影响: （1）数控机床的类别、规格、性能。

（2）数控机床的主轴功率、扭矩、转速范围等 （3）数控机床的定位精度和重复定位精度。 （4）零件的定位基准和装夹方式。

（5）机床坐标系和坐标轴的联动情况。

（6）控制系统的刀具参数设置，包括机床的对刀、刀具补偿等相关的功能。 根据被加工零件的外形和材料等条件，主要选用数控车床为CK6140，其系统为FNAUC。 3 零件图加工工艺分析 3.1 零件图样分析

件1零件图

件2零件图

对零件图进行分析：该零件表面由圆柱、螺纹、孔、椭圆、凹槽等表面组成。无热处理和硬度要求。在数控车床上需要进行的工序为：切削件一外轮廓、内螺纹、切削件二内轮廓、外轮廓、镗孔等 3.2 零件工艺分析内容

绘制零件图纸：用UG、CAD软件进行画零件图的二维视图、三维视图、剖面图以及装配图，标注好尺寸及技术要求后，并进行截图。选择合理的夹具、刀具并进行调整设计。用三爪自定心卡盘夹紧工件二左端外圆，将工件右端面的中心设置为工件零点，作为加工测量及编程的基准点。再掉头加工时，和上述一样。三爪自定心卡盘因其自动定心作用，能够保证工件被夹持部分基本上与车床主轴轴线同轴，但伸出部分特别是离卡爪较远部分需要敲击校正，才能使工件整个轴线与主轴轴线同轴。 3.2.1 定位基准的选择

由零件图可知，加工毛坯表面时要先铣一定位基准面，然后以这个表面作为定位基准铣第二个平面然后进行轮廓的加工，尽量减少其装夹的次数，保证其表面的平行度。加工时使工件的定位基准与本工序的工艺基准尽量重合。零件的定位基准为：

首先以Ф62的圆柱作为定位基准，加工件二右端的内孔、直径Ф61mm×25mm的外轮廓。

以Ф61为定位基准，加工件二左端的台阶面。

以Ф70为定位基准，加工件一左端Ф24、Ф60的圆柱和圆锥。 以Ф60为定位基准，加工件一右端Ф44圆柱、槽、内螺纹。 将加工好的件一和件二配合。

以Ф60的圆柱作为定位基准，组合加工件一和件二R30圆、和椭圆。 3.2.2 零件的装夹

零件装夹主要是使零件固定在机床上，通过定位和夹紧以保持其正确的加工位置不动，以确保达到加工技术和精度要求。

对于轴类零件，通常以零件的自身的外圆柱做定位基准来定位。通常有以下装夹方法：（1）自定心卡盘（2）单动卡盘（3）拨动顶尖（4）用一夹一顶方式装夹。 零件大体的装夹：

件二右端加工后，调头以直径61外圆装夹加工左端 件一左端加工后，调头以直径60外圆装夹加工右端 用一夹一顶方式组合加工件一及件二右端外轮廓 3.2.3 加工刀具的选择

目前，数控机床上刀具都已经系列化、标准化。例如可转位机夹外圆车刀、端面车刀都有国家标准及系列化型号等。因为零件图中包含内螺纹、槽等，所以要选择相应的刀具来加工。数控加工刀具卡片:

序号 刀具号 刀具规格名称 数量 加工表面 备注

1 T05 Ф22钻头 1 钻通孔 2 T01 93°外圆车刀 1 粗精车外轮廓表面 25×25 3 T02 镗刀 1 镗内孔各表面 20×20 4 T03 内螺纹刀 1 粗精车内螺纹 25×25 5 T04 外切槽刀 1 3mm槽、切断 25×25 3.2.4 加工顺序及进给路线

顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行：

（1）先粗后精。按照粗车、半精车、精车的顺序进行，逐步提高加工精度。（2）先近后远。在一般情况下，离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。

（3）内外交叉原则。对既有内表面，又有外表面需加工的零件，安排加工顺序时，应先进行内、外表面粗加工，后进行内外表面精加工。 （4）基面先行原则。用作精基准的表面应优先加工出来，因为定位基准的表面越精确，装夹误差就越小。

总之加工顺 …… 此处隐藏：3287字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……