南京信息工程技术学院10级数控专业毕业论文学生吴昊

南京信息工程技术学院10级数控专业毕业论文学生吴昊内容摘要：

加工编程 8 确定加工方案 零件上比较精密表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。 对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确的确定毛坯到最终成形的加工方案。 毛坯先夹持右端 车右端轮廓 95mm 处，先用中心钻打 中心孔，再用 Φ 8 的钻头钻 25mm 的孔，再用 Φ 20 的钻头扩孔，再用镗刀镗 Φ 的孔， 再用内槽刀镗 Φ 28 的槽，再用内螺纹刀车 M24 的螺纹。 然后再车 Φ 40mm、 R6 的圆弧、Φ 60mm 和 R45 的圆弧。 调头加工 Φ 32mm、 R R6 的圆弧、 Φ 60mm 的外轮廓，在切退刀槽，最后车 M32 的螺纹。 该典型轴 加工顺序为： 预备加工 车端面 钻孔 镗孔 切内螺纹退刀槽 车内螺纹 粗车左端面轮廓 精车左端面轮廓 调头 车端面 粗车轮廓 精车轮廓退刀槽 粗车螺纹 精车螺纹。 轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 9 第三章 工件的装夹 定位基准的选择 在制定零件加工的工艺规程时，正确的选择工件的定位的基准有着十分中的意义。 定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件个表面的加工顺序也有很大的影响。 合理的选择定位基准是保证零件加工精度的前提，还能简化加工工序，提高加工效率。 定位基准选择的原则 1）基准重合原则。 为了避免基准不重合误差，方便编程，应选用工序基准作为定位基准，尽量使用工序基准，定位基准、编程原点三者统一。 2）便于装夹的原则。 所选的定位基准应能保证定位准确、可靠，定位夹紧简单、易操作，敞开性好，能够加工尽可能多的表面。 3）便于对刀的原则。 批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下，保证对刀的可能性和方便性。 确定零件的定位基准 以左右端大端面为定位基准。 装夹方式的选择 为了工件不至于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，需将工件压紧压牢。 合理的选择加紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。 数控车床常用装 夹方式 1）在三爪自定心卡盘上装夹。 三爪自定心卡盘的三个爪是同步运动的， 能自动定心，一般不需要找正。 该卡盘装夹工件方便、省时，但夹紧力小，适用于装轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 10 夹外形规则的中、小型工件。 2）在两顶尖之间装夹。 对于尺寸较大或加工工序较多的轴类工件，为了保证每次装夹时的装夹精度，可用两顶尖。 该装夹方式适用于多序加工或精加工。 3） 用卡盘和顶尖装夹。 当车削质量较大的工件时要一端用卡盘夹住，另一端用后顶尖支撑。 这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚性好，轴向定位基准，应用较广泛。 4）用心轴装夹。 当装夹面为螺纹时再做个与之配合的螺纹进行装夹，叫心轴装夹。 这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚性好，轴向定位基准。 确定合理的装夹方式 装夹方法：先用三爪自定心卡盘夹住右端，加工左端达到工件精度要求；再工件调头，用三爪自定心卡盘夹住工件右端，在加工到工件精度要求。 轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 11 第四章 刀具及切削用量 选择数控刀具的原则 刀具寿命与切削用量有密切的关系。 在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。 一般分最高生产率刀具寿命和 最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定 ，后者根据工序成本最低的目标确定。 选择刀具寿命时可考虑如下几点根据道具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。 复杂和精度高的刀具寿命应选的比单刃刀具高些。 对于机夹可转位刀具，由于换到时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选的低些，一般取 1530min 对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选的高些，尤其保证刀具可靠性。 车间内某一工序的 生产率 限制了 整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选的低些，当某工序 单位时间内所分担到的全厂开支 M较大时，刀具寿命也应选的低些。 大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来定。 与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而求要求尺寸稳定，耐用度高断和排性能同时要求安装和调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。 数控机床上所选用的道具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒质硬质合金）并使用可转位刀片。 选择数控车削用刀具 数控车削刀常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀 三类。 成型车刀也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。 数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。 在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀。 尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。 这类车刀的刀尖由直线型主副 切削刃构成，如 90 度内外圆车刀、左右端面车刀、切槽（切断）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。 尖形车刀几轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 12 何参数（主要是几何角度）的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点（如加工路线、加工干涉等）进行全面考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。 设置刀点和换刀点 刀具究竟从什么位置开始移动到指定的位置呢。 所以在程序执行的一开始，必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置，这一位置即为程序执行时刀具相对与工件运动的起点，所以称程序起始点或起刀点。 此起始点一般通过对刀来确定，所以，该点又称对刀点。 在编制程序时，要正确选择对刀点的位置。 对刀点设置原则是：便于数值处理和简化程序编制。 易于找正并在加工过程中便于检查，引起的加工误差小。 对刀点可设置在加工零件上，也可以设置在夹具上或机床上，为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量 设置在零件的设计基准或工艺基准上。 实 际操作机床时，可以通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上，即“刀位点”与“对刀点”的重合，所谓“刀位点”是指刀具定位基准点，车刀的刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心。 用手动对到操作，对刀精度较低，且效率低。 而有些工厂采用光学对刀镜、对刀仪、自动对刀装置等，以减少对刀时间，提高对刀精度。 加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。 所谓“换刀点”时指刀架转动换刀时的位置，换刀点应设在工件或夹具的外部，以换刀时不碰工件及其他部件为准。 确定切削用量 数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量， 并以指令的形式写入程序 中。 切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。 对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。 切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的 刀具耐用度，并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本 轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 13 第五章 典型轴类零件加工 轴类零件加工的工艺分析 （ 1）技术要求 轴类零件的技术要求主要是支承轴颈的径向尺寸精度和形位精度，轴向一般要求不高。 轴颈的直径公差的等级通常为 IT6IT8，几何形状精度主要是圆度和圆柱度，一般要求是限制在直径公差范围之内。 相互 位置精度主要是同轴度和圆跳动；保证配合轴颈对于支承轴颈的同轴度，是轴类零件位置精度的普遍要求之一。 图为特殊零件，径向和轴向公差和表面粗糙度要求较高。 （ 2） 毛坯选择 轴类零件除光滑轴和直径相差不大的阶梯轴 热轧或冷拉圆棒料外，一般采用锻件；发动机曲轴等一类轴件采用球墨铸铁铸件比较多。 如图典型轴类直径相差不大，采用直径为 65mm，材料为 45 钢 在锯床上按 130mm 长度下料。 （ 3） 定位基准的选择 轴类零件外圆表面、内孔、螺纹等表面的同轴度，以及端面对轴中心线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计的设计基准一般都是轴中心线。 用两中心孔定位符合基准重合原则，并且能够最大限度的在一次装夹中加工出多个外圆表面和端面，因此常用中心孔作为轴加工的定位基准。 当不能采用中心孔时或粗加工是为了工作装夹刚性 ， 可采用 轴的外圆表面作定位基准，或是以外圆表面和中心孔共同作为定位基准， 能承受较大的切削力，但重复定位精度并不太高。 数控车削时，为了能用同一程序重复加工和工件调头加工轴向尺 寸的精确性，或为了端面余量均匀，工件轴向需要定位。 采用中心孔定位时，中心孔尺寸及两端中心孔间的距离要保持一致。 以外圆定位时，则应采用三爪自定心卡盘反爪装夹或采用限未支承，以工件端面或台阶面或台阶面儿作为轴向定位基准。 （ 4） 轴类零件预备加工 车削之前常需要根据情况安排预备加工，内容通常有：直 — 毛坯出厂时或在运输、保管过程中，或热处理时常会发生弯曲变形。 过量弯曲变形会造成加工余量不足或装夹不可靠。 因此在车削前需增加校直工序。 轴类零件数控车削工艺分析及数控加工编程 14 切断 — 用棒料切得所需长度的坯料。 切断可在弓形锯床、圆盘锯床和带锯上进行，也可以在 普通车床上切断或在冲床上 涌冲模冲切。 （ 5） 热处理工序 铸、锻件毛坯在粗车前应根据材质和技术要求正火或退火处理，以消除应力，改善组织和切削性能。 性能要求较高的毛坯在粗加工后、精加工前应安排调质处理，一提高零件的综合机械性能；对于硬度和耐磨性要求不高的零件，调质也常作为 最终热处理。 相对运动的表。