精米機零件的數(shù)控加工

1、畢 業(yè) 論 文課題名稱精米機零件的數(shù)控加工二級學院（系）/專 業(yè)機械工程學院/機械制造與自動化班 級機自1013學 號1001053128學生姓名郝德良指導教師：翁秀奇2013年5月24日精米機零件的加工機自1013 郝德良摘 要數(shù)控加工效率高、加工精度高，數(shù)控技術是與機床的自動控制密切結合而發(fā)展起來的，如今數(shù)控技術已廣泛應用于鋼鐵生產(chǎn)、化工生產(chǎn)、石油精煉、造紙等工藝流程控制及其他各個方面。近代大工業(yè)生產(chǎn)中，機械工藝流程控制及其他是提高產(chǎn)品質量和生產(chǎn)率的重要措施。在當今的數(shù)控加工中，數(shù)控銑扮演了重要的角色，本文主要研究了精米機零件的數(shù)控加工工藝，尤其輪廓和孔的數(shù)控銑削工藝、工裝以及在此基礎上的

2、數(shù)控銑床的程序編制。本課題主要設計內容有：完成該零件的工藝規(guī)程（包括工序卡和數(shù)控刀具卡）和主要工序的工裝設計。并繪制零件圖。關鍵詞：數(shù)控加工、數(shù)控編程，精米機目錄 精米機零件的數(shù)控加工1第1章 緒論31.1公司簡介3 1.2數(shù)控銑的特點及國內外形勢41.3精米機？6第2章 零件的工藝分析72.1零件結構和加工72.2基準選擇92.3毛坯和材料的選擇102.4加工工藝設計112.5刀具選擇112.6切削用量的選擇122.7擬定數(shù)控切削加工工序卡132.8工序設計15第3章 數(shù)控編程163.1確立編程原點163.2編輯程序17第4章 操作步驟20第5章 結束語22致 謝23參考文獻24第1章 緒論

3、1.1公司簡介江蘇新空間集團是由江蘇新空間裝飾集團有限公司、南通市新空間幕墻材料制造有限公司、上海新空間貿易有限公司、南通市新空間智能科技有限公司、南通市金固鋁材有限公司組成。南通新空間幕墻材料制造有限公司是由香港富聯(lián)國際集團在如皋投資的獨資企業(yè)。也是中國最大的鋁幕墻生產(chǎn)基地之一，總產(chǎn)值連續(xù)兩年位居江蘇前三。公司占地面積5萬平方米，年產(chǎn)值1.5億元。企業(yè)知名度和市場占有率名列同行前茅，產(chǎn)品出口法國、日本、新加坡、香港等國家和地區(qū)。公司主要生產(chǎn)氟碳噴涂鋁單板，蜂窩板，精裝內裝板，及加工機械小零件等。1.2數(shù)控銑的特點及國內外形勢銑削加工包括手動銑和數(shù)控銑，銑削加工在機加工車間進行。有一個旋轉的圓

4、柱形刀頭和多個出屑槽的銑刀通常稱為端銑刀或立銑刀，可沿不同的軸運動，用來加工狹長 空、溝槽、外輪廓等。進行銑削加工的機床稱為銑床，數(shù)控銑床通常是指數(shù)控加工中心。 數(shù)控銑的特點1，零件加工的適應性強、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復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)學模型描述的復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，需進行多道工序加工的零件。4、加工精度高、加工質量穩(wěn)定可靠。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。7、從切削原理上講，無論是端銑或是周銑都屬于斷續(xù)切

5、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。在干式切削狀況下，還要求有良好的紅硬性。數(shù)控銑的國內外形勢；世紀人類社會最偉大的科技成果是計算機的發(fā)明與應用，計算機及控制技術在機械制造設備中的應用是世紀內制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術進步。自從年美國第臺數(shù)控銑床問世至今已經(jīng)歷了個年頭。數(shù)控設備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專機，形成龐大的數(shù)控制造設備家族，每年全世界的產(chǎn)量有萬臺，產(chǎn)值上百億美元。 世界制造業(yè)在世紀末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復，曾一度幾乎快成為夕陽工業(yè)，所以美國人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。年代的全世界數(shù)控機床制造業(yè)都經(jīng)過重大

6、改組。如美國、德國等幾大制造商都經(jīng)過較大變動，從年代初開始已出現(xiàn)明顯的回升，在全世界制造業(yè)形成新的技術更新浪潮。我國數(shù)控機床制造業(yè)在年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉型。但總的來說，技術水平不高，質量不佳，所以在年代初期面臨國家經(jīng)濟由計劃性經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉移調整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時期，那時生產(chǎn)能力降到，庫存超過個月。從年“九五”以后國家從擴大內需啟動機床市場，加強限制進口數(shù)控設備的審批，投資重點支持關鍵數(shù)控系統(tǒng)、設備、技術攻關，對數(shù)控設備生產(chǎn)起到了很大的促進作用，尤其是在年以后，國家向國防工業(yè)及關鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設備制造市場一派繁榮。

7、但也反映了下列問題：（） 低技術水平的產(chǎn)品競爭激烈，互相靠壓價促銷；（） 高技術水平、全功能產(chǎn)品主要靠進口；（） 配套的高質量功能部件、數(shù)控系統(tǒng)附件主要靠進口；（） 應用技術水平較低，聯(lián)網(wǎng)技術沒有完全推廣使用；（） 自行開發(fā)能力較差，相對有較高技術水平的產(chǎn)品主要靠引進圖紙、合資生產(chǎn)或進口件組裝。1.3精米機精米機是稻谷收購、大米加工等部門判斷稻米品質(黃粒、病斑、腹白及不完善粒)的理想設備。 其主要功能是一次性完成稻谷脫殼、糙米碾白的過程。具有脫殼出白率更高、取樣量更大、碎米更少、體現(xiàn)實際碾米效果、操作方便、飛塵更少等特點。原理；糙米由物料入口進入機內,電機通過V帶傳動主軸使送谷輥、送谷圓筒旋

8、轉,將糙米沿軸向前推進,進入搗精室內部。在送谷輥、送谷圓筒、搗精圓筒、搗精輥、除糠網(wǎng)以及排出口的綜合壓力作用下,糙米被擠壓,糙米與糙米之間,糙米與搗精輥、除糠網(wǎng)之間相互摩擦碾白。當粒達到所需精度后,由排出口排出裝袋;同時搗精室下面的風機將空氣從主軸內孔抽入搗精室,使搗精室內的米粒流化起來,加強了精米的碾白作用,并帶走了部分碾白過程中產(chǎn)生的熱量,糠經(jīng)除糠網(wǎng)、吸糠軟管由風機排入集糠器收集裝袋本文介紹的零件是精米機的輥筒零件。第2章 零件工藝分析2.1零件結構和加工工藝要求分析該零件主要由平面、孔系及外輪廓組成，內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，中間

9、2;30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。平面輪廓常采用的加工方法有數(shù)控輪廓銑加工。在本設計中，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。從圖上看來，該零件的結構主要由平面、孔系及外輪廓等組成，這些結構是軸類零件的常見加工的結構，零件的加工精度要求比較高，在加工時需要考慮各個方面的因素，如尺寸精度，表面粗糙度，位置度等等要求；總體來說，該零件的各部分結構設計較為合理，在目前的機械加工中具有良好的工藝性能。圖2.1零件基本尺寸參照零件的立體圖如下：圖2.3三維圖2.2基準的選擇基準是機械制造中

10、應用十分廣泛的一個概念，機械產(chǎn)品從設計時零件尺寸的標注，制造時工件的定位，校驗時尺寸的測量，一直到裝配時零部件的的裝配位置確定等，都要用到基準的概念?；鶞示褪怯脕泶_定生產(chǎn)對象上幾何關系所依據(jù)的點，線或面。2.2.1粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作

11、為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3）應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。可以保證該面有足夠的加工余量。重點考慮：如何能夠保證各加工表面都有足夠的余量，使不加工的表面和加工的表面間的尺寸、位置符準一般不得重復使用之前的原則：在同一尺寸方向上粗基準通常只允許使用一次這是因為粗基準一般都很粗糙，多以重復使用同一粗基準所加工的兩組表面之間位置誤差會相當較大，因此，粗基準一般不得重復使用。 ？粗基準是？2.2.2精基準的選擇精基準原則有：基準重合、基準統(tǒng)一、互為基準、自為基準。根據(jù)零件的加工工藝及應用，符合

12、零件圖要求。綜上所述，根據(jù)該零件的粗基準為毛坯外輪廓及其兩端面，以此來加工出精基準，零件的精基準為零件的設計基準。本零件的精基準？2.3毛坯和材料的選擇毛胚的設定，為了更快的加工出零件來，在選擇毛胚的時候，應該盡量接近零件的基本尺寸，這樣就可以節(jié)省加工時間和減少加工余量。選擇毛坯時應考慮如下的一些因素：1，零件的結構形狀和外形尺寸:零件的結構形狀是影響毛坯選擇的重要因素，例如，結構形狀復雜的閥體應盡量選用鑄件。尺寸大的閥體可選用砂型鑄造；尺寸小的則采用熔模鑄造。,2，生產(chǎn)綱領的大小:零件的生產(chǎn)綱領愈大，采用高精度和高效率的毛坯制造方法經(jīng)濟效果愈好。3，毛坯制造的條件:應根據(jù)現(xiàn)場的設備狀況和工藝

13、水平來選擇毛坯，并考慮發(fā)展前景逐步采用先進的毛坯制造方法。在這里選擇綜合各方面因素，本零件的毛胚是選擇45鋼，規(guī)格為：長100mm 寬為100mm 高為25mm的長方體毛胚，2.4加工工藝的設計按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原則確定加工順序，加工工藝設計條件1，由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),2，應盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，3，還應降低生產(chǎn)成本。設計工序卡見表1工序1粗加工定位基準面（底面）工序2粗、精加工上表面工序3鉆，擴，鉸¢12H7孔工序4 外輪廓銑削工序5終檢2.5刀具選擇刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質量。編程時

14、，選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內容、工件材料等因素。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調整方便、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。選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。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，應選硬質合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭

15、銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。表2本設計中刀具的選擇：序號刀具編號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀尖半徑 /mm備注1T01¢125mm硬質合金端面銑刀1銑削上下表面0.52T02¢10.5鉆頭1鉆¢12H7的孔3T03¢20鉸刀1鉸孔4T04¢12硬質合金立銑刀1銑削外輪廓編制審核批準日期2.6切削用量選擇切削用量包括主軸轉速（切削速度）、切削深度或寬度、進給速度（進給量）等。切削用量的大小對切削力、切削速率、刀具磨損、加工質量和加工成本均有顯著影響。對于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應編入程序單內。合理選擇切削用量的原則是：粗加工

16、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，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結合經(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。確定主軸轉速時，先查切削用量手冊，硬質合金銑刀加工鑄（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速，并填入工序卡中（若機床為有級調速，應選擇與計算結果接近的轉速）。確定進給率時，根據(jù)銑刀赤數(shù)、主軸轉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。背

17、吃刀量的選擇應根據(jù)加工余量確定。粗加工時，一次進給應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.表3孔系加工刀具與切削用量參數(shù)刀具編號加工內容刀具參數(shù)主軸轉速S/（r/min）進給量f/(mm/min)背吃刀量Ap /mm01¢12鉆孔¢12鉆頭2004010.502¢12H7鉸刀絞刀500300.22.7 擬定數(shù)控切削加工工序卡把零件加工順序、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編程和加工操作表2-3數(shù)控加工工序卡表4.2加工槽輪板的工序

18、卡片零件名稱板狀零件數(shù)量/件1日期2013年5月零件材料45鋼尺寸單位mm工作者郝德良零件規(guī)格80×80×20備注工序名稱工藝要求1下料80×80×302數(shù)控銑工步工步內容刀具號刀具類型主軸轉速(r/min)進給速度(mm/min)1粗銑圓柱外輪廓及凹圓弧T01直徑20高速鋼立銑刀500/800200/302精銑圓柱外輪廓及凹圓弧T02直徑20硬質合金剛立銑刀500/800200/303粗銑半圓形槽T03直徑12高速鋼立銑刀8001004精銑半圓形槽T04直徑12硬質合金鋼立銑刀8001005粗銑矩形槽T05直徑12鍵槽銑刀（粗齒）800606精銑矩形槽

19、T06直徑12鍵槽銑刀（細齒）800602.8工序設計（1）粗銑定位基準面（底面），采用平口鉗裝夾，用¢125mm平面端銑刀，主軸轉速為180r/min，進給速度40 mm/min，背吃刀量2mm。（2）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，主軸轉速為180r/min，進給速度40 mm/min，背吃刀量2 mm。（3）精銑上表面，用¢125mm平面端銑刀，主軸轉速為180r/min，進給速度25 mm/min，背吃刀量0.5 mm。（4）鉆¢12H7的底孔，用¢10.5的鉆頭，主軸轉速為200r/min，進

20、給速度40mm/min，背吃刀量12 mm。可以用孔鉆削G81。（5）鉸孔¢12H7內孔表面，使用鉸刀，主軸轉速為600 r/min,使用G81循環(huán)。（6）粗銑外輪廓，用¢12mm 平面立銑刀，主軸轉速為400r/min，粗銑時的橫向進給率為100mm/min，縱向進給率為50mm/min。 （7)精銑刀外輪廓，用¢12mm平面立銑刀，主軸轉速為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。第3章.數(shù)控編程3.1確定編程原點銑床上編程坐標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

21、，一般要根據(jù)工件形狀和標注尺寸的基準以及計算最方便的原則來確定的工件上某一點為坐標原點，具體選擇注意如下幾點：(1)編程坐標原點應選在零件圖的尺寸基準上，這樣便于坐標值的計算，并減少計算錯誤。(2)編程坐標原點應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，編程坐標原點應設在對稱中心上；不對稱的零件，編程坐標原點應設在外輪廓的某一角上。(4)Z軸方向的零點一般設在工件表面。本設計選擇¢12圓的圓心處為工件編程X、Y軸原點坐標，Z軸原點坐標在工件上表面。 3.2編輯程序圖3.1零件基本尺寸參照加工程序為：N010 G92X0Y0Z20N020 M06T01

22、換直徑18銑刀N030 G0 G90 X71.129 Y1.286 M03 S800N040 G43 H01 Z5. 1號刀，長度補償N050 Z2.54N060 G1 Z0.0 F250. M08N070 G41 X69.895 Y3.46 H01 1號刀，左偏刀具補償N080 G3 X64.5 Y6. I-5.395 J-4.46 切入N090 G1 X62.N100 X45.N110 G2 X35. Y16. I0.0 J10. R10圓弧N120 G1 Y20.N130 G3 X25. Y30. I-10. J0.0 R10圓弧N140 G1 X11.N150 X6. Y40.N160

23、 Y60.N170 X11. Y70.N180 X25.N190 G3 X35. Y80. I0.0 J10. R10圓弧N200 G1 Y84.N210 G2 X45. Y94. I10. J0.0 R10圓弧N220 G1 X79.N230 G2 X94. Y79. I0.0 J-15. R15圓弧N240 G1 Y21.N250 G2 X79. Y6. I-15. J0.0 R10圓弧N260 G1 X59.5N270 G3 X54.105 Y3.46 I0.0 J-7.N280 G40G1 X52.871 Y1.286N290 G0 Z5. M05N300 Z20N310 M06T02

24、 換直徑22銑刀N320 X77.286 Y52.371 M03N330 G43H02Z5. 2號刀，長度補償N340 Z2.54N350 G1 Z0.0 F250.N360 G41 X79.46 Y53.605 H02 2號刀，左偏刀具補償N370 G3 X82. Y59. I-4.46 J5.395 S600N380 G1 Y61.5N390 Y73.N400 G3 X70. Y85. I-12. J0.0 R12圓弧N410 G1 X54.N420 G3 X42. Y73. I0.0 J-12. R12圓弧N430 G1 Y27.N440 G3 X54. Y15. I12. J0.0 R

25、12圓弧N450 G1 X70.N460 G3 X82. Y27. I0.0 J12. R12圓弧N470 G1 Y64.N480 G3 X79.46 Y69.395 I-7. J0.0 退刀N490 G40G1 X77.286 Y70.629N500 G0 Z5.N510 X78.557 Y47.989 N520 Z5.M05N530 Z20N540 M06T03 換直徑6銑刀N550 G43 Z5 H03 M03 S1000 3號刀，長度補償N560 Z-2.46N570 G1 Z-5. F250.N580 G41 X79.222 Y50.399 H03 3號刀，左偏刀具補償N590 G3

26、 X77.203 Y56.01 I-6.969 J.662 N600 G1 X75.435 Y57.778N610 X67.657 Y65.556N620 G3 X56.343 I-5.657 J-5.657 R8圓弧N630 G1 X46.444 Y55.657N640 G3 Y44.343 I5.657 J-5.657 R8圓弧N650 G1 X56.343 Y34.444N660 G3 X67.657 I5.657 J5.657 R8圓弧N670 G1 X83.213 Y50.N680 X73.667 Y59.546N690 G3 X68.056 Y61.565 I-4.949 J-4.

27、95N700 G40G1 X65.646 Y60.9N710 G0 Z5.N720 G00Z20N730 M05N740 X0Y0N750 M30第4章 操作步驟1數(shù)控銑床開機接同通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，需按下復位鍵，使機床加上驅動力。這時才能正常操作機床。.2銑床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。3銑床參數(shù)設定 在CNC進行工作前，必須對一些參數(shù)進行設定，對機床和刀具進行調整： (1

28、)輸入刀具參數(shù)及刀具補償參數(shù) (2)輸入/修改零點偏置 (3)輸入設定數(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 在銑床夾具中一般有：平口鉗、工藝板等。由于本設計的零件時長方形零件，故采用平口鉗夾具， (5)對刀把每一把刀具都調到自己設定的編程零點，把編程零點所在機床坐標值輸入機床中 (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)，先按復位鍵，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。