畢業(yè)論文底板零件加工工藝分析

1、底板零件加工工藝分析專業(yè)班級：機(jī)械0902學(xué) 生：胡德文學(xué) 號：092020222指導(dǎo)教師：李芬教學(xué)單位：汽車工程學(xué)院電子信息工程系畢 業(yè) 屆： 2012屆2012年6月1日襄樊職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程學(xué)院電子信息工程系畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）課 題 任 務(wù) 書汽車工程學(xué)院電子信息工程 系（院） 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 專業(yè) 機(jī)械0902 班 學(xué)生 胡德文 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題：底板零件加工工藝分析二、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作自 2011 年12月 1日起至 2012年6月 1日止三、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)行地點(diǎn) ：襄樊職業(yè)技術(shù)學(xué)院四、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的內(nèi)容要求：（1）文字要求：文字通順，語言流暢，無錯(cuò)別字。

2、（2）份量要求：理工類不少于3500字（3）圖紙要求（工程設(shè)計(jì)型）：圖面整潔，布局合理，線條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須用工程字書寫。提倡學(xué)生用計(jì)算機(jī)繪圖。（4）曲線圖表要求（工程設(shè)計(jì)型）：所有曲線、圖表、線路圖、流程圖、程序框圖、示意圖等不準(zhǔn)徒手畫，必須按國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)或工程要求采用計(jì)算機(jī)繪制。（5）編排格式要求：論文外形尺寸以A4紙為準(zhǔn)。論文文字排版的字號、字距、行距的大小，以版面清晰、容易辨識和閱讀為原則，一般可參考下面要求進(jìn)行排版：題目和標(biāo)題用黑體，字號分別用3號和4號；文章段落內(nèi)容用小4號宋體字，每頁32行，每行33字；各級標(biāo)題序號一律用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明；正文中標(biāo)題一

3、律左頂格。（6）打印份數(shù)要求：一律打印2份，1份交指導(dǎo)教師（含電子稿），1份準(zhǔn)備答辯用五、教師指定的主要參考文獻(xiàn)1、劉勁松，王軍. 數(shù)控加工工藝，武漢：武漢大學(xué)出版社，2009.12、蘇朱勇，鄭麗萍，劉勁松，詹建軍. 數(shù)控機(jī)床操作與編程，武漢：華中師范大學(xué)出版社，2007.83、張曉紅，李福全，朱小平. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，武漢：華中師范大學(xué)出版社，2007.84、蔡慧玲，陸長永，李芬 . 機(jī)械制圖，武漢：華中師范大學(xué)出版社，2007.85、胡翔云，程洪濤. 機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書，武漢：武漢大學(xué)出版社，2009.1學(xué)生：胡德文指導(dǎo)教師：李芬目 錄1 零件圖及圖樣分析41.1 零件圖41.2 圖樣工藝分

4、析52 零件加工工藝設(shè)計(jì)52.1工藝分析52.2 刀具的選擇、切削參數(shù)和切削用量52.3 夾具的選擇與類型7夾具的類型7夾具的選擇72.3.3 零件的安裝73 零件的加工工藝、工序及編程83.1 數(shù)控加工工藝83.2 數(shù)控加工工序93.3數(shù)控加工編程104結(jié)束語155參考文獻(xiàn)15底板數(shù)控銑削分析實(shí)例學(xué)生：胡德文指導(dǎo)教師：李芬摘要數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)以及帶來的巨大利益，引起世界各國科技界和工業(yè)界的普遍重視。發(fā)展數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前我國機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是未來工廠自動化的基礎(chǔ)。本文主要通過對底板的數(shù)控工藝分析與加工，綜合所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)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

5、工工藝和編輯程序，完成要求。前沿： 數(shù)控機(jī)床的大量使用，需要大批熟練掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的人員。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)的不斷發(fā)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)的發(fā)展起著越來越重要的作用。本文以底板數(shù)控銑削為實(shí)例，通過對典型的數(shù)控銑零件的工藝分析及編程，講敘了數(shù)控銑編程與加工的基本步驟。關(guān)鍵詞底板，零件圖，工藝分析，刀具，夾具，主要工藝問題1 零件圖及圖樣分析1.1 零件圖1.2 圖樣工藝分析1、技術(shù)要求（1）本項(xiàng)目零件名稱為底板，材料為45鋼，結(jié)構(gòu)有外形輪廓、圓形槽、腰形槽和孔。（2）加工要求：重點(diǎn)加工尺寸：2-5

6、+0.0750 、3-10+0.0220 、 3+0.060。. 60.730-0.19、14+0.070、42+0.0620上表面和10內(nèi)孔表面粗糙度：Ra 6.3、Ra1.6，其他均為Ra3.2，310孔對C面有較高的垂直度要求、42圓形槽有較高的對稱度要求，無熱處理要求。（3）根據(jù)內(nèi)外交叉，先粗后精原則，先片面然后鉆孔，再加工外圓及內(nèi)孔，外形輪廓中的50和60.73兩尺寸的上偏差都為零，可不必將其轉(zhuǎn)變?yōu)閷ΨQ公差，直接通過調(diào)整刀補(bǔ)來達(dá)到公差要求。2 零件加工工藝設(shè)計(jì)2.1工藝分析（1）根據(jù)對零件圖的分析可設(shè)毛坯：板料，材料：45鋼，本次加工為單件加工（2）夾具：平口鉗、墊鐵（3）量具：內(nèi)徑

7、量表、游標(biāo)卡尺、外徑千分尺（4）機(jī)床選擇：數(shù)控銑床（5）定位基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)定位基準(zhǔn)的選擇原則（6） 加工順序的選擇：先粗后精，先面后孔的原則（7） 加工路線：銑下平面銑四個(gè)側(cè)面翻面銑上平面銑外輪廓打中心孔加工310孔圓形槽粗、精銑削腰形槽粗、精銑削。2.2 刀具的選擇、切削參數(shù)和切削用量對刀具的基本要求：1）刀剛性要好。銑刀剛性要好的目的有二：一是為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的需要；二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)；（2）銑刀的耐用度要高。尤其是當(dāng)一把銑刀加工的內(nèi)容很多時(shí)，如刀具不耐用而磨損較快，不僅會影響零件的表面質(zhì)量與加工精度，而且會增加換刀引起的調(diào)刀與對刀次數(shù)，也會

8、使工作表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺階，從而降低了零件的表面質(zhì)量。除上述兩點(diǎn)之外，銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要。切削粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的，總之，根據(jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量，選擇剛性好，耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率和獲得滿意加工質(zhì)量的前提。具體選擇的刀具將在工藝文件里表現(xiàn)出來。表1刀具選擇的結(jié)果如下：加工步驟刀具切削參數(shù)序號加工內(nèi)容刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速n/r.min進(jìn)給速度v/mm.min類型材料1銑上下平面80面銑刀45 鋼6002002銑四個(gè)側(cè)面20立銑刀5001003去除輪廓邊角料20立銑刀400804粗銑外輪

9、廓20立銑刀5001005精銑外輪廓20立銑刀700806鉆中心孔3mm中心鉆2000807鉆310底孔和垂直進(jìn)刀工藝孔9.7mm麻花鉆600808鉸210H7孔10mm鉸刀200509粗銑圓形槽16mm立銑刀5008010半精銑圓形槽16mm立銑刀5008011精銑圓形槽16mm立銑刀7506012粗銑腰形槽12mm立銑刀6008013半精銑腰形槽12mm立銑刀6008014精銑腰形槽12mm立銑刀80060切削用量選擇如下表2：表2切削用量選擇主軸轉(zhuǎn)速s/(r/min)進(jìn)給量f/(mm/r)背吃刀量ap/mm銑上下平面60013銑四個(gè)側(cè)面5000.51去除輪廓邊角料40080粗銑外輪廓50

10、0100精銑外輪廓70080鉆中心孔200080鉆310底孔和垂直進(jìn)刀工藝孔60080鉸210H7孔20050粗銑圓形槽50080半精銑圓形槽50080精銑圓形槽75060粗銑腰形槽60080半精銑腰形槽60080精銑腰形槽800602.3 夾具的選擇與類型 夾具的類型數(shù)控銑床上的夾具主要是平口鉗。 夾具的選擇數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時(shí)，通?？紤]以下幾點(diǎn)：（1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。（2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。（3）裝卸工件要迅速方便，

11、以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。（4）夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。2.3.3 零件的安裝數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，注意以下兩點(diǎn)：（1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣有利于編程時(shí)數(shù)值計(jì)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。由于本次設(shè)計(jì)的零件屬于板類零件，故采用平口鉗裝夾。其安裝方便、安裝精度較高，3零件的加工工藝、工序及編程3.1 數(shù)控加工工藝底板的機(jī)械加工工藝過程卡:工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝設(shè)備1下料下的110X90X30板料鋸床量具、鋼板尺2普銑銑成（1000.

12、027）mm（800.023）mm20 mm的四方普通銑床刀具：夾具：平口鉗、墊片80面銑刀 夾具：平口鉗、墊片3數(shù)控銑 去除輪廓邊角料數(shù)控銑床刀具：20mm立銑刀、3mm中心鉆、9.7mm麻花鉆、10mm鉸刀、16mm立銑刀、12mm立銑刀、夾具：平口鉗、墊片 量具：內(nèi)徑量表、千分尺粗銑外輪廓精銑外輪廓鉆中心孔鉆310底孔和垂直進(jìn)刀工藝孔鉸210H7孔粗銑圓形槽半精銑圓形槽精銑圓形槽粗銑腰形槽半精銑腰形槽精銑腰形槽4鉗工潤銑、去毛刺、打標(biāo)識鉗工臺銼刀、打字機(jī)5檢驗(yàn)檢驗(yàn)產(chǎn)品是否合格質(zhì)檢部游標(biāo)卡尺6包裝零件打包入庫3.2 數(shù)控加工工序工序安排：（1） 外輪廓的粗、精銑削.（2） 加工310孔和垂

13、直進(jìn)刀工藝孔。（3） 圓形槽粗、精銑削.（4） 腰形槽粗、精銑削.底板數(shù)控加工刀具卡零件名稱程序編號序號刀具號刀具名稱刀 具補(bǔ)償值刀補(bǔ)號直徑長度半徑長度半徑長度1T01立銑刀20mm10.2（粗）/9.96（精）D012T02中心鉆3mm3T03麻花鉆9.7mm4T04鉸刀10mm5T05立銑刀16mm8.2（半精）/7.98（精）D056T06立銑刀12mm6.1（半精）/5.98（精）D06底板數(shù)控加工工序卡單 位數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱零件名稱材 料零件圖號工序號程序編號夾具名稱夾具編號設(shè)備名稱編制審核工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速/（r/min）進(jìn)給速度/（mm/min）背吃刀量

14、/mm1去除輪廓邊角料T0120mm立銑刀400802粗銑外輪廓T0120mm立銑刀5001003精銑外輪廓T0120mm立銑刀700804鉆中心孔T023mm中心鉆2000805鉆310底孔和垂直進(jìn)刀工藝孔T039.7mm麻花鉆600806鉸210H7孔T0410mm鉸刀200507粗銑圓形槽T0516mm立銑刀500808半精銑圓形槽T0516mm立銑刀500809精銑圓形槽T0516mm立銑刀7506010粗銑腰形槽T0612mm立銑刀6008011半精銑腰形槽T0612mm立銑刀6008012精銑腰形槽T0612mm立銑刀800603.3數(shù)控加工編程底板數(shù)控加工程序清單程序號零件圖號0

15、01工序號共7頁零件名稱底板工序名稱數(shù)銑第 1 頁程 序 內(nèi) 容程 序 說 明O0001；（去除輪廓邊角料）N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ； N20 G00 Z50.0 M07； N30 M03 S400；N40 X-65.0 Y32.0； N50 Z-5.0；N60 G01 X-24.0 F80；N70 Y55.0；N80 G00 Z50.0；N90 X40.0 Y55.0；N100 Z-5.0；N110 G01 Y35.0；N120 X52.0；N130 Y-32.0；N140 X40.0；N150 Y-55.0 N160 G00 Z50.0 M09；N1

16、70 M05；N180 M30； 程序號程序初始化刀具定位到安全平面，啟動主軸去除輪廓邊角料程序結(jié)束程 序 內(nèi) 容程 序 說 明第2頁O0002；（粗、精加工外形輪廓，程序中切削參數(shù)為粗加工參數(shù)）N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ； N20 G00 Z50.0 M07； N30 M03 S500； N40 G00 X15.0 Y-65.0； N50 Z-5.0； N60 G01 G41 Y-50.0 D01 F100； N70 G03 X0.0 Y-35.0 R15.0； N80 G01 X-45.0 Y-35.0； N90 X36.184 Y15.0；N100

17、X-31.444 ； N110 G03 X-19.214 Y19.176 R20.0； N120 G01 X6.944 Y39.393；N130 G02 X37.589 Y-13.677 R40.0；N140 G01 X10.0 Y-35； N150 X0； N160 G03 X-15.0 Y-50.0 R15； N170 G01 G40 Y-65.0； N180 G00 Z50.0 M09 N190 M05；N230 M30； 程序號程序初始化刀具定位到安全平面，啟動主軸精加工時(shí)設(shè)為700r/min下刀建立刀補(bǔ)，粗加工時(shí)刀補(bǔ)設(shè)為10.2mm，精加工時(shí)刀補(bǔ)設(shè)為9.95mm（根據(jù)實(shí)測尺寸調(diào)整）；

18、精加工時(shí)F設(shè)80mm/min切向切出取消刀補(bǔ)程序結(jié)束程 序 內(nèi) 容程 序 說 明第3頁O0003；（加工310孔和垂直進(jìn)刀工藝孔）N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ； N20 G00 Z50.0 M07； N30 M03 S2000；N40 G99 G81 X12.99 Y-7.5 R5.0 Z-5.0 F80； N50 X-12.99；N60 X0.0 Y15.0；N70 Y0.0；N80 X30.0；N100 G00 Z180.0 M09； N105 X150 Y150； N110 M05； N120 M00； N130 M03 S600；N140 G00 Z

19、50.0 M07； N150 G99 G83 X12.99 Y-7.5 R5.0 Z-24.0 Q-4.0 F80；N160 X-12.99；N170 X0.0 Y15.0；N180 G81 Y0.0 R5.0 Z-2.9；N190 X30.0 Z-4.9；N200 G00 Z180.0 M09； N210 X150 Y150； N220 M05；N230 M00；N240 M03 S200；N250 G00 Z50.0 M07； N260 G99 G85 X12.99 Y-7.5 R5.0 Z-24.0 Q-4.0 F80；N270 X-12.99；N280 G98 X0.0 Y15.0；N

20、290 M05； N300 M30； 程序號程序初始化刀具定位到安全平面，啟動主軸鉆中心孔，深度以鉆出錐面為好刀具抬到手工換刀高度程序暫停，手工換T03刀，換轉(zhuǎn)速刀具定位到安全平面鉆310底孔和垂直進(jìn)刀工藝孔刀具抬到手工換刀高度移到手工換刀位置程序暫停，手工換T04刀，換轉(zhuǎn)速刀具定位到安全平面鉸310孔程序結(jié)束程 序 內(nèi) 容程 序 說 明第4頁O0004；(粗銑圓形槽)N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ；N20 G00 Z50.0 M07； N30 M03 S500；N40 X0.0 Y0.0；N50 Z10.0；N60 G01 Z-3.0 F40；N70 X5.

21、0 F80；N80 G03 I-5.0；N90 G01 X12.0；N100 G03 I-12.0；N110 G00 Z50 M09；N120 M05； N130 M30；程序號程序初始化刀具定位到安全平面，啟動主軸下刀去除圓形槽中材料程序結(jié)束 程 序 內(nèi) 容程 序 說 明第5頁O0005；(半精、精銑圓形槽邊界, 程序中切削參數(shù)為半精加工參數(shù))N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ；N20 G00 Z50.0 M07； N30 M03 S600；N40 X0.0 Y0.0；N50 Z10.0；N60 G01 Z-3.0 F40； N70 G41 X-15.0 Y-6

22、.0 D05 F80；N80 G03 X0.0 Y-21.0 R15.0； N90 G03 J21.0； N100 G03 X15.0 Y-6.0 R15.0； N110 G01 G40 X0.0 Y0.0；N120 G00 Z50 M09；N130 M05； N140 M30;程序號程序初始化刀具定位到安全平面，啟動主軸精加工時(shí)設(shè)為750r/min下刀建立刀補(bǔ)，半精加工時(shí)刀補(bǔ)設(shè)為8.2mm，精加工時(shí)刀補(bǔ)設(shè)為7.98mm（根據(jù)實(shí)測尺寸調(diào)整）；精加工時(shí)F 設(shè)60mm/min切向切入取消刀補(bǔ)程序結(jié)束程 序 內(nèi) 容程 序 說 明第6頁O0006；(粗銑腰形槽)N10 G17 G21 G40 G54

23、G80 G90 G94 ;N20 G00 Z50.0 M07；N30 M03 S600；N40 X30.0 Y0.0； N50 Z10.0；N60 G01 Z-5.0 F40；N70 G03 X15.0 Y25.981 R30.0 F80;N80 G00 Z50 M09；N90 M05；N100 M30； 程序號程序初始化刀具定位到安全平面，啟動主軸到達(dá)預(yù)鉆孔上方下刀粗銑腰形槽程序結(jié)束程 序 內(nèi) 容程 序 說 明第7頁O0007；(半精、精銑腰形槽,程序中切削參數(shù)為半精加工參數(shù))N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ；N20 G00 Z50.0 M07；N30 M03

24、 S600;N40 X30.0 Y0.0；N50 Z10.0；N60 G01 Z-3.0 F40；N70 G41 X30.5 Y-6.5 D06 F80；N80 G03 X37.0 Y0.0 R6.5；N90 G03 X18.5 Y32.043 R37.0；N100 X11.5 Y19.919 R7.0 ；N110 G02 X23.0 Y0 R23.0；N120 G03 X37.0 R7.0；N130 X30.5 Y6.5 R6.5；N140 G01 G40 X30.0 Y0.0；N150 G00 Z50 M09；N160 M05；N170 M30;程序初始化刀具定位到安全平面，啟動主軸精加工時(shí)設(shè)為800r/min下刀建立刀補(bǔ)，半精加工時(shí)刀補(bǔ)設(shè)為6.1mm，精加工時(shí)刀補(bǔ)設(shè)為5.9