1、 廣 州 航 海 高 等 專 科 學(xué) 校畢 業(yè) 論 文 題目：數(shù)控銑床產(chǎn)品加工及工藝 系別：船舶工程學(xué)院 專業(yè)：數(shù)控技術(shù) 班級：數(shù)控092 姓名：陳林 學(xué)號：2009213216 指導(dǎo)老師：呂有界  2012年5月12日  廣州航海高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 編號：GMC-2-017-09設(shè) 計（論文）題 目充電器加工設(shè)計完成時間 2012年 3月15日2012至4月 24日設(shè)計者（作者） 陳林指導(dǎo)教師  呂有界畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)：一、

2、 一、畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容：1 銑削類零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計及程序設(shè)計內(nèi)容主要包括以下幾方面：（1）數(shù)控加工工藝設(shè)計（2）數(shù)控加工程序編制 （3）數(shù)控仿真軟件驗證操作（4）數(shù)控機(jī)床操作技能實現(xiàn)2、繪制銑削類零件二維、三維圖（A4圖紙）共2張 3、撰寫設(shè)計設(shè)計論文 二、 二、畢業(yè)設(shè)計要求：1、論文按數(shù)控專業(yè)09級畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書內(nèi)容完成； 2、畢業(yè)設(shè)計論文要求8000字以上；3、車、銑削類零件要求獨立繪制，嚴(yán)禁拷貝；5、按學(xué)校要求，按時完成設(shè)計任務(wù)，按時回校答辯。  指導(dǎo)教師填寫簽名：年 月 日教研室主任意見： 教研室主任簽名： 年 月 日備注：1、畫圖可采用計算機(jī)畫圖，也可

3、采用手工畫圖（自選）。 2、銑削類零件在畢業(yè)答辯時要求在計算機(jī)上仿真出。五邊形凸臺零件加工分析序言這個五邊形凸臺數(shù)控加工工藝與編程中介紹了數(shù)控編程基礎(chǔ)知識，對數(shù)控銑削及加工中心的加工工藝進(jìn)行了講述，并結(jié)合實例介紹了其編程技術(shù)零件包括了數(shù)控加工中心的基本內(nèi)容，掌握了這些內(nèi)容一般加工零件沒有太大問題，零件的加工工藝和編程是大專數(shù)控專業(yè)的一次綜合考察。第一章 零件結(jié)構(gòu)分析1.1 零件材料分析由零件圖可知：零件材料為45#鋼。1.2 零件結(jié)構(gòu)分析該零件為一個小型的板類零件，其毛坯尺寸為124×104×44mm。零件由帶圓角的矩形凸臺、帶圓槽的凸臺、五邊形凸臺，帶圓角的型腔、通孔和兩

4、個螺紋孔組成。其上的五邊形凸臺為內(nèi)接正五邊形。第二章 零件精度分析 零件精度分析由圖紙可知零件的各尺寸精度要求均較高。零件毛坯留有一定的余量，凸臺及凸臺輪廓、型腔、通孔、螺紋孔等的精度要求較高，其中高精度要求的加工內(nèi)容為：帶圓角的矩形凸臺輪廓、帶圓槽的凸臺上表面、型腔、通孔，均為7級精度要求；螺紋孔為6級精度要求。第三章 確定數(shù)控加工內(nèi)容由該零件的加工方案可知，零件需要下料、銑、鉆孔、攻螺紋等工序的加工，零件第一次粗銑銑六方，加工內(nèi)容較為簡單，普通機(jī)床就可以保證其精度。并且加工過程中需要多次裝夾，為了節(jié)約成本，提高加工效率，選擇在普通銑床上加工完成。粗銑主要是去除較大余量，并為數(shù)控銑削準(zhǔn)備精確

5、定位基準(zhǔn)。各凸臺、孔距的精度要求較高，圓弧等的加工在普通機(jī)床上不易控制，其精度也難以保證。而這些工序的加工又只需單工位加工即可完成，故考慮在數(shù)控銑床或數(shù)控加工中心上進(jìn)行加工。分析零件的數(shù)控加工內(nèi)容及過程，知加工中所需刀具在10把左右，為了減少換刀時間，提高加工效率，確定第3工序在數(shù)控加工中心上加工。第四章 數(shù)控工序加工工藝設(shè)計設(shè)計數(shù)控加工工藝實際就是設(shè)計各工序的加工工步，主要從精度和效率兩方面考慮。4.1 數(shù)控加工工序加工內(nèi)容精度分析本工序的工序圖如圖4-1-1所示：圖4-1-1 五邊形凸臺零件圖由零件的加工方案可知：本工序加工內(nèi)容中精度要求較高的有：帶圓角的矩形凸臺的長為±）,寬為

6、±），深為。帶圓槽的凸臺寬度為70±，深為;兩型腔的長、寬均為±），深±）。通孔為。螺紋孔為右旋螺紋孔，孔深為，孔距分別為，。帶未注公差的須按GB1804-2000標(biāo)準(zhǔn)中的中等公差等級加工。4.2 數(shù)控工序加工工步設(shè)計及各工步走刀路線圖 數(shù)控工序加工工步設(shè)計根據(jù)全部加工表面按先粗，半精，再精加工分開進(jìn)行；在一次定位裝夾中，盡可能完成所有能夠加工的表面的原則，以及對所要加工零件加工內(nèi)容的分析，確定如下加工順序：（）粗銑各凸臺及凸臺輪廓；其走刀路線如表4-2-2至表4-2-4所示：（）精銑各凸臺及凸臺輪廓；其走刀路線如表4-2-5至表4-2-7所示：（）粗、

7、精銑兩型腔；其走刀路線如表4-2-8、表4-2-9所示：（）鉆中心孔；其走刀路線如表4-2-10所示：（）鉆12H7通孔；其走刀路線如表4-2-11所示：（）粗?jǐn)U12H7通孔; 其走刀路線如表4-2-11所示：（）粗鉸12H7通孔;其走刀路線如表4-2-11所示：（）精鉸12H7通孔；其走刀路線如表4-2-11所示：（）鉆螺紋底孔；其走刀路線如表4-2-12所示：（10）攻螺紋；其走刀路線如表4-2-12所示： 具體的工步內(nèi)容及工步順序見表4-2-1數(shù)控加工工序卡片。表4-2-1 數(shù)控加工工序卡片數(shù)控加工工序卡片夾具名稱零件名稱材料零件圖號機(jī)用虎鉗蓋板類45#鋼0703工步號程序編號使用設(shè)備X

8、H714D車間數(shù)控車間工步內(nèi)容刀號刀量具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速S（r/min）進(jìn)給速度F(mm/min)備注1粗銑100×80帶圓角凸臺粗銑帶圓槽凸臺、粗銑五邊形凸臺T01166973142精銑五邊形凸臺、精銑70凸臺、精銑100×80凸臺T0216697843粗、精銑2×15-15型腔T03610624鉆各孔中心孔T0431061855鉆12H7孔到11mmT05117241456粗鉸T061351087粗鉸T071331088精鉸12孔至圖紙要求T0812H71301069鉆M10螺紋底孔T0910攻絲T10M10-6H7201080 數(shù)控加工工序各工步走刀路線圖

9、走刀路線可分為孔加工進(jìn)給路線和銑削加工進(jìn)給路線。在安排孔的加工走刀路線時，在保證孔的加工精度和表面粗糙度要求的同時，應(yīng)尋求最短路線；在安排輪廓銑削加工的進(jìn)給路線時，應(yīng)盡量沿著輪廓的切線方向切入切出。結(jié)合該零件的材料，為提高表面精度，粗銑時可采用逆銑，精銑時采用順銑。該零件的數(shù)控加工走刀路線如表4-2-2至表4-2-12所示：表4-2-2 粗銑帶圓角凸臺走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖工序號3工步號1程序號O0002機(jī)床型號XH714D加工內(nèi)容粗銑帶圓角凸臺共 11 頁第 1 頁粗銑100×80mm帶圓角凸臺編 程校 對審 批符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交鉸孔行切表4-2

10、-3 粗銑70帶圓槽凸臺走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖工序號3工步號2程序號O0003機(jī)床型號XH714D加工內(nèi)容粗銑帶圓槽凸臺共 11 頁第 2 頁粗銑70帶圓槽凸臺編 程校 對審 批符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交鉸孔行切表4-2-4 粗銑五邊形凸臺走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖工序號3工步號3程序號O0004機(jī)床型號XH714D加工內(nèi)容粗銑五邊形凸臺共 11 頁第 3 頁粗銑五邊形凸臺編 程校 對審 批符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交鉸孔行切表4-2-5 精銑五邊形凸臺走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖工序號3工步號4程序號O0001機(jī)床型號XH714D加工內(nèi)容精銑

11、五邊形凸臺共 11 頁第 4 頁精銑五邊形凸臺編 程校 對審 批符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交鉸孔行切表4-2-6 精銑帶圓槽凸臺走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖工序號3工步號5程序號O0001機(jī)床型號XH714D加工內(nèi)容精銑帶圓槽凸臺共 11 頁第 5 頁精銑70帶圓槽凸臺編 程校 對審 批符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交鉸孔行切表4-2-7 半精銑、精銑帶圓角凸臺走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖工序號3工步號6程序號O0001機(jī)床型號XH714D加工內(nèi)容半精銑、精銑帶圓角凸臺共 11 頁第 6 頁半精銑、精銑100×80帶圓角凸臺編 程校 對審 批符號含

12、義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交鉸孔行切表4-2-8 粗銑型腔走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖工序號3工步號7程序號O0005機(jī)床型號XH714D加工內(nèi)容粗銑型腔共 11 頁第 7 頁粗銑型腔編 程校 對審 批符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交鉸孔行切表4-2-9 精銑型腔走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖工序號3工步號8程序號O0001機(jī)床型號XH714D加工內(nèi)容精銑型腔共 11 頁第 8 頁精銑型腔編 程校 對審 批符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交鉸孔行切表4-2-10 鉆各孔中心孔走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖工序號3工步號9程序號O0001機(jī)床型號XH714

13、D加工內(nèi)容鉆中心孔共 9 頁第 11 頁鉆各孔中心孔編 程校 對審 批符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交鉸孔行切表4-2-11 鉆、鉸12H7通孔走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖工序號3工步號10程序號O0001機(jī)床型號XH714D加工內(nèi)容鉆、鉸共 11 頁第 10 頁鉆、鉸12H7通孔編 程校 對審 批符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交鉸孔行切表4-2-12 攻螺紋孔走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖工序號3工步號11程序號O0001機(jī)床型號XH714D加工內(nèi)容攻螺紋共 11 頁第 11 頁鉆、攻M10螺紋孔編 程校 對審 批符號含義抬刀下刀編程原點起刀點走刀方向走刀線相交

14、鉸孔行切4.3 數(shù)控工序工藝系統(tǒng)選擇 數(shù)控機(jī)床及機(jī)床參數(shù)的選擇此零件為中小批量加工。故其毛坯可以在普通機(jī)床上完成粗加工，其余內(nèi)容在數(shù)控機(jī)床上加工。在普通機(jī)床上加工毛坯時，首先確定一個加工基準(zhǔn)面，以保證在加工時平行度的要求，為在數(shù)控機(jī)床上的加工準(zhǔn)備好定位基準(zhǔn)面。根據(jù)零件尺寸和加工精度的要求，綜合分析現(xiàn)有機(jī)床可知XH714D立式數(shù)控加工中心適合于此工件的加工。XH714D立式數(shù)控加工中心的主要技術(shù)參數(shù)如表4-4-1：表4-4-1 XH714D加工中心主要技術(shù)參數(shù)表 數(shù)控加工刀具的選擇根據(jù)數(shù)控加工內(nèi)容，所需刀具有立銑刀、鍵槽銑刀、中心鉆、麻花鉆、鉸刀、機(jī)用絲錐等，其規(guī)格依據(jù)加工尺寸選擇。粗銑時銑刀直

15、徑應(yīng)選小一些，以減少切削力矩，但也不能太小，以免影響加工效率；精銑時銑刀直徑應(yīng)選大一些，以減少接刀痕跡?？紤]到兩次走刀間的重疊量及減少刀具種類，結(jié)合該零件加工實際，確定粗、精銑凸臺及其輪廓的刀具直徑都選為。其他刀具根據(jù)孔徑尺寸確定。常用的刀具材料有：高速鋼、硬質(zhì)合金、工具鋼等。而生產(chǎn)中常用的刀具材料主要是高速鋼和硬質(zhì)合金兩類?？紤]到該工序無需高速切削，為節(jié)約成本，選擇使用高速鋼刀具。具體刀具見表4-4-2。表4-4-2 數(shù)控加工刀具卡片工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀具補(bǔ)償值/mm備注直徑/mm長度/mm補(bǔ)償號H補(bǔ)償號D1T0116立銑刀BT40-ER40-9016H01D012T0216立銑刀

16、BT40-ER16-5016H02D023T036鍵槽銑刀BT40-ER11-506H03D034T043中心鉆BT40-ER40-453H04D045T0511鉆頭BT40-M1-4511H05D056T06BT40-M1-45H06D067T07BT40-M1-45H07D078T0812H7鉸刀BT40-M1-4512H7H08D089T09BT40-M1-100H09D0910T10M10絲錐BT40-G12-130M10H10D104.4 切削用量的選擇合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧

17、切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。 背吃刀量、側(cè)吃刀量的確定背吃刀量和側(cè)吃刀量的確定主要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具、工件的剛度和被加工零件的精度要求來決定。由此原則，再結(jié)合該工序所要保證的表面粗糙度要求，確定粗銑時的背吃刀量或側(cè)吃刀量取35mm；半精銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量取1.5mm；精銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量取0.5mm. 數(shù)控加工夾具的選擇通過對各種夾具和零件加工過程的分析可知，確定此零件在數(shù)控加工中心上加工時選用隨機(jī)床附帶的機(jī)用虎鉗進(jìn)行裝夾。其裝夾示意圖如圖4-4-1所示：圖4-4-1 數(shù)控加工裝夾示意圖檢測量具的選擇在實際加工零件的質(zhì)量控制中，檢測是一個非常重要的環(huán)節(jié)。其中檢測量具是必不可少的，檢測

18、直接影響著零件的合格與否。選擇測量器具的主要依據(jù)是被測量對象的數(shù)量、材質(zhì)、公差值的大小及外形、部位、尺寸大小等幾何形狀特點等，在確保測量精度的前提下，考慮具體的生產(chǎn)環(huán)境，測量工藝過程的可行性和經(jīng)濟(jì)性，所選測量器具或測量儀器的精度應(yīng)與被測工件的加工精度相適應(yīng)。因為是小批量生產(chǎn)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用通用測量器具。結(jié)合該零件的檢測項目及精度，選擇的檢測量具如表4-4-3所示：表4-4-3 檢測量具表序號量具名稱數(shù)量用途1游標(biāo)卡尺1檢測內(nèi)徑、外輪廓寬度2深度游標(biāo)卡尺1檢測型腔深度、凸臺深度、孔深度3直角尺1檢測平行度和垂直度4內(nèi)徑千分尺1檢查孔直徑5百分表及表架各1檢測平行度6螺紋量規(guī)1檢測螺紋4.5 編程相

19、關(guān)點坐標(biāo)準(zhǔn)備編程節(jié)點坐標(biāo)如圖4-5-1，坐標(biāo)值見表4-5-2所示： 圖 4-5-1 編程節(jié)點坐標(biāo)表4-5-2 編程節(jié)點坐標(biāo)值序號XY序號XY序號XY序號XY11121312122232313233341424345152535616263671727378182838919293910203040第五章 程序的輸入及校驗5.1 程序的輸入程序的輸入方法可分為手動在機(jī)床的控制面板上一句一句的在程序編輯狀態(tài)下輸入。 程序的校驗通常我們在編寫好程序后會用相關(guān)的刀軌模擬軟件或數(shù)控仿真軟件來驗證它的可行性。在仿真軟件上能完全運行無誤后把程序輸入機(jī)床，然后采用機(jī)床空運轉(zhuǎn)的方式，來檢驗程序是否能在此機(jī)床上運

20、行?？者\行結(jié)束后，根據(jù)顯示器上所顯示的信息進(jìn)行判斷、修改程序。修改完成后，再次用機(jī)床本身自帶的圖形模擬顯示功能來校驗走刀軌跡等。校驗無誤后，再在只裝刀具和工件其中的一件，或者先一件都不裝的情況下，單段執(zhí)行該程序，觀察實際走刀情況，確認(rèn)無誤后再裝上工件或刀具，切換機(jī)床到自動運行狀態(tài)加工。第六章 機(jī)床操作6.1機(jī)床的開機(jī)、回零操作 開機(jī)前的注意事項（1）操作人員必須熟悉該數(shù)控機(jī)床的性能，操作方法。經(jīng)機(jī)床管理人員同意方可操作機(jī)床。（2）機(jī)床通電前，先檢查電壓、氣壓、油壓是否符合工作要求。（3）檢查機(jī)床可動部分是否處于可正常工作狀態(tài)。（4）檢查工作臺是否有越位，超極限狀態(tài)。（5）已完成開機(jī)前的準(zhǔn)備工作

21、后方可合上電源總開關(guān)。 開機(jī)、關(guān)機(jī)過程中的注意事項(1)嚴(yán)格按機(jī)床說明書中的開機(jī)順序進(jìn)行操作。 (2)一般情況下開機(jī)過程中必須先進(jìn)行回機(jī)床參考點操作，建立機(jī)床做標(biāo)系。 機(jī)床回參考點、對刀操作（1）當(dāng)機(jī)床電源接通開始工作之前或機(jī)床停電后再次接通數(shù)控系統(tǒng)的電源或是機(jī)床在急停信號或超程報警信號解除之后恢復(fù)工作時，都必須進(jìn)行返回機(jī)床參考點的操作。（2）對刀就是告訴機(jī)床工件裝夾在工作臺的什么地方，是通過確定對刀點在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置來實現(xiàn)。加工中心中的對刀方法主要有采用尋邊器對刀、碰刀（或試切）方式對刀、機(jī)外對刀儀對刀等。分析該零件的加工實際及精度等要求，選擇用試切的方式進(jìn)行對刀。在對刀操作過

22、程中，還要分別測出所用刀刀位相對于理想刀位的刀位偏差值，存入對應(yīng)的的刀補(bǔ)號位置。首件試切加工準(zhǔn)備工作及注意事項：（1）編輯、修改、調(diào)試好程序。首件試切必須進(jìn)行空運行，確保程序正確無誤。（2）按工藝要求安裝、調(diào)試好夾具，并清除各定位面的鐵屑和雜物。（3）按定位要求裝夾好工件，確保定位夾緊正確可靠。不得在加工過程中發(fā)生工件松動現(xiàn)象。（4）安裝好所要用的刀具，使用加工中心，則必須使刀具在刀庫上的刀位號與程序中的刀號嚴(yán)格一致。（5）按工件的編程原點進(jìn)行對刀，建立工件坐標(biāo)系。若用多把刀具，則其余各把刀具分別進(jìn)行長度補(bǔ)償或刀尖位置補(bǔ)償。（6）設(shè)置刀具長度補(bǔ)償值和刀具半徑補(bǔ)償值。（7）確認(rèn)冷卻液輸出通暢，流量充足。（8）再次檢查所建立的工件坐標(biāo)系和刀具長度補(bǔ)償值、刀具半徑補(bǔ)償值是否正確。以上各項準(zhǔn)備好后方可進(jìn)行首件試切加工。致 謝首先衷心的感謝母校三年來對我的盡心培養(yǎng)，感謝我的各位任課老師的幫助,感謝湯麗君老師在畢業(yè)設(shè)計