畢業(yè)設計---銑削零件的數(shù)控加工工藝及程序的編制

1、<p><b>　　一、一設計任務書</b></p><p><b>　　設計題目</b></p><p>　　加工如圖所示零件,材料為45#鍛件，毛坯是160*120*40的立方體。</p><p><b>　　設計任務</b></p><p><b>　

2、　零件圖工藝分析。</b></p><p><b>　　確定裝夾方案。</b></p><p><b>　　確定加工順序。</b></p><p><b>　　選擇加工刀具。</b></p><p><b>　　合理選擇切削用量。</b><

3、;/p><p>　　擬定數(shù)控車削加工工藝卡片。</p><p>　　根據(jù)加工工序步驟編寫加工程序。</p><p><b>　　應完成的技術資料</b></p><p><b>　　繪制裝夾方式圖。</b></p><p>　　填寫數(shù)控加工工序卡片。</p><

4、;p><b>　　編寫加工程序清單。</b></p><p><b>　　畢業(yè)設計說明書。</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一 緒論………………………………………………………………………………5</p><p>　　二 工藝分析……

5、……………………………………………………………… 6</p><p>　　1 零件圖的分析………………………………………………………… . ……6</p><p>　　2 裝夾方法 …… …………………………………………………………… 6</p><p>　　3 加工順序 …… ……………………………………………………………6</p&

6、gt;<p>　　4刀具的選擇 …………………………………………………… …………………7</p><p>　　5切削用量選擇……………………………………………………………………. 7</p><p>　　6、擬定數(shù)控銑削加工工藝卡片………………………………………………… 8</p><p>　　三 數(shù)控編程 ...................

7、............................................................. ……………… 10</p><p>　　1、手工編程…………………………………………………………………....10</p><p>　　2、自動編程………………………………………………………………..... 11</p><p>　　3

8、、編程方法的選擇…………………………………………………………………11</p><p>　　4、該零件的加工程序………………………………………………………………12</p><p>　　四、各工序的加工路線圖……………………………………………………………17</p><p>　　五、MasterCAM 的加工實體圖………………………………………………… 21<

9、;/p><p>　　設計小結……………………………………………………………………......... 22</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………………................ 23</p><p>　　致謝………………………………………………………………....................... 24</p>

10、;<p><b>　　一、緒論</b></p><p>　　數(shù)控機床代表一個民族制造工業(yè)現(xiàn)代化的水平，隨著現(xiàn)代化科學技術的迅速發(fā)展，制造技術和自動化水平的高低已成為衡量一個國家或地區(qū)經濟發(fā)展水平的重要標志。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重

11、大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術及其產業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策?？傊?，大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進技術已成為世界各發(fā)達國家加速經濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。</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量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅動性能及使用連

12、接方便的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應運算、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；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。</p><p><b>　　二、工藝分析</b></p><p><b>　　1.零件圖工藝分析</b></p>

13、<p>　　零件的結構工藝性是指所設計的零件，在能夠滿足使用性能要求的前提下制造的可行性和經濟性。好的結構工藝性會使零件加工容易，節(jié)省成本，節(jié)省材料；而較差的結構工藝性會使加工困難，加大成本，浪費材料，甚至無法加工。通過對零件的結構特點、精度要求和復雜程度進行分析的過程，可以確定零件所需的加工方法和數(shù)控機床的類型和規(guī)格。</p><p>　　該零件結構性能好，形狀規(guī)則，材料切削性能好，方便裝夾及加工，加

14、工時應注意個平面間的平行度，在進行二次裝夾時一定要校平，保證平面跳動量在2道以內。</p><p><b>　　2.裝夾方法</b></p><p>　　由于夾具確定了零件在數(shù)控機床坐標系中的位置，因而根據(jù)要求夾具能保證零件在機床坐標系的正確坐標方向，同時協(xié)調零件與機床坐標系的尺寸。</p><p>　　該零件結構形狀比較規(guī)則，為方型零件，適合

15、采用平口鉗進行裝夾，在裝夾時一定要注意平行度，要在毛坯下面墊上墊鐵，然后用木榔頭進行敲打校平。</p><p><b>　　3.加工順序</b></p><p>　　加工順序的選擇直接影響到零件的加工的質量、生產效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原則結合圖樣分析，由于此次加工工序集中，所以按照一把刀一個工序進行了如下安排：</p>

16、<p>　　銑削平面，平面見光即可，保證粗糙度為1.6，選用Φ120mm可轉位銑刀（5個刀片）。</p><p>　　2）銑削外邊緣輪廓，保證深度為25mm，長寬為145*100，粗糙度為1.6，選用Φ20mm的立銑刀（4齒）。</p><p>　　3）銑削中間四方凸臺的臺階面，保證尺寸深度為8mm，保證表面粗糙度為3.2（分粗精加工），給精加工留有0.5mm的余量，選用Φ8

17、0mm的可轉位面銑刀（5個刀片）。</p><p>　　4）粗銑中間的型腔，留1mm的余量，以及四個對角的16H8的開口槽，留有3mm的余量，采用Φ10mm的鍵槽銑刀。</p><p>　　5）精銑上到工序留下的加工余量，保證圖上個尺寸、精度，采用Φ12mm的立銑刀進行銑削。</p><p>　　6）點鉆個孔的中心孔，采用Φ2的中心鉆。</p><

18、;p>　　7）選用Φ9mm的麻花鉆，預鉆Φ9的底孔，即鉆2個Φ10H7、4個Φ12H7的底孔，深度控制在25mm，以待精加工。</p><p>　　8）選用Φ10mm的立銑刀，銑削2個Φ10H7的孔。</p><p>　　9）選用Φ12mm的立銑刀，銑削4個Φ12H7的孔。</p><p>　　10）選用Φ6.9mm的麻花鉆，鉆2個M8的螺紋底孔。</p

19、><p>　　11）選用M8的絲錐，攻2個M8的螺紋。</p><p>　　12）掉頭裝夾，銑削另外一面，保證厚度為20mm，表面粗糙度為1.6，選用Φ120mm的可轉位面銑刀（5個刀片）。 </p><p><b>　　4.刀具的選擇&l

20、t;/b></p><p>　　刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質量。編程時選擇刀具通?？紤]機床的加工能力、工序內容、工件材料等因素。</p><p>　　下表就是本次銑削中用到的所有刀具：</p><p>　　表1 數(shù)控加工刀具卡片</p><p><b>　　5.切削用量

21、的選擇</b></p><p>　　切削用量包括主軸轉速（切削速度）、切削深度或寬度、進給速度（進給量）等。切削用量的大小對切削力、切削功率、刀具磨損、加工質量和加工成本均有顯著影響。切削用量的大小對切削力、切削功率、刀具磨損、加工質量和加工成本均有顯著影響。對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并編入程序單內。</p><p>　　銑削用量的選擇原則是：“在保證加工質量

22、的前提下，充分發(fā)揮機床工作效能和刀具切削性能”。在工藝系統(tǒng)剛性所允許的條件下，首先應盡可能選擇較大的銑削深度ap和銑削寬度ac；其次選擇較大的每齒進給量fz；最后根據(jù)所選定的耐用度計算銑削速度vc 。 </p><p>　?。?）銑削深度ap和銑削寬度ac的選擇 </p><p>　　對于端銑刀，選擇吃刀量的原則是：當加工余量≤8mm，且工藝系統(tǒng)剛度大，機床功率足夠時，留出半精銑余量0.5

23、~2mm以后，應盡可能一次去除多余余量；當余量＞8mm時，可分兩次或多次走刀。銑削寬度和端銑刀直徑應保持以下關系：:</p><p>　　d0=(l.l~1.6) ac（mm）</p><p>　　對于圓柱銑刀，銑削深度ap應小于銑刀長度，銑削寬度ac的選擇原則與端銑刀銑削深度的選擇原則相同。</p><p><b>　?。?）進給量的選擇</b&g

24、t;</p><p>　　每齒進給量fz是衡量銑削加工效率水平的重要指標。粗銑時fz主要受切削力的限制，半精銑和精銑時，fz主要受表面粗糙度限制。 </p><p>　　具體的切削量選擇請參照工序卡片。</p><p>　　6.擬定數(shù)控銑削加工工序卡片</p><p>　　把零件加工順序、所采用的刀具和切削用量等參數(shù)編入下表所示的數(shù)控加工工序

25、卡片中，以指導編程和加工操作。</p><p><b>　　三、數(shù)控編程</b></p><p>　　數(shù)控編程方法可分為手工編程和自動編程兩種。</p><p>　　1 手工編程   (1)手工編程的定義  手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控機床程序編 制各個階段的工作。當被加工零件形狀不十

26、分復雜和程序較短時，都可以采用手工編程的方法。    對于幾何形狀不太復雜的零件，所需要的加工程序不長，計算也比較簡單，出錯機會較少，這時用手工編程既經濟又及時，因而手工編程被廣泛地應用于形狀簡單的點位加工及平面輪廓加工中。但對于一些復雜零件，特別是具有非圓曲線的表面，或者零件的幾何元素并不復雜，但程序量很大的零件(如一個零件上有許多個孑L或平面輪廓由許多段圓弧組成)，或當銑削輪廓時，數(shù)控系統(tǒng)不具備刀具半

27、徑自動補償功能，而只能以刀具中心的運動軌跡進行編程等特殊情況，由于計算相當繁瑣且程序量大，手工編程就難以勝任，即使能夠編出程序來，往往耗費很長時間，而且容易出現(xiàn)錯誤。據(jù)國外統(tǒng)計，當采用手工編程時，一個零件的編程時間與在機床上實際加工時間之比，平均約為30：1，而數(shù)控機床不能開動的原因有20％—30％是由于加工程序編制困難，編程所用時間較長，造成機床停機。因此，為了縮短生產周期，提高數(shù)控機床的利用率，有效地解決各種模具及復雜零件的加工問題

28、，采用手工</p><p>　　本題有些部分可以采用手工編程，有些部分可以采用自動編程，對于，外邊緣輪廓以及鉆孔攻絲可采用手工編程，而圖中的型腔銑削中可采用自動編程的方法，這樣不容易出錯，也可減少很多計算，大大的提高了生產效率。</p><p>　　4、該零件的加工程序</p><p>　　四、各工序的加工路線圖</p><p>　　工序1銑

29、削平面，保證表面見光，選用Φ120mm可轉位銑刀（5個刀片）。采用平口鉗裝夾</p><p>　　工序2 銑削平面，保證尺寸37mm，選用Φ120mm可轉位銑刀（5個刀片）。</p><p>　　工序3粗銑外邊緣輪廓，給精加工留0.5mm余量，選用Φ20mm白鋼立銑刀。</p><p>　　工序4精銑外邊緣輪廓，保證尺寸145*100*25mm選用Φ20mm合金立銑

30、刀。</p><p>　　工序6精銑中間四方凸臺的臺階面，選用Φ80的可轉位面銑刀。</p><p>　　該過程只需將上道工序的下刀量增加0.5mm即可，刀具軌跡與上圖一樣，</p><p>　　工序8 精銑中間的型腔，以及四個對角的16H8的開口槽，選用Φ12的立銑刀進行銑削，使尺寸達到圖紙要求，并采用mastercam繪制出刀具運動軌跡。</p>

31、<p>　　五、MasterCAM的加工實體圖</p><p><b>　　小結</b></p><p>　　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，本次選題的目的是數(shù)控專業(yè)教學體系中構成數(shù)控技術專業(yè)知識及專業(yè)技能的

32、重要組成部分，是運用數(shù)控機床實際操作的一次綜合練習。傳統(tǒng)的回轉體工件設計是應用系統(tǒng)方法分析和研究產品生產的問題和需求?，F(xiàn)代回轉體類的數(shù)控加工設計理論已經不拘泥于系統(tǒng)論的理論基礎，開始強調產品尺寸精度，工藝嚴格性，從而更加有得于學生裝的數(shù)控編程及操作的創(chuàng)新精神和實踐能力。隨著畢業(yè)設計做完，也將意味我的大學生活即將結束，但在這段時間里面我覺得自己是努力并快樂的。在繁忙的的日子里面，曾經為解決技術上的問題，而去翻我所學專業(yè)的書籍。經過這段時間

33、我真正體會了很多，也感到了很多。</p><p>　　通過次此的分析，需要對刀具的切削參數(shù)進行計算等方面的問題給予考慮，這些方面的知識都需要我們去復習以前的知識，在對以前學的知識進行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦形成一初步的印象。各專業(yè)課之間相關聯(lián)的知識也能很好的理解。    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。比如，我們想加快編程程度，除了對各編程指令的

34、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(shù)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”</p><p>　　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，

35、在論文完成之際，特向我尊敬的老師表示衷心的感謝。</p><p>　　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.</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.任殿閣，張佩勤主編《設計手冊》．遼寧科學技術出版社．1991年9月</p&g

36、t;<p>　　2.付鐵主編《計算機輔助機械設計實訓教程》．北京理工大學出版社．</p><p>　　3.方世杰主編《機械優(yōu)化設計》．機械工業(yè)出版社．2003年3月</p><p>　　4.曹桄 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</p><p>　　5.吳宗澤 羅圣國主編 《機械設計課程設計手冊》．高等教育出版社．1

37、982年12月</p><p>　　6.華東紡織工學院 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．</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　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

38、元信息，幫助我們成長。</p><p>　　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。</p><p>　　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；.感謝您們讓我明白自身的價值；.感謝您們幫助我發(fā)現(xiàn)了自己的專長，而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

39、，如何做人。</p><p>　　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。</p><p>　　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

40、憶里永恒。</p><p><b>　　附件圖紙</b></p><p><b>　　工件圖</b></p><p><b>　　機械加工工序卡片</b></p><p><b>　　工序01</b></p><p><b&g

41、t;　　工序02</b></p><p><b>　　工序03</b></p><p><b>　　工序04</b></p><p><b>　　工序05</b></p><p><b>　　工序06</b></p><p&

42、gt;<b>　　工序07</b></p><p><b>　　工序08</b></p><p><b>　　工序09</b></p><p><b>　　工序10</b></p><p><b>　　工序11</b></p&g