球头螺纹轴承数控加工课程设计

ANHUI VOCATIONAL COLLEGE OF METALLURGY AND TECHNOLOGY设计题目：球头螺纹轴承数控加工课程设计姓 名： 陈川 专 业： 数控技术 班 级： 09数控 指导教师： 陈瑶 2012 年 1 月 5 日目 录封面绪论1. 零件图样分析2. 加工准备3.本例工件加工步骤分4.零件加工工艺过程卡5.确定数控加工内容6.螺纹端，轴端数控设计加工 6.1制定工序的加工步骤6.2确定数控车削刀具6.3编程相关坐标点设定6.4确定切削用量6.5课题小结6.6程序编制及说明7.程序输入及机床操作7.1程序输入及调试7.2程序校验7.3机床操作设计总结一、 绪论数控加工课程设计实在学完数控技术应用专业全部基础课程，技术基础课程和专业课程之后进行的，是在进入岗位实践之前，对所学课程的综合整理和应用，是一次理论联系实践的锻炼过程。 课程设计是适应性训练，其目的通过课程设计过程训练，锻炼分析问题和解决问题的能力。1.零件图样分析本例工件时一个三件组合键，工件组合后，难保证的组合尺寸精度主要有：组合尺寸1正负0.2，直径48正负0.05，其他组合精度有：接触面积大于百分之60，螺纹配合松紧始终，组合后的线轮廓度。为了保证件1与件3的配合精度，件1和件3采用螺纹组合的装夹方式进行加工2.加工准备：本例选用的机床为FANUCoi或SIEMENS802D系统的CKA6140型数控车床，件2毛坯钻出直径为18mm，深34mm的底孔。加工中使用的工具，量具，夹具参照书上表格进行配置3本例工件加工步骤分析（1） 以毛坯2外圆表面作为装夹表面，手动车削毛坯2端面并进行对刀；（2） 加工件2的直径40mm外圆（长度为40mm），同时完成件2左端轮廓的外圆道教和孔口倒角（3） 调头以加工的直径为40mm外圆作为装夹表面，加工件3左端的外螺纹；（4） 不拆除工件，切断刀切下件3；（5） 不拆除工件，加工件2端面保证总长，同时加工内孔，保证各项精度要求；（6） 以毛坯1外圆表面作为装夹表面，手动车削毛坯1端面并进行对刀；（7） 加工件1的右端内螺纹（8） 件1和件3采用螺纹旋合，加工件3端面，保证件3总长；（9） 组合加工圆弧外轮廓及直径为49mm外轮廓；（10） 拆下件3，调头装夹，加工出中心孔，采用一夹一顶的装夹方式，加工件1的左端外轮廓（11） 加工件1左端外轮廓时与件2进行试配，不拆除件1进行修整，保证各项配合精度；（12） 拆除零件，去毛倒棱，自检自评分4工件加工工艺卡片单位：安冶学院 编制：陈川 审核： 第一页 共 页零件图号1数控车床加工工艺卡机床型号Ck400零件名称轴机床编号1刀具表量具表工具表T193外圆偏刀1游标卡尺1垫片若干T23mm外切断刀2直尺2铜片T3外螺纹刀3千分尺T4镗孔刀(T3)内螺纹刀序号工艺内容切削用量S/(r/min)F(mm/r)ap/mm1粗精车件二外端面8000.1110000.072掉头加工件三左端螺纹和切槽4500.058003切下件三4500.054加工件二内孔8000.1112000.075粗精车件一右端内孔及内螺纹4500.0518006配合加工件三和件一的右端8000.1110000.077掉头加工件一左端8000.1110000.075.确定数控加工内容 该零件的工艺过程卡中，工序2主要加工右端，左端的结构为螺纹等，应该粗加工与精加工分开。在普通车床或经济型数控车床上加工都能较经济和方便地控制左端加工质量。本次设计将螺纹端加工放在数控车床上进行加工分析。 工序3加工右端。右端的的圆弧面的加工在数控机床上加工是最能发挥数控加工优势的内容之一。倒角的加工采用数控机床宏程序功能简单易行。 因此，将工艺路线中的工序在数控车床上加工很好很方便，操作简单，迅速快捷。6.轴端数控加工设计6.1制定工序的加工步骤根据零件的形状分析，毛坯直径为49mm，左端最小处直径20mm，加工余量打，宜采用粗加工端面循环简化编程，椭圆部分采用宏程序加工。轴端数控车削加工位置坐标示意图数控车工序的加工步骤如下：1）平端面，循环粗车外圆。2）精加工外圆，椭圆3）切退刀槽4）车螺纹6.2确定数控车削刀具刀具类型，编号如下文6.3编程相关坐标点设定1）右端加工装夹位置坐标关系2）坐标系的原点设在O点3）换刀点选在P点（X62，Z50）4）程序起点为P点。6.4确定切削用量因该数控工序加工工艺系统均为常用的机床，夹具，量具，故省略介绍，只有出刀具和切削用量。选择完成后工件的左右端面回转中心作为编程原点，选择的道具为；T01外圆车刀；T02外切槽车刀（刀宽3mm）；T03外螺纹车刀；T04内控车刀；T05内切槽车刀；T06内螺纹车刀。6.5课题小结组合加工球面时，旋合松紧应适中，否则加工后无法旋下件3，为此，可用铜皮包裹后采用管子钳拆卸。另外，组合加工球面时，应注意选择合适的刀具，经分析，刀具的副偏角应大于48.19度，以防止刀具副切削刃与工件表面发生干涉。因此，本例选用35度棱形.刀片的机夹可转为车刀进行加工较合适6.6程序编制及说明程序目录程序名加工内容加工时间min编程时间min备注O0001 件二外圆O0002件三左端O0003件二内孔O0004 件一内孔O0005件一/三右端O0006件一左端程序名O0001;程序说明备注件二外圆T0101;换外圆刀G00X100Z100;快速定位至换刀点M03S800F0.1;主轴正转G00X51Z2;循环起点G71U1R1;粗车循环件二外圆G71P10Q20U0.5;N10G00X38;G01Z0;X40Z-1;Z-35;N20X51;G00X100;Z100;M00;暂停检测M03S1000F0.07;主轴正转G00X51Z2;G70P10Q20;精车循环G00X100;退刀Z100;M30;程序结束程序名O0002;程序说明备注件三左端T0101;换外圆刀G00X100Z100;快速定位至换刀点M03S800F0.1;主轴正转G00X51Z2;循环起点G71U1R1;粗车循环件三左端外圆G71P10Q20U0.5;N10G00X16;G01Z0;X19.98Z-2;Z-20;N20X51;G00X100;Z100;M00;暂停检测M03S1000F0.07;主轴正转G00X51Z2;G70P10Q20;精车循环G00X100;退刀Z100;M00;T0202;换外切槽刀M03S450F0.05;主轴正转G00X22;循环起点Z-15;G75R0.5;切槽循环G75X16Z-20P1000Q1000F0.05;G00X100;退刀Z100;M00;T0303;换外螺纹刀M03S800;主轴正转G00X22Z2;循环起点G76P020860Q50R0.05;螺纹循环G76X18.05Z-12P975Q400F1.5;G00X100;退刀Z100;M30;程序结束程序名O0002;程序说明备注件二内孔T0404;换镗孔刀G00X100Z100;快速定位至换刀点M03S800F0.1;主轴正转G00X18Z2;循环起点G71U1R1;粗车循环件二内孔轮廓G71P10Q20U-0.5;N10G41G00X28;G01Z0;X26Z-17;Z-22;X20;Z-29;N20G40X18;G00Z100;X100;M00;暂停检测M03S1200F0.07;主轴正转G00X18Z2;G70P10Q20;精车循环G00Z100;退刀X100;M30;程序结束程序名O0004;程序说明备注件一内孔T0404;换镗孔刀G00X100Z100;快速定位至换刀点M03S800F0.1;主轴正转G00X18Z2;循环起点G71U1R1;粗车循环件一内孔轮廓G71P10Q20U-0.5;N10G00X20;G01Z0;X18.5Z-2;Z-25;N20X18;G00Z100;X100;M00;暂停检测M03S1200F0.07;主轴正转G00X18Z2;G70P10Q20;精车循环G0Z100;退刀X100;M00;T0202;换内切槽刀M03S450F0.05;G00X18;X-23;循环起点G75R0.5;切槽循环G75X22Z-25P1000Q1000F0.05;G00Z100;退刀X100;M00;T0303;换内螺纹刀M03S800;主轴正转G00X18Z2;循环起点G76P020860Q50R0.05;螺纹循环G76X20Z-20P975Q400F1.5;G00Z100;退刀X100;M30;程序结束程序名O0005;程序说明备注件一右端T0101;换外圆刀G00X100Z100;快速定位至换刀点M03S800F0.1;主轴正转G00X51Z2;循环起点G73U26R25;粗车循环件一/三右端外轮廓G73P10Q20U0.5;N10G42G00X0;G01Z0;G03X32Z-41.89R24;G01Z-52;X45;X49Z-53;Z-68;N20G40X51;G00X100;Z100;M00;暂停检测M03S1000F0.07;主轴正转G00X51Z2;G70P10Q20;精车循环G00X100;退刀Z100;M30;程序结束程序名O0006;程序说明备注件一左端T0101;换外圆刀G00X100Z100;快速定位至换刀点M03S800F0.1;主轴正转G00X51Z2;循环起点G71U1R1;粗车循环件一左端轮廓G71P10Q20U0.5;N10G42G00X18;G01Z0;X20Z-1;Z-13;X26.3;X28Z-30;X38;X40Z-31;Z-45;X45;X49Z-47;N20G40X51;G00X100;Z100;M00;暂停检测M03S1000F0.07;主轴正转G00X51Z2;循环起点G70P10Q20;精车循环G00X100;退刀Z100;M30;程序结束7.程序输入及机床操作 7.1程序输入及调试 输入程序后必须进行程序调试。所谓程序调试，是将编制的程序在投入实际运行前，用手工或编译程序等方法进行测试，修正错误的过程。可利用机床的程序预演功能以拾刀运行程序方式进行，还可对每个子程序进行单独测试。 在程序测试过程中，可根据实际情况修调进给倍率开关，根据机床的实际运动位置动作以及机床的报警等来检查程序是否正确。 7.2程序校验 7.2.1数控加工仿真程序输入仿真系统，对刀加工。利用轨迹仿真判断撞到顺序是否正确，是否存在过切，是否在走到路线，拾刀下刀，切入切出等处出错误。7.2.2机床的程序预演功能程序输入完以后，把机械主轴运动以及M,S,T等辅助功能锁定，以自动循环模式让数控铣床静态下执行程序。7.2.3拾刀空运行程序在自动模式下运行程序，通过图形显示的刀具运动轨迹和坐标数据等判断走刀路线是否最短，加工过程是否撞刀，换刀等辅助动作是否尊在不合理，以及程序的加工方向是否正确等。7.2.4首件试切对刀加工，首件试切。通过首件试加工，检测该程序所切零件尺寸精度，表面粗糙度，倒角倒圆，形位公差等是否满足图样要求，即主要检查加工参数的正确与否，通过实际加工工件质量状态对照修改程序。7.3机床操作数控机床是多种多样的，所使用的数控系统更是种类繁多。要正确使用一台数控机床并充分发挥其功能，必须首先了解操作手册有关规定。尽面熟练操作使用该设备。7.3.1回零机床返回参考点后，控制系统与机床同步，并建立机床坐标系。接下来就要安装工作，工件在工作台上的安装位置是任意的，因此在工件正确安装后都要进行对刀操作。7.3.2对刀对刀的目的就是寻找工件在机床坐标系中的位置，工件在机床坐标系中的位置又是通过工件上某一特定点在机床坐标系中的位置来反映，对到点应选择在工件的端面上回转中心处。7.3.3设置加工参数按加工需要将准备好的加工参数进行设置，调整。设计总结通过课程设计，我对数控技术应用专业有了更深一层的认识，同时也体会到了团队展现的协同合作力量的强大。在完成这次课程设计的过程中，我认识到了自己的不足，明白了自己所学的仅仅局限于课本，学习技能并不是一蹴而就得。通过对课题的分析道最终的作业完成。这是我再其中收获了许多。绘图，编程，查资料。也从中培养了自己的独立能力。虽然在此过程中遇到了很多的难点和问题，但通过老师和同学的帮助得到了解决，并从中获取了许多宝贵的知识，同时也认识到了理论结合实际的重要性。在此我要感谢我的指导老师，他给我们分析了零件加工的大体方向，使我们对这个零件分析加工有了更清楚的头绪，使我们这个小组能更好的完成课程设计。为我们打下了坚固而又扎实的基础。