機(jī)電一體化技術(shù)論文

1、常州工學(xué)院成教院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）年級(jí)專業(yè) 10級(jí)機(jī)電一體化技術(shù) 學(xué)生姓名 徐杰 指導(dǎo)教師 評(píng) 卷 人 教學(xué)地點(diǎn) 2012 年 5 月 8 日目 錄摘要3關(guān)鍵字3前言31產(chǎn)品零件圖42作用和技術(shù)要求43工藝過程454加工方法595零件的加工工藝性分析9126應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)137結(jié)束語148參考文獻(xiàn)149答謝詞15數(shù)控銑削蓋板類零件的加工常州工學(xué)院成教院 徐杰摘 要 數(shù)控技術(shù)及數(shù)控銑床在當(dāng)今機(jī)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(chǔ)工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機(jī)械制造工業(yè)提升改造和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標(biāo)志。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控銑床的廣泛應(yīng)用，給機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)

2、構(gòu)、產(chǎn)品種類和檔次以及生產(chǎn)方式帶來了革命性的變化。數(shù)控銑床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備。它的發(fā)展是信息技術(shù)(1T)與制造技術(shù)(MT)結(jié)合發(fā)展的結(jié)果。現(xiàn)代的UG、制造技術(shù)，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上的。掌握現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)知識(shí)是現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生必不可少的。數(shù)控裝置也逐漸由NC向CNC發(fā)展。其高速、高效、高精度、高可靠性的特性以及其模塊化、智能化、柔性化和集成化的快捷方便使其在生產(chǎn)制造中成為越來越重要的角色。本文內(nèi)容介紹了數(shù)控加工的特點(diǎn)、加工工藝分析以及數(shù)控編程的一般步驟。并通過一定的實(shí)例詳細(xì)的介紹了數(shù)控加工工藝的分析方法。關(guān)鍵詞： 數(shù)控銑床 加工工藝關(guān) 鍵 字?jǐn)?shù)控銑床 加工工藝前 言從20世紀(jì)中葉數(shù)控

3、技術(shù)出現(xiàn)以來，數(shù)控銑床給機(jī)械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數(shù)控銑床加工具有如下特點(diǎn)：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。數(shù)控銑床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價(jià)格昂貴不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗(yàn)的零件。 數(shù)控銑床集計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制、傳感測(cè)量、機(jī)械制造、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于一體，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它的發(fā)展和運(yùn)用，開創(chuàng)了制造業(yè)的新時(shí)代，改變了制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、管理方式，

4、使世界制造業(yè)的格局發(fā)生了巨大變化?，F(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上。數(shù)控技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)加工機(jī)床及生產(chǎn)過程數(shù)控化，已經(jīng)成為當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展方向。 數(shù)控銑床具有廣泛的適應(yīng)性，加工對(duì)象改變時(shí)只需要改變輸入的程序指令；加工性能比一般自動(dòng)機(jī)床高，可以精確加工復(fù)雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復(fù)雜的工件，并能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果。 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床品種日益增多，有銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床和電火花加工機(jī)床等。此外還有能自動(dòng)換刀、一次裝卡進(jìn)行多工序加工的加工中心、車削

5、中心等1958年我國開始研制數(shù)控機(jī)床，1975年又研制出第一臺(tái)加工中心。我國是世界上機(jī)床產(chǎn)量最多的國家，但數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力在國際市場(chǎng)中仍處于較低水平，即使在國內(nèi)市場(chǎng)也面臨著嚴(yán)峻的形勢(shì)。目前，在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，我國同先進(jìn)國家之間還存在不小的差距，但這種差距正在縮小。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用也從機(jī)床控制拓展到其他控制設(shè)備，如：數(shù)控電火花線切割機(jī)床、數(shù)控測(cè)量機(jī)和工業(yè)機(jī)器人等。一、 產(chǎn)品零件圖（見附圖）二、 作用和技術(shù)要求兩配合件要求外形輪廓相配銷孔相配，配合間隙要求等于0.06。從圖形可以出輪廓的周邊曲線圓弧和粗糙值要求都比較高，零件的裝夾采用平口鉗。面粗糙度為1.6，孔尺寸精度要求為IT8級(jí)，粗糙度為1.

6、6，為防止鉆偏，按鉆中心孔一鉆孔一擴(kuò)孔一鉸孔方案進(jìn)行；10mm沉頭孔在孔基礎(chǔ)上锪至尺寸即可。三、 工藝過程 按照先粗后精、先面后孔的原則及為了減少換刀次數(shù)不劃分加工階段來確定加工順序。具體加工路線為：粗、精銑面-粗、半精、精鏜孔-鉆各光孔和中心孔-鉆、擴(kuò)、鉸-鉆孔、再倒角，具體順序見表。加工工藝過程：序號(hào) 工序內(nèi)容定位及夾緊1裝夾工件，夾持工件150mm*120mm機(jī)械式平口鉗夾持2銑平面保證尺寸24mm機(jī)械式平口鉗夾持3鉆孔29mm，鉆深為24mm機(jī)械式平口鉗夾零件4鉆孔2*11mm機(jī)械式平口鉗夾零件5鉸內(nèi)孔12、鉸內(nèi)孔30至尺寸，精銑及檢查機(jī)械式平口鉗夾零件四、 加工方法 工作前的準(zhǔn)備工作

7、 1、機(jī)床工作開始工作前要有預(yù)熱，認(rèn)真檢查潤滑系統(tǒng)工作是否正常，如機(jī)床長時(shí)間未開動(dòng)，可先采用手動(dòng)方式向各部分供油潤滑； 2、使用的刀具應(yīng)與機(jī)床允許的規(guī)格相符，有嚴(yán)重破損的刀具要及時(shí)更換； 3、調(diào)整刀具所用工具不要遺忘在機(jī)床內(nèi)； 4、刀具安裝好后應(yīng)進(jìn)行一、二次試切削； 5、檢查卡盤夾緊工作的狀態(tài)。 工作過程中的安全注意事項(xiàng) 1、禁止用手接觸刀尖和鐵屑，鐵屑必須要用鐵鉤子或毛刷來清理； 2、禁止用手或其它任何方式接觸正在旋轉(zhuǎn)的主軸、工件或其它運(yùn)動(dòng)部位； 3、禁止加工過程中量活、變速，更不能用棉絲擦拭工件、也不能清掃機(jī)床； 4、銑床運(yùn)轉(zhuǎn)中，操作者不得離開崗位，機(jī)床發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象立即停車； 5、經(jīng)常檢查

8、軸承溫度，過高時(shí)應(yīng)找有關(guān)人員進(jìn)行檢查； 6、在加工過程中，不允許打開機(jī)床防護(hù)門； 7、嚴(yán)格遵守崗位責(zé)任制，機(jī)床由專人使用，他人使用須經(jīng)本人同意。 工作完成后的注意事項(xiàng) 1、清除切屑、擦拭機(jī)床，使用機(jī)床與環(huán)境保持清潔狀態(tài)； 2、檢查潤滑油、冷卻液的狀態(tài)，及時(shí)添加或更換； 3、依次關(guān)掉機(jī)床操作面板上的電源和總電源。零件圖紙 件一 件2材料的選擇 由于各種機(jī)械的用途和性能不同，其零件的材料、結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求也各不相同。 零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。45鋼是常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到

9、較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)4552HRC。 綜上所述該零件的材料選為毛坯為26122152鋁材料。夾方式數(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，要求有以下兩點(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。綜合以上分析可選用：平口鉗。具的選擇對(duì)夾具選擇的基本要求： 1、為保持零件安裝方位與機(jī)床坐標(biāo)系及程編坐標(biāo)系方向的一致性，夾具應(yīng)能保證在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)定向安裝，還要求能協(xié)調(diào)零件定位面與機(jī)床之間保持一定的坐標(biāo)尺寸聯(lián)

10、系。 2、為保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做得盡可能開敞，因此夾緊機(jī)構(gòu)元件與加工面之間應(yīng)保持一定的安全距離，同時(shí)要求夾緊機(jī)構(gòu)元件能低則低，以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發(fā)生碰撞。 3、具的剛性與穩(wěn)定性要好。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點(diǎn)的設(shè)計(jì)，當(dāng)非要在加工過程中更換夾緊點(diǎn)不可時(shí)，要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞夾具或工件定位精度。以下為所用夾具： 圖3-5 機(jī)械式平口鉗5對(duì)刀 裝工件，刀具主軸正轉(zhuǎn)600 對(duì)X軸: 將刀移到工件一側(cè) 輕碰 提刀上來，相對(duì)坐標(biāo)X清零 移刀到工件另一側(cè)，記錄當(dāng)前坐標(biāo)150 將刀移到150/2處，X清零 對(duì)Y軸: 將刀

11、移到工件一側(cè) 輕碰 提刀上來，相對(duì)坐標(biāo)Y清零 移刀到工件另一側(cè)，記錄當(dāng)前坐標(biāo)120 將刀移到120/2處，Y清零 對(duì)Z軸（對(duì)工件表面清零即可） 設(shè)置工件坐標(biāo)： 1,對(duì)刀完成后（到在X0 Y0 Z0） 2,POS坐標(biāo)一般全設(shè) 3,將刀提到安全高度五 零件的加工工藝性分析1.加工工序兩配合件要求外形輪廓相配銷孔相配，配合間隙要求等于0.06。從圖形可以出輪廓的周邊曲線圓弧和粗糙值要求都比較高，零件的裝夾采用平口鉗。在安裝工件時(shí)，需要注意工件安裝要放在鉗口中間部位，安裝臺(tái)虎鉗時(shí)，要固定好鉗口，工件被加工部分要求高出鉗口，避免刀具與鉗口發(fā)生干涉。加緊時(shí)，注意工件上浮。先加工件一，再加工相配件二，加工坐

12、標(biāo)系G45建立在工件表面上，零件的對(duì)稱中心處。件一加工工序?yàn)椋?、 銑大平面，保證尺寸24，選用80可轉(zhuǎn)位面銑刀（T1）2、 銑輪廓外形，選用80可轉(zhuǎn)位面銑刀（T1）3、 精銑外輪廓外形周邊，選用16立傳銑刀（T2）4、 先用3中心鉆定位，再鉆孔30孔，選用30的麻花鉆頭（T3）5、 銑內(nèi)輪廓2mm厚度的周邊，選用16立轉(zhuǎn)銑刀（T2）6、 銑內(nèi)輪廓R45、R7、R10的周邊，選用16立轉(zhuǎn)銑刀（T2）7、 銑邊角料，選用16立轉(zhuǎn)銑刀（T2）8、 鉆孔2*11孔，選用11.8鉆頭（T4）9、 鉸孔2*12H7,選用12H7的鉸孔（T5）件二加工工序?yàn)椋?、銑大平面，保證尺寸19，選用80可轉(zhuǎn)位面銑

13、刀（T1）2、 先用3中心鉆定位（T3）3、 精銑外輪廓外形周邊，選用16立傳銑刀（T2）4、 銑內(nèi)輪廓中的殘料選用32立銑刀（T7）5、 銑內(nèi)輪廓R45、R7、R10的周邊，選用16立轉(zhuǎn)銑刀（T2）2.工藝設(shè)計(jì) 1）選擇加工方案 面粗糙度為1.6，采用粗銑-精銑方案即可；孔尺寸精度要求為IT8級(jí)，粗糙度為1.6，為防止鉆偏，按鉆中心孔一鉆孔一擴(kuò)孔一鉸孔方案進(jìn)行；10mm沉頭孔在孔基礎(chǔ)上锪至尺寸即可。 2）確定加工順序 按照先粗后精、先面后孔的原則及為了減少換刀次數(shù)不劃分加工階段來確定加工順序。具體加工路線為：粗、精銑面-粗、半精、精鏜孔-鉆各光孔和中心孔-鉆、擴(kuò)、鉸-鉆孔、再倒角，具體順序見

14、表。 3）確定裝夾方案和選擇夾具 該蓋板零件形狀較簡單、尺寸較小，四個(gè)側(cè)面較光整，加工面與非加工面之間的位置精度要求不高，故可選通用臺(tái)鉗，以蓋板底面和兩個(gè)側(cè)面定位，用臺(tái)鉗鉗口從側(cè)面夾緊。 4）選擇的刀具及附圖根據(jù)加工內(nèi)容，所需刀具有面8mm銑刀、中心鉆、11mm麻花鉆、12mm鉸刀、立銑刀（锪孔）等，其規(guī)格根據(jù)加工尺寸選擇。精銑銑刀直徑應(yīng)選大一些，以減少接刀痕跡?？紤]到兩次走刀間的重疊量及減少刀具種類，經(jīng)綜合分析確定粗、精銑銑刀直徑都選為。其他刀具根據(jù)孔徑尺寸確定。8mm銑刀中心鉆11mm麻花鉆鉸刀 5）確定進(jìn)給路線面的粗、精銑削加工進(jìn)給路線根據(jù)銑刀直徑確定，因所選銑刀直徑為8mm，故安排沿x

15、方向兩次進(jìn)給。因?yàn)榭椎奈恢镁纫蟛桓?，機(jī)床的定位精度完全能保證，所以所有孔加工進(jìn)給路線均按最短路線確定。 UG模擬加工 六 、應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作所出現(xiàn)的一些問題，我們提出了如下注意事項(xiàng)：1、開機(jī)前應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行細(xì)致的檢查，包括操作面板、導(dǎo)軌面、刀架、刀具等，確認(rèn)無誤后方可操作。2、數(shù)控銑床通電后，檢查各開關(guān)、按鈕和按鍵是否正常、靈活、機(jī)床有無異?，F(xiàn)象。3、程序輸入后，應(yīng)仔細(xì)核對(duì)代碼、地址、數(shù)值、正負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)及語法是否正確。4、正確測(cè)量和計(jì)算工件坐標(biāo)系，并對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行檢查。 5、輸入工件坐標(biāo)系，并對(duì)坐標(biāo)、坐標(biāo)值、正負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)。6、未裝工件前，空運(yùn)行一次程序，看程序能否

16、順利進(jìn)行，刀具和夾具安裝是否合理，有無超程現(xiàn)象。7、試切時(shí)快速倍率開關(guān)必須打到較低擋位。8、試切進(jìn)刀時(shí)，在刀具運(yùn)行至工件3050處，必須在進(jìn)給保持下，驗(yàn)證Z軸和X軸坐標(biāo)剩余值與加工程序是否一致。9、試切和加工中，刃磨刀具和更換刀具后，要重新測(cè)量刀具位置并修改刀補(bǔ)值和刀補(bǔ)號(hào)。10、程序修改后，要對(duì)修改部分仔細(xì)核對(duì)。 11、必須在確認(rèn)工件夾緊后才能啟動(dòng)機(jī)床，嚴(yán)禁工件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)測(cè)量、觸摸工件。12、操作中出現(xiàn)工件跳動(dòng)、打抖、異常聲音、夾具松動(dòng)等異常情況時(shí)必須停車處理。13、緊急停車后，應(yīng)重新進(jìn)行機(jī)床“回零”操作，才能再次運(yùn)行程序。七、結(jié)束語在我們即將畢業(yè)之即，我選擇典型零件的加工做為我畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，因

17、為它可以生產(chǎn)制品的精度之高，實(shí)屬一種經(jīng)濟(jì)快捷的生產(chǎn)方式，塑料的質(zhì)輕、比強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、容易成型加工、可焊性好、與其他材料相嵌接等一系列優(yōu)點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于日常生活。數(shù)控工藝的最大特點(diǎn)是精確，省去大量的人力勞動(dòng)，能夠制出所需的任意數(shù)量的直接使用或者稍做處理即可使用的制品。在數(shù)控加工工藝中，涉及設(shè)備和原材料狀況、制品設(shè)計(jì)、工藝條件等多種因素，數(shù)控是與這些因素密切相連的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，數(shù)控技術(shù)的合理性和可靠性，直接影響到制品的質(zhì)量以及整個(gè)工藝過程的效率和效益。所以這次設(shè)計(jì)我們不僅要了解數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和工作原理還要考慮加工工藝具體步驟、而且要結(jié)合CAD軟件繪制圖紙等諸多因素，這對(duì)我們學(xué)習(xí)是一個(gè)總結(jié)，讓我

18、們把所學(xué)的東西綜合的運(yùn)用起來，同時(shí)也找到了我們學(xué)習(xí)中的不足之處。 強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機(jī)（如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件（數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機(jī)、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等）的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品；沒有規(guī)模就不會(huì)有價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品；當(dāng)然，沒有規(guī)模中國的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。六、 參 考 文 獻(xiàn)1、田春霞 主編 數(shù)控加工工藝 機(jī)械工業(yè)出版社2、潤舟 主編 數(shù)控編程與加工技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社3、周開勤 主編 機(jī)械零

19、件手冊(cè) 高等教育出版社4、祁宏志 主編 機(jī)械制造基礎(chǔ) 電子工業(yè)出版社5、蘇偉 主編 機(jī)械加工基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社6、史新逸 主編 數(shù)控編程與加工仿真 中國科技技術(shù)大學(xué)出版社七、 答 謝 辭值此論文完成之際，我要衷心的感謝常州冶金技師學(xué)校的老師們，他們?yōu)槲覀兲峁┝藯l件，保證了論文撰寫的順利進(jìn)行。在這里我要重點(diǎn)感謝我們的論文指導(dǎo)老師，他花費(fèi)了大量的業(yè)余時(shí)間來給予我們悉心的指導(dǎo)，當(dāng)我們?cè)诟脑爝^程中遇到難題時(shí)，他和我們一起查資料，一起攻克難關(guān)。tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo

20、8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKkn