数控轴类零件设计与工艺分析
数控轴类零件设计与工艺分析[20200123165632]
【摘要】
数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。数控机床是高精度自动化装备, 价格昂贵, 为了保证机床长期安全平稳运行, 发挥更大效益, 需要注重数控机床的维护保养方法和易出现的故障及排除方法。数控机床作为一种高精度自动化设备，其能否安全可靠运行，在很大程度上取决于机床的正确使用和日常维护，为了保证机床长期安全平稳运行，降低维修费用，及时发现和消除隐患，从而提高企业的经济效益。
在数控过程中，对于正反面都要加工倒角的电子称吊耳零件，会遇到找正不便，以及加工两边倒角会出现一边过切一边切不到的情况，利用设计的夹具加工，能有效地减少工件的装夹和定位时间，提高加工效率和加工精度。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】数控；数控机床；数控铣；夹具
引言 1
一、 零件的加工工艺分析 2
(一) 零件图分析 2
(二) 结构工艺性分析 3
(三) 数控机床的选择 3
(四) 数控车的简单阐述 5
二、 制定加工工艺路线 6
(一) 确定加工顺序及进给路线 6
(二) 确定零件的定位基准和装夹方式 6
(三) 刀具的选择 7
(四) 切削用量选择 7
三、 刀具的选择 8
四、 编程 9
(一) 零件粗精加工程序(FAUNC─TD系统) 10
五、 轴类零件仿真加工 11
(一) 软件简介 11
(二) 斯沃界面 11
(三) 仿真加工过程 12
六、 零件加工的预期问题和解决方法 18
(一) 该零件的加工过程要注意很多问题： 18
(二) 问题分析 18
(三) 问题处理 18
参考文献 20
谢辞 21
引言
现在制造业在中国越来越发达，其中数控技术的发展也带动了制造业的发展，国家为了推动制造业的发展，需要培养很多机械方面的人才。随着数控技术的发展，数控加工应用越来越广泛。数控铣床加工的工件一般都比较复杂，也经常用到一些夹具，这样既有利于提高加工效率，也利于保证加工精度。某工厂在实际批量生产加工一种电子秤的零件时，遇到了带有曲线对称零件的正、反面加工倒角的问题。针对这类零件制作了一套简单夹具，用此夹具装夹工件进行加工时，能有效地减少工件的装夹和定位时间，提高生产效率和加工精度。在此类工件大批量生产时，使用此夹具经济价值更加明显。
数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量、发挥数控机床效能的前提条件。数控加工中心功能强大，在现代制造业中发挥着越来越重要的作用，其加工精度高，加工效率高，其中编程软件是机床的大脑，数字控制的的特点就体现在这里。
一、 零件的加工工艺分析
通过零件图的分析，确定零件的加工内容，加工要求，初步确定各个加工结构的加工方法。（如图2-1所示）
图2-1
(一) 零件图分析
首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件，搞清楚各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。零件图_T=艺分析是工艺制订中的首要工作。主要包括以下内容。
尺寸标注方法分析。
零件圉上尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。
轮廓几何要素分析。
在手工编程时，要计算每个节点坐标；在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分。
?几何要素中，根据图示尺寸计算，圆弧与斜线相交而并非相切。图样上给定条件自相矛盾，总长不等于各段长度之和。
精度技术要求分析。
对被加工零件的精度及技术要求进行分析，是零件工艺性分析的重要内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上．才能正确地选择加工方法、装央方式、刀具及切削用量等。精度及技术要求分析的主要内容如下：
??? ①分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理。
??? ②分析本工序的数控车削加工精度能否达到图样要求。若达不到，需采取其他措施(如磨削)弥补，则应给后续工序留有余量。
??? ③找出图样上有位置精度要求的表面，这些表面应在一次安装下完成。
??? ④对表面粗糙度要求较高的表面，应确定用恒线速切削。
(二) 结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指零件对加工方法的适应性，即所设计的零件结构应便于加工成型，在数控车床上加工零件时，应根据数控车削的特点，认真审视零件结构的合理性。需要三把不同宽度的切槽刀切槽，如无特殊需要，显然是不合理的，只需一把刀即可切出三个槽。这样既减少丁刀具数量，少占了刀架位，又节省了换刀时间。在结构分析时，若发现问题应向设计人员或有关部门提出修改意见。
(三) 数控机床的选择
零件加工的机床为VMC3016法道立式加工中心，机床的系统为西门子802D。如下图所示
标准配置: 广州数控928TE/980TD/218T/928TC, 全自动变频调速主轴系统, 伺服电机进给系统 / 步进电机进给系统, 变频电机, 四工位电动刀架, 精密滚珠丝杠, 手动卡盘，自动润滑系统，冷却系统，手动尾座， 半封闭防护罩．
技术参数：
型号;VK400A
最大工件回转直径;400mm
刀架上最大回转直径：210mm
最大加工长度：500mm/820mm
自动刀架工位数：4
主轴转速范围：50—2000r/min变频调速
主轴通孔：φ50
主轴内孔锥度：MT6#
尾座套筒行程：130mm
尾座套筒锥度：MT4#
导轨硬度：HRC55
主电机功率：5.5KW
驱动电机：伺服电机 ：X轴4N Z轴7.5N 步进电机： X轴12N Z轴16N
快速移动速度：伺服电机：X轴 8m/min Z轴8m/min 步进电机：X轴6m/min Z轴6m/min
刀架重复定位精度：≤0.010mm
X轴重复定位精度：≤0.010mm
Z轴重复定位精度：≤0.010mm
自动润油间歇时间：12mm/time
(四) 数控车的简单阐述
可分为卧式和立式两大类。卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。按刀架数量分类，又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车，前者是两坐标控制，后者是4坐标控制。双刀架卧车多数采用倾斜导轨。
数控车床与普通车床一样，也是用来加工零件旋转表面的。一般能够自动完成外圆柱面、圆锥面、球面以及螺纹的加工，还能加工一些复杂的回转面，如双曲面等。车床和普通车床的工件安装方式基本相同，为了提高加工效率，数控车床多采用液压、气动和电动卡盘。 数控车床的外形与普通车床相似，即由床身、主轴箱、刀架、进给系统压系统、冷却和润滑系统等部分组成。数控车床的进给系统与普通车床有质的区别，传统普通车床有进给箱和交换齿轮架，而数控车床是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀架实现进给运动，因而进给系统的结构大为简化。
【摘要】
数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。数控机床是高精度自动化装备, 价格昂贵, 为了保证机床长期安全平稳运行, 发挥更大效益, 需要注重数控机床的维护保养方法和易出现的故障及排除方法。数控机床作为一种高精度自动化设备，其能否安全可靠运行，在很大程度上取决于机床的正确使用和日常维护，为了保证机床长期安全平稳运行，降低维修费用，及时发现和消除隐患，从而提高企业的经济效益。
在数控过程中，对于正反面都要加工倒角的电子称吊耳零件，会遇到找正不便，以及加工两边倒角会出现一边过切一边切不到的情况，利用设计的夹具加工，能有效地减少工件的装夹和定位时间，提高加工效率和加工精度。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】数控；数控机床；数控铣；夹具
引言 1
一、 零件的加工工艺分析 2
(一) 零件图分析 2
(二) 结构工艺性分析 3
(三) 数控机床的选择 3
(四) 数控车的简单阐述 5
二、 制定加工工艺路线 6
(一) 确定加工顺序及进给路线 6
(二) 确定零件的定位基准和装夹方式 6
(三) 刀具的选择 7
(四) 切削用量选择 7
三、 刀具的选择 8
四、 编程 9
(一) 零件粗精加工程序(FAUNC─TD系统) 10
五、 轴类零件仿真加工 11
(一) 软件简介 11
(二) 斯沃界面 11
(三) 仿真加工过程 12
六、 零件加工的预期问题和解决方法 18
(一) 该零件的加工过程要注意很多问题： 18
(二) 问题分析 18
(三) 问题处理 18
参考文献 20
谢辞 21
引言
现在制造业在中国越来越发达，其中数控技术的发展也带动了制造业的发展，国家为了推动制造业的发展，需要培养很多机械方面的人才。随着数控技术的发展，数控加工应用越来越广泛。数控铣床加工的工件一般都比较复杂，也经常用到一些夹具，这样既有利于提高加工效率，也利于保证加工精度。某工厂在实际批量生产加工一种电子秤的零件时，遇到了带有曲线对称零件的正、反面加工倒角的问题。针对这类零件制作了一套简单夹具，用此夹具装夹工件进行加工时，能有效地减少工件的装夹和定位时间，提高生产效率和加工精度。在此类工件大批量生产时，使用此夹具经济价值更加明显。
数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量、发挥数控机床效能的前提条件。数控加工中心功能强大，在现代制造业中发挥着越来越重要的作用，其加工精度高，加工效率高，其中编程软件是机床的大脑，数字控制的的特点就体现在这里。
一、 零件的加工工艺分析
通过零件图的分析，确定零件的加工内容，加工要求，初步确定各个加工结构的加工方法。（如图2-1所示）
图2-1
(一) 零件图分析
首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件，搞清楚各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。零件图_T=艺分析是工艺制订中的首要工作。主要包括以下内容。
尺寸标注方法分析。
零件圉上尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。
轮廓几何要素分析。
在手工编程时，要计算每个节点坐标；在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分。
?几何要素中，根据图示尺寸计算，圆弧与斜线相交而并非相切。图样上给定条件自相矛盾，总长不等于各段长度之和。
精度技术要求分析。
对被加工零件的精度及技术要求进行分析，是零件工艺性分析的重要内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上．才能正确地选择加工方法、装央方式、刀具及切削用量等。精度及技术要求分析的主要内容如下：
??? ①分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理。
??? ②分析本工序的数控车削加工精度能否达到图样要求。若达不到，需采取其他措施(如磨削)弥补，则应给后续工序留有余量。
??? ③找出图样上有位置精度要求的表面，这些表面应在一次安装下完成。
??? ④对表面粗糙度要求较高的表面，应确定用恒线速切削。
(二) 结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指零件对加工方法的适应性，即所设计的零件结构应便于加工成型，在数控车床上加工零件时，应根据数控车削的特点，认真审视零件结构的合理性。需要三把不同宽度的切槽刀切槽，如无特殊需要，显然是不合理的，只需一把刀即可切出三个槽。这样既减少丁刀具数量，少占了刀架位，又节省了换刀时间。在结构分析时，若发现问题应向设计人员或有关部门提出修改意见。
(三) 数控机床的选择
零件加工的机床为VMC3016法道立式加工中心，机床的系统为西门子802D。如下图所示
标准配置: 广州数控928TE/980TD/218T/928TC, 全自动变频调速主轴系统, 伺服电机进给系统 / 步进电机进给系统, 变频电机, 四工位电动刀架, 精密滚珠丝杠, 手动卡盘，自动润滑系统，冷却系统，手动尾座， 半封闭防护罩．
技术参数：
型号;VK400A
最大工件回转直径;400mm
刀架上最大回转直径：210mm
最大加工长度：500mm/820mm
自动刀架工位数：4
主轴转速范围：50—2000r/min变频调速
主轴通孔：φ50
主轴内孔锥度：MT6#
尾座套筒行程：130mm
尾座套筒锥度：MT4#
导轨硬度：HRC55
主电机功率：5.5KW
驱动电机：伺服电机 ：X轴4N Z轴7.5N 步进电机： X轴12N Z轴16N
快速移动速度：伺服电机：X轴 8m/min Z轴8m/min 步进电机：X轴6m/min Z轴6m/min
刀架重复定位精度：≤0.010mm
X轴重复定位精度：≤0.010mm
Z轴重复定位精度：≤0.010mm
自动润油间歇时间：12mm/time
(四) 数控车的简单阐述
可分为卧式和立式两大类。卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。按刀架数量分类，又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车，前者是两坐标控制，后者是4坐标控制。双刀架卧车多数采用倾斜导轨。
数控车床与普通车床一样，也是用来加工零件旋转表面的。一般能够自动完成外圆柱面、圆锥面、球面以及螺纹的加工，还能加工一些复杂的回转面，如双曲面等。车床和普通车床的工件安装方式基本相同，为了提高加工效率，数控车床多采用液压、气动和电动卡盘。 数控车床的外形与普通车床相似，即由床身、主轴箱、刀架、进给系统压系统、冷却和润滑系统等部分组成。数控车床的进给系统与普通车床有质的区别，传统普通车床有进给箱和交换齿轮架，而数控车床是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀架实现进给运动，因而进给系统的结构大为简化。
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