數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計WORD

1、文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 0 / 17畢畢業(yè)業(yè)論論 文文 題目題目數(shù)控銑床零件的加工工藝設(shè)計數(shù)控銑床零件的加工工藝設(shè)計學(xué)生姓名學(xué)生姓名 沈金浩沈金浩 學(xué)號學(xué)號 1102041811020418 班班 級級 110204110204 專專 業(yè)業(yè) 數(shù)控技術(shù)專業(yè)數(shù)控技術(shù)專業(yè) 分分 院院 工程技術(shù)分院工程技術(shù)分院 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 孫增暉孫增暉 20132013 年年 9 9 月月 1414 日日文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 1 / 17目錄目錄摘要摘要.1第第 1 章章 緒論緒論.21.1 數(shù)控銑床的簡介.31.2 本課題設(shè)計內(nèi)容.3第第 2 章章 零件的數(shù)控銑削工藝分析零件的數(shù)

2、控銑削工藝分析.32.1 零件圖的繪制.32.2 零件圖的分析.32.3 毛坯的選擇.42.4 數(shù)控設(shè)備的選擇.42.5 零件定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定.42.6 加工路線的設(shè)計.52.7 刀具選擇.52.8 切削用量的確定.62.9 擬定數(shù)控切削加工工序卡.72.10 工序設(shè)計.82.11 確定編程原點.82.12 編輯程序.9第第 3 章章 操作步驟操作步驟.12總結(jié)與致謝總結(jié)與致謝.13參考文獻參考文獻.14文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 摘要摘要畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)我們實際工作能力的最后一個重要實踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，他不但是對我們?nèi)陙韺W(xué)習(xí)與實踐的一個很好的總結(jié)與考驗，也是為以后從事專業(yè)技術(shù)工

3、作做個強而有力的鋪墊。本次我的設(shè)計題目是球頭配合件，通過對該零件的分析，需要對其進行編程、鉆孔、銑削等數(shù)控加工。可以較高的滿足零件的工藝要求，提高加工質(zhì)量和設(shè)計效率。從零件圖入手分析其技術(shù)要求，確定了零件的定位基準(zhǔn)以及裝夾方式。進而進一步對數(shù)控加工工序、工步順序、刀具及刀具對刀點換刀點、加工余量、切削用量（背吃刀量、進給量、切削速度）的確定，得出完整的數(shù)控加工工藝卡片。這樣對數(shù)控銑削又有了進一步的了解，拓展了自己的知識面，對程序編制也有了進一步的提高。關(guān)鍵詞：數(shù)控加工、工藝卡片、程序編制關(guān)鍵詞：數(shù)控加工、工藝卡片、程序編制文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 2 / 17第第 1 1 章章 緒

4、論緒論1.1 數(shù)控銑床的簡介數(shù)控銑床是目前使用最廣泛的數(shù)控機床之一。數(shù)控銑床引是在一般銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，兩者的加工工藝基本相同，結(jié)構(gòu)也有些相似，但數(shù)控銑床是靠程序控制的自動加工機床，所以其結(jié)構(gòu)也與普通銑床有很大區(qū)別。數(shù)控銑床是在普通銑床上集成了數(shù)字控制系統(tǒng)，可以在程序代碼的控制下較精確地進行銑削加工的機床。數(shù)控銑削加工除了具有普通銑床加工的特點外，還有如下特點：1、零件加工的適應(yīng)性強、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復(fù)雜或難以控制尺寸的零件，如模具類零件、殼體類零件等；2、能加工普通機床無法加工或很難加工的零件，如用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線零件以及三維空間曲面類零件；3、能加工一次裝夾定位后，

5、需進行多道工序加工的零件；4、加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，目前數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量一般為 0.001mm，高精度的數(shù)控系統(tǒng)可達 0.1m，另外，數(shù)控加工還避免了操作人員的操作失誤；5、生產(chǎn)自動化程度高，可以減輕操作者的勞動強度。有利于生產(chǎn)管理自動化；6、生產(chǎn)效率高，數(shù)控銑床一般不需要使用專用夾具等專用工藝設(shè)備，在更換工件時只需調(diào)用存儲于數(shù)控裝使工序高度集中，大大提高了生產(chǎn)效率。另外，數(shù)控銑床的主軸轉(zhuǎn)速和進給速度都是無級變速的，因此有利于選擇最佳切削用量；7、從切削原理上講，無論是端銑或是周銑都屬于斷續(xù)切削方式，而不像車削那樣連續(xù)切削，因此對刀具的要求較高，具有良好的抗沖擊性、韌性和耐磨性。在干

6、式切削狀況下，還要求有良好的紅硬性；置中的加工程序、裝夾工具和調(diào)整刀具數(shù)據(jù)即可，因而大大縮短了生產(chǎn)周期。其次，數(shù)控銑床具有銑床、鏜床、鉆床的功能，1.2 本課題設(shè)計內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計主要針對零件數(shù)控銑削加工工藝進行設(shè)計，其中包括對零件的工藝性進行分析、數(shù)控設(shè)備的選擇、零件定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定、數(shù)控加工工序的確定、工步順序的確定、刀具及刀具對刀點換刀點的確定、進給量的確定、切削速度的確定等內(nèi)容，最后根據(jù)以上內(nèi)容得出數(shù)控加工工序卡，編制出加工程序。第第 2 2 章章 零件的數(shù)控銑削工藝分析零件的數(shù)控銑削工藝分析2.12.1 零件圖的繪制主要用 AutoCAD 來繪制零件圖、繪制零件圖之前首先要熟

7、悉軟件的應(yīng)用以及一些注意事項、更要了解機械制圖方面的知識。主要有以下步驟：1）畫圖前的準(zhǔn)備：應(yīng)仔細觀察零件、做到畫前大致心中有數(shù)。2）確定圖幅：根據(jù)圖形的大小和比例，選取圖紙幅面。3）畫圖框和標(biāo)題欄 4）布置圖行位置進行畫圖。5）標(biāo)注尺寸。6）全面檢查填寫標(biāo)題欄。在這些考慮好之后我完成了球頭配合件零件圖與裝配圖，圖形如下： 文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 3 / 17（1）零件圖2.2 零件圖的分析該零件圖主要由平面、孔系及外輪廓組成，內(nèi)孔表面的加工方法有鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、拉孔、磨孔及光加工方法選擇原則，其中12 孔的尺寸公差為 H7，表面粗糙度要求較高，可采用鉆孔，鉸孔方案。平面

8、輪廓常采用的加工方法有數(shù)控輪廓銑加工。在本設(shè)計中，平面與外輪廓表面粗糙度要求 Ra6.3mm,可采用粗銑精銑方案。選擇以上方法完全可以保證尺寸，形狀精度和表面粗糙度要求。2.3 毛坯的選擇毛坯是根據(jù)圖紙而確定大小，根據(jù)本設(shè)計圖紙選擇毛坯大小為 100X100X40 的毛坯。選材不當(dāng)是材料方面導(dǎo)致失效的主要原因。問題出在材料上，但責(zé)任在設(shè)計者身上。最常見的情況就是，設(shè)計者僅根據(jù)材料的常規(guī)性能指標(biāo)做出決定，而這些指標(biāo)根本不能反映材料對所發(fā)生的那種類型失效的抗力。另一種情況就是，盡管預(yù)先對零件的失效形式有較準(zhǔn)確地估計，并提出了相應(yīng)的性能指標(biāo)作為選材依據(jù)，但由于考慮到其他因素，使得所選材料的性能數(shù)據(jù)不

9、合要求，因而導(dǎo)致失效。材料本身的缺陷也是導(dǎo)致零件失效的一個重要因素，常見的缺陷是夾雜物過多，過大，雜質(zhì)元素太多，或者有夾層、折疊凳宏觀缺陷。所以材料 45 號鋼。文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 4 / 172.4 數(shù)控設(shè)備的選擇在選擇數(shù)控機床時應(yīng)充分利用數(shù)控設(shè)備的功能，根據(jù)需要進行合理的開發(fā)，以擴大數(shù)控機床的功能，滿足產(chǎn)品的需要。然后，根據(jù)所選擇的數(shù)控機床，進一步優(yōu)化數(shù)控加工方案和工藝路線，根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)整工序的內(nèi)容。2.5.1 零件定位基準(zhǔn)的確定定位基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。若選擇未加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)被稱為粗基準(zhǔn)。若選擇已加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)被稱為精基準(zhǔn)（1）

10、.精基準(zhǔn)的選擇我選擇精基準(zhǔn)時，主要考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠。結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備、零件的加工要求及毛坯的質(zhì)量，應(yīng)以設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這樣設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合滿足基準(zhǔn)重合原則。（2） 粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時，我主要考慮兩個問題：一是保證加工面與不加工面之間的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。2.6 加工路線的設(shè)計由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，應(yīng)盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率，除此之外還應(yīng)降低生產(chǎn)成本，為此，設(shè)計了兩套生產(chǎn)方案，分別為表一和表二。 表一：工藝路線方案一（1） 粗加工定位基準(zhǔn)面（底面） （2） 鉆、擴、鉸12H7 孔（3） 粗、精加工上表面（4） 外輪廓銑削（5）

11、終檢 文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 5 / 17表二：工藝路線方案二（1）粗加工定位基準(zhǔn)面（2）粗、精加工上表面（3）鉆、擴、鉸12H7 孔（4）外輪廓銑削（5）終檢按照基面先行，先面后孔，先主后次，先粗后精的原則確定加工順序，我選擇方案二。2.7 刀具的選擇刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時，選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。 與傳統(tǒng)的加工方法相比，數(shù)控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、剛度高、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。

12、 選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀，銑削平面時應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀，對一些主體型面和斜角輪廓形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形刀、錐形刀和盤形刀。曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較低平坦部位時，刀具以球頭頂端刃切削，切削條件較差，因而采用環(huán)形銑刀。表 2 設(shè)計中刀具的選擇 文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 6 / 172.8 切削用量的確定切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度） 、切削深度或?qū)挾取⑦M給速度（進給量）等。切削用量的大小對切削力、切削速率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均

13、有顯著影響。對于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應(yīng)編入程序單內(nèi)。 合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工或精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。 該零件材料切削性能較好，銑削平面、外輪廓面時，留0.5mm 精加工余量，其次一刀完成粗銑。確定主軸轉(zhuǎn)速時，先查切削用量手冊，硬質(zhì)合金銑刀加工鑄（190-260HB）時的切削速度為 45-90m/min，取 v=70m/min,然后根據(jù)銑刀直徑計算主軸轉(zhuǎn)速，并填入工序卡中（若機床為有級調(diào)速，應(yīng)選擇與計算結(jié)果

14、接近的轉(zhuǎn)速）N=1000v/3.14D確定進給率時，根據(jù)銑刀赤數(shù)、主軸轉(zhuǎn)速和切削用量手冊中給的每齒進給量，計算進給速度并填入工序卡片中。Vf=Fn=FnZn背吃刀量的選擇應(yīng)根據(jù)加工余量確定。粗加工時，一次進給應(yīng)盡可能切除全部余量。在中等功率的機床上，背吃刀量可達 8-10mm。半精加工時，背吃刀量取為 0.5-2mm。精加工時背吃刀量取為 0.2-0.4mm.2.9 擬定數(shù)控切削加工工序卡所采用的刀具和切削用量等參數(shù)編入表 3 所示的加工工序卡中以指導(dǎo)編程和加工操作。文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 7 / 17表 2-3 數(shù)控加工工序卡2.10 工序設(shè)計（1）選一個 100X110X38

15、 的毛坯。 （2）粗銑定位基準(zhǔn)面（底面） ，采用平口鉗裝夾，用125mm 平面端銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為180r/min，進給速度 40 mm/min，背吃刀量 2mm。 （3）粗銑上表面，將初銑的底面反過來，進行粗銑上表面，用125mm 平面端銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為 180r/min，進給速度 40 mm/min，背吃刀量 2 mm。 （4）精銑上表面，用125mm 平面端銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為 180r/min，進給速度 25 mm/min，背吃刀量 0.5 mm。 （5）鉆12H7 的底孔，用10.5 的鉆頭，主軸轉(zhuǎn)速為 200r/min，進給速度 40mm/min，背吃刀量 12 mm。可以用孔鉆削 G8

16、1。 （6）鉸孔12H7 內(nèi)孔表面，使用鉸刀，主軸轉(zhuǎn)速為 600 r/min,使用 G81 循環(huán)。 （7）粗銑外輪廓，用12mm 平面立銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為 400r/min，粗銑時的橫向進給率為 100mm/min，縱向進給率為 50mm/min。 文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 8 / 17 (8)精銑刀外輪廓，用12mm 平面立銑刀， ，主軸轉(zhuǎn)速為 900r/min，進給速度 40 mm/min，背吃刀量 5 mm。在 Z 軸方向不分層，一次銑到位。2.11 確定編程原點銑床上編程坐標(biāo)原點的位置是任意的，他是編程人員在編制程序時根據(jù)零件的特點來選定的，為了變成方便，一般要根據(jù)工件形狀和

17、標(biāo)注尺寸的基準(zhǔn)以及計算最方便的原則來確定的工件上某一點為坐標(biāo)原點，具體選擇注意如下幾點： (1) 編程坐標(biāo)原點應(yīng)選在零件圖的尺寸基準(zhǔn)上，這樣便于坐標(biāo)值的計算，并減少計 算錯誤。 (2) 編程坐標(biāo)原點應(yīng)盡量選在精度較高的精度表面，以提高被加工零件的加工精 度。 (3) 對稱的零件，編程坐標(biāo)原點應(yīng)設(shè)在對稱中心上；不對稱的零件，編程坐標(biāo)原點 應(yīng)設(shè)在外輪廓的某一角上。 (4) Z 軸方向的零點一般設(shè)在工件表面。 本設(shè)計選擇12 圓的圓心處為工件編程 X、Y 軸原點坐標(biāo)，Z 軸原點坐標(biāo)在工件上表面。2.12 編輯程序 G90G54G40G0Z100X0Y-65M03S800Z-5G01G40X-20Y-

18、50F100D1Y-28G2X-13.5Y-20R8G1X13.5 G2X20Y-28R8. Y-65. 文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 9 / 17G40 G0Z30 X-65.Y0 Z-5. G01G42X-50Y20.D1 X-28. G2X-20.Y13.5R8. G1Y-13.5 G2X-28.Y-20R8. G1X-65. G40 G0Z30 X0Y65Z-5. G01G40X20.Y50.F100D1 Y28. G2X13.5Y20R8. G1X-13.5 G2X-20Y28R8. Y65. G40 G0Z30 X65.Y0 Z-5. G01G42X50Y-20.D1 X2

19、8. G2X20.Y-13.5R8. G1Y13.5 G2X28.Y20R8G1X65. G40 文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 10 / 17G0Z100. M05 M30 打孔 中心鉆 G90G54G80G40 G0Z100. M03S500 X0Y0 Z10. G81Z-2.5R3.F400 G0Z100. M05 M30鉆孔 10.5 鉆頭 G90G54G80G40G0Z100M03S500 X0Y0 Z10. G81Z-38.5R3.F100 G0Z100. M05 M30 鉸孔 12 鉸刀 G90G54G80G40 G0Z100. M03S500 X0Y0 Z10. G81Z

20、-36.R3.F60 G0Z100. M05 M30文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 11 / 17第三章第三章 操作步驟（一）先開機床 接同通 CNC 和機床電源，系統(tǒng)啟動后進入“加工”操作區(qū) JOG 運行方式 檢查機床 開啟后發(fā)現(xiàn)機床會出現(xiàn)報警信號，這時，需按下復(fù)位鍵，使機床加上驅(qū)動力。這時才能正常操作機床。 （二）回參考點 用機床控制面板上“回參考點鍵”啟動回參考點。在“回參考點”窗口中顯示該坐標(biāo)軸是否必須回參考點：如出現(xiàn)燈亮，則說明未回參考點，如出現(xiàn)燈不亮，則說明已回參考點。 （三）參數(shù)設(shè)定 在 CNC 進行工作前，必須對一些參數(shù)進行設(shè)定，對機床和刀具進行調(diào)整： (1)輸入刀具參數(shù)

21、及刀具補償參數(shù) (2)輸入/修改零點偏置 (3)輸入設(shè)定數(shù)值 刀具參數(shù)包括刀具幾何參數(shù)，磨損量參數(shù)、刀具量參數(shù)和刀具型號參數(shù)等。有些參數(shù)如 R 參數(shù)則一般不需修改 (4) 裝夾工件 按照指定的裝夾方式裝夾工件 (5) 對刀 把每一把刀具都調(diào)到自己設(shè)定的編程零點，把編程零點所在機床坐標(biāo)值輸入機床中 (6) 輸入程序 把自己編的程序輸入機床定一個名字，對程序進行檢查，確保程序本身沒有錯誤以及也沒有輸入錯誤。 (7) 模擬仿真 按編程仿真進入仿真系統(tǒng)，對程序進行仿真，檢查仿真出的工件圖形與要加工的工件有多大出入，并不斷對程序進行修改，直到仿真的工件完全正確為止。 (8) 實際加工 退出仿真系統(tǒng)，先按

22、復(fù)位鍵，剛開始時可進行單步加工，按下步加工鍵。這時要一手按啟動鍵，一手按停止鍵，如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停止。直到確定程序無誤后方可按自動加工鍵，加工完成后，將刀具退到安全位置,最后取下工件。文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 12 / 17總 結(jié) 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展離不開整個社會服務(wù)體系的完善，包括人材培訓(xùn)，維修服務(wù)等方面的配合。2002 年 10 月國家勞動和社會保障部啟動機電類高層次技能型人材培訓(xùn)工程，包括數(shù)控加工和維修人員。2002 年 5 月中國機電裝備維修與改造技術(shù)協(xié)會授權(quán)開展數(shù)控維修改造企業(yè)資質(zhì)認證工作，已經(jīng)有 24 家企業(yè)通過認證。隨著制造業(yè)在中國的地位日益提高，市場需求不斷增長，數(shù)

23、控行業(yè)將迅速的發(fā)展，為中華民族的復(fù)興做出更大的貢獻。 通過本課題的設(shè)計，我對數(shù)控加工的整個過程有了較全面的理解。對數(shù)控編程前數(shù)學(xué)處理的內(nèi)容、基點坐標(biāo)、輔助程序段的數(shù)值計算有了進一步的認識。工藝設(shè)計、數(shù)值計算及程序編制的整個過程雖然任務(wù)比較繁重，但在設(shè)計過程中通過自己不斷的學(xué)習(xí)，尤其是自主學(xué)習(xí)，和實踐以及實驗，我克服了許多的難題，這種成就感使感到十分的喜悅。通過數(shù)控銑削工藝分析，讓我更一步了解了較為復(fù)雜的加工工藝過程的分析、工藝文件的編制、以及各種編程的技巧和操作時的注意事項，是我對大學(xué)所學(xué)的知識有了一次全面的綜合運用，也學(xué)到了許多上課時沒涉及到的知識，并且利用了機械手冊來進行零件分析，相信這對

24、自己以后也會有很大的幫助。 此次設(shè)計既是對自己的一次鍛煉，也是一次挑戰(zhàn)。在設(shè)計過程中，需要自己繪制零件圖，然后對零件圖進行分析，一方面能獲得對圖紙分析的一些基本知識，另一方面，也是對數(shù)控加工過程進行的一次綜合訓(xùn)練和能力的提高。這樣不僅增長了自己的見識，也開拓了自己的視野。通過畢業(yè)設(shè)計我發(fā)現(xiàn)無論工件結(jié)構(gòu)是簡單還是復(fù)雜只要分析的思路清晰，然后耐心的運用自己所學(xué)的知識，并且能夠認真的運用機械手冊就會有一套很詳細的方案來進行零件的分析。 無論以后從事什么樣的工作，都應(yīng)該有嚴(yán)謹認真的工作精神，并且一有機會就一定要學(xué)習(xí)，知識是無窮盡的，一個人有了豐富的知識儲備量，對自己就一定會有很大的幫助。再者只要相信自己就一定會把任何事做好。文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 13 / 17致 謝 在論文即將完成之際，我的心情始終無法平靜，它預(yù)示著三年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將開始新征程。它更代表著以后我將離開溫暖的鳥巢要獨自去拼搏,去接受風(fēng)雨的洗禮 。 在此我要感謝學(xué)院的所有老師,正是有了你們不辭辛苦勞動,才給了我們飛向藍天的機會.更要感謝我的家人,無論多少風(fēng)雨,總是陪伴著我前行,給我以安慰.再一次謝謝你們,我