畢業(yè)設(shè)計---復(fù)雜零件的數(shù)控銑削加工

1、<p>　　復(fù)雜零件的數(shù)控銑削加工</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　數(shù)字控制機床是用數(shù)字代碼形式的信息（程序指令），控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床，簡稱數(shù)控機床。特點 數(shù)控機床具有廣泛的適應(yīng)性，加工對象改變時只需要改變輸入的程序指令；加工性能比一般自動機床高，可以精確加工復(fù)雜型面，因而適合于加工中小批

2、量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復(fù)雜的工件，并能獲得良好的經(jīng)濟效果。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機床和電火花加工機床等。此外還有能自動換刀、一次裝卡進行多工序加工的加工中心、車削中心等。組成數(shù)控機床通常由控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)組成?？刂葡到y(tǒng)用于數(shù)控機床的運算、管理和控制，通過輸入介質(zhì)得到數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行解釋和運算并對機床產(chǎn)生作用；伺服

3、系統(tǒng)根據(jù)控制系統(tǒng)的指令驅(qū)動機床，把來自數(shù)控裝置的脈沖信號轉(zhuǎn)換成機床移動部件的運動指令，使刀具和零件執(zhí)行數(shù)控代碼規(guī)定的運動；檢測系統(tǒng)則是用來檢測機床執(zhí)行件(工作臺、轉(zhuǎn)臺、滑板等)的位移和速度變化量，并將檢測結(jié)果反饋到輸入端，與輸入指令進行比較，根據(jù)其差別調(diào)整機床運動；機床傳動系統(tǒng)是由進給伺服驅(qū)動元件</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控編程；工藝；夾具</p><p><b>　　目

4、 錄</b></p><p><b>　　前言4</b></p><p><b>　　1 緒論5</b></p><p>　　1.1 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用5</p><p>　　1.2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨向6</p><p>　　2 機械加工工藝設(shè)計9<

5、/p><p>　　2.1 零件圖分析9</p><p>　　2.2 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定生產(chǎn)類型11</p><p>　　2.3 毛坯的選擇11</p><p>　　2.4 確定表面的加工方法12</p><p>　　2.5 選擇定位基準，確定零件的加工路線12</p><p&

6、gt;　　2.6 確定各工序所用的設(shè)備及工藝裝備12</p><p>　　2.7 確定切削用量，估算工時定額13</p><p>　　2.8 切削加工順序的安排15</p><p>　　2.9 確定對刀點，編程原點15</p><p>　　2.10 刀具的選擇15</p><p>　　3 數(shù)控加工程序

7、及仿真16</p><p><b>　　總結(jié)26</b></p><p><b>　　致謝27</b></p><p><b>　　【參考文獻】28</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　此次

8、畢業(yè)設(shè)計根據(jù)學(xué)校和老師的要求要運用所學(xué)數(shù)控知識來完成。數(shù)控技術(shù)是利用數(shù)字化的信息對機床運動及加工過程進行控制的一種方法，數(shù)控技能型人才既要掌握屬于高新技術(shù)的范圍的數(shù)字控制技術(shù)，又要具備操作數(shù)控加工的能力。數(shù)控技術(shù)是綜合應(yīng)用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等高新技術(shù)產(chǎn)物。</p><p>　　現(xiàn)代機械加工業(yè)逐步向柔性化、集成化、智能化方向發(fā)展，需要將不斷飛速發(fā)展的通用計算機技術(shù)及其體系結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代自動控制理論及現(xiàn)

9、代的電力電子技術(shù)應(yīng)用于新一代數(shù)控機床并突出其"開放式"及"智能化"的特征。</p><p>　　自動化技術(shù)是先進制造技術(shù)的組成部分，其核心技術(shù)就是數(shù)控技術(shù)?，F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)集機械制造技術(shù)、計算機技術(shù)、成組技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、液壓氣動技術(shù)、光機電技術(shù)于一體，是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)，它的發(fā)展和運用，開創(chuàng)了制造業(yè)的新時代，使世界制造業(yè)的格局發(fā)生

10、了巨大變化。數(shù)控技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段，它的廣泛使用給機械制造業(yè)生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、管理方式帶來深刻的變化，它的關(guān)聯(lián)效益和輻射能力更是難以估計；數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代的CAD／CAM、FMS、CIMS等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上。數(shù)控技術(shù)是國際商業(yè)貿(mào)易的重要構(gòu)成，發(fā)達國家把數(shù)控機床視為具有高技術(shù)附加值、高利潤的重要出口產(chǎn)品，世界貿(mào)易額逐年增加。</p><

11、;p>　　畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，全國高教機械設(shè)計及制造專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會第三次會議記要指出，“畢業(yè)設(shè)計題目應(yīng)該以產(chǎn)品（或工程）設(shè)計類題目為主，尤其要鼓勵去工廠從高真實產(chǎn)品設(shè)計”。在實際工程設(shè)計中，學(xué)生可以得到所學(xué)過的理論基礎(chǔ)，技術(shù)基礎(chǔ)，專業(yè)課全面的訓(xùn)練，為將來做好機械設(shè)計工程師的工作，提供全面的鍛煉機會。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計，我在數(shù)控加工工藝分析、數(shù)控編程、數(shù)控仿真方面的知

12、識都受到全面的綜合訓(xùn)練，使我受益匪淺。眾多老師在工作中對我的耐心輔導(dǎo)，及對學(xué)生強烈的責(zé)任感和嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，無不給我以深刻的影響。由于類似的大型課題在本校第一次接觸，經(jīng)驗?zāi)芰Ψ矫娴那啡?，錯誤之處一定存在，懇請各位老師給予批評指正。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　本次設(shè)計主要是設(shè)計在數(shù)控銑床上加工板類零件，銑削加工是目前應(yīng)用最廣泛的加

13、工方法之一，適用于平面、臺階溝槽、成形表面和切斷加工。銑削加工效率高，加工表面粗糙度較小。而數(shù)控銑床零件加工的適應(yīng)性強、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復(fù)雜或難以控制尺寸的零件，如模具類零件、殼體類零件等。也能加工普通機床無法加工或很難加工的零件，如用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線零件以及三維空間曲面類零件。還能加工一次裝夾定位后，需進行多道工序加工的零件。加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。生產(chǎn)自動化程序高，可以減輕操作者的勞動強度。有利于生產(chǎn)管理自動

14、化。生產(chǎn)效率高。從切削原理上講，無論是端銑或是周銑都屬于斷續(xù)切削方式，而不像車削那樣連續(xù)切削，因此對刀具的要求較高，具有良好的抗沖擊性、韌性和耐磨性。下面主要淺談下數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與本次設(shè)計的內(nèi)容、目的、此類零件的應(yīng)用。</p><p>　　1.1 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用</p><p><b>　　一、制造行業(yè)</b></p><p>　　機械制造行業(yè)

15、是最早應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的行業(yè)，它擔負著為國民經(jīng)濟各行業(yè)提供先進裝備的重任。應(yīng)該重點研制開發(fā)與生產(chǎn)現(xiàn)代化軍事裝備用的高性能三軸和五軸高速立式加工中心，五坐標加工中心，大型五坐標龍門銑等；汽車行業(yè)發(fā)動機、變速箱、曲軸柔性加工生產(chǎn)線上用的數(shù)控機床和高速加工中心，以及焊接、裝配、噴漆機器人、板件激光焊接機和激光切割機等；航空、船舶、發(fā)電行業(yè)加工螺旋槳、發(fā)動機、發(fā)電機和水輪機葉片零件用的高速五坐標加工中心、重型車銑復(fù)合加工中心等。</p>

16、<p><b>　　二、信息行業(yè)</b></p><p>　　在信息產(chǎn)業(yè)中，從計算機到網(wǎng)絡(luò)、移動通信、遙測、遙控等設(shè)備，都需要采用基于超精技術(shù)、納米技術(shù)的制造裝備，如芯片制造的引線鍵合機、晶片鍵合機和光刻機等，這些裝備的控制都需要采用數(shù)控技術(shù)。</p><p><b>　　三、醫(yī)療設(shè)備行業(yè)</b></p><p&

17、gt;　　在醫(yī)療行業(yè)中，許多現(xiàn)代化的醫(yī)療診斷、治療設(shè)備都采用了數(shù)控技術(shù)，如CT診斷儀、全身刀治療機以及基于視覺引導(dǎo)的微創(chuàng)手術(shù)機器人等。</p><p><b>　　四、軍事裝備</b></p><p>　　現(xiàn)代的許多軍事裝備，都大量采用伺服運動控制技術(shù)，如火炮的自動瞄準控制、雷達的跟蹤控制和導(dǎo)彈的自動跟蹤控制等。</p><p><b&g

18、t;　　五、其他行業(yè)</b></p><p>　　在輕工行業(yè)，采用多軸伺服控制(最多可達50 個運動軸)的印刷機械、紡織機械、包裝機械以及木工機械等；在建材行業(yè)，用于石材加工的數(shù)控水刀切割機；用于玻璃加工的數(shù)控玻璃雕花機；用于席夢思加工的數(shù)控行縫機和用于服裝加工的數(shù)控繡花機等</p><p>　　1.2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨向</p><p>　　數(shù)控技術(shù)的應(yīng)

19、用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面。 </p><p>　　1.高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢 </p><p>

20、;　　效率、質(zhì)量是先進制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學(xué)會（CIRP）將其確定為21世紀的中心研究方向之一。 </p><p>　　在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和

21、薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。 </p><p>　　從EMO2001展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度

22、可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加速度達2g，主軸轉(zhuǎn)速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!00

23、0r/mm和1g。</p><p>　　在加工精度方面，近10年來，普通級數(shù)控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。</p><p>　　在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的MTBF值已達6 000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。 </p>

24、<p>　　為了實現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進一步擴大。</p><p>　　2. 5軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機床快速發(fā)展 </p><p>　　采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬

25、材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。 </p><p>　　當前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復(fù)合加工機床（含5面加工機

26、床）的發(fā)展。</p><p>　　在EMO2001展會上，新日本工機的5面加工機床采用復(fù)合主軸頭，可實現(xiàn)4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現(xiàn)，還可實現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。 </p><p>　　3. 智能化、

27、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢 </p><p>　　21世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有

28、智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。 </p><p>　　4. 重視新技術(shù)標準、規(guī)范的建立 </p><p>　　關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)規(guī)范 </p><p>　　如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰(zhàn)略發(fā)展計劃，并進行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定

29、，世界3個最大的經(jīng)濟體在短期內(nèi)進行了幾乎相同的科學(xué)計劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。 </p><p><b>　　關(guān)于數(shù)控標準 </b></p><p>　　數(shù)控標準是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標準，即采用G，M代碼

30、描述如何（how）加工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標準ISO14649（STEP－NC），其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機制，能夠描述產(chǎn)品整個</p><p><b>　　5　性能發(fā)展方向：</b></p><p>　　(1)高速高精高效化　速度、精度和效率是機械制

31、造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標。 </p><p><b>　　(2)柔性化。</b></p><p>　　(3)工藝復(fù)合性和多軸化　以減少工序、輔助時間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。</p><p><b>　　(4)實時智能化　</b></p><p><b>　　6

32、　功能發(fā)展方向</b></p><p>　　(1)用戶界面圖形化　</p><p>　　(2)內(nèi)裝高性能PLC</p><p>　　(3)科學(xué)計算可視化　</p><p>　　(4)多媒體技術(shù)應(yīng)用多</p><p>　　(5)插補和補償方式多樣化　</p><p>　　7 體系結(jié)構(gòu)

33、的發(fā)展：</p><p><b>　　(1)集成化　</b></p><p><b>　　(2)模塊化　</b></p><p><b>　　(3)網(wǎng)絡(luò)化　</b></p><p>　　(4)通用型開放式閉環(huán)控制模式　</p><p>　　2 機械加工工

34、藝設(shè)計</p><p>　　2.1 零件圖分析</p><p>　　分析產(chǎn)品的零件圖與裝配圖，分析零件圖的加工要求、結(jié)構(gòu)工藝性，檢驗圖樣的完整性；零件圖如圖所示。</p><p><b>　　胎具上</b></p><p><b>　　胎具下</b></p><p>　　

35、對以上零件圖分析得；零件圖樣的尺寸視圖都完整，表達清楚，幾何關(guān)系明確，零件的工藝也很好，用銑削完成?？梢钥闯隽慵诤芏嗟胤蕉加行挝还畹囊?，部分表面還有粗糙度要求，本零件的表面粗糙度都在1.6，故只要用銑床就加工就可以達到了，所以可以把加工分為粗精加工兩個階段，但在工藝安排上要考慮裝卡的先后，裝卡的次數(shù)，如何裝卡，如何加工才能保證工件的精度，這才是關(guān)鍵，零件的孔相比來說還是比較多的。在定位裝卡方面要考慮在一次裝卡完成孔的加工，保證位置

36、精度。并且工件的兩面都需要加工。上下裝卡掉頭時要注意定位的準確以及對刀的準確行。</p><p>　　2.2 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定生產(chǎn)類型</p><p>　　該零件屬于單件生產(chǎn)，所以要注意在加工過程中大的余量可以考慮手工去除，這樣可以節(jié)省編程帶來的多余的時間，有的地方可能余量不是很多，但是在編程的過程中可能坐標不是很好找到，非要用自動編程去加工反而會增加加工的時間，如果是大批量的加工

37、此零件，那就要采用自動加工的方式去除余量了，因為如果一定要手動去除余量的話，那要花上很多時間的。</p><p>　　2.3 毛坯的選擇</p><p>　　毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達到減少機械加工的勞動量，力求達到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來愈來

38、高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機械加工達到零件的技術(shù)要求。</p><p>　　毛坯尺寸與零件圖樣上的尺寸之差稱為毛坯余量。鑄件公稱尺寸所允許的最大尺寸和最小尺寸之差稱為鑄件尺寸公差。毛坯余量與毛坯的尺寸、部位及形狀有關(guān)。毛坯的形狀和尺寸的確定，除了將毛坯余量附在零件相應(yīng)的加工表面上之外，有時還要考慮到毛坯的制造、機械加工及熱處理等工藝因素的影響。在這種情況下，毛坯的形狀可能與工件的形狀

39、有所不同。在零件的加工過程中，毛坯的選擇也非常重要，因為在這里涉及到毛坯的成本問題，只要簡單的考慮一下毛坯的的成本，還有一點要說明的是，在選擇毛坯時，還要考慮到裝卡的問題，既然是單件生產(chǎn)，那就盡量不要采用卡具，因為設(shè)計卡具也需要時間。該零件可選用45號鋼。</p><p>　　2.4 確定表面的加工方法</p><p>　　加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。

40、由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。例如，對于IT7級精度的孔采用鏜削、鉸削、磨削等加工方法均可達到精度要求，但箱體上的孔一般采用鏜削或鉸削，而不宜采用磨削。一般小尺寸的箱體孔選擇鉸孔，當孔徑較大時則應(yīng)選擇鏜孔。此外，還應(yīng)考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求，以及工廠的生產(chǎn)設(shè)備等實際情況。常用加工方法的經(jīng)濟加工精度及表面粗糙度可查閱有關(guān)工藝手冊。</p>

41、<p>　　在零件圖中我們可以看出，在側(cè)面、底面還有溝槽面的表面粗糙度，有要達到1.6.這就要考慮如何才能達到要求，由于在該表面涉及到的尺寸都無要求，所以只要分兩次加工就能達到要求，我們只需把表面質(zhì)量達到1.6.就能滿足加工需求，要滿足這些要求，就要在裝卡的時候一定要保證工件的定位精度，在裝卡的時候可用杠桿百分表，找正。</p><p>　　2.5 選擇定位基準，確定零件的加工路線</p&g

42、t;<p>　　基準的選擇很重要，在基準的選擇過程中要考慮到裝卡時給工件帶來的變形，還要考慮到工件的剛性，如果不能正確的選擇好定位的基準，會給加工帶來很多不必要是麻煩，在基準的選擇時應(yīng)注意一定要在一次裝卡中加工多的零件形狀，也就是說避免重復(fù)定位帶來的誤差，在加工加工方形零件時，一般裝卡都是用平口鉗，平口鉗的后鉗口是不動的，在平口鉗的安裝時已經(jīng)調(diào)整好，所以平口鉗的后鉗口可以作為一個基準，對其它各個面進行加工，在零件圖中可以看

43、出在零件的上邊面的加工余量比較多，所以要先加工上表面，以保證在加工時零件的剛性，在加工上表面時可以考慮一底面為加工基準，根據(jù)基準現(xiàn)行的原則先將基準面加工好。</p><p>　　2.6 確定各工序所用的設(shè)備及工藝裝備</p><p>　　這里說的也就是機床的選擇。當工件的加工方法確定之后，機床的種類機床的種類就基本上確定了，但是每一類機床都有不同的型式，它們的工藝范圍、技術(shù)規(guī)格、加工精度

44、和表面粗糙度、生產(chǎn)率和自動化程度都各不相同，為了正確得為每一道工序選擇機床，除了充分了解機床的技術(shù)性能外，通常還要考慮以下幾點：</p><p>　?。?）工序節(jié)拍適應(yīng)性</p><p>　　（2）形狀尺寸適應(yīng)性</p><p>　?。?）加工精度適應(yīng)性經(jīng)以上分析最終選用華HNC-21世紀星數(shù)控系統(tǒng)</p><p>　　2.7 確定切削用量

45、，估算工時定額</p><p>　　切削用量不僅是在機床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和機床動力性能(功率、扭矩)，在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量</p><p>　　一 制訂切削用量時考慮的因素 </p><p><b&

46、gt;　　切削加工生產(chǎn)率 </b></p><p>　　在切削加工中，金屬切除率與切削用量三要素ap、f、v均保持線性關(guān)系，即其中任一參數(shù)增大一倍，都可使生產(chǎn)率提高一倍。然而由于刀具壽命的制約，當任一參數(shù)增大時，其它二參數(shù)必須減小。因此，在制訂切削用量時，三要素獲得最佳組合，此時的高生產(chǎn)率才是合理的。 </p><p><b>　　刀具壽命 </b><

47、;/p><p>　　切削用量三要素對刀具壽命影響的大小，按順序為v、f、ap。因此，從保證合理的刀具壽命出發(fā)，在確定切削用量時，首先應(yīng)采用盡可能大的背吃刀量；然后再選用大的進給量；最后求出切削速度。 </p><p><b>　　加工表面粗糙度 </b></p><p>　　精加工時，增大進給量將增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工時抑制生產(chǎn)率提

48、高的主要因素。 </p><p>　　二 刀具壽命的選擇原則 </p><p>　　切削用量與刀具壽命有密切關(guān)系。在制定切削用量時，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時最少的目標確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標確定。 </p><p>　　選擇刀具壽命時可考慮如下幾點： &

49、lt;/p><p>　　根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些。 </p><p>　　對于機夾可轉(zhuǎn)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(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些，一般取15-30min。 </p><p>　　對于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選得高些，尤應(yīng)保證刀具

50、可靠性。 </p><p>　　車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個車間的生產(chǎn)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(nèi)所分擔到的全廠開支M較大時，刀具壽命也應(yīng)選得低些。 </p><p>　　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(yīng)按零件精度和表面粗糙度來確定。 </p><p>　　三 切削用量制定的步驟 </p&g

51、t;<p><b>　　背吃刀量的選擇 。</b></p><p><b>　　進給量的選擇 。</b></p><p><b>　　切削速度的確定 。</b></p><p><b>　　校驗機床功率 。</b></p><p>　　四 提

52、高切削用量的途徑 </p><p>　　采用切削性能更好的新型刀具材料； 在保證工件機械性能的前提下，改善工件材料加工性； 改善冷卻潤滑條件；改進刀具結(jié)構(gòu)，提高刀具制造質(zhì)量</p><p>　　切削用量的確定直接影響到加工的速度，也就是生產(chǎn)率。在這里我們在粗加工是的切削用量適當偏大，測吃刀量在10mm左右。在盤銑刀銑端面時z向吃刀量在1.5以內(nèi)。切削用量的大小對切削力、切削效率、刀具磨損

53、、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。選擇切削用量時，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。在金屬切削過程中，合理選擇切削液，可以改善工件與刀具間的磨檫狀況，降低切削力和切削溫度，減輕刀具磨損，減小工件的熱變形，從而可以提高刀具耐用度，提高加工效率和加工質(zhì)量。綜上所述，由于銑削時留0.5mm精加工余量，選擇主軸轉(zhuǎn)速與進給速度時，先查切削用量手冊，確定切削速度與每齒進給量，然后利

54、用公式n=1000Vc/3.14*d,Vf=n*Z*fz 計算主軸轉(zhuǎn)速和進給速度。</p><p>　　2.8 切削加工順序的安排</p><p>　　基面先行原則。（2）先粗后精原則。（3）先主后次原則。（4）先面后孔原則。（5）先內(nèi)后外原則上道工序的加不能影響下道工序的定位與夾緊。（6）以相同安裝方式或同一刀具加工的工序，最好連續(xù)進行，以減少重復(fù)定位次數(shù)。（7）在同一安裝中進行的各道

55、工序，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工序。綜合以上起點，已經(jīng)基本能表達在加工順序上的安排，但在一些實際加工的細節(jié)方面還又一些欠缺，還又可能存在意外，所以在實際加工中不可能所有的加工順序都要按照這七條進行加工，根據(jù)不同的場合，也要進行不同的調(diào)整，比如先主后次，就有可能和其他的原則相沖突，所以就應(yīng)該更多考慮，零件在實際運用過程中哪一方面更重要，保證那個方位的精度。</p><p>　　2.9 確定對刀點，編程原點&l

56、t;/p><p>　　對刀點是數(shù)控加工中刀具相對工件的運動起點，也可以叫作程序起點或起刀點，其選擇原則如下：找正容易，編程方便，對刀誤差小，加工時檢查方便、可靠。換刀點加工過程中更換刀具的位置，為了防止換刀時碰傷零件或夾具，換刀點常設(shè)置在被加工零件的外面。綜上所述，可以確定本次設(shè)計的對刀點和換刀點，具體在程序中可以體現(xiàn)。</p><p>　　2.10 刀具的選擇</p><

57、p>　　刀具的選擇是數(shù)控機床加工工藝設(shè)計中的重要內(nèi)容，刀具選擇合理與否不僅影響數(shù)控機床的加工效率，而且還直接影響加工質(zhì)量，選擇刀具通常要考慮數(shù)控機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的機床切削方法相比數(shù)控機床切削方法對刀具的要求更高，不僅要求刀具的精度高，剛性好，耐用度高，而且還要求刀具的尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控機床加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。</p><p>　　根

58、據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點，本次設(shè)計具體刀具及加工表面如下表。</p><p><b>　　加工刀具卡片</b></p><p>　　3 數(shù)控加工程序及仿真</p><p>　　本章內(nèi)容主要是介紹加工程序的應(yīng)用，在實際加工中可能遇到一些問題，在本章都又具體的說明，仿真截圖主要是為了說明加工的形狀，也就是大概的表達加工程序的加工容，同時能對加工程序進行一下簡

59、單的驗證，更有利于更好的實際加工，減少機床的占用時間，以提高加工效率。</p><p><b>　　銑銑外表面程序：</b></p><p>　　在實際加工過程中應(yīng)該注意，本程序中應(yīng)用工件坐標系定義的指令G90，該指令是根據(jù)當前刀具相對于將要定義的工件坐標系相對位置來確定工件坐標系的零點，在毛皮規(guī)方的過程中沒有必要用G54等工件坐標系指令，那樣過于麻煩，這樣便于對刀，

60、使加工更加方便，提高效率。因為是去除余量，所以采用直徑大的刀，主軸轉(zhuǎn)速不是很高，但是背吃刀量比較大</p><p><b>　　仿真如圖3-1</b></p><p><b>　　如圖3-1</b></p><p><b>　　銑零件輪廓：</b></p><p>　　在此次加

61、工過程中，主要目的是去除毛坯大部分余量，在這次加工采用大直徑的Φ22的立銑刀，在加工時可留0.5左右的余量，在最后統(tǒng)一進行精加工，在這里如果留的余量過少，可能在再次加工時形成階梯，在精加工是可能達不到精度，由于Z向余量過大，所以所選的刀具的刃長一定要足夠。（加工原點都選在圓形的中心，以下程序不再說明）。在加工次溝槽時應(yīng)該注意，在溝槽的內(nèi)側(cè)又1.6的表面粗糙度的要求，所以在加工時要注意不能用一把刀直接完成加工要先進行粗加工，0.2左右的余

62、量，最后在進行精加工，在精加工時，應(yīng)把主軸轉(zhuǎn)速進行適當?shù)恼{(diào)整。</p><p><b>　　仿真如圖3-2：</b></p><p><b>　　如圖3-2</b></p><p><b>　　銑型腔程序：</b></p><p>　　由于在加工環(huán)形的型腔的時候不能用立銑刀直接

63、走Z向，故在這里選用鍵槽銑刀進行，同樣該銑刀的刀刃一定要足夠長，如果采用立銑刀，可選用旋轉(zhuǎn)下到方式。在粗加工時，在盤銑刀銑端面時z向吃刀量在1.5以內(nèi)。精加工時，增大進給量將增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工時抑制生產(chǎn)率提高的主要因素。</p><p><b>　　仿真如圖3-3：</b></p><p><b>　　如圖3-3</b><

64、;/p><p><b>　　銑凸臺程序：</b></p><p>　　在該程序段中采用刀具補償，該指令在運用時，要注意刀具補償?shù)奶砑雍腿∠噶睿駝t就可能對工件造成傷害。由于銑削時留0.5mm精加工余量，選擇主軸轉(zhuǎn)速與進給速度時，先查切削用量手冊，確定切削速度與每齒進給量，然后利用公式n=1000Vc/3.14*d,Vf=n*Z*fz 計算主軸轉(zhuǎn)速和進給速度。</p

65、><p><b>　　仿真如圖3-4：</b></p><p><b>　　如圖3-4</b></p><p><b>　　線切割</b></p><p>　　加工過程中，一定要注意刀具的安全高度問題，以免在加工過程中對零件造成傷害。</p><p><

66、;b>　　仿真如圖3-5</b></p><p><b>　　如圖3-5</b></p><p>　　鉆孔程序(中心孔以及擴孔程序省略)：</p><p>　　此程序在編制過程中的中間點坐標需要用繪圖軟件繪出圖紙，查詢得到中間點坐標，還又要說明的時在，運用旋轉(zhuǎn)指令時要注意在循環(huán)中不要進行旋轉(zhuǎn)取消，到整個輪廓加工完成時在進行取消

67、，這樣可以使形狀一次性成形，以免出現(xiàn)輪廓連接時帶來的痕跡。</p><p><b>　　仿真如圖3-6</b></p><p><b>　　如圖3-6</b></p><p><b>　　銑型腔程序：</b></p><p>　　在程序中對形型腔進行加工時，加工此輪廓時應(yīng)注意用

68、鍵槽銑刀時Z向進刀不能多大，所以在這里可采用斜方向進刀這樣可以有利于排屑，對刀具的磨損小。</p><p><b>　　仿真如圖3-7</b></p><p><b>　　如圖3-7</b></p><p><b>　　銑凹槽程序：</b></p><p>　　在銑凹槽的時候要

69、注意進給量和背吃刀量，因為凹槽的尺寸很小，加工余量也要注意。由于銑削時留精加工余量，選擇主軸轉(zhuǎn)速與進給速度時，先確定切削速度與每齒進給量，然后利用公式n=1000Vc/3.14*d,Vf=n*Z*fz 計算主軸轉(zhuǎn)速和進給速度。</p><p><b>　　仿真如圖3-8</b></p><p><b>　　如圖3-8</b></p>

70、<p><b>　　銑圓程序：</b></p><p><b>　　如圖所示3-9</b></p><p><b>　　如圖3-9</b></p><p>　　在加工圓的時候要注意刀具補償?shù)奶砑优c取消，同時也可以采用鏡像的方法來加工這些圓，采用盤銑刀要注意主軸轉(zhuǎn)速，進給量等因素。</

71、p><p><b>　　線切割</b></p><p><b>　　仿真如圖3-10</b></p><p><b>　　如圖3-10</b></p><p>　　線切割加工時要注意 檢查噴嘴有無缺損；下噴嘴是否低于工作臺面0.05～0.1mm。移動工作臺或主軸時,要根據(jù)與工件的遠

72、近距離,正確選定移動速度,嚴防移動過快時發(fā)生碰撞。編程時要根據(jù)實際情況確定正確的加工工藝和加工路線,杜絕因加工位置不足或搭邊強度不夠而造成的工件報廢或提前切斷掉落。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計，這次畢業(yè)設(shè)計讓我更加熟悉了從理論到實踐的跨越。本畢業(yè)的選題、設(shè)計內(nèi)容、及設(shè)計的形成是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)論文的完

73、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。 </p><p>　　在我畢業(yè)設(shè)計的過程中，老師也給我講解了一些工藝上的問題和要注意的事項，讓我在做論文時思路更加清晰，在設(shè)計過程中我還得到了老師的認真指導(dǎo)，也非常感謝。</p><p>　　通過此次設(shè)計使我掌握了科學(xué)研究的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎(chǔ)，在以后的日子我將會繼續(xù)保持這份做學(xué)問的態(tài)度

74、和熱情。</p><p>　　我成功地完成了數(shù)控銑削零件的編程與加工，加工的零件各部分尺寸精度和表面質(zhì)量均達到零件圖樣的技術(shù)要求。整個設(shè)計工藝方案選擇合理，程序編制正確，加工過程中嚴格按照操作規(guī)程，沒有出現(xiàn)撞刀或運動干涉的現(xiàn)象。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計與以往的課設(shè)有所不同,它社將以前我們學(xué)習(xí)的專業(yè)知識匯總起來的一次綜合運用。這為我們走向工作崗位打好了基礎(chǔ),積累了不少實際經(jīng)驗. 通

75、過本課題的設(shè)計，使我對數(shù)控加工的整個過程有了更較全面的理解。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　時間這東西總是來時漫漫去時匆匆，我二年的電大生活和幾個月的畢業(yè)設(shè)計一起結(jié)束，真有些措手不及。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是一個繁雜而又煩雜的過程。從選定題目到收集資料，再進入方案論證、設(shè)計過程論述和結(jié)果分析，幾乎應(yīng)用

76、了所學(xué)過的所有專業(yè)知識，每一步都要付出艱辛的汗水，在忙亂與緊張中，一步一步的把以前不是很熟悉還有已經(jīng)忘記的專業(yè)知識和基礎(chǔ)知識——從基礎(chǔ)課到專業(yè)基礎(chǔ)課再到專業(yè)課——都拾回來了，而且經(jīng)驗的累積也讓我對所有所學(xué)專業(yè)的知識形成了系統(tǒng)的有邏輯性的認識，不但提高了解決實際問題的能力，開闊了視野，更為了以后工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　在不斷的探索與積累的過程中，使我對銑削的興趣更加濃厚，同時也增加了我的認識和自

77、信，沒有什么學(xué)不會的，就怕你不肯學(xué)。以前學(xué)過看似簡單的原理，在實際應(yīng)用中就要考慮各種各樣的因素。通過畢業(yè)設(shè)計使我在專業(yè)知識上有了很大的提高，這要感謝學(xué)校給我的機會和老師對我的幫助。同時，我們也意識到了畢業(yè)計在學(xué)習(xí)過程中的重要地位，設(shè)計可以看作是汲取專業(yè)知識的主要渠道，它給我們留下了廣闊的思維空間，在設(shè)計中，學(xué)生有問題可發(fā)現(xiàn)，有問題可思考，有問題可研究，也有教師可咨詢，既汲取了更完整的專業(yè)知識，同時也培養(yǎng)了獨立操作的能力。</p&g

78、t;<p><b>　　【參考文獻】</b></p><p>　　【1】劉萬菊主編 數(shù)控加工工藝及編程 機械工業(yè)出版社 2005.9 32-45</p><p>　　【2】田萍主編 數(shù)控機床加工工藝 電子工業(yè)出版社 2004.2 22-52</p><p>　　【3】崔兆華主編 數(shù)控加工工藝 山東

79、科學(xué)技術(shù)出版社 2005.6 26-56</p><p>　　【4】魏康民主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 重慶大學(xué)出版社 2005.3 37-98</p><p>　　【5】何建民主編 銑工操作技術(shù)與竅門 機械工業(yè)出版社 2004.8 56-86</p><p>　　【6】馮榮坦主編 CAXA制造工程師 機械工業(yè)出版社 2007.2 110-