數(shù)控技術(shù)畢業(yè)設(shè)計-典型零件的數(shù)控加工工藝和編程(編輯修改稿)
2024-12-29 15:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時，則要安排半精車，以此為精車做準(zhǔn)備。 （ 3） 先主后次 該零 件上加工表面 可 分為主要加工表面和次要加工表面，主要加工表面如 左端外圓 ，次要加工表面如 斜度為 1:3 的圓錐 ，是對整個工藝過程影響較小的表面。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終精加工安排在工藝過程最后。 （ 4） 加工路線的確定 確定刀具走刀路線主要是提高生產(chǎn)效率，確定正確的加工工藝程序，在確定走刀路線時主要考慮以下幾個方面：應(yīng)保證零件的加工精度和表面粗糙度 ； 應(yīng)使走刀路線最短，減少刀具空行程時間，提高加工效率 ； 應(yīng)使數(shù)值計算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量 。 四 工藝計算 （一） 切削用量 金屬切削過程是指通過切削運動，刀具從工件表面上切削金屬、形成切削和已加工表面的過程。 這個過程中伴隨著金屬的彈性變形和塑性變形，影響了工件的加工精度， 并且，直接表現(xiàn)為產(chǎn)生積屑瘤、振動等現(xiàn)象。因此，在機械加工過 10 程中合理地選擇切削用量，可以提高切削效率，降低成本，改善加工質(zhì)量。是進行現(xiàn)場加工之前非常重要的一個步驟。 切削用量包括切削速度 v（ m/min）或主軸轉(zhuǎn)速 n（ r/min）、進給量 f（ mm/r）或進給速度 v（ mm/min）、切削深度（背吃刀量） ap（ mm）。選擇好切削用量是工藝處理的重要內(nèi)容之一。 數(shù) 控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量 。對于不同的加工方法和加工要求，需要選用不同的切削用量。 切削用量的選擇原則是：粗加工時以提高生產(chǎn)率為主，同時兼顧經(jīng)濟性和加工成本的考慮；半精加工和精加工時，在保證零件的加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)同時兼顧切削效率和加工成本。通常切削用量的選擇順序是：先確定背吃刀量，其次確定進給量，最后確定切削速度。 （二） 切削參數(shù) 的選擇 1． 切削深度的選擇 切削深度主要根據(jù)機床、刀具、夾具、零件的剛度而定。粗加工時，在系統(tǒng)剛性允許的條件下，盡可能選擇較大的切削深度，以減少進給次數(shù)，提高 生產(chǎn)率；精加工時，通常選取較小的切削深度，以保證加工精度和表面粗糙度。切削表面有硬皮的鑄件時，應(yīng)盡量使切削深度大于硬皮層的厚度，以保護刀尖。對 于本工件精度要求 ， 我 選 擇 外圓的 粗、精加工 切削深度 為 ap=2mm、 ap=； 選擇車槽時的加工切削深度為 ap=。選擇螺紋 的粗加工 切削深度為 ap=，逐次減少 到尺寸 。 2． 進給量的選擇 進給量（或進給速度 ）主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材 質(zhì)選取。粗加工時，一般選用盡可能大 的 進給 量；精加工時，當(dāng)表面粗糙度要求較高時，宜選用較 小的進給量， 在切斷、車削深孔或用高速鋼刀具車削時，也宜選用較低的進給量。 進給速度與進給量的關(guān)系式 為 v=nf，加工工件 時，進給速度粗車時為f=，精車時為 f=，車削螺紋時的進給速度則為 f=2mm/r。 3． 切削速度 的選擇 切削速度可根據(jù)已經(jīng)選定的切削深度 、進給量以及刀具耐用度進行選取。在確定主軸轉(zhuǎn)速時，首先要確定切削速度， 切削速度與主軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系是 11 v=?Dn/1000m/min（ D 是工件或刀具直徑，單位為 mm）。綜上所述，在經(jīng)過分析和查閱相關(guān)手冊確定本工件的用量如下：粗車外圓時的背 吃刀量 ap=2mm,主軸轉(zhuǎn)速 n=800r/min，進給速度 f=。精車時的背吃刀量 ap=，主軸轉(zhuǎn)速n=1200r/min，進給速度 f=。 車削 螺紋時的背吃刀量 ap 根據(jù)進給次數(shù)和查閱手冊來確定 ， 由計算可得，可切四刀來加工螺紋，第一刀切深可為 ，第二刀的切深可為 ，第三刀切深可為 ，第四刀切深可為 ，為保證加工質(zhì)量，可在不再切深的情況下重復(fù)一刀 。 總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗 來確定。同時，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深 度及進給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。 五 、 工 件 車削 加工 工序 過程 在加工工件的過程中，為了便于裝夾定位 和得到較高的精加工定位， 需要選擇裝夾面積比較大的 左端外圓作為優(yōu)先加工對象。 選取 ?55 95 的毛坯作為本工件加工的棒料。 取一光滑圓整的外圓作為粗加工定位基準(zhǔn)，以使三爪卡盤裝夾后保證良好的同軸度，防止工件晃動。 粗車加工，留 1mm 的精加工余量，用外徑粗車循環(huán)指令 G71 進行車 削加工。 圖 2 粗車加工左外圓 其走刀路線為： ?50mm 外圓 ?41mm 外圓 ?26mm 外圓 ，粗車的 12 最后一刀走刀路線是 粗車程序借用精刀路線，其走刀路線為 ?26mm 外圓 ?41mm 外圓 ?51mm 外圓。 精車加工 左端外圓 ： 用精車循環(huán)指令 G70 指令。 圖 3 精車左外圓 其走刀路線為： C2mm 倒角 ?25mm 外圓 R13mm 圓弧 ?25mm 外圓 R3mm 圓弧 圓弧 ?40mm 外圓 倒角 ?50mm 外圓 。 5 調(diào)頭裝夾，選取 ?25mm 的外圓作為車削右端程序的定位基準(zhǔn)，裝夾部盡量長以保證定位安全、可靠，并能保證良好的同軸度。由于 ?25mm 是已加工好的高精度外圓，故夾緊時應(yīng)注意盡量確保其表面不被劃傷和變形。 13 圖 4 粗車右外圓 6 粗車加工右端外圓 ： 用 G71 指令 ，留 1mm 精加工余量， 其粗加工路線為： ?51mm 外圓 R6mm 圓弧 ?31mm 外圓 斜度為 1:3 的錐 ? 外圓。 圖 5 精車右外圓 7 精車加工右端外圓 ： 用精車循環(huán) G71 指令，其走刀路線為： C2mm 倒角? 外圓 斜度為 1:3 的錐 ?30mm 外圓 R6mm 圓弧 退刀。 14 圖 6 車槽 8 車槽： 根據(jù)刀寬為 4mm 的車槽刀，選取兩次進刀來加工。 圖 7 車螺紋 9 車螺紋； 根據(jù)要車的螺紋是 M16X2 的螺紋，根據(jù)計算螺紋公式得： 大端直徑 D=16— = 小 端直徑 D=16— = 六、檢測 檢驗是測量和監(jiān)控主軸加工質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。除了工序檢驗以外，在全部工序完成之后，應(yīng)對主軸的尺寸精度、位置精度和表面粗糙度進行全面的檢 15 查以便確定主軸是否達到各項技術(shù)要求，還可以從檢驗的結(jié)果及時發(fā)現(xiàn)各道工序中存在的問題，以便及時糾正，監(jiān)督工藝過程正常進行。 檢驗就是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計要求的過程，即判斷產(chǎn)品合格性的過程。檢測的核心是測量技術(shù)，通過測量得到的數(shù)據(jù)不僅能判斷其合格性，還為分析產(chǎn)品制造過程中的質(zhì)量狀況提供了最直接可的依據(jù)。一個完整的測量過程應(yīng)包括包含 被測量、計量單
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