1、設計說明書專業(yè)班級：數(shù)控0701學生姓名：陳緒容學號：301070129指導教師： 王雪芳題 目: 軸套類零件的數(shù)控（車或銑）加工程序編制與加工設計時間：2009年1 / 24課程設計評語:課程設計答辯負責人簽字： 年 月 日目錄一、 設計課題二、 工藝分析（一）、對數(shù)控加工工藝的了解（二）、零件結構分析及毛坯的制造（三）、機床及刀具的選用三、 加工工藝規(guī)程設計四、 數(shù)控加工程序設計五、 精度自檢六、 數(shù)控機床操作及注意事項七、 設計小結八、 主要參考文獻一、課題題 目: 軸套類零件的數(shù)控（車或銑）加工程序編制與加工藝初始條件：被加工零件圖，生產(chǎn)綱領為小批量目的與要求：通過課程設計全面掌握數(shù)控

2、技術課程內(nèi)容，并在數(shù)控機床的操作和使用上獲得初步的實踐訓練。要求運用課程中所學習的數(shù)控加工程序編制的理論和方法，對較為復雜的零件進行數(shù)控加工的工藝過程設計、編制出數(shù)控加工程序并在數(shù)控機床上調試和加工運行。要求完成的主要任務: （包括課程設計工作量及其技術要求，以及說明書撰寫等具體要求）按照手工編程步驟，編制給定零件的數(shù)控程序，并在數(shù)控機床上實現(xiàn)其加工。1設計零件數(shù)控加工的走刀軌跡； 2計算走刀軌跡的基點坐標值；3編制數(shù)控加工程序單；4在數(shù)控機床上實現(xiàn)零件的加工，（機床上的加工軌跡圖）；5撰寫課程設計說明書，內(nèi)容包括：零件的分析(闡述零件的特點、要求和采用數(shù)控加工的必要性)，刀具、切削用量的選擇

3、,走刀軌跡的設計說明（附：設計的軌跡圖）零件圖二、工藝分析（一）對數(shù)控加工工藝的了解1數(shù)控加工工藝的基本特點數(shù)控機床加工工藝與普通機床加工工藝在原則上基本相同，但數(shù)控加工的整個過程是自動進行的，因而又有其特點。1）數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機床的加工的工序內(nèi)容復雜。這是因為數(shù)控機床價格昂貴，若只加工簡單的工序，在經(jīng)濟上不合算，所以在數(shù)控機床上通常安排較復雜的工序，甚至是在通用機床上難以完成的那些工序。2）數(shù)控機床加工程序的編制比普通機床工藝規(guī)程編制復雜。這是因為在普通機床的加工工藝中不必考慮的問題，如工序內(nèi)工步的安排、對刀點、換刀點及走刀路線的確定等問題，在數(shù)控加工時，這一切都無例外地都變成了固

4、定的程序內(nèi)容，正由于這個特點，促使對加工程序的正確性和合理性要求極高，不能有絲毫的差錯，否則加工不出合格的零件。2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容根據(jù)數(shù)控加工的實踐，數(shù)控加工工藝主要包括以下方面：1）選擇適合在數(shù)控機床上加工的零件和確定工序內(nèi)容；2）零件圖紙的數(shù)控工藝性分析；3）制訂數(shù)控工藝路線，如工序劃分、加工順序的安排、基準選擇、與非數(shù)控加工工藝的銜接等；4）數(shù)控工序的設計，如工步、刀具選擇、夾具定位與安裝、走刀路線確定、測量、切削用量的確定等；5）調整數(shù)控加工工藝程序，如對刀、刀具補償?shù)龋?）分配數(shù)控加工中的容差；7）處理數(shù)控機床上部分工藝指令。 （二）零件圖結構分析及毛坯的制造此次的零件如下圖：

5、零件圖（1）、零件的結構分析零件的結構工藝性是指零件對加工方法的適應性，即所設計的零件結構應便于加工成型，且成本低，效率高。在數(shù)控車床上加工零件時，應根據(jù)數(shù)控車削的特點，認真審視零件結構的合理性。在結構分析時，若發(fā)現(xiàn)問題，一般應通過設計人員或有關部門請示并提出修改意見。數(shù)控車床車削零件時，刀具僅作平面運動，其成型運動形式比較簡單，刀具軌跡不會太復雜。結構工藝性分析過程中對于像小深孔、薄壁件、窄深槽等允許刀具運動的空間狹小、結構剛性差的零件，安排工序時要特殊考慮刀具路徑、刀具類型、刀具角度、切削用量、裝夾方式等因素，以降低刀具損耗，提高加工精度、表面質量和勞動生產(chǎn)率。結構工藝性問題比較復雜，它涉

6、及毛坯制造、機械加工、熱處理和裝配等各方面要求。實際中，在對零件圖分析審查時若發(fā)現(xiàn)其上的視圖、尺寸標注、技術要求有錯誤或遺漏，或結構工藝性。該零件主要由外圓柱表面、內(nèi)圓柱表面、圓弧表面、圓錐面、外螺紋、內(nèi)螺紋和內(nèi)孔等組成。 A、基本尺寸分析縱軸套該圖為軸套類零件，零件的總長為55mm,最大直徑為58mm，零件從左到右分析依次為：30深為2mm的臺階；長5mm直徑為58mm的圓柱面，且上面有6個公稱直徑為 M5-6Hmm的內(nèi)螺紋；M16x1-6H,公稱直徑為16，導程為1mm深為18mm的內(nèi)螺紋；2x2mm的內(nèi)槽；直徑為40，高為0.5mm的凸臺；1x1mm的槽；大頭直徑為25mm，小頭直徑18

7、的錐面；12的內(nèi)孔；2x1.5mm槽；M18x1-6g,公稱直徑為18，導程為1mm的外螺紋；C1倒角。（2）毛坯的制造根據(jù)零件縱軸套的性能要求，選材料HT200，確定毛坯為鑄件，其生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。又由于縱軸套零件的直徑方向差值太大了，鑄造成從左至右：60mm，長7mm的圓柱面；27mm,長50mm的圓柱面。此外，為消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效。（三）機床及刀具的選用A、機床的選用由零件圖可知，該零件為軸類零件，且表面質量要求較高，綜合我院數(shù)控實訓車間現(xiàn)有的機械加工設備情況，選擇FANUC數(shù)控車床，具體型號及相關內(nèi)容見下表：表1 數(shù)控車床參數(shù)機床型號

8、機床控制系統(tǒng)機床精度機床輔件北京FANUCCAK6136FANUC數(shù)控系統(tǒng)0.001 mm頂尖  尾座表2數(shù)控銑床參數(shù)機床型號機床控制系統(tǒng)機床精度機床輔件北京FANUC歐馬EV810FANUC數(shù)控系統(tǒng)0.001 mm立式銑床 磨床： B、刀具的選用 金屬切削時，刀具切削部分直接和工件及切屑相接觸，承受著很大的切削壓力和沖擊，并受到工件及切屑的劇烈摩擦，產(chǎn)生很高的切削溫度。也就是說，刀具切削部分是在高溫，高壓及劇烈摩擦的惡劣條件下工作。刀具切削部分的材料必須具備以下幾個條件。（1）較高的硬度和耐磨性；（2）足夠的強度和韌性；（3）較高的耐熱性；（4）較好的導熱性；（5）良好的工藝性。

9、綜合分析，刀具選用如下：（a）根據(jù)縱軸套零件圖的需要，外表面加工過程中應選擇三把車刀，分別是：外圓車刀，端面車刀，外螺紋刀。     （b）內(nèi)孔表面是零件上的主要表面之一，根據(jù)孔的結構和技術要求的分析，首先從實體上加工出孔，主要選擇的刀具有：標準麻花鉆，內(nèi)槽刀，內(nèi)螺紋車刀。表3 刀具卡片刀具序號刀具名稱被加工表面刀具參數(shù)193°外圓車刀加工零件左端面30凹臺刀尖角55°245°外圓車刀加工右外輪廓3外螺紋車刀加工M18X1-6g刀尖角為60°4內(nèi)切槽刀左右端內(nèi)螺紋的退刀槽刀寬2mm5鉆頭左端面底孔規(guī)格為11.90m

10、m6內(nèi)孔鏜刀加工左端內(nèi)輪廓15mm7內(nèi)螺紋刀加工M16x1-6H刀尖角為60°8螺紋銑刀加工6xM5-6H牙深0.5459麻花鉆鉆6個工藝孔4.85三、加工工藝規(guī)程設計 1基準選擇首先縱軸套左端面為粗基準加工出58p9的圓柱面，然后以加工完的圓柱面為精基準進行加工。縱軸套左端面為設計基準，以左端面為粗基準加工出圓柱面，以圓柱面為精基準可以保證縱軸套零件的重要內(nèi)孔及螺紋孔的位置。2制定工藝路線根據(jù)各表面的加工要求及加工的位置、精度，根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先精加工后精加工的原則，將左端面加工放在最前面，然后加工縱軸套的58的圓柱面，再加工12的孔和內(nèi)螺紋孔M16x1-6H，

11、再者加工錐面輪廓外形，最后磨配合端面，現(xiàn)擬定加工工藝路線如下：序 號工 序 內(nèi) 容鑄造人工時效10粗加工58外圓柱面（1號刀）20車左端面及30凹臺（1號刀）30精車58p9圓柱面（1號刀）40鉆12的孔（5號刀）50擴孔12至15深度25mm（6號刀）60切內(nèi)槽2x2（4號刀）70車內(nèi)螺紋M16x1-6H（7號刀）80粗、精車錐面外輪廓（2號刀）90車外螺紋M18x1-6g（3號刀）100鉆6個工藝孔（9號刀）110攻螺紋6xM5-6H（8號刀）120磨配合端面130精度自檢140入庫3加工設計夾住毛坯的小頭27，加工大頭58 a、58外圓柱面的粗加工（1號刀）鑄造縱軸套毛坯時留了2mm,該

12、面粗糙度要高，故還需精加工。 取 n=500r/min f=0.15mm/r b、左端面及30的凹臺的加工（1號刀）鑄造縱軸套毛坯時留了1.5mm的余量，這兩個面的粗糙度的要求不高，故數(shù)控車床走一次即可。 取 n=500r/min f=0.15mm/r c、58外圓柱面的精加工（1號刀） 精加工主軸轉速要快，二進給要慢，故： 取 n=800r/min f=0.1mm/r d、鉆12的孔（5號刀） 鉆孔12，鉆通，車床上用G74. 根據(jù)經(jīng)驗選取n=330 r/min  ，f=0.1mm/r。 e、擴孔12至15深度25mm（6號刀） 根據(jù)經(jīng)驗選取n=400 r/min

13、0; ，f=0.15mm/r。 f、切內(nèi)槽2x2（4號刀） 取 n=500r/min f=0.1mm/r g、車內(nèi)螺紋M16x1-6H（7號刀） 取 n=400r/min f=0.1mm/r 夾住半成品的大頭（由于大頭已加工故用軟銅片包住再夾），用頂錐頂住小頭加工錐面外輪廓 h、粗、精車錐面外輪廓（2號刀） 粗車：取 n=500r/min f=0.15mm/r 精車：取 n=800r/min f=0.1mm/r j、車外螺紋M18x1-6g（3號刀） 取 n=500r/min f=0.15mm/r 裝夾在立式銑床上加工6xM5-6H k、鉆6個工藝孔 取 n=800r/min F=1

14、20mm/min L、攻螺紋6xM5-6H 取 n=800r/min F=100mm/min 裝夾在磨床上磨配合端面，前面留了余量0.3mm四、數(shù)控加工程序設計 （一）58的圓柱面、左端面、30的凹臺、鉆12孔、擴孔12至15、切內(nèi)槽2x2和M16x1-6H內(nèi)螺紋的加工程序表：O0010；N10 T0101; 第一把刀，車左端面、30凹臺N20 M03 S500;N30 G00 X61 Z2;N40 G01 Z-7 F0.15;N50 G00 X70;N60 Z10;N70 G01 Z-1.5 F0.15;N80 X0;N90 Z5;N100 G00 X30;N110 G01 Z-2 F0.1

15、5;N120 X0;N130 G00 Z5;N140 X60;N150 G01 Z-7 F0.15;N160 G00 X100 Z100;N165 M01;N170 T0505; 本程序的第二把刀，鉆12的孔N180 G0 X0 Z5; 安裝在尾座上N190 G74 R1;N200 G74 Z-58Q20 F0.1;N210 G00 X200 Z200; 本程序的第三把刀換刀而N220 M01; 退遠一些N230 T0606; 切內(nèi)槽N240 G00 X0 Z5;N250 G00 Z-23;N260 G01 X16 F0.1;N270 X0;N280 G00 Z200;N290 X200;N3

16、00 T0606; 本程序的第四把刀N310 G00 X0 Z5; 擴孔12至15N320 G01 Z-24 F0.1;N330 Z5;N340 G00 X200 Z200;N350 T0707; 本程序第五把刀（選擇的機床N360 G00 X5 Z2; 最多裝五把刀，刀架四把） N370 G92 X15 Z -23.5 F1; N380 X15.517,N390 X15.817;N400 X16.917;N410 X16;N420 G00 X200 Z200;N430 M30; （二）、錐面外輪廓的加工O0020;N10 T0202;N20 G00 X30 Z2;N30 G73 U5 W1

17、R5;N40 G73 P50 Q190 U0.5 W0.5 F0.18; 仿形粗車N50 G00 X17;N60 G01 Z0 S800 F0.1;N70 X17.85Z-1;N80 Z-3;N90 X16.35;N100 Z-2;N110 X18;N120 X19.7 W-12 R0.5;N130 X22.8 W-18 R0.5;N140 X25 Z-48.5;N150 X25;N160 Z-1;N170 X40;N180 Z-0.2;N190 X62;N200 G00 X100 Z100;N205 M01;N210 T0100;N220 G00 G42 X30 Z5 T0101;N230

18、G70 P50 Q190; 精加工N240 G00 G40 X100 Z100;N250 T0303;N260 G00 X25 Z5;N270 G92 X17.85 Z-3.75;N280 X17.35;N290 X17.0N300 X16.917;N310 G00 X100 Z100;N320 M30;(三)、加工6xM5-6H銑床上加工。O0030;N10 G15 G17 G21 G40 G49 G69 G80; 安全指令N20 M23; N30 M24; .N40 G54 G90 G00 G43 H02 Z20 M03 S800 T09;N50 G16 X0 Y0;N60 G00 X24

19、 Y0;N70 M98 P40;N80 G00 X24 Y60;N90 M98 P40;N100 G00 X24 Y120;N110 M98 P40;N120 G00 X24 Y180;N130 M98 P40;N140 G00 X24 Y240;N150 M98 P40;N160 G00 X24 Y300;N175 M98 P40;N178 G15;N170 G00 G49 Z120;N180 M01;N190 G54 G90 M03 S800 T08;N200 G16;N210 G00 X24 Y0;N220 M98P50;N230 G00 X24 Y60;N240 M98 P50;N25

20、0 G00 X24 Y120;N260 M98 P50;N270 G00 X24 Y180;N280 M98 P50;N290 G00 X24 Y240;N300 M98 P50;N310 G00 X24 Y300;N320 M98 P50;N330 G15;N340 M30;子程序：O0040;N10 G81 G98 Z-7 R2 F120;N20 G80;N30 M99;O0050;N10 G89 G98 Z-6 R2 F120;N20 G80;N30 M99; (五)、精度自檢將加工好的零件卸下，用游標卡尺、千分尺對零件的尺寸精度及粗糙度的測量儀器進行檢測?？词欠襁_到零件的技術要求即可（

21、六）、數(shù)控機床操作及注意事項 1.正常開機后，首先應該進行回參考點操作（華中數(shù)控系統(tǒng)機床一般都是采用增量型的檢測裝置，在斷電后就失去了對各坐標位置的記憶，所以在接通電源都，必須讓各坐標值回零）。  2.在選擇回零方式后，手動按下+X，+Z可完成各軸回參考點。機床回零完成后，相應方向鍵指示燈亮，在機床返回參考點的過程中，不得按任何鍵，以免回位不準確。3.在回參考點過程中，若出現(xiàn)超程，可按住操作面板上的超程解除，向相反的方向手動移動該軸使其退出超程狀態(tài)。4.在機床運行過程中，在危險或者緊急狀況下，可按下操作面板上急停按鈕，解除急停復位后，應重新執(zhí)行回參考點操作，以確保各軸坐標位置的正確性。5.關機時，先按下急停按鈕，以斷開伺服電源，減少設備電沖擊，然后斷開數(shù)控電源。6工作時應穿工作服、戴袖套，女同志應戴工作帽，將長發(fā)塞入帽子里。夏季禁止穿裙子、短裙和涼鞋上岡操作。在車床操作不準戴手套。7工作時，頭不能離工件太近，以防