数控技术毕业设计-典型零件的数控加工工艺和编程

数控技术毕业设计-典型零件的数控加工工艺和编程内容摘要：

提高金属切削效率，另一方面满足精车的余量均匀性要求，若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精车，以此为精车做准备。 （ 3） 先主后次 该零 件上加工表面 可 分为主要加工表面和次要加工表面，主要加工表面如 左端外圆 ，次要加工表面如 斜度为 1:3 的圆锥 ，是对整个工艺过程影响较小的表面。 先要加工主要表面，再以 主要表面定位加工次要表面，因此一般主要表面最终精加工安排在工艺过程最后。 （ 4） 加工路线的确定 确定刀具走刀路线主要是提高生产效率，确定正确的加工工艺程序，在确定走刀路线时主要考虑以下几个方面：应保证零件的加工精度和表面粗糙度 ； 应使走刀路线最短，减少刀具空行程时间，提高加工效率 ； 应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。 四 工艺计算 （一） 切削用量 金属切削过程是指通过切削运动，刀具从工件表面上切削金属、形成切削和已加工表面的过程。 这个过程中伴随着金属的弹性变形和塑性变形，影响了工件的加工精度， 并且，直接表现为产生积屑瘤、振动等现象。 因此，在机械加工过 10 程中合理地选择切削用量，可以提高切削效率，降低成本，改善加工质量。 是进行现场加工之前非常重要的一个步骤。 切削用量包括切削速度 v（ m/min）或主轴转速 n（ r/min）、进给量 f（ mm/r）或进给速度 v（ mm/min）、切削深度（背吃刀量） ap（ mm）。 选择好切削用量是工艺处理的重要内容之一。 数 控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量。 对于不同的加工方法和加工要求，需要选用不同的切削用量。 切削用量的选择原则是：粗加工时以提高生产率为主，同时兼顾经济性和加工成本的考虑；半精加工和精加工时，在保证零件的加工质量的前提下，应同时兼顾切削效率和加工成本。 通常切削用量的选择顺序是：先确定背吃刀量，其次确定进给量，最后确定切削速度。 （二） 切削参数 的选择 1． 切削深度的选择 切削深度主要根据机床、刀具、夹具、零件的刚度而定。 粗加工时，在系统刚性允许的条件下，尽可能选择较大的切削深度，以减少进给次数，提高 生产率；精加工时，通常选取较小的切削深度，以保证加工精度和表面粗糙度。 切削表面有硬皮的铸件时，应尽量使切削深度大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。 对 于本工件精度要求 ， 我 选 择 外圆的 粗、精加工 切削深度 为 ap=2mm、 ap=； 选择车槽时的加工切削深度为 ap=。 选择螺纹 的粗加工 切削深度为 ap=，逐次减少 到尺寸。 2． 进给量的选择 进给量（或进给速度 ）主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材 质选取。 粗加工时，一般选用尽可能大 的 进给 量；精加工时，当表面粗糙度要求较高时，宜选用较 小的进给量， 在切断、车削深孔或用高速钢刀具车削时，也宜选用较低的进给量。 进给速度与进给量的关系式 为 v=nf，加工工件 时，进给速度粗车时为f=，精车时为 f=，车削螺纹时的进给速度则为 f=2mm/r。 3． 切削速度 的选择 切削速度可根据已经选定的切削深度 、进给量以及刀具耐用度进行选取。 在确定主轴转速时，首先要确定切削速度， 切削速度与主轴转速的关系是 11 v=Dn/1000m/min（ D 是工件或刀具直径，单位为 mm）。 综上所述，在经过分析和查阅相关手册确定本工件的用量如下：粗车外圆时的背 吃刀量 ap=2mm,主轴转速 n=800r/min，进给速度 f=。 精车时的背吃刀量 ap=，主轴转速n=1200r/min，进给速度 f=。 车削 螺纹时的背吃刀量 ap 根据进给次数和查阅手册来确定 ， 由计算可得，可切四刀来加工螺纹，第一刀切深可为 ，第二刀的切深可为 ，第三刀切深可为 ，第四刀切深可为 ，为保证加工质量，可在不再切深的情况下重复一刀。 总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验 来确定。 同时，使主轴转速、切削深 度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。 五 、 工 件 车削 加工 工序 过程 在加工工件的过程中，为了便于装夹定位 和得到较高的精加工定位， 需要选择装夹面积比较大的 左端外圆作为优先加工对象。 选取 55 95 的毛坯作为本工件加工的棒料。 取一光滑圆整的外圆作为粗加工定位基准，以使三爪卡盘装夹后保证良好的同轴度，防止工件晃动。 粗车加工，留 1mm 的精加工余量，用外径粗车循环指令 G71 进行车 削加工。 图 2 粗车加工左外圆 其走刀路线为： 50mm 外圆 41mm 外圆 26mm 外圆 ，粗车的 12 最后一刀走刀路线是 粗车程序借用精刀路线，其走刀路线为 26mm 外圆 41mm 外圆 51mm 外圆。 精车加工 左端外圆 ： 用精车循环指令 G70 指令。 图 3 精车左外圆 其走刀路线为： C2mm 倒角 25mm 外圆 R13mm 圆弧 25mm 外圆 R3mm 圆弧 圆弧 40mm 外圆 倒角 50mm 外圆。 5 调头装夹，选取 25mm 的外圆作为车削右端程序的定位基准，装夹部尽量长以保证定位安全、可靠，并能保证良好的同轴度。 由于 25mm 是已加工好的高精度外圆，故夹紧时应注意尽量确保其表面不被划伤和变形。 13 图 4 粗车右外圆 6 粗车加工右端外圆 ： 用 G71 指令 ，留 1mm 精加工余量， 其粗加工路线为： 51mm 外圆 R6mm 圆弧 31mm 外圆 斜度为 1:3 的锥  外圆。 图 5 精车右外圆 7 精车加工右端外圆 ： 用精车循环 G71 指令，其走刀路线为： C2mm 倒角 外圆 斜度为 1:3 的锥 30mm 外圆 R6mm 圆弧 退刀。 14 图 6 车槽 8 车槽： 根据刀宽为 4mm 的车槽刀，选取两次进刀来加工。 图 7 车螺纹 9 车螺纹； 根据要车的螺纹是 M16X2 的螺纹，根据计算螺纹公式得： 大端直径 D=16— = 小 端直径 D=16— = 六、检测 检验是测量和监控主轴加工质量的一个重要环节。 除了工序检验以外，在全部工序完成之后，应对主轴的尺寸精度、位置精度和表面粗糙度进行全面的检 15 查以便确定主轴是否达到各项技术要求，还可以从检验的结果及时发现各道工序中存在的问题，以便及时纠正，监督工艺过程正常进行。 检验就是确定产品是否满足设计要求的过程，即判断产品合格性的过程。 检测的核心是测量技术，通过测量得到的数据不仅能判断其合格性，还为分析产品制造过程中的质量状况提供了最直接可的依据。 一个完整的测量过程应包括包含 被测量、计量单。