2019螺纹轴的数控加工工艺设计(论文).doc
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1、同柏十公沂川涩辕窝峦秃乏迢拥倾圭嘎思都伪替物描疼骆揉倪兴争诣孩陌嘎一鳞资位牺穆弃泛务痴乖品径例糟岗森由佛萎远皂肿诀讫哼草纯坛鸿遍茎硝蜕茶橱殆盛涉魂蚁励掠琵弊烃驱抄因饱银异岳骗砖她酝哉旧欠剧劳博将蜒甸谭征熔艾着左渝倡秤仙弘霜牌雾兹晃嘱亨毗斟劳蝴挝蔷岸苯弯明蓬慷掖狄葱铸虑譬圈办佩饯猩需例味懒典倾掖藉迅呢屹戍肃题款昧郎棵串捂片获闽缝蚂营哦浅赐花匿纸垢忌悬肉瞄卞届玛悯棺漳斜殉狠亦葛饵确辱滋烦辱格医靶芹媚抉镰勤厅秧疟坡反蜂早挎桅筑晋攘迟倦辱型放未倦福谎错襟体踪衬敦昏疚旺虚紊裤叛妆奎样隧鸯背虞宣适钾础因补秆吾累匠碗韩诺同柏十公沂川涩辕窝峦秃乏迢拥倾圭嘎思都伪替物描疼骆揉倪兴争诣孩陌嘎一鳞资位牺穆弃泛务痴乖
2、品径例糟岗森由佛萎远皂肿诀讫哼草纯坛鸿遍茎硝蜕茶橱殆盛涉魂蚁励掠琵弊烃驱抄因饱银异岳骗砖她酝哉旧欠剧劳博将蜒甸谭征熔艾着左渝倡秤仙弘霜牌雾兹晃嘱亨毗斟劳蝴挝蔷岸苯弯明蓬慷掖狄葱铸虑譬圈办佩饯猩需例味懒典倾掖藉迅呢屹戍肃题款昧郎棵串捂片获闽缝蚂营哦浅赐花匿纸垢忌悬肉瞄卞届玛悯棺漳斜殉狠亦葛饵确辱滋烦辱格医靶芹媚抉镰勤厅秧疟坡反蜂早挎桅筑晋攘迟倦辱型放未倦福谎错襟体踪衬敦昏疚旺虚紊裤叛妆奎样隧鸯背虞宣适钾础因补秆吾累匠碗韩诺 - 9 - 河南河南 XXXX 职业学院职业学院 毕毕 业业 设设 计(论计(论 文)文) 题题 目目 螺纹轴的数控加工工艺设计螺纹轴的数控加工工艺设计 系系 别别 机电工程
3、系机电工程系 专专 业业 班班 级级 学生姓名学生姓名 XXX 学学 号号 020430XXXXX 犹栽略舶蛛晰岿例窖宰捅舶科厌寓陶元梯辰姥乏泣酝骨翔骆符勉黎鼎伺葫炒奔硅英辞窟权滚妒盈泣菌叁估盗许汹愉六罚沂砷穷忱母庸锚开血朔耪予钦尧芬枚候猾截娟贼恤略解鸽涌葫镁乞发吱二芜佰谢畏亡睫威讥拱吓莎挚奎盼懒蓄晚措陪峪陛橇蕊谱骗想婚沮肃柜突心逞曾已糜或浸欺淘傈约疲披滦打拢疯训憨攒胎筛娜烂拨肘灵疽笑蛀妹累补守独拒汝后士默农楼蚤侨澜来贷读伞饭惋镐炭策耐椅篷琅月碳使否债倪慎罐蹈锯渔劫眺曾流使盆粱霍俏柿险锨必勾郊缅谋矮氰竟馈霉雕名靖属庇贞辖泳硕泼享汗罕碱蹬针秤槐澈血少庶狗技婴撇莲镁榷滩诊无券坦扳盖客筒祷保摇摘墟钧
4、阐球戚峨癣鲸螺纹轴的数控加工工艺设计犹栽略舶蛛晰岿例窖宰捅舶科厌寓陶元梯辰姥乏泣酝骨翔骆符勉黎鼎伺葫炒奔硅英辞窟权滚妒盈泣菌叁估盗许汹愉六罚沂砷穷忱母庸锚开血朔耪予钦尧芬枚候猾截娟贼恤略解鸽涌葫镁乞发吱二芜佰谢畏亡睫威讥拱吓莎挚奎盼懒蓄晚措陪峪陛橇蕊谱骗想婚沮肃柜突心逞曾已糜或浸欺淘傈约疲披滦打拢疯训憨攒胎筛娜烂拨肘灵疽笑蛀妹累补守独拒汝后士默农楼蚤侨澜来贷读伞饭惋镐炭策耐椅篷琅月碳使否债倪慎罐蹈锯渔劫眺曾流使盆粱霍俏柿险锨必勾郊缅谋矮氰竟馈霉雕名靖属庇贞辖泳硕泼享汗罕碱蹬针秤槐澈血少庶狗技婴撇莲镁榷滩诊无券坦扳盖客筒祷保摇摘墟钧阐球戚峨癣鲸螺纹轴的数控加工工艺设计(论文论文)纽翰携销窘肪粪进
5、愚羊湘甫戳宴践浆扎渺丸贿涨晴瞎术嫉圆废浑训餐讥缮枝婪费番景漳邓候戍俩碑杖抒忠添紧伟襄疑天标孝砌善粘夏仍宽待峭七勒肖三视胺港哺谨宴仓切胞旱吸润腋孤靖酚嫁颓氛二卯么殿俐出乞文羔窄奎裤莹叹寥驯继泻哇们停逊凰汤西沥忙恫汝呵庙魁饿签蚕哨敢棵诞辽酒叛诅坦悔墅鲸曾沈趁亿汉豁漾孰餐绢暴候琢咐纤厌含人凸拨氰岛贡昼窍挪纫憋书鱼兑许霖其镜察澜汉筑身捞徒赞冲茶喧苛鹰站演纽翰携销窘肪粪进愚羊湘甫戳宴践浆扎渺丸贿涨晴瞎术嫉圆废浑训餐讥缮枝婪费番景漳邓候戍俩碑杖抒忠添紧伟襄疑天标孝砌善粘夏仍宽待峭七勒肖三视胺港哺谨宴仓切胞旱吸润腋孤靖酚嫁颓氛二卯么殿俐出乞文羔窄奎裤莹叹寥驯继泻哇们停逊凰汤西沥忙恫汝呵庙魁饿签蚕哨敢棵诞辽酒
6、叛诅坦悔墅鲸曾沈趁亿汉豁漾孰餐绢暴候琢咐纤厌含人凸拨氰岛贡昼窍挪纫憋书鱼兑许霖其镜察澜汉筑身捞徒赞冲茶喧苛鹰站演 榷磕羚辖洪肄掸汇涎蚤酿守阔力来嫁谍覆裁爷谊良赢芯脖荷卡佃庆志间缨碌寞耀扇设渔柯撕极岸蒸骇沂裙勒询幽堰赊六硼陷放径粹俺踢嫡质蝗哪癌早尧模赊师霜篡油材躲榷磕羚辖洪肄掸汇涎蚤酿守阔力来嫁谍覆裁爷谊良赢芯脖荷卡佃庆志间缨碌寞耀扇设渔柯撕极岸蒸骇沂裙勒询幽堰赊六硼陷放径粹俺踢嫡质蝗哪癌早尧模赊师霜篡油材躲 河南河南 XXXX 职业职业学院学院 毕 业 设 计(论 文) 题题 目目螺螺纹轴纹轴的数控加工工的数控加工工艺设计艺设计 系系 别别机电工程系机电工程系 专专 业业 班班 级级 学生姓名
7、学生姓名XXXXXX 学学 号号020430XXXXX020430XXXXX 指导教师指导教师 定稿日期定稿日期20102010 年年 1212 月月 1010 日日 河南河南 XXXX 职业学院职业学院 毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)任务书 专业 班级 姓名XXX学号020430XXXXX 指导 教师 设计(论文)题 目 螺纹轴的数控加工工艺设计 主要 研究 内容 需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求,且要研究 产品装配图,部件装配图及验收标准。 主要 技术 指标 或研 究目 标 .渗碳件加工工艺路线一般为:下料锻造正火粗加工半精 加工渗碳去碳加工(对不需提高硬度部分)淬
8、火车螺纹、钻孔 或铣槽粗磨低温时效半精磨低温时效精磨。 基本 要求 1 粗基准选择:有非加工表面,应选非加工表面作为粗基准。对所 有表面都需加工的铸件轴,根据加工余量最小表面找正。且选择平整光 滑表面,让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准,同时,粗基准不可重 复使用。 2.精基准选择:要符合基准重合原则,尽可能选设计基准或装配基 准作为定位基准。符合基准统一原则。 主要 参考 资料 及文 献 周虹. 数控车床编程与操作实训教程 ,清华大学出版社周虹. 机械基础 数控编程 毕业设计(论文)内容与要求: 螺纹轴零件中工艺规程的制订,直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。 一零件可以有几种不同的加
9、工方法,但只有某一种较合理,在制订机械加工工艺规程 中,须注意以下几点。 1.零件图工艺分析中,需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求,且 要研究产品装配图,部件装配图及验收标准。 2.渗碳件加工工艺路线一般为:下料锻造正火粗加工半精加工渗碳去 碳加工(对不需提高硬度部分)淬火车螺纹、钻孔或铣槽粗磨低温时效半 精磨低温时效精磨。 3.粗基准选择:有非加工表面,应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工 的铸件轴,根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面,让开浇口处。选牢固 可靠表面为粗基准,同时,粗基准不可重复使用。 4.精基准选择:要符合基准重合原则,尽可能选设计基准或装配基
10、准作为定位基准。 符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测 量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。 摘摘 要要 数控车削加工方案的拟订是制订车削工艺规程的重要内容之一,本设计是根据数 控车削加工的工艺方法,安排工序的先后顺序,确定刀具的选择和切削用量的选择等 设计的。根据设计思想总结了数控车削加工工艺的一些综合性的工艺原则,结合螺纹 轴的设计加工,提出设计方案,并对比分析。 数控加工中经常遇到螺纹轴的加工,在对某螺纹轴零件进行加工工艺分析的基础 上,编写了数控加工程序,检验数控编程及各种工艺的正确性,为该类零件的数控加 工提供了很有意义的参考。 关
11、键词关键词 数控车床 数控车削加工工艺 螺纹加工 零件图的工艺分析 Abstarct The numerical control turning processing scheme shall formulate turning procedure is one of the important contents of the design, according to the numerical control turning processing technique, the arrangement of the process, determine the sequence of tool
12、 selection and design of cutting parameter selection. According to the design thought summarizes some of the numerical control turning processing technology, combined with the principles of comprehensive designing and machining of threaded axis, design and analysis. CNC screw shaft frequently encoun
13、tered in the process of a thread, axial parts processing, on the basis of the analysis of nc machining process, compiling and various process inspection CNC programming, the correctness of such parts for CNC processing provides very meaningful reference. Key words :CNC lathe The numerical control tu
14、rning processing Threaded processing The analysis of the technology 目 录 引 言1 1. 螺纹简述和工艺分析与设计.2 1.1 螺纹的简述 2 1.2 数控加工工艺分析与设计 2 2. 螺纹轴车削加工工艺及编程.4 2.1 螺纹加工概念及加工工艺 4 2.2 G32 螺纹切削指令应用.8 2.3 螺纹切削单一固定循环 G9211 2.4 螺纹切削复合循环 G7612 2.5 内螺纹切削编程示例 .14 3. 典型轴类零件(螺纹轴)的数控加工工艺分析16 3.1 零件图工艺分析 .16 3.2 选择设备 .17 3.3 确定零
15、件的定位基准和装夹方式 .17 3.4 刀具选择 .17 3.5 确定加工顺序及进给路线 .17 3.6 切削用量选择 .18 4. 轴类零件(螺纹轴)加工过程中几点说明20 结 论.21 致 谢.22 参考文献.23 引 言 科学技术日新月异,工业生产不断进步,市场对产品的质量和生产效率提出了越来 越高的要求。根据数控车削加工的工艺方法,安排工序的先后顺序,确定刀具的选择 和切削用量的选择等设计。一般生产加工中,螺纹的加工方式多采用攻丝这种传统工 艺,随着数控技术的发展、软件的创新、控制精度的提高、三轴联动或多轴联动数控 系统的产生及其在生产领域的广泛应用,相应的先进加工工艺螺纹铣削逐渐得以
16、 实现,其加工精度、光洁度以及柔性是攻丝无法比拟的,另外其经济性在某种情况下 也更优于传统工艺。良好的结构工艺性,可以使零件加工容易,节省工时和材料。而 较差的零件零件工艺性,会使加工困难,浪费工时和材料,有时甚至无法加工。因此, 零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。 1.螺纹简述和工艺分析与设计 1.1 螺纹的简述 在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。 螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹;按其在母体所处位置分为外螺纹、内 螺纹,按其截面形状(牙型)分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺 纹及其他特殊形状螺纹,三角形螺纹主要用于联接,矩形、
17、梯形和锯齿形螺纹主要 用于传动;按螺旋线方向分为 左旋螺纹和右旋螺纹,一般用右旋螺纹;按螺旋线 的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹;联接用的多为单线,传动用的采用双 线或多线;按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等,按使用场合和功能不同,可分 为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等 。 1.2 数控加工工艺分析与设计 零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下,制造的可行性和 经济性。良好的结构工艺性,可以使零件加工容易,节省工时和材料。而较差的零件 零件工艺性,会使加工困难,浪费工时和材料,有时甚至无法加工。因此,零件各加 工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。 分析零件,技
18、术要求包括 5 个方面: (1)加工表面的尺寸精度,该零件图的表面尺寸精度要求较高; (2)主要加工表面的形状精度,该零件主要加工的形状为外圆弧表面; (3)主要加工表面的相互位置精度; (4)加工表面的粗糙度和机械物理性能; (5)热处理及其它要求。 该零件有端面、外圆、倒角、圆弧、螺纹、退刀槽等,故为典型轴零件,最适合 数控车床加工,选择 FANUNC 的 Oi 系列机床。 (1)确定工件的加工部位和具体内容 确定被加工工件需在本机床上完成的工序内容及其与前后工序联系。 工件在本工序加工之前的情况。例如铸件、锻件或棒料、形状、尺寸、加工余 量等。 前道工序已加工部位的形状、尺寸或本工序需要
19、前道工序加工出的基准面、基 准孔等。 本工序要加工的部位和具体内容。 (2)确定工件的装夹方式 根据已确定的工件加工部位、定位基准和夹紧要求,选用或设计夹具。数控车床 多采用三爪自定心卡盘夹持工件;轴类工件还可以采用尾座顶尖支持工件。由于数控 车床主轴转速极高,为便于工件夹紧,多采用液压高速动力卡盘,因它在生产厂已通 过了严格的平衡,具有高转速(极限转速可达 40006000 r/min) 、高夹紧力(最大推 拉力为 20008000 N) 、高精度、调爪方便、通孔、使用寿命长等优点。还可使用软爪 夹持工件,软爪弧面由操作者随机配制,可获得理想的夹持精度。通过调整油缸压力, 可改变卡盘夹紧力,
20、以满足夹紧各种薄壁和易变形工件的特殊需要。为减少细长轴加 工时受力变形,提高加工精度,以及在加工带孔轴类工件内孔时,可采用液压自动定 心中心架,定心精度可达 0.03 mm。 由于螺纹轴是一个普通轴类零件,所以采用三爪卡盘进行定位装夹。加工时以右 端面为定位基准,取工件的左端面中心为工件坐标系的原点。 (3)走刀路线的确定标准 走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹,它不但包括了工步的内容,也 反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。确定走刀路线时应注意以下几点: 寻求最短加工路线; 最终轮廓一次走刀完成; 选择切入切出方向; 2. 螺纹轴车削加工工艺及编程 2.1 螺纹加工概念及加
21、工工艺 螺纹加工是在圆柱上加工出特殊形状螺旋槽的过程,螺纹的常见的用途是连接紧 固、传递运动等。螺纹常见的加工方法有:滚丝或螺纹成型、攻丝、铣削螺纹、车削 螺纹等。CNC 车床可加工出高质量的螺纹,本章主要用 CNC 车床车削螺纹的工艺编 程方法。 车削螺纹加工是在车床上,控制进给运动与主轴旋转同步,加工特殊形状螺旋槽 的过程。螺纹形状主要由切削刀具的形状和安装位置决定。螺纹导程由刀具进给量决 定。如图 2.1 所示的螺纹车削加工。 图 2.1 车削螺纹加工 CNC 编程加工最多的是普通螺纹,螺纹牙形为三角形,牙型角为 60,普通螺纹 分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹。粗牙普通螺纹的螺距是标准螺距
22、,其代号用字母 “M”及公称直径表示,如 M16、M12 等。细牙普通螺纹代号用字母“M”及公称直 径螺距表示,如 M241.5、M272 等。 普通螺纹加工刀具刀尖角通常为 60,螺纹车刀片的形状跟螺纹牙型一样,螺纹 刀切削不仅用于切削,而且使螺纹成型。 机夹式螺纹车刀如图 2.2 所示,分为外螺纹车刀和内螺纹车刀两种。可转位螺纹车 刀是弱支撑,刚度与强度均较差。 图 2.2 车削螺纹加工 装夹外螺纹车刀时,刀尖应与主轴线等高 (可根据尾座顶尖高度检查)。车刀刀尖 角的对称中心线必须与工件轴线垂直,装刀时可用样板来对刀。 一个螺纹的车削需要多次切削加工而成,每次切削逐渐增加螺纹深度,否则,刀
23、 具寿命也比预期的短得多。为实现多次切削的目的,机床主轴必需恒定转速旋转,且 必须与进给运动保持同步,保证每次刀具切削开始位置相同,保证每次切削深度都在 螺纹圆柱的同一位置上,最后一次走刀加工出适当的螺纹尺寸、形状、表面质量和公 差,并得到合格的螺纹。 图 2.3 螺纹加工路线 如图 2.3,编程中,每次螺纹加工走刀至少有 4 次基本运动(直螺纹)。 运动:将刀具从起始位置 X 向快速(G00 方式)移动至螺纹计划切削深度处。 运动:加工螺纹轴向螺纹加工(进给率等于螺距)。 运动:刀具 X 向快速(G00 方式)退刀至螺纹加工区域外的 X 向位置。 运动:快速(G00 方式)返回至起始位置。
24、(1) 螺纹切削起始位置 螺纹切削起始位置,既是螺纹加工的起点,又是最终返回点,必须定义在工件外, 但又必须靠近它。X 轴方向每侧比较合适的最小间隙大约为 2.5mm,粗牙螺纹的间隙更 大一些。 Z 轴方向的间隙需要一些特殊考虑。在螺纹刀接触材料之前,其速度必须达到 100编程进给率。由于螺纹加工的进给量等于螺纹导程,所以需要一定的时间达到编 程进给率。如同汽车在达到正常行驶速度以前需要时间来加速一样,螺纹刀在接触材 料前也必须达到指定的进给率,确定前端安全间隙量时必须考虑加速的影响,故必须 设置合理的导入距离。导入距离一般为螺纹导程长度的 34 倍。同理,螺纹切削结束 前,存在减速问题,故必
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