數(shù)控銑床畢業(yè)論文曲振

1、遼寧工程職業(yè)學院畢 業(yè) 設 計 （2014屆）題 目 凸件的加工 系（院） 遼寧工程職業(yè)學院 專 業(yè) 數(shù)控技術 班 級 12級數(shù)控 學 號 201222010266 學生姓名 曲振 指導教師 殷文明 上交日期 摘 要 隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，數(shù)控加工技術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，因為效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。而對于數(shù)控加工,無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的零件進行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用

2、量，對一些工藝問題(如對刀點、加工路線等)也需做一些處理。并在加工過程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的產(chǎn)品。本文根據(jù)數(shù)控機床的特點，針對具體的零件，進行了工藝方案的分析，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，確定加工順序和加工路線，數(shù)控加工程序編制。通過整個工藝的過程的制定，充分體現(xiàn)了數(shù)控設備在保證加工精度，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。關鍵詞 工藝分析加工方案進給路線控制尺寸目 錄第1章 前 言第2章 工藝方案分析2.1 零件圖2.2 零件圖分析2.3 確定加工方法2.4 確定加工方案第3章 工件的裝夾3.1 定位基準的選擇3.2定位基準選擇的原則3.3確定零件的定位基準3.4裝夾方式

3、的選擇3.5數(shù)控銑床常用的裝夾方式3.6 確定合理的裝夾方式第4章 刀具及切削用量4.1 選擇數(shù)控刀具的原則4.2 選擇數(shù)控銑削用刀具4.3 設置刀點和換刀點4.4 確定切削用量第5章 典型軸類零件的加工5.1 凸件加工工藝分析5.2 凸件的加工工藝5.3 加工程序的編輯第6章 結束語第7章 致謝詞參考文獻第1章 前 言在機械加工工藝教學中，機械制造專業(yè)學生及數(shù)控技術專業(yè)學生都要學習數(shù)控車床操作技術。讓學生了解相關工種的先進技術，同時培養(yǎng)工作崗位的前瞻性；在講授數(shù)控知識的同時，必須要求學生掌握基本的機械加工工藝，增強系統(tǒng)意識，理解手動操作與自動操作之間的聯(lián)系，真正把學生培養(yǎng)成為適應各種工作環(huán)境

4、和崗位的多面手。數(shù)控車工基礎工藝理論及技能有機融合，包括夾具的使用、量具的識讀和使用、刃具的刃磨及使用、基準定位等，分類敘述了車床操作、數(shù)控車床自動編程仿真操作、數(shù)控車床編程與操作的初、中級內(nèi)容。以機械加工中車工工藝學與數(shù)控車床技能訓練密切結合為主線，常用量具識讀及工件測量、刀具及安裝、工件定位與安裝、金屬切削過程及精加工，較清晰地展示了數(shù)控車工必須掌握的知識和技能的訓練途徑。對涉及與數(shù)控專業(yè)相關的基礎知識、專業(yè)計算，都進行了有針對性的論述，目的在于塑造理論充實、技能扎實的專業(yè)技能型人才。本文以與切削用量的選擇，工件的定位裝夾，加工順序和典型零件為例，結合數(shù)控加工的特點，分別進行工藝方案分析，

5、機床的選擇，刀具加工路線的確定，數(shù)控程序的編制，最終形成可以指導生產(chǎn)的工藝文件。在整個工藝過程的設計過程中，要通過分析，確定最佳的工藝方案，使得零件的加工成本最低，合理的選用定位夾緊方式，使得零件加工方便、定位精準、剛性好，合理選用刀具和切削參數(shù)，使得零件的加工在保證零件精度的情況下，加工效率最高、刀具消耗最低。最終形成的工藝文件要完整，并能指導實際生產(chǎn)。第2章 工藝方案分析 2.1 零件圖凸件備件編號技術要求1 去除毛刺 尖角倒鈍 3 無熱處理和硬度要求 4 五邊形尺寸自定義2.2 零件圖分析 該零件表面由五邊形、倒角四邊形、四個盲孔、一個圓內(nèi)槽等表面組成。尺寸標注完整，選用毛坯為45鍛件9

6、6mm×96mm，無熱處理和硬度要求。2.3 確定加工方法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。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，要結合零件的形狀、尺寸大小和形位公差要求等全面考慮。通過以上圖形數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟性，最理想的加工方式為銑削，采用數(shù)控銑床。2.4 確定加工方案 零件上比較精密表面的加工，銑床常常是通過粗加工、精加工逐步達到的。對這些表面僅僅根據(jù)質量要求選擇相應的最終加工方法是不夠的，還應正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。用虎鉗夾住底部，開粗到96mmX96mm高50mm的尺寸，加工表面，加

7、工96mmx96mm四邊形外形，加工90mmX90mm外形，加工五邊形，加工內(nèi)槽，加工盲孔 該凸件加工順序為： 預備加工-開粗96mmX96mm高50mm-銑面-粗銑96mmX96mm輪廓-粗銑五邊形-粗銑內(nèi)槽 -精銑床96mmX96mm輪廓-粗銑90mmX90mm輪廓-精銑五邊形輪廓-精銑內(nèi)槽 -鉆盲孔。第3章 工件的裝夾3.1 定位基準的選擇 在制定零件加工的工藝規(guī)程時，正確地選擇工件的定位基準有著十分重要的意義。定位基準選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對零件各表面的加工順序也有很大的影響。合理選擇定位基準是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。 3.2定位基

8、準選擇的原則1）基準重合原則。為了避免基準不重合誤差，方便編程，應選用工序基準作為定位基準，盡量使工序基準、定位基準、編程原點三者統(tǒng)一。2）便于裝夾的原則。所選擇的定位基準應能保證定位準確、可靠，定位、夾緊機構簡單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。 3.3確定零件的定位基準以底面為定位基準3.4裝夾方式的選擇 為了工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確的位置，需將工件壓緊夾牢。合理的選擇夾緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質量，而且對生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。3.5數(shù)控銑床常用的裝夾方式采用虎鉗裝夾，因為虎鉗滑動面及底面，經(jīng)過精密研磨，平行度

9、精準，虎鉗本體使用球墨鑄鐵FCD60制造，抗張力強，耐磨性高，不易變形。虎鉗滑動面熱處理HRC45°以上，保持長久耐磨精度最適合于普通銑床，CNC數(shù)控銑床，機械加工，模具制造業(yè)使用。3.6 確定合理的裝夾方式 本次采用的是一次性裝夾，用虎鉗夾住20mm-30mm,合理的控制自由度。第4章 刀具及切削用量 4.1 選擇數(shù)控刀具的原則刀具壽命與切削用量有密切關系。在制定切削用量時，應首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應根據(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。 選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根

10、據(jù)刀具復雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復雜和精度高的刀具壽命應選得比單刃刀具高些。對于機夾可轉位刀具，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。對于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應選得高些，尤應保證刀具可靠性。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，刀具壽命也應選得低些。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，刀具壽命應按零件精度和表面粗糙度來確定。與普通機床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高

11、的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇同時要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機床高效率的要求。數(shù)控機床上所選用的刀具常采用適應高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細粒度硬質合金)并使用可轉位刀片。4.2 選擇數(shù)控銑削用刀具本次銑削采用機架刀與鎢鋼到配合使用，這樣能提高效率。4.3 設置刀點和換刀點銑床一般采用的是中心對刀，以工件正100mm處作為換刀點4.4 確定切削用量 數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫人程序中。切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工

12、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)揮機床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。第5章 零件的加工5.1 凸件的工藝分析（1） 技術要求 圖為一個凸件，精度要求不高，只有表面粗糙度有要求，還有就是內(nèi)槽必須保證在正負0.02之間，其余精度為自由公差（2） 毛坯選擇 本次的毛坯選用100mmX100mm高55的45鍛件作為毛坯，比圖片尺寸稍大一點，這樣以便于更好的報圖片的要求（3） 定位基準選擇 在銑床上面一般以一個面作為定位基準，本次圖形我們采用的是把底面作為定位基準。（4） 熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車前應根據(jù)材質和技術要求安排正火火退火處理，以消除應力，改

13、善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加工后、精加工前應安排調(diào)質處理，以提高零件的綜合機械性能；對于硬度和耐磨性要求不高的零件，調(diào)質也常作為最終熱處理。相對運動的表面需在精加工前或后進行表面淬火處理或進行化學熱處理，以提高其耐磨性。加工工序的劃分一般可按下列方法進行：刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數(shù),壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。以加工部位分序法 對于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結構特點將加工部分分成幾個部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；

14、先加工簡單的幾何形狀，再加工復雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。以粗、精加工分序法 對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進行校形，故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件的結構與工藝性，機床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實際情況來確定，但一定力求合理。（5） 走刀路線和對刀點選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運動到切削起始點、刀具切入、切出并返回切削起始點或對刀點等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀

15、路線是沿其零件輪廓順序進行的，所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理確定對刀點,對刀點可以設在被加工零件上，但注意對刀點必須是基準位或已精加工過的部位，有時在第一道工序后對刀點被加工毀壞，會導致第二道工序和之后的對刀點無從查找，因此在第一道工序對刀時注意要在與定位基準有相對固定尺寸關系的地方設立一個相對對刀位置，這樣可以根據(jù)它們之間的相對位置關系找回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設在機床工作臺或夾具上5.2 凸件加工工藝 （1）確定加工順序及進給路線加工順序按粗到精、由近到遠的原則確定。工是一個凸件，所以對其進行外形的排料粗加工（留0.5的加工余量）讓后對內(nèi)槽進行粗加工

16、，最后，精加工外形、精加工內(nèi)槽、鉆孔。（2） 選擇刀具1）整體開粗 選用80的面銑刀進行開粗2）銑外形粗加工 選用16的硬質合金機夾刀進行外形的開粗3)內(nèi)槽的粗銑 選用10的硬質合金到進行開粗4)外形與內(nèi)槽的精加工 選用10的硬質合金到進行精加工5)盲孔的加工 選用10的麻花鉆進行加工（3）選擇切削用量工序內(nèi)容（走刀路線）工序號工序名稱工序內(nèi)容（走刀路線）切 削 用 量設 備T刀具轉速r/min進給速度mm/r背吃刀量mm1銑床整體開粗80盤銑刀40020%0.5銑床2銑床外形開粗16機夾刀200020%0.5銑床3銑床 內(nèi)槽開粗10硬質合金刀160020%0.5銑床4銑床 外形精加工10硬質

17、合金刀170020%0.2銑床5銑床 內(nèi)槽精加工10硬質合金刀170020%0.2銑床6銑床 鉆孔10的麻花鉆80020%0.3銑床5.3加工程序的編輯本次加工我選用的是華中銑床（1） 手動編程 利用面銑刀進行整體開粗一個，一個程序多次利用，直達達到要求 O0001%0001G54G17 G54G64M03S400G00X0Y0Z100X20Y120Z10Z0M98P0002L1G90G0Z100X0Y0M30%0002G91G01Z-0.5F500G90G01X20Y-120F500X-20Y120X20M99(2) CAXA自動編程對外形進行粗加工二維圖形加工90mmX90mm四邊形程序%

18、0001N12 G90 G54 G17 G40 G64 G0 X-69.735 Y-40.391 S2000 M03 N14 Z100. M07 N16 Z2.5 N18 G01 Z-0.5 F500 N20 X-53.5 Y-35. F1500 N22 Y35. N24 G17 G02 X-35. Y53.5 I18.5 J0. N26 G01 X35. 。 N734 G01 X-69.275 Y-40.391 N736 Z-12. F3000 N738 G0 Z100. N744 M30 五邊形其余參數(shù)與四邊形基本一致%0002N12 G90 G54 G40 G17G64 X-46.534

19、 Y-31.592 S2000 M03 N14 Z100. M07 N16 Z2.5 N18 G01 Z-0.5 F500 N20 X-56.214 Y-1.848 F1500 N22 G17 G02 X-44.425 Y34.494 I30.905 J10.058 N24 G01 X-19.128 Y52.892 N26 G02 X19.078 Y52.91 I19.116 J-26.284 。 N1370 G02 X15.654 Y-30.019 I-8.085 J2.623 N1372 G01 X-15.626 Y-30.034 N1374 G02 X-23.712 Y-24.164 I

20、-0.004 J8.5 N1376 G01 Z-7. F3000 N1378 G0 Z100. N1384 M30 內(nèi)槽粗加工立銑刀%0003N12 G90 G54 G17 G40 G64 G0 X0. Y0. S1600 M03 N14 Z100. M07 N16 X1.5 N18 Z3. N20 G01 Z0. F200 N22 Y-3. Z-0.5 N24 Y0. F850 N26 G17 G02 I-1.5 J0. N28 G01 X8. N30 G02 I-8. J0. 。 N776 G01 X14.5 N778 G02 I-14.5 J0. N780 G01 Z-13. F2000

21、 N782 G0 Z100. N790 M30 四邊形精加工下刀方式與粗加工一致%0001N12 G90 G54 G40 G64 G17 G0 X-69.735 Y-40.391 S1600 M03 N14 Z100. M07 N16 Z2.5 N18 G01 Z-0.5 F500 N20 X-50. Y-35. F850 N22 Y35. N24 G17 G02 X-35. Y50. I15. J0. 。N732 G02 X-50. Y-35. I0. J15. N734 G01 X-69.275 Y-40.391 N736 Z-12. F3000 N738 G0 Z100. N744 M3

22、0 五邊形精加工與四邊形精加工參數(shù)基本一致%0001N12 G90 G54 G17 G40 G64 G0 X-75.907 Y-16.6 S1600 M03 N14 Z100. M07 N16 Z2.5 N18 G01 Z-0.5 F500 N20 X-41.304 Y-56.938 F850 。N1092 X-27.151 Y-37.427 N1094 X-77.035 Y-24.27 N1096 Z-7. F3000 N1098 G0 Z100. N1104 M30內(nèi)槽精加工精加工與粗加工參數(shù)基本一致只是把余量該為零%0422N12 G90 G54 G40 G64 G17 G0 X0. Y0. S1600 M03 N14 Z100. M07 N16 X2. N18 Z3. N20 G01 Z0. F200 N22 Y-3. Z-0.5 N24 Y0. F850 N26 G17 G02 I-2. J0. 。N778 G02 I-15. J0. N780 G01 Z-13. F2000 N782 G0 Z100. N784 X0. N790 M30 盲孔手動編程加工O0002%0001G17G40G64G54MO3S800G0Z100X0Y0Z50