高速切削加工技术设计技巧.docx

Hefei University项目设计PROJECT题目：机械制造技术Ⅰ 系别：机械工程系专业：机械设计制造及自动化学制：四年姓名：许磊学号：1306011031导师：姜海2015 年 11 月 19日目录第 1 章 零件的数控车削加工程序设计31.1. 设计题目31.2. 设计要求3第 2 章 加工工艺方案设计42.1. 加工方式选择42.2. 加工工序设计42.3. 走刀路线设计4第 3 章 刀具的选择5第 4 章 切削用量的选择5第 5 章 数控切削程序的编写6设计小结7参考文献8零件的数控车削加工程序设计设计题目零件如图所示。零件的毛坯为 45 号钢，尺寸为￠53mm×85mm；小批量生产。设计要求确定加工工艺方案，制定工艺路线；合理选择刀具，绘制出刀具的布置图；根据工件材料、刀具材料、机床等因素，通过计算，合理选 择切削用量；（至少以一个外圆粗加工、外圆精加工为例，说明切削 用量计算过程）编程应合理正确，程序书写清晰完整，并加以必要的注释。引用时应标明参考文献出处；最后注明参考文献（包括作者、 文献名、出版社或期刊名称，出版时间等）；加工工艺方案设计加工方式选择该零件表面由圆柱面、圆弧面、螺纹面，槽等表面组成。图上几个精度要求较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时没有取平均值，而取其基本尺寸，且长径比较大，所以适合用卧式数控车床加工。分为粗加工阶段、精加工阶段完成加工。加工工序设计如上图所示轴，其工艺过程包括以下加工内容：①车端面，②车大外圆，③车左端小外圆，④小外圆倒角及左端大外圆倒圆角，⑤车圆弧，⑥车右端小外圆，⑦车右端小外圆倒角及大外圆圆角⑧车退刀槽，⑨车螺纹。因此可将工序分为：工序1： 用三爪卡盘夹紧工件一端，车削2×45°的倒角，加工φ20X18mm圆柱，倒R3圆角，加工φ50X12mm圆柱，车R20mm圆弧，车φ50X27mm圆柱。工序2：用三爪卡盘夹紧工件另一端，车削2×45°的倒角，车螺纹外圆，倒R10圆角，车7×φ22mm沟槽，车削M30×2mm外螺纹。走刀路线设计工序1：先用复合循环若干次一层层加工，逐渐靠近由C—D—E—F—G—H等基点组成的回转面。后两次循环的走刀路线都与A—B—C —D—E—F—G—H—I—A相似。完成粗加工后，精加工的走刀路线是A—B—C —D—E—F—G—H—I—A，如图1示。工序2： ①先用复合循环若干次一层层加工，逐渐靠近由C—D—E等基点组成的回转面。后两次循环的走刀路线都与A—B—C—D—E—F—A相似。完成粗加工后，精加工的走刀路线是A—B—C—D—E—F—A，如图2实线所示。 ②切槽刀切槽路线A—H—G—H—A，如图2虚线所示。 ③外螺纹车刀车螺纹循环路线A—I—C—D—A，如图2虚线所示：刀具的选择因为零件尺寸较小，切削余量不大，粗、精加工可用同一刀具。由于端面切削余量小，可和外圆一起选用的90°外圆车刀，减少了换刀次数。刀具为焊接式硬质合金外圆车刀，刀片材料为YT15，刀杆截面尺寸为16mm*25mm。车削螺纹选用外螺纹车刀，刀具材料为YT15，为保证螺纹牙深度，刀尖应小于轮廓最小圆弧半径Rε=0.15~0.2mm。车退刀槽选用割槽刀，刀具材料为YT15。刀具选择如下表所示序号刀具号刀具规格名称加工表面备注1T0190°外圆车刀粗、精车外圆轮廓，车端面2T02割槽刀车退刀槽3T03外螺纹车刀车外螺纹刀具布置图如下：切削用量的选择根据工件材料、硬度、刀具材料、机床等因素考虑切削用量，一般由经验确定。此次我们根据工件表面质量要求，同时参考《机械制造技术基础》课本中表3-21表3-22表3-23合理选择切削用量。切削用量选择：主轴转速s/(r/min)进给量f/(mm/r)背吃刀量ap/mm粗车外圆5000.153.0精车外圆10000.150.2车螺纹2002.00.5切槽3150.2数控切削程序的编写试切法对刀:在数控加工中，工件坐标系确定后，还要确定刀尖点在工件坐标系中的位置，即通常所说的对刀问题。在数控车床上，目前常用的对刀方法为试切对刀法。将工件安装好之后，先用MDI方式操作机床，用已选好的刀具将工件端面车一刀，然后保持刀具在纵向（Z）尺寸不变，沿横向（x）退刀。当取工件右端面O为工件原点时，对刀输入为Z0，如图3-4（a）用同样的方法，再将工件的表面车一刀，然后保持刀具在横向上的尺寸不变，从纵向退刀，停止主轴转动，再量出工件车削后的直径如图3-4（b）根据长度和直径，既可确定刀具在工件坐标系中的位置。其他各刀都需要进行以上操作，从而确定每把刀具在工件坐标系中的位置。在对刀时将两端面1mm的余量切除，选取工件右端中心点为工件坐标原点。程序如下：O0001N10 G50 X150.0 Z50.0; 工件坐标系设定N20 S1000 T0