課題名稱五邊形凸臺零件銑削加工一.選題目的和意義伴隨機械制造行業(yè)的快速擴展，銑削工藝演變?yōu)楸姸喈a品處理的手段，而這一產品加工的精密程度以及品質需求均相對高。所以，產品處理工藝的構建是保障其品質的核心步驟。而挑選常見銑削零件的數字化處理工藝，可以具體顯現數控銑床的大體效果，同樣是驗證過去幾年研究數控銑床成果的一絕佳的渠道。裝備工業(yè)技術的高低以及現代化水平共同影響著國民經濟的大致水平以及現代化進程，數控技術還有裝置屬于開拓新興技術產業(yè)以及高科技工業(yè)的使能技術以及基礎性的裝置。馬克思指出“多類經濟時代的差異，并不是生產的產品，而是如何生產，使用哪種勞動資料生產”。制造技術以及裝置屬于人們生產過程中首要基礎的生產資料，而數控技術同時是目前高科技制造技術以及裝備最關鍵的內容。伴隨電子信息技術不斷進步，世界機床業(yè)步入了基于數控技術的機電一體化階段，這里面數控機床是突出的產品內容。數控機床屬于一類效率突出的自動化加工裝置，其每一步均根據加工程序，機動的處理被加工的元件。人們將由數控系統(tǒng)外部添加的投入到處理的程序叫做數控加工程序，也叫做數控程序，其為機床數控系統(tǒng)常用的軟件。數控機床充當著制造業(yè)的處理母機以及國民經濟的關鍵前提。它給國民經濟眾多部門帶來設備以及方法，表現出不可限量的前進空間以及社會效應。伴隨全球科學不斷突破以及機床工業(yè)的進步，數控機床是機床行業(yè)的重點產品，已經演變成完成裝備制造業(yè)現代化的重點裝置，屬于國防軍工裝備提升必不可少的物資。根據數控機床的儲備數目以及它的功能優(yōu)良，就能大體確定一個國家的整體水平。提高數控機床的發(fā)展現狀同樣是提升我國裝備制造業(yè)水平的需求。二.本課題要完成的主要內容（1）增強自身全面應用專業(yè)技能處理具體問題的水平，逐步把自己所學的原理滲透到具體問題中去，使學到的理論知識得到鞏固、擴大、加深和系統(tǒng)化。（2）通過現代數控技術處理一般銑床無法處理的元件，了解現代數控銑床編程數控程序銑削凸輪零件，培養(yǎng)與同學一齊互助共進，深入研究的精神，貫徹團隊協(xié)作風格。課題任務、設計內容、實現途徑課題任務：研究凸臺零件的數控銑削處理技術。合理的選擇數控機床利用數控銑床銑削凸臺零件。通過CADCAM技術畫圖，依照各自的圖樣自動得出處理程序，再傳輸至數控銑床，使它加工得到滿足要求的凸輪零件。工藝流程步驟零件分析零件工藝分析制定機械加工工藝與裝夾方案設計數控銑加工工序機械加工余量等的明確編制工藝卡片編寫數控程序注意事項零件以及工藝應當認真處理，機械加工技術以及裝夾流程應當首先確定下來，構建數控銑加工技術應當認真處理，避免錯誤。機械加工余量、工序尺寸還有毛坯大小的獲取過程里應當十分小心。設計程序結束后應當認真測驗。目錄前言 11零件分析 12零件工藝分析 22.1裝夾方案的確定 22.2結構分析 22.3尺寸分析 23制定機械加工工藝與裝夾方案 23.1確定生產類型： 23.2擬定工藝路線 24設計數控銑加工工序 54.1選擇加工設備 54.2刀具選擇 54.3量具選擇 54.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 54.5編制工藝卡片 84.6編寫數控程序 95感想與總結 116致謝 11五邊形凸臺零件銑削加工前言在結束了本科所有基礎課程、專業(yè)課程以及相關技術學習之后，我們著手進行了機械制造工藝學課程設計。在準備畢業(yè)設計之前，通過課程設計能夠將學過的內容徹底融會貫通，充當一次落實理論的考驗。故對我而言，本次畢業(yè)設計在我的大學生涯中占據了舉足輕重的作用，相信每一位同窗好友都是同樣的想法。對于我自身來說，我想要利用本次課程設計幫助適應今后所要投入的事業(yè)，在這個過程里尋找自身的不足，提高分析問題的水平，為未來加入到現代化建設奠定堅實的基礎。1零件分析凸臺零件圖從下圖中便可直觀的看出來，所選取的材料具體型號為HT20-40,毛坯利用預先銑削處理，經過這一環(huán)節(jié)之后其尺寸是96mm*96mm*45mm，依據圖紙中所示的尺寸來設計并制定加工方案。圖片如圖1。凸臺零件圖（圖1）毛坯的選擇：毛坯的挑選以及構造毛坯圖屬于構建工藝流程的起步階段任務之一，同樣為相對關鍵的環(huán)節(jié)，毛坯的規(guī)格以及特點（硬度，精度，金相組織等）多少會對機械處理的便利程度，工序復雜程度帶來某些作用，所以，適當挑選毛坯從生產環(huán)節(jié)內處于十分關鍵的地位，此外還包括明確毛坯的加工余量，等等很多需要考慮的舉足輕重的因素。毛坯種類的確定將影響到零件的具體用途，材料、規(guī)格、生產性質還有處于生產環(huán)節(jié)里的獲取可能性，毛坯的獲取方法是鑄造。 其零件材料為鐵，因為這一零件屬于大量生產，同時零件加工的邊界尺寸相對小,再加上零件從機床運轉環(huán)節(jié)內受到影響較小，零件構造也相對單一，為追求生產率并保障加工精密程度能夠利用鑄造成型。2零件工藝分析2.1裝夾方案的確定由于毛坯邊界相對平滑，因此可以應用平口鉗。2.2結構分析從示意圖中不難發(fā)現，此零件所屬類型是板類元件，具體對應的加工內容主要包括面、線以及弧所共同組成的內外輪廓。2.3尺寸分析該零件圖尺寸完整，主要尺寸分析如下：：通過查表，加工精度等級是。：通過查表，加工精度等級是。全部表面粗糙度未具體指明的都是通過分析能夠明確，全部工件的一切表面均能夠加工獲得，同時經濟性能合理。3制定機械加工工藝與裝夾方案3.1確定生產類型：零件生產類型屬于大批量生產3.2擬定工藝路線1、確定定位基準零件通過許多表面構造而成，每一表面之間均存在某一尺寸以及相互方位條件。用來明確各個部件中各幾何元素之間的方位關聯(lián)關系而引用到的點線面，便稱之為基準。所謂的基準，其可以按照各自獨立功效的不同而分成設計與工藝兩大類。1）設計基準設計示意圖中運用的基準類型便稱之為設計基準。例如在零件圖里，所涉及的軸心線即為任何圓或者孔的設計基準。2）工藝基準應用于工藝流程里的基準叫做工藝基準。根據使用場合能夠劃分成定位基準、測量基準以及裝配基準。3）定位基準加工過程里起到讓工件于機床還有夾具內保持適當位置作用而應用的基準。例如零件處于精車時，中心孔屬于定位基準。4）測量基準在零件核查過程里，起到核定已加工表面尺寸還有位置作用的基準。5）裝配基準在具體的裝配過程中，對各個零件或模塊在整個部件中的相對位置予以確定時所用到的基準就是裝配基準。鎖定工件的定位基準，也就是明確工件的定位基面。而對于挑選好的零件表面是否需要進行加工，此時根據加工程度的要求的不同而能夠分為粗細兩種不同的基準。具體而言，就是在一開始的工序環(huán)節(jié)將沒有經過處理的毛坯表面當做基準便叫做粗基準；而吧經過處理的工件表面當做基準便叫做精基準。在挑選定位基準過程里，應當首先保障精密程度，所以，研究定位基準挑選的次序需要是由精基準至粗基準。以工件底面和兩側為基準。2、加工階段的劃分當實際工況下對于工件結構尺寸以及表面質量的要求非常嚴格時，就必須劃分合理的加工階段，一般來說大致可以分成粗加工、半精加工以及精加工三個環(huán)節(jié)。如果在經過上述三個環(huán)節(jié)的加工后依然未達到要求，此時就必須再設置出光整加工以及超密加工兩個環(huán)節(jié)。各加工階段的主要任務（1）粗加工過程的目標是去掉毛坯多數余量，讓毛坯和成品的狀態(tài)以及規(guī)格相近。（2）半精加工過程的目標是保留精加工余量后讓大部分表面實現某些程度的精度，幫助精加工奠定基礎，同時實現一部分不重要表面的處理。

（3）精加工過程的目的是保障每一重點表面實現要求的精度以及表面粗糙度。加工順序的安排（1）具體執(zhí)行切削操作時必須按照如下順序進行：A.基準先行B.先粗后精C.先主后次D.先面后孔（2）熱處理工序的安排：A.先進行預備熱處理，這主要是為了提升零部件的各項加工性能指標，具體有殘余內應力的排除、對于合金組織的優(yōu)化，同時為最終的熱處理環(huán)節(jié)打好堅實的基礎，例如正火、退火以及調質等。預備熱過程通常設定于粗加工之前，但調質總是設置于粗加工以后實施。B.去掉剩余應力處理的原因為消除毛坯制造以及切削加工環(huán)節(jié)內出現的剩余應力，例如時效以及退火。C.最終熱處理的目標為增強零件的力學特性（像是強度、硬度以及耐磨性等），比如調質、淬火、回火以及眾多表面加工，通常設置于精加工之前。這一零件的大體效果為傳遞動力，它在工作過程里通常受到相對高的沖擊載荷，應當具備很強的強度以及韌性，因此應當實施滲碳淬火回火熱處理。（3）輔助流程的設定：輔助工藝涵蓋了檢驗、去毛刺、清洗以及防銹等內容。除了工序中自檢外，還需在下列場合單獨安排檢驗工序：a.重要工序前后；b.送往外車間加工之前；c.全部加工工序完成、去毛刺之后。有些特殊去毛刺常安排在下列場合進行：a.淬火工序之前；b.全部加工工序結束之后。這一零件為配合件。這一零件的加工面屬于平面、內外輪廓，加工邊緣的精密程度最優(yōu)時為IT9，粗糙度是6.3，應用方式是粗銑，半精銑。3、擬訂加工方案1）工藝路線方案一工序02熱處理：滲碳--淬火--回火工序02粗銑零件6個端面工序03精銑六個面保證96mm*96mm*45mm工序07粗銑五邊形凸臺工序09精銑五邊形凸臺工序10打中心孔工序11鉆4-Φ10mm的孔工序12鉆的孔工序13精鏜的孔工序14去毛刺工序15測驗工藝路線方案二工序02熱處理：滲碳--淬火--回火工序06精銑五邊形、四邊形各面及倒圓角4*R10mm工序07精鏜的孔工序8鉆4-Φ10mm的孔工序9去毛刺工序10測驗4、加工方案比較與分析明確工藝流程的出發(fā)點，需要讓零件的外形，規(guī)格精密度還有位置精度等方面可以滿足一定的要求。從生產規(guī)則以顯示為單件生產的前提下，能夠嘗試利用萬能性的機床加上專門工夾具，同時盡可能增強精度條件。也需要想到經濟方面的要求，方便控制生產成本，加工方案一整體上是可行的，突出問題是銑削處理次數相對多，而且相對分散，如此一來將影響加工時間，降低了效率。加工方案二流程相對集中，由于銑削次數相對少，降低了零件的裝夾，保障了加工效率，縮短了加工時長，所以采取方案二。4設計數控銑加工工序4.1選擇加工設備4.2刀具選擇根據加工情況選擇以下四種刀具進行加工：￠20二刃高速鋼立銑刀：粗加工￠16四刃硬質合金立銑刀：半精加工￠20鉆頭；鉆孔鏜刀鏜內孔4.3量具選擇量程150，分度值為0.02的游標卡尺量程25~30，分度值為0.001的內徑千分尺量程100，分度值為0.01的深度千分尺4.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料是HT20-40,生產類型屬于大量生產，使用砂型鑄造成形的毛坯。依照以上基本資料還有加工流程，翻看《機械制造工藝技術手冊》，一一明確每一加工表面的加工余量，工序規(guī)格還有毛坯規(guī)格如下表1五邊形凸臺件厚度的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸表半精銑1IT96.545粗銑4IT1112.546毛坯（鑄造）±250表2五邊形凸臺長度、寬度的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸表100普通銑床粗銑50mm上端面到厚度尺寸48mm處理要求：普通銑床，裝設φ20二刃銑刀，平口鉗夾具，0~200、0.2mm游標卡尺，油冷卻。1）確定背吃刀量端面的加工余量是2mm，通過毛坯圖明確銑削厚度是h=50mm，2次走刀加工，ap=1mm.。2）確定進給量翻看《工藝手冊》以及《工藝手冊》，能夠取進給量f=0.10mm/z。3）計算切削速率根據《切削手冊》表3.27可得，,，。，，，修正系數,挑選刀具使用壽命T=60min可得4）確定機床主軸轉速查表得5）計算基本時間由于是兩次加工，因此切削時間T=2×8.3s=16.6s普通銑床粗銑、半精銑底面至厚度尺寸46mm粗銑：1）確定背吃刀量端面的加工余量是2mm。2）確定進給量翻看《工藝手冊》以及《工藝手冊》，能夠取進給量f=0.10mm/z。3）計算切削速率依照表3.27能夠找到，,，。，，，修正系數,挑選刀具使用壽命T=60min可得5）確定機床主軸轉速查表得6）計算基本時間切削時間T=2×8s=16s半精銑：處理要求：普通銑床，裝配φ20二刃銑刀，柴油冷卻。1）確定背吃刀量端面的加工余量為1mm，由毛坯圖已知銑削厚度為h=47mm，一次走刀加工，ap=1mm.。2）確定進給量查看《工藝手冊》以及《工藝手冊》，能夠取進給量f=0.10mm/z。3）計算切削速率依照表3.27能夠找到，,，。，，，修正系數,挑選刀具使用壽命T=60min4）確定機床主軸轉速查表得5）計算基本時間在其余工序計算中，基本加工時間的算法同上。處理要求：Z525鉆床，10mm標準錐柄麻花鉆，通用夾具，0~200、0.2mm游標卡尺，柴油冷卻。a.確定進給量依照表2.7，f=1.0~1.2，翻看《工藝手冊》4.2-16，依照機床具體進給量取f=0.12mm/rb.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度依照表2.12能夠明確，鉆頭后刀面的磨損上限是0.8~1.2mm,使用壽命是70min.c.計算切削速率依照表2.30，表2.31可知，修正系數依照表4.2-15，根據機床具體轉速挑選,那么具體切削速率是v=15m/min.d.計算基本時間按《工藝手冊》表6.2-7，=15mm,=1~2mm，=90。，取..時間t==20／15=1.11min，取時間t=70s。因為要加工4個孔，所以切削時間最終，把上述每一工序的切削用量、工時定額的運算數據，還有另外的加工數據，全部謄寫到機械加工工藝流程綜合卡片。4.5編制工藝卡片刀具選擇與預調。對在本例中選擇了以下5中刀具，10的中心鉆打定位孔，20的鉆頭用于加工孔；鏜刀用于鏜孔其余加工采用立銑刀。照顧到排屑狀況，粗加工運用雙刃銑刀，精加工運用四刃銑刀，同時且經預調對刀完畢。具體刀具定額還有補償定額見下表：四邊形、五邊形還有圓加工路線見下圖。表中對同一刀具采用不同的刀具補償是為了逐步切除加工余量，是加工中心采用的一種切削方法。對于鉆頭類刀具。無須明確直徑方向的值，但應該留意兩削刃對稱與否等問題，把表數值添加至管理裝置內存的刀補表（OFFSET）內，方便切削加工時調用，測量完畢的刀具就可以裝在刀庫上。編制刀具調整卡。五邊形凸臺編制刀具調整卡刀具號碼刀具名稱刀具測定值/mm刀徑測定值刀長補償碼刀長補償值/mm刀徑測定碼刀徑補償值/mmT01￠20二刃銑刀145.85￠20.005H01145.85D11D1210.00222.0T02￠16四刃銑刀170.51￠16.036H02170.51D21D228.0188.038T03￠10中心鉆150.15H03150.15T04￠20鉆頭240.55H04240.554.6編寫數控程序O0123四邊形加工程序G92X-25Y10Z40G90G00Z-10S150M03G41G01X0Y0F100D01M08X3Y3X83G03X93Y3R10G01X93Y83G03X83Y93R10G01X13Y93G03X3Y83R10G01X3Y13G03X13Y3R10G00G40X-25Y10Z40M09M05M30O0002五邊形加工程序G92X-25Y10Z40G90G00Z-5S150M03G41G01X0Y0F100D02M08X24.489Y15.639X71.511X86.042Y60.361X48Y88X9.958Y60.361X24.489Y15.639G00G40X-25Y10Z40