鋁合金的設(shè)計(jì)加工以及編程畢業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械與數(shù)控

1、 江蘇徐州機(jī)電工程高等職業(yè)學(xué)校2014屆高職畢業(yè)設(shè)計(jì) 第24頁 江蘇省徐州機(jī)電工程高等職業(yè)學(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)姓 名： 學(xué) 號： 系 部： 電氣工程系 專 業(yè)： 機(jī)電一體化 設(shè)計(jì)題目：鋁合金薄壁異形的設(shè)計(jì)以及加工指導(dǎo)教師： 職 稱： 講師 年 月 江蘇徐州機(jī)電工程高等職業(yè)學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)任 務(wù) 書系部 電氣工程系 專業(yè)年級 09高職電氣自動化 學(xué)生姓名 任務(wù)下達(dá)日期： 2012 年 3 月 01 日畢業(yè)設(shè)計(jì)日期： 2012 年 3 月 01 日至 2012 年 5月 10 日畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：鋁合金薄壁異形的設(shè)計(jì)以及加畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求：主要內(nèi)容：論文要求：（1）有必要的理論分析（2）有硬件圖和程序

2、的設(shè)計(jì)（3）論文編寫按照學(xué)校統(tǒng)一格式要求。系主任簽字： 指導(dǎo)教師簽字：江蘇徐州機(jī)電工程高等職業(yè)學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評語（基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力；研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；工作態(tài)度及工作量；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）： 成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日江蘇徐州機(jī)電工程高等職業(yè)學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評語（基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力；研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；工作態(tài)度及工作量；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 指導(dǎo)教師簽字：

3、 年 月 日江蘇徐州機(jī)電工程高等職業(yè)學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及綜合成績答 辯 情 況提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯誤有原則性錯誤沒有回答答辯委員會評語及建議成績答辯委員會主任簽字： 年 月 日系部領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績系部領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日目 錄 【摘 要】1【關(guān)鍵詞】1緒 言1第一章 零件技術(shù)和加工分析及設(shè)計(jì)流程2 1.1 鋁合金薄壁異形簡介2 1.2 鋁合金零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2 1.3 鋁合金零件的技術(shù)要求2 1.4 鋁合金零件的加工要求2 1.5 數(shù)控加工的特點(diǎn)3第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)4 2.1 生產(chǎn)類型及工藝特征4 2.2 零件材料及毛坯4 2.3 定位基準(zhǔn)的選擇5

4、2.4 工藝路線的擬定5 2.41 毛坯制造6 2.42 強(qiáng)化處理6 2.5 數(shù)控加工6 2.6 鉗工6 2.7 表面處理6第三章 切削用量的選擇7 3.1 主軸轉(zhuǎn)速7 3.2 背吃刀量7 3.3 進(jìn)給速度73.4 銑削功率校驗(yàn)83.5 刀具品牌的選擇8第四章 專用夾具設(shè)計(jì)9 4.1 被加工零件圖94.2 專用夾具設(shè)計(jì)104.3定制夾具品牌的選擇11第五章 數(shù)控加工程序編制125.1 數(shù)控加工程序125.2 數(shù)控機(jī)床的選擇24參考文獻(xiàn)24【摘 要】以達(dá)到輕重量，高強(qiáng)度，高精度為目的，通過可靠性設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出對鋁合金薄壁異形件的加工方法。本文介紹了一種方法，通過分析鋁合金薄壁異形件的外形，用途和

5、受力情況，以及考慮到節(jié)約成本，提高生產(chǎn)率，減輕工人勞動強(qiáng)度，因此采用數(shù)控加工并設(shè)計(jì)了專用工裝，這樣能有效地保證尺寸加工精度，并通過考慮該零件的具體工作條件及可能產(chǎn)生的破壞形式，選擇出零件最終工序加工方法。這種設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)出的零件能夠達(dá)到應(yīng)用在記載設(shè)備中的基本要求。同時本文還列舉了相關(guān)工裝夾具，刀具以及機(jī)械加工相關(guān)的優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商品牌，另外對于測量設(shè)備的選擇也做了淺顯的說明?！娟P(guān)鍵詞】 : 薄壁異形 專用工裝 數(shù)控 機(jī)載設(shè)備 精密測量緒言 隨著技術(shù)的發(fā)展，特別在精密機(jī)械加工領(lǐng)域，例如航空材料，軍工材料，對于產(chǎn)品本身材料以及產(chǎn)品質(zhì)量的要求日益提高，這樣更加促進(jìn)這個機(jī)械精密加工技術(shù)的提高和完善。同時，也

6、催生了無數(shù)高科技公司，在工裝夾具，切削加工和加工中心各領(lǐng)風(fēng)騷。那么，在具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工中，如何更好體現(xiàn)高效，成本節(jié)約以及高質(zhì)量正是本文所探討的內(nèi)容。第一章 零件技術(shù)和加工分析及設(shè)計(jì)流程1.1鋁合金薄壁異形件簡介鋁合金薄壁異形件主要應(yīng)用在航空航天等機(jī)載設(shè)備中,因此要求壁厚薄以達(dá)到減輕重量的目的,同時需要保證一定的強(qiáng)度與剛度。通過它將若干只微波器件按一定的相互位置關(guān)系裝配在一起，按電信設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)微波信號的發(fā)射與接收，這是它的主要用途。因此該類零件的加工精度要求相當(dāng)高，所以需要我們進(jìn)行詳盡的工藝分析和加工流程設(shè)計(jì)。1.2 鋁合金零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 鋁合金薄壁異形件的種類很多，其尺寸、大小和結(jié)構(gòu)形式

7、隨其用途的不同也有很大的差異。一般來說鋁合金薄壁異形件的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：有加工精度要求高的安裝孔；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形狀怪異、沒有明顯基準(zhǔn)面；壁厚薄而且不均勻；鋁合金材料與一般鋼件相比，切削后容易產(chǎn)生切削應(yīng)力，導(dǎo)致變形等。1.3 鋁合金零件的技術(shù)要求（1）零件加工后要求保證T6狀態(tài)，HB75 （2）零件表面不允許有任何劃傷,磕碰等缺陷。（3）去清毛刺，銳邊倒鈍，但所有光孔孔口不得倒角。（4）未注線性尺寸公差按IT14，未注形位公差按C級。（5）零件加工后要求表面處理AL/Ct.Ocd3。1.4 零件加工要求 該零件的加工精度要求較高，加工面主要是孔和平面，位置、形狀、尺寸精度都各有要求。工藝設(shè)計(jì)時要考

8、慮到節(jié)約成本，提高生產(chǎn)率，減輕工人勞動強(qiáng)度，因此采用數(shù)控加工并設(shè)計(jì)了專用工裝，能有效地保證尺寸加工精度。 分析本次設(shè)計(jì)給出的零件圖（見圖31）,零件的主要加工要求如下。（1）孔的尺寸精度及表面粗糙度 ø21.5+0.03 0 孔、ø18.5+0.03 0孔、ø25+0.05 0孔，表面粗糙度Ra為1.6µm； 12×ø3.5+0.02 0孔、2×ø6.4+0.02 0孔、8×ø3+0.02 0孔，表面粗糙度Ra為1.6µm。（2）孔的相互位置精度 ø21.5+0.03 0孔與

9、ø18.5+0.03 0孔孔距公差為±0.02mm； ø25+0.05 0孔與2×ø6.4+0.02 0孔孔距公差為±0.02mm。（3）主要平面的形狀精度、相互位置精度和表面粗糙度 基準(zhǔn)A為結(jié)合面，平面度公差為0.1mm，表面粗糙度Ra為1.6µm。外側(cè)面的表面粗糙度Ra為3.2µm。. （4）平面與平面的相互位置精度 長度兩側(cè)面與基準(zhǔn)A的垂直度公差為0.15mm； 高度兩面平行度公差為0.05mm。圖3-1零 件 簡 圖24（5） 加工完成后有一定的強(qiáng)度要求，需進(jìn)行強(qiáng)化處理。1.5 數(shù)控加工的特點(diǎn) 數(shù)控加工是指

10、在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件切削加工的一種工藝方法。數(shù)控加工是現(xiàn)代制造的重要組成部分，它和傳統(tǒng)的機(jī)加工方法相比有如下優(yōu)點(diǎn)。（1）自動化程度高在數(shù)控機(jī)床加工零件時，除了手工裝卸工件外，其余加工過程都由機(jī)床自動完成。在柔性制造系統(tǒng)中，上下料、檢測、診斷 、對刀、傳輸、調(diào)度、管理等也都由機(jī)床自動完成，這樣減輕了操作者的勞動強(qiáng)度，改善了勞動條件。（2）加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定數(shù)控加工的尺寸精度通常在0.0050.1mm之間,不受零件形狀復(fù)雜程度的影響,加工中消除了操作者的人為誤差,提高了同批零件尺寸的一致性,使產(chǎn)品質(zhì)量保持穩(wěn)定。（3）對加工對象的適應(yīng)性強(qiáng)數(shù)控機(jī)床上實(shí)現(xiàn)自動加工的控制信息是加工程序。當(dāng)加工對象改

11、變時，除了相應(yīng)更換刀具和解決工件裝夾方式外，只要重新編寫并輸入該零件的加工程序，便可自動加工出新的零件，不必對機(jī)床作復(fù)雜的調(diào)整，這樣縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，給新產(chǎn)品的研制開發(fā)以及產(chǎn)品的改進(jìn)、改型提供了捷徑。（4）生產(chǎn)效率高數(shù)控機(jī)床的加工效率高，一方面是自動化程度高，在一次裝夾中能完成較多表面的加工，省去了劃線、多次裝夾、檢測等工序 ；另一方面是數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動速度高，空行程時間短。目前，數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)到50007000r/min,數(shù)控高速磨削的砂輪線速度達(dá)到100200m/s,加工中心主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)到2000050000r/min,各軸的進(jìn)給速度達(dá)到1824m/s。 （5）易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)制造由于

12、數(shù)控機(jī)床是使用數(shù)字信息，易于與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）系統(tǒng)連接,便于網(wǎng)絡(luò)傳輸,形成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造與數(shù)控機(jī)床緊密結(jié)合的一體化系統(tǒng)。一般來說，數(shù)控加工方法與通用機(jī)床加工方法在工藝原則上多半是相似的，但數(shù)控加工工序內(nèi)容要比通用機(jī)床加工內(nèi)容復(fù)雜，這是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床價格昂貴，若只加工簡單的工序，既不經(jīng)濟(jì)也不合理，所以在數(shù)控機(jī)床上盡可能安排較復(fù)雜的工序，以及那些通用機(jī)床上難以完成的工序。加工工藝技術(shù)難度越大越能顯示出數(shù)控加工方法的優(yōu)越性。第2章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)零件加工的工藝規(guī)程就是一系列不同工序的綜合。由于生產(chǎn)規(guī)模和具體情況的不同對同一零件的加工工序綜合可能有很多的方案，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體條件

13、采用其中較完善和較經(jīng)濟(jì)的方案，工藝規(guī)程選擇要考慮的基本因素前面已有敘述。2.1 生產(chǎn)類型及工藝特征劃分生產(chǎn)類型時，既要根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，同時還要考慮零件的體積、質(zhì)量等因素。值得一提的是，生產(chǎn)類型將直接影響工藝過程的內(nèi)容和生產(chǎn)的組織形式，并在一定程度上對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也起著重要的作用。該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為2000件/年,屬于中批生產(chǎn)。它的主要工藝特征是普通加工以通用機(jī)床為主，輔以專用夾具，工件在各機(jī)床上的裝卸和傳遞均需人工完成。2.2 零件材料及毛坯由于該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)，零件屬于薄壁異形件，為了節(jié)省原材料，使資源得以充分的利用，同時提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，零件 毛坯選用焊接件，原材料選用牌

14、號6063（舊牌號LD31）的鋁合金熱軋板材。這種材料經(jīng)固熔加時效處理，可獲得良好的力學(xué)性能，焊接性能良好。零件原材料選用鋁合金熱軋板材，并進(jìn)行T射線探傷檢查，不得含有夾 渣 ,夾層,裂紋等缺陷。焊接件毛坯在焊接過程中受熱不均勻，導(dǎo)致焊后變形，因此需留有一定的加工余量。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，考慮零件外表面留12mm精加工余量，具體見表3-1其外形如圖3-2所示。表3-1 加工余量/mm加工表面基本尺寸尺寸公差毛坯尺寸總余量說明外側(cè)長169IT141712雙側(cè)加工總長度3060.20.43082雙側(cè)加工壁厚2IT1431單側(cè)加工壁厚2IT1431單側(cè)加工壁厚2IT1431單側(cè)加工總厚度136.5&

15、#177;0.15138.52雙側(cè)加工總寬度151±0.151532雙側(cè)加工2.3 定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)基準(zhǔn)選擇原則并結(jié)合該零件的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了專用工裝。由于該零件最大的特點(diǎn)就是壁薄，導(dǎo)致銑削加工時剛性不足。因此在工裝設(shè)計(jì)時既要考慮定位可靠、夾緊方便，還要考慮如何增加工件的剛性，減少銑削時的振動及由于剛性不足而引起的變形，從而有效保證零件加工精度。圖3-2 零件毛坯圖注：板1、板2、板3分別為待焊接的板。技術(shù)要求：1.各零件均采用鋁釬焊焊接$并強(qiáng)化處理。2.零件表面不允許有多余焊疤。2.4 工藝路線的擬定 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求，從數(shù)控加工工藝性及工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件考慮，制訂了如下加

16、工工藝方案。 毛坯制造強(qiáng)化處理數(shù)控加工鉗工表面處理 2.41 毛坯制造該零件采用焊接件毛坯，焊接方法采用手工鋁釬焊。將該零件分成三塊，見圖3-2中的板1、板2、板3、對它們分別進(jìn)行加工。按圖紙要求原材料選用牌號為6063鋁合金熱軋板材，采用銑、線切割等加工工藝加工成焊接之前工藝圖尺寸。零件其外表面留有焊后加工余量，內(nèi)表面直接加工至圖 紙尺寸，為了保證零件最終尺寸及形狀精度，所有安裝孔暫不加工。焊接時需采用專用工裝夾緊定位，以保證焊接后毛坯形狀精度，確保精加工 余量均勻性。盡管采用專用工裝焊接，焊后仍有一定的變形，需由鉗工校正。并由鉗工按焊接工藝圖鉆工藝孔9×3.5，以便后道工序裝夾使

17、用。 2.42. 強(qiáng)化處理 為了使零件在加工后獲得一定的強(qiáng)度，必須在焊接后精加工前進(jìn)行強(qiáng)化處理。強(qiáng)化工藝過程如下。 （1）將零件清洗干凈，裝入專用工裝，并用螺釘緊固。 （2）立式鋁合金淬火爐進(jìn)行固熔處理，加熱溫度及保溫時間按技術(shù)規(guī)范Q/HXJS-GF001-2005處理。 （3） 由鉗工將零件從工裝上卸下進(jìn)行校正,消除固熔處理后的變形量,并將零件再次裝入工裝,用螺釘緊固。 （4）進(jìn)行人工時效處理。 （5）檢測零件表面硬度 HB75 2.5 數(shù)控加工 傳統(tǒng)的機(jī)加工通常是加工、測量、再加工的模式，其加工工藝某種程度上有一定的隨意性，且和操作人員的經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系。數(shù)控加工是通過計(jì)算機(jī)控制刀具做精確的

18、切削加工運(yùn)動，是完全建立在復(fù)雜的數(shù)值運(yùn)算基礎(chǔ)之上的，能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的機(jī)加工無法實(shí)現(xiàn)的合理、完整的工藝規(guī)劃。根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求選用臥式加工中心加回轉(zhuǎn)工作臺進(jìn)行加工，專用工裝裝夾。精加工轉(zhuǎn)運(yùn)階段，要求保護(hù)好已加工零件表面，表面貼保護(hù)膜，海綿隔離裝周轉(zhuǎn)箱，嚴(yán)禁表面劃傷。具體工藝過程見工藝過程卡片。2.6 鉗工 鉗工去清所有毛刺,銳邊倒鈍,但光孔孔口不能倒角。焊接后按圖劃線鉆工藝孔。所有螺紋孔按圖攻螺紋，螺口倒角0.3X45°,表面處理后按圖裝入鋼絲螺套。2.7 表面處理 鋁及其合金在大氣中會自然形成一層氧化膜，但膜薄而且疏松多孔，是非晶態(tài)的，不均勻也不連續(xù)，不能作為防護(hù)裝飾性膜層。因此

19、需采用一定的表面處理工藝$按技術(shù)要求進(jìn)行AL/Ct.Ocd3處理。經(jīng)化學(xué)氧化處理后獲得的化學(xué)氧化膜，質(zhì)軟、抗磨和抗蝕性能均較好，同時具有較好的吸附能力。第三章 切削用量的選擇 數(shù)控加工中切削用量根據(jù)加工技術(shù)要求,刀具耐用度,切削條件等加以確定。3.1 主軸轉(zhuǎn)速 主軸轉(zhuǎn)速n應(yīng)根據(jù)允許的切削速度v(m/min)來選取: n=1000v/(d) r/min 式中 d工件或刀具直徑，mm。 切削速度v是由刀具耐用度決定的。自動換刀數(shù)控機(jī)床往主軸或刀庫上裝刀花費(fèi)時間較多，所以確定的切削用量要保證刀具能加工完一個零件或保證刀具耐用度不低于一個工作班，至少不低于半個工作班。3.2 背吃刀量 背吃刀量p要根據(jù)

20、機(jī)床、工件和刀具的剛性來確定。在剛性允許的情況下，應(yīng)盡可能使p等于加工表面的加工余量，以便減少走刀次數(shù)，提高加工效率，當(dāng)加工精度和表面粗糙度要求高時，可以留一點(diǎn)余量（一般0.2mm左右），最后光一刀。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可較普通機(jī)床的精加工余量小一些。3.3 進(jìn)給速度 進(jìn)給速度指令F是數(shù)控機(jī)床切削用量中的一個重要參數(shù)，通常根據(jù)加工精度和表面粗糙度來選取。當(dāng)要求較高時，進(jìn)給速度應(yīng)選得小些，例如通常可在 200500mm/min范圍內(nèi)選取。而精銑時可取 200250mm/min。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛性和拖動系統(tǒng)性能限制。銑基準(zhǔn)A面時，選用=10mm直柄立銑刀，刀齒數(shù)Z=3，刀具材料為高速鋼，現(xiàn)對主

21、軸轉(zhuǎn)速n、背吃刀量進(jìn)給速度f作如下選擇。 （1）查切削加工簡明實(shí)用手冊可知：采用高速鋼銑刀加工鋁合金（ 95100HBS ） 時，可取 v=38m/s,現(xiàn)取V=3m/s,則n=1000v/( d)=5732r/min,考慮刀具耐用度及機(jī)床條件限制,故選取n=4000r/min。 （2）背吃刀量 =0.8mm（半精銑），或 =0.2mm（精銑） （3）根據(jù)切削加工簡明實(shí)用手冊可知，當(dāng)機(jī)床主軸功率小于5KW時，高速鋼立銑刀銑削鋁合金時每齒進(jìn)給量為0.050.1mm/z,現(xiàn)取z=0.05mm/z,因此=z·Z·n=0.05x3x4000=600mm/min,考慮多方面因素,實(shí)際取

22、值需小于理論值,故選取f=450mm/min。 3.4 銑削功率校驗(yàn)在切削用量確定以后，為了驗(yàn)證所選切削用量是否滿足機(jī)床主軸功率要求 ，還必須進(jìn)行銑削功率的校驗(yàn)。機(jī)床功率校驗(yàn)的計(jì)算公式為PC Pe × (3-2)式中 PC 切削功率； Pe 機(jī)床主軸功率； 主軸傳動效率，通常取0.70.9。切削功率即為刀具切削工件時住切削力所消耗的功率，切削功率計(jì)算公式為PC = FC × vC kW (3-3)式中 FC 主切削力(圓周切削力)； vC 切削速度。式(3-3)中銑削力計(jì)算公式為FC = Cf ×Z ×d -0.86 t ×0.86 e 

23、15;0.72 f×p (3-4) 式中 Cf 系數(shù)； e 銑削接觸弧深（mm）； f 每齒進(jìn)給量（mm/齒）； dt 銑刀直徑（mm）； p 銑削深度； Z 銑刀齒數(shù)。根據(jù)式(3-4)和實(shí)際銑削狀況分別計(jì)算銑削力FC、切削功率PC 。因切削材料為鋁合金，選用圓柱立銑刀，齒數(shù) Z = 3，直徑 dt = 10mm ，查表取系數(shù) Cf =20 ，銑削接觸弧深 e = 6 ，每齒進(jìn)給量 f =0.05mm/z ，銑削深度 p=0.8mm ，將該數(shù)據(jù)代入式(3-4)得： FC = Cf ×Z ×d -0.86 t ×0.86 e ×0.72 f

24、15;p = 20×3×10-0.86×60.86×0.050.72×0.8×9.8=32.9N當(dāng)切削速度 vC =3m/s時，切削功率為： PC = FC × vC =32.9×3m/s = 98.7W = 0.0987kW由于 EBM1000 臥式加工中心機(jī)床主軸功率為 3.5kW ，則：Pe × = 3.5×0.8 = 2.8kW因?yàn)?0.09872.8所以 PC Pe × 通過以上計(jì)算表明，所選切削用量是符合機(jī)床功率要求的。3.5 刀具品牌的選擇目前在市場使用比較多的刀具品牌為

25、山高，山特維克，伊斯卡等國外品牌，這個與目前國內(nèi)刀具生產(chǎn)商的技術(shù)能力和材料的來源有關(guān)。在非標(biāo)刀具方面和標(biāo)準(zhǔn)刀具方面，在常州西夏墅已經(jīng)形成了一個成熟的專業(yè)刀具加工群體，他們生產(chǎn)的刀具不僅供應(yīng)國內(nèi)市場，同樣出口國際市場，他們已經(jīng)具備根據(jù)客戶加工條件而設(shè)計(jì)定制專用刀具的能力。企業(yè)在考慮成本和加工精度的關(guān)鍵因素后，西夏墅的刀具產(chǎn)業(yè)圈不適為最好的選擇。第四章 專用夾具設(shè)計(jì) 機(jī)床夾具是在加工時用來正確確定工件位置并將它牢固夾緊的工藝裝備 它的主要作用如下（1）保證發(fā)揮機(jī)床的基本工藝性能。（2）擴(kuò)大機(jī)床的使用工藝范圍。（3）保證加工精度。（4）提高加工效率。（5）減輕勞動強(qiáng)度，做到安全生產(chǎn)。4.1被加工零件

26、工序圖因該零件在焊接前是分成三塊的（即板1、板2、板3），對它們分別進(jìn)行加工。被加工零件工序圖分別如圖3-3、圖3-4、圖3-5所示。圖3-3 板1加工簡圖圖3-4 板2加工簡圖圖 3-5 板3加工簡圖4.2 專用夾具設(shè)計(jì) 在經(jīng)過對本加工零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度要求詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了如圖所示的專用工裝。該零件為薄壁異型類零件，為中批量生產(chǎn)，通用夾具難以滿足該零件的加工需要、保證該零件的各種精度要求，故在充分考慮本零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工精度要求的基礎(chǔ)上，并借鑒了薄壁類零件的通用加工方法，設(shè)計(jì)出了此零件的專用夾具，如圖3-6所示。圖3-6 夾具裝配圖在工裝的結(jié)構(gòu)方面，使用了組合的方式，先加工好各零件

27、再通過普通螺紋連接組合而成，各定位面在組合后進(jìn)行精加工。零件在加工過程中只需要普通的加 工方法就能達(dá)到要求，降低了生產(chǎn)難度，而整個夾具的具體精度要求只是在最后一道精加工完成，既方便了零件的制造，又提高了夾具總的位置精度，又能在較短的時間內(nèi)，保證零件的生產(chǎn)需要。在定位上，使用了精加工過的頂面和側(cè)面的兩銷孔。零件的內(nèi)表面已加工到位，能夠滿足定位精度的要求。兩銷孔在工件安裝在夾具上后再與工件配鉆而成，精度能夠滿足。而且在主要配合面，使用了淬火的T10A材料加工的鑲塊，增加了夾具的耐磨性，在整個加工過程中，保證了定位的穩(wěn)定性和加工的連續(xù)性。在夾緊的問題中，該零件外表有余量，還要進(jìn)行加工，則普通的壓板結(jié)

28、構(gòu)不能使用，零件又屬于薄壁類零件，其他的夾緊方式也不是太有效，但工件上有許多孔結(jié)構(gòu)，因此，使用了螺釘夾緊的方式，既保證了零件的夾緊 ，又方便了加工。使用時，夾具連同工件安裝在臥式加工中心的旋轉(zhuǎn)工作臺上，為了能夠旋轉(zhuǎn)加工時主軸不碰撞工作臺，工作臺下安裝了一加高墊塊。夾具通過三顆M10螺釘與墊塊相連， 校正基準(zhǔn)槽與旋轉(zhuǎn)臺中心同心后，即可進(jìn)行加工 。通過以上的特點(diǎn)可以說明，對此薄壁異形類零件采用本夾具是可行的，是能夠滿足零件各方面的精度和工藝要求的。4.3定制夾具品牌的選擇目前市場選用的夾具定制品牌也是龍蛇混雜，但德國的Horn是獨(dú)樹一幟，產(chǎn)品質(zhì)量絕對讓客戶放心，但唯一的缺點(diǎn)及時交貨周期表較長，另外

29、價格也是非常昂貴的。當(dāng)然，國內(nèi)也同樣有許多夾具制作公司，只要選擇合適的材料，嚴(yán)格按照圖紙加工，同樣也是可以滿足產(chǎn)品的加工要求的。第五章 數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制時，首先對零件圖紙進(jìn)行工藝分析，并作出各種處理，如確定對刀點(diǎn)、加工路線，數(shù)控加工程序編制時，首先對零件圖紙進(jìn)行工藝分析，并作出各種處理，如確定對刀點(diǎn)、加工路線，選擇刀具和切削用量等，然后進(jìn)行必要的計(jì)算（如坐標(biāo)計(jì)算等），再將確定的工藝過程、工藝參數(shù)、刀具位移量與方向以及其他輔助動作（冷卻、夾緊、換刀等），按走刀路線和所用數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指令代碼及程序格式編制出程序，并將程序輸入控制機(jī)，以控制機(jī)床加工。數(shù)控系統(tǒng)采用的是“三菱

30、數(shù)控系統(tǒng)”,程序原點(diǎn)選在圓弧槽中心。（一）A面加工程序/T=14（直柄立銑刀）/T=4.2（直柄麻花鉆）G80G17G40G90G49M6T1G90G54X0Y0G43Z4H1M8M3S900# 1 = 0.2M98H100(留0.2余量待精銑)# 1 =0M98H100(精銑0.2余量)# 1 = -10M98H110(第一刀銑深10)# 1 = -16.575M98H110(第二刀銑深16.575)G0Z150N2M6T2G90G54G0XYG43Z4H2M8M3S2000G98G83Z9Q3F100R1L0X75.Y486X75G83Z26Q3F100R15L0X147.Y414X147

31、G80G0Z150M30N100(銑平面子程序)G90G00X149.Y332Z2G01Z#1.F100Y437.8137F250X81.5Y469.285Y497X76.Y482Y496X72.4005X76.Y482Y496.3372X81.5Y469.285X149.Y437.8137Y340G00Z4M99N110(銑兩側(cè)臺階子程序)G90G00X149.Y332Z2G01Z# 1F100Y441.6755F200X147.3875Y442.4273Y431.3575G00Z4X149.Y332Z2G01Z# 1F100Y441.6755F200X147.3875Y442.4273Y4

32、31.5845G00Z4M99(二) B面加工程序/T1=14(直柄立銑刀)/T2=4.2（直柄麻花鉆）G80G17G40G90G49M6T1G90G54X0Y0G43Z4H1M8M3S900#1=0.2M98H100(留0.2余量精銑)#1=0M98H100(精銑0.2余量)#1=10M98H110（第一刀銑深10）#1= 15.575M98H110（第二刀銑深15.575）#1= 15M98H111（第一刀銑深10）#1= 21.075M98H111（第二刀銑深21.075）G0Z150N2M6T2G90G54G0XYG43Z4H2M8M3S2000G98G83Z9Q3F100R1L0X7

33、5.Y486X75G83Z29Q3F100R20L0X147.Y414G83Z24Q3F100R15L0X147G80G0Z150M30N100（銑平面子程序）G90G00X149.Y332Z2G01Z#1.F100Y437.8137F250X81.5Y469.285Y497X76.Y482Y496X72.4005X76.Y482Y469.3372X81.5Y469.285X149.Y437.8137Y340G00Z4M99N110G90G00X149.Y332Z2G01Z#1F100Y441.6755F200X147.3875Y442.4273Y431.3575G00Z4M99N111X14

34、9.Y332Z2G01Z#1F100Y441.6755F200X147.3875Y442.4273Y431.5845G00Z4M99(三)外側(cè)面加工程序（注：程序原點(diǎn)設(shè)在回轉(zhuǎn)工作臺中心）/T1=10（直柄立銑刀）/T2=16（直柄立銑刀）G80G17G40G90G49M6T1G90G54X0Y0B0G43Z4H1M8M3S4000#1=0.2M98H110（第一刀銑基準(zhǔn)A面，銑0.8）#1=0M98H110（第二刀銑基準(zhǔn)A面，銑0.2）#1=342#8 = 90#9 = 34268.5M98H120（銑總長左端面）G90G0XYG51.1X0（鏡像N120）#1= 342#8 =180#9 =

35、 34268.5M98H120（銑總長右端面）G50.1X0#1 = 35.73#8 = 25M98H130（銑左斜面）G51.1X0（鏡像N130）#1 = 35.73#8 = 50M98H130（銑右斜面）G50.1X0G0Z150M5N2M6T2G90G54X0Y0B0G43Z4H2M8M3S1000#1 = 60M98H210G0Z150G28Y0M30N110（銑A基準(zhǔn)子程序）G90G0X94.5Y66.998Z2G01Z# 1F450X87.5F450Y59.5538X87.5Y52.1096X87.5Y44.6653X87.5Y37.2211X87.5Y29.7769X87.5Y

36、44.6653X87.5Y37.2211X87.5Y29.7769X87.5Y22.3327X87.5Y14.8884X87.5Y7.4442X87.5Y0X87.5Y7.4442X87.5Y14.8884X87.5Y22.3327X87.5Y29.7769X87.5Y37.2211X87.5Y44.6653X87.5Y52.1096X87.5Y59.5538X87.5Y66.998X94.5G00Z4M99N120（銑總長度及173兩端面子程序）G90G00X334.0001Y76B# 8Z340G01Z # 1F15.04X441.4791F450Y69.6649X341.0001Y62.

37、3317X441.4791Y54.9986X341.0001Y47.6654X441.4791Y40.3323X341.0001Y32.9991X441.4791Y25.666X341.0001Y18.3329X441.4790Y10.9997X341.0001Y3.6666X441.4791Y3.6666X341.0001Y10.9997X441.4791Y18.3329X341.0001Y25.666X441.4791Y32.9991X341.0001Y40.3323X441.4791Y47.6654X341.0001Y54.9986X441.4791Y62.3317X341.0001Y69.6649X441.4791Y76.998X334.0001G00Z4G90G00X485.5Y64.5Z340G01Z # 9F50Y64.5F450X484.1089Y64.5X485.5X489. Y68Y68X480.6089Y68X489X496. Y75Y75X473.6089Y75X496G00Z4M99N130（銑兩斜面）G90G00X77.2347Y40Z2G0Z34G01Z # 1F55X79.6219F4