配合件的數(shù)控加工畢業(yè)論

1、精品文檔 目錄摘要 . 1 第一章 數(shù)控機(jī)床的開展過程 . 2 第二章 數(shù)控加工工藝的根本知識. 3 第三章 零件工藝分析 . 4 第四章 零件毛坯確實(shí)定 . 4 第五章 零件裝夾方案確實(shí)定 . 5 第六章 確定刀具起刀、進(jìn)刀和退刀的工藝問題. 6 第七章 加工方案的制定.8 第八章 冷卻液的選擇.9 第九章 正確選用加工系統(tǒng)與設(shè)備.10 第十章 確定切削用量與填寫數(shù)控加工工藝卡片.10 第十一章 精度分析.15 結(jié)束語.15 參考文獻(xiàn).16 附錄.17 配合件的數(shù)控加工摘要21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，自中國參加世界貿(mào)易組織后，制造業(yè)是我國為數(shù)不多而又有競爭優(yōu)勢的行業(yè)之一。當(dāng)前世界上正在進(jìn)行著新

2、一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些產(chǎn)品的制造正在向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，中國已經(jīng)成為許多跨國公司的首選之地，中國正在成為世界制造大國，這已經(jīng)成為不爭的事實(shí)。隨著數(shù)控技術(shù)的開展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷開展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)的開展起著越來越重要的作用。本文主要通過銑削加工花型配合件的數(shù)控工藝分析與加工，綜合所學(xué)的專業(yè)根底知識，全面考慮可能影響在銑削、鉆削、絞削加工中的因素，設(shè)計(jì)其加工工藝和編輯程序，完成配合要求。關(guān)鍵詞：銑削、鉆削、絞削、CAD/CAM花型配合件的加工 畢業(yè)論文第一章 數(shù)控機(jī)床的開展過程20世紀(jì)中期，

3、隨著電子技術(shù)的開展，自動信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，給自動化技術(shù)帶來了新的概念，用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動及其加工過程進(jìn)行控制，推動了機(jī)床自動化的開展。采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的一個小型飛機(jī)工業(yè)承包商派爾遜斯公司實(shí)現(xiàn)的。他們在制造飛機(jī)的框架及直升飛機(jī)的轉(zhuǎn)動機(jī)翼時，利用全數(shù)字電子計(jì)算機(jī)對機(jī)翼加工路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度到達(dá)±0.0381mm±0.0015in，到達(dá)了當(dāng)時的最高水平。1952年，麻省理工學(xué)院在一臺立式銑床上，裝上了一套試驗(yàn)性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)了同時控制三軸的運(yùn)動。這臺數(shù)控機(jī)床

4、被大家稱為世界上第一臺數(shù)控機(jī)床。這臺機(jī)床是一臺試驗(yàn)性機(jī)床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的根底上，第一臺工業(yè)用的數(shù)控機(jī)床由美國本迪克斯公司正式生產(chǎn)出來。在此以后，從1960年開始，其他一些工業(yè)國家，如德國、日本都陸續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床中最初出現(xiàn)并獲得使用的是數(shù)控銑床，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床能夠解決普通機(jī)床難于勝任的、需要進(jìn)行輪廓加工的曲線或曲面零件。然而，由于當(dāng)時的數(shù)控系統(tǒng)采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業(yè)沒有得到推廣使用。到了1960年以后，點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床得到了迅速的開展。因?yàn)辄c(diǎn)位控制的數(shù)控系統(tǒng)比起輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡單得多。因此，數(shù)控

5、銑床、沖床、坐標(biāo)鏜床大量開展，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，到1966年實(shí)際使用的約6000臺數(shù)控機(jī)床中，85%是點(diǎn)位控制的機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的開展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，它能實(shí)現(xiàn)工件一次裝卡而進(jìn)行多工序的加工。這種產(chǎn)品最初是在1959年3月，由美國卡耐·特雷克公司Keaney&TreckerCorp.開發(fā)出來的。這種機(jī)床在刀庫中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據(jù)穿孔帶的指令自動選擇刀具，并通過機(jī)械手將刀具裝在主軸上，對工件進(jìn)行加工。它可縮短機(jī)床上零件的裝卸時間和更換刀具的時間。加工中心現(xiàn)在已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床中一種非常重要的品種，不僅有立式、臥式等用于箱

6、體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用于回轉(zhuǎn)整體零件加工的車削中心、磨削中心等。1967年，英國首先把幾臺數(shù)控機(jī)床連接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是所謂的柔性制造系統(tǒng)FlexibleManufacturingSystem—FMS之后，美、歐、日等也相繼進(jìn)行開發(fā)及應(yīng)用。 1974年以后，隨著微電子技術(shù)的迅速開展，微處理器直接用于數(shù)控機(jī)床，使數(shù)控的軟件功能加強(qiáng)，開展成計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床簡稱為CNC機(jī)床，進(jìn)一步推動了數(shù)控機(jī)床的普及第 1 頁 共 22 頁 畢業(yè)論文應(yīng)用和大力開展。80年代，國際上出現(xiàn)了14臺加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動裝卸和監(jiān)控檢驗(yàn)裝置的柔性制造單元Flex

7、ibleManufacturingCellFMC。這種單元投資少，見效快，既可單獨(dú)長時間少人看管運(yùn)行，也可集成到FMS或更高級的集成制造系統(tǒng)中使用。在20余年間，我國數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓(xùn)一批設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)的人才；通過合作生產(chǎn)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床，使設(shè)計(jì)、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進(jìn)技術(shù)的差距；通過利用國外先進(jìn)元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開始能自行設(shè)計(jì)及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動加工的數(shù)控機(jī)床，供給國內(nèi)市場的需求，但對關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國外技術(shù)支撐，不能獨(dú)立開展，根本上處于從仿

8、制走向自行開發(fā)階段，與日本數(shù)控機(jī)床的水平差距很大。第二章 數(shù)控加工工藝的根本知識2.1 數(shù)控加工工藝的概念數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用于整個數(shù)控加工工藝過程。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、開展而逐步完善起來的一種應(yīng)用技術(shù)，它是人們大量數(shù)控加工實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。2.2 數(shù)控加工工藝過程數(shù)控加工工藝過程是利用切削工具在數(shù)控機(jī)床上直接改變加工對象的形狀、尺寸、外表位置、外表狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝過程的主要內(nèi)容1選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容；2對零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析；3零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定確實(shí)

9、定；4數(shù)控加工工藝方案的制定；5工步、進(jìn)給路線確實(shí)定；6選擇數(shù)控機(jī)床的類型；7刀具、夾具、量具的選擇和設(shè)計(jì)；8切削參數(shù)確實(shí)定；9加工程序的編寫、校驗(yàn)與修改；10首件試加工與現(xiàn)場問題處理；11數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔。2.3 數(shù)控加工工藝特點(diǎn)由于數(shù)控加工采用了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床，使得數(shù)控加工與普通加工相比具有加第 2 頁 共 22頁 畢業(yè)論文工自動化程度高、精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、周期短、設(shè)備使費(fèi)用高的特點(diǎn)。第三章 零件的加工工藝分析如圖3-1零件的主體外形所示，被加工局部的各尺寸、形狀、外表粗糙度值及凹凸配合等要求較高。本次設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)簡單，包含了平面、圓弧、內(nèi)外輪廓、孔

10、、鍵槽的加工，且大局部的尺寸均為IT14級精度。此零件選用平口虎鉗裝夾，校正平口鉗固定鉗口，使之與工作臺X軸移動方向平行，在工件下外表與平口鉗之間放入精度較高的平行墊片。通過CAXA制造工程師設(shè)計(jì)出實(shí)體，再由CAXA電子圖板生成而成。由于數(shù)控加工程序是以準(zhǔn)確的坐標(biāo)點(diǎn)來編制，零件的視圖應(yīng)完全、正確及表達(dá)清楚，并符合國家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸及有關(guān)技術(shù)要求應(yīng)標(biāo)注齊全。分析零件的變形情況，保證獲得要求的加工精度，雖然數(shù)控機(jī)床加工精度很高，但對一些特殊情況，就應(yīng)工藝上充分重視這一問題，應(yīng)當(dāng)考慮采取一些必要的工藝措施進(jìn)行預(yù)防。該零件的材料是屬于鑄鋁類零件，屬于不易變形的零件，能夠滿足要求，對該零件可以進(jìn)行退火處理等

11、措施來減少或消除變形的影響。綜上所述，在一個零件上，這種內(nèi)腔圓弧半徑數(shù)值上的工藝性顯得相當(dāng)重要，零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型或尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，一般來說，即使不能要求完全統(tǒng)一，但也要力求將數(shù)值相近的圓弧半徑分組靠攏，到達(dá)局部統(tǒng)一，以盡量減少銑刀的規(guī)格與換刀次數(shù)，并防止因頻繁換刀而增加了零件加工面上的接刀階差，降低外表質(zhì)量。圖3-1花型鍵主體零件外行圖第 3 頁 共 22頁 畢業(yè)論文第四章 零件毛坯確實(shí)定該圖的毛坯采用鑄鐵合金 HT200，且到達(dá)要求。所以件一采用 75×65×50的毛坯，件二采用 30×45×30的毛坯尺寸進(jìn)行加工。由

12、于該件是鑄造件，須考慮用到砂型誤差、收縮量及金屬液體流動性差不能充滿型腔等造成余量不均勻，此外，毛坯的扭曲變形量的不同地方造成余量不充分，不穩(wěn)定，因此，要采用數(shù)控銑削加工，其加工面均有充分的余量。分析毛坯加工中與加工后的變形程度，考慮是否采用預(yù)防性措施和補(bǔ)救性措施，是對零件加工變形的一個重要保證。如對于厚鋁合金板，經(jīng)淬火時效后很容易在加工中與加工后變形。這時最好采用經(jīng)預(yù)拉伸處理的淬火板坯，對于毛坯的余量大小及均勻性，主要是考慮在加工時要不要分層切削，分幾層切削。自動編程時，尤其重要。第五章 零件裝夾方案確實(shí)定5.1 定位方式確實(shí)定如圖 5-1在確定加工方案時，要根據(jù)以選定的加工外表和定位基準(zhǔn)來

13、確定工件的裝夾定位方式，并選擇合理的夾具，一般考慮以下幾點(diǎn)：1夾緊機(jī)構(gòu)和其它元件不得影響進(jìn)給，加工部位要敞開，要求夾持工件后夾具等一些組件不能與刀具運(yùn)動軌跡發(fā)生干預(yù)。2必須保證最小的夾緊變形，工件加工時切削力大，需要的夾緊力也大，但不能把工件夾變形。因此，必須慎重考慮夾具的支撐點(diǎn)、定位點(diǎn)和夾緊點(diǎn)。3夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，對形狀簡單的單件小批量生產(chǎn)的零件可以選用通用夾具。4夾具應(yīng)便于與機(jī)床工作臺及工件定位外表間的定位元件連接。由于該零件材料是鑄造件一般不會產(chǎn)生夾緊變形，零件尺寸小、結(jié)構(gòu)和形狀比擬簡單，不需要用專用夾具，所以只需要用平口虎鉗和一輔助裝夾的墊塊、墊片。5.2 基準(zhǔn)選擇原那么如下：粗基準(zhǔn)

14、的選擇原那么：1有加工外表和不加工外表的零件，為保證不加工外表和加工外表的位置精度，應(yīng)選擇不加工外表為粗基準(zhǔn)。2對于具有較多加工外表的工件選擇粗基準(zhǔn)時，應(yīng)考慮合理分配各外表的加工余量保證各外表都有足夠的余量和選擇重要外表作為粗基準(zhǔn)。3 粗基準(zhǔn)應(yīng)防止重復(fù)使用。4 選擇粗基準(zhǔn)的平面應(yīng)平整，沒有冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠粗基選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā)，同時考慮裝夾方便夾具結(jié)構(gòu)簡單。精基準(zhǔn)的選擇原那么：1基準(zhǔn)重合原那么。2基準(zhǔn)統(tǒng)一原那么。第 4 頁 共 22頁 畢業(yè)論文3自為基準(zhǔn)原那么。4互為基準(zhǔn)原那么。5精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便。根據(jù)上訴原那么得出定位基準(zhǔn)應(yīng)首先以毛坯

15、的一個平面為粗基準(zhǔn)，銑削 2mm的夾持面，再以夾持面為精基準(zhǔn)來加工零件，零件加工完畢，再以加工后的上平面為精基準(zhǔn)來銑掉夾持面。圖 5-1裝夾及定位基準(zhǔn)示意第六章 確定刀具起刀、進(jìn)刀和退刀的工藝問題刀具的合理選擇和使用，對提高數(shù)控加工效率、降低生產(chǎn)本錢、縮短交貨期及加快新產(chǎn)品開發(fā)等方面有十分重要的作用。國外有資料說明，刀具費(fèi)用一般占制造本錢 2.5%-4%，但它卻直接影響占制造本錢 20%的機(jī)床費(fèi)用和 38%的人工費(fèi)用。如果進(jìn)給速度和切削速度提高15%-20%，那么可降低制造本錢 10%-15%。這說明使用好的刀具會增加本錢，但效率提高那么會使機(jī)床費(fèi)用和人工費(fèi)用有很大的降低，這正是工業(yè)興旺國家制

16、造業(yè)所采用的加工策略之一。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性質(zhì)、加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素正確選擇刀具及刀柄。刀具選擇的總原那么是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性，結(jié)合我院實(shí)際，采用高速鋼刀具加工。6.1 刀具的選擇1直徑尺寸：根據(jù)零件圖樣不同，選用的刀具尺寸不一樣，因圖而異。選取的原那么是：在刀具能夠滿足加工前提下，盡量選取直徑大的刀具，銑削刀具都是成型刀具且標(biāo)準(zhǔn)，在同時可根據(jù)選取刀具的直徑提取刀具各異的刀具。2長度尺寸：在加工中心上，刀具長度一般是指主軸端面到刀尖距離,包括刀柄和刃具。第 5 頁 共 22頁 畢

17、業(yè)論文選取的原那么是：在滿足各個局部加工要求的前提下，盡量減小刀具長度，以提高工藝系統(tǒng)的剛性，制造工藝和編程時，一般不必準(zhǔn)確確實(shí)定刀具的長度，只需初步估算出刀具長度范圍。Z 0 Tt根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：T=A-B-N+L+1公式中 ：T1刀具長度A主軸端面至工作臺中心最大距離B主軸在 Z向的最大行程N(yùn)加工外表距工作臺中心距離L工件的加工深度尺寸Z 0刀具切出工件長度以加工外表取 2-5 mm毛坯外表取 5-8 mm刀具長度示意圖如圖 6-1：圖 6-1刀具長度示意圖6.2 程序起始點(diǎn)、返回點(diǎn)和切入點(diǎn)、切出點(diǎn)確實(shí)定1程序起始點(diǎn)程序起始點(diǎn)是指程序開始時，刀尖刀位點(diǎn)的初始停留點(diǎn)，采用 G54對刀時為對刀點(diǎn)

18、。在同一個程序中，起始點(diǎn)和返回點(diǎn)最好應(yīng)相同，在加工時，多個程序的設(shè)置最好也完全相同。2程序返回點(diǎn)程序返回點(diǎn)是指一把刀程序執(zhí)行完畢后，刀尖返回后的停留點(diǎn)為換刀點(diǎn)。3切入點(diǎn)進(jìn)刀點(diǎn)在進(jìn)刀或切削過程中，要使刀具不受損壞，一般來說，對粗加工而言，選擇曲面內(nèi)的最高角點(diǎn)作為曲面的切入點(diǎn)初始切削點(diǎn)。因?yàn)樵擖c(diǎn)的余量較小，進(jìn)刀時不易損壞刀具。對精加工而言，選擇曲面內(nèi)某個曲率比擬平緩的角點(diǎn)作為曲面的切入點(diǎn)，因?yàn)樵谠擖c(diǎn)處，刀具所第 6 頁 共 22頁 畢業(yè)論文受的彎矩小，不易折斷刀具?？傊乐箤姷懂?dāng)鉆頭用，立銑刀不能軸向進(jìn)刀，最否那么因受力大，排屑不便而使刀具受損。4切出點(diǎn)退刀點(diǎn)切出點(diǎn)退刀點(diǎn)是指曲面切削完畢后，

19、刀具與曲面的接觸點(diǎn)。這個主要考慮在切完工件后退出工件是否要損傷工件的其它外表及是否與機(jī)床的其它局部和夾具相互撞擊的情況。6.3 起始平面、返回平面、進(jìn)刀平面和平安平面確實(shí)定1起始平面是程序開始時刀具的初始位置所在的 Z平面，如前所述，一般定義在被加工零件的最高點(diǎn)之上 50-100mm左右的某一位置上，在加工時取高出工件 100mm。2返回平面是指程序結(jié)束時，刀尖點(diǎn)不是刀具中心所在的 Z平面，它也定義在被加工外表的最高處50-100mm的某一個位置上，在加工時取高出工件 100mm。3進(jìn)刀平面以快速下刀的位置到達(dá)平安平面，一般為10-20mm以 G01速度在 Z向下刀的平面，取高出工件 20mm

20、。4退刀平面加工完零件之后，退出加工外表，一般是退出加工外表10-20mm快速至退刀平面，取高出工件 20mm。5平安平面就是加工時，為了提高工作效率而進(jìn)行設(shè)置的一個平面，一般是高出工件10-30mm，取高出工件 30mm。第七章 加工方案的制定根據(jù)花型鍵主體圖樣，制定以下加工順序方案，選取最正確一種，即加工工時最短，且又能保證質(zhì)量下面分析兩套加工順序方案進(jìn)行比擬。方案一：銑夾持面銑40凹型腔粗銑方凹型腔粗銑弧形鍵槽預(yù)鉆孔鉆孔鉸孔精銑40凹行腔精銑方凹型腔精銑弧形鍵槽。方案二：銑夾持面粗銑40凹型腔精銑40凹型腔粗銑方形型腔精銑方形型腔粗銑弧形鍵槽精銑弧形鍵槽預(yù)鉆孔鉆孔鉸孔翻轉(zhuǎn)銑夾持面。對轉(zhuǎn)接

21、盤的加工制定重要工藝過程，如表 7-1所示。第 7 頁 共 22頁 畢業(yè)論文表 7-1花型鍵零件加工的工藝路線工序內(nèi)容工序號工序名稱備料 1鉗工設(shè)備123456789將毛坯鑄成 70×60×40mm畫線找正找出中心點(diǎn)的位置銑夾持面鉗臺銑削KVC650KVC650鉗工用具銑削上平面、外輪廓、型腔、鍵槽、4個孔去加工印痕，矯正內(nèi)腔死角全面按圖紙要求鉗工鉗工精修檢驗(yàn)測量各局部尺寸、形狀精度檢測將毛坯鑄成 20×38×20mm根據(jù)花型鍵主體加工成頂蓋并裝配成品備料 2加工成品第八章 冷卻液的選擇由于在切削加工過程中，被切削層金屬的變形、切屑與刀具前面的摩擦和工件

22、與刀具后面的摩擦要產(chǎn)生大量的切削熱。大量的切削熱被工件吸收 9%-30%、切屑吸收 50%-80%、刀具吸收 4%-10%，其余由周圍介質(zhì)傳出，而在鉆削時切削熱有 52%傳入麻花鉆。由于熱脹冷縮的原理，工件和刀具吸收了一局部的熱量，工件和刀具產(chǎn)生變形最終影響加工精度。如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞，造成“燒刀的現(xiàn)象。為了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過程中必須使用冷卻液對工件和刀具進(jìn)行冷卻，以防止造成“燒刀的現(xiàn)象和零件精度的影響。通過經(jīng)驗(yàn)知道常用的冷卻液主要有以下三種，如表 8-1：表8-1常用冷卻液冷卻液名稱水溶液主要成份主要作用冷卻水、防銹添加劑水、油、乳

23、化劑乳化液冷卻、潤滑、清洗第 8 頁 共 22頁 畢業(yè)論文礦物油、動植物油、極壓添加劑或油性切削油潤滑從工件材料考慮，切削鋁時不得使用水溶液，考慮到冷卻液作用和價(jià)格，選擇乳化液可以滿足要求。從刀具材料考慮，硬質(zhì)合金刀具一般采用乳化液作為冷卻液，其冷卻效果很好。綜合以上的種種分析，采用乳化液作為冷卻液效果很好。它的主要作用：冷卻、潤滑、清洗而且還有一定的防銹作用。第九章 正確選用加工系統(tǒng)與設(shè)備根據(jù)圖形結(jié)構(gòu)有曲面輪廓、圓弧、內(nèi)腔、凸臺等型面，加工內(nèi)容較復(fù)雜，為了防止重復(fù)定位帶來的誤差，減少手工換刀操作，結(jié)合我院機(jī)床的實(shí)際情況。采用加工中心KVC650進(jìn)行加工，該機(jī)床的 X 軸的行程 450mm，Y

24、 軸的行程為 650mm，Z 軸的行程為 500mm，工作臺為 450×1370mm，主軸中心線至工作臺的距離為 460mm，主軸端面至工作臺中心線距離為100-600mm，斗笠式刀庫容量為10把，進(jìn)給速度為5-8000mm/min，主軸轉(zhuǎn)速為20-6000r/min。加工花型鍵時，選擇的機(jī)床為 DK7725 線切割機(jī)床。其主要參數(shù)如下表9-1。表9-1機(jī)床參數(shù)表機(jī)床型號工作臺尺寸：長×寬DK7725500×450mmX、Y軸坐標(biāo)行程：X軸×Y軸X、Y軸坐標(biāo)定位精度：X軸×Y軸最大切割厚度：高250×320mm0.014×0

25、.016mm290mm切直精度：八方：28×40對邊×高加工外表粗糙度X0.012 Y0.015mmRa2.5 m2最大生產(chǎn)率Ra不要求電極絲速度直流電機(jī)m/sec電極絲速度交流電機(jī)m/sec最大工件重量kg100mm /min2/8/109.3m/s120機(jī)床總功率KVA1.5KVA1200毛重kg第 9 頁 共 22頁 畢業(yè)論文外包裝尺寸：長×寬×高1790×1130×1780mm第十章 確定切削用量與填寫數(shù)控加工工藝卡片數(shù)控加工切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速 n切削速度 Vc、背吃刀量 a 和進(jìn)給量 f或進(jìn)給速度pV其確定原那么與普通機(jī)械

26、加工相似，對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并編f入程序單內(nèi)。合理選擇切削用量的原那么是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工本錢；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工本錢。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書，參考的切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。主要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件的剛度來決定，在剛度允許的情況下，a 相當(dāng)于加工p余量，應(yīng)以最少進(jìn)給次數(shù)切除這一加工余量，最好一次切凈余量，以提高生產(chǎn)效率，為了保證加工精度和外表粗糙度，一般都要留一點(diǎn)余量最后精加工，在數(shù)控機(jī)床上，精加工余量可小于普通機(jī)床。確定主軸轉(zhuǎn)速主要根據(jù)允許的切削速度 Vc(m/mi

27、n)選取n=1000VcD其中 Vc-切削速度D-工件或刀具的直徑mm由于每把刀計(jì)算方式相同，現(xiàn)選取 20的立銑刀為例說明其計(jì)算過程。D=20mm根據(jù)切削原理可知，切削速度的上下主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素，可參考表10-1選取。表10-1銑削時切削速度切削速度v / (m/min)c工件材料硬度/HBS高速鋼銑刀1842硬質(zhì)合金銑刀66150<225鋼2253253254251236541206213675第 10 頁 共 22頁 畢業(yè)論文<1901902601603207012053562136918661504590鑄鐵4.510100200

28、20502130鋁200400100180黃銅從理論上講， v 的值越大越好，因?yàn)檫@不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以防止生成積屑瘤c的臨界速度，獲得較低的外表粗糙度值。但實(shí)際上由于機(jī)床、刀具等的限制，綜合考慮：取粗銑時 v =150m/minc精銑時 v =200m/minc代入 2-1式中：1000 1503.14 201000 200n =精3.14 20n =粗=2388.5r/min=3184.7r/min計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速 n要根據(jù)機(jī)床有的或接近的轉(zhuǎn)速選取取n =2389 r/min粗n =3185 r/min精同理計(jì)算 10鍵槽銑刀：取 n粗=2000r/minn = 3000r/min精

29、切削進(jìn)給速度 F時切削時單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對位移，單位 mm/min。它與銑刀的轉(zhuǎn)速 n、銑刀齒數(shù) z及每齒進(jìn)給量 f Zmm/z的關(guān)系為：F= f znZf Z每齒進(jìn)給量 的選取主要取決于工件材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件外表粗糙度值等f Zf Z因素。工件材料的強(qiáng)度和硬度越高， 越小，反之那么越大；工件外表粗糙度值越小， 就越??；硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量高于同類高速鋼銑刀，可參考表 10-2選取。表10-2銑刀每齒進(jìn)給量 f Z第 11 頁 共 22頁 畢業(yè)論文每齒進(jìn)給量 f /mm/zZ工件材料粗銑精銑高速鋼銑刀0.100.150.120.20硬質(zhì)合金銑刀0.100.25

30、高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼0.020.050.100.15鑄鐵0.150.30鋁0.060.200.100.250.050.100.020.05綜合選?。捍帚?f =0.06 mm/zZ精銑 f =0.03mm/zZ銑刀齒數(shù) z=3上面計(jì)算出：n =2389 r/min粗n =3185 r/min精將它們代入式子計(jì)算：粗銑時：F=0.06×3×2389=430mm/min精銑時：F=0.03×3×3185=287mm/min切削進(jìn)給速度也可由機(jī)床操作者根據(jù)被加工工件外表的具體情況進(jìn)行手動調(diào)整，以獲得最正確切削狀態(tài)。對轉(zhuǎn)接盤圖加工工藝設(shè)計(jì)，如下表 10-3所

31、示。第 12 頁 共 22頁 畢業(yè)論文表10-3零件加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱或代零件名稱花型主體件材料零件圖號X-01號數(shù)控加工工藝卡片工廠01HT200夾具工序 程序號夾具編號使用設(shè)備車間名稱虎鉗KVC650銑削中心背吃進(jìn)給速度主軸工步號刀具刀具直徑工步內(nèi)容轉(zhuǎn)速刀量 備注號mm/minr/minmm粗銑上平面留余量0.2mm12T01T01面 80面 80150025003001精銑上平面留余量0.2mm2000.2粗銑外輪廓留余量0.2mm3456789T02T02T02T03T04T04球 20球 20立 20立 20立 823893185238931852000300020004302

32、874302872003003004精銑外輪廓至尺寸粗銑圓型腔留余量 0.2mm0.22.80.22.60.20.2精銑圓型腔至圖粗銑方型腔留余量 0.2mm精銑方型腔至圖粗銑弧型鍵槽留余量0.2 mm立 8T04立 8101112精銑弧型鍵槽至圖鉆孔T04立 8鉆 930005003001002000.20.21.2T05絞孔T06 絞 103000粗銑下平面留余量0.2mm1314T01面 80面 80150015003002001精銑下平面至圖T010.2第 13 頁 共 22頁 畢業(yè)論文第十一章 精度分析產(chǎn)品在加工后進(jìn)行檢驗(yàn)，產(chǎn)品在根本尺寸上能夠保證，但存在許多缺乏。加工零件時采用的是

33、“試切法對刀，憑借肉眼去觀察實(shí)現(xiàn)的對刀，這與采用機(jī)外對刀儀對刀有很大的差異，這是造成誤差最主要的原因。產(chǎn)品的外表粗糙值較高，這與所用刀具和切削用量選擇不當(dāng)有關(guān)，同時也與冷卻不充分產(chǎn)生積屑瘤有關(guān)。在加工時要求機(jī)床主軸具有一定的回轉(zhuǎn)運(yùn)動精度，即加工過程中主軸回轉(zhuǎn)中心相對刀具或者工件的精度，當(dāng)主軸回轉(zhuǎn)時，實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線其位置總是在變化的，也就是說，存在著回轉(zhuǎn)誤差，主軸的回轉(zhuǎn)誤差可分為三種形式：軸向竄動、徑向圓跳動角度擺角、主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響。切削加工過程中的機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差使得刀具和工件間的相對位置不斷改變，影響著成形運(yùn)動的準(zhǔn)確性，在工件上引起加工誤差?？傊治隽慵募庸ぞ龋玫搅慵獗泶?/p>

34、糙度明顯偏大，有的尺寸沒有進(jìn)入公差范圍。當(dāng)然加工中還有其他一些因素影響加工精度，重點(diǎn)與安排加工的工藝過程有很大關(guān)系，粗精加工分別在不同的工序中進(jìn)行，使粗加工之后有一定的時間讓剩余的應(yīng)力從新分布，以減小對加工精度的影響，合理選擇刀具的幾何參數(shù)，合理的選擇切削用量，合理的使用切削液都可以提高零件的加工精度。結(jié) 束 語通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我系統(tǒng)的穩(wěn)固學(xué)習(xí)了大學(xué)三年的課程，對數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用有了更深的認(rèn)識和了解。對典型零件的加工也更加深刻，也使我對我院的FANUC-0I系統(tǒng)銑削、加工中心獨(dú)立操作進(jìn)一步的提高。通過這次對零件圖形進(jìn)行加工及編制其說明書，增加了不少專業(yè)方面的知識，提高了動手能力，切實(shí)做到將理論

35、聯(lián)系到了實(shí)際生產(chǎn)中，也只有理論與實(shí)際巧妙的結(jié)合在一起，才能到達(dá)規(guī)定的各項(xiàng)性能指標(biāo)，才能加工出完美的、符合要求的零件，對程序的編制也是此說明書的一個重要內(nèi)容，只有合理的編制程序，制定出走刀路線，才能在最短的時間內(nèi)加工出滿足要求的零件。第 14 頁 共 22頁 畢業(yè)論文總之，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我學(xué)到了許多知識。參考文獻(xiàn)1 山穎.現(xiàn)代工程制圖M.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2004：21.2 邱永成.機(jī)械根底M.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2004：55.3 陳于萍.高曉康.互換性與測量技術(shù)M.北京：高等教育出版社，2001：49.4 趙長明.劉萬菊.數(shù)控加工工藝及設(shè)備M. 北京：高等教育出版社，2003：11.

36、5 鞠加彬.數(shù)控技術(shù)M.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2004：77.6 揚(yáng)偉群.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程M.北京：清華大學(xué)出版社，2005：12.7 南景富.AutoCAD根底教程M.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2004：10.第 15 頁 共 22頁 畢業(yè)論文附 錄圖 一第 16 頁 共 22頁 畢業(yè)論文圖 二第 17 頁 共 22頁 畢業(yè)論文加工程序指令表：O0100主程序 0100選擇 2號刀選擇 XY平面刀具長度補(bǔ)償，主軸正轉(zhuǎn)快速定位N10 T20N11 G90 G80 G00 G17 G40 M23N12 G43 H50 Z50. S1500 M03N13 G00 X1.451 Y-2.504 Z50.

37、 M08N14 Z1N15 G01 Z-10. F60直線插補(bǔ)N16 X-2.441 Y-1.555 F200N17 G02 X-1.784 Y2.281 I2.45 J1.555N18 G03 X-0.003 Y4.114 I-5.932 J7.548N19 X1.794 Y2.269 I7.714 J5.715N20 G02 X2.887 Y-0.146 I-1.759 J-2.251N21 X1.794 Y-2.269 I-2.854 J0.127N22 G03 X-0.003 Y-4.114 I5.916 J-7.56N23 X-1.784 Y-2.281 I-7.714 J-5.71

38、5N24 G02 X-2.441 Y-1.555 I1.793 J2.281N25 G01 X-6.494 Y-4.126 F60.圓弧插補(bǔ)順圓圓弧插補(bǔ)逆圓圓弧插補(bǔ)順圓圓弧插補(bǔ)逆圓.圓弧插補(bǔ)順圓直線插補(bǔ)N26 G02 X-4.751 Y6.055 I6.503 J4.126 F200N27 G03 X-2.946 Y9.299 I-2.966 J3.774N28 G01 X-2.874 Y9.601圓弧插補(bǔ)順圓圓弧插補(bǔ)逆圓直線插補(bǔ)N29 G03 X-2.762 Y10.274 I-4.667 J1.122N30 G01 X-.2699 Y10.945N31 Y12.699圓弧插補(bǔ)逆圓直線插補(bǔ)N

39、32 X2.699N33 Y10.945N34 X2.762 Y10.274N35 G03 X2.874 Y9.601 I4.779 J0.448N36 G01 X2.934 Y9.349圓弧插補(bǔ)逆圓直線插補(bǔ)N37 G03 X4.752 Y6.049 I4.776 J-6.031N38 G02 X7.691 Y0.0 I-4.718 J-6.031N39 G01 X7.685 Y-0.31圓弧插補(bǔ)逆圓圓弧插補(bǔ)順圓直線插補(bǔ)N40 G02 X4.752 Y-6.049 I-7.651 J0.291N41 G03 X2.934 Y-9.35 I2.958 J-3.78N42 G01 X2.874 Y

40、-9.601圓弧插補(bǔ)順圓圓弧插補(bǔ)逆圓直線插補(bǔ)N43 G03 X2.762 Y-10.274 I4.667 J-1.122N44 G01 X2.699 Y-10.945N45 Y-12.699圓弧插補(bǔ)逆圓直線插補(bǔ)N46 X-2.699第 18 頁 共 22頁 畢業(yè)論文N47 Y-10.945N48 X-2.762 Y-10.274N49 G03 X-2.874 Y-9.601 I-4.779 J0.448N50 G01 X-2.946 Y-9.299圓弧插補(bǔ)逆圓直線插補(bǔ)N51 G03 X-4.751 Y-6.055 I-4.771 J-0.53N52 G02 X-6.494 Y-4.126 I4

41、.759 J6.055N53 G01 X-8.859 Y-5.626 F60N54 X-10.547 Y-6.698圓弧插補(bǔ)逆圓圓弧插補(bǔ)順圓直線插補(bǔ)走刀至 X-10.574 Y-6.698N55 G02 X-7.717 Y9.829 I10.556 J6.698 F200N56 G01 X-7.67 Y10.276N57 X-7.595 Y10.497圓弧插補(bǔ)順圓直線插補(bǔ)N58 X-7.541 Y10.722N59 X-7.499 Y11.169N60 Y14.743N61 X-7.485 Y15.19N62 X-7.448 Y15.46N63 X-7.412 Y15.637N64 G02 X

42、-4.914 Y17.499 I2.433 J-0.657N65 G01 X4.914圓弧插補(bǔ)順圓直線插補(bǔ)N66 X5.361 Y17.468N67 G02 X7.485 Y15.19 I-0.361 J-2.466N68 G01 X7.499 Y14.743N69 Y11.169圓弧插補(bǔ)順圓直線插補(bǔ)N70 X7.541 Y10.722N71 X7.595 Y10.497N72 X7.67 Y10.276N73 X7.71 Y9.829N74 G02 X12.483 Y0.447 I-7.677 J-9.81N75 G01 X12.492 Y0.0.N76 X12.483 Y-0.447N77

43、 G02 X7.71 Y-9.829 I-12.449 J0.428N78 G01 X7.67 Y-10.276N79 X7.595 Y-10.497圓弧插補(bǔ)順圓直線插補(bǔ)N80 X7.541 Y-10.722N81 X7.499 Y-11.169N82 Y-14.743N83 X7.485 Y-15.19N84 X7.448 Y-15.46N85 X7.412 Y-15.637N86 G02 X4.914 Y-17.499I-2.433 J0.657N87 G01 X-4.914圓弧插補(bǔ)順圓直線插補(bǔ)圓弧插補(bǔ)順圓N88 G02 X-6.515 Y-16.977 I-0.058 J2.538第 1

44、9 頁 共 22頁 畢業(yè)論文N89 X-7.499 Y-14.743 I1.587 J2.033N90 G01 Y-11.169直線插補(bǔ)N91 X-7.541 Y-10.722N92 X-7.595 Y-10497N93 X-7.67 Y-10.276N94 X-7.717 Y-9.829N95 G02 X-10.547 Y-6.698 I7.726 J9.829N96 G01 X-8.859 Y-5.626N97 Z-9圓弧插補(bǔ)順圓直線插補(bǔ)N98 X1.451 Y-2.504N99 Z-20. F60N100 G02 X-1.807 Y-2.263 I-1.453 J2.501 F200N101 G01 X-1.855 Y-2.224圓弧插補(bǔ)順圓直線插補(bǔ)N102 X-1.916 Y-2.171N103 G02 X-2.51 Y-1.432 I1.882 J2.124N104 X-2.89 Y0.089 I2.438 J1.416N105 G01 X-2.886