畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-數(shù)控銑床及加工中心產(chǎn)品加工

1、數(shù)控銑床及加工中心產(chǎn)品加工奪商要近年來(lái)數(shù)控加工在模具領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛，木課題結(jié)合結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)選取煙灰缸下模進(jìn)行數(shù)控編程與加工，從中探索與培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決生 產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)問(wèn)題的能力。關(guān)鍵字?jǐn)?shù)控加工缸模具編程探索與培養(yǎng)abstract in recent years the numerical control processing was getting more and more widespread in the mold domain application, this topic union union enterprise produced solid the selection a

2、sh-tray stamping die to carry on the numerical control programming and the processing, explored and the raise application studies the knowledge solution to produce the scene solid question abilitykeywords numerical control processing ash-tray mold programs exploration and raise刖目三年來(lái)通過(guò)對(duì)數(shù)控專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)和一段時(shí)間的實(shí)

3、習(xí)，對(duì)數(shù)控機(jī)床和編程的操作 有一定程度的了解和掌握，已經(jīng)可以進(jìn)行獨(dú)立的編程和操作，這吋就需耍一次來(lái) 鍛煉自己，檢驗(yàn)自己的掌握程度。這次設(shè)計(jì)就達(dá)到了這樣的目的，使自匕更了解 數(shù)控機(jī)床，對(duì)它的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等有了一定更進(jìn)一步的掌握，使自己的理論水平和實(shí) 際操作水平更上一層樓。根據(jù)數(shù)控w位適應(yīng)性較強(qiáng)、需求量和緊缺性較大、有較強(qiáng)實(shí)際操作技能和較 豐富加工工藝的數(shù)控技術(shù)人才0標(biāo)，木課題對(duì)數(shù)控加工知識(shí)體系進(jìn)行了整體優(yōu)化 并結(jié)合模具設(shè)計(jì)的一些知識(shí)，選取了煙灰缸進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，最后開(kāi)模，轉(zhuǎn)出下模 iges并轉(zhuǎn)入mstercam進(jìn)行編程，后處理出程序，最后到數(shù)控加工屮心對(duì)煙灰缸 模具下模進(jìn)行加工。蘇屮包括零件的加工方案

4、，加工工藝分析，工藝流程等。訓(xùn) 練了我們的理論知識(shí)乂訓(xùn)練了實(shí)踐要求，體現(xiàn)了理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，具有廣 泛的實(shí)用性及適應(yīng)性。通過(guò)這次設(shè)計(jì)還可以了解數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)與保養(yǎng)。這次設(shè)計(jì)是對(duì)我三年學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)的一次終結(jié)，也為畢、ik后從事數(shù)控及機(jī)械等 專(zhuān)業(yè)方而的相關(guān)工作打下良好的基礎(chǔ)目錄娜(1)how 第一章概論(5)第二章數(shù)控加工工藝分析(8)2.1零件圖樣分析(8)2.2工件的裝夾與定位(8)2.3機(jī)床選擇(9)2.4加工工序是劃分(9)2.5刀具選擇(9)2. 6切削用量的選擇(11)2.7加工余量的選擇(11)2.8擬訂數(shù)控加工 (11)第三章煙灰缸的模具設(shè)計(jì)(13)3. 1 pro/engi

5、neer 介紹(13)3.2煙灰缸產(chǎn)品的三維設(shè)計(jì)(13)3.3煙灰缸模具設(shè)計(jì)(14)3. 4 從 pro/engineer 系統(tǒng)轉(zhuǎn)出 iges 并轉(zhuǎn)入 mstercam 中(15)第叫章煙灰缸下模數(shù)控編程與加工(16)4. 1 mas ter cam 簡(jiǎn)介 (16)4.2煙灰缸下模編程(16)4. 3煙灰缸下模數(shù)控加工(17)第五章數(shù)控機(jī)床h常保養(yǎng)與維護(hù)(18)組侖(20)致謝語(yǔ)(20)參考文獻(xiàn)(20)第一章概論數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的h動(dòng)化機(jī)床。該控制 系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī) 床動(dòng)作并加工零件。一、數(shù)控機(jī)床的

6、組成數(shù)控機(jī)床一般由下列幾個(gè)部分組成：1. 主機(jī)，他是數(shù)控機(jī)床的主題，乜拈機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用丁完成各種切削加丄的機(jī)械部件。2. 數(shù)控裝置，是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、crt顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。3. 驅(qū)動(dòng)裝置，他是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制卜通過(guò)電氣或電液佝服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)兒個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。4. 輔助裝置，指數(shù)控機(jī)床的一些

7、必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷 卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、 數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包拈刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。5. 編程及其他附屬設(shè)備，可用來(lái)在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。二、數(shù)控機(jī)床的優(yōu)缺點(diǎn)和傳統(tǒng)的機(jī)械加工手段相比數(shù)控加工技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、加工效率高。利用數(shù)字化的控制手段可以加丄復(fù)雜的曲面。而加工過(guò)程是由計(jì)算機(jī)控制，所以零 件的互換性強(qiáng)，加工的速度快。2、加工精度高。同傳統(tǒng)的加工設(shè)備相比，數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化了傳動(dòng)裝置,提高分辨率，減少了人為誤差， 因此加工的效率可以得到很大的提高。3、勞動(dòng)強(qiáng)度低。由于采用了自動(dòng)控制方式，也就是說(shuō)

8、加工的全部過(guò)程是由數(shù)控系統(tǒng)完成，不象傳統(tǒng) 加工手段那樣煩瑣，操作者在數(shù)控機(jī)床工作吋，只需要監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。所以 勞動(dòng)強(qiáng)度很低。4、適應(yīng)能力強(qiáng)。數(shù)控加工系統(tǒng)就象計(jì)算機(jī)一樣，可以通過(guò)調(diào)整部分參數(shù)達(dá)到修改或改變其運(yùn)作方 式，因此加工的范圍可以得到很大的擴(kuò)展。5、工作環(huán)境好。數(shù)控加工機(jī)床是機(jī)械控制、強(qiáng)電控制、弱電控制為一體高科技產(chǎn)物，對(duì)機(jī)床的運(yùn)行 溫度、濕度及環(huán)境都有較高的耍求。和傳統(tǒng)的機(jī)械加工手段相比數(shù)控加工技術(shù)具有以下缺點(diǎn)：1、價(jià)格昂貴一次投資較大，價(jià)格昂貴。2、維修和操作較復(fù)雜數(shù)控機(jī)床要求具有較高技術(shù)水平的工人和維修人員進(jìn)行操 作和維修。數(shù)控機(jī)床是科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展的結(jié)果。高技術(shù)產(chǎn)品，一定要求

9、有較高水 肀的人才操作和維修。3、系統(tǒng)復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用高。三、數(shù)控加工對(duì)象數(shù)控機(jī)床適用用與多品種屮小批生產(chǎn)和對(duì)形狀比較復(fù)雜、精度要求較高的零件 加工，也適用于對(duì)產(chǎn)品更新頻繁、生產(chǎn)周期要求短的零件加工。四、數(shù)控現(xiàn)狀近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各 個(gè)領(lǐng)域，尤其是機(jī)械制造業(yè)屮，齊通機(jī)械正逐漸被高效率、高精度、高自動(dòng)化的數(shù) 控機(jī)械所代替。目前國(guó)外機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化率已達(dá)到85%以上，而我國(guó)的機(jī)械設(shè)備 的數(shù)控化率不足20%,隨著我w機(jī)制行業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用，我w世界制造業(yè)加工中心 地位形成，數(shù)控機(jī)床的使用、維修、維護(hù)人員在全國(guó)各工業(yè)城市都非常緊缺，再加 上數(shù)控加工人員從業(yè)而

10、非常廣，可在現(xiàn)代制造業(yè)的模具、鐘表業(yè)、五金行業(yè)、屮小 制造業(yè)、從事相應(yīng)公司企業(yè)的電腦繪圖、數(shù)控編程設(shè)計(jì)、加工屮心操作、模具設(shè)計(jì) 與制造、電火花及線切割工作，所以目前現(xiàn)有的數(shù)控技術(shù)人才無(wú)法滿(mǎn)足制造業(yè)的 需求，而且人才市場(chǎng)上的這類(lèi)人才儲(chǔ)備丼不大，企業(yè)耍在人才市場(chǎng)上尋覓合適的人 才兄得比較困難，以至于導(dǎo)致模具設(shè)計(jì)、cad/cam工程師、數(shù)控編程、數(shù)控加工等 已成為我國(guó)各人才市場(chǎng)招聘頻率最高的職位之一。五、數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)由于控從控制數(shù)控技術(shù)除了廣泛用于各種機(jī)床上外，也用于各種機(jī)械的運(yùn)動(dòng)控制上 制系統(tǒng)及傳感元件的發(fā)展，機(jī)床的智能化程度越來(lái)越高，工藝范圍也更廣，原理和主要性能上看，可安下列分類(lèi)。1. 按工

11、藝用途分類(lèi)按工藝特點(diǎn)可分為齊通數(shù)控機(jī)床和加工中心。齊通數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車(chē)床、數(shù)控鏜銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床、數(shù)控 壓力加丄機(jī)床、數(shù)控電加丄機(jī)床等等。加工中心是帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀機(jī)械手的數(shù)控機(jī)床，在機(jī)臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)不同工藝 加工，通?？赏瓿摄@、擴(kuò)、絞、攻羅紋、鏜、銑等多工序加工，為擴(kuò)大加工范圍和 減少輔助時(shí)間，有些加工中心還能自動(dòng)更換工作臺(tái)、刀庫(kù)和主軸。車(chē)銑屮心由數(shù)控 車(chē)床發(fā)展而來(lái)，它有車(chē)銑功能2. 按加工路線分類(lèi)只要求機(jī)床的移動(dòng)部件從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的定位精(1) 點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 度，對(duì)其移動(dòng)的路線不做要求。這種機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)能夠同時(shí)控制多個(gè)坐標(biāo)軸聯(lián)(2) 輪廓加工數(shù)控機(jī)床合動(dòng)作，多不同形狀的

12、工件輪廓表面進(jìn)行加工3. 按有無(wú)檢測(cè)裝置分類(lèi)分為：開(kāi)環(huán)、全閉環(huán)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。（1）開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，沒(méi)有位置檢測(cè)裝置，因此加工精度較低，通常 由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。這種系統(tǒng)結(jié)果簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，使用于精度要求不高的數(shù)控銑 床。（2）全閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床裝有位置檢測(cè)裝置，且位置檢測(cè)裝置裝在機(jī)床 和移動(dòng)部件上，可以把坐標(biāo)移動(dòng)的準(zhǔn)確位置檢測(cè)出來(lái)并反饋給計(jì)算機(jī)，因此裝有全 閉環(huán)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床的加工精度很高。（3）半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床也有位置檢測(cè)裝置元件，與全閉環(huán)控制的數(shù)控 機(jī)床的不m之處是檢測(cè)元件為圓盤(pán)形，裝在伺服電機(jī)的尾部，用測(cè)暈電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角的 方式檢測(cè)坐標(biāo)位置。由于電動(dòng)機(jī)到工作

13、臺(tái)之間的傳動(dòng)部件有問(wèn)隙、彈性變形和熱變 形等因素，因而檢測(cè)的數(shù)據(jù)與實(shí)際的坐標(biāo)值有誤差。但是由于半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)價(jià)格 比較便宜、結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試比較方便、檢測(cè)元件不容易受到損害等優(yōu)點(diǎn)多 用于加工精度要求不是很高的數(shù)控機(jī)床。4. 按可聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)分類(lèi)有兩軸、三軸、四軸、五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床等等。由于討聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)的不同 使機(jī)床的加工能力區(qū)別大，例如鏜銑床，如果只有兩坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，則只能加工平而 曲線表面。若能三坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，則能加工三維空間曲面。在加工多維曲面時(shí)，為使 7j具能合理切削，刀具回轉(zhuǎn)中心線也要轉(zhuǎn)動(dòng)，因此需要更多的爭(zhēng)標(biāo)聯(lián)動(dòng)。五軸聯(lián)動(dòng) 的鏜銑床能夠加工螺旋漿槳表面。在了解坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)數(shù)吋，

14、要考查控制軟件的功能 機(jī)床所具有的坐標(biāo)軸數(shù)，不等于坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)數(shù)。具有的伺服電動(dòng)機(jī)數(shù)也不等于坐標(biāo) 軸聯(lián)動(dòng)數(shù)。所謂坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)數(shù)。所謂坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)數(shù)是指由同一個(gè)插補(bǔ)程序控制的移 動(dòng)坐標(biāo)軸數(shù)。這些坐標(biāo)軸的移動(dòng)規(guī)律是由所加工的輪廓表面來(lái)規(guī)定的。第二章數(shù)控加工工藝分析2. 1零件圖樣分析如圖2-1所示為煙灰缸下模具模形。圖2-1煙灰缸下模零件名：煙灰缸下模材料:45#鋼，45#鋼是典型的屮碳鋼，含碳0.45%,硬度hrc20-30技術(shù)要求：曲面的表面粗糙度rai. 6;拔模斜度20度與30度；形狀分析：該零件底卜是一個(gè)六方體，上表面是模具的分形面；零件上部分是煙灰 缸模型，拔模斜度20度，煙灰缸外圍網(wǎng)周而面

15、和分形面之間無(wú)圓角過(guò) 度；煙灰缸頂面有三個(gè)帶倒角r5的煙槽，煙灰缸側(cè)血倒角r12;里血 是個(gè)裝煙灰的型腔，拔模斜度為30度，型腔四周曲而與低而之w過(guò)度 圓角r8; _其余倒角為r5。2.2工件裝夾與定位工件定位與安裝的確定是工藝設(shè)計(jì)屮不可缺少的環(huán)節(jié)，對(duì)任何加工方法來(lái)講都 i分重要，合理地選擇工件的定位基準(zhǔn)和夾壓方式是確定工件安裝的關(guān)鍵。工件安裝的好壞會(huì)直接影響工件的加工質(zhì)量。在工序高度集中的數(shù)控機(jī)床上加工零件，如 何提高零件的定位精度，最大限度地減少零件的夾壓變形更為重耍，應(yīng)給予足夠的 重視。根據(jù)工件尺、，拯料尺、j選擇160mmx 160mmx44mm，峰標(biāo)原點(diǎn)為于工件上表面 中心，工件材料

16、45#鋼，屬丁叫容易切削的材料。坯料叫周表面已經(jīng)在普通機(jī)床設(shè) 備上加工到尺寸。工件裝夾在工作臺(tái)上，夾具用通用螺釘壓板，利用螺栓和壓板將 工件固定在機(jī)床工作臺(tái)上即可。2.3機(jī)床的選擇不同類(lèi)型的零件應(yīng)在不同的數(shù)控機(jī)床上加工，要根據(jù)零件的設(shè)計(jì)要求選擇機(jī)床 木次加丄選用的加丄設(shè)備是大連機(jī)床集w1研制生產(chǎn)的vdl1000a立式加工中心，該 機(jī)床可實(shí)現(xiàn)x、y、z三軸聯(lián)動(dòng)，其主要技術(shù)參數(shù)如表2-1所示。表2-1機(jī)床參數(shù)數(shù)控系統(tǒng)fanuc-01數(shù)控系統(tǒng)行程范x200mmy500mmz630mm主軸最高轉(zhuǎn)速7500r/min主軸功率7. 5/11kw導(dǎo)軌類(lèi)型高精度直線滾動(dòng)導(dǎo)軌2.4加工工序的劃分?jǐn)?shù)控加工工序的劃

17、分一般吋按下列方法進(jìn)行：(1) 刀具集中分序法就是按所用刀k劃分工序，用同一把刀其加工完零件上所以可 以完成的部位。在用第二、第三把刀完成它們可以完成的其他部位。這樣可以減少換刀 次數(shù)，壓縮空程時(shí)問(wèn)，減少不必要的定位誤差。(2) 一加工部位分序法對(duì)于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部位分成 幾個(gè)部位，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加 工簡(jiǎn)單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度耍求 較高的部位。(3) 以飢、精加工分序法對(duì)于易發(fā)生加工變形的零件，由于飢加工后可能發(fā)生的變 形而需要進(jìn)行校形，故一般來(lái)說(shuō)凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將

18、工序分開(kāi)。所述，本次工序結(jié)合(3)進(jìn)行劃分如下：(1) 曲面挖槽粗加工(2) 曲面平行粗加工(3) 面面平行精加工（4）曲面等高外行精加工2.5選擇刀具數(shù)控銑床切削加工具有高速、高效的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)銑床切削加工相比較，數(shù)控銑床 對(duì)切削加工刀具的要求更高，銑削刀具的剛性、強(qiáng)度、耐用度和安裝調(diào)整方法都會(huì)直接 影響切削加工的工作效率；刀具的木身精度，尺、r穩(wěn)定性都會(huì)直接影響工件的加工精度 及表面的加工質(zhì)量，合理選用切削刀具也是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一。加工中心 的刀庫(kù)以安裝很多把刀，在工件加工之前，必須把需要的刀具安裝到刀庫(kù)中，加工是 再把所需刀具換到主軸上。刀具要有很高的幾何形狀精度和尺寸精度，

19、主要是切削刃部 分的形狀，尺寸精度和刀具長(zhǎng)度的尺寸精度。精加工刀具要求應(yīng)高于1微米。換刀以后 數(shù)控系統(tǒng)用刀具補(bǔ)償指令把7j尖頂部設(shè)定在同一個(gè)平面上，用半徑補(bǔ)償?shù)姆椒ūＷC不因 刀具半徑的不m而影響零件編程軌跡的變化。加工時(shí)有時(shí)用到圓頭刀、球頭刀、圓弧銑 刀等加工曲血，為了保證加工精度，這些刀具的幾何形狀和尺寸都要精確。不同刀具的, 尺寸是不完全相同的，即使是同一把刀，重磨以后的尺寸也要變化。這是任何圖形交互 式自動(dòng)編程系統(tǒng)都不可能提供的，因此必須用人機(jī)交互的方法把刀異的參數(shù)輸入到系統(tǒng) 中。在刀庫(kù)中每一把7j具都有一個(gè)號(hào)碼，數(shù)控機(jī)床挽刀時(shí)根據(jù)程序中的刀號(hào)挽刀。1. 銑削加丄刀具1）鑲裝不重磨叮轉(zhuǎn)位

20、硬質(zhì)合金刀片的銑刀主要用于銑削平面，粗銑時(shí)銑刀直徑選小一 些，精銑吋銑刀直徑選大一些，當(dāng)加工余量大且余量不均勻吋，刀具直徑選小一些，否 則會(huì)造成因接刀刀痕過(guò)深而影響工件的加工質(zhì)量。2）對(duì)立體曲面或變斜角輪廓外形工件加工時(shí)，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、 錐形銑刀、盤(pán)形銑刀。3）高速鋼立銑刀多用于加工凸臺(tái)和卩n槽。如果加工余量較小，表面粗糙度要求較高時(shí)， 可選用鑲立方氮化硼刀片或鑲陶瓷刀片的端而銑刀。4）毛坯表面或孔的粗加工，可選用鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀進(jìn)行強(qiáng)力切削。5）加工精度要求較高的凹槽，可選用直徑比槽寬小的立銑刀，先銑槽的中間部分，然 后利用刀具半徑補(bǔ)償功能銑削槽的兩邊。2. 刀具的

21、材料現(xiàn)今刀具材料，具體可分以下6種。（1）高速鋼 高速鋼是指含有較多鎢、鉬、釩等合金元素的高合金工具鋼，俗稱(chēng) 鋒鋼或白鋼。高速鋼有較高的硬度（63-63hrc）、耐磨性和耐熱性（約600-660°c）有足 夠的強(qiáng)度和韌性；有較好的工藝性。目前高速鋼已作為主要的刀具材料之一，廣泛用丁 制造形狀復(fù)雜的銑刀、鉆尖、拉刀和齒輪刀具等。高速鋼按其性能討分為通用高速鋼和 高性能高速鋼。按其工藝方法的不同又可分為熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。（2）硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是由高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物（wc、tic、tac、nbc 等）和金屬黏結(jié)劑（co、ni、mo等）用粉末冶金的方法制成的。碳化物決定硬質(zhì)

22、合金的 硬度、耐磨性、和耐熱性。黏結(jié)劑決定了硬質(zhì)合金的強(qiáng)度和韌性。與高速鋼相比，硬度 高，耐磨性好，耐熱性高。允許切削的速度比高速鋼高5-10倍。制造工藝性比較差， 但是硬質(zhì)合金作為一種優(yōu)異的刀具材料得到了廣泛的應(yīng)用。（3）涂層刀具硬質(zhì)合金或高速鋼刀具通過(guò)化學(xué)或物理方法在蘇表面涂覆一層耐磨 性好的難熔金屬化合物，這樣，既能提高刀具材料的耐磨性，乂不降低其韌度。目前涂 層材料有tic、tin、a1203和tin與tic的復(fù)合等材料。一般而言，相同的切削速度下， 涂層高速鋼刀具的耐磨損性能比未涂層的提高2-10倍；涂層硬質(zhì)合金刀具的耐磨損性 能比未涂層的提高1-3倍。(4) 陶瓷 陶瓷材料的主要成

23、分是a12o3。陶瓷是高壓下成行，高溫下燒結(jié)而成 的。陶瓷刀具的硬度高，耐磨性好，耐熱性高，摩擦系數(shù)小，化學(xué)穩(wěn)定性好。到是，陶 瓷的脆性大，抗彎強(qiáng)度低，只要一般硬質(zhì)合金的三分之一左右，不能受沖擊負(fù)荷。陶瓷 刀具因其材質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性好、硬度高，在耐熱合金等難加工材料的加工屮有廣泛的應(yīng) 用。(5) 金剛石金剛石分為天然和人造兩種，價(jià)格昂貴，應(yīng)用極少。(6) 立方淡化硼立方淡化硼是由軟的立方淡化硼在高壓、高溫條件下加入催化 劑轉(zhuǎn)變而成。立方淡化硼硬度緊次于金剛石，耐磨性高，摩擦系數(shù)小。一般在干切削條 件下，對(duì)鋼材進(jìn)行加工。綜上所示選取刀具材料選取高速鋼。2.6切削用量的選擇在數(shù)控銑削中，對(duì)于高效率的

24、金屬切削機(jī)床加工來(lái)說(shuō)，被加丄材料、切削刀具削用 量是三火主要要素。這些條件決定著加工時(shí)問(wèn)、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟(jì)的、有效的 加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。編程人員在確定每道工序的切削用量吋，應(yīng) 根據(jù)被加工工件材料、硬度、刀具的耐用度和機(jī)床說(shuō)明書(shū)屮的規(guī)定去選擇合適的吃刀量 和切削速度(進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速)，也可以結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類(lèi)比法確定切削用量。1. 切削深度ap的選擇原則：在粗加工中，往往是在刀具允許的前提下，盡量一次切完， 但是前而提到切削深度h<(l/4-l/6) pmin在需要做兩次切削的情況下，第一次切削去 掉加工余量的2/3或者3/4,采用遞減的原則?？紤]切削深度還要

25、考慮工件材料的易切 削加工性及刀具材料的性能。2. 切削速度的選擇：切削速度越人，加丄效率越高，刀具的耐用度越低；當(dāng)切削塑性 材料時(shí)，如果采用中速切削最容易產(chǎn)生積屑瘤，增加工件的粗糙度。應(yīng)該避免在這個(gè)區(qū) 間內(nèi)選擇切削速度。當(dāng)?shù)毒卟牧蠟橛操|(zhì)合金吋，切削速度可以比高速鋼刀具更高，因?yàn)?硬質(zhì)合金刀具的紅硬性更好。在同樣刀具情況下，工件材料的易切系數(shù)大時(shí)，可以采用 較高的速度切削，如鋁合金的易切系數(shù)大，當(dāng)其切削速度選擇300m/min時(shí)，45號(hào)正火 鋼的易切系數(shù)比鋁合金小，其切削速度則選擇loom/min。3. 進(jìn)給速度f(wàn)eedrate和plunge的選擇：首先是選擇每個(gè)刀齒的進(jìn)給深度f(wàn),刀齒數(shù)為 z

26、，則每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為fz，每分鐘進(jìn)給量則為e=fzs, (1)式中s為主軸轉(zhuǎn)速。feedrate與plunge都是進(jìn)給速度，feedrate是水平方向的， 而hunge是垂宵方句的。巾丁垂直方向的切削排屑更困難，往往取更小值 主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算式為：s=1000v/dji (2)式屮雄位：v 切削速度，m/min d 刀具直徑，mm sr/min確定切削用量的一般步驟為：首先確定竹吃刀量，w根據(jù)工件和刀具材料確定切削速度,然后計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速，最后確定每分鐘進(jìn)給速度f(wàn)。特別耍注意的是，程序屮的轉(zhuǎn)速s發(fā)生改變吋，艽進(jìn)給速度也要隨著改變。進(jìn)給速度不 是一個(gè)孤立的參數(shù)。2.7加工余量的選擇加工余量泛指毛坯實(shí)休

27、尺寸與工件尺寸之差。工件加工就是把大于工件尺寸的毛坯 試題加工掉，使加工后的工件尺、i、精度、表面粗糙度均能符合圖樣的要求。通常要經(jīng) 過(guò)粗加工、半精加工、和精加工才能達(dá)到最終要求。因此工件總的加工余景應(yīng)等丁中間 工序加工余量之和。工序間加工余量的選擇應(yīng)按以下兩條原則進(jìn)行。（1）采用最小加工余量原則，以求縮短加工吋間，降低工件的加工費(fèi)用。（2）應(yīng)有充分的加工余量，特別是最后的工序。加工余量應(yīng)能保證達(dá)到工件圖 上所規(guī)定的要求。在選擇加工余量吋，還要考慮以下3種情況：（1）由于工件的大小不同，切削力、內(nèi)硬力一起的變形差異，工件愈大，變形 增加，因此耍求加工余量也相應(yīng)地大一些。（2）工件熱處理時(shí)引起的

28、變形，適當(dāng)?shù)脑龃笠稽c(diǎn)加工余量。（3）加工方法、裝夾方式和工藝裝備的剛性可能引起的工件變形，過(guò)大的加工余 量也會(huì)巾于切削力增大引起工件的變形。綜上結(jié)合一些現(xiàn)場(chǎng)加工經(jīng)驗(yàn)本次粗加工余量留0. 3mm精加工。2.8擬定數(shù)控銑削加工查表確定切削速度和進(jìn)給量，然后計(jì)算出機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和機(jī)床進(jìn)給速度，詳見(jiàn)表2-2煙灰缸下模數(shù)控加工工序卡片廠名數(shù)控加工工序卡 片產(chǎn)品名稱(chēng)零件名稱(chēng)材料零件圖號(hào)煙灰缸煙灰缸下模45#鋼工序號(hào)程序號(hào)夾具名夾具編號(hào)使用設(shè)備車(chē)間工步號(hào)工步內(nèi)容加工面刀具號(hào)刀具規(guī)格mm主軸轉(zhuǎn)速r/min給度min進(jìn)速m/ m背吃刀量mm備注1曲面挖槽粗加工 余量0. 3整體粗加丄t1020岡角刀1500120

29、023. 72曲而挖槽粗加工淸除余留殘料t2中25平 刀120015003曲面平行粗加工 余留量0. 1凹曲面加工t3中6角 刀220010005. 14曲而平行精加工整體精加工t406球 刀30008000.35曲面等高外形精 加工余留殘料加工t5平刀3000800第三章煙灰缸的模具設(shè)計(jì)3. 1 pro/engtneer 介紹pro/engineer是prt (美國(guó)參數(shù)技術(shù))公司開(kāi)發(fā)的以“參數(shù)化”及“單一數(shù)據(jù)庫(kù)” 為設(shè)計(jì)理念的全方位3d產(chǎn)品開(kāi)發(fā)軟件，是當(dāng)今工業(yè)界熱門(mén)的3d設(shè)計(jì)系統(tǒng)。pro/engineer參數(shù)式設(shè)計(jì)的觀念具體體現(xiàn)在以下兒個(gè)方面。1) 3d 實(shí)體模型(solid model)p

30、ro/engtneer是采用3d實(shí)體模型設(shè)計(jì)產(chǎn)品的典范，配合其系統(tǒng)預(yù)設(shè)參數(shù)功能，使 設(shè)計(jì)者町以隨時(shí)計(jì)算出產(chǎn)品的體積、表血積、重心、慣性矩等物理參數(shù)，避免了傳統(tǒng)線 架構(gòu)、而架構(gòu)設(shè)計(jì)的不足，減少了許多人為的計(jì)算吋閬。2) 采用特征設(shè)計(jì)方式(eeature-baseddesign)pro/engineer模擬q然的思考方式從事設(shè)計(jì)工作如釆用拉伸、旋轉(zhuǎn)、鉆孔、挖槽、閼角 和倒圓角等基木特征單元進(jìn)行零件設(shè)計(jì)，并可以在不違反集合基木原理的情況下任意調(diào) 整特征的建構(gòu)順序、插入新的特征、刪除不合理的集合特征、修改特征尺寸以及從新定 義特征等操作。3) 雄一數(shù)掘庫(kù)(songle database)pro/eng

31、ineer采用單一數(shù)據(jù)庫(kù)的架構(gòu)，使得設(shè)計(jì)者可以隨時(shí)由3d實(shí)體模型產(chǎn)生其 2d工程圖，并自動(dòng)標(biāo)注工程圖尺寸，不象傳統(tǒng)的多數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)軟件那樣，需耍另行設(shè)計(jì) 2d工程圖。4) 全相關(guān)參數(shù)式設(shè)計(jì)(parametric design)由于pro/engineer采用參數(shù)式的設(shè)計(jì)理念，使得設(shè)計(jì)者可以借助關(guān)系式建立k寸之間 的參數(shù)關(guān)系，讓模型g動(dòng)計(jì)算出應(yīng)有的外形，而借助于程序的使用，使得模型的0動(dòng)設(shè) 計(jì)成為可能。3.2煙灰缸產(chǎn)品的三維造型在煙灰缸模具設(shè)計(jì)與加工之前，首先耍利用pro/engineer系統(tǒng)下的(零件)模塊對(duì) 煙灰缸進(jìn)行三維造型，效果如圖所示。圖3-1煙灰缸三維模型3.3煙灰缸模具設(shè)計(jì)煙灰缸三維

32、造型完成后，利用pro/engineer系統(tǒng)下的（制造）/ （模貝行腔）模 塊進(jìn)行模貝組件設(shè)計(jì)，它括參考模型的布局、收縮率的設(shè)置，毛坯工件的設(shè)計(jì)，分型 面的設(shè)計(jì)、分割體積塊、抽取模具元件和鑄模及開(kāi)模幾大部分，最后幵模出煙灰缸的上、 下模。如圖3-2、3-3所示。圖3-2煙灰缸上模圖3-3煙灰缸下模3. 4 從 pro/engineer 系統(tǒng)轉(zhuǎn)出 iges,并轉(zhuǎn)如 mstercam 屮。模具設(shè)計(jì)完成后，將下模文件轉(zhuǎn)換為tges格式文件，然后轉(zhuǎn)入mstercam中進(jìn)行編 程。第四章煙灰鋼下模數(shù)控編程與加工4. 1 mas ter cam 簡(jiǎn)介mas ter cam是芙網(wǎng)cnc software公司

33、開(kāi)發(fā)的基于pc、卜臺(tái)的cad/cam 一體化軟件， 其呀求的硬件配置低，句有良好的性?xún)r(jià)比，特別是其廣泛的“com”（對(duì)接）功能、可編 輯的后處理程式及良好的機(jī)床適應(yīng)性，使其受到廣大中小企業(yè)的青睞。mastcream功能強(qiáng)大，集二維丄程圖、三維實(shí)體設(shè)計(jì)、曲而設(shè)計(jì)、cnc銃床、cnc 車(chē)床和cnc線切割等功能于一體，能夠與其他cad/cam軟件的輸出格式如dwg、1ges、 stl, sat等良好地相容。安全、穩(wěn)定和精確的表現(xiàn)使mastercam宵保持著cam （計(jì)算機(jī)輔助制造）代名詞 的美譽(yù)。4.2煙灰缸下模編程煙灰缸下模編程主要包括加工坯料、對(duì)刀點(diǎn)的確定，規(guī)劃曲血挖槽粗加工刀具路徑、 規(guī)劃曲而

34、平行粗加工刀具路徑、規(guī)劃曲而平行精加工刀具路徑以及規(guī)劃曲而等高外形精 加工刀具路徑等內(nèi)容。具體分為以下兒個(gè)步驟：1加工坯料及對(duì)刀點(diǎn)的確定繪制邊界盒，確定頂面中心為對(duì)刀點(diǎn)，最后繪制曲面加 工邊界，以及一些工件參數(shù)的設(shè)置。2曲血挖槽粗加工規(guī)劃煙灰缸下模曲血挖槽粗加工刀具路徑，目的是粗切除人部分 的工件材料。內(nèi)容主要包括加工刀具的選擇、刀具參數(shù)的設(shè)置和加工參數(shù)（包括安全 高度、下刀位置、下刀方式、切削量等）的設(shè)置。3規(guī)劃曲面挖槽加工7j具路徑，將模具靠面加工到位目的是清楚上一步曲面挖槽粗加 工后在模具靠面余留下的殘料。4規(guī)劃曲血平行粗加工刀具路徑對(duì)頂血三個(gè)圓弧形f1槽進(jìn)行粗加工。5規(guī)劃曲而平行精加工

35、刀具路徑對(duì)曲而挖槽粗加工余留的殘料進(jìn)行精切削。6規(guī)劃曲面等高外形精加工刀具路徑主要針對(duì)曲面底部的余留殘余料進(jìn)行精加工。7實(shí)體驗(yàn)證通過(guò)實(shí)體模擬加工，如圖3-5所示。圖3-5實(shí)體模擬加工最后結(jié)果 8后處理出程序，程序名為yhg. xiaomu. nc<>4.3煙灰缸下模的數(shù)控加工一、加工要求零件材料為45#鋼，吊件生產(chǎn)。零件毛坯已加工到尺寸，選用設(shè)備：vdl1oooa數(shù)控 銑床二、操作步驟及內(nèi)容1、開(kāi)機(jī)，各坐標(biāo)軸手動(dòng)回機(jī)床原點(diǎn)2、刀具安裝根據(jù)加工耍求選擇高逨鋼，用彈簧夾頭刀柄裝夾后將其裝上主軸。刀具 露出不要太長(zhǎng)也不川太短，太長(zhǎng)刀會(huì)擺動(dòng)影響精度，太短會(huì)撞刀，本次露出應(yīng)大于 24mm，在

36、 26mm 左右。3、清潔工作臺(tái)，安裝夾具和工件用百分表水平、垂直和表面。4、對(duì)7j設(shè)定工件坐標(biāo)系（1）用分中棒，確定x、y向的零偏值，將x、y向的零偏值輸入到工件坐標(biāo)系g54中（2）將加工所用刀具裝上主軸，再將z軸設(shè)定器 安放在工件的上表血上，確定z向的零偏值，輸入到工件坐標(biāo)系g54中。5、設(shè)置刀具補(bǔ)償值將刀具半徑補(bǔ)償值5輸入到刀具補(bǔ)償?shù)刂贰?、輸入加工程序?qū)⒂?jì)算機(jī)生成好的加工程序通過(guò)數(shù)據(jù)線傳輸?shù)綑C(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)存 中7、調(diào)試加工程序把工件坐標(biāo)系的z值沿+z句t移100mm ,按下數(shù)控啟動(dòng)鍵， 適當(dāng)降低進(jìn)給速度，檢查刀具運(yùn)動(dòng)是否正確。8、自動(dòng)加工把工件坐標(biāo)系的z值恢復(fù)原值，將進(jìn)給倍率開(kāi)關(guān)打到

37、低檔，按下數(shù)控扃 動(dòng)鍵運(yùn)行程序，開(kāi)始加工。機(jī)床加工時(shí)，適當(dāng)調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，并注意監(jiān) 控加工狀態(tài)，保證加工正常。9、取下工件，用游標(biāo)卡尺進(jìn)行尺寸檢測(cè)10、清理機(jī)床11、關(guān)機(jī)第五章數(shù)控銑床日常保養(yǎng)與維護(hù)n常保養(yǎng)內(nèi)容和要求定期保養(yǎng)的內(nèi)容和要求保養(yǎng)部位內(nèi)容和要求一、班前1. 對(duì)重要部位進(jìn)行檢查。2. 擦拭外露導(dǎo)軌面按規(guī)定加油。3. 空運(yùn)轉(zhuǎn)，察看潤(rùn)滑系統(tǒng)，是否正常。二. 班后1、清掃鐵屑。2、擦拭機(jī)床。3、各部歸位。4、認(rèn)真填寫(xiě)好交接班記錄及其他記錄。一、表而1、清洗機(jī)床身表面死角，做到漆見(jiàn)本色，鐵見(jiàn)光。2、清除導(dǎo)軌面行刺，無(wú)研傷。二、主軸箱1、清潔。2、潤(rùn)滑好。三、工作臺(tái)1、調(diào)整夾緊間隙。2、潤(rùn)滑良好。四、升降臺(tái)1、調(diào)整夾緊問(wèn)隙。2、調(diào)整傘齒輪齒合間隙。3、潤(rùn)滑良好。