钻套加工工艺设计及数控程序编制.doc

1、摘 要本次设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工，首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行数控加工分析。第一，根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及刀柄和零件的轮廓特点确定需要7把刀具分别为外圆粗车刀、外圆精车刀、外切槽刀、外螺纹刀、内镗孔刀、内切槽刀。第二，针对零件图图形进行编制程序，此零件为轴类零件，外轮廓由直线、圆弧和螺纹组成，零件的里面要镗出一个锥孔，在加工过程中，工件需要调头钻孔再镗孔，第三，早钻孔对刀时要先回参考点，要以孔中心作为对刀点，刀具的位置要以此来找正，使刀位点与换刀点重合。ABSTRACTThis design is mai

2、nly on the NC machining process analysis and specific parts of the processing, first of all on the NC machining technology were introduced, and according to plan for NC machining of parts. First, according to the process of the parts and materials, cutting and other related factors selected contour

3、features of cutting tool and the hilt and parts need 7 knife respectively for round roughing tool, precision cylindrical turning tool, cutter groove, thread cutter, boring knife, endo cutter groove is determined. Second, for the part drawing graphics of programming, this part for shaft parts, outer

4、contour of the straight line, arc and thread, inside parts should be boring a tapered hole, in the process, the workpiece needs another boring drilling U-turn, third, early drilling tool to go back to the reference point, hole center point as a knife, the location of the cutting tool to in order to

5、find it, the cutter location and change the knife point coincides with.Key words: The tool to determine, the tool path selection tool, tool, workpiece positioning.I目 录摘要ABSTRACT 前 言11 零件的结构工艺性分析22 数控加工工艺设计22.1 工序设计32.1.1工序准备32.1.2钻套的工序32.2 确定装夹方案和选择夹具42.3 选择刀具42.4 工序余量的安排42.5 加工中心加工切削用量的选择53 CAXACAM

6、2013r2的三维建模和加工及后处理63.1 零件的三维建模64数控仿真程序15 加工实物图1致 谢3前 言本设计中根据数控加工应用的特点、专业培养目标和学习要求确定内容安排，力求通过课程的学习，使我们系统掌握数控加工的基本理论知识和常用工艺方法，重点掌握数控编程的方法与技巧，了解先进数控加工技术及发展趋势，具有分析数控加工结构工艺性、提高合理设计数控加工的能力，培养我们具有较强的从事数控加工工艺技术工作和组织数控加工生产管理工作的能力。通过本次数控加工，我们能够较全面地掌握数控加工工艺知识；注重培养我们全面的数控加工的能力，不但掌握数控设备的结构，还要灵活操作使用数控设备。通过学习，能制定出

7、合理的数控加工工艺规程，而且结合数控编程课程学习，能够自己制定加工工艺、自己编制程序、自己动手执行工艺过程并加工出合格的零件。内容包括：数控加工工艺设计（包括：零件图形的工艺分析、数控机床选择、数控刀具选择）CAXA制造工程师2013r2的刀路处理、自动编程及后处理，中批量生产典型零件数控加工工艺。由于设计者水平有限，其中有不免有缺点和错误，恳求指导老师批评指正。 1 零件的结构工艺性分析该钻套的材料为HT120，。由图可知，该零件主要的加工内容为平面、铣、孔、槽，并且直边要倒角图1.1 钻套零件图2 数控加工工艺设计2.1 工序设计按照先粗后精.先面后孔的原则,步骤如下：2.1.1工序准备

8、(1) 铸造 (2) 热处理 (3) 车右端 (4) 车左端 (5) 铣 (6) 钻孔 (7) 攻螺纹 (8) 检验 (9) 入库2.1.2钻套的工序（1）加工钻套右端面工序一： 工步一：粗车右端面 工步二：精车右端面52，倒角 工步三：车槽刀3mm，用槽刀切深1.5的槽 工步四：车内孔36.(2) 加工钻套左端面工序二： 工步一：粗车左端面至47mm，粗车左端120外圆，粗车80外圆，长度为32mm 工步二：粗车内孔58的圆，长度为40mm，R3的圆，粗车内孔62.4的圆，长度为37mmm 工步三：车54的两个长度为4的内槽 工步四：用内螺纹刀车M641.5,长度为16mm的螺纹(2) 铣平

9、面工序三： 工步一：铣120外圆的小平面 工步二: 用R3的钻孔刀钻个预孔 工步三：用R3的立铣刀铣出如图要求的销(3) 钻孔工序四： 工步一：钻3-11孔通孔 工步二：锪沉孔3-16.5，深52.2 确定装夹方案和选择夹具该底座零件形状较简单.尺寸较小,但四个侧面较光整,加工面与非加工面之间的位置精度要求不高,故可选通用虎口钳,以底面和两个侧面定位,用虎口钳钳口从侧面夹紧.2.3 选择刀具根据加工内容,所需的刀具有钻头 ,平头铣刀，铰刀等,其规格根据加工尺寸选择.因XH715型加工中心的允许装刀直径:无相邻刀具为直径为400mm,但工件长度为120mm,一次能铣削整个长度,但是为了保证加工精

10、度，至少需两次走刀.一般来说,铣刀半径一般小于加工零件轮廓的最小曲率半径，一般取R=（0.80.9），经综合分析确定粗铣外轮廓的铣刀直径选为直径为10mm.粗铣内轮廓的铣刀直径选为17mm,钻孔选用直径为10 mm的麻花钻，其详细参数见下表。表2.1 刀具参数表产品名称零件名称零件图号01程序编号O01-O04工步号刀具号刀具名称刀具补偿值/mm备注直径/mm长度/mm1T01面铣刀64402T02立铣刀20503T03立铣刀17554T04立铣刀10405T05立铣刀5306T06钻头12707T07钻头10558T08铰刀10509T09倒角刀1010 2.4 工序余量的安排加工余量的大小

11、，对零件的加工质量和生产效率及经济行均有较大的影响。正确规定加工余量的数值，是制定工艺规程的重要任务之一，特别是加工中心，选好余量尤为重要，在刚度允许的情况下，应以最少的进给次数切除加工余量，最好一次切净余量，以便提高生产率。在数控机床上，在工件表面粗糙度值要求为Ra3.212.5m时，粗铣后的余量一般取（0.51.0）8 ，而本次设计中工件的表面粗糙度为Ra1.6m，所以粗铣时的余量取0.15mm。2.5 加工中心加工切削用量的选择1）切削用量的确定 切削用量包括主轴转速（切削速度）、背吃刀量（切削深度）、进给量（进给速度）。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并编入程序单内。a）切

12、削深度ap（）ap是指平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸， 主要根据机床、夹具、刀具和工件的刚度来决定。由于零件精度要求不高，从“切削用量简明手册”可查得，可以一次净加工余量，即ap等于加工余量，即粗铣时ap=0.5mm。b）切削速度c（m/min），c是指铣刀旋转时的切削速度n=1000c/d0由此公式可算得粗铣外轮廓时 n=800r/min,精铣内外轮廓时n=1600r/min，钻孔时n=600r/min。c）进给量（进给速度）f（mm/min或mm/r） 是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。当加工精度，表面粗糙度要求高时，进

13、给量数值应选小些，一般在2050mm/min5范围内选取。最大进给量则受机床刚度和进给系统的性能限制，并与脉冲当量有关。合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。3 CAXACAM2013r2的三维建模和加工及后处理CAXACAM2013r2可以设计实体模型、工程图纸等，并可以通过设置刀具路径，生成零件的数控程序。CAXACAM2013r2具有强大的功能：加工方式的多样化。在型腔铣削、轮廓铣削以及点位加工中心，CAXACAM2013r2提供了多种走刀方式；加工智能化。加工的

14、刀具路径与被加工零件的几何模型一致。当零件几何模型或加工参数被修改后，可以迅速准确地更新相应的刀具路径3.1 零件的三维建模零件模型的三维建模过程首先从零件工程图纸开始，分析零件的内部结构和外部形状，然后确定造型的方法和设计步骤。由图可知，该零件为配合零件，零件结构简单，几何形状规则，零件模型的设计可通过实体造型方法完成，即在X-Y面绘制草图，拉伸增料生成基本体，然后由基本体拉伸除料生成槽，即可快速完成零件实体模型。 图3.1钻套三维图4数控仿真程序G90 G54 G40M03 S800G00 X-54 Y34.5 Y66 Z100Z10G01 Z-10 F80G01 X54 G01 Y24.5G01 Y52G01 G40 Y66G00 Z100M30 图4.1 钻套三维立体图（铣）1T0101G00 X100 Z150M03 S800G00 X52 Z2G71 U1.5 R1G71 P10 Q