平面槽形凸輪零件論文

1、目錄前言2摘要（關(guān)鍵詞）3Abstract （Key Words）4第一章 零件圖的工藝分析51.1零件圖工藝分析51.2確定裝夾方案61.3確定加工順序及走刀路線71.4刀具選擇81.5切削用量選擇91.6數(shù)控加工工藝卡片擬訂9第二章 零件的數(shù)控編程122.1凸輪槽內(nèi)輪廓粗加工程序132.2凸輪槽內(nèi)輪廓精加工程序16致謝18畢業(yè)小結(jié)19主要參考文獻(xiàn)20前言21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，這種競(jìng)爭(zhēng)是全方位的。目前，隨著國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床用量的劇增，特別是隨著高剛度整體鑄造床伸、高速運(yùn)算數(shù)控系統(tǒng)和主軸運(yùn)平衡等新技術(shù)的采用以及刀具材料的不斷發(fā)展，現(xiàn)代切削加工朝著高速、高精度和強(qiáng)力切削方

2、向發(fā)展。數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用是提高制造業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的重要手段。我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加速、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代企業(yè)大量應(yīng)用，使制造業(yè)朝著數(shù)字化的方向邁進(jìn)。同時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)高素質(zhì)技能人才的需求不斷上升，急需一大批能夠熟練掌握數(shù)控技術(shù)基本知識(shí)和能力的數(shù)控應(yīng)用型高素質(zhì)人才。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品性能、結(jié)構(gòu)、形狀和材料的不斷改進(jìn)、精密儀器的不斷提高，生產(chǎn)類型由大批量生產(chǎn)向多種小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)化。因此，對(duì)零件加工質(zhì)量和精度的要求越來(lái)越高。由于產(chǎn)品變化頻繁，目前在一般機(jī)械加工中，單件、小批量產(chǎn)品約占七成以上。為有效的保證產(chǎn)品質(zhì)量，

3、提高勞動(dòng)生產(chǎn)和降低成本，對(duì)鉆模提出了高精度，具有較好的通用性和較大的靈活性，以適應(yīng)生產(chǎn)對(duì)象頻繁變化的需要與自動(dòng)化的要求。在此次鉆模設(shè)計(jì)中，把車削、螺紋加工集中等功能在一臺(tái)設(shè)備上，具有多種工藝手段，可以大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，保證加工零件的精度，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，為鉆模產(chǎn)品的研制和改型換代節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用，提高企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。摘要銑床是一種用途廣泛的機(jī)床，在銑床上可以加工平面（水平面、垂直面）、溝槽（鍵槽、T形槽、燕尾槽等）、分齒零件（齒輪、花鍵軸、鏈輪乖、螺旋形表面（螺紋、螺旋槽）及各種曲面。此外，還可用于對(duì)回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔加工及進(jìn)行切斷工作等。銑床在工作時(shí)，工件裝在工作臺(tái)上或分度頭等附件上，銑刀旋轉(zhuǎn)為

4、主運(yùn)動(dòng)，輔以工作臺(tái)或銑頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件即可獲得所需的加工表面。由于是多刀斷續(xù)切削，因而銑床的生產(chǎn)率較高。該機(jī)床主要用于各種模具制造、各種基礎(chǔ)大件，殼體件等多品種零件的加工，工件一次裝夾后可自動(dòng)高效、高精度的連續(xù)完成銑、鏜、鉸、攻絲等多種工序的加工，尤其適用于大中型復(fù)雜件加工。適用于汽車模具、重型機(jī)械、機(jī)車、造船、發(fā)電、機(jī)床、印刷、輕紡、航空航天等制造行業(yè)，配備多功能銑頭后，可對(duì)工件進(jìn)行五面體加工，以及對(duì)各種復(fù)雜型面進(jìn)行三坐標(biāo)加工，整體剛性好，切削精度高。能進(jìn)行強(qiáng)力切削。   關(guān)鍵詞：工藝分析、 數(shù)控編程、 加工方案Abstractmilling machine is on

5、e versatility engine bed, may process the plane on the milling machine (horizontal plane, perpendicular plane), the trench (key slot, T shape trough, dovetail slot and so on), divides the tooth components (the gear, the spline shaft, the chain wheel clever, the helix surface (thread, spiral groove)

6、and each curved surface.In addition, but also available in to the solid of revolution surface, in the hole processes and carries on the cut-off work and so on.Milling machine when work, the work piece installs in the work table or the indexing prime appendix, the milling cutter revolving primarily m

7、ovement, auxiliary by the work table or the cutter head feed motion, the work piece then obtains the processing surface which needs.Because is the multi-knives off and on cuts, thus the milling machine productivity is high.This engine bed mainly uses in each kind of mold manufacture, each kind of fo

8、undation big-ticket item, the shell and so on the multi-variety components processing, after a work piece attire clamps may automatic highly effective, the high accuracy complete the mill, the boring, the articulation continuously, attacks the silk and so on many kinds of working procedures the proc

9、essing, is suitable especially for the large and middle scale duplicate miscellaneous items processing.Is suitable in the automobile mold, the heavy duty machinery, the locomotive, the shipbuilding, the electricity generation, the engine bed, printing, spins, manufacture professions lightly and so o

10、n aerospace, after provides the multi-purpose cutter heads, may carry on the pentahedron processing to the work piece, as well as carries on three coordinates processings to each kind of complex profile, the overall rigidity is good, the cutting precision is high.Can carry on the force cutting.Key w

11、ord: Craft analysis, numerical control programming, processing plan第一章 零件圖的工藝分析1.1零件圖的工藝分析下圖所示為平面槽形凸輪零件，其外部輪廓尺寸已經(jīng)由前道工序加工完，本工序的任務(wù)是在銑床上加工槽與孔。零件材料為HT200，其數(shù)控銑床加工工藝分析如下。圖11平面槽形凸輪零件圖凸輪槽形內(nèi)、外輪廓由直線和圓弧組成，幾何元素之間關(guān)系描述清楚完整，凸輪槽側(cè)面與20、12兩個(gè)內(nèi)孔表面粗糙度要求較高，為Ra1.6。凸輪槽內(nèi)外輪廓面和20孔與底面有垂直度要求。零件材料為HT200，切削加工性能較好。 根據(jù)上述分析，凸輪槽內(nèi)、外輪廓及

12、20、12兩個(gè)孔的加工應(yīng)分粗、精加工兩個(gè)階段進(jìn)行，以保證表面粗糙度要求。同時(shí)以底面A定位，提高裝夾剛度以滿足垂直度要求。1.2 確定裝夾方案根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工20、12兩個(gè)孔時(shí)，以底面A定位(必要時(shí)可設(shè)工藝孔)，采用螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊。加工凸輪槽內(nèi)外輪廓時(shí)，采用“一面兩孔”方式定位，即以底面A和20、12兩個(gè)孔為定位基準(zhǔn)。為此，設(shè)計(jì)一“一面兩銷”專用夾具，在一墊塊上分別精鏜20、12兩個(gè)定位銷安裝孔，孔距為35mm，墊塊平面度為0.04mm。裝夾示意如圖650所示。采用雙螺母夾緊，提高裝夾剛性，防止銑削時(shí)振動(dòng)。圖12凸輪槽加工裝夾示意圖l-開口墊圈 2-帶螺紋圓柱銷 3-壓緊螺母 4-帶螺

13、紋削邊銷 5-墊圈 6-工件 7-墊塊 1.3確定加工順序及進(jìn)給路線加工順序的擬定按照基面先行、先粗后精的原則確定。因此應(yīng)先加工用作定位基準(zhǔn)的20、12兩個(gè)孔，然后再加工凸輪槽內(nèi)外輪廓表面。為保證加工精度，粗、精加工應(yīng)分開，其中20、12兩個(gè)孔的加工采用鉆孔-粗鉸-精鉸方案。 進(jìn)給路線包括平面進(jìn)給和深度進(jìn)給兩部分。平面進(jìn)給時(shí)，外凸輪廓從切線方向切入，內(nèi)凹輪廓從過(guò)渡圓弧切入。為使凸輪槽表面具有較好的表面質(zhì)量，采用順銑方式銑削，對(duì)外凸輪廓，按順時(shí)針?lè)较蜚娤鳎瑢?duì)內(nèi)凹輪廓逆時(shí)針?lè)较蜚娤?，圖651所示即為銑刀在水平面內(nèi)的切入進(jìn)給路線。深度進(jìn)給有兩種方法：一種是在XOZ平面(或YOZ平面)來(lái)回銑削逐漸進(jìn)刀

14、到既定深度；另一種方法是先打一個(gè)工藝孔，然后從工藝孔進(jìn)刀到既定深度。 圖13平面槽形凸輪的切入進(jìn)給路線a） 直線切入外凸輪廓 b）過(guò)度圓弧切入內(nèi)凹輪廓 1.4刀具的選擇 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，銑削凸輪槽內(nèi)、外輪廓時(shí)，銑刀直徑受槽寬限制，取為6mm。粗加工選用6高速鋼立銑刀，精加工選用6硬質(zhì)合金立銑刀。表1 平面槽形凸輪數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)×××零件名稱平面槽形凸輪零件圖號(hào)×× 序號(hào)刀具號(hào)刀 具加工表面?zhèn)?注規(guī)格名稱數(shù)量刀長(zhǎng)mm1T015中心鉆  鉆5mm中心孔 2T02內(nèi)19.6鉆頭14520孔粗加工

15、60;3T0311.6鉆頭13012孔粗加工 4T0420鉸刀14520孔精加工 5T0512鉸刀13012孔精加工 6T0690°倒角銑刀1 20孔倒角1.5×45° 7T076高速鋼立銑刀120粗加工凸輪槽內(nèi)外輪廓底圓角RO.58T086硬質(zhì)合金立銑刀120精加工凸化槽內(nèi)外輪廓 編制×× 審核×××批× 年月日共 頁(yè)第頁(yè) 1.5切削用量的選擇根據(jù)被加工表面質(zhì)量要求，刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊(cè)或資料凸輪槽內(nèi)、外輪廓精加工時(shí)留0.1mm

16、銑削余量，精鉸20、12兩個(gè)孔時(shí)留0.lmm鉸削余量。選擇主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度時(shí)，先查切削用量手冊(cè)，確定切削速度與每齒進(jìn)給量，然后按式vc=dn/1000，vf=nZfz計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度(計(jì)算過(guò)程從略)。1.6 數(shù)控加工工序卡片擬訂 將各工步的加工內(nèi)容、所用刀具和切削用量填入表68平面槽形凸輪數(shù)控加工工序卡片。 表2平面槽形凸輪數(shù)控加工工序卡片單位名稱產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)卡 子工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備車 間螺旋壓板螺旋壓板XK50254數(shù)控中心工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格mm主軸轉(zhuǎn)速r·min-1進(jìn)給速度mm·min1背吃刀量/mm備注1A面定位鉆5中心

17、孔 (2處)T015755手動(dòng)2A面定位鉆5中心孔(2處)T0219.6402手動(dòng)3鉆11.6孔T0311.6402自動(dòng)4鉸20孔T04201800.2自動(dòng)5鉸12孔T05121800.2自動(dòng)620孔倒角1.5×45°T0690°402自動(dòng)7一面兩孔定位，粗銑槽內(nèi)輪廓T07611004手動(dòng)8粗銑凸輪槽外輪廓T07611004自動(dòng)9精銑凸輪槽內(nèi)輪廓T086149514自動(dòng)10精銑凸輪槽外輪廓T086149514自動(dòng)11翻面裝夾，銑20孔另一側(cè)倒角1.5×45T0690°402手動(dòng)編制審核批準(zhǔn)年 月 日共 頁(yè)第 頁(yè)表3平面槽形凸輪數(shù)控銑削加工工藝卡

18、數(shù)控銑削加工工藝卡產(chǎn)品型號(hào)零件號(hào)零件名稱件數(shù)第 頁(yè)實(shí)訓(xùn)產(chǎn)品HT200槽型凸輪1件共 頁(yè)零件加工路線零 件 規(guī) 格車間D-1工 序材料HT200庫(kù)房下料重量鉗工去毛刺未加工前情況鉗工劃線毛坯料100x35數(shù)控銑銑成形鉗工去毛刺零件技術(shù)要求檢驗(yàn)室檢驗(yàn)1.表面無(wú)毛刺序號(hào)工步名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)工具編號(hào)工具名稱工序內(nèi)容單件工時(shí)備注1編程安裝及調(diào)試22裝夾平口鉗扳手0.153銑數(shù)控銑床KVC1050A16立銑刀手動(dòng)銑毛坯頂面104銑銑刀銑94x94F方形145銑槽銑16U形槽2050鉆孔鉆2孔1260檢驗(yàn)70編制李學(xué)文審核批準(zhǔn)會(huì)簽編制日期2005.2.第二章 平面槽形凸輪零件數(shù)控銑床加工在數(shù)控銑床上完成

19、圖瑣事平面操行凸輪零件的輪槽與空的加工工藝分析見1.1節(jié)，要求列出主要操作步驟與重要工序的加工程序。 工件編程X，Y原點(diǎn)坐標(biāo)在%100mm圓的圓心外，Z原點(diǎn)坐標(biāo)在工件上表面。操作步驟與加工程序（XK5025，F(xiàn)ANUC0 MD）如下。1， 鉆中心孔，在手動(dòng)方式下，用%5mm的中心鉆，鉆深35mm的中心孔，孔的坐標(biāo)分別為（0，17.5）和（0，-17.5）。2， 鉆孔，在MDI方式下，用%9.6mm的鉆頭，主軸轉(zhuǎn)速為402r·min-1,指令為： G98 G83 X0 Y-17.5 Z-38 Q5 R10 F40 M303， 鉆孔，在MDI狀態(tài)下，用%11.6mm的鉆頭，主軸轉(zhuǎn)速為40

20、2r·min1，指令為：G98 G83 X0 Y17.5 Z-38 Q5 R0 F40 M304， 絞孔，在MDIF方式下，用%20mm的絞刀，主軸轉(zhuǎn)速為130r·min-1,指令為： G98 G81 X0 Y-17.5 Z-38 R10 F20 M035， 鉸孔，在MDI方式下，用%20mm的絞刀，主軸轉(zhuǎn)速為130r·min-1,指令為： G98 G81 X0 Y17.5 Z-38 R0 F20 M036， %20孔倒角，在手動(dòng)方式下，用90°倒角銑刀，對(duì)%20mm孔進(jìn)行倒角，定位坐標(biāo)為（0，-17.5）。7， 粗細(xì)凸輪槽內(nèi)輪廓，用一面兩孔定位裝夾，在

21、自動(dòng)方式下，采用%6mm高速鋼立銑刀進(jìn)行加工，加工程序用MasterCAM編程軟件完成（參見程序1），走刀方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，修改后的凸輪?nèi)輪廓的粗加工程序見程序2。表4 凸輪槽內(nèi)輪廓粗細(xì)參數(shù)刀 具 參 數(shù) 外型銑削參數(shù)刀具名稱6. FLAT ENDMILL外形型式2D刀具直徑6.0安全高度10C絕對(duì)坐標(biāo))刀具半徑0.0參考高度5C絕對(duì)坐標(biāo))進(jìn)給率400進(jìn)給下刀位置2C增量坐標(biāo)) Z軸進(jìn)給率400要加工的表面高度17.0C絕對(duì)標(biāo)提到速度500加工深度一31. OC絕對(duì)坐標(biāo))程式名稱00100電腦補(bǔ)正位置左補(bǔ)正起始行號(hào)100 XY方向便宜量0.2行號(hào)增量2Z方向預(yù)留量0.20.主軸轉(zhuǎn)速H00Z軸分

22、層銳削設(shè)定冷卻液噴油G09最大阻止切值4.0起，退刀位置精修次數(shù)進(jìn)刀點(diǎn)位置 X-27.613精修量0.0Y-25.596精修量依照輪廓。依照深度210.0不提刀固不提刀2.1凸輪槽內(nèi)輪廓粗加工程序O0100：（PROGRAM NAME凸輪）;（DATE=MM-YY04-05-03 TIME=HH：MM-18：26）;N100 G21;N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90; （6.FLAT ENDMILL TOOL）;N104 X10 M3;N106 G0 G90 G54 X-27.613 Y-25.596 ;N108 Z-15 M08 N112 G01 X-27.097 Y-

23、24.985 ;N114 Z-20.45; N116 G2 X-38.7 Y0 R32.7 F40;N118 X-16.605 Y30.932 R32.7;N120 X0 Y33.7 R51.2;N122 X16.605 Y30.932 R351.2;N124 X38.7 Y0 R32.7;N126 X27.097 Y-24.985 R32.7;N128 G1 X14.968 Y-35.226;N130 G2 X0 Y-40.7 R23.2;N132 X-14.968 Y-35.226 R23.2; N134 G1 X-27.097 Y-24.985;N136 Z23.9; N138 G2 X

24、-38.7 Y0.R32.7; N140 X-16.605 Y30.932 R32.7;N142 X0 Y33.7 R51.2;N144 X16.605 Y30.932 R51.2; N146 X38.7 YO. R32.7; N148 X27.097 Y一24.985 R32.7; N150 G1 X14.968 Y-35.226 ;N152 G2 X O. Y-40.7 R23.2; N154 X一14.968 Y-35.226 R23.2; N156 G1 X-27.097 Y-24.985;N158 Z-27.35; N160 G2 X - 38.7 YO. R32.7 ;N162 X

25、 -16.605 Y30.932 R32.7 ;N164 XO. Y33.7 R51.2 ;N166 X16.605 Y30.932 R51.2 ;N168 X38.7 YO. R32.7; N170 X27.097 Y-24.985 R32.7; N172 G1 X14.968 Y-35.226;N174 G2 X0. Y-40.7 R23.2;N176 X-14. 968 Y-35. 226 R23. 2 N178 G1 X-27.097 Y一24.985;N180 Z-30.8 ;N182 G2 X-38.7 YO. R32.7;N184 X -16.605 Y30.932 R32.7;

26、N186 XO. Y33.7 R51.2 ;N188 X16.605 Y30.932 R51.2;N190 X38.7 YO. R32.7; N192 X27.097 Y-24.985 R32.7;N194 G1 X14.968 Y-35.226;N196 G2 XO. Y-40.7 R23.2; N198 X-14. 968 Y-35. 226 R23.2; N200 G1 X-27.097 Y-24.985; N202 G 0 Z10; N208 M09; N210 M05;N214 M30; 8 粗鏡凸輪槽外輪廓.參數(shù)設(shè)置及操作方法同7。9 精鏡凸輪內(nèi)輪廓.定位方式不變，在自動(dòng)方式下，采

27、用向mm硬質(zhì)合金立鏡刀進(jìn)行 加工。加工程序利用MasterCA編程軟件完成，走刀方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，修改后的凸輪?nèi) 廓精加工程序見表7-3。 10 精就凸輪外輪廓，參室主設(shè)置及操作同9。 2.2 凸輪槽內(nèi)輪廓精加工程序00200; (PROGRAM NAME-凸輪) ; (DATE=DD-MM-YY-04一05-03 TIME=HH: MM-21 : 48) ; N100 G21; N102 GO G17 G40 G49 G80 G90; ( 6. FLAT END MILL TOOL) ;N106 G43 H2 Z10; N108 G0 G54 X-27.613 Y-25.596 M3; N1

28、10 X-26.967 Y-24.832 N112 Z-15; N114 G1 Z-31 F20 N116 G2 X-38.5 Y0. R32.5; N118 X-16.541 Y30.743 R32.5; N120 X0 Y33.5 R51; N122 X16.541 Y30.743 R51; N124 X38.5 Y0. R32.5; N126 X26. 967 Y-24. 832 R32. 5; N128 G1 X14. 839 Y-35. 073; N130 G2 XO. Y-40.5 R23; N132 X -14. 839 Y - 35. 073 R23; N134 G1 X一26.967 Y-24. 832; N136 GO Z10; N140 M5; N146 M30; 致謝經(jīng)過(guò)半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)?？粕漠厴I(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里首先要感謝我的老師。老師平日里工作