數(shù)控加工課程設(shè)計(jì)

1、2 數(shù)控加工工藝分析 2.1零件圖樣分析及加工設(shè)備的選擇 1、在選擇各表面及孔的加工方法時(shí)，要綜合考慮以下因素（1）要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。（2）根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在 小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。（3）要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如，淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。（4）要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)

2、有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。（5）此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。2、該零件的材料為45鋼。加工的內(nèi)容有孔、和螺紋，集中在上表面。（1）該零件周邊已加工完成不需費(fèi)時(shí)，其尺寸不是很大，故其易于裝夾。（2）以上表面為主加工面加工孔，分別是以4×16-12為一組的階梯孔，以及4×16的螺紋孔，60通孔，所有孔的表面粗糙度要求分別是Ra（12.5/0.8）m，Ra1.6m。 （3）零件尺寸標(biāo)準(zhǔn)注整，輪廓描述清晰，零件結(jié)構(gòu)合理。 （4）零件材料：為45#鋼，無(wú)熱處理和硬度要求，材料切削加工性能良好。 （5）要考慮加工表面

3、的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求及零件的材料，選用沈陽(yáng)機(jī)械股份有限公司生產(chǎn)的立式加工中心VMC640。2.2加工方法的選擇與加工方案的確定 （1）選擇加工方法 中心鉆用于鉆中心孔60的孔加工。中心孔鉆底孔鏜刀擴(kuò)孔至尺寸4×M16的螺紋孔的加工。中心孔鉆底孔攻絲 4×1612的階梯孔的加工中心孔鉆通孔鉸孔鏜擴(kuò)孔至尺寸（2）刀具的選擇根據(jù)選擇的加工工藝及零件圖的尺寸，確定刀具的類型及尺寸。選擇5的中心鉆用于鉆中心孔60的孔加工。 選擇59.5鉆頭鉆底孔，然后選擇60的鉸刀擴(kuò)孔至尺寸。4×M16的螺紋孔的加工選擇13鉆頭鉆底孔，M16的絲錐加工13的螺紋孔

4、。4x1612的階梯孔加工選擇11.5鉆頭鉆通孔，12的鉸刀，16鏜刀加工孔。（3）切削用量的計(jì)算鉆中心孔刀具：高速鋼中心鉆， do =5mm刀具：高速鋼中心鉆， 鉆削深度：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-38，進(jìn)給量，取。根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表查得：切削速度，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，銑削速度：由式（1.1）有：，取每分鐘進(jìn)給量：60的孔加工孔的加工 A 刀具：高速鋼麻花鉆，do =59.5mm 鉆削深度：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-41，進(jìn)給量f=0.60.7mm/r,取f=0.6mm/r。根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表查得：切削速度，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，銑削速度： 由式（1.1）有：n=1000v/134.8r/

5、min，取n=130每分鐘進(jìn)給量：vf=fn=0.6*130=78mm/minB 刀具：高速鋼60的鉸刀 do =60mm 進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-58，進(jìn)給量f=1.5mm/r。切削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-69，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：n=1000v/d=1000*0.26*60/（3.14*60）82.8/min，取n=80工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：vf=fn=1.5*80=120mm/min4×M16的螺紋孔的加工A. 鉆13的底孔 刀具：，高速鋼13的麻花鉆 do =13mm 鉆削深度：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-41，進(jìn)給量

6、,取f=0.28mm/min。根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表查得：切削速度，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，銑削速度： 由式（1.1）有：n=1000v/d=1000*0.42*60/（3.14*13）617.3r/min，取n=600每分鐘進(jìn)給量：vf=fn=0.28*600=168mm/minB. 攻M16的螺紋刀具：高速鋼機(jī)用M16絲錐 do =16mm進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量切削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-105，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：n=1000v/d=1000*15/（3.14*16）298.6r/min，取n=300每分鐘進(jìn)給量：vf=fn=1*300=300mm/min4x16

7、12的階梯孔加工A刀具：高速鋼麻花鉆， do =11.5mm 鉆削深度：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-41，進(jìn)給量,取f=0.28mm/min。根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表查得：切削速度，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，銑削速度： 由式（1.1）有：n=1000v/697.9r/min，取n=700每分鐘進(jìn)量：vf=fn=0.28*700=196mm/minB 刀具：高速鋼12的鉸刀 do =12mm進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-58，進(jìn)給量=0.7mm/r切削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-69，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：n=1000v/d=1000*15.6/（3.14*12）414r/min

8、，取n=400工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：vf=fn=0.7*400=280mm/minC 刀具：，硬質(zhì)合金YT1516的鏜刀 do =16mm進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-67，由此確定進(jìn)給量。切削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-66，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：n=1000v/d=1000*22.8/（3.14*16）453.8r/min，取n=450工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：vf=fn=0.1*450=45mm/min 按照加工順序的制定原則，即先面后孔，先粗后精，先主后次，基準(zhǔn)先行的原則。該零件具體的加工順序?yàn)椋恒@上表面各孔的中心孔鉆、鉸12的孔

9、鉆12擴(kuò)孔至16鉆攻13孔至M16螺紋孔鉆30孔鏜刀擴(kuò)孔至80。2.3 劃分加工工序與工步 以上表面為主加工面加工孔，先進(jìn)行預(yù)鉆孔加工，然后分別對(duì)80的通孔進(jìn)行鉆、鉸孔加工，4xM16螺紋孔進(jìn)行鉆、攻絲加工，4×1612階梯孔進(jìn)行鉆、鉸、鉆擴(kuò)孔加工。各部位加工過(guò)程中選擇正確的對(duì)刀點(diǎn)、合適加工切削量、合適的主軸轉(zhuǎn)速，來(lái)保證要加工表面尺寸、形位、粗糙度的精度要求。2.4零件的裝夾與夾具的選擇 該零件的形狀簡(jiǎn)單，而且加工的數(shù)量是單件，故不需要專用夾具來(lái)加工。由于零件的尺寸不是很大，加工上下表面時(shí)，采用通用虎鉗即可。工件定位：采用以側(cè)面定位板定位 。利用側(cè)定位板可直接計(jì)算出工件或夾具在工作臺(tái)

10、的位置，并能保證與回轉(zhuǎn)中心的相對(duì)位置，定位安裝十分方便。用工件的下端面和周面固定，上端面未加工表面。2.5對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定建立工件坐標(biāo)系，工件上表面為工件坐標(biāo)系xy平面對(duì)刀點(diǎn)為：G92 X0. Y0. Z30. 換刀點(diǎn):根據(jù)工作臺(tái)和刀架的幾何位置尺寸，選擇合適，正確的換刀點(diǎn)，不會(huì)對(duì)加工過(guò)程產(chǎn)生干涉，并且還有利于提高加工效率的位置。2.6進(jìn)給路線的確定該零件主要以孔加工，進(jìn)行鉆，鉸，鏜，攻絲加工，所以以垂直工件表面切入。3. 零件工藝過(guò)程卡和工序卡3.1零件工藝過(guò)程卡工步編號(hào)工步內(nèi)容刀具規(guī)格（mm）主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度(mm/min)備注1預(yù)鉆中心孔5中心鉆S2200F240無(wú)刀具

11、半徑補(bǔ)償2 鉆頭鉆底孔59.5鉆頭S130F78無(wú)刀具半徑補(bǔ)償3鉸刀擴(kuò)孔至尺寸60鉸刀S80F120無(wú)刀具半徑補(bǔ)償4鉆頭鉆底孔13鉆頭S600F168無(wú)刀具半徑補(bǔ)償5攻螺紋孔M16絲錐S300F300無(wú)刀具半徑補(bǔ)償6鉆頭鉆通孔11.5鉆頭S700F196無(wú)刀具半徑補(bǔ)償7鉸刀精加工孔12鉸刀S400F380無(wú)刀具半徑補(bǔ)償8鏜刀加工孔16鏜刀S450F45無(wú)刀具半徑補(bǔ)償3.2工序卡武漢科技大學(xué)數(shù)控加工工序卡片零件名稱零件編號(hào)零件圖號(hào)工序號(hào)工序名稱加工設(shè)備夾具名稱材料班級(jí)姓名日期01立式加工中心VMC640通用夾具Q235機(jī)電0805鄧偉華2010.11工步號(hào)工步內(nèi)容 刀具切削用量刀具號(hào)刀具規(guī)格/m

12、m主軸轉(zhuǎn)速/(r/min)進(jìn)給速度/（ mm/min）背吃刀量/（mm備注1預(yù)鉆中心孔T015高速鋼中心鉆220024032鉆59.5中孔T0259.5高速鋼麻花鉆1307853絞59.5的孔至尺寸60T0360高速鋼鉸刀801200.84鉆13的孔T0413高速鋼麻花鉆60016855攻13的孔至尺寸16螺紋孔T05M16高速鋼機(jī)用絲錐30030046鉆11.5的孔T06高速鋼麻花鉆70019657絞11.5的孔至尺寸12T0712高速鋼鉸刀4002800.88鏜12的孔至尺寸16T0816硬質(zhì)合金YT15的鏜刀450453.3數(shù)控加工走刀路線圖4程序編寫(xiě)%O0000G90 G92X0. Y

13、0. Z30.M06 T01S2200 M03G99 G81 X70.711 Y-70.711 Z-8. R-2 F240G99 Y70.711G99 X-70.711G98 Y-70.711G99 X50. Y0. Z-3 R3G99 Y50.G99 X-50.G99Y-50G98 X0. Y0.G80G00 X0. Y0. Z500.M06 T02S130 M03G00X0.Y0. Z30.G98G81 X0. Y0. Z-30 R3 F78G80G00 X0. Y0. Z500.M06 T03S80M03G00X0.Y0. Z30.G98G89 X0. Y0. Z-30 R3 F120G

14、80G00 X0. Y0. Z500.M06 T04S600M03G00X0.Y0. Z30.G99 G81 X55. Y0 Z30. R3 F168G99 Y55.G99 X-55.G98 Y-55.G80G00 X0. Y0. Z500.M06 T05S300 M03G00X0.Y0. Z30.G99 G84 X55. Y0 Z-30. R3 F300G99 Y55.G99 X-55.G98 Y-55.G80G00 X0. Y0. Z500.M06 T06S700 M03G00X0.Y0. Z30.G99 G81 X70.711 Y-70.711 Z-30. R-2 F196G99 Y70

15、.711G99 X-70.711G98 Y-70.711G80G00 X0. Y0. Z500.M06 T07S400M03G00X0.Y0. Z30.G99 G89 X70.711 Y-70.711 Z-30. R-2 F280G99 Y70.711G99 X-70.711G98 Y-70.711G80G00 X0. Y0. Z500.M06 T08S450M03G00X0.Y0. Z30.G99 G89 X70.711 Y-70.711 Z-10. R-2 F45G99 Y70.711G99 X-70.711G98 Y-70.711G80G00X0.Y0. Z500.M30%5設(shè)計(jì)總結(jié) 經(jīng)過(guò)這兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，基本完成任務(wù)，對(duì)我們組分到的工件進(jìn)行了仔細(xì)的分析與研究，確定了加工方案和程序。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，翻閱資料