轴类零件的数控加工工艺

轴类零件的数控加工工艺[20200123165724]
日期: 摘 要
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,数控加工技术对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程,在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟定加工方案 ,选择合适的刀具,确定切削用量,对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。
本文根据数控机床的特点,针对具体的零件,进行了工艺方案的分析,工装方案的确定,刀具和切削用量的选择,确定加工顺序和加工路线,数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定,充分体现了数控设备在保证加工精度,加工效率,简化工序等方面的优势。
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关键字:工艺分析 加工方案 进给路线 控制尺寸。
引 言 3
一、数控车床简介 4
1.1数控机床的特点 4
1.2数控机床的技术 4
1.3数控机床的现状 5
1.4数控机床技术发展的趋势 5
二、数控车床加工工艺 9
2.1数控车床加工的工艺特点 9
2.2数控车床加工工艺内容 9
三、轴的加工工艺分析 10
3.1轴材料的选择 10
3.2轴的加工阶段划分 10
3.3基准的选择 10
3.4中心孔的加工 10
3.5粗车机床的选用 10
3.6夹具介绍 11
四、刀具及切削用量 12
4.1选择数控刀具的原则 12
4.2选择数控车削用刀具 12
4.3设置刀点和换刀点 13
4.4确定切削用量 13
五、夹具的选择和装夹 14
5.1夹具的分类 14
5.2工件在数控车床上的装夹 14
六、轴类零件数控加工工艺实例 15
6.1分析零件图 15
6.2选则毛坯 15
6.3划分工序及机床选用 15
6.4确定加工顺序 16
6.5零件的装夹及夹具选择 17
6.6选择刀具 18
6.7加工刀路及加工成品 19
七、零件加工程序 22
八、总结 26
九、谢辞 27
参考文献 28
引 言
随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式,从而产生数控技术。数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础,是现代机床装备的灵魂和核心,有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。
随着中国加入世界贸易组织,全球制造业出现向中国转移的倾向,国内对数控加工的需求也呈现出持续增长的趋势,大批大量的生产加工逐渐普及,如汽交通工具与家用电器的零件,为了解决高产、优质的问题,多采用专用的工艺装备、专用自动化机床或专用的自动生产线和自动车间进行生产。但是应用这些专用设备进行生产,生产准备周期长,产品改型不易,因而使产品的开发周期增长。在机械产品中,但见于小批量产品占到70%~80%,这类产品一般都采用通用机床加工,当产品改变时,机床与工艺装备均需作相应的变换和调整,而且通用机床的自动化程度不高,基本上由人工操作,难以提高生产效率和保证产品质量。特别是一些曲线、曲面轮廓组成的复杂零件,只能借助靠模和仿形机床,或者借助划线和样板用于手工操作的方法来加工,加工精度和生产效率受到很大的限制。
由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密见车与新型机械机构等方面的技术成果,具有高柔型、高精度与高度自动化的特点,因此,采用数控加工手段,解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单件、小批量、特别是复杂性面零件的加工。应用数控加工技术使机械制造业的一次技术革命,使机械制造业的发展进入了一个新的阶段,提高了机械制造业的制造水平,为社会提供了高质量、多品种及高可靠性的机械产品。目前应用数控加工技术的领域已从当初的航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造业,并已取得了巨大的经济效益。
一、数控机床简介
1.1数控机床的特点
1.具有高度柔性
在数控机床上加工零件,主要取决于加工程序,它与普通机床不同,不必制造、更换许多工具、夹具,不需要经常调整机床。因此,数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发,缩短了生产准备周期,节省了大量工艺设备的费用。
2.加工精度高
数控机床的加工精度,一般可达到0.005~0.1mm,数控机床是按数字信号形式控制的,数控装置每输出一个脉冲信号,则机床移动部件移动一个脉冲当量(一般为0.001mm),而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿,因此,数控机床定位精度比较高。
3.加工质量稳定、可靠
加工同一批零件,在同一机床,在相同加工条件下,使用相同刀具和加工程序,刀具的走刀轨迹完全相同,零件的一致性好,质量稳定。
4.生产率高
数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间,数控机床的主轴转速和进给量的范围大,允许机床进行大切削量的强力切削,数控机床目前正进入高速加工时代,数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工,减少了半成品的工序间周转时间,提高了生产效率。
5.改善劳动条件
数控机床加工前经调整好后,输入程序并启动,机床就能自动连续的进行加工,直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测,零件的检验等工作,劳动强度极大降低,机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外,机床一般是封闭式加工,即清洁,又安全。
6.利于生产管理现代化
数控机床的加工,可预先精确估计加工时间,所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息,易于实现加工信息的标准化,目前已与计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)有机地结合起来,是现代集成制造技术的基础。 
1.2数控机床的技术
车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等都是机械加工方法,所谓机械加工,就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状,包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床,数控机床就是在普通机床上发展过来的,数控的意思就是数字控制。数控系统是由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。目前世界上最大的三家厂商是:日本法拉克、德国西门子、日本三菱;其余还有法国扭姆、西班牙凡高等。国内有华中数控、航天数控等。从目前来看,我们国家机床业最薄弱的环节就在数控系统。国内的数控系统刚刚才开始,产业化、质量、技术水平一般,故障率比较高,质量精度一般。因此,高档次的数控系统全都是依赖进口,每年国家需要在此方面花费大量的外汇。给机床装上数控系统后,机床就成了数控机床。当然,普通机床发展到数控机床不只是加装数控系统这么简单,例如:从铣床发展到加工中心,机床结构发生变化,最主要的是加了刀库,大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备,主要是指数控车床和加工中心。

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