数控机床与编程课程设计压台.doc

PAGE / NUMPAGES 目录 TOC \o "1-3" \h \z \u 一、设计要求 4 二、数控工艺分析 4 2.1、数控加工工艺过程 4 2.2、刀具和量具的选择 4 2.3、各工序切削参数选择 5 2.4、数控机床的型号选择 6 三、刀具的加工路线 6 四、数控加工程序 7 五、总结 25 一、设计要求 编制如图所示零件中凸台、槽的加工程序。毛坯为φ85×35mm的45钢棒，图中表面粗糙度均为1.6。 要求： 1.编写零件的数控加工工艺规程，确定切削用量（查手册）； 2.编写所用刀具卡片； 3. 编写零件上下台阶外轮廓粗、精加工程序及槽粗、精加工程序； 4.数控程序调试； 二、数控工艺分析 2.1、数控加工工艺过程 加工工艺过程可分为：截断→ 热处理→ 车两端→ 镗孔→ 加工内表面→加工左端面→检验。 2.2、刀具和量具的选择 数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。 在经济型数控机床的加工过程中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：①尽量减少刀具数量；②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工步骤；③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；④先铣后钻 ；⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。 综上所述：本零件的加工，(1) 粗车及平端面选用35°硬质合金左偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉，副偏角不宜太小，选Kr′=35°。（2）为减少刀具数量和换刀次数，精车和车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取re=0.15～0.2mm 。 2.3、各工序切削参数选择 （1）主轴转速的确定 主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。根据本例中零件的加工要求，考虑工件材料为45钢，刀具材料为硬质合金钢，粗加工选择转速500r/min,精加工选择1000r/min车削外圆，考虑细牙螺纹切削力不大，采用400r/min来车螺纹，而内孔由于刚性较差，采用粗车600 r/min，比较容易达到加工要求，切槽的切削刀较大，采用350 r/min更稳妥。 （2）进给速度（进给量）F(mm/r，mm/min)的选择 进给速度（进给量）F(mm/r，mm/min)是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工进度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。一般粗车选用较高的进给速度，以便较快去除毛坯余量，精车以考虑表面粗糙和零件精度为原则，粗加工时，由于对工件的表面质量没有太高的要求，这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。精加工时，则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。进给速度Vf可以按公式Vf =f×n计算，式中f表示每转进给量，粗车时一般取0.3～0.8mm/r；精车时常取0.1～0.3mm/r；切断时常取0.05～0.2mm/r。 应选择较低的进给速度，得出下表 粗 精 外圆 0.2min/r 0.1min/r 内孔 0.2min/r 0.1min/r 槽 0.05 min/r （3）背吃刀量确定 背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精车量)，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量。本例中，背吃刀量的选择大致为 粗 精 外圆 1.5-2(mm) 0.2-0.5(mm) 内孔 1-1.5(mm) 0.1-0.5(mm) 螺纹 随进刀次数依次减少 槽 根据刀宽，分两次进行 总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。切削用量对于不同的加工方法，需选用不同的切削用量。合理的选择切削用量，对零件的表面质量、精度、加工效率影响很大。 三、刀具的加工路线 在数控加工中，刀具(严格说是刀位点)相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。即刀具从对刀点开始运动起，直至结束加工所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程