買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 畢業(yè)設計說明書 題 目 典型銑削零件的數控加工工藝及編程 專 業(yè) 班 級 學生姓名 指導教師 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘要 此零件為一平面槽形零件， 本文主要通過 分析零件圖紙，找出所需的數據，確定零件形狀；然后確定加工的裝夾方案，設計合理的夾具；接著就是根據分析圖紙所得的數據，以及裝夾的方法，編寫加工工藝路線及設定 銑削參數與銑削用量 ；最后就是根據前面的分析，編寫加工程序，進行零件加工。 關鍵詞： 工藝路線 切削用量 數控編程 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目錄 1 零件圖 . 5 件圖的分析 . 6 術要求分析 . 6 2 設備的選擇 . 6 3 工件的裝夾 . 7 坯的選擇 . 7 件的裝夾 . 7 4 工藝路線 . 7 面加工方法的選擇 . 8 工階段的劃分 . 8 工順序的安排 . 8 序的集中和分散 . 9 5 合理的選擇刀具 . 10 具的選擇原則 . 10 控銑削刀具的選擇 . 10 6 切削用量的選擇 . 11 削用量的具體參數 . 12 削用量的選取 . 13 7 擬定數控加工工藝卡 . 14 8 數控編程 . 14 控編程的分類 . 14 工程序清單 . 14 9 走刀路線圖 . 21 設計總結 . 22 參考文獻 . 23 致謝 . 24 附錄 . 25 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 典型銑削零件的數控加工工藝及編程 前言 數控技術和數控裝備是制造工業(yè)現代化的重要基礎。 這個基礎是否牢固直接影響到一個國家的經濟發(fā)展和綜合國力，關系到一個國家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數控技術及其產業(yè)。 在我國，數控技術與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當大的進步。特別是在通用微機數控領域，以 經走在了世界前列。但是，我國在數控技術研究和產業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問題，特別是在技術創(chuàng)新能力、商品化進程、市場占有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時，如何有效解決這些問題，使我國數控領域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路，從整體上 全面邁入世界先進行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數控研究開發(fā)部門和生產廠家所面臨的重要任務。 現就一 平面槽形零件數控銑削加工工藝分析舉例。 平面槽形零件是數控銑削加工中常見的零件之一 。 其輪廓曲線由直線 弧 弧 加工中多采用兩軸以上聯動的數控銑床 ,加工工藝過程也大同小異 ， 下面以 下 圖所示的平面槽形凸輪為例 ,分析其數控銑削加工工藝 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 零件圖 圖 零件材料 45#鋼。 圖 件二維圖 圖 件三維圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 件圖的分析 零件的視圖應符合國家標準要求，位置準確，表達清楚；幾何要素（點、線、面）之間的關系（如相交、相切、平行）應準確，尺寸標注應完整清晰。 從圖 以看出，該零件的的主要加工部位為零件上下表面、 150 150外輪廓、圓弧外形、槽、中間 40 的孔；該零件的視圖符合國家標準要求，位置精確，表達清楚，幾何要素間的關系準確，尺寸標注完整。 術要求分析 零件的技術要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度要求等，這些技術要求應當是能夠保證零件使用性能前提下的極 限值。進行零件技術要求分析，主要是分析這些技術要求的合理性，以及實現的可能性，重點分析重要表面和部位的加工精度和技術要求，為制定合理的加工方案做好準備。同時通過分析以確定技術要求是否過于嚴格，因為過高的精度和過小的表面粗糙度要求會使工藝過程變得復雜，加工難度大，增加不必要的成本。 從圖 可以看出 該零件的加工尺寸精度要求較高，數控銑削中可以達到此要求；數控銑削中可以達到此要求。該零件無形位公差要求，在這里按照定。 2 設備的選擇 由于該零件屬于單件小批量生產，因此不用考慮生產效率等問題，只要在能夠保證其精度要求的前提下選擇相應的設備進行加工即可，但為了減少人為的換刀量，根據現有的數控機床，確定選擇由云南 團有限公司生產的 其主要技術參數如下： 系統(tǒng)配置： 工作臺面積 ( 460950(5001050) 行程 ( 800500550 主軸錐孔： 主功率 ( 1 主軸變速系統(tǒng)轉速 ( 50 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 機床結構：臺灣主軸、全防護、貼塑滑軌、電柜空調 備注： 16把斗笠式刀庫、 20把圓盤式刀庫 機床重量 (噸 )： 6 3 工件的裝夾 坯的選擇 毛坯是根據零件所要求的形狀，工藝尺寸等方面而制成的供進一步加工使用的生產對象。毛坯種類的選擇不僅影響著毛坯制造的工藝裝備及制造費用，對零件的機械加工工藝裝備及工具的消耗，工時定額計算有很大影響。 確定毛坯的形狀與尺寸的步驟是：首先選取毛坯加工余量和毛坯公差；其次將毛坯加工余量疊加在零件相應加工表面上，從而計算出毛坯尺寸，最后標注毛坯尺寸與公差，其總 的要求是：減少“肥頭大耳”，實現少屑或無屑加工。因此毛坯要力求接近成品形狀，以減少機械加工的勞動量。 根據零件的圖樣分析以及零件的 材料要求，選擇 45#鋼；依據毛坯的選擇原則，綜合考慮零件的使用要求，以及機械加工的效率和經濟性，確定毛坯的尺寸為 155 155 35 件的裝夾 從零件圖中的分析可以看出，該零件屬于規(guī)則的方形零件， 因此可選擇數控銑削通用夾具 機用虎鉗。 在 數控銑 床加工中 ，對于較小的零件，在粗加工、半精加工和精度要求不高時， 是 利用機用虎鉗進行裝夾的 。 機用虎鉗裝夾的 最大優(yōu)點是 快捷，但 夾 持范圍 不 大。 使用機用虎鉗安裝工件時的注意事項： 1）在工作臺上安裝機用虎鉗時，要保證機用虎鉗的正確位置。當機用虎鉗底面沒有定位鍵時，應該使用百分表找正固定鉗口面。 2）夾持工件時的位置要適當，不應該裝夾在機用虎鉗的一端。 3）安裝工件時要考慮銑削時的穩(wěn)定性。 4）銑削長形工件時，可使用兩個夾具把工件夾緊。 4 工藝路線 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 零件機械加工的工藝路線是指零件生產過程中，由毛坯到成品所經過的工序先后順序。在擬定工藝路線時，除了首先考慮定位基準的選擇外，還應當考慮各表面加工方法的選擇工序集中和分散的程度，加工階段的劃 分和工序先后順序的安排等問題。 面加工方法的選擇 表面加工方法的選擇就是為零件上每一個有質量要求的表面選擇一套合理加工方法。在選擇時一般先根據表面的精度及粗糙度要求選定最終加工方法，然后再確定精加工前準備工序的，即確定加工方案。由于獲得同一精度和粗糙度的加工方法有幾種，在選擇時除了考慮生產率要求和經濟效益外，還應考慮下列因素： （ 1）工件材料的性質。 （ 2）工件的結構和尺寸。 （ 3）生產類型。 （ 4）具體的生產條件。 從圖 零件表面粗糙度為 度要求較高，又因該零件 為 45#鋼，其切削性能好，硬度低，因此確定該表面的加工方法為：粗銑精銑。 工階段的劃分 針對該零件的形狀特性及精度要求，將該零件劃分為以下幾個階段： 粗加工階段 主要任務是切除表面上的大部分余量，其關鍵問題是提高生產率。 精加工階段 保證各主要表面達到圖樣尺寸及精度要求，其主要問題是如何保證加工質量。 工順序的安排 先粗后精 先安排粗加工，再安排精加工。 先面后孔 本題中無孔，因此先加工平面，后加工槽。 基面先行 本題中考慮先加工下表面（無槽的那面），然后以此面為基準，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 加零件 上表面（有帶槽的那面）。 序的集中和分散 經過以上所述，零件加工的工步順序已經基本排定，如何將這些工步組成工序，就需要考慮采用工序集中還是工序分散的原則。 （ 1）工序集中 就是將零件的加工集中在少數幾道工序中完成，每道工序加工內容多，工藝路線短。其主要特點是： 可以采用高效機床和工藝設備，生產率高。 減少設備數量以及操作工人人數和占地面積，節(jié)省人力物力。 減少工件安裝次數，利于保證表面間的位置精度。 采用的工裝設備結構復雜，調整維修較困難，生產準備工作量大。 （ 2）工序分散 工 序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內完成，每道工序加工的內容少，工藝路線很長，其特點是： 設備和工藝裝備比較簡單，便于調整，易于適應產品的更換。 對工人技術要求較低。 可以采用最合理的切削用量，減少機動時間。 所需設備和工藝裝備數目多，操作工人多，占地面積大。 在擬定工藝路線時，工序集中或分散的程度，主要取決于生產規(guī)模、零件的結構特點和技術要求，有時，還要考慮各工序生產節(jié)拍的一致性。一般情況下，單件小批量生產時，只能工序集中，在一臺普通機床上加工出盡量多的表面；大批量生產時，既可以采用多 刀、多軸等高效、自動機床，將工序集中，也可以將工序分散后組織流水生產。批量生產應盡可能的采用效率較高的半自動機床，使工序適當集中，從而有效的提高生產效率。 根據該零件的結構工藝性、生產規(guī)模和技術要求，確定該零件采用工序集中的方法制定加工工藝。 綜上所述，該零件的加工工藝路線如下所示： 工序 1 下料，準備 155 155 35料 45#鋼。 工序 2 銑削平面及外輪廓，保證總厚度為 32，外形尺寸為 150 150 22 工序 3 掉頭裝夾 150 150的邊，銑削另一表面，鉆孔，銑槽。 工序 4 去尖邊毛刺。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 工序 5 檢驗。 5 合理的選擇刀具 刀具壽命與切削用量有密切關系。在制定切削用量時，應首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應根據優(yōu)化的目標而定。一般分最高生產率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據單件工時最少的目標確定，后者根據工序成本最低的目標確定。 具的選擇原則 選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據刀具復雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復雜和精度高的刀具壽命應選得比單刃刀具高些。對于機夾可轉位刀具，由于換刀時間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產效率，刀具壽命可選得低些，一 般取 15于裝刀、換刀和調刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應選得高些，尤應保證刀具可靠性。車間內某一工序的生產率限制了整個車間的生產率的提高時，該工序的刀具壽命要選得低些當某工序單位時間內所分擔到的全廠開支 具壽命也應選得低些。大件精加工時，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀，刀具壽命應按零件精度和表面粗糙度來確定。與普通機床加工方法相比，數控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇同時要求安裝調整方 便，這樣來滿足數控機床高效率的要求。數控機床上所選用的刀具常采用適應高速切削的刀具材料 (如高速鋼、超細粒度硬質合金 )并使用可轉位刀片。 控銑削刀具的選擇 在數控加工中，銑削平面零件內外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀，該刀具有關參數的經驗數據如下：一是銑刀半徑 小于零件內輪廓面的最小曲率半徑 般取 是零件的加工高度 H=1500 - 1500=1500 - 削用量的選取 粗加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和加工成本。它的主要目的是快速地去除工件表面的殘余金屬，所以在機床功率允許的前提下應盡可能的提高效率，以便提高機床的利用率。在確定切削用量時，首先應該考慮切削深度，這樣可以達到在短時間內快速除去金屬的目的，提高單位時間內的切削量。 精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。它的目的是要得到加工尺寸和降低工件的表面粗糙度，理想的尺 寸精度取決于機床精度和加工殘余的均勻程度，因此，要避免在加工過程中受力的突然變化，使切削力均勻；工件的表面粗糙度主要取決于切削速度，切削速度的大小是由刀具直徑的大小和主軸轉速的高低決定的。 綜上所述，根據該零件的工藝特性，確定該零件的切削用量如表 示。 表 控切削用量表 加工部位 加工刀具號 主軸轉速 （ r/ 進給速度 （ mm/ 切深 （ 粗 精 粗 精 粗 精 平面 00 1000 200 120 3 輪廓 00 1200 150 100 2 凸臺 800 1800 200 200 槽 800 1800 200 200 中心孔 200 150 鉆孔 50 100 2 鏜孔 00 1200 120 80 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 擬定數控加工工藝卡 編制機加工藝卡片是用來指導工人加工的，一般簡易的工藝卡片中需編制簡易的工藝流程、工序名稱、工裝等。固定產品的工藝卡片比較復雜，每一工步都需編制卡片，卡片中包含本工 序加工圖，加工刀具，測量量具，設備，定位等 。 本題中的機械加工工藝卡片及工序卡片見附錄。 8 數控 編程 控編程的分類 數控編程方法可分為手工編程和自動編程兩種。 （ 1） 手工編程是指主要由人工來完成數控機床程序編制各個階段的工作。當被加工零件形狀不十分復雜和程序較短時，都可以采用手工編程的方法。 手工編程在目前仍是廣泛采用的編程方式，即使在自動編程高速發(fā)展的將來，手工編程的重要地位也不可取代，仍是自動編程的基礎。在先進的自動編程方法中，許多重要的經驗都來源于手工編程，并不斷豐富和推動自動編程的發(fā)展。 （ 2）自動編程 自動編程是指借助數控語言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)，由計算機來自動生成零件加工程序的過程。編程人員只需根據加工對象及工藝要求，借助數控語言編程系統(tǒng)規(guī)定的數控編程語言或圖形編程系統(tǒng)提供的圖形菜單功能，對加工過程與要求進行較簡便的描述，而由編程系統(tǒng)自動計算出加工運動軌跡，并輸出零件數控加工程序。由于在計算機上可自動地繪出所編程序的圖形及進給軌跡，所以能及時地檢查程序是否有錯，并進行修改，得到正確的程序。 綜合考慮該零件的外形，確定該零件的編程方法為： 加工平面、外輪廓及孔時采用手工編程。 加工凸臺、槽時采用 3 進行自動編程。 工程序清單 序 2） 06；面銑刀 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 90 190 03 43 50 00 01 200 1000 190 00 02 20立銑刀 00 54 03 43 50 00 42 75 75 01 300 03 (0) 01 100 75 40 300 150 30 加工完成后檢驗總厚度，控制在 32輪廓尺寸為圖樣尺寸要求內。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 頭裝夾后的程序） 06；面銑刀 00 54 03 43 50 00 01 200 01 200 01 250 01 120 150 06； 20立銑刀 98 00 04 10立銑刀 98 00 05 01 90 0 03 43 50 98 2 80 06 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 00 54 0 650 6 08 83 2 80 07 01 90 0 03 43 50 98 2 80 08 01 90 0 03 43 50 98 2 80 150 程序 凸臺 子程序 槽 0 54 1200 108 3 2. 1 50. 200. 3 20. 2 120 122 124 126 128 20. 1 132 50. 200. 3 20. 0 54 1800 108 4 2. 1 50. 2 34. 3 1. 36. 1. 2 34. 1 2 34. 3 1. 36. 1. 2 34. 0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 140 142 144 146 148 20. 1 152 50. 200. 3 20. 2 160 162 164 166 168 20. 1 172 50. 200. 3 20. 2 180 182 184 186 188 20. 1 192 50. 200. 3 20. 2 200 202 204 206 208 20. 1 212 50. 200. 3 20. 2 220 222 224 138 140 1 50. 3 36. 1. 2 34. 3 1. 36. 1 3 36. 1. 2 34. 3 1. 36. 0 1200 170 172 1 50. 3 36. 1. 2 34. 3 1. 36. 1 3 36. 1. 2 34. 3 1. 36. 0 1800 202 204 1 50. 3 36. 1. 2 214 1. 218 3 36. 1. 2 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 228 230 232 234 236 20. 1 240 50. 200. 3 20. 2 29. 3 250 60. 3 2. 2 29. 3 258 260 262 29. 3 20. 1 268 50. 200. 3 20. 2 278 280 282 284 286 20. 1 290 50. 200. 3 20. 2 298 300 302 304 306 20. 1 310 50. 200. 3 1. 230 25. 99 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 20. 2 318 320 322 324 326 20. 1 330 50. 200. 3 20. 2 338 340 342 344 346 20. 1 350 50. 200. 3 20. 2 358 360 362 364 366 20. 1 370 50. 200. 3 20. 2 378 380 382 384 386 388 390 392 394 20. 1 398 50. 200. 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 20. 2 29. 3 408 60. 3 2. 2 29. 3 416 418 420 29. 3 20. 1 426 25. 99 9 走刀路線圖 由于外輪廓銑削和孔的加工路線都比較簡單，所以本題中并沒有給于繪出，一下路線是該零件加工凸臺及加工槽時的走刀路線，該路線是采用 3自動生成的 刀具軌跡 路線。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 設計總結 本次課題貫穿本專業(yè)所學到的議論知識與實踐操作技術，從分析設計到計算、操作得到成品，同時本次選題提供了自 主學習，自主選擇，自主完成的機會。畢業(yè)設計有實踐性，綜合性，探索性，應用性等特點 ，通過對該零件的加工設計，使自己能夠運用 行實體繪制，并能夠完成銑削零件的自動編程，對刀具路徑有了更深一步的理解。 這次畢業(yè)設計，給我最大的體會就是熟練操作技能來源我們對專業(yè)的熟練程度。除了對 自動編程 的熟練掌握之外，還需要你掌握零件工藝方面的知識，對于夾具的選擇，切削參數的設定我們必須十分清楚。在上機操作時，我們只有練習各功能鍵的作用，在編程時才得心應手。因此，我總結出一個結論 “ 理論是指導實踐的基礎，只有不斷在 實踐中總結驗，并對先前的理論進行消化和創(chuàng)新，自己的水平會很快的提高 ” 。 本畢業(yè)的選題、設計內容、及設計的形成是在老師的悉心指導下完成的。在畢業(yè)論文的完成過程中傾注了老師大量的心血，因此，在論文完成之際，特向我尊敬的老師表示衷心的感謝。 通過此次設計使我掌握了科學研究的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎，在以后的日子我將會繼續(xù)保持這份做學問的態(tài)度和熱情 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 參考文獻 佩勤主編設計手冊遼寧科學技術出版社 1991年 9月 算機輔助機械設計實訓教程北京理工大學出版社 械優(yōu)化設計機械工業(yè)出版社 2003年 3月 高學滿主編 金屬切削機床掛圖上海交通大學出版社 1984 年 8月 羅圣國主編 機械設計課程設計手冊高等教育出版社 1982 年 12月 哈爾濱工業(yè)大學 天津大學機床設計圖冊上?？茖W技術出版社買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 致謝 本人在畢業(yè)課題的設計中，學習了不少的新知識，體會到了學習的重要性，同時，感謝學校具遠瞻的規(guī)劃與教育，給予我們良好的學習環(huán)境，并提供給我們對學業(yè)及個人生涯發(fā)展的多元信息，幫助我們成長。 感謝院系領 導對我的關懷和重視，使我得以發(fā)揮自己的特長，找到人生的價值。 感謝三年來陪伴我們學習與生活的恩師，感謝您們對我精心的教育，感謝您們沒使我的學習變成勞作而成為一種快樂； 且讓我把事情做得更好。感謝您們容忍我的任性與錯誤，不僅教會了我知識，更教會了我如何做事，如何做人。 特別感謝恩師的諄諄教導，他的悉心指導與斧正，對于論文 . 架構之啟迪，及其內容的細心斟酌與指導，倍極辛勞。 最后感謝三年來陪伴我一起的同學們，伙伴們，所有的歡笑和淚水、成功和失敗、驕 傲和苦惱，我們曾一起分享；那是我們青春中最燦爛的一頁，最輝煌的回憶，而回憶中的每個人，都是栩栩如生，這些都將是我一生的財富。三年時間雖然短暫，但它必將在我的記憶里永恒。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 附錄 附表 1 綜合工藝過程卡片 （工廠名） 綜合工藝過程片卡 產品名稱及型號 零 件 名 稱 零 件 圖 號 材 料 名 稱 毛坯 種 類 零件重量 毛重 第 張 牌 號 尺 寸 凈重 共 頁 性 能 每 料 件 數 每批件數 工序號 工 序 內 容 加工車間 設備名稱及編號 工藝裝備名稱及編號 技術等級 時間定制（ 夾具 刀具 量具 單件 準備 終結 1 下料，準備 155 155 35鋼板 2 銑削平面及外輪廓 機加車間 數控加工中心 平口 鉗 1 3 掉頭裝夾，銑平面，挖槽， 鉆孔 機加車間 數控加工中心 平口 鉗 1 4 去尖邊毛刺 鉗工車間 銼刀 5 檢驗 檢驗車間 游標卡尺 編制 抄寫 校對 審核 批準 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 附表 2 機械加工工序卡 （ 工廠名） 機械加工工序卡片 零件名稱及型號 零 件 名 稱 零 件 圖 號 工 序 號 工 序 名