機電一體化技術論文

1、常州工學院成教院 畢業(yè)設計（論文）年級專業(yè) 10級機電一體化技術 學生姓名 徐杰 指導教師 評 卷 人 教學地點 2012 年 5 月 8 日目 錄摘要3關鍵字3前言31產品零件圖42作用和技術要求43工藝過程454加工方法595零件的加工工藝性分析9126應用中的經驗137結束語148參考文獻149答謝詞15數(shù)控銑削蓋板類零件的加工常州工學院成教院 徐杰摘 要 數(shù)控技術及數(shù)控銑床在當今機械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國家基礎工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機械制造工業(yè)提升改造和實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產的重要手段和標志。數(shù)控技術及數(shù)控銑床的廣泛應用，給機械制造業(yè)的產業(yè)結

2、構、產品種類和檔次以及生產方式帶來了革命性的變化。數(shù)控銑床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備。它的發(fā)展是信息技術(1T)與制造技術(MT)結合發(fā)展的結果?，F(xiàn)代的UG、制造技術，都是建立在數(shù)控技術之上的。掌握現(xiàn)代數(shù)控技術知識是現(xiàn)代數(shù)控技術專業(yè)學生必不可少的。數(shù)控裝置也逐漸由NC向CNC發(fā)展。其高速、高效、高精度、高可靠性的特性以及其模塊化、智能化、柔性化和集成化的快捷方便使其在生產制造中成為越來越重要的角色。本文內容介紹了數(shù)控加工的特點、加工工藝分析以及數(shù)控編程的一般步驟。并通過一定的實例詳細的介紹了數(shù)控加工工藝的分析方法。關鍵詞： 數(shù)控銑床 加工工藝關 鍵 字數(shù)控銑床 加工工藝前 言從20世紀中葉數(shù)控

3、技術出現(xiàn)以來，數(shù)控銑床給機械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數(shù)控銑床加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產率高，減輕操作者勞動強度、改善勞動條件，有利于生產管理的現(xiàn)代化以及經濟效益的提高。數(shù)控銑床是一種高度機電一體化的產品，適用于加工多品種小批量零件、結構較復雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價格昂貴不允許報廢的關鍵零件、要求精密復制的零件、需要縮短生產周期的急需零件以及要求100%檢驗的零件。 數(shù)控銑床集計算機技術、電子技術、自動控制、傳感測量、機械制造、網絡通信技術于一體，是典型的機電一體化產品，它的發(fā)展和運用，開創(chuàng)了制造業(yè)的新時代，改變了制造業(yè)的生產方式、產業(yè)結構、管理方式，

4、使世界制造業(yè)的格局發(fā)生了巨大變化?，F(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在數(shù)控技術之上。數(shù)控技術水平的高低已成為衡量一個國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標志，實現(xiàn)加工機床及生產過程數(shù)控化，已經成為當今制造業(yè)的發(fā)展方向。 數(shù)控銑床具有廣泛的適應性，加工對象改變時只需要改變輸入的程序指令；加工性能比一般自動機床高，可以精確加工復雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復雜的工件，并能獲得良好的經濟效果。 隨著數(shù)控技術的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機床品種日益增多，有銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機床和電火花加工機床等。此外還有能自動換刀、一次裝卡進行多工序加工的加工中心、車削

5、中心等1958年我國開始研制數(shù)控機床，1975年又研制出第一臺加工中心。我國是世界上機床產量最多的國家，但數(shù)控機床的產品競爭力在國際市場中仍處于較低水平，即使在國內市場也面臨著嚴峻的形勢。目前，在數(shù)控技術領域，我國同先進國家之間還存在不小的差距，但這種差距正在縮小。數(shù)控技術的應用也從機床控制拓展到其他控制設備，如：數(shù)控電火花線切割機床、數(shù)控測量機和工業(yè)機器人等。一、 產品零件圖（見附圖）二、 作用和技術要求兩配合件要求外形輪廓相配銷孔相配，配合間隙要求等于0.06。從圖形可以出輪廓的周邊曲線圓弧和粗糙值要求都比較高，零件的裝夾采用平口鉗。面粗糙度為1.6，孔尺寸精度要求為IT8級，粗糙度為1.

6、6，為防止鉆偏，按鉆中心孔一鉆孔一擴孔一鉸孔方案進行；10mm沉頭孔在孔基礎上锪至尺寸即可。三、 工藝過程 按照先粗后精、先面后孔的原則及為了減少換刀次數(shù)不劃分加工階段來確定加工順序。具體加工路線為：粗、精銑面-粗、半精、精鏜孔-鉆各光孔和中心孔-鉆、擴、鉸-鉆孔、再倒角，具體順序見表。加工工藝過程：序號 工序內容定位及夾緊1裝夾工件，夾持工件150mm*120mm機械式平口鉗夾持2銑平面保證尺寸24mm機械式平口鉗夾持3鉆孔29mm，鉆深為24mm機械式平口鉗夾零件4鉆孔2*11mm機械式平口鉗夾零件5鉸內孔12、鉸內孔30至尺寸，精銑及檢查機械式平口鉗夾零件四、 加工方法 工作前的準備工作

7、 1、機床工作開始工作前要有預熱，認真檢查潤滑系統(tǒng)工作是否正常，如機床長時間未開動，可先采用手動方式向各部分供油潤滑； 2、使用的刀具應與機床允許的規(guī)格相符，有嚴重破損的刀具要及時更換； 3、調整刀具所用工具不要遺忘在機床內； 4、刀具安裝好后應進行一、二次試切削； 5、檢查卡盤夾緊工作的狀態(tài)。 工作過程中的安全注意事項 1、禁止用手接觸刀尖和鐵屑，鐵屑必須要用鐵鉤子或毛刷來清理； 2、禁止用手或其它任何方式接觸正在旋轉的主軸、工件或其它運動部位； 3、禁止加工過程中量活、變速，更不能用棉絲擦拭工件、也不能清掃機床； 4、銑床運轉中，操作者不得離開崗位，機床發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象立即停車； 5、經常檢查

8、軸承溫度，過高時應找有關人員進行檢查； 6、在加工過程中，不允許打開機床防護門； 7、嚴格遵守崗位責任制，機床由專人使用，他人使用須經本人同意。 工作完成后的注意事項 1、清除切屑、擦拭機床，使用機床與環(huán)境保持清潔狀態(tài)； 2、檢查潤滑油、冷卻液的狀態(tài)，及時添加或更換； 3、依次關掉機床操作面板上的電源和總電源。零件圖紙 件一 件2材料的選擇 由于各種機械的用途和性能不同，其零件的材料、結構和技術要求也各不相同。 零件應根據不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調質、正火、淬火等），以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。45鋼是常用材料，它價格便宜經過調質（或正火）后，可得到

9、較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達4552HRC。 綜上所述該零件的材料選為毛坯為26122152鋁材料。夾方式數(shù)控機床上零件的安裝方法與普通機床一樣，要合理選擇定位基準和夾緊方案，要求有以下兩點： 1、力求設計、工藝與編程計算的基準統(tǒng)一，這樣有利于編程時數(shù)值計算的簡便性和精確性。 2、盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。綜合以上分析可選用：平口鉗。具的選擇對夾具選擇的基本要求： 1、為保持零件安裝方位與機床坐標系及程編坐標系方向的一致性，夾具應能保證在機床上實現(xiàn)定向安裝，還要求能協(xié)調零件定位面與機床之間保持一定的坐標尺寸聯(lián)

10、系。 2、為保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做得盡可能開敞，因此夾緊機構元件與加工面之間應保持一定的安全距離，同時要求夾緊機構元件能低則低，以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發(fā)生碰撞。 3、具的剛性與穩(wěn)定性要好。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點的設計，當非要在加工過程中更換夾緊點不可時，要特別注意不能因更換夾緊點而破壞夾具或工件定位精度。以下為所用夾具： 圖3-5 機械式平口鉗5對刀 裝工件，刀具主軸正轉600 對X軸: 將刀移到工件一側 輕碰 提刀上來，相對坐標X清零 移刀到工件另一側，記錄當前坐標150 將刀移到150/2處，X清零 對Y軸: 將刀

11、移到工件一側 輕碰 提刀上來，相對坐標Y清零 移刀到工件另一側，記錄當前坐標120 將刀移到120/2處，Y清零 對Z軸（對工件表面清零即可） 設置工件坐標： 1,對刀完成后（到在X0 Y0 Z0） 2,POS坐標一般全設 3,將刀提到安全高度五 零件的加工工藝性分析1.加工工序兩配合件要求外形輪廓相配銷孔相配，配合間隙要求等于0.06。從圖形可以出輪廓的周邊曲線圓弧和粗糙值要求都比較高，零件的裝夾采用平口鉗。在安裝工件時，需要注意工件安裝要放在鉗口中間部位，安裝臺虎鉗時，要固定好鉗口，工件被加工部分要求高出鉗口，避免刀具與鉗口發(fā)生干涉。加緊時，注意工件上浮。先加工件一，再加工相配件二，加工坐

12、標系G45建立在工件表面上，零件的對稱中心處。件一加工工序為：1、 銑大平面，保證尺寸24，選用80可轉位面銑刀（T1）2、 銑輪廓外形，選用80可轉位面銑刀（T1）3、 精銑外輪廓外形周邊，選用16立傳銑刀（T2）4、 先用3中心鉆定位，再鉆孔30孔，選用30的麻花鉆頭（T3）5、 銑內輪廓2mm厚度的周邊，選用16立轉銑刀（T2）6、 銑內輪廓R45、R7、R10的周邊，選用16立轉銑刀（T2）7、 銑邊角料，選用16立轉銑刀（T2）8、 鉆孔2*11孔，選用11.8鉆頭（T4）9、 鉸孔2*12H7,選用12H7的鉸孔（T5）件二加工工序為：1、銑大平面，保證尺寸19，選用80可轉位面銑

13、刀（T1）2、 先用3中心鉆定位（T3）3、 精銑外輪廓外形周邊，選用16立傳銑刀（T2）4、 銑內輪廓中的殘料選用32立銑刀（T7）5、 銑內輪廓R45、R7、R10的周邊，選用16立轉銑刀（T2）2.工藝設計 1）選擇加工方案 面粗糙度為1.6，采用粗銑-精銑方案即可；孔尺寸精度要求為IT8級，粗糙度為1.6，為防止鉆偏，按鉆中心孔一鉆孔一擴孔一鉸孔方案進行；10mm沉頭孔在孔基礎上锪至尺寸即可。 2）確定加工順序 按照先粗后精、先面后孔的原則及為了減少換刀次數(shù)不劃分加工階段來確定加工順序。具體加工路線為：粗、精銑面-粗、半精、精鏜孔-鉆各光孔和中心孔-鉆、擴、鉸-鉆孔、再倒角，具體順序見

14、表。 3）確定裝夾方案和選擇夾具 該蓋板零件形狀較簡單、尺寸較小，四個側面較光整，加工面與非加工面之間的位置精度要求不高，故可選通用臺鉗，以蓋板底面和兩個側面定位，用臺鉗鉗口從側面夾緊。 4）選擇的刀具及附圖根據加工內容，所需刀具有面8mm銑刀、中心鉆、11mm麻花鉆、12mm鉸刀、立銑刀（锪孔）等，其規(guī)格根據加工尺寸選擇。精銑銑刀直徑應選大一些，以減少接刀痕跡?？紤]到兩次走刀間的重疊量及減少刀具種類，經綜合分析確定粗、精銑銑刀直徑都選為。其他刀具根據孔徑尺寸確定。8mm銑刀中心鉆11mm麻花鉆鉸刀 5）確定進給路線面的粗、精銑削加工進給路線根據銑刀直徑確定，因所選銑刀直徑為8mm，故安排沿x

15、方向兩次進給。因為孔的位置精度要求不高，機床的定位精度完全能保證，所以所有孔加工進給路線均按最短路線確定。 UG模擬加工 六 、應用中的經驗針對現(xiàn)場操作所出現(xiàn)的一些問題，我們提出了如下注意事項：1、開機前應對數(shù)控機床進行細致的檢查，包括操作面板、導軌面、刀架、刀具等，確認無誤后方可操作。2、數(shù)控銑床通電后，檢查各開關、按鈕和按鍵是否正常、靈活、機床有無異?，F(xiàn)象。3、程序輸入后，應仔細核對代碼、地址、數(shù)值、正負號、小數(shù)點及語法是否正確。4、正確測量和計算工件坐標系，并對所得結果進行檢查。 5、輸入工件坐標系，并對坐標、坐標值、正負號、小數(shù)點進行認真核對。6、未裝工件前，空運行一次程序，看程序能否

16、順利進行，刀具和夾具安裝是否合理，有無超程現(xiàn)象。7、試切時快速倍率開關必須打到較低擋位。8、試切進刀時，在刀具運行至工件3050處，必須在進給保持下，驗證Z軸和X軸坐標剩余值與加工程序是否一致。9、試切和加工中，刃磨刀具和更換刀具后，要重新測量刀具位置并修改刀補值和刀補號。10、程序修改后，要對修改部分仔細核對。 11、必須在確認工件夾緊后才能啟動機床，嚴禁工件轉動時測量、觸摸工件。12、操作中出現(xiàn)工件跳動、打抖、異常聲音、夾具松動等異常情況時必須停車處理。13、緊急停車后，應重新進行機床“回零”操作，才能再次運行程序。七、結束語在我們即將畢業(yè)之即，我選擇典型零件的加工做為我畢業(yè)設計的內容，因

17、為它可以生產制品的精度之高，實屬一種經濟快捷的生產方式，塑料的質輕、比強度高、化學穩(wěn)定性好、容易成型加工、可焊性好、與其他材料相嵌接等一系列優(yōu)點，廣泛的應用于日常生活。數(shù)控工藝的最大特點是精確，省去大量的人力勞動，能夠制出所需的任意數(shù)量的直接使用或者稍做處理即可使用的制品。在數(shù)控加工工藝中，涉及設備和原材料狀況、制品設計、工藝條件等多種因素，數(shù)控是與這些因素密切相連的關鍵環(huán)節(jié)，數(shù)控技術的合理性和可靠性，直接影響到制品的質量以及整個工藝過程的效率和效益。所以這次設計我們不僅要了解數(shù)控機床的結構和工作原理還要考慮加工工藝具體步驟、而且要結合CAD軟件繪制圖紙等諸多因素，這對我們學習是一個總結，讓我

18、們把所學的東西綜合的運用起來，同時也找到了我們學習中的不足之處。 強調市場需求為導向，即以數(shù)控終端產品為主，以整機（如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機床、典型數(shù)字化機械、重點行業(yè)關鍵設備等）帶動數(shù)控產業(yè)的發(fā)展。重點解決數(shù)控系統(tǒng)和相關功能部件（數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等）的可靠性和生產規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會有高可靠性的產品；沒有規(guī)模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品；當然，沒有規(guī)模中國的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。六、 參 考 文 獻1、田春霞 主編 數(shù)控加工工藝 機械工業(yè)出版社2、潤舟 主編 數(shù)控編程與加工技術 機械工業(yè)出版社3、周開勤 主編 機械零

19、件手冊 高等教育出版社4、祁宏志 主編 機械制造基礎 電子工業(yè)出版社5、蘇偉 主編 機械加工基礎 機械工業(yè)出版社6、史新逸 主編 數(shù)控編程與加工仿真 中國科技技術大學出版社七、 答 謝 辭值此論文完成之際，我要衷心的感謝常州冶金技師學校的老師們，他們?yōu)槲覀兲峁┝藯l件，保證了論文撰寫的順利進行。在這里我要重點感謝我們的論文指導老師，他花費了大量的業(yè)余時間來給予我們悉心的指導，當我們在改造過程中遇到難題時，他和我們一起查資料，一起攻克難關。tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo

20、8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKkn