轴类零件圆周曲面上螺旋线的数车加工
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AUTO PARTS | 汽车零部件机械螺纹类零件的数控机床加工技术探讨李华龙山东技师学院 山东省济南市 250000摘 要: 近年来,随着我国社会经济的快速发展以及科学技术水平的不断进步,数控机床加工技术开始广泛应用于各个生产领域,可有效对生产设备于工具的质量、数量进行提升。
机械螺纹零件作为数据机床加工技术中的核心技术,可起到十分突出的作用,被广泛应用于轮船、汽车以及航天等领域中。
本文探讨了机械螺纹类零件的数控机床加工技术。
关键词:机械螺纹类零件 数控机床 加工技术1 引言现如今,制造业在社会的快速发展中具有十分重要的地位,因此一些先进技术的使用例如数控机床加工技术可有效推动制造业的快速发展与进步。
对于机械零部件来说,其连接的主要方式便是螺纹,为确保连接位置具有较高的精密度,应注重螺纹的加工精度,从而提高整体的加工质量,对多样化的工况要求进行满足。
所以数控机床在加工机械螺纹类零件的过程中,应提高重视程度,定期开展技术分析与总结,从而对综合技术水平进行提高。
2 数控机床加工技术概述近年来,随着社会的现代化发展,数控机床机械设备已经广泛应用于生产制造领域,同时已成为行业快速发展所必须的生产制造设施。
对于数控机床加工工艺来说,主要是对数字信息的优势之处进行充分发挥,从而有效、多样化的对机械设备进行使用。
由于数控机床加工技术拥有较高的自动化控制功能,因此只有具备良好的加工性能,便可对加工产品的精确度进行提高。
此外,在对数控机床进行加工使用时,数字信息机械设备所拥有的智能水平较高,因此在对数控机床进行加工工作时可用智能化系统来进行控制,而智能化系统的工作核心内容便是使用逻辑编程的方式来对控制进行强化。
在对数控机床进行使用的过程中,可在智能化系统中对输入的操作信号进行有效控制,从而在对零件进行制作的过程中,可深层次加工输入的信息,从而对任务量以及工作量进行减少,对传统加工工作的难度进行控制,进而提高加工质量以及加工效率。
螺纹轴的数控加工工艺设计王波摘要:这里分析了轴类零件中螺纹的工艺方案制订及采用BEIJING-FANUC Oi Mate-TB 系统进行数控编程的方法。
关键词:螺纹;工艺;编程从20世纪中叶数控技术出现以来,数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。
数控加工具有如下特点:加工柔性好,加工精度高,生产率高,减轻操作者劳动强度、改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。
数控机床是一种高度机电一体化的产品,适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。
数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。
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。
在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,近年来取得了相当大的进步。
特别是在通用微机数控领域,以P C平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。
但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。
在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。
为完成此任务,必须确立符合中国国情的发展道路。
为此,本文以螺纹的加工简单地介绍一下数控加工方面的一些知识。
一、加工工艺分析常用螺纹的牙型有三角形、梯形、矩形等。
螺纹的加工方法多种多样,大规模生产直径较小的三角螺纹,常采用滚丝、搓丝或轧丝的方法,对数量较少或批量不大的螺纹常采用车削的方法。
随着数控技术的逐渐普及,轴类零件越来越多的采用数控车床加工。
项目^一、螺纹轴类零件加工本项目是综合运用前几个项目所学加工指令进行螺纹轴类零件加工,首先要根据图纸要求制定加工工序一一工艺卡片,然后根据工序确定需要使用的刀具,制定刀具参数表。
并写出加工程序,然后输入程序,进行安装与加工,加工完成后,根据评价表打分并总结过程中产生的问题。
1.1任务书任务单、咨询手段41.2知识链接一、指令回顾1、外圆/内孔粗加工循环指令G71该指令适用于毛坯料的粗车外径与粗车内径。
刀具循环路径如图所示,A 为循环 起点,A 为精加工路线起点,B 为精加工路线的终点。
在程序中,给出 2A -B 之间的精加工形状,用 d 表示在指定的区域中每次进刀的切削深度,留出 U/2 和W 精加工余量。
编程格式:G71 UQd) R(e); G71 P( ns) Q( nf) U( N(ns) …;N(ns)式中:△ d-每次吃刀深度(半径指定),不带符号,模态;e-- 退刀量,模态;ns —循环程序中第一个程序段的顺序号; nf--循环程序中最后一个程序段的顺序号; △ u--X 轴向精加工余量; △ W--Z 轴向精加工余量;注意:在使用粗加工循环时,包含在顺序号 ns 〜nf 之间程序段中的F 、S 、T 功 能对粗加工循环是无效的,只有在G71以前或含在G71程序段中的F 、S 、T 指令 有效 2、螺纹切削循环指令G92咨询任课教师△ u) W( △ w) F(f) S(s) T(t);螺纹切削循坏G92为简单螺纹循环,该指令可以切削锥螺纹和圆柱螺纹, 其循环路线与前述的单一形状固定循环基本相同,只是 F 后续进给量改为螺距值。
指令格式为:G92 X(U) ____ Z(W) ___ R ___ F ___ ;如图所示为螺纹切削循环图。
刀具从循环起点 A 开始,按A —B —C ^ D^A 路径进行自动循环。
图中虚线表示刀具快速移动,实线表示按 F 指定的工作速度移动。
X 、Z 为螺纹 终点的(C 点)的坐标值;U 、W 起点 坐标到终点坐标的增量值;R 为锥 螺纹起点半径与终点半径的差值,R 值正负判断方法与G90相同,圆柱 螺纹R=0时,可以省略;F 为螺距值。
数控车曲面螺纹的加工方法【摘要】数控车技能竞赛日趋激烈,异形螺纹是大赛新的考点和难点,本文以椭圆面上车圆弧螺纹为例探讨非圆曲面和螺纹的编程,加工和比赛是的技巧,通过FANUC系统数控机床加工,验证和分析程序的可行性,解决生产加工难题。
【关键词】宏程序;非圆曲线;椭圆;圆弧螺纹;步距;坐标系1.前言非圆曲面(如椭圆,双曲线,抛物线等)螺纹工件可用于紧固工件或装饰工艺品,现有数控系统没有现成曲面螺纹循环指令,这时可用宏程序手工编程方式实现,简单高效,可扩大机床的加工范围。
本文以如图1所示工件为例,介绍FANUC系统宏程序的编程,探讨非圆曲面螺纹的加工方法。
已知椭圆的长半轴a=50,短半轴b=20,方程式:小圆直径为5,深度为1,槽底直径24,宽10,螺距6。
2.编程思路非圆曲线的加工很容易,关键是螺纹。
曲面螺纹的加工是刀具沿着曲面路径加工而成。
当刀具的切削起点有规律的变化,每次还沿着曲线的轨迹车螺纹,就形成了曲面异形螺纹。
本例椭圆曲面圆弧螺纹的切削起点有规律的变化(沿着R2.5小圆的圆周作等步距的变化),每次螺纹还都走椭圆曲线,最终形成椭圆面上圆弧螺纹,所以编程的关键是小圆的圆心坐标系与椭圆坐标系叠加起来找到与工件坐标系的关系,再计算出小圆圆心角的变化范围和椭圆曲线的变化范围,问题就迎刃而解了。
3.圆弧螺纹的切削加工3.1 刀具的选择该螺纹如果使用Φ5的圆弧刀,圆弧刀要磨出一定的螺旋升角,防止刀具的后刀面与工件发生干涉。
螺纹到达底部时切削刃与工件接触过多,容易引起振动,切削高强度材料时容易崩刀。
若使用93?尖刀,排屑比较容易,加工牙型表面质量比较好,但螺纹曲面要平缓,牙型深度不宜过深.防止刀具与工件发生干涉。
3.2 螺纹切削用量的选择螺纹切削时,在考虑刀具的寿命的同时要保证螺纹质量和最佳切削速度,合理的走刀次数和进刀量对螺纹的质量有决定性的影响,圆弧刀转速取200r/min (转速公式N≦1200/P-K),尖刀转速可以高一些300r/min,切削深度不宜过大,进给速度为一个螺距F=6,当然转速和吃刀量还要根据机床的刚性,刀具的强度和切削材料的强度等具体情况而定。
螺纹类零件的数控机床加工技术分析螺纹是一种常见的机械连接方式,螺纹类零件是机械工业中广泛使用的一类零件。
在加工螺纹类零件时,数控机床已经替代了传统的手工加工方法,成为主要的加工手段。
本文将从加工原理、工艺流程、加工工艺及工艺优势方面,对数控机床加工螺纹类零件进行分析。
一、加工原理螺纹是由螺旋线上的一些线元,沿公共轴线做等距平移而形成的螺旋体。
因此,要实现螺纹加工就必须掌握螺旋线的原理。
螺顶轮是实现螺纹加工的重要工具,在使用时,锁紧螺顶轮后,通过切削刀具来切割螺纹,最终加工出所需的螺纹。
数控机床是对螺旋线进行精确加工的重要设备,能够实现高效、高精度、高稳定性的螺纹加工。
二、工艺流程1. 准备工作:选取合适的数控机床和工具,并根据需要设置工艺参数。
2. 定位工作:在加工前,将待机零件放置在数控机床工作台上,并进行固定和定位,确保待加工零件不会产生移动和倾斜。
3. 编程设置:根据加工要求编写加工程序,设置机床运动参数和加工路径,保证在数控机床上高效完成螺纹加工。
4. 试切加工:在正式加工前,进行试切加工,检测工件尺寸是否满足要求,对加工加载保持效果进行调整。
5. 正式加工:在试切过程中未发现任何问题后,正式开始加工。
6. 收尾工作:加工结束后,检查零件尺寸是否满足要求,清理机床以及周围的工作环境。
三、加工工艺数控螺纹加工的工艺流程主要包括:选工具、选工艺、编程、定位和切削。
1. 选工具:首先,需根据不同的物料、尺寸和加工要求选取合适的刀具。
一般情况下,刀刃应保证尖端足够坚硬,而且需要具备高耐磨性能。
对于较大尺寸的螺纹,可采用圆形刀具直接切削。
对于较小尺寸的螺纹,采用车刀来进行切削。
还需优化工具的加工参数,以提高工具的使用寿命和加工效率。
2. 选工艺:在制定加工工艺时,需考虑螺纹类零件的几何形状、材料、尺寸和表面要求等因素。
必须合理规划各工序流程,小心选择切削参数和设备。
3. 编程:根据加工要求,编写合适的螺纹加工程序。
螺旋曲面加工方法在制造业中,螺旋曲面是一种常见的加工对象,其加工精度和表面质量对产品性能有着重要影响。
为了满足各种应用需求,多种螺旋曲面加工方法得以发展。
本文将介绍一些主要的螺旋曲面加工方法,包括数控铣削、数控车削、电火花加工、激光打标、水切割加工、等离子切割、线切割加工、电化学加工、超高压水射流加工和等离子弧加工。
1.数控铣削数控铣削是一种通过数控机床进行的高精度曲面加工方法。
在数控铣削中,利用数控编程技术对刀具进行精确控制,实现对工件的复杂曲面进行加工。
为了达到高精度的加工效果,需要选用合适的刀具、机床和工艺参数,同时对操作人员的技能要求也较高。
2.数控车削数控车削主要适用于回转体零件的加工,如轴、套筒等。
在数控车削中,工件在数控车床的主轴上旋转,刀具沿轴向进给,通过数控编程控制刀具的切削路径,实现对工件的圆柱面、锥面等回转表面的加工。
与数控铣削类似,数控车削也需要选用合适的机床、刀具和工艺参数。
3.电火花加工电火花加工利用电火花腐蚀的原理进行加工。
在电火花加工中,工具电极和工件之间施加脉冲电压,使两极间产生电火花放电,放电产生的热能将工件表面材料熔化、汽化,达到加工的目的。
电火花加工适用于难加工材料和高精度要求的零件加工,但加工效率较低。
4.激光打标激光打标利用高能激光束照射工件表面,使表面材料瞬间汽化或发生化学变化,从而在工件表面留下标记或图案。
激光打标适用于各种材料表面的打标,具有速度快、精度高、非接触式等优点,在工业、医疗和珠宝等领域得到广泛应用。
5.水切割加工水切割加工利用高压水流对工件进行切割。
在高压水流的作用下,工件表面材料被切割、破碎,达到切割的目的。
水切割加工适用于各种材料的切割,具有切割精度高、无热影响区、环保等优点。
但需要注意的是,水切割加工的效率较低,切割过程中需要对水流进行精确控制。
6.等离子切割等离子切割是利用高温等离子流对工件进行切割的方法。
在等离子切割中,高温等离子流将工件表面材料熔化、汽化,达到切割的目的。
车削加工某轴类零件的模型及二维图如图1所示,对其轮廓进行加工。
图1一、创建车削加工几何体1.进入车削加工环境打开零件模型,选择“开始”|“加工”命令或使用快捷键[Ctrl+Alt+M]进入加工模块。
系统弹出如图2所示的“加工环境”对话框,在“要创建的CAM设置”列表框中选择“turning”模板,单击按钮,完成加工环境的初始化。
图22、创建加工坐标系在资源栏中显示“工序导航器”,将光标置于“工序导航器”空白部分右键单击弹出级联菜单。
级联菜单中有“程序顺序视图”、“机床视图”、“几何视图”、“加工方法视图”等,如图3所示。
在级联菜单中可以切换视图,单击“几何视图”切换到几何视图。
依次单击前的“+”符号,将WORKPIECE及TURNING_WORKPIECE 展开。
如图4所示图3 图4双击“MCS_SPINDLE”结点,系统弹出如图5所示的“MCS主轴”对话框,选择左端面的圆心以指定MCS,如图6所示。
车床工作面指定ZM-XM平面,则ZM轴被定义为主轴中心,加工坐标原点被定义为编程零点。
单击按钮,完成设置。
图5 图63、定义工件在“工序导航器—几何”视图中双击“WORKPIECE”结点,弹出如图7所示的“工件”对话框,完成几何体的指定。
其中,图7单击“指定部件”按钮,弹出“部件几何体”对话框,选择零件轴,如图8所示。
单击按钮,完成设置。
图8单击“指定毛坯”按钮,弹出“毛坯几何体”对话框,选择“包容圆柱体”类型,轴方向选择“+ZM”,按如图9所示设置参数,则可以指定一个长110mm,直径102mm的圆柱体作为毛坯。
单击按钮,完成对零件轴毛坯的指定。
图94、创建部件边界在“工序导航器—几何”视图中双击“TURNING_WORKPIECE”结点,弹出如图10所示的“车削工件”对话框。
图10在“部件旋转轮廓”类型中选择“无”,单击“指定部件边界”的按钮,弹出如图11所示的“部件边界”对话框,过滤类型默认为“曲线边界”。
任务书1、课程设计的任务及作用《数控机床》课程设计是机械设计制造及其自动化专业的必修课程之一,它可以提高学生的动手能力,丰富学生的理论知识,是一门理论与实践相结合的综合性基础专业课,通过《数控机床》课程设计的学习,要求学生能够设计常用的轴类零件和型腔壳体类零件,并能够合理的选择卡具和加工设备、独立分析工艺、独立编程及完成其加工。
通过数控编程仿真实训,使学生掌握南京宇航仿真软件的基础操作,提高实际操作和手工编程能力,同时还要求学生掌握数控机床的组成及其控制原理和方法,为以后的工作和学习打下坚实的基础。
2、课程设计的题目及要求《数控机床》课程设计共有两类课题,多个具体题目:(1)车削类零件的编程及加工;(2)铣削类零件的编程及加工。
参加本次课程设计的学生每人任选一个课题,要求每位同学要独立完成自己的课程设计。
本次课程设计要求达到如下要求:(1)根据选择的课题和自己的题目,选择合理的实现方案;(2)锻炼学生查阅技术手册和技术资料的能力;(3)提高学生程序设计的能力;(4)提高学生程序调试的能力;(5)培养学生编制技术文件的能力;(6)培养学生严肃认真、一丝不苟的实事求是的科学态度。
目录一图形设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1 二工艺分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2 三加工程序‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥8 四仿真图形‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12 五参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16 六设计总结‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16一.图形设计该轴为最大直径40mm,总长113mm的螺纹槽台阶轴。
左半轴为带有大径为20mm的螺纹和一个宽4mm的退刀槽和一个宽6mm的槽,右半轴端面带有半径为9mm的半球。
图1-1螺纹槽台阶轴技术要求:(1)未注公差按IT14级加工(2)未注倒角按c0.5加工二.工艺分析1.零件的装卡:三爪卡盘2.加工设备的选择HNC-CJK6032-43.量具清单量具清单如表1-1所示表1-1 量具清单4.刀具清单如表1-2所示(5)加工工序卡①右端加工工序卡①左端加工工序卡(6)确定加工顺序及加工路线①加工右端,用14㎜×14㎜×120㎜的90度外圆白钢刀分别粗车Φ40的轴、Φ36的轴、Φ30的轴、Φ22的轴、R9的圆弧。
螺纹零件的车削加工在机械行业中,许多零件都具有螺纹。
螺纹在机械零件中,通常具有以下几种用途:1)作为连接零件使用。
例如:车床的卡盘就是用螺纹连接在机床主轴上的。
2)作为传动零件使用。
例如:车床的大拖板,即是依靠丝杆带动开合螺母而进行传动的。
3)作为紧固零件使用。
例如:车刀是依靠方刀架上的螺丝进行压紧的。
4)作为测量零件使用。
例如:分厘卡是利用螺纹的原理来测量工件的。
1. 螺纹的形成及分类一、螺纹的形成螺纹是在一根圆柱形的轴上用车刀切成的(图9-1)。
螺纹的基础是圆轴表面的螺旋线(图9-2)。
如把螺旋线切成三角形,叫三角螺纹;车成方形的,叫作方牙螺纹;车成梯形的,叫作梯形螺纹。
螺旋线的形成:取一张三角形ABC(图9-3)的纸,围绕一圆柱体旋转,斜边AB在圆柱上所形成的曲线就是螺旋线。
直角边AC为该圆柱的周长,另一个直角边BC是螺旋线绕圆柱体旋转一周时所上升的高度,称作螺距。
直角边AC是圆柱体端面的基准线,斜边AB是上升的螺旋线,AC线和AB线的夹角,即为螺旋线上升的角度,称作螺旋角,用A表示。
若把三角形向右绕上去,斜边AB就向右上升,称为右螺旋把三角形向左绕上去,斜边AB 就向左上升,称为左螺旋。
机械工程领域应用的螺纹根据螺旋方向分为左螺纹和右螺纹两种,右螺纹在实际应用场合中使用较多。
左、右螺纹的区分方法:把螺纹放人手中,若螺旋线方向与右手大拇指方向相同,则为右螺纹;若螺旋线的方向与左手大拇指方向相同,则为左螺纹。
二、螺纹的分类螺纹的种类很多,目前主要分成两大类:①标准螺纹;②特殊螺纹及非标准螺纹。
标准螺纹具有较高的通用性及互换性,应用比较普遍。
而特殊螺纹和非标准螺纹则较少采用,主要是根据实际需要应用在一些特殊机构里。
螺纹的种类很多,断面形状各不相同。
标准螺纹按照断面形状可分为三种:三角螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹(见图9-4)。
三角螺纹和管螺纹的断面基本相同,呈三角形;方牙螺纹断面形状呈方形;梯形螺纹断面形状呈等腰梯形;锯齿形螺纹断面形状呈锯齿状:圆弧形螺纹断面形状呈圆弧形。
螺纹轴的数控加工工艺设计摘要数控车削加工方案的拟订是制订车削工艺规程的重要内容之一,本设计是根据数控车削加工的工艺方法,安排工序的先后顺序,确定刀具的选择和切削用量的选择等设计的。
根据设计思想总结了数控车削加工工艺的一些综合性的工艺原则,结合螺纹轴的设计加工,提出设计方案,并对比分析。
数控加工中经常遇到螺纹轴的加工,在对某螺纹轴零件进行加工工艺分析的基础上,编写了数控加工程序,检验数控编程及各种工艺的正确性,为该类零件的数控加工提供了很有意义的参考。
关键词数控车床数控车削加工工艺螺纹加工零件图的工艺分析目录引言 ................................................. 错误!未定义书签。
第一章螺纹简述和工艺分析与设计 (3)1.1螺纹的简述 (3)1.2数控加工工艺分析与设计 (4)第二章螺纹轴车削加工工艺及编程 (4)2.1螺纹加工概念及加工工艺 (4)2.2G32螺纹切削指令应用 (8)2.3螺纹切削单一固定循环G92 (11)2.4螺纹切削复合循环G76 (12)2.5内螺纹切削编程示例 (14)第三章典型轴类零件(螺纹轴)的数控加工工艺分析 (16)3.1零件图工艺分析 (16)3.2选择设备 (17)3.3确定零件的定位基准和装夹方式 (17)3.4刀具选择 (17)3.5确定加工顺序及进给路线 (17)3.6切削用量选择 (18)第四章轴类零件(螺纹轴)加工过程中几点说明 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)引言科学技术日新月异,工业生产不断进步,市场对产品的质量和生产效率提出了越来越高的要求。
根据数控车削加工的工艺方法,安排工序的先后顺序,确定刀具的选择和切削用量的选择等设计。
一般生产加工中,螺纹的加工方式多采用攻丝这种传统工艺,随着数控技术的发展、软件的创新、控制精度的提高、三轴联动或多轴联动数控系统的产生及其在生产领域的广泛应用,相应的先进加工工艺——螺纹铣削逐渐得以实现,其加工精度、光洁度以及柔性是攻丝无法比拟的,另外其经济性在某种情况下也更优于传统工艺。
机械螺纹类零件的数控机床加工技术机械螺纹类零件是指在其表面加工有螺纹的零件。
螺纹是工程中常见的一种传动方式,通常用于连接、固定或者调整零件之间的相对位置。
机械螺纹类零件的加工对于保证其质量和精度是非常重要的。
数控机床是一种能够通过预先编程和自动化控制来实现零件加工的机械设备。
下面将介绍机械螺纹类零件的数控机床加工技术。
数控机床加工机械螺纹类零件需要预先编写加工程序。
程序中需要包含零件的尺寸、螺纹参数、刀具路径等信息。
在编写程序时,需要根据零件的实际需求和加工要求进行合理的选择。
编写好程序后,需要将其上传到数控机床的控制系统中。
数控机床加工机械螺纹类零件需要选择合适的切削工具。
切削工具的选择需要考虑零件的材料和尺寸等因素。
常见的切削工具包括螺纹刀、丝锥等,它们能够有效地进行螺纹加工。
然后,数控机床加工机械螺纹类零件需要进行合适的切削参数设置。
切削参数包括切削速度、进给速度和切削深度等。
这些参数的设置需要根据零件材料的硬度和加工表面的要求来确定。
切削参数的合理设置可以保证加工过程的稳定性和加工表面的质量。
接下来,数控机床加工机械螺纹类零件需要进行刀具装夹和工件固定。
刀具装夹需要保证刀具的刚性和稳定性,以确保切削过程的精度和稳定性。
工件固定需要考虑零件的形状和加工需求,选择合适的夹具和夹具位置进行固定。
数控机床加工机械螺纹类零件需要进行加工过程的监控和调整。
机床在加工过程中需要实时监测切削力、切削温度和加工尺寸等参数,并且能够根据需要进行相应的调整。
加工过程中的监控和调整可以提高加工质量和效率。
机械螺纹类零件的数控机床加工技术是一项工艺复杂、技术要求高的加工过程。
通过合理的程序编写、切削工具选择、切削参数设置、刀具装夹和工件固定以及加工过程的监控和调整,可以有效地实现机械螺纹类零件的加工,提高加工效率和质量。
毕业论文题目:轴类零件数控加工工艺及编程轴类零件数控加工工艺及编程摘要:数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同,但数控加工的整个过程是自动进行的。
数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂,这是因为数控机床价格昂贵,若只加工简单的工序,在经济上不合算,所以在数控机床上通常安排较复杂的工序,甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。
数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂,这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题,如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题,在数控加工时,这一切都无例外地都变成了固定的程序内容。
正由于这个特点,促使对加工程序的正确性和合理性要求极高,不能有丝毫的差错,否则加工不出合格的零件。
关键词:轴类零件数控车削工艺设计一、零件加工工艺分析1.零件图分析如图1.1所示该零件从结构上来看包括内﹑外表面:内表面主要是孔,外表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成,其中多个直径以及宽度尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度要求,适合数控车削加工;球面Sφ48㎜的尺寸公差还兼有控制该球面形状(线轮廓)误差的作用;零件材料为45钢,该材料具有较高的强度以及较好的韧性﹑塑性;无热处理和硬度要求。
图1.12.工艺分析(1)如图1.1所示内孔直径φ28,圆柱尺寸φ35﹑φ42和φ52,宽度尺寸4和3,取中值作为编程的尺寸依据。
其他尺寸皆取基本尺寸作为编程尺寸依据。
(2)φ52的圆柱与φ28的孔有较高的同轴度要求,加工时必须以同一个定位基准进行加工。
(3)φ28的公差等级为IT8表面粗糙度Ra为1.6,宜采用钻→扩→铰进行加工以保证尺寸和表面粗糙度的要求。
(4)在轮廓曲线上,有三处为圆弧,其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线,因此在加工时应进行机械间隙补偿,以保证轮廓曲线的准确性。
(5)零件中有比较大的圆弧需要进行加工,为了不使加工过程中出现过切现象选择较大副偏角的车刀进行加工。
阿基米德螺旋线凸轮零件的数控加工随着机械不断朝着高速精密、自动化方向发展, 对凸轮机构的转速和精度也提出了更高的要求, 因此利用计算机辅助设计和数控机床加工是很有必要的。
一、数控编程中的零件加工工艺分析1. 数控加工工艺概述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, 拟订工艺方案, 选择合适的刀具, 确定切削用量。
在编程中,对一些工艺问题( 如对刀点, 加工路线等) 也需要作一些处理。
因此, 数控编程的工艺处理是一项十分重要的工作。
(1) 数控加工的基本特点: ①数控加工的工序内容比普通机加工的工序内容复杂。
②数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程的编制复杂。
(2) 数控加工工艺的主要内容: ①选择适合在数控上加工的零件, 确定工序内容。
②分析加工零件的图纸, 明确加工内容及技术要求, 确定加工方案, 制定数控加工路线。
③调整数控加工工序的程序。
④分配数控加工中的容差。
⑤处理数控机床上部分工艺指令。
2. 常用数控加工方法(1) 平面孔系零件。
常用点位、直线控制数控机床( 如数控钻床)来加工,选择工艺路线时, 主要考虑加工精度和加工效率两个原则。
(2)旋转体类零件。
常用数控车床或磨床加工。
①考虑加工效率: 在车床上加工时,通常加工余量大, 必须合理安排粗加工路线,以提高加工效率。
②考虑刀尖强度: 数控车床上常用到低强度刀具加工细小凹槽。
采用斜向进刀,不宜崩刃。
(3) 平面轮廓零件。
常用数控铣床加工。
应注意: ①切入与切出方向控制: 径向切入,工件表面留有凹坑;切向切入、切出,工件表面光滑。
② 一次逼近方法选择: 只具有直线和圆弧插补功能的数控机床在加工不规则曲线轮廓时, 需要用微小直线段或圆弧段去逼近被加工轮廓, 逼近时, 应该使工件误差在合格范围同时程序段的数量少为佳。
3. 对零件图纸进行数控加工工艺性分析(1) 尺寸标注应符合数控加工的特点。
在数控编程中, 所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。
轴类零件圆周曲面上螺旋线的数车加工
---------华威
曲面上(含圆弧、椭圆等公式曲线)的螺旋线:数控车床加工生产中,螺旋线的概念往往指的是圆柱螺纹和圆锥螺纹,然而在很多的工艺品生产中,开发者基于美观的外形设计理念在曲面上设计出沿着产品曲面的母线均匀缠绕的螺旋槽或者螺旋凸起。
而近年来,我国为大力发展数控技术开展了每年一届的数控技能大赛,在过来的几年的实操试题中均涉及到了曲面上的螺旋槽的加工;
本文将说明三种典型的曲面上螺旋线的数车加工方法及宏程序编写的方法
一、使用螺纹车刀,按照传统的螺纹车削指令(G32)加工,并使用宏程序
控制螺旋线按照多个单螺距的直线(斜线)螺纹车削方式进行曲面上螺旋线的拟合。
此种方法在网上有很多网友们写了相关的论文,但是此种方法所拟合的螺旋线误差其实比较大,特别在复杂公式曲线控制的曲面上误差更大,而这种方法的减少误差的方法一般都会想到的是细化每一次的螺纹车削距离(0.5P或者0.1P),那么是否可以考虑使用宏程序来进行多个微小距离的车螺纹插补方式来拟合?答案是理论上可行。
但实际加工会出现震荡。
因为数控系统在执行G32指令时,每完成一次切削完成的都要经过开始、加速、保持速度到停止的过程,那么每一次相互衔接都会出现一次的震荡,特别是微小距离的移动和庞大数据需要系统去计算会遏制住进给的理论速度。
(当然如果未来的数控系统够强大,应该是可以这么操作的)二、使用成型刀,通过螺纹车削指令(G32)定位,使用每转进给(G99)
为一个螺距进行“走轮廓”的切削方式进行螺旋线加工
产品样图1
1.我们都知道,常规的加工方法中,不管是直线和圆弧插补,数控系统都没有指定
确定的起始角度(绝对位置编码器的功能),然而在加工螺纹的时候,每次的进
给都有固定的起始角度,才能保证螺纹不会乱牙。
2.但是螺纹加工在数控系统中只能在直线,而不能走圆弧和曲线
3.全国数控大赛中曾经出现类似的圆弧面上的螺旋线,本题意在将类似的题型做一
个简单的介绍,当然下文的介绍只是其中的一种方法,旨在说明使用螺纹车削指
令(G32)定位并用“走轮廓”的切削方式进行螺旋线加工。
(1)先使用G32进行虚拟螺纹车削(确保之后的加工有同样的起始角度而不乱牙)
(2)紧接着以同样的进给速度进行走轮廓加工
(3)使用宏程序偏置原坐标系生成局部坐标系控制切削深度(读者可自行使用其
他方法,比如直接调用刀补变量并在程序中循环控制,或者使用宏程序控制
等)
(注:使用这种方法的前提应该保证机床系统能拥有局部坐标系的功能,且机
床的伺服驱动及各轴应平稳(影响螺线误差),一般半闭环系统均可满足)
参考程序(在此之前,应该加工出曲面)
%
O1001
(LXX)
T0101
M03 S400
M08
#1=0.1
N10 G51 U#1 --------偏置原坐标系生成局部坐标系,使得每次加工切削深度0.1
G00 X30 Z10
G32 X30 Z5 F6 --------G32进行虚拟螺纹车削,确保之后走轮廓有同样的起始角度而不乱牙G99 G01 X30 Z-20 F6--------走轮廓
G02 X45 Z-40 R18.75 F6--------走轮廓
G00 X50
G00 Z10
#1=#1-0.1
G51 X0 Z0--------取消局部坐标系,还原工件坐标系
IF[#1GE-1]GOTO10--------切削深度控制为1
G00 X100
G00 Z100
M30
%
同样的,如果曲线是椭圆,双曲线,抛物线,正弦曲线等公式曲线的回转曲面,依然使用同样的方法,在走轮廓部分可以使用宏程序来完成,或者可以使用CAXA软件完成走轮廓的程序生成(这样的程序更加容易执行,不用数控系统重复循环和计算)。
如果没有成型刀具,那么可以参考下一种方法来实现
三、公式曲线控制螺旋线截面的车削方式
产品样图2
分析图
分析放大图
1.一般如果遇到直线的螺旋槽,一般首先考虑到的方法为使用成型刀具使用G32等螺纹
切削指令进行切削,但是该题目为正弦曲线,如果使用成型刀具,那么必须使用包含整个周期的轮廓为的刀具,即长度为6.28的刀口,如此大的切削量估计很难有机床及刀具能满足;
2.那么第二种方法就是圆头刀具通过细化步距,多次车削的方式来实现;
3.使用圆头刀具切削的时候,如果直接按照轮廓进行编程,就会出现严重的过切,即便是
使用刀尖对刀的方式也同样出现过切;
4.为了避免过切,就必须计算出刀具在每一点应该偏移的距离,偏移必须满足的是圆头刀
与轮廓线相切
5.思路:A点通过偏移(m,n)来到0点;
6. 正选函数的倒数为余弦函数,通过图样及几何分析可得2
22)10(#n m r n m COS =+=,其中#10为刀
尖点位置对应的角度值(下文有解说),r 为刀具半径取0.4,
故:m=0.4*SQRT[1/[COS#10*COS#10+1]]
n=0.4*SQRT[1/[COS#10*COS#10+1]]*COS#10
注:m 值为半径变量值,使用的时候应该乘以2变成直径值
精加工参考程序(在此之前,可使用螺纹刀进行常规的粗加工)
%
O1002
(ZXLXX)
T0101
S400 M03
#1=4.71---------切削起始角度是从“3/2π”,即4.71弧度,同时表达Z 轴坐标值 N10 #10=#1*180/3.14---------#1弧度变成角度值
#2=31+2*SIN#10---------31为中径直径,而2*SIN#10是刀尖沿着中径波动的直径值 #3=10+#1---------将起始点离开工件零点10毫米(可以是适当改变)
#4=#2+2*0.4*SQRT[1/[COS#10*COS#10+1]] --------- A 点经过偏移来到O 点的X 值#5=#3-0.4*SQRT[1/[COS#10*COS#10+1]]*COS#10 --------- A 点经过偏移来到O 点的Z 值 G00 X#4 Z#5
G32 X#4 Z-32 F6.28---------螺旋线的周期为2π,即6.28
G00 X40
G00 Z15
#1=#1-0.1---------每次将Z 轴坐标值减少0.1进行加工
IF[#1GE-1.57]GOTO10 ---------#1从4.71逐渐递减到-1.57,完成一个周期的循环切削 G00 X100
G00 Z100
M30
%
宏程序参数说明:
#1:切削起始角度是从“3/2π”,即4.71弧度
#2:A 点的X 值
#3:A 点的Z 值
#4:A 点经过偏移来到O 点的X 值
#5:A 点经过偏移来到O 点的Z 值
#10:#1弧度变成角度值
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