数控车削加工工艺的编制答辩稿课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,浙江广厦建设职业技术学院,毕业设计（论文）任务书,课题名称 数控车削加工工艺的编制,系 （部）信息与控制工程学院,专 业 数控技术专业,班 级 G07数控3班,学 号 0219070331,姓 名 许鑫积,目 录,浙江广厦建设职业技术学院毕业设计（论文）任务书课题名称,1,目录,封面,摘要,绪论,第一章 零件的分析,1.1 零件图的结构工艺性分析,1.2 零件的形状分析,1.3 零件的形位公差分析,1.4 零件的表面质量分析,1.5 零件的材料分析,第二章 毛坯的设计,2.1 毛坯的制造形式,2.1.1 毛坯的种类,2.1.2 毛坯的种类的选择,2.1.3 毛坯的形状与尺寸的选择,第三章 零件工艺规程的设计,3.1机床的合理选择,3.2加工方法的选择,3.3 加工顺序的安排,3.4 工艺的制定,3.4.1 确定加工方案,3.4.2 切削用量的选择,3.4.3 刀具的选择,3.4.4 加工工艺卡,第四章 数控编程,4.1 数控编程的分类,4.1.1 手工编程,4.1.2 自动编程,4.1.3 编程方法的确定,4.2 数控加工程序的内容,4.2.1 常用代码,4.2.2零件的加工程序,结束语,致谢,参考文献,目录封面 3.3 加工顺序的安排,2,内容摘要,轴类零件在整个制造工业中发挥着重要作用。在汽车领域起着连接动力装置和运动装置的部位，在重型机械领域，起着传动动力，吊卸重物的重要组成部分等。阶梯轴作为轴类零件的一种，在整个轴类零件中也扮演着重要角色。现根据其零件特性，对其加工过程作详细分析，确定了加工过程中所选刀具的种类、型号及其注意事项，并总结出该轴类零件的加工过程。,【关键词】数控车床加工 加工刀具 加工工艺 编程,内容摘要 轴类零件在整个制造工业中发挥着重要作用,3,绪论,数控机床代表一个民族制造工业现代化的水平，随着现代化科学技术的迅速发展，制造技术和自动化水平的高低已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。,21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。,下一页,绪论 数控机床代表一个民族制造工业现,4,车削原理概述,1.车削加工原理,金属切削加工，从其本质上来说，就是使用各种类型的金属切削刀具，把各种金属原材料（称为工件毛坯）上多余的金属材料（称为加工余量）从工件毛坯上剥离，得到图纸所要求的零件。金属切削加工的工艺过程大致可以分为三类：,工件毛坯进行回转运动，切削刀具进行平动。主要为车削和镗削等。切削刀具进行回转运动，工件毛坯进行平动。主要为铣削、磨削、钻削等。切削刀具和工件毛坯做相对运动（平动或转动）。主要为拉削、刨削等。,2.车床的加工要素,在车床（这里指的是普通车床和一般的数控车床）上，可以进行工件的外表面、端面、内表面（内孔）以及内外螺纹的加工。对于高等级的数控车床（称为车削中心），除了上述各种加工以外，还可以进行铣削、钻削等加工。从以上介绍的对加工工艺过程的分析中，我们可以知道：在切削过程中，刀具和工件之间必须有相对运动，这种相对运动就称为切削运动。根据切削运动在切削加工中的作用不同分为主运动和进给运动。,2.1主运动,主运动是指机床提供的主要运动。主运动使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具的前刀面接近工件并对加工余量进行剥离。在车床上，主运动是机床主轴的回转运动，即车削加工时工件的旋转运动。这一点，对于普通车床和数控车床都是一样的。,下一页,车削原理概述下一页,5,2.2进给运动,进给运动是指由机床所提供的使刀具与工件之间产生附加的相对运动。进给运动与主运动相配合，就可以形成完整的切削加工。在普通车床上，进给运动是机床刀架（溜板）的直线移动。它可以是纵向的移动（沿机床主轴方向），也可以是横向的移动（与机床主轴方向相垂直），但只能是一个方向的移动。比如车削外圆时，车刀沿平行于工件轴线（也就是主轴轴线的方向）做纵向运动；而车削端面时，车刀就要沿垂直与机床主轴的方向做横向移动。在数控车床上，虽然进给运动的形式可能有所不同，但基本原理是一致的。与普通车床不同的是：数控车床可以同时进行两个方向的进给，从而加工出各种具有复杂母线的回转体工件。,从以上的分析中，我们可以知道：在车削加工中，主运动要消耗比较大的能量，才能完成切削。与之相比，进给运动所要消耗的能量要小一些。在普通车床中，主运动和进给运动的动力都来源于同一台电机。通过一系列的机械传动，把能量分配给主运动和进给运动，进而实现车削加工。在数控车床中，主运动和进给运动是分别由不同的电机来驱动的，分别称为主轴电机和坐标轴伺服电机。它们由机床的控制系统进行控制，完成加工任务。,下一页,2.2进给运动 进给运动是指由机床所提供的使刀具与工件之间,6,3.车削加工的主要内容,数控车削包括端面、内外轮廓面、成形表面、螺纹、切断等工序的切削加工；,数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件；,车削中心上可以实现车削和铣削的复合加工；,数控车削工艺灵活多变，其丰富的循环功能指令、各类刀具的选择，是学习的重点内容。,在数控车床和车削中心上加工的零件，一般采用手工编程，对具有复杂外轮廓的回转体零件可以采用自动编程。,目录,3.车削加工的主要内容目录,7,第一章 零件的分析,零件的分析主要包括零件的结构、形状、性能、表面质量、材料等方面的分析。下面我们来根据以下零件图进行改零件的分析。,第一章 零件的分析 零件的分析主要包括零件,8,材料45钢,公差等级采用IT1012。,材料45钢,9,1.1 零件图的结构工艺性分析,轴类零件按其结构形状的特点，可分为光轴、阶梯轴、空心轴 和异形轴（包括曲轴、凸轮轴和偏心轴等）四类。本题零件为阶梯轴，它适合于数控加工，结构简单，加工过程中不易变形。,1.2 零件的形状分析,该零件为回转型零件，装夹方便，只要采用三爪自定心卡盘 即 可。,1.3 零件的形位公差分析,该零件公差等级要求不高，易加工。,1.4 零件的表面质量分析,该零件表面主要由圆柱面、圆锥面、圆弧、槽构成，表面粗糙度要求一般，容易达到要求。,1.5 零件的材料分析,45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达4552HRC。,目录,第二章,目录第二章,10,第二章 毛坯的设计,(一)轴类零件的毛坯 轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。(二)轴类零件的材料 轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达4552HRC。40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达5058HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。,第二章 毛坯的设计,11,2.1毛坯的制造形式,2.1.1 毛坯的种类,毛坯是用来加工各种工件的坯料,毛坯的生产方法主要有:铸造、锻造、焊接、冲压件,以及各种型材也可以用作毛坯。,2.1.2 毛坯的种类的选择,该零件为轴类零件，采用型材类毛坯，材料选择45钢。,2.1.3 毛坯的形状与尺寸的选择,选择圆柱型型材，根据零件图的尺寸，为了减少加工时间，尽可能在保证精度的情况下选择少的粗加工余量，本题可选择55*180的圆柱型棒料。,目录,第三章,2.1毛坯的制造形式目录第三章,12,第三章 零件工艺规程的设计,对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在考虑选择内容时，应结合本企业设备的实际，立足于解决难题、攻克关键问题和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。,适于数控加工的内容,在选择时，一般可按下列顺序考虑：,（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；,（2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；,（3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。,第三章 零件工艺规程的设计 对于一个零件,13,不适于数控加工的内容,一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工：,（1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容；,（2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；,（3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。,此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等。总之，要尽量做到合理，达到多、快、好、省的目的。要防止把数控机床降格为通用机床使用。,14,3.1机床的合理选择,数控机床通常最合适加工具有一下特点的零件,1）多品种、小批量生产的零件新产品试制中的零件。,2）轮廓形状复杂，或对加工精度要求较高的零件。,3）用普通机床加工时需用昂贵的工艺装备（工具、夹具和模具）的零件,4）需要多次改型的零件。,5）价格昂贵，加工中不允许报废的零件。,6）需要最短时间周期的急需零件。,本题中的零件加工精度要求在普通机床 上无法完成，所以选择数控机床进行加工。,3.1机床的合理选择,15,3.2 加工方法的选择,加工方法的选择原则是：同时保证加工精度和表面粗糙度的要求。此外还应考虑生产效率及经济性的要求，以及现场生产设备等实际情况。,本题的零件采用数控车床进行加工。,3.3 加工顺序的安排,顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行：,（1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；,（2）先进行内腔加工，后进行外形加工；,（3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数；,该零件只需要一次装夹即可加工完成，在程序编制