配合件的數控加工

/XXXXX學院畢業(yè)論文論文題目：配合件的數控加工題目配合件的數控加工班級XXXXXXX專業(yè)數控技術學生姓名xxxxxxxxxx指導教師日期2年1月22日目錄_Toc283384028"第1章零件結構工藝分析 1HYPERLINK\l”_Toc283384029”1。1零件圖分析 1HYPERLINK\l”_Toc283384030”1.2確定裝夾方案 4HYPERLINK\l”_Toc283384031”第2章制定具體加工工藝路線 4HYPERLINK\l”_Toc283384032”2.1確定加工順序 4_Toc283384034"2.3切削用量選擇 62.4擬定數控切削加工工序卡 7_Toc283384037"3。1確定編程原點 9HYPERLINK\l”_Toc283384038"3.2按工序編制各部分加工程序 9結束語 16HYPERLINK\l”_Toc283384040"參考文獻 17配合件的數控加工摘要數控技術及數控機床在當今機械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益,顯示了其在國家基礎工業(yè)現代化中的戰(zhàn)略性作用,并已成為傳統(tǒng)機械制造工業(yè)提升改造和實現自動化、柔性化、集成化生產的重要手段和標志。數控技術及數控機床的廣泛應用，給機械制造業(yè)的產業(yè)結構、產品種類和檔次以及生產方式帶來了革命性的變化.數控機床是現代加工車間最重要的裝備。它的發(fā)展是信息技術（1T）與制造技術（MT)結合發(fā)展的結果?，F代的CAD/CAM,FMS，CIMS，敏捷制造和智能制造技術，都是建立在數控技術之上的。數控機床是裝備制造業(yè)的工作母機，是實現制造技術和裝備現代化的基石是保證高新技術產業(yè)發(fā)展和國防軍工現代化的戰(zhàn)略裝備。在全球倡導綠色制造的大環(huán)境下,機床數控化改造成為了熱點。它包括普通機床的數控化改造和數控機床的升級。本次設計內容介紹了數控加工的特點。通過對零件圖、重要尺寸與精度的分析，詳細的制定了數控加工工藝路線,并根據工藝工序卡進行數控編程與試切削。關鍵詞：數控加工工藝分析編程第1章零件結構工藝分析1.1零件圖分析在設計零件的加工工藝規(guī)程時，首先要對加工對象進行深入分析。對于數控加工應考慮以下幾方面：1、構成零件輪廓的幾何條件在數控加工中手工編程時，要計算每個節(jié)點坐標；在自動編程時，要對構成零件輪廓所有幾何元素進行定義。因此在分析零件圖時應注意：(1）零件圖上是否漏掉某尺寸,使其幾何條件不充分，影響到零件輪廓的構成；（2)零件圖上的圖線位置是否模糊或尺寸標注不清，使編程無法下手;（3）零件圖上給定的幾何條件是否不合理，造成數學處理困難。（4）零件圖上尺寸標注方法應適應數控加工的特點，應以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。2、尺寸精度要求分析零件圖樣尺寸精度的要求，以判斷能否利用數控加工工藝達到，并確定控制尺寸精度的工藝方法。在該項分析過程中，還可以同時進行一些尺寸的換算，如增量尺寸與絕對尺寸及尺寸鏈計算等。在利用數控機床銑削零件時,常常對零件要求的尺寸取最大和最小極限尺寸的平均值作為編程的尺寸依據。3、形狀和位置精度的要求零件圖樣上給定的形狀和位置公差是保證零件精度的重要依據。加工時，要按照其要求確定零件的定位基準和測量基準,還可以根據數控機床的特殊需要進行一些技術性處理，以便有效的控制零件的形狀和位置精度.4、表面粗糙度要求表面粗糙度是保證零件表面微觀精度的重要要求，也是合理選擇數控機床、刀具及確定切削用量的依據。5、定位基準的選擇定位基準包括粗基準和精基準。1、粗基準的選擇原則:粗基準影響：位置精度、各加工表面的余量大小。重點考慮：如何保證各加工表面有足夠余量，使不加工表面和加工表面間的尺寸、位置符合零件圖要求。（1)合理分配加工余量的原則a、應保證各加工表面都有足夠的加工余量：如外圓加工以軸線為基準;b、以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準，以保證該表面加工余量分布均勻、表面質量高；如床身加工，先加工床腿再加工導軌面；（2）保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則一般應以非加工面做為粗基準，這樣可以保證不加工表面相對于加工表面具有較為精確的相對位置.當零件上有幾個不加工表面時，應選擇與加工面相對位置精度要求較高的不加工表面作粗基準。2、精基準的選擇原則：（1)基準重合的原則：定為基準與設計基準重合(2)基準統(tǒng)一原則：盡量選用一組精基準定位，以此加工工件的大多數表面的工藝原則?。?）互為基準原則當某些表面位置精度要求很高時，采用互為基準反復加工的一種原則（4)自為基準原則當加工面的表面質量要求很高時，為保證加工面有很小的且均勻的余量，常用加工面本身作為基準進行加工的一種工藝原則!（5）便于裝夾的原則本次設計中的零件圖如圖1-1，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￠40孔的尺寸公差為H7，表面粗糙度要求較高，可采用鉆-—粗鏜——精鏜方案，。兩端￠13mm和￠20mm孔處沒有尺寸公差要求，可采用自由尺寸公差IT11-IT12處理，表面粗糙度要求不高，可采用鉆￠13mm——擴孔￠20mm的方案；平面輪廓常采用的加工方法有數控銑、線切割及磨削等。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。零件裝配圖1零件裝配圖1—11。2確定裝夾方案由于夾具確定了零件在數控機床坐標系中的位置，因而根據要求夾具能保證零件在機床坐標系的正確坐標方向，同時協(xié)調零件與機床坐標系的尺寸根據零件的結構特點，加工上表面，￠60mm外圓及其臺階面和孔系時可選用一面兩孔定位方式，即以底面、￠4H7和一個￠13mm孔定位,如圖1—2所示，選擇上述裝夾方式結構相對簡單，能保證加工要求，便于實施。圖1-2圖1-2第2章制定具體加工工藝路線2。1確定加工順序加工順序的選擇直接影響到零件的加工質量、生產效率和加工成本。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,即粗加工定位基準面（底面）—-粗、精加工上表面——￠60mm外圓及其臺階面——外輪廓銑削—-精加工底面并保證尺寸40mm.2.2刀具選擇刀具的選擇是數控加工中重要的工藝內容之一，它是在數控編程的人機交互狀態(tài)下進行的.應根據機床的加工能力、工件材科的性能、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。（1）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，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。（2）在進行自由曲面（模具）加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度,切削行距一般采用頂端密距,故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此,只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應優(yōu)先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大，必須引起注意的是，在大多數情況下,選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質量和加工效率的提高，則可以使整個加工成本大大降低.(3）在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規(guī)定隨時進行選刀和按刀動作。因此必須采用標準刀柄，以便使鉆、鏜、擴、銑削等工序用的標準刀具迅速、準確地裝到機床主軸或刀庫上去.編程人員應了解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整范圍,以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)，其刀柄有直柄（3種規(guī)格）和錐柄（4種規(guī)格)2種，共包括16種不同用途的刀柄。（4）在經濟型數控機床的加工過程中,由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行,占用輔助時間較長，因此,必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則：①盡量減少刀具數量；②一把刀具裝夾后，應完成其所能進行的所有加工步驟;粗精加工的刀具應分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；④先銑后鉆；⑤先進行曲面精加工，后進行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下,應盡可能利用數控機床的自動換刀功能，以提高生產效率等.選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應.生產中,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，對一些主體型面和斜角輪廓形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形刀、錐形刀和盤形刀。曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較低平坦部位時，刀具以球頭頂端刃切削，切削條件較差,因而采用環(huán)形銑刀。表2-1本設計中刀具的選擇：序號刀具編號刀具規(guī)格名稱數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￠63硬質合金立銑刀1銑削￠60外圓極其臺階面3T03￠38鉆頭1鉆￠40底孔4T04￠40鏜銑刀1鏜￠40內孔表面0。225＊255T05￠13鉆頭1鉆2＊￠22螺孔0.27T07￠25硬質合金立銑刀1銑削外輪廓0.22.3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:粗加工時,一般以提高生產率為主，但也考慮經濟性和加工成本;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、經濟性和加工成本.具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊，并結合經驗而定?？紫导庸で邢饔昧恳姳?。該零件材料切削性能較好,銑削平面、￠60mm外圓及其臺階面和外輪廓面時，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,硬質合金銑刀加工加工鑄鐵（190-260HB)時的切削速度為45-90m/min，取v=70m/min,然后根據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)。N=1000v/3。14D確定進給率時，根據銑刀赤數、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。Vf=Fn=Fn*Zn背吃刀量的選擇應根據加工余量確定。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2—2孔系加工刀具與切削用量參數刀具編號加工內容刀具參數主軸轉速S/（r/min）進給量f/（mm/min）背吃刀量Ap/mm01￠38鉆孔￠38鉆頭200401902￠40H7粗鏜鏜銑刀600400。8￠40H7精鏜鏜銑刀500300。2032mm*￠13鉆孔￠13鉆頭500306.52。4擬定數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數控加工工序卡單位名稱產品名稱代號零件名稱零件圖號配合件的數控加工端蓋工序號程序編號夾具名稱使用設備車間平口虎鉗和一面兩銷XK714D數控中心工步號工步內容刀具號/mm刀具規(guī)格/mm主軸轉速/mm進給速度/mm背吃刀量/mm備注01粗銑定位基準面（底面）T01￠12518040402粗銑上表面T01￠12518040403精銑上表面T01￠125180250。504粗銑￠60外極其臺階面T02￠6336040505精銑￠60外極其臺階面T02￠63360250。506鉆￠40H7底孔T03￠38200401907粗鏜￠40H7內孔表面T0425＊25600400。808精鏜￠40H7內孔表面T0425*25500300.209粗銑外輪廓T07￠25900401110精銑外輪廓T07￠259002522第3章數控編程數控加工工序卡已經制定完畢，下面我們將按照工序卡的步驟，進行數控編程，完成零件的加工。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零件的特點來選定的,為了變成方便,一般要根據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￠40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按工序編制各部分加工程序（1)選一個200X150X50的毛坯（2)粗銑定位基準面（底面），采用平口鉗裝夾，如圖3：在MDI方式下,用￠125mm平面端銑刀，主軸轉速為180r/min,可以用LCYC75指令銑基準面，主要確定幾個R參數：R101=5R102=3R103=0R104=2R116=0R117=0R118=200R119=150R120=0R121=4R122=100R123=100R124=1R125=1R126=2R127=1（3）粗銑上表面,將初銑的底面反過來，（注意上表面應露出超過25mm）進行粗銑上表面,進給速度為100mm/min其余與步驟1相同。（4）精銑上表面，進給速度為25mm/min，其余同步驟1(5）粗銑￠60外圓及其臺階面,在手動方式下，用￠63平面端銑刀，主軸轉速為360r/min，粗銑時的橫向進給率為100mm/min，縱向進給率為50mm/min，先銑一個￠62的圓（注意刀具補償)每刀進4mm，再依次將圓擴大，重復進行，直到把毛坯上多余的部分都銑掉，再進4mm，直到把銑到20mm處為止，形成如圖3的形狀；（6）精銑￠60的外圓及其臺階,將粗銑時留下的余量銑到,進給率應適當降低一些(7）鉆￠4循環(huán)￠40H7的底孔,在MDI方式下，用￠38的鉆頭，主軸轉速為200r/min可以用深孔鉆削LCYC83，其中主要R參數：R101=5R102=3R103=0R104=40R105=1R107=50R108=80R109=2R110=3R111=1R127=1（8)粗鏜￠40H7內孔表面，使用鏜刀，刀桿尺寸為25X25mm，主軸轉速為600r/min使用LCYC85循環(huán)，其主要參數：R101=5R102=3R103=0R104=40R105=1R107=60R108=100(9）精鏜￠40H7內孔表面,主軸轉速為600r/min（10）鉆2mmX￠13mm螺孔，在MDI方式下，用￠40H7的鉆頭，主軸轉速為600r/min。（11）粗銑外輪廓，裝夾方式如圖4，在手動方式下，用￠25mm平面立銑刀，主軸轉速為900r/min，主軸轉速為360r/min，粗銑時的橫向進給率為100mm/min,縱向進給率為50mm/min,先銑一個深4mm的外輪廓（注意刀具補償)每刀進4mm,再依次將圓擴大,重復進行，直到把毛坯上多余的部分都銑掉（12）精銑刀外輪廓,在手動的方式下進行用￠25mm平面立銑刀，主軸轉速為900r/min，在Z軸方向不分層,一次銑到位.具體編程如下銑底面,用￠125應質合金端面銑刀LI001N10G94GN20S1000M03N30GOOXOYON40Z5R101=5R102=3R103=0R104=5R116=0R117=0R118=170R119=110R121=4R122=100R123=50R124=1R125=1R126=2R127=1N50LCYC75N60G00Z40N70M30用￠125應質合金端面銑刀LI002N10G94GN20S1000M03N30GOOXOYON40Z5R101=5R102=3R103=0R104=5R116=0R117=0R118=170R119=110R121=4R122=100R123=50R124=1R125=1R126=2R127=1N50LCYC75N51M30換刀,用￠63應質合金立銑刀，對刀N10G94GN20S1000M03N55G00Z20T2D2N60G00X30Y30G41N70G01Z-9N80G02X30Y30CR=30N90G01Z—13N100G02X30Y30CR=30N105G01Z-17N110G02X30Y30CR=30N120G01Z-18。5N130G02X30Y30N140G01Z-19N150G02X30Y30CR=30N160G00Z5N165M30換刀,換￠38的鉆頭，對刀N10G94GN20S1000M03N170G00X0Y0G40T3D1R101=5R102=3R103=0R104=40R105=1R107=50R108=80R109=2R110=3R111=1R127=1N180LCYC83N185M30換刀,換￠40H7鏜孔刀，對刀N10G94GN20S1000M03N30GOOXOYON190G00Z10T4D1R101=5R102=3R103=0R104=40R105=1R107=60R108=100N200LCYC85N205M30換刀，換￠13的鉆頭。對刀N10G94GN20S1000M03N210G00X80Y0R101=5R102=3R103=0R104=22R105=1107=50R108=80R109=2R110=3R111=1R127=1N220LCYC83N230G00X—80Y0N240LCYC83N250G00Z20N260G00X91Y0G42N270G01Z-23N280G02X91Y0CR=11N290G01Z—27N300G02X91Y0CR=11N310G01Z-31N320G02X91Y0CR=11N330G00Z5N340X-91Y0N350G01Z-23N360G02X91Y0CR=11N370G01Z-27N380G02X91Y0CR=11N390G01Z—31N400G02X91Y0CR=11N410G00Z5M30換刀，換￠25硬質合金立銑刀，換圖5裝夾方式，對刀N10G94GN20S1000M03N30GOOX0Y0N420G00X69。24Y-17。11G42N430G01Z-10N440G03X69。24Y17.11CR=20N450G01X13.87Y46。6N460G03X-13.87Y46.6CR=30N470G01X-69.24Y17.11N480G03X—69。24Y—17.11CR=20N490G01X-13.87Y-46.6CR=30N500G03X13.87Y—46.6CR=30N510G01X69.24Y—17.11N520G01Z—15N530G03X69。24Y17。11CR=20N540G01X13.87Y46。6N550G03X—13.87Y46。6CR=30N560G01X—69。24Y17。11N570G03X—69。24Y—17.11CR=20N580G01X—13。87Y—46。6CR=30N590G03X13.87Y—46。6CR=30N600G01X69.24Y-17。11N610G01Z—20N620G03X69。24Y17.11CR=20N630G01X13.87Y46.6N640G03X-13.87Y46。6CR=30N650G01X-69.24Y17.11N660G03X—69。24Y-17.11CR=20N670G01X-13。87Y-46.6CR=30N680G03X13。87Y-46.6CR=30N690G01X69.24Y-17。11N700G01Z—25N710G03X69。24Y17.11CR=20N720G01X13。87Y46.6N730G03X—13.87Y46.6CR=30N740G01X—69。24Y17.11N750G03X—69.24Y—17.11CR=20N760G01X—13。87Y-46。6CR=30N770G03X13.87Y-46.6CR=30N780G01X69。24Y-17.11N790G01Z—28N800G03X69.24Y17.11CR=20N810G01X13.87Y46。6N820G03X-13.87Y46。6CR=30N830G01X—69。24Y17。11N840G03X-69。24Y—17。11CR=20N850G01X—13。87Y—46.6CR=30N860G03X13。87Y-46.6CR=30N870G01X69.24Y—17。11N880G00Z20M30結束語通過本課題的設計，我對數控加工的整個過程有了較全面的理解。經過設計中選擇刀具，我對數控工具系統(tǒng)的特點和數控機床的刀具材料和使用范圍有了較深刻的了解，基本掌握數控機床刀具的選用方法；經過設計加工工藝方案,進一步了解工件定位的基本原理、定位方式與定位元件及數控機床用夾具的種類與特點,對教材中有關定位基準的選擇原則與數控加工夾具的選擇方法有了更深的理解；經