数控机床——毕业设计——数控凸台三、阶梯轴三的工艺设计与加工技术

数控机床——毕业设计——数控凸台三、阶梯轴三的工艺设计与加工技术内容摘要：

度高，它们对保证加工质量以及提高劳动生产率和降低机械加工工艺成本有重要作用。 但降低机械加工工艺成本是以提高毛坯制作成本为代价的。 在选择毛坯时要以实际出发，除了要考虑零件的作用、生产纲领和零件的结构以外，还要充分考虑现实的工作环境和条件，所以这个零件选择 45 棒材，它用于轧制生产、价廉、物美，有残余应力，预先热处理。 机床配置 ⑴ 床类型的选择 根据所加工零件的几何形状选用相应的数控机床加工，以发挥数控机床的效率和特点。 ⑵机床精度的选择 所选择的数控机床应能满足零件的加工精度要求。 在满足精度要求的前提下，应尽量选用一般的数控机床，以降低成本。 ⑶数控系统的选择 所选择的数控机床的数控系统应能满足加工的需要。 一般数控系统生产厂家对系统的评价往往是具备基本功能的系统很便宜，而用户所特定选择的功能却较贵，所以要根据加工要求和机床性能的需要来选择。 ⑷ 机床大小的选择 所选用数 控机床的加工范围应能满足零件的需要。 数控机床的主参数及尺寸参数应满足加工需要。 SINUMERZK 802S 系统数控卧式车床一台，适合我们加工选用 CK613 合理选择夹具 ⑴尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具； ⑵零件定位基准重合，以减少定位误差。 程序加工 ⑴数控车床开机和回参考点。 数控凸台 三 、阶梯轴 三 的工艺设计与加工技术 15 ⑵装夹工件 选用常用夹具三爪卡盘，三爪卡盘夹住工件左端自动定心，尾座顶尖顶住工件右端的中心孔。 将工件固定。 ⑶选择刀具。 ⑷对刀 ○1 建立新刀具 建立 T1～ T3 共 3 把新刀具。 ○2 找正零点，安装刀具，手动方式下移动坐标轴，使刀具至工件表面试刀，分别对 T1～ T3号刀具进行 X、 Z坐标轴对刀，采用刀具补偿的方法。 对好刀找到工件零点。 ⑸输入和选择零件程序并加工工件，利用 SIEMENS—— 802S 系统面板，输入DW01 主程序、 SS01 子程序：选择 DW01 主程序，采用自动方式进行加工。 ⑹精度检测。 数控凸台 三 、阶梯轴 三 的工艺设计与加工技术 16 第三章 铣 床 零 件 工艺分析 分析图样 零件材料为 45 锻件，其切屑加工工艺性能较好，该零件的内外轮廓由直线和圆弧曲线组成，零件侧面的两圆弧曲线 R30177。 、 R20177。 和槽宽20177。 的精度要求较高，零件上表面的表面粗糙度要求较高，为 件的上表面与底面又平行度的要求。 零件复杂程度一般，包括了平面、内、外轮廓、钻孔。 由上述分析可知，零件侧面的两圆弧曲线 R30177。 、 R20177。 和槽宽 20177。 的加工应分粗、精两个加工阶段进行，以保证精度要求，零件的上表面也要粗、精两个加工阶段进行 ，以保证表面粗糙度的要求，对于平行度的要求，只要提高装夹精度就能达到要求。 铣床零件图 数控凸台 三 、阶梯轴 三 的工艺设计与加工技术 17 走刀路线图 就是指数控机床在加工过程中，刀具在整个加工工序中相对于工件的运动轨迹。 它不但包括工步的内容，也反映出工步的顺序，它是编写加工程序的依据之一确定加工路线就是确定刀具运动的轨迹和方向，也就是程序编写的运动轨迹和方向。 因此，在确定加工路线之前最好先画个零件的加工路线图， 这样也方便程序的编辑。 如下是该零件的加工路线图： ①②③④ 铣床零件走刀路线 确定装夹方案 数控凸台 三 、阶梯轴 三 的工艺设计与加工技术 18 该工件应该选用机用虎钳装夹为宜，校正虎钳固定钳口，使之与工作台 X轴移动方向平行。 在工件下表面与虎钳之间放下精度较高的平行垫块（垫块厚度与宽度适当），利用木锤或铜棒敲击工件，是平行垫块不能移动后夹紧工件。 切削用量选择 切削用量包括切削速度、背吃刀量或侧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，最大限度地提高生产率，降低成本。 影响的因素： ⑴背吃刀量的确定 :背吃刀量可根据数控机床、工件、刀具系统的刚度来确定。 背吃刀量主要受机床刚度的限制，在机床刚度允许的情况下，尽可能使背吃刀量等于工序的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高加工效率。 ⑵主轴转速的确定：主轴转速是根据允许的切削速度计算值，在机床说明书选定相近的转速值，通常以主轴转速代码填入程序单。 ⑶ 进给速度的确定： 进给速度 F是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。 最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。 合理选择刀具 刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。 应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。 刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。 在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。 选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面 尺寸相适应。 生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。 确定加工顺序 加工顺序的拟订按照基面先行的原则和先粗后精的原则确定，在一次装夹中完成所有的加工，根据该零件的结构特征，可确定如下的加工路线： 1）装夹 数控凸台 三 、阶梯轴 三 的工艺设计与加工技术 19 2）铣平面 3）铣外轮廓 4）铣凹槽 5）钻孔 工艺卡片 工艺卡片 铣床零件 产品类型 零件图号 产品名称 零件名称 箱体零件 共一页 第一页 材 料 牌 号 45 毛坯种类 毛坯外形尺寸 14010040 每台件数 1 工序号 工序名称 工 序 内 容 说 明 工 艺 装 备 工 时 准 终 单 件 1 热处理 调质 28~32HRC 2 普 铣 装夹、铣平面 保证高度 39mm 虎钳、Φ 100端铣刀 3 数铣 装夹、装刀具并对刀 保证工件装夹水平 虎钳、Φ 8 立铣刀 4 粗铣床外轮廓 留余量 Φ 8立铣刀 5 精铣外轮廓 保证精度要求 Φ 8立铣刀 6 粗铣槽 留余量 Φ 8立铣刀 7 精铣槽 保证尺寸精度 Φ 8立铣刀 数控凸台 三 、阶梯轴 三 的工艺设计与加工技术 20 8 钻孔 用钻孔循环钻4个孔 Φ 钻头 9 铣孔 铣 4个孔 Φ 8立铣刀 10 检验 按照图纸要求检验产品是否合格 游标卡尺等 刀具表 序号 刀具号 刀具名称 主轴转速（ r/min） 进给速度（ mm/min） 1 T01 ∮ 100端铣刀 800 100 2 T02 ∮ 8mm立铣刀 800 200 3 T03 ∮ 钻头 300 100 程序 程序编制 G54 G00X0Y0Z50 S800M03 T01 G00Z10 G00X120Y30 G01Z2Z X120Y30 X120 G00Z10 M06T02D01 S500M03 G41G90G00Z20 X0Y51 数控凸台 三 、阶梯轴 三 的工艺设计与加工技术 21 G01Z25 Y50 X60 G0。