SSCK20A数控车床主轴和箱体加工编程设计

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。

数控机床发展很快，作为数控机床的重要部分，主轴箱的设计更新也越来越快。

我设计的是数控机床主轴和主轴箱箱体加工工艺以及数控编程，其中涉及了主轴和箱体加工中刀具量具毛坯定位基准等的选择。

设计图为两张零号图纸第章绪论随着社会的进步，制造业的发展越来越迅速，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个国家的经济发展和综合国力，关系到个国家的战略地位。

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。

现在不仅能够生产车钻镗铣类及磨削和其它类型的数控机床，而且还可以生产各种加工中心车削中心柔性制造单元组合柔性制造单元等高性能高自动化的数控机床和柔性制造系统。

我国数控机床的品种已有多个，产量已达到年产台的水平。

特别是在通用微机数控领域，以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。

我的设计题目为数控机床主轴和主轴箱箱体数控加工工艺分析及数控加工程序编制，通过对数控机床的箱体设计来加深自己对数控机床的了解，为以后自己进入机械厂这样的工作单位打下基础。

由于我所了解的知识有限，所以我的设计难免有缺陷。

在本次设计中，有导师，同学的很大帮助，对此非常感谢。

第二章数控加工概念数控加工就是泛指在数控机床上进行零件加工的工艺过程。

数控机床是种用计算机来控制的机床，用来控制机床的计算机不管是专用计算机，还是通用计算机都统称为数控系统。

数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发出的指令。

在数控机床上加工零件与在普通机床上加工零件，其加工方法并无多大差异，但是在机床的运动控制上却有很大的区别。

在普通机床加工时，机床的运动受控于操作工人。

如机床的开启主轴转速的变换走刀路径运动部件的位移量，以及机床的停止等都是依靠操作工人来控制的。

在数控机床上加工零件时，机床的运动和辅助动作的实现均受控于数控系统发出的指令。

而数控系统的指令是由程序员根据工件的材质加工要求机床的特性和系统所规定的指令格式编制的。

编写加工指令的过程就称为编程。

所谓编程，就是把加工零件的工艺过程工参数运动要求用数字指令形式记录在介质上，并输入数控系统。

数控系统根据程序指令向伺服装置和其它功能部件发出运动或终断信息来控制机床的各种运动。

当零件的加工程序结束时，机床便会自动停止。

任何种数控机床，在其数控系统中若没有输入程序指令，数控机床不能工作。

.高速高效高精度高可靠性要提高加工效率，首先必须提高切削和进给速度，同时，还要缩短加工时间要确保加工质量，必须提高机床部件运动轨迹的精度，而可靠性则是上述目标的基本保证。

为此，必须要有高性能的数控装置作保证。

高速高效机床向高速化方向发展，可充分发挥现代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率降低加工成本，而且还可提高零件的表面加工质量和精度。

超高速加工技术对制造业实现高效优质低成本生产有广泛的适用性。

新代数控机床含加工中心只有通过高速化大幅度缩短切削工时才可能进步提高其生产率。

超高速加工特别是超高速铣削与新代高速数控机床特别是高速加工中心的开发应用紧密相关。

年代以来，欧美日各国争相开发应用新代高速数控机床，加快机床高速化发展步伐。

高速主轴单元电主轴，转速高速且高加减速度的进给运动部件快移速度，切削进给速度高达高性能数控和伺服系统以及数控工具系统都出现了新的突破，达到了新的技术水平。

随着超高速切削机理超硬耐磨长寿命刀具材料和磨料磨具，大功率高速电主轴高加减速度直线电机驱动进给部件以及高性能控制系统含监控系统和防护装置等系列技术领域中关键技术的解决，应不失时机地开发应用新代高速数控机床。

依靠快速准确的数字量传递技术对高性能的机床执行部件进行高精密度高响应速度的实时处理，由于采用了新型刀具，车削和铣削的切削速度已达到米米分以上主轴转数在转分有的高达万转分以上工作台的移动速度进给速度，在分辨率为微米时，在米分有的到米分以上，在分辨率为.微米时，在米分以上自动换刀速度在秒以内小线段插补进给速度达到米分。

根据高效率大批量生产需求和电子驱动技术的飞速发展，高速直线电机的推广应用，开发出批高速高效的高速响应的数控机床以满足汽车农机等行业的需求。

还由于新产品更新换代周期加快，模具航空军事等工业的加工零件不但复杂而且品种增多。

我们学校的数控加工中心引进的先进数控加工中心设备就是高速的切削，在我国这样转速的加工中心很少，因此，大力发展高速的数控机床是未来的发展方向。

高精度从精密加工发展到超精密加工特高精度加工，是世界各工业强国致力发展的方向。

其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级，其应用范围日趋广泛。

超精密加工主要包括超精密切削车铣超精密磨削超精密研磨抛光以及超精密特种加工三束加工及微细电火花加工微细电解加工和各种复合加工等。

随着现代科学技术的发展，对超精密加工技术不断提出了新的要求.微米等。

和对机电产品性能与质量要求的提高，机床用户对机床加工精度的要求也越来越高。

为了满足用户的需要，近多年来，普通级数控机床的加工精度已由提高到，精密级加工中心的加工精度则从，提高到.。

的刀具而副偏角的选择要考虑是否已加工表面轮廓产生干涉。

刀具选择是数控加工的工序设计的重要内容之，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。

另外数控机床主轴转速比不同机床高倍，且输出功率大，因此与传统的加工方法相比，数控加工对刀具的要求更高，不仅要求精度高强度大刚度好耐用度高，而且要求尺寸稳定安装方便。

参考机械加工工艺师手册选用微调镗刀。

刀具材料采用高速钢。

.夹具的选择数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定二是能协调零件与机床坐标系的尺寸除此之外，重点考虑以下几点。

单件小批量生产时，优先选用组合夹具，可调夹具和其他通用夹具，以缩短生产准备时间和节省生产费用。

在成批生产时，才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。

零件的装卸要快速方便可靠，以缩短机床的停顿时间。

夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，既夹具要敞开，其定位夹紧机构元件不能影响加工中的走刀。

为提高数控机床的效率，批量较大的零件加工可采用多工位气动或液压夹具。

.量具的选择数控加工主要用于单件小批量生产，般采用通用量具，如游标卡尺百分表等。

查机械加工工艺师手册表我选择杠杆千分表，游标卡尺.数控加工工艺路线设计工艺路线的拟定是制定工艺规程的重要内容之，其主要内容包括选择各加工表面的加工方法划分加工阶段划分工序以及安排工序的先后顺序等。

设计者应根据从生产实践中总结出来的些综合性工艺原则，结合本厂的实际生产条件，提出几种方案，通过对比分析，从中选择最佳方案。

选择机械零件的结构形状是多种多样的，但它们都是由平面外圆柱面内圆柱面或曲面成形面等基本表面组成的。

每种表面都有多种加工方法，具体选择时应根据零件的加工精度表面粗糙材料结构形状尺寸及生产类型等因素，选用相应的加工方法和加工方案。

外圆表面的加工方法的选择外圆表面的主要加工方法是车小和磨削。

当表面粗糙度要求较高时，还要经光整加工。

最终工序为车削的加工方案，适用与淬火钢以外的各种金属。

最终工序为磨削的加工方案，适用与淬火钢，未淬火钢和铸铁，不适用于有色金属，因为有色金属韧性大，磨削时易堵塞砂轮。

最终工序为精细车和金刚车的加工方案，适用于要求较高的有色金属的精加工最终工序为光整加工，如研磨超精磨及超精加工等，为提高生产率和加工质量，般在光整加工前进行精磨。

对表面粗糙度要求高而尺寸精度要求不高的外圆，可采用滚压或抛光。

在数控机床上加工的零件，般按工序集中原则划分工序，划分方法如下。

按所用的刀具划分以同把刀具完成的那部分工艺过程为道工序，这种方法适用于工件的待加工表面较多机床连续工作时间过长加工程序的编制和检查难道较大等情况。

加工中心常用这种方法划分。

按安装次数划分以同把刀具完成的那部分工艺过程为道工序。

这种方法适用于工件的加工内容不多工件，加工完成后就能达到后达到待检状态。

第五章加工工艺规程的编制工序划分的原则工序划分可以采用两种不同的原则，即工序集中原则和工序分散原则。

工序集中原则是指每道工序包括尽可能多的加工内容，从而使工序的总数减少。

如果箱体加工采用工序集中原则，可以高效的专用设备和数控机床，提高生产率减少工序数目，缩短工艺路线，简化生产计划和生产组织工作减少机床的数量操作工人数和占地面积减少工件装夹次数，不仅保证了个加工表面间的相互位置精度，而且减少夹具数量和装夹工件的辅助时间。

缺点是专用设备和工艺装备投资达调整维修比较麻烦生产准备周期长，不利于转产。

序分散原则就是将工件的加工分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容较少，。

采用工序分散原则的优点是加工设备和装备结构简单，调整和维修方便，操作简单，转产容易有利于选择合理的切削用量，减少机动时间。

缺点是工艺路线较长，所需设备和工人较多，占地面积较大。

工序的划分方法工序的划分主要考虑生产纲领所用设备及零件本身的结构和技术要求等。

大批大量生产时，若使用多轴多刀的高效加工中心，可按工序集中原则组织生产若在由组合机床组成的自动线上加工，供需般按分散原则划分。

随着现代数控技术的发展，特备是加工中心的应用，工艺路线的安排更多地趋向于工序集中。

单件小批生产时，通常采用工序集中原则。

成批生产时，可按工序集中原则划分，也可按工序分散原则划分，应视具体情况而定。

对于结构尺寸和重量都很大的重型零件，应采用工序集中原则，以减少装夹次数和运输量。

对于刚性差精度高的零件，应按工序需分散原则划分工序。

工序集中的划分方法在数控机床上加工的零件，般按工序集中原则划分工序，划分方法如下按所用刀具划分以同把刀具完成的那部份工艺过程维道工序，这种方法适用于工件的待加工表面较多机床连续工作时间过长加工工序的变成和检查难度较大等情况。

按安装次数划分以次安装完成的那部分工艺过程维道工序。

这种方法适用于工件的加工内容不多的工件，加工完成后就能达到待检状态。

按粗精加工划分即粗加工中完成的那部分工艺过程称为道工序，精加工中完成的那部分工艺过程称为道工序。

这种划分方法适用于加工后的变形较大，需粗精加工分开的零。

按加工部位划分即以完成相同型面的那部分工艺过程为道工序，对于加工表面多而复杂的零件，可按其结构特点划分成多道工序。

.零件加工顺序的安排在选定加工方法划分工序后，我们要对加工顺序进行安排。

零件的加工工序包括切削加工工序热处理工序辅助工序包括表面处理清洗和检验等，这些工序直接影响到零件的加工质量生产效率和加工成本。

因此我们要合理安排好箱体的切削加工热处理和辅助工序顺序。

切削加工工序安排切削加工工序安排原则包括基面先行原则先粗后精原则先主后次原则和先面后孔原则。

根据以上的原则，对于主轴我们应该先加工端面，然后端面作为定位基准再加工台阶轴的各部分外圆面。

对于箱体我们首先要把面先铣好，因为它他是后面加工的定位基准，但我们不采用数控机床加工，可以在普通的铣床上加工。

接着我们要根据先粗后精原则和先主后次原则来加工个行孔，为了避免基准不重合引起的误差，我们先加工.，接着先后加工加工行孔，接着先后铣面面面然后镗行孔.行孔。

但是要粗精分开，粗镗半精镗精镗。

热处理工序安排为了提高材料的力学性能改善材料的切削加工性和消除工件的内应力，箱体在加工之前要进行正火热处理，可以消除在毛坯制造时产生的残余应力，改善组织。

在箱体加工时，难免要产生内应力，这样会引起工件变形，影响加工质量，但是箱体的加工周期比较长，所以在加工过程中，产生的内应力比较小，我们不需要对工件进行消除残余应力热处理，在加工完成后，进行时效处理就可以了。

辅助工序安排辅助工序主要包括检验清洗去毛刺去磁倒棱角涂防锈油和平衡。

其中检测工序是主要的辅助