五邊形凸臺(tái)畢業(yè)設(shè)計(jì)-- 五邊形凸臺(tái)零件銑削加工

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</b></p><p>　　題目：五邊形凸臺(tái)零件銑削加工</p><p>　　系 部： </p><p>　　專 業(yè) 名 稱： </p><p>　　班 級(jí)：

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 ： </p><p><b&

3、gt;　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p>　　五邊形凸臺(tái)零件銑削加工3</p><p>　　1 課題產(chǎn)生的目的及背景3</p><p>　　1.1 課題的目的及意義3</p>

4、<p><b>　　2 零件圖分析5</b></p><p>　　3 零件加工工藝內(nèi)容5</p><p>　　3.1 加工精度分析5</p><p>　　3.2毛坯、余量分析6</p><p>　　3.3設(shè)備的選擇6</p><p>　　3.3.1選擇刀具6</p&g

5、t;<p>　　3.3.2選擇夾具9</p><p>　　3.3.3 銑削外輪廓工序尺寸精度分析11</p><p>　　3.3.4 定位方案及定位元件的確定11</p><p>　　3.3.5 夾緊方案及夾緊元件的確定12</p><p>　　3.5 銑削力及夾緊力的計(jì)算12</p><p>

6、　　3.6 夾具裝配草圖13</p><p>　　3.4 定位基準(zhǔn)的選擇14</p><p>　　3.5加工工序的安排14</p><p>　　3.5.1加工方案的制定15</p><p>　　3.6 切削用量的選擇16</p><p>　　3.6.1主軸轉(zhuǎn)速的確定17</p><p&g

7、t;　　3.6.2進(jìn)給速度的確定18</p><p>　　3.6.3背吃刀量的確定19</p><p>　　3.6.4冷卻液的選擇20</p><p>　　3.7 編寫工藝文件21</p><p>　　3.7.1 工藝過程卡21</p><p>　　3.8走刀路線圖22</p><p&g

8、t;　　3.9 實(shí)體造型23</p><p>　　4 零件的數(shù)控加工程序編制23</p><p>　　4.1 零件加工程序23</p><p>　　4．11 UG造型與仿形加工23</p><p>　　4.12加工并生成程序23</p><p>　　4.13工藝參數(shù)設(shè)定24</p><p

9、>　　4.2零件的加工過程26</p><p><b>　　5 零件加工30</b></p><p>　　5.1回機(jī)床零點(diǎn)30</p><p>　　5.2建立工件坐標(biāo)30</p><p>　　5.3程序驗(yàn)檢30</p><p>　　5.4自動(dòng)運(yùn)行30</p><

10、;p>　　5.5加工質(zhì)量分析30</p><p><b>　　總 結(jié)32</b></p><p><b>　　致 謝33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　摘 要</b></p&g

11、t;<p>　　本文介紹了五邊形凸臺(tái)零件從毛坯到成品的加工過程。對(duì)零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，制定了零件的加工工藝內(nèi)容。選擇了零件毛坯和設(shè)備，確定了定位基準(zhǔn)與夾具，對(duì)零件的加工工藝方案、切削用量的選擇等進(jìn)行了具體的分析。編制了工藝卡、工序卡和刀具卡片，采用自動(dòng)編寫程序。并使用銑削加工中心加工出零件，進(jìn)行質(zhì)量分析。</p><p>　　關(guān)鍵詞：多邊形凸臺(tái)零件；銑削加工；工藝分析 </p>&

12、lt;p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper introduces the pentagon convex platform parts from blank to finished products processing process. For parts of the structure analysis, formulated the

13、 machining process of the part of the content. Choose the parts blank and equipment, determined the locating datum and fixtures, the processing technology of the scheme for parts, and selection of cutting parameter of th

14、e analysis of the concrete. Compiled the process card, process card and the cutting tool card, adopt the automatic progr</p><p>　　Keywords: polygon convex platform parts; Milling processing; Process analysis

15、</p><p>　　五邊形凸臺(tái)零件銑削加工</p><p>　　姓名 學(xué)號(hào)</p><p>　　1 課題產(chǎn)生的目的及背景</p><p>　　1．1 課題的目的及意義</p><p>　　數(shù)控銑床銑削凸臺(tái)零件，是理論知識(shí)和實(shí)踐的課題。它主要的意義是讓我們了解數(shù)控技術(shù)，了解數(shù)控技術(shù)給我們生活帶來的方便，給我

16、國的傳統(tǒng)工藝帶來的巨大的改變。</p><p>　　同過去的傳統(tǒng)加工相比，數(shù)控不僅加工自動(dòng)化程度高，在數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，除了手工裝卸工件外，全部加工過程都是由機(jī)床自動(dòng)完成。而且，數(shù)控加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控加工尺寸精度通常在0.005-0.1MM之間。數(shù)控加工對(duì)象比較廣泛，生產(chǎn)的效率也比較高：一方面自動(dòng)化程度高，在一次裝夾中能完成較多表面，省去了劃線，多次裝夾，檢測等工序；例如凸輪零件在加工過程中，先把刀

17、對(duì)好，再利用數(shù)控編程技術(shù)使加工深度逐漸的加深，這樣既能不損壞刀具，又能達(dá)到加工要求。這樣就提高了效率。數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)的效率.質(zhì)量是先進(jìn)技術(shù)的主題。</p><p>　　21世紀(jì)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(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適用控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用鏈接方便的智能化，如智能化的自動(dòng)編程，自動(dòng)化的人機(jī)界面等；還有智能

18、診斷.智能監(jiān)控方面的內(nèi)容，方便系統(tǒng)的診斷和維修等。</p><p>　　為了充分發(fā)揮數(shù)控加工優(yōu)勢(shì)，數(shù)控加工正在向工序集中.更高速高效率.更高精度.更高可靠性及更完善的功能方向發(fā)展。</p><p><b>　　課題目的：</b></p><p>　?。?）培養(yǎng)和提高自己綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力，進(jìn)一步將自己學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)

19、際問題當(dāng)中去，使所學(xué)的理論知識(shí)得到鞏固、擴(kuò)大、加深和系統(tǒng)化。</p><p>　?。?）學(xué)會(huì)利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)解決普通銑床難以解決的零件，使用現(xiàn)代數(shù)控銑床編程數(shù)控程序銑削凸輪零件，學(xué)會(huì)和同學(xué)們一起互相合作，互相探討，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。</p><p>　　2．課題任務(wù)、設(shè)計(jì)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑</p><p><b>　　課題任務(wù)：</b></p

20、><p>　?。?）分析凸臺(tái)零件的數(shù)控銑削加工工藝。</p><p>　?。?）合理的選擇數(shù)控機(jī)床，</p><p>　　（3）利用數(shù)控銑床銑削凸臺(tái)零件。</p><p>　　（4）利用CAD/CAM技術(shù)畫圖根據(jù)其圖樣自動(dòng)生成加工程序，然后轉(zhuǎn)換到數(shù)控銑床，讓其加工出合格的凸輪零件</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：數(shù)控加工工藝

21、設(shè)計(jì)、程序編制；機(jī)床、刀具、材料的選擇；工件的裝夾；數(shù)控銑；工藝路線的擬定。</p><p><b>　　2 零件圖分析</b></p><p>　　如圖2-1該零件為平面類零件，可以看出該零件由平面、凸臺(tái)、孔組成。</p><p>　　圖2-1 五邊形凸臺(tái)零件圖</p><p>　　3 零件加工工藝內(nèi)容</p&g

22、t;<p>　　3.1 加工精度分析</p><p>　　該零件的加工精度為IT9級(jí)，表面粗糙度為3.2um和6.3um。加工時(shí)應(yīng)保證零件的總長度為62±0.027mm；總寬度為60±0.027mm；總高度為20±0.026mm；孔直徑。如果定位不好還可能會(huì)導(dǎo)致表面粗糙度和加工精度難以達(dá)到要求。材料不得有裂紋和氣孔，并去除毛刺，符合GB/T1804-M國家標(biāo)準(zhǔn)。

23、 </p><p>　　3.2毛坯、余量分析</p><p>　　該零件的材料為鋁合金。鋁合金有良好的耐腐蝕性、塑性，不易生銹，美觀。其毛坯尺寸為65mm×62mm×22mm，各處都有單邊加工余量。由于零件在裝夾和加工過程中存在一定的變形，所以該零件加工成型后會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。</p><p><b>　　3.3設(shè)備的選擇</b&

24、gt;</p><p>　　根據(jù)加工中心和數(shù)控銑床所加工的對(duì)象來分析，它們都能完成該零件的加工。從零件的結(jié)構(gòu)形狀和精度以及加工的難易程度等條件來選擇數(shù)控設(shè)備的型號(hào)，因?yàn)樵摿慵善矫妗⑽暹呅瓮古_(tái)、和孔組成，但是考慮到該零件的表面粗糙度和加工精度有一定的要求，為了減少因多次換刀而帶來的人為誤差，避免多次裝夾引起的定位誤差，因此選擇教學(xué)設(shè)備數(shù)控銑削，華中數(shù)控XD-A40加工。</p><p>&

25、lt;b>　　3.3.1選擇刀具</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床上用的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求。對(duì)刀具的基本要求：</p><p>　?。?）銑刀剛性要好。銑刀剛性要好的目的有二：一是為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的需要；二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)；</p><p>　?。?）銑刀的耐用度

26、要高。尤其是當(dāng)一把銑刀加工的內(nèi)容很多時(shí)，如刀具不耐用而磨損較快，不僅會(huì)影響零件的表面質(zhì)量與加工精度，而且會(huì)增加換刀引起的調(diào)刀與對(duì)刀次數(shù)，也會(huì)使工作表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺(tái)階。除上述兩點(diǎn)之外，銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要。</p><p>　　根據(jù)不同的加工內(nèi)容，則需要不同規(guī)格的刀具來進(jìn)行加工，該零件材料為鋁合金，毛坯為65mm×62mm×22mm而零件的實(shí)際尺寸

27、為62±0.027mmX60±0.027mmX20±0.026mm余量較為充足，考慮到加工效率，接刀痕跡，走刀的重疊量。綜上分析確定銑上下平面用面銑刀，粗銑外平面、輪廓和凸臺(tái)用的Φ20立銑刀，精銑平面、外輪廓和凸臺(tái)用的Φ16立銑刀，鉆孔用的Φ26麻花鉆，鏜孔時(shí)使用Φ20鏜孔刀。</p><p>　　切削用刀具材料應(yīng)具備的性能有：</p><p>　　（1）高速

28、鋼 比工具鋼硬，用于低速或不連續(xù)切削，刀具壽命較長；</p><p>　?。?）高性能高速鋼 強(qiáng)韌、抗邊緣磨損性強(qiáng)，用于可粗切或精切任何材料，包括鋼、不銹鋼、非鐵和非金屬材料，切削速度可比高速鋼高，強(qiáng)度和韌性較粉末冶金好；</p><p>　　（3）粉末冶金高速鋼 良好的抗熱性和抗碎片磨損，用于切削鋼、高溫合金、不銹鋼、鋁、碳鋼及合金鋼和其他不易加工的材料，切削速度可比高性能高速鋼高

29、15%；</p><p>　　（4）硬質(zhì)合金 耐磨損、耐熱，用于可鍛鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鋁合金的精加工，壽命比一般工具鋼高10-20倍；</p><p>　　（5）陶瓷 高硬度、耐熱沖擊性好，用于高速粗加工，鑄鐵和鋼的精加工，也適合加有色金屬和非金屬材料不適合加工鋁、鎂、鈦及其合金，還可用于高速加工；</p><p>　?。?）立方氮化硼 超強(qiáng)硬度、耐

30、磨性好，用于硬度大于450HBW材料的高速切削，刀具壽命長，可實(shí)現(xiàn)超精表面加工；</p><p>　　（7）聚晶金剛石 超強(qiáng)硬度、耐磨性好，用于粗切和精切鋁等有色金屬和非金屬材料，刀具壽命長，可實(shí)現(xiàn)超精表面加工。</p><p><b>　　刀具卡3-1如下：</b></p><p>　　表3-1 數(shù)控加工刀具卡</p><

31、;p><b>　　3.3.2選擇夾具</b></p><p>　　在確定裝夾方案時(shí)，只需根據(jù)已選定的加工表面和定位基準(zhǔn)確定工件的定位夾緊方式，并選擇合適的夾具。 </p><p>　?。?）專用夾具：一般在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中采用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。除大批量生產(chǎn)之外，中小批量生產(chǎn)中也需要采用一些專用夾具，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行

32、具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；</p><p>　　（2）組合夾具：組合夾具是一種模塊化的夾具。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高的精度和賴磨性，可組裝成各種夾具。夾具用完可拆卸，清洗后可留、待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多次使用并具有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點(diǎn)；</p><p>　　（3）通用夾具：已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，稱為通用夾具。其尺寸、結(jié)構(gòu)已經(jīng)規(guī)范化，而

33、且具有一定的通用性，這類夾具適應(yīng)性強(qiáng)，可用于一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件，價(jià)格便宜。其缺點(diǎn)是夾具精度不高，生產(chǎn)效率也比較低，較難裝夾。一般適用于單件小批量生產(chǎn)中。</p><p>　　選擇裝夾方法的要點(diǎn)：</p><p>　?。?）盡可能的選擇箱體的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)的選擇要保證重要表面的加工余量均勻，使不加工表面的尺寸、位置符合圖紙的要求，且便于裝夾；</p>&l

34、t;p>　?。?）加工中心高速強(qiáng)力切削時(shí)，定位基準(zhǔn)要有足夠的接觸面積和分布面積，以承受大的切削力且定位移動(dòng)可靠；</p><p>　　（3）夾具本身要以加工中心工作臺(tái)上的基準(zhǔn)槽或基準(zhǔn)孔來定位并安裝到機(jī)床上，這可確保零件的工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系固定的尺寸關(guān)系，這是和普通機(jī)床的一個(gè)重要區(qū)別。</p><p>　　經(jīng)綜合分析：該零件應(yīng)選用平口虎鉗裝夾。</p><p&g

35、t;　　該零件形狀規(guī)則，四個(gè)側(cè)面較光整，加工面與加工面之間的位置精度要求不高。在平口虎鉗上夾持毛坯為62mm×60mm的兩側(cè)面，讓毛坯上平面高出平口虎鉗10mm以上；銑削出一平面，反面銑削五邊形凸臺(tái)、鉆孔及鏜孔；再以鏜好的孔為定位基準(zhǔn)，在平口虎鉗上找正裝夾。平口虎鉗如圖3-1所示、3-2所示。</p><p>　　圖3-1平口虎鉗 圖3-2工裝&l

36、t;/p><p>　　3.3.3 銑削外輪廓工序尺寸精度分析</p><p>　　該工序加工外輪廓長62±0.027mm、寬60±0.027mm、高20±0.026mm，其中外輪廓對(duì)圓軸心線的對(duì)稱度為0.1mm，垂直度為0.02mm，圓度為0.1mm。</p><p>　　本次夾具設(shè)計(jì)的目的是為了更快捷的裝夾工件，提高加工效率，保證加工精度

37、。</p><p>　　3.3.4 定位方案及定位元件的確定</p><p>　　該工序的加工需要控制Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸移動(dòng)、X軸移動(dòng)、Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Z軸移動(dòng)5個(gè)自由度；定位元件可選擇定位裝夾銷定位，其中定位裝夾銷定位可控制零件的Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸移動(dòng)、X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、X軸移動(dòng)四個(gè)自由度，而支撐釘則控制Z軸移動(dòng)。</p><p>　　故其定位元件確定為：銷釘支座（JB/T8018.1

38、-1999，如圖3-3）</p><p>　　圖3-2定位裝夾銷定位</p><p>　　3.3.5 夾緊方案及夾緊元件的確定</p><p>　　本套夾具選用壓板和螺母壓緊；其元件主要銷釘支座組成。</p><p>　　3.5 銑削力及夾緊力的計(jì)算</p><p><b>　?。?）銑削力的計(jì)算</b

39、></p><p>　　該零件銑外輪廓時(shí)的銑削力為，其計(jì)算公式如下：</p><p><b>　　公式（3.1）</b></p><p>　　式中： ────圓周銑削力（N）；</p><p>　　────銑削條件改變時(shí)銑削力修正系數(shù)；</p><p>　　、、、、、的值見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)

40、第2版第2卷》表2.1-79；</p><p><b>　　────背吃刀量；</b></p><p>　　────每齒進(jìn)給量；</p><p><b>　　────銑削寬度；</b></p><p><b>　　────銑刀直徑；</b></p><p&g

41、t;<b>　　────主軸轉(zhuǎn)速。</b></p><p>　　由切削用量中得知其粗銑時(shí)主軸轉(zhuǎn)速n=3185r/min，=0.5=1，=20，=0.15mm/齒，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2版第2卷》表2.1-78得知，=2450，=1.1，=0.8，=0.9，=0.1，=1.1，代入公式3.1計(jì)算銑削力</p><p><b>　　526.16N。</b

42、></p><p>　　精銑時(shí)的切削力與鉆孔時(shí)的切削力均小于粗銑時(shí)的切削力，故只要夾緊力能滿足粗銑時(shí)的切削力即可滿足其它精銑與鉆孔的切削力。</p><p><b>　?。?）夾緊力的計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)切削力與夾緊力的關(guān)系式，查《機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-37得知K=2.34，故=2.34×526.16

43、≈1231.21N。</p><p>　　3.6 夾具裝配草圖</p><p>　　圖3.3 夾具裝配圖</p><p>　　3.4 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種，用未加工過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，用已加工過的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。</p><p>　　選擇定位基準(zhǔn)要

44、遵循基準(zhǔn)重合原則，即力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算量，并且能有效地減少裝夾次數(shù)。</p><p>　　3.5加工工序的安排</p><p>　　工序通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔助工序等，工序的安排與否將直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和加工成本。</p><p>　　切削加工工序通常按以下原則劃分：

45、</p><p>　?。?）以一次安裝作為一道工序；</p><p>　　（2）以粗、精加工劃分工序；</p><p>　?。?）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序； </p><p>　?。?）以加工部位劃分工序。</p><p>　　在具有良好冷卻系統(tǒng)的加工中心上，對(duì)于毛坯質(zhì)量高、加工余量較小、加工精度要求不高或新產(chǎn)品

46、試制等單件或生產(chǎn)批量很小的零件，可在加工中心上一次或兩次裝夾完成全部粗、精加工工序。</p><p>　　由于本零件的加工余量較小，根據(jù)零件特點(diǎn)將加工內(nèi)容分為粗、精兩個(gè)工序完成。</p><p>　　3.5.1加工方案的制定</p><p>　　在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡稱為加工路線。加工路線的確定原則：</p><p>　

47、?。?）加工路線因保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；</p><p>　?。?）使數(shù)值計(jì)算簡單，減少編程工作量；</p><p>　?。?）應(yīng)使加工路線最短，這樣既可以減少程序段，又可以減少空刀時(shí)間。</p><p>　　根據(jù)零件圖樣，制定以下工藝方案，選取最佳一種，（即加工工時(shí)最短，又能保證質(zhì)量）下面分析兩套工藝方案進(jìn)行比較：</p>&l

48、t;p>　　方案1：銑一平面→翻面→粗精銑五邊形凸臺(tái)→鉆Φ15通孔→鉆Φ26通孔→鏜孔Φ28→上工裝銑外輪廓；</p><p>　　方案2：銑夾持面→翻面夾持→銑上平面→鉆Φ26通孔→鏜孔Φ28→粗精銑五邊形凸臺(tái)→上工裝銑外輪廓→翻面銑下平面。</p><p>　　分析：在方案1中將粗精銑放在一個(gè)工序中，可以減少換刀的次數(shù)，從而提高了加工的效率，減少了加工所用的時(shí)間。由于方案2沒有按

49、照加工原則進(jìn)行加工，應(yīng)該按先主后次，基準(zhǔn)先行等的原則進(jìn)行加工。因此采用方案1。 </p><p>　　3.6 切削用量的選擇</p><p>　　數(shù)控切削用量即切削參數(shù)包括主軸轉(zhuǎn)速、銑削深度與寬度、進(jìn)給量、行距、殘留高度、層高等。對(duì)于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量。切削用量是加工過程中重要的組成部分，合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工

50、成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。切削用量的因素包括：</p><p>　　（1）機(jī)床 機(jī)床剛性、最大轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度等；</p><p>　　（2）刀具 刀具長度、刃長、刀具刃口、刀具材料、刀具齒數(shù)、刀具直徑等；</p><p>　?。?）工件 毛坯材質(zhì)、熱處理性能等；</p><p&

51、gt;　?。?）裝夾方式 壓板、臺(tái)鉗、托盤等；</p><p>　?。?）冷卻情況 油冷、水冷、氣冷等。</p><p>　　當(dāng)進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)編程人員必須確定每道工序的切削用量并以指令的形式寫入程序中。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度充分發(fā)揮刀具切削性能保證合理的刀具耐用度。并充分發(fā)揮機(jī)床的性能最大限度地提高生產(chǎn)率降低成本。</p><p>

52、;　　3.6.1主軸轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件的（或刀具）的直徑來選擇，其計(jì)算公式為：</p><p><b>　?。ü?-1）</b></p><p><b>　　公式中：</b></p><p>　　為切削速度，單位為m/min由刀具的耐用度決定；<

53、;/p><p>　　n為主軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min；</p><p>　　D為銑刀的直徑，單位為mm。</p><p>　　切削速度的選取如表3-2所示:</p><p>　　表3-2 銑削時(shí)切削速度</p><p>　　由于每把刀計(jì)算方式相同，現(xiàn)選取粗、精銑平面Ф20的立銑刀為例說明其計(jì)算過程。 </

54、p><p>　　根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素。</p><p>　　從理論上講，切削速度的值越大越好，因?yàn)檫@不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實(shí)際上由于機(jī)床、刀具等的限制，綜合考慮：</p><p>　　取粗銑時(shí)=200m/min </

55、p><p>　　精銑時(shí)=250m/min</p><p>　　代入3-2式中： = 1000 ×200/（3.14×20） = 1000×250/（3.14×20）</p><p>　　=3185r/min =3980r/min</p><p>　　3.6.2進(jìn)給速度的確

56、定</p><p>　　切削進(jìn)給量F是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料和性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。</p><p>　　切削進(jìn)給量F是切削時(shí)單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)方向的相對(duì)位移，單位為mm/min。它與銑刀轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)z及每齒進(jìn)給量fz（mm/z）的關(guān)系為:</p><p>　

57、　F=fz·Z·N （公式3-2）</p><p><b>　　公式中：</b></p><p>　　F—切削進(jìn)給量，單位：（mm/min）</p><p>　　z—銑刀齒數(shù) </p><p>　　fz—銑刀每齒工作臺(tái)移動(dòng)距離，

58、即每齒進(jìn)給量（mm/z）</p><p>　　每齒進(jìn)給量fz的選取主要取決與工具材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工具材料的強(qiáng)度和硬度越高，fz越小，反之越大。硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量高于同類高速鋼銑刀。銑刀每齒進(jìn)給量如表3-3所示：</p><p>　　表3-3 銑刀每齒進(jìn)給量</p><p>　　綜合選取：粗銑=0.2 mm/z</p>

59、;<p>　　精銑=0.03mm/z</p><p><b>　　銑刀齒數(shù)z=3</b></p><p>　　上面計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速： =3185r/min =3980 r/min</p><p>　　將它們代入式子3-2計(jì)算：</p><p>　　粗銑時(shí)：F=0.2×3×3

60、185 精銑時(shí)：F=0.03×3×3980</p><p>　　=1911mm/min =358mm/min</p><p>　　3.6.3背吃刀量的確定</p><p>　　背吃刀量是根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使被吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加

61、工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般留0.2-0.5mm。</p><p>　　選擇時(shí)應(yīng)使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。如切削用量表3-4所示：</p><p>　　表3-4 切削用量表</p><p>　　3.6.4冷卻液的選擇</p><p>　　為了刀具和工件的溫度，不僅要減少切削熱的產(chǎn)生，而且要改善散

62、熱條件，使用切削液可以有效的降低溫度還可以防止切削層金屬的變形。減少切削與刀具前面的摩擦和工件與刀具后面的摩擦，現(xiàn)有冷卻液分為：水溶液、乳化液和切削油三大類。根據(jù)零件材料和刀具材料分析，為了得到較高的表面質(zhì)量和精度，并且減少水與鋁的化學(xué)反應(yīng)。所以選取10％乳化液效果較好。 </p><p>　　冷卻液表3-5如下所示： &l

63、t;/p><p>　　表3-5 冷卻液主要成分及作用</p><p>　　3.7 編寫工藝文件</p><p>　　工藝設(shè)計(jì)完成后就需要形成紙質(zhì)或電子文檔，常稱為工藝卡片或工藝規(guī)程，可統(tǒng)稱為工藝文件。工藝文件應(yīng)包括下列內(nèi)容：</p><p>　?。?）機(jī)床、工裝、量具和量儀、附件、毛坯等規(guī)格型號(hào)；</p><p>　　（2

64、）工序、工步表格；</p><p>　?。?）和工序、工步表格相關(guān)聯(lián)的程序清單；</p><p>　　（4）和管理有關(guān)的工時(shí)定額、日期、人員、權(quán)限等記錄。</p><p>　　3.7.1 工藝過程卡</p><p>　　此零件的工藝過程卡片如表1.2.3.4所示：</p><p>　　注釋：具體工藝卡請(qǐng)參見附件<

65、/p><p><b>　　3.8走刀路線圖</b></p><p>　　圖3-3 上平面走刀路線圖</p><p>　　圖3-4 外輪廓進(jìn)給路線圖</p><p>　　圖3-5 下平面走刀路線圖</p><p><b>　　3.9 實(shí)體造型</b></p><

66、;p>　　UGNX6.0軟件造型，造型如圖3-10所示。</p><p>　　圖3-10 實(shí)體造型造型</p><p>　　4 零件的數(shù)控加工程序編制</p><p>　　4.1 零件加工程序</p><p>　　4．11 UG造型與仿形加工</p><p>　　UG是一種功能強(qiáng)大的軟件，在這個(gè)型腔零件的造型中我

67、們用到的是UG的草圖建模和仿形加工模塊。</p><p>　　4.12加工并生成程序</p><p>　　通過草圖拉伸對(duì)毛坯進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)要確定毛坯中心在系統(tǒng)坐標(biāo)系（繪圖坐標(biāo)系）中的坐標(biāo)值。因?yàn)樵摾L圖原點(diǎn)在圖形的底平面上，所以毛坯中心的坐標(biāo)值設(shè)定值為（0,0,0）。注意對(duì)刀時(shí)，刀具找正毛坯中心后，要按該坐標(biāo)值設(shè)定毛坯中心。然后進(jìn)入U(xiǎn)G加工模塊，首先設(shè)定加工坐標(biāo)系、工件加工的安全平面，對(duì)工

68、件進(jìn)行加工。</p><p>　　4.13工藝參數(shù)設(shè)定</p><p>　　首先我們定義刀具參數(shù)，根據(jù)列出的刀具清單。例如φ20立銑刀參數(shù)及圖形如圖4-1所示，其它刀具按照各自參數(shù)設(shè)定。</p><p>　　圖4-1 刀具的設(shè)置</p><p>　　最后建成直徑20的平底銑刀、16，直徑為27的麻花鉆和直徑為28的鏜刀，來進(jìn)行加工，如圖4-

69、2。</p><p>　　圖4-2 建立刀具</p><p>　　雙擊右邊導(dǎo)航器里的WORKPIECE，進(jìn)行設(shè)置加工工件與加工毛坯，如圖4-3所示。毛坯建法：先將工件隱藏，在草圖上拉伸外輪廓至22，再在編輯菜單里進(jìn)行互換顯示與隱藏。</p><p>　　4-3 設(shè)置加工工件與毛坯</p><p>　　上UG課程的時(shí)候，老師說過做UG仿形加

70、工有三個(gè)步驟：①用什么刀具加工；②對(duì)什么零件進(jìn)行加工；③怎么加工?，F(xiàn)在第三步如圖4-4所示。</p><p>　　4-4 進(jìn)行型腔銑</p><p>　　4.2零件的加工過程</p><p>　　選擇加工所至的表面，如圖4-5所示選擇。</p><p>　　4-5 選擇加工表面</p><p>　　設(shè)置好切削用量、

71、每一刀的進(jìn)給量、切削方式，然后生成刀軌，準(zhǔn)備進(jìn)行粗加工，如圖4-6所示。粗加工完成，接著要進(jìn)行確定保存，如圖4-7所示。</p><p><b>　　4-6 生成刀軌</b></p><p>　　4-7 粗加工完成</p><p>　　如上述操作方法，不過選擇切削表面時(shí)要加凸臺(tái)，生成刀軌，如圖4-8，開始精加工，如圖4-9。</p&g

72、t;<p>　　圖4-9 精加工完成</p><p>　　接著進(jìn)行凸臺(tái)鉆孔加工，用直徑27的麻花鉆刀進(jìn)行加工，選擇加工表面加工完成后得到的零件如圖4-10。</p><p><b>　　鉆孔4-10</b></p><p>　　接著進(jìn)行孔加工，用直徑28的鏜刀進(jìn)行加工，選擇加工表面，加工完成后得到的零件如圖4—11。</p

73、><p><b>　　4—11</b></p><p><b>　　后處理</b></p><p>　　圖4-12 經(jīng)過后處理生成的NC程序</p><p>　　注：附錄記事本文檔里有相對(duì)應(yīng)的編制程序</p><p><b>　　5 零件加工</b><

74、;/p><p><b>　　5.1回機(jī)床零點(diǎn)</b></p><p>　　開機(jī)首先檢驗(yàn)機(jī)床是否能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查各輔助功能是否正常，然后將各坐標(biāo)軸回到機(jī)床零點(diǎn)。</p><p><b>　　5.2建立工件坐標(biāo)</b></p><p>　　將夾具找正后，裝夾工件。所謂建立工件坐標(biāo)系就是將刀具在機(jī)床中具有正

75、確的位置關(guān)系。常用的對(duì)刀方法有：ATC對(duì)刀、自動(dòng)對(duì)刀、手動(dòng)對(duì)刀、機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀，該工件采用手動(dòng)對(duì)刀的方法對(duì)刀。</p><p><b>　　5.3程序驗(yàn)檢</b></p><p>　　將程序傳入機(jī)床后進(jìn)行相應(yīng)的修改，在將機(jī)床處于單段運(yùn)行狀態(tài)，檢驗(yàn)刀具在機(jī)床中運(yùn)行的位置是否正確，主要是Z軸，當(dāng)位置確定后釋放單段運(yùn)行狀態(tài)。</p><p><

76、b>　　5.4自動(dòng)運(yùn)行</b></p><p>　　自動(dòng)運(yùn)行后，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量，讓刀具擁有合適的切削參數(shù)，并且注意冷卻液及其他輔助功能的正常運(yùn)行。</p><p><b>　　5.5加工質(zhì)量分析</b></p><p>　　對(duì)零件存在的問題，現(xiàn)分析如下：</p><p>　?。?）由于Φ20mm的立銑

77、刀刀柄過短，而需加工的凸臺(tái)較高，所以刀柄與凸臺(tái)產(chǎn)生了干涉，造成了過切；</p><p>　?。?）零件表面的粗糙值偏大。由于立銑刀的選擇與行距的確定不合適，以及機(jī)床本身所產(chǎn)生的誤差導(dǎo)致了零件的表面粗糙值增大。加工過程中，由于鋁材硬度和強(qiáng)度低、塑性好，容易粘刀，從而影響尺寸精度。檢驗(yàn)結(jié)果見表5-1：</p><p>　　表5-1產(chǎn)品檢驗(yàn)結(jié)果</p><p><b

78、>　　總 結(jié)</b></p><p>　　通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我從中學(xué)到了很多東西。不僅使自己的專業(yè)技能更加熟練，也強(qiáng)化了我在學(xué)校所學(xué)到專業(yè)理論知識(shí)，對(duì)于數(shù)控加工技術(shù)的運(yùn)用有了更加深刻認(rèn)識(shí)和了解，對(duì)于典型零件的加工也有更加深刻的印象。</p><p>　　本文介紹了五邊形凸臺(tái)零件從毛坯到成品的加工過程。對(duì)零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，制定了零件的加工工藝內(nèi)容，選擇了零件毛坯和

79、設(shè)備，確定了定位基準(zhǔn)與夾具，對(duì)零件的加工工藝方案、切削用量的選擇等進(jìn)行了具體的分析。編制了工藝卡、工序卡和刀具卡片，采用UGNX6.0繪制了圖形和自動(dòng)編寫程序。并數(shù)銑加工出零件，進(jìn)行質(zhì)量分析。</p><p>　　設(shè)計(jì)過程中使我對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)講行了更進(jìn)一步的鞏固，其中涉及的機(jī)械制造領(lǐng)域都有了更多的了解，擴(kuò)展了我的知識(shí)面，學(xué)到了一些設(shè)計(jì)思路，同時(shí)零件的加工使我對(duì)數(shù)控編程和加工操作都更加的熟練。</p>

80、<p>　　在整個(gè)過程中，深感自己在平時(shí)的學(xué)習(xí)不夠，遇到了各種各樣的問題，在老師精心的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，使問題得到了解決。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)鞏固了我所學(xué)到各科專業(yè)知識(shí)，不僅是對(duì)自己來所學(xué)的考核，也是在工作之前對(duì)自身的一次全面性的檢測，這也為今后走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過這段時(shí)間

81、的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。從開始思考論文題目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，再到論文設(shè)計(jì)的完成，每走一步對(duì)我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。在這段時(shí)間里，我學(xué)到了很多知識(shí)也有很多感受。我開始了獨(dú)立的學(xué)習(xí)和試驗(yàn)，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗(yàn)的成功都會(huì)讓我興奮好一段時(shí)間。</p><p>　　最后

82、，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師。是他們?cè)谖耶厴I(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵(lì),使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此表示衷心的感激。各位老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。無論在理論上還是在實(shí)踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對(duì)于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他們耐心的輔導(dǎo)。本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。同時(shí)我在網(wǎng)

83、上也搜集了不少資料，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成。在此本系的全體老師表示由衷的謝意。</p><p>　　大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要?jiǎng)澤暇涮?hào)，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對(duì)我的人生來說，將是踏上一個(gè)新的征程，要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。即將結(jié)束再次學(xué)習(xí)的生活，相信等待我的是一片充滿機(jī)遇、風(fēng)險(xiǎn)與快樂的土地；也相信我和同仁們的事業(yè)必將如涅磐之鳳、浴火之凰。</p><p

84、><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 趙長旭. 數(shù)控加工工藝. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007.9</p><p>　　[2] 江洪. UG NX6基礎(chǔ)教程. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.1</p><p>　　[3] 王甫茂. 機(jī)械制造基礎(chǔ). 

85、上海：上海交通大學(xué)出版社，2005.</p><p>　　[4] 呂思科. 機(jī)械制圖. 北京：北京理工大學(xué)出版社，2007.7</p><p>　　[5] 艾興. 切削用量簡明手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.9</p><p>　　[6] 章富安.對(duì)我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展的思考.中國機(jī)械工程，1999</p>

86、<p>　　[7] 顧京.數(shù)控加工編程與操作.北京：高等教育出版社，2003.9</p><p>　　[8] 張德紅.數(shù)控銑削加工技術(shù).宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2009</p><p>　　[9] 孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991</p><p>　　[10] 何華妹、林智敏.中文版UG NX6產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)與數(shù)控加工入門一點(diǎn)通.清華大學(xué)