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畢業(yè)設(shè)計說明書
畢業(yè)設(shè)計題目:軸承座的數(shù)控加工工藝及編程設(shè)計
姓名:
專業(yè):
班級:
學(xué)號:
指導(dǎo)教師:
設(shè)計日期 年 月 日
目 錄
摘 要 1
第一章 數(shù)控加工工藝分析 2
1.1 零件圖 2
1.2 零件結(jié)構(gòu)分析 2
1.3 數(shù)值計算 2
1.4 加工精度要求 4
1.5 定位基準(zhǔn)選擇 4
1.6選擇數(shù)控車削用刀具 5
1.6.1設(shè)置對刀點和換刀點 5
1.7選擇數(shù)控鉆削和銑削用刀具 6
1.8 計算切削用量 6
1.9 擬定加工工藝 9
1.10數(shù)控加工工藝卡片 10
第二章 數(shù)控加工及程序的編制 13
2.1 數(shù)控加工的特點 13
2.2裝夾方式的選擇 13
2.2裝夾方案的確定 14
2.3對刀方法 14
2.4 數(shù)控加工編程技巧 15
2.4.1常用的數(shù)控編程方法有手工編程和自動編程 16
2.4.2掌握各種切削指令并合理選用 16
2.5 程序的編制 17
2.5.1數(shù)控車削程序的編制 17
2.5.2數(shù)控鉆削和銑削程序的編制 20
總 結(jié) 22
致 謝 23
參考文獻(xiàn) 24
摘 要
隨著科技的不斷發(fā)展,數(shù)控技術(shù)在企業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。本設(shè)計通過對數(shù)控加工的工藝特點、加工零件工藝性等進(jìn)行分析,選擇正確的加工方法,設(shè)計合理的加工工藝過程,充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點。設(shè)計說明書以數(shù)控車床車削弧形軸零件為例,根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機床,制定加工方案,確定零件的加工順序,各工序所用刀具,夾具和切削用量等,編寫加工零件的程序。按照說明書要求將加工出零件,并對零件自檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,說明在加工過程中應(yīng)注意的事項。
關(guān)鍵詞:工藝分析;刀具;切削用量;加工的程序
第一章 數(shù)控加工工藝分析
1.1 零件圖
如圖1.1所示
圖1.1 零件圖
1.2 零件結(jié)構(gòu)分析
該軸承座主要由圓柱、圓弧、凹槽以及孔等構(gòu)成的復(fù)合軸雷零件。整體結(jié)構(gòu)并不太復(fù)雜,加工過程難度并不算太高,但加工精度要求比較高,形位公差也有要求,且公差范圍大多在幾絲以內(nèi),要加工出達(dá)標(biāo)的零件主要的就是把精度作為加工的重點。
1.3 數(shù)值計算
在生活中,我們對幾何信息的認(rèn)知有多種方法,但常用的有,數(shù)形結(jié)合法(解析法)。如圖1.2、圖1.3和圖1.4所示
圖1.2
圖1.3
圖1.4
AutoCAD作為一套專業(yè)的繪圖軟件,它強大的信息處理功能為圖形中繁雜點的計算帶來了可能。我們在操作界面中繪制圖形后,就可以打開狀態(tài)欄中的對象捕捉按鈕,在繪圖區(qū)捕捉相關(guān)的點,同時,在狀態(tài)欄中就會看到這些點的坐標(biāo),因此,利用AutoCAD進(jìn)行點坐標(biāo)的捕捉與坐標(biāo)顯示,給編程過程提供了十分便利的條件。
1.4 加工精度要求
加工精度就是對加工零件尺寸偏差范圍的要求,精度要求越高加工難度越大、成本就越高。實際應(yīng)用中,雖然精度越高性價比也就越好,但一般會根據(jù)實際條件以及成本折中處理。本零件精度要求參見圖1.1所示,零件的徑向的精度與橫向精度求教最優(yōu)和了明確的要求,如尺寸公差 、、、長度公差。要求達(dá)到加工精度,首先我們應(yīng)先粗車毛坯,并留有一定精車的加工余量,其次走刀量和進(jìn)給速度也極為關(guān)鍵。同時,為保證加工精度我們還可以在保證尺寸的前提下先把毛坯加工能力出一個臺階,再夾持這個臺階來加工基準(zhǔn)面,從而降低因毛坯形狀因素帶來的影響。
1.5 定位基準(zhǔn)選擇
1)基準(zhǔn)重合原則。為了避免基準(zhǔn)不重合誤差,方便編程,應(yīng)選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),盡量使用工序基準(zhǔn),定位基準(zhǔn)、編程原點三者統(tǒng)一。
2)便于裝夾的原則。所選的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠,定位夾緊簡單、易操作,敞開性好,能夠加工盡可能多的表面。
3)便于對刀的原則。批量加工時在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下,保證對刀的可能性和方便性。
定位基準(zhǔn)。參見圖1.1所示該零件右端為mm的圓柱,左端為mm的圓柱,左邊的圓柱比面邊的圓柱的臺階長,裝夾時不容量出現(xiàn)滑動等現(xiàn)象,零件從左到右直徑逐漸增大且不同臺階的角度較大。如果夾持右邊進(jìn)行加工,左邊由于離心力的作用容量出現(xiàn)擺動,從而降低加工精度,作為現(xiàn)加工的基準(zhǔn)面精度也比較高,更利于保證整體的精度。綜上所述,先以右端毛坯外圓柱圓加工出零件的左端,再以mm的圓柱面為定位基準(zhǔn)加工零件的右端。
1.6選擇數(shù)控車削用刀具
數(shù)控車削刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀三類。成型車刀也稱樣板車刀,其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車削加工中,常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數(shù)控加工中,應(yīng)盡量少用或不用成型車刀。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線型主副切削刃構(gòu)成,如60度內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽(切斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。尖形車刀幾何參數(shù)(主要是幾何角度)的選擇方法與普通車削時基本相同,但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(如加工路線、加工干涉等)進(jìn)行全面考慮,并應(yīng)兼顧刀尖本身的強度。
表1.1 刀具卡片
刀具名稱
刀具規(guī)格
刀具材料
加工表面
刀具號
外圓粗車刀
60°
YT15
加工外圓輪廓
T0101
外圓精車刀
60°
YT15
加工外圓輪廓
T0202
麻花鉆
Φ38mm
高速鋼
鉆孔
T0303
鏜孔刀
60°
YT15
鏜孔
T0404
切槽刀
3mm刀寬
YT15
車內(nèi)槽
T0505
1.6.1設(shè)置對刀點和換刀點
刀具究竟從什么位置開始移動到指定的位置呢?所以在程序執(zhí)行的一開始,必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運動的位置,這一位置即為程序執(zhí)行時刀具相對與工件運動的起點,所以稱程序起始點或起刀點。此起始點一般通過對刀來確定,所以,該點又稱對刀點。在編制程序時,要正確選擇對刀點的位置。對刀點設(shè)置原則是:便于數(shù)值處理和簡化程序編制。易于找正并在加工過程中便于檢查,引起的加工誤差小。對刀點可設(shè)置在加工零件上,也可以設(shè)置在夾具上或機床上,為了提高零件的加工精度,對刀點應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。實際操作機床時,可以通過手工對刀操作把刀具的刀位點放到對刀點上,即“刀位點”與“對刀點”的重合,所謂“刀位點”是指刀具定位基準(zhǔn)點,車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心。用手動對到操作,對刀精度較低,且效率低。而有些工廠采用光學(xué)對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等,以減少對刀時間,提高對刀精度。加工過程中需要換刀時,應(yīng)規(guī)定換刀點。所謂“換刀點”時指刀架轉(zhuǎn)動換刀時的位置,換刀點應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部,以換刀時不碰工件及其他部件為準(zhǔn)。
1.7選擇數(shù)控鉆削和銑削用刀具
數(shù)控機床上用的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求。對刀具的基本要求:
(1)剛性要好。剛性要好的目的有二:一是為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的需要;二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過程中難以調(diào)整切削用量的特點;
(2)耐用度要高。尤其是當(dāng)一把刀具加工的內(nèi)容很多時,如刀具不耐用而磨損較快,不僅會影響零件的表面質(zhì)量與加工精度,而且會增加換刀引起的調(diào)刀與對刀次數(shù),也會使工作表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺階。除上述兩點之外,切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要。
表1.2 刀具卡片
刀具名稱
刀具規(guī)格
刀具材料
加工表面
刀具號
麻花鉆
Φ9mm
高速鋼
鉆通孔
T1
銑刀
2刃平底銑刀Φ15mm
YT15
銑沉頭孔
T2
1.8 計算切削用量
加工參數(shù)的確定取決于實際加工經(jīng)驗、工件的加工精度及表面質(zhì)量、工件的材料性質(zhì)、刀具的種類及刀具形狀、刀柄的剛性等諸多因素。
(1)主軸轉(zhuǎn)速(n)。硬質(zhì)合金刀具材料切削鋼件時,切削速度v取80~220m/min,根據(jù)公式n=1000v/πD及加工經(jīng)驗,并根據(jù)實際情況,粗加工主軸轉(zhuǎn)速在400~1000r/min的范圍內(nèi)選取,精加工的主軸轉(zhuǎn)速在800~2000r/min的范圍內(nèi)選取。
(2)進(jìn)給速度粗加工時,為提高生產(chǎn)效率,在保證工件質(zhì)量的前提下,可選擇較高的進(jìn)給速度,一般取100~200mm/min。當(dāng)進(jìn)行切槽、切斷、車孔加工或采用高速鋼刀具進(jìn)行加工時,應(yīng)選用較低的進(jìn)給速度,一般在50~100mm/min的范圍內(nèi)選取。
精加工的進(jìn)給速度一般取粗加工進(jìn)給速度的1/2。刀具空行程的進(jìn)給速度一般取G00速度,或在G01時選取F120~1500mm/min。
(3)背吃刀量(aP)背吃刀量根據(jù)機床與刀具的剛性及加工精度來確定,粗加工的背吃刀量一般取2~5mm(直徑量),精加工的背吃刀量等于精加工余量,精加工余量一般取0.2~0.5mm(直徑量)。
1. 粗車外輪廓
已知ap=1.5mm
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度=200m/min, 計算主軸轉(zhuǎn)速
s===530.79 r/min
取整數(shù)550r/min
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.3㎜/r;
計算進(jìn)給速度F=Sf=550×0.3=165㎜/min.
2. 精車外輪廓
已知ap=0.25mm
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 250m/min, 計算主軸轉(zhuǎn)速
s===663.48 r/min
取整數(shù)得700r/min
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.15㎜/r
計算進(jìn)給速度F=Sf=700×0.15=105㎜/min.
3.鉆孔
已知ap=5mm
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 40m/min, 計算主軸轉(zhuǎn)速
s===335.32 r/min
取整數(shù)得300r/min
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.1㎜/r
計算進(jìn)給速度F=Sf=300×0.1=30㎜/min.
4. 粗車內(nèi)孔輪廓
已知ap=1.5mm
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度=120m/min, 計算主軸轉(zhuǎn)速
s===955.41r/min
取整數(shù)得950r/min
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.15㎜/r
計算進(jìn)給速度F=Sf=950×0.15=142.5㎜/min.
5. 精車內(nèi)孔輪廓
已知ap=0.25mm
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 150m/min, 計算主軸轉(zhuǎn)速
s===1194.26r/min
取整數(shù)得1100r/min
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.1㎜/r
計算進(jìn)給速度F=Sf=1100×0.1=110㎜/min.
6. 車內(nèi)槽
根據(jù)所選刀具取ap=1mm
由文獻(xiàn)[3]查得切削速度= 80m/min, 計算主軸轉(zhuǎn)速
s===410.93 r/min
取整數(shù)410r/min
文獻(xiàn)[3]查得進(jìn)給量f=0.1 mm/r;
計算進(jìn)給速度F=Sf=410×0.1=41㎜/min
7. 銑床鉆孔
已知ap=5mm
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 20m/min, 計算主軸轉(zhuǎn)速
s===707.71 r/min
取整數(shù)得700r/min
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.08㎜/r
計算進(jìn)給速度F=Sf=700×0.08=56㎜/min.
8. 銑床銑沉頭孔
已知ap=2mm
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得切削速度= 40m/min, 計算主軸轉(zhuǎn)速
s===849.25 r/min
取整數(shù)得850r/min
由文獻(xiàn)[1]P137表4-3查得進(jìn)給量f=0.1㎜/r
計算進(jìn)給速度F=Sf=850×0.1=80㎜/min.
1.9 擬定加工工藝
由零件加工的上述工藝分析以及相關(guān)的加工條件,確定加工使用的設(shè)備、輔助工具與材料如下:
案例加工選擇在FANUC Oi – TB數(shù)控系統(tǒng)的車床上和FANUC數(shù)控銑床上加工。
配備零件毛坯1件,毛坯材料為45#鋼;毛坯尺寸為Φ120mm×40mm;
綜合上面的論緒,此零件采用盡可能少裝夾的加工方法,該典型軸加工順序為:
工序一:下料Φ125mm×40mm
工序二:加工零件的左端端面和外圓輪廓,鉆孔、鏜孔
工步1:鉆通孔Φ38mm
工步2:車端面
工步3:粗車外圓輪廓Φ76mm、Φ120mm,軸向留0.1mm徑向留0.5mm的精加工余量
工步4:精加工外圓輪廓
工步5:粗鏜孔Φ40mm,軸向留0.1mm徑向留0.5mm的精加工余量
工步6: 精鏜孔Φ40+0.1 0mm
工序三:加工零件的右端端面和外圓輪廓,鏜孔、車內(nèi)槽
工步1:粗車外圓輪廓Φ76mm、Φ120mm,軸向留0.1mm徑向留0.5mm的精加工余量
工步2:精加工外圓輪廓
工步3:粗鏜孔Φ60 mm,軸向留0.1mm徑向留0.5mm的精加工余量
工步4:精鏜孔Φ60+0.045 0mm
工步5:車內(nèi)溝槽Φ62x3
工序四:鉆孔4xΦ9mm
工序五:銑沉頭孔4xΦ15mm
工序六:去毛刺
工序七:檢驗
工序八:入庫
1.10數(shù)控加工工藝卡片
數(shù)控加工工序卡片
單位名稱
產(chǎn)品名稱
軸承座
工藝過程卡
產(chǎn)品名稱
軸承座
材料
45鋼
毛坯尺寸
Φ125x40mm
序號
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
設(shè)備
工裝
1
下料
下料Φ125mm×40mm
金工
帶鋸
2
車
加工零件的左端端面和外圓輪廓,鉆孔、鏜孔
金工
數(shù)控車床
三爪卡盤
3
車
加工零件的右端端面和外圓輪廓,鏜孔、車內(nèi)槽
金工
數(shù)控車床
三爪卡盤
4
鉆
鉆孔4xΦ9mm
金工
銼刀
5
銑
銑沉頭孔4xΦ15mm
金工
游標(biāo)卡尺、千分尺
6
去毛刺
鉗工
7
檢驗
檢驗室
8
入庫
編制
審核
第1頁
共1頁
數(shù)控加工工步卡片1
單位名稱
產(chǎn)品名稱
零件1
工序號
程序編號
夾具名稱
使用設(shè)備
車間
二
O0001
三爪卡盤
數(shù)控車床
數(shù)控實訓(xùn)基地
工步號
工步內(nèi)容
刀具號
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
進(jìn)給速度mm/min
背吃刀量mm
備注
1
鉆通孔Φ38mm
T0303
300
50
——
自動
2
車端面
T0101
550
160
1.5
自動
3
粗車外圓輪廓Φ76mm、Φ20mm,軸向留0.1mm徑向留0.5mm的精加工余量
T0101
550
160
1.5
自動
4
精加工外圓輪廓
T0202
700
105
0.25
自動
5
粗鏜孔Φ40mm,軸向留0.1mm徑向留0.5mm的精加工余量
T0404
950
142
1.5
自動
6
精鏜孔Φ40+0.1 0mm
T0404
110
110
0.25
自動
編制
審核
第1頁
共3頁
數(shù)控加工工步卡片2
單位名稱
產(chǎn)品名稱
零件1
工序號
程序編號
夾具名稱
使用設(shè)備
車間
二
O0002
三爪卡盤
數(shù)控車床
數(shù)控實訓(xùn)基地
工步號
工步內(nèi)容
刀具號
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
進(jìn)給速度mm/min
背吃刀量mm
備注
1
粗車外圓輪廓Φ76mm、Φ120mm,軸向留0.1mm徑向留0.5mm的精加工余量
T0101
550
160
1.5
自動
2
精加工外圓輪廓
T0202
700
105
0.25
自動
3
粗鏜孔Φ60 mm,軸向留0.1mm徑向留0.5mm的精加工余量
T0404
950
142
1.5
自動
4
精鏜孔Φ60+0.045 0mm
T0404
110
110
0.25
自動
5
車內(nèi)溝槽Φ62x3
T0505
410
41
0.5
自動
編制
審核
第2頁
共3頁
數(shù)控加工工步卡片3
單位名稱
產(chǎn)品名稱
零件1
工序號
程序編號
夾具名稱
使用設(shè)備
車間
四、五
O0003
三爪卡盤
數(shù)控銑床
數(shù)控實訓(xùn)基地
工步號
工步內(nèi)容
刀具號
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
進(jìn)給速度mm/min
背吃刀量mm
備注
1
鉆孔4xΦ9mm
T01
700
50
3
自動
2
銑沉頭孔4xΦ15mm
T02
850
80
2
自動
編制
審核
第3頁
共3頁
第二章 數(shù)控加工及程序的編制
2.1 數(shù)控加工的特點
1.采用數(shù)控機床加工零件可以提高加工精度,穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.數(shù)控機床可以完成普通機床難以完成,或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工。
3.采用數(shù)控機床在生產(chǎn)效率上,可以比普通機床提高2~3倍,尤其對某些復(fù)雜零件的加工,生產(chǎn)效率可提高十倍甚至幾十倍。
4.可以實現(xiàn)一機多用。
5.采用數(shù)控機床有利于向計算機控制與管理方面發(fā)展,為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化創(chuàng)造條件。
2.2裝夾方式的選擇
為了工件不至于在切削力的作用下發(fā)生位移,使其在加工過程始終保持正確的位置,需將工件壓緊壓牢,采用一夾一頂?shù)姆椒?。合理的選擇加緊方式十分重要,工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量,而且對生產(chǎn)率,加工成本及操作安全都有直接影響。
1)在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個爪是同步運動的,能自動定心,一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時,但夾緊力小,適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。
2)在兩頂尖之間裝夾。對于尺寸較大或加工工序較多的軸類工件,為了保證每次裝夾時的裝夾精度,可用兩頂尖。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。
3)用卡盤和頂尖裝夾。當(dāng)車削質(zhì)量較大的工件時要一端用卡盤夾住,另一端用后頂尖支撐。這種方式比較安全,能承受較大的切削力,安裝剛性好,軸向定位基準(zhǔn),應(yīng)用較廣泛。
4)用心軸裝夾。當(dāng)裝夾面為螺紋時再做個與之配合的螺紋進(jìn)行裝夾,叫心軸裝夾。這種方式比較安全,能承受較大的切削力,安裝剛性好,軸向定位基準(zhǔn)。
綜上所述此零件車削、鉆削和銑削都采用三爪自定心卡盤上裝。
2.2裝夾方案的確定
第1次裝夾:
夾持零件毛坯外圓Φ120mm,伸出長度為30mm ,自動平端面,鉆孔,加工零件毛坯的左端臺階以及鏜孔,具體裝夾部位示意圖如圖2.1所示。
圖2.1
第2次裝夾:
先松開三爪卡盤,卸下毛坯調(diào)頭夾持毛坯左端圓柱Φ76至端面處,加工毛坯右端部分,如圖2.2所示。
圖2.2
2.3對刀方法
加工中,一般采用試切對刀法。首先對Z軸,當(dāng)?shù)蹲叩饺缦聢D時,進(jìn)入“刀具補償”→“刀偏表”→“試切直徑”,光標(biāo)移動到刀具所在到位號,輸入所測d的值→按“測量”,此時X軸就對好了,如圖2-1
圖4-1
再對Z軸,當(dāng)?shù)蹲叩饺缦聢D時,主軸停,用卡尺測量d,,“刀具補償”→“刀偏表”→“試切長度”,光標(biāo)移動到刀具所在刀位號,輸入所測L的值,→按“測量”,此時Z軸就對好了,如圖4-2。
2.4 數(shù)控加工編程技巧
數(shù)控加工可獲得精度高、質(zhì)量好的產(chǎn)品,因而在機械制造領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用,數(shù)控編程是應(yīng)用數(shù)控機床進(jìn)行零件加工的前提,因而如何合理地編制數(shù)控程序成為數(shù)控加工的關(guān)鍵。
數(shù)控車床雖然加工比普通車床優(yōu)越,但單就某一種零件的生產(chǎn)效率而言,與普通車床還存在一定的差距。因此,提高數(shù)控車床的效率便成為關(guān)鍵,而合理運用編程技巧,編制高效率的加工程序,對提高機床效率往往具有意想不到的效果。下面以FANUC Oi—TB系統(tǒng)數(shù)控機床為例,總結(jié)一下編程的技巧。
現(xiàn)在淺談一下數(shù)控車床車削編程技巧摘要:要充分發(fā)揮數(shù)控車床的作用,關(guān)鍵是程序的編制,得到理想的數(shù)控程序不僅應(yīng)該保證加工出符合圖樣要求的合格工件,還應(yīng)該是數(shù)控機床的功能要得到合理的應(yīng)用和充分的發(fā)揮,以使機床能夠安全、可靠、高效的工作。根據(jù)不同的零件的特點和精度要求,編制合理、高效的加工程序。
2.4.1常用的數(shù)控編程方法有手工編程和自動編程
1、手工編程
手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數(shù)據(jù)計算、編寫程序、輸入程序到程序檢驗等各步驟主要由人工手動完成的編程過程。它適用于幾何形狀不太復(fù)雜的零件的加工,以及計算較簡單、程序不多、出錯幾率比較小、編程易于實現(xiàn)的埸合等。對于幾何形狀復(fù)雜的零件,編制程序量很大的零件,用手工編程難以完成,因此要考慮采用自動編程。
2、自動編程
自動編程
CAM軟件是將加工零件以圖形形式輸入計算機,由計算機自動進(jìn)行數(shù)值計算、前置處理,在屏幕上形成加工軌跡,及時修改,再通過后置處理形成加工程序輸入數(shù)控機床進(jìn)行加工。自動編程的出現(xiàn)使各一些計算繁瑣、手工編寫困難或手工流動紅旗寫出 的程序都能夠?qū)崿F(xiàn)。
本設(shè)計加工零件結(jié)構(gòu)和尺寸,都由一些簡單的幾何體組成,沒有什么特殊結(jié)構(gòu),數(shù)值不大且為整數(shù),各點的坐標(biāo)明確,手工編制程序也比較的容量,且條件容易滿足,綜上所述以及現(xiàn)有條件本設(shè)計采用手工編程來完成加工任務(wù)。
2.4.2掌握各種切削指令并合理選用
在FANUC Oi — TB數(shù)控系統(tǒng)中,數(shù)控車床有很多種切削指令,每一種指令都有各自的加工特點,工件加工后的加工精度也有所不同,各自的編程方法也不盡相同。我們在選擇的時候要仔細(xì)分析,合理選用,爭取加工出精度高的零件。如凹槽的加工就有兩種加工指令:G04單一指令割槽和G94復(fù)合指令割槽。由于切削刀具進(jìn)刀方式的不同,使這兩種加工方法有所區(qū)別,各自的編程方法也不相同,造成的加工誤差也不同,工件加工后槽的加工精度也有所不同。G04割槽時必須與G01指令一起使用,單一使用沒有實際意義,也割不了槽。對于比較深的槽,一次吃刀深度不能太深,用G04指令不能一次切割到位,而且G04指令割槽相鄰兩刀不受影響,容易出現(xiàn)相交之處有刀口印,從而影響整個槽的表面精度。G94克服了G04在割槽方面的缺陷,割槽過程中當(dāng)加工一定深度時,就會自動停頓一段時間從而消除一次吃刀過深的影響,同時多刀加工同一個酮時,下一刀加工完成退刀時會移動到第一刀加工的位置再退回,從而保證同一槽表面精度。所以一般情況下,單純割槽時幾乎都采用G94指令,本設(shè)計加工的零件也是選用G94指令來割槽。
不同的切削指令,決定程序的多少。 合理的使用循環(huán)切削指令不僅可以縮短程序段,同時也可以減小因為繁雜的程序段帶來的錯誤,一般情況下都優(yōu)先選用循環(huán)指令來提高實際工作效率,減小成本的投入。
2.5 程序的編制
2.5.1數(shù)控車削程序的編制
軸承座左端面加工程序:
順序號
程序內(nèi)容
程序說明
O0001
程序名
N10
M03S300T0303
調(diào)用3號刀具,鉆孔
N20
G0X0Z2
快速定位
N30
G01Z-50F30
鉆孔
N40
G0Z100
退刀
N50
M03S550T0101
換刀車粗外圓
N60
G0X125Z1
直線插補
N70
G71U1R1
外圓車削循環(huán)
N80
G71P1Q2U0.5W0.1F160
外圓車削循環(huán)
N90
N1G01X28F105
直線插補
N100
G01Z0
直線插補
N110
X72
直線插補
N120
G03X76W-2R2
圓弧插補
N130
G01Z-16
直線插補
N140
X118
直線插補
N150
X120W-1
倒角
N160
Z-28
直線插補
N170
N2X125
直線插補
N180
G0X180Z100
退刀
N190
T0202S700
換精車刀具
N200
G0X120Z1
快速定位
N210
G70P1Q2
精車循環(huán)
N220
G0X180Z100
退刀
N230
M03S950T0404
換刀鏜孔
N240
G0X38Z1
快速定位
N250
G71U1R1
鏜孔循環(huán)
N260
G71P3Q4U-0.5W0.1F142
鏜孔循環(huán)
N270
N3G01X40F110
直線插補
N280
Z0
直線插補
N290
X40W-1
倒角
N300
Z-40
直線插補
N310
N4W1
直線插補
N320
S1100
提高轉(zhuǎn)速
N330
G70P3Q4
精車循環(huán)
N340
G0Z100
退刀
N350
X100
退刀
N360
M30
程序結(jié)束
軸承座右端面加工程序:
順序號
程序內(nèi)容
程序說明
O0002
程序名
N10
M03S550T0101
換刀車粗外圓
N20
G0X125Z1
直線插補
N30
G71U1R1
外圓車削循環(huán)
N40
G71P1Q2U0.5W0.1F160
外圓車削循環(huán)
N50
N1G01X40F105
直線插補
N60
Z0
直線插補
N70
X74
直線插補
N80
X76W-1
倒角
N90
Z-8
直線插補
N100
X118
直線插補
N110
X120W-1
倒角
N120
N2X125
直線插補
N130
G0X180Z100
退刀
N140
T0202S700
換精車刀具
N150
G0X120Z1
快速定位
N160
G70P1Q2
精車循環(huán)
N170
G0X180Z100
直線插補
N180
M03S950T0404
換刀鏜孔
N190
G0X38Z1
快速定位
N200
G71U1R1
鏜孔循環(huán)
N210
G71P3Q4U-0.5W0.1F142
鏜孔循環(huán)
N220
N3G01X40F110
直線插補
N230
Z0
直線插補
N240
X40W-1
倒角
N250
Z-28
直線插補
N260
X42
直線插補
N270
X40W-1
倒角
N280
N4W1
直線插補
N290
S1100
提高轉(zhuǎn)速
N300
G70P3Q4
精車循環(huán)
N310
G0Z100
退刀
N320
X100
退刀
N330
M03S410T0505
換刀,車內(nèi)槽
N340
G0X39Z1
快速定位
N350
G0Z-28
快速定位
N360
G01X62F41
直選插補
N370
X39
直選插補
N380
G0Z100
退刀
N390
X100
退刀
N400
M30
程序結(jié)束
2.5.2數(shù)控鉆削和銑削程序的編制
鉆孔4xΦ9mm;銑沉頭孔4xΦ15mm
順序號
程序內(nèi)容
程序說明
O0003
程序名
N10
G54G80G90G49G40
定義加工坐標(biāo)系
N20
G91G28Z0
Z軸回參考點
N30
M06
換刀指令
N40
T01
換1號刀具
N50
G0X0Y0M03S700
啟動主軸
N60
G43G0Z20.H01M08
建立長度補償
N70
G98G81X49.Y0Z-15.R1.F50
鉆孔循環(huán)
N80
X-49.
鉆孔循環(huán)
N90
Y49.
鉆孔循環(huán)
N100
Y-49.
鉆孔循環(huán)
N110
G0Z100.
退刀
N120
M05
主軸停轉(zhuǎn)
N130
M09
冷卻液關(guān)
N140
G91G28Z0
Z軸回參考點
N150
M06
換刀指令
N160
T02
調(diào)用2號刀具
N170
G0X0Y0M03S850
啟動主軸
N180
G43G0Z20.H02M08
建立長度補償
N190
G98G81X49.Y0Z-2.R1.F80
銑沉頭孔
N200
X-49.
銑沉頭孔
N210
Y49.
銑沉頭孔
N220
Y-49.
銑沉頭孔
N230
G0Z100.
退刀
N240
M05
主軸停轉(zhuǎn)
N250
M09
冷卻液關(guān)
N260
M30
程序結(jié)束
總 結(jié)
通過這次的畢業(yè)設(shè)計,讓我從中學(xué)到了很多東西。不僅使自己的專業(yè)技能更加熟練,也強化了我在學(xué)校所學(xué)到專業(yè)理論知識,對于數(shù)控加工技術(shù)的運用有了更加深刻認(rèn)識和了解,對于典型零件的加工也有更加深刻的印象。
本文介紹了軸類零件從毛坯到成品的加工過程。對零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,制定了零件的加工工藝內(nèi)容,選擇了零件毛坯和設(shè)備,確定了定位基準(zhǔn)與夾具,對零件的加工工藝方案、切削用量的選擇等進(jìn)行了具體的分析。編制了工藝卡、工序卡和刀具卡片,采用UGNX6.0繪制了圖形和手動編寫程序。并數(shù)車加工出零件,進(jìn)行質(zhì)量分析。
設(shè)計過程中使我對以前所學(xué)的知識講行了更進(jìn)一步的鞏固,其中涉及的機械制造領(lǐng)域都有了更多的了解,擴(kuò)展了我的知識面,學(xué)到了一些設(shè)計思路,同時零件的加工使我對數(shù)控編程和加工操作都更加的熟練。
在整個過程中,深感自己在平時的學(xué)習(xí)不夠,遇到了各種各樣的問題,在老師精心的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下,使問題得到了解決。這次的畢業(yè)設(shè)計鞏固了我所學(xué)到各科專業(yè)知識,不僅是對自己來所學(xué)的考核,也是在工作之前對自身的一次全面性的檢測,這也為今后走向工作崗位打下了堅實的基礎(chǔ)。
致 謝
經(jīng)過了兩個多月的學(xué)習(xí)和工作,我終于完成了畢業(yè)設(shè)計。從開始思考論文題目到系統(tǒng)的實現(xiàn),再到論文設(shè)計的完成,每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn),這也是我在大學(xué)期間獨立完成的最大的項目。在這段時間里,我學(xué)到了很多知識也有很多感受。我開始了獨立的學(xué)習(xí)和試驗,查看相關(guān)的資料和書籍,讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰,使自己非常稚嫩作品一步步完善起來,每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲,每一次試驗的成功都會讓我興奮好一段時間。
最后,我要特別感謝我的指導(dǎo)老師。是他們在我畢業(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵,使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計,在此表示衷心的感激。各位老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。無論在理論上還是在實踐中,都給與我很大的幫助,使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助,感謝他們耐心的輔導(dǎo)。本設(shè)計能夠順利的完成,也歸功于各位老師的認(rèn)真負(fù)責(zé),使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識,并在設(shè)計中得以體現(xiàn)。同時我在網(wǎng)上也搜集了不少資料,才使我的畢業(yè)論文工作順利完成。在此本系的全體老師表示由衷的謝意。
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