畢業(yè)設(shè)計(jì)---銑削零件的數(shù)控加工工藝及程序的編制

1、<p><b>　　一、一設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)任務(wù)</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(chē)削加工工藝卡片。</p><p>　　根據(jù)加工工序步驟編寫(xiě)加工程序。</p><p><b>　　應(yīng)完成的技術(shù)資料</b></p><p><b>　　繪制裝夾方式圖。</b></p><p>　　填寫(xiě)數(shù)控加工工序卡片。</p><

4、;p><b>　　編寫(xiě)加工程序清單。</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。</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(dòng)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(shí)體圖………………………………………………… 21<

9、;/p><p>　　設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………………......... 22</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………................ 23</p><p>　　致謝………………………………………………………………....................... 24</p>

10、;<p><b>　　一、緒論</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床代表一個(gè)民族制造工業(yè)現(xiàn)代化的水平，隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，制造技術(shù)和自動(dòng)化水平的高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重

11、大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖和限制政策?？傊?，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。</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(guò)程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連

12、接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、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><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(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)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(jīng)濟(jì)性。好的結(jié)構(gòu)工藝性會(huì)使零件加工容易，節(jié)省成本，節(jié)省材料；而較差的結(jié)構(gòu)工藝性會(huì)使加工困難，加大成本，浪費(fèi)材料，甚至無(wú)法加工。通過(guò)對(duì)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度要求和復(fù)雜程度進(jìn)行分析的過(guò)程，可以確定零件所需的加工方法和數(shù)控機(jī)床的類(lèi)型和規(guī)格。</p><p>　　該零件結(jié)構(gòu)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(shí)應(yīng)注意個(gè)平面間的平行度，在進(jìn)行二次裝夾時(shí)一定要校平，保證平面跳動(dòng)量在2道以?xún)?nèi)。</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(jī)床坐標(biāo)系中的位置，因而根據(jù)要求夾具能保證零件在機(jī)床坐標(biāo)系的正確坐標(biāo)方向，同時(shí)協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。</p><p>　　該零件結(jié)構(gòu)形狀比較規(guī)則，為方型零件，適合

15、采用平口鉗進(jìn)行裝夾，在裝夾時(shí)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(jìn)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(zhì)量、生產(chǎn)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(jié)合圖樣分析，由于此次加工工序集中，所以按照一把刀一個(gè)工序進(jìn)行了如下安排：</p>

16、<p>　　銑削平面，平面見(jiàn)光即可，保證粗糙度為1.6，選用Φ120mm可轉(zhuǎn)位銑刀（5個(gè)刀片）。</p><p>　　2）銑削外邊緣輪廓，保證深度為25mm，長(zhǎng)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(tái)的臺(tái)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(zhuǎn)位面銑刀（5個(gè)刀片）。</p><p>　　4）粗銑中間的型腔，留1mm的余量，以及四個(gè)對(duì)角的16H8的開(kāi)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(gè)尺寸、精度，采用Φ12mm的立銑刀進(jìn)行銑削。</p><p>　　6）點(diǎn)鉆個(gè)孔的中心孔，采用Φ2的中心鉆。</p><

18、;p>　　7）選用Φ9mm的麻花鉆，預(yù)鉆Φ9的底孔，即鉆2個(gè)Φ10H7、4個(gè)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(gè)Φ10H7的孔。</p><p>　　9）選用Φ12mm的立銑刀，銑削4個(gè)Φ12H7的孔。</p><p>　　10）選用Φ6.9mm的麻花鉆，鉆2個(gè)M8的螺紋底孔。</p

19、><p>　　11）選用M8的絲錐，攻2個(gè)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(zhuǎn)位面銑刀（5個(gè)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(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時(shí)選擇刀具通?？紤]機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)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(zhuǎn)速（切削速度）、切削深度或?qū)挾?、進(jìn)給速度（進(jìn)給量）等。切削用量的大小對(duì)切削力、切削功率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。切削用量的大小對(duì)切削力、切削功率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。對(duì)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(nèi)。</p><p>　　銑削用量的選擇原則是：“在保證加工質(zhì)量

22、的前提下，充分發(fā)揮機(jī)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(yīng)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(jìn)給量fz；最后根據(jù)所選定的耐用度計(jì)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(duì)于端銑刀，選擇吃刀量的原則是：當(dāng)加工余量≤8mm，且工藝系統(tǒng)剛度大，機(jī)床功率足夠時(shí)，留出半精銑余量0.5

23、~2mm以后，應(yīng)盡可能一次去除多余余量；當(dāng)余量＞8mm時(shí)，可分兩次或多次走刀。銑削寬度和端銑刀直徑應(yīng)保持以下關(guān)系：:</p><p>　　d0=(l.l~1.6) ac（mm）</p><p>　　對(duì)于圓柱銑刀，銑削深度ap應(yīng)小于銑刀長(zhǎng)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(jìn)給量的選擇</b&g

24、t;</p><p>　　每齒進(jìn)給量fz是衡量銑削加工效率水平的重要指標(biāo)。粗銑時(shí)fz主要受切削力的限制，半精銑和精銑時(shí)，fz主要受表面粗糙度限制。 </p><p>　　具體的切削量選擇請(qǐng)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(dǎo)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(dòng)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(lái)完成數(shù)控機(jī)床程序編 制各個(gè)階段的工作。當(dāng)被加工零件形狀不十

26、分復(fù)雜和程序較短時(shí)，都可以采用手工編程的方法。    對(duì)于幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需要的加工程序不長(zhǎng)，計(jì)算也比較簡(jiǎn)單，出錯(cuò)機(jī)會(huì)較少，這時(shí)用手工編程既經(jīng)濟(jì)又及時(shí)，因而手工編程被廣泛地應(yīng)用于形狀簡(jiǎn)單的點(diǎn)位加工及平面輪廓加工中。但對(duì)于一些復(fù)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(fù)雜，但程序量很大的零件(如一個(gè)零件上有許多個(gè)孑L或平面輪廓由許多段圓弧組成)，或當(dāng)銑削輪廓時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)不具備刀具半

27、徑自動(dòng)補(bǔ)償功能，而只能以刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行編程等特殊情況，由于計(jì)算相當(dāng)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(lái)，往往耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，而且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)，當(dāng)采用手工編程時(shí)，一個(gè)零件的編程時(shí)間與在機(jī)床上實(shí)際加工時(shí)間之比，平均約為30：1，而數(shù)控機(jī)床不能開(kāi)動(dòng)的原因有20％—30％是由于加工程序編制困難，編程所用時(shí)間較長(zhǎng)，造成機(jī)床停機(jī)。因此，為了縮短生產(chǎn)周期，提高數(shù)控機(jī)床的利用率，有效地解決各種模具及復(fù)雜零件的加工問(wèn)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(dòng)編程，對(duì)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(dòng)編程的方法，這樣不容易出錯(cuò)，也可減少很多計(jì)算，大大的提高了生產(chǎn)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(jiàn)光，選用Φ120mm可轉(zhuǎn)位銑刀（5個(gè)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(zhuǎn)位銑刀（5個(gè)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(tái)的臺(tái)階面，選用Φ80的可轉(zhuǎn)位面銑刀。</p><p>　　該過(guò)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(gè)對(duì)角的16H8的開(kāi)口槽，選用Φ12的立銑刀進(jìn)行銑削，使尺寸達(dá)到圖紙要求，并采用mastercam繪制出刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。</p>

31、<p>　　五、MasterCAM的加工實(shí)體圖</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　本次課題貫穿本專(zhuān)業(yè)所學(xué)到的議論知識(shí)與實(shí)踐操作技術(shù)，從分析設(shè)計(jì)到計(jì)算、操作得到成品，同時(shí)本次選題提供了自主學(xué)習(xí)，自主選擇，自主完成的機(jī)會(huì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)有實(shí)踐性，綜合性，探索性，應(yīng)用性等特點(diǎn)，本次選題的目的是數(shù)控專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)及專(zhuān)業(yè)技能的

32、重要組成部分，是運(yùn)用數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作的一次綜合練習(xí)。傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)體工件設(shè)計(jì)是應(yīng)用系統(tǒng)方法分析和研究產(chǎn)品生產(chǎn)的問(wèn)題和需求?，F(xiàn)代回轉(zhuǎn)體類(lèi)的數(shù)控加工設(shè)計(jì)理論已經(jīng)不拘泥于系統(tǒng)論的理論基礎(chǔ)，開(kāi)始強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品尺寸精度，工藝嚴(yán)格性，從而更加有得于學(xué)生裝的數(shù)控編程及操作的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)做完，也將意味我的大學(xué)生活即將結(jié)束，但在這段時(shí)間里面我覺(jué)得自己是努力并快樂(lè)的。在繁忙的的日子里面，曾經(jīng)為解決技術(shù)上的問(wèn)題，而去翻我所學(xué)專(zhuān)業(yè)的書(shū)籍。經(jīng)過(guò)這段時(shí)間

33、我真正體會(huì)了很多，也感到了很多。</p><p>　　通過(guò)次此的分析，需要對(duì)刀具的切削參數(shù)進(jìn)行計(jì)算等方面的問(wèn)題給予考慮，這些方面的知識(shí)都需要我們?nèi)?fù)習(xí)以前的知識(shí)，在對(duì)以前學(xué)的知識(shí)進(jìn)行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦形成一初步的印象。各專(zhuān)業(yè)課之間相關(guān)聯(lián)的知識(shí)也能很好的理解。    這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，給我最大的體會(huì)就是熟練操作技能來(lái)源我們對(duì)專(zhuān)業(yè)的熟練程度。比如，我們想加快編程程度，除了對(duì)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(shí)，對(duì)于夾具的選擇，切削參數(shù)的設(shè)定我們必須十分清楚。在上機(jī)操作時(shí)，我們只有練習(xí)各功能鍵的作用，在編程時(shí)才得心應(yīng)手。因此，我總結(jié)出一個(gè)結(jié)論“理論是指導(dǎo)實(shí)踐的基礎(chǔ)，只有不斷在實(shí)踐中總結(jié)驗(yàn)，并對(duì)先前的理論進(jìn)行消化和創(chuàng)新，自己的水平會(huì)很快的提高”</p><p>　　本畢業(yè)的選題、設(shè)計(jì)內(nèi)容、及設(shè)計(jì)的形成是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)論文的完成過(guò)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(guò)此次設(shè)計(jì)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(huì)繼續(xù)保持這份做學(xué)問(wèn)的態(tài)度和熱情.</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.任殿閣，張佩勤主編《設(shè)計(jì)手冊(cè)》．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社．1991年9月</p&g

36、t;<p>　　2.付鐵主編《計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程》．北京理工大學(xué)出版社．</p><p>　　3.方世杰主編《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)》．機(jī)械工業(yè)出版社．2003年3月</p><p>　　4.曹桄 高學(xué)滿主編 《金屬切削機(jī)床掛圖》．上海交通大學(xué)出版社．1984年8月</p><p>　　5.吳宗澤 羅圣國(guó)主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》．高等教育出版社．1

37、982年12月</p><p>　　6.華東紡織工學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 天津大學(xué)．《機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)》．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社．</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本人在畢業(yè)課題的設(shè)計(jì)中，學(xué)習(xí)了不少的新知識(shí)，體會(huì)到了學(xué)習(xí)的重要性，同時(shí)，感謝學(xué)校具遠(yuǎn)瞻的規(guī)劃與教育，給予我們良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，并提供給我們對(duì)學(xué)業(yè)及個(gè)人生涯發(fā)展的多

38、元信息，幫助我們成長(zhǎng)。</p><p>　　感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對(duì)我的關(guān)懷和重視，使我得以發(fā)揮自己的特長(zhǎng)，找到人生的價(jià)值。</p><p>　　感謝三年來(lái)陪伴我們學(xué)習(xí)與生活的恩師，感謝您們對(duì)我精心的教育，感謝您們沒(méi)使我的學(xué)習(xí)變成勞作而成為一種快樂(lè)；.感謝您們讓我明白自身的價(jià)值；.感謝您們幫助我發(fā)現(xiàn)了自己的專(zhuān)長(zhǎng)，而且讓我把事情做得更好。感謝您們?nèi)萑涛业娜涡耘c錯(cuò)誤，不僅教會(huì)了我知識(shí)，更教會(huì)了我如何做事

39、，如何做人。</p><p>　　特別感謝恩師的諄諄教導(dǎo)，他的悉心指導(dǎo)與斧正，對(duì)于論文. 架構(gòu)之啟迪，及其內(nèi)容的細(xì)心斟酌與指導(dǎo)，倍極辛勞。</p><p>　　最后感謝三年來(lái)陪伴我一起的同學(xué)們，伙伴們，所有的歡笑和淚水、成功和失敗、驕傲和苦惱，我們?cè)黄鸱窒恚荒鞘俏覀兦啻褐凶顮N爛的一頁(yè)，最輝煌的回憶，而回憶中的每個(gè)人，都是栩栩如生，這些都將是我一生的財(cái)富。三年時(shí)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(jī)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