數(shù)控銑削加工工藝及編程畢業(yè)設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　作 者： 學 號： </p><p>　　系 部： </p><p>　　專 業(yè)： </p&

2、gt;<p>　　題 目： 動力座的數(shù)控銑削加工工藝及編程 </p><p>　　指導老師： </p><p>　　20**年 月 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文主要講述動力座零件的數(shù)控銑削加工工藝，通過

3、對零件圖紙的分析，確定該零件的加工工藝、刀具、切削用量，制定出該零件的機械加工工藝過程卡片及數(shù)控加工工序卡，然后利用UG軟件繪制出該零件的三維實體圖，并運用UG的二維轉換工具繪制出零件的二維圖，再采用軟件對零件進行自動編程，最終將程序錄入機床，完成該零件的加工。</p><p>　　關鍵詞：數(shù)控銑削 加工工藝 切削用量 數(shù)控編程</p><p><b>　　目 錄<

4、/b></p><p>　　第一章 工藝分析5</p><p>　　1.零件圖的工藝性分析5</p><p>　　1.1零件圖樣分析6</p><p>　　1.2毛坯的選擇6</p><p>　　2.加工設備的選擇6</p><p><b>　　3.刀具的選擇7&l

5、t;/b></p><p>　　4.切削用量的選擇8</p><p>　　第二章 數(shù)控加工工序9</p><p><b>　　1.工序的劃分9</b></p><p><b>　　2.工步的劃分9</b></p><p><b>　　3.走刀路線9

6、</b></p><p>　　4.工藝卡片的制定10</p><p>　　第三章 數(shù)控編程11</p><p>　　1.編程的分類11</p><p>　　2.坐標系的確定11</p><p>　　3.加工程序清單11</p><p>　　2.1工序1的加工程序清單12

7、</p><p>　　2.2工序2的加工程序清單14</p><p>　　2.3工序3的加工程序清單15</p><p>　　2.4工序4的加工程序清單15</p><p>　　第四章 實體繪制19</p><p><b>　　設計小結21</b></p><p&g

8、t;<b>　　致 謝22</b></p><p><b>　　參考文獻23</b></p><p>　　附表1 機械加工工藝過程卡24</p><p>　　附表2 數(shù)控加工刀具卡片25</p><p>　　附表3 數(shù)控加工工序卡126</p><p>　　附

9、表4 數(shù)控加工工序卡227</p><p>　　附表3 數(shù)控加工工序卡328</p><p>　　附表4 數(shù)控加工工序卡429</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　畢業(yè)設計是我們大學學習生活的很重要的一部分，是我們在校學習的最后的一個環(huán)節(jié)，是評價我們是否是一個合格大學生的一個很重要

10、標準，因此在做畢業(yè)設計時，我都是懷著很重視的態(tài)度去做的。</p><p>　　在剛接到要做畢業(yè)設計的任務，我一下子感到無從下手，有點迷茫，由于從沒有做過這樣的設計，經過幾天的查找資料，我發(fā)現(xiàn)數(shù)控加工是機械行業(yè)一門新的專業(yè)，數(shù)控技術是數(shù)字程序控制數(shù)控機械實現(xiàn)自動工作的技術。它廣泛用于機械制造和自動化領域，較好地解決多品種、小批量和復雜零件加工以及生產過程自動化問題。隨著計算機、自動控制技術的飛速發(fā)展，數(shù)控技術已廣泛

11、地應用于數(shù)控機床、機器人以及各類機電一體化設備上。同時，社會經濟的飛速發(fā)展，對數(shù)控裝置和數(shù)控機械要求在理論和應用方面有迅速的發(fā)展和提高。隨著改革開放深入發(fā)展，全國特別是國有大中型企業(yè)及三資企業(yè)，在生產中都廣泛地應用了數(shù)控加工技術和計算機輔助加工技術。由于市場競爭日益激烈，從而導致對專業(yè)人才的大量需求。</p><p>　　隨著民營經濟的飛速發(fā)展，我國沿海經濟發(fā)達地區(qū)(如廣東，浙江、江蘇、山東)，數(shù)控人才更是供不應

12、求， 所以我覺得數(shù)控行業(yè)有著十分廣闊的前景，所以就有試著做這方面設計的念頭，又因為我們在校時也開了這方面的課程，我對數(shù)控的編程又有一定的了解，就選擇典型零件的數(shù)控銑床銑削編程與操作設計這個課題。</p><p>　　要成為數(shù)控編程員就要具備：掌握數(shù)控加工工藝知識和數(shù)控機床的操作，掌握機械的設計和制造專業(yè)知識，熟練掌握三維CAD／CAM軟件，如UG、CAXA、PROE等；熟練掌握數(shù)控手工和自動編程等技術；這樣的高的

13、要求就更能考察我們的綜合知識掌握的怎么樣，所以我愿意接受這個任務，來自我檢驗一下自己是否合格一個的大學生。</p><p>　　經過兩個多月的準備，我的畢業(yè)設計終于告以段落，兩個多月的忙碌對我來說有著豐富的收獲，我學到了很多，我學會了如何與同學、老師的溝通，學會了與同學配合完成任務，學會了如何利用圖書、網(wǎng)絡搜集信息等等。</p><p><b>　　第一章 工藝分析</b

14、></p><p>　　1.零件圖的工藝性分析</p><p><b>　　圖1 動力座零件圖</b></p><p>　　圖1所示為動力座零件圖，結構形狀比較簡單，其材料為HT200，屬于中批量生產。根據(jù)圖中的要求，對零件進行工藝分析，并制定其加工工藝卡片，最終完成零件的加工程序編制。</p><p><b

15、>　　1.1零件圖樣分析</b></p><p>　　分析零件圖樣是工藝準備中的首要工作，直接影響零件的工藝編制及加工結果。主要包括以下幾項內容：</p><p>　　分析加工輪廓的幾何條件：主要目的是針對圖樣上不清楚尺寸及封閉的尺寸鏈進行處理。</p><p>　　分析零件圖樣上的尺寸公差要求，以確定控制其尺寸精度的加工工藝，如刀具的選擇及切削用

16、量的確定等。</p><p>　　分析形狀和位置公差要求：對于數(shù)控切削加工中，零件的形狀和位置誤差主要受機床機械運動副精度的影響。</p><p>　　分析零件的表面粗糙度要求，材料與熱處理要求，毛坯的要求，件數(shù)的要求也是對工序安排及走刀路線的確定等都是不可忽視的參數(shù)。</p><p>　　從圖1可以看出，該零件屬于平板類零件，其結構主要由面、孔組成，屬于易加工零件

17、，圖中尺寸標注準確、無誤、清晰；該零件的尺寸公差求一般，部分尺寸公差要求較高，如2-Φ20的孔，達到0.033mm，在加工此孔時應合理的選擇加工方法；圖中形位公差要求較高，最高為0.03mm；零件表面粗糙度要求一般，最高處為1.6，其余都為6.3，在數(shù)控銑削加工中容易保證。</p><p><b>　　1.2毛坯的選擇</b></p><p>　　選擇鑄造毛坯，除非加

18、工表面外，其余部分需加工面均留3mm余量。由于是中批量生產，所以小的余量可以大大提高生產效率，但也不能太少，這樣使得表面粗糙度無法達到要求，以及工件變形后，一些部位加工不到位。當然鑄造毛坯由于零件較多，在運輸過程中難免存在擠壓變形，因此在加工前需要對毛坯進行校正，以確保后續(xù)加工能夠順利進行。</p><p><b>　　2.加工設備的選擇</b></p><p>　　

19、加工設備是完成零件加工的必不可少的，合理的選擇加工設備，能有效的提高零件的加工精度及加工效率，同時也能降低操作者的勞動量。</p><p><b>　?。?）機床的選擇</b></p><p>　　從零件圖上可以看出，該零件加工的孔較多，需要的刀具也較多，為了減少操作者的勞動量以及提高生產效率，考慮選擇數(shù)控加工中心進行加工。</p><p>&

20、lt;b>　　（2）夾具的選擇</b></p><p>　　銑床的夾具主要用于加工零件上的平面、溝槽、缺口、花鍵以及成型面等。按夾具的通用特性分類，夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調夾具、組合夾具、自動化生產用夾具。</p><p>　　本題中的零件裝夾較為復雜，需要用到組合夾具進行裝夾，具體的裝夾方式在后面的工序中進行講述。</p><p>&l

21、t;b>　　3.刀具的選擇</b></p><p>　　刀具材料的種類很多，常用的有工具鋼、硬質合金、陶瓷、金剛石和立方氮化硼等。碳素工具鋼和合金鋼因耐熱性很差，故只宜做手工刀具。陶瓷、金剛石和立方氮化硼由于質脆、工藝性差及價格昂貴等原因，因而僅在較小的范圍內使用。目前最常用的刀具材料是高速鋼和硬質合金。</p><p><b>　　（1）高速鋼</b&g

22、t;</p><p>　　高速鋼是在合金工具鋼中加入較多的鎢、鉬、釩等合金元素的高合金工具鋼，它具有較高的強度、韌性和耐熱性，是目前應用最廣泛的刀具材料。因刃磨時易獲得鋒利的刃口，故高速鋼又稱“鋒鋼”。</p><p><b>　?。?）硬質合金</b></p><p>　　硬質合金是由硬度和熔點都很高的碳化物（WC、TiC、TaC、NbC等）

23、，用Co、Mo、Ni作黏結劑燒結而成的粉末冶金制品。其常溫硬度可達78—82HRC，能耐850—1000℃的高溫，切削速度比高速鋼高4—10倍，但其沖擊韌性與抗彎強度遠比高速鋼差，因此很少做成整體式刀具。實際使用中， 常將硬質合金倒排焊接或用機械夾固在刀體上。</p><p>　　綜上所述，并根據(jù)該零件的結構工藝特性，確定該零件加工所用的刀具如表1.1所示。</p><p><b&g

24、t;　　表1.1 刀具卡</b></p><p><b>　　4.切削用量的選擇</b></p><p>　　切削用量是在機床調整前必須確定的重要參數(shù)，它對切削力、功率消耗、刀具磨損、刀具耐用度、加工精度和表面質量等均有明顯的影響。因此，合理選擇切削用量對提高切削效率，保證加工質量和降低加工成本具有重要的作用。</p><p>　

25、　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)，在保證質量的前提下，獲得高的生產率和低的加工成本的切削用量。要確定合理的切削用量，既要從理論上充分認識切削用量，又要將理論上得出的切削用量運用到實際中去，這樣才能綜合機床、刀具、加工材料確定最佳的切削用量。</p><p>　　在粗加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和加工成本。它的主要目的是快速地去除工件表面的殘余金屬，所以

26、在機床功率允許的前提下應盡可能的提高效率，以便提高機床的利用率。在確定切削用量時，首先應該考慮切削深度，這樣可以達到在短時間內快速除去金屬的目的，提高單位時間內的切削量。</p><p>　　在精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。它的目的是要得到加工尺寸和降低工件的表面粗糙度，理想的尺寸精度取決于機床精度和加工殘余的均勻程度，因此，要避免在加工過程中受力的突然變化，使切削力均勻；工

27、件的表面粗糙度主要取決于切削速度，切削速度的大小是由刀具直徑的大小和主軸轉速的高低決定的。</p><p>　　該零件的切削用量可參見數(shù)控加工工序卡。</p><p>　　第二章 數(shù)控加工工序</p><p><b>　　1.工序的劃分</b></p><p>　　在數(shù)控機床上加工零件與普通機床加工相比，工序可以比較集

28、中。根據(jù)數(shù)控加工的特點，數(shù)控加工工序的劃分有按定位方式劃分工序、按所用刀具劃分工序、按粗、精加工劃分工序、按加工部位劃分工序等。</p><p>　　本題中的零件可根據(jù)定位方式也可說是裝夾次數(shù)來劃分工序。具體工序如下：</p><p>　　工序1 銑 裝夾零件（平口鉗裝夾），加工8-M8及2-Φ20以及所在的平面，得到基準面1。</p><p>　　工序2 銑

29、 加工兩方腿的表面，保證總長為70mm。</p><p>　　工序3 銑 以基準面1定位，將基準面1貼在一平板上，在非加工面上用推板壓緊（類似于平口鉗的方式），銑其中一側面，得到基準面2。</p><p>　　工序4 銑 以基準面1和2定位，非加工面上用推板壓緊，加工另外一側面及9-M8和2-M8。</p><p><b>　　2.工步的劃分&l

30、t;/b></p><p>　　劃分工步主要從加工精度和效率兩方面考慮。合理的工藝不僅要保證加工出符合圖樣要求的工件，同時應使機床的功能得到充分發(fā)揮。因此，在一個工序內往往需要采用不同的刀具和切削用量，對工件的不同表面進行加工。對于較復雜的工序，為了便于分析和描述，常在工序內又細分為工步。</p><p>　　本題零件的工步內容可以參見工序卡片里的描述。</p><

31、;p><b>　　3.走刀路線</b></p><p><b>　　銑平面的走刀路線</b></p><p><b>　　加工孔的走刀路線</b></p><p><b>　　加工側面的走刀路線</b></p><p>　　加工側面孔的走刀路線<

32、;/p><p><b>　　4.工藝卡片的制定</b></p><p>　　編制工藝卡片是用來指導工人加工的，一般簡易的工藝卡片中需編制簡易的工藝流程、工序名稱、工裝等。固定產品的工藝卡片比較復雜，每一工步都需編制卡片，卡片中包含本工序加工圖，加工刀具，測量量具，設備，定位等。</p><p>　　本題中的工藝卡片見附錄。</p>&

33、lt;p><b>　　第三章 數(shù)控編程</b></p><p><b>　　1.編程的分類</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><b>　?。?）手工編程</b></p><p>　　手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控機

34、床程序編制各個階段的工作。當被加工零件形狀不十分復雜和程序較短時，都可以采用手工編程的方法。</p><p>　　手工編程在目前仍是廣泛采用的編程方式，即使在自動編程高速發(fā)展的將來，手工編程的重要地位也不可取代，仍是自動編程的基礎。在先進的自動編程方法中，許多重要的經驗都來源于手工編程，并不斷豐富和推動自動編程的發(fā)展。</p><p><b>　?。?）自動編程</b>

35、;</p><p>　　自動編程是指借助數(shù)控語言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)，由計算機來自動生成零件加工程序的過程。編程人員只需根據(jù)加工對象及工藝要求，借助數(shù)控語言編程系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)控編程語言或圖形編程系統(tǒng)提供的圖形菜單功能，對加工過程與要求進行較簡便的描述，而由編程系統(tǒng)自動計算出加工運動軌跡，并輸出零件數(shù)控加工程序。由于在計算機上可自動地繪出所編程序的圖形及進給軌跡，所以能及時地檢查程序是否有錯，并進行修改，得到正確的

36、程序。</p><p>　　綜上所述，由于該零件的數(shù)控加工部分比較簡單，無復雜的加工部分，因此可以直接采用手工編程來完成。</p><p><b>　　2.坐標系的確定</b></p><p>　　從圖1中可以看出，該零件較為規(guī)則，因此可以將工件坐標系設置在對稱中心上，如圖3所示。</p><p><b>　　

37、圖3 坐標系</b></p><p><b>　　3.加工程序清單</b></p><p>　　以下所有程序均為FANUC系統(tǒng)代碼編制。</p><p>　　2.1工序1的加工程序清單</p><p>　　2.2工序2的加工程序清單</p><p>　　2.3工序3的加工程序清單&l

38、t;/p><p>　　2.4工序4的加工程序清單</p><p><b>　　第四章 實體繪制</b></p><p>　　該零件形狀結構簡單，在實體繪制過程中也比較容易，下面介紹一下UG繪制該零件實體的過程。繪制步驟如下：</p><p><b>　?。?）繪制草圖1</b></p>

39、<p>　　打開UG NX 4.0軟件，根據(jù)零件圖紙上的尺寸在建模中繪制圖4.1所示圖形。</p><p><b>　　圖4.1</b></p><p><b>　?。?）拉伸草圖</b></p><p>　　選擇拉伸工具，然后選擇草圖1，在拉伸距離中輸入40，電擊確定得到如圖4.2所示圖形。</p>

40、<p><b>　　圖4.2</b></p><p><b>　?。?）繪制草圖2</b></p><p>　　根據(jù)零件圖紙，選擇上表面作為草圖面，繪制如圖4.3所示草圖（綠色部分）。</p><p><b>　　圖4.3</b></p><p><b>

41、;　　（3）拉伸除料</b></p><p>　　選擇拉伸工具，選擇草圖2，在創(chuàng)建欄中選擇求差，然后在結束值中選擇“貫穿全部對象”，確定得到如圖4.4所示圖形。</p><p><b>　　圖4.4</b></p><p>　　同理，運用拉伸除料，將其它孔繪制出來，最后的圖形如圖4.5所示。</p><p>

42、<b>　　圖4.5</b></p><p><b>　　設計小結</b></p><p>　　通過這次的畢業(yè)設計書，使我懂得搞設計要聯(lián)系實際，要跟實際應用結合起來，才能設計出合格使用的產品，也使我充分的了解合理的安排加工順序可以縮短加工時間，提高生產效率，這是我們在切削加工中必須要掌握的，也是在實踐中必須遵循的。雖然加工的方法有千萬種，但是只要

43、掌握了它正確的加工方法及思路就可以加工出合格的產品。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先感謝我的父母，他們含辛茹苦把我養(yǎng)大, 焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩,終生不忘,正是他們的大力支持才使我順利地完成學業(yè),在此，說一聲，爸爸媽媽，你們辛苦了！愿爸爸媽媽健康、長壽、快樂。</p><p>　　本設計是在指導老師

44、的悉心指導下完成的。指導老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理本設計從著手到完成，每一步都是在老師的指導下完成的，傾注了指導老師大量的心血。在此，謹向指導老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！</p><p>　　感謝學院領導為我們所提

45、供良好的學習環(huán)境與學習器材，感謝系領導為我們的畢業(yè)設計開放了教室和提供便利條件，保證了畢業(yè)設計的順利完成。</p><p>　　三年來我能健康成長，學到知識，學到技能，學會做人，學會處事………感謝三年來一直關心與幫助我的輔導員，以及各位專業(yè)老師們，在我大學的學習與生活中付出的心血與汗水，在以后的日子里，我一定銘記老師的教導，不斷的去學習，努力完善自己，更好的發(fā)展自己，不使老師失望。</p><

46、p>　　在設計期間，得到很多的同學的關心和幫助，在此表示深深的感謝。沒有他們的幫助和支持是沒有辦法完成我的畢業(yè)設計的，同窗之間的友誼永遠長存。</p><p>　　感謝我的室友們，從遙遠的家鄉(xiāng)來到這個陌生的城市里，是你們與我共同維系著彼此兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。只是今后就難得再聚到一切吃頓飯了！沒關系，各奔前程，彼此珍重。我們在一起的日子，我會記一輩子的。</p&g

47、t;<p>　　感謝學院三年來對我的培育，是河池職業(yè)學院改變了我的人生，使我有了正確的人生觀與價值觀，讓我對自己的未來有了更美好的憧憬。</p><p>　　也感謝所有關心，幫助過我的人：我的兄弟姐妹，我的親戚朋友。</p><p>　　最后，在離別之際，為我的母校送上一份真誠的祝福，祝母校的明天更美好。</p><p><b>　　參考文獻

48、</b></p><p>　　1.《機械制造工藝與機床夾具》 機械工業(yè)出版社</p><p>　　2.《數(shù)控技術》 機械工業(yè)出版社</p><p>　　3.《數(shù)控加工工藝及編程》 中國機械工業(yè)教育協(xié)會 組編 </p><p>　　4.《數(shù)控編程》

49、 全國數(shù)控培訓網(wǎng)絡天津分中心 編</p><p>　　5.《數(shù)控機床操作與編程實訓》 機械工業(yè)出版社 何四平 主編</p><p>　　6.《數(shù)控工藝培訓教程》 清華大學出版社 宋放之等編著</p><p>　　7.《數(shù)控機床及其使用與維修》 東南大學出版社 宋天麟 主編</p><p>

50、　　8.《現(xiàn)代機械制圖》 機械工業(yè)出版社 呂素霞 何文平 主編</p><p>　　9、《AutoCAD2007中文版應用教程》 機械工業(yè)出版社 劉瑞新 朱維克 于梅編著</p><p>　　10.《數(shù)控銑床培訓教程》 機械工業(yè)出版社</p><p>　　11.《機械設計基礎》

51、 機械工業(yè)出版社</p><p>　　附表1 機械加工工藝過程卡</p><p>　　附表2 數(shù)控加工刀具卡片</p><p>　　附表3 數(shù)控加工工序卡1</p><p>　　附表4 數(shù)控加工工序卡2</p><p>　　附表3 數(shù)控加工工序卡3</p><p>　　附表4 數(shù)控加工