數(shù)控銑床畢業(yè)論文2015曲振

1、工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（2014 屆）題 目凸件的加工系（院）工程職業(yè)學(xué)院專業(yè) 數(shù)控技術(shù)班級 12 級數(shù)控學(xué) 號_6學(xué)生曲振指導(dǎo)教師 殷文明上交日期 摘要 隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，數(shù)控加工技術(shù)對國計民生的 一些重要行業(yè)（ IT 、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為 效率、質(zhì)量是先進制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極提高效率，提高產(chǎn) 品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。而對于數(shù)控加工, 無論是手工編程還是自動編程， 在編程前都要對所加工的零件進行工藝分析， 擬定加工 方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對一些工藝問題 （ 如對刀點、加工路線 等）也

2、需做一些處理。并在加工過程掌握控制精度的方法 , 才能加工出合格的產(chǎn) 品。本文根據(jù)數(shù)控機床的特點， 針對具體的零件， 進行了工藝方案的分析， 工裝 方案的確定， 刀具和切削用量的選擇， 確定加工順序和加工路線， 數(shù)控加工程序 編制。通過整個工藝的過程的制定， 充分體現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備在保證加工精度， 加工 效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞 工藝分析 加工方案 進給路線 控制尺寸目錄第 1章 前 言第 2 章 工藝方案分析2.1 零件圖2.2 零件圖分析2.3 確定加工方法2.4 確定加工方案 第 3 章 工件的裝夾3.1 定位基準(zhǔn)的選擇3.2 定位基準(zhǔn)選擇的原則3.3 確定零件的定位基準(zhǔn)3.4 裝

3、夾方式的選擇3.5 數(shù)控銑床常用的裝夾方式3.6 確定合理的裝夾方式 第 4 章 刀具及切削用量4.1 選擇數(shù)控刀具的原則4.2 選擇數(shù)控銑削用刀具4.3 設(shè)置刀點和換刀點4.4 確定切削用量 第 5 章 典型軸類零件的加工5.1 凸件加工工藝分析5.2 凸件的加工工藝5.3 加工程序的編輯 第 6 章 結(jié)束語 第 7 章 致詞 參考文獻在機械加工工藝教學(xué)中， 機械制造專業(yè)學(xué)生及數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生都要學(xué)習(xí)數(shù) 控車床操作技術(shù)。讓學(xué)生了解相關(guān)工種的先進技術(shù)， 同時培養(yǎng)工作崗位的前瞻性； 在講授數(shù)控知識的同時， 必須要求學(xué)生掌握基本的機械加工工藝， 增強系統(tǒng)意識， 理解手動操作與自動操作之間的聯(lián)系，

4、真正把學(xué)生培養(yǎng)成為適應(yīng)各種工作環(huán)境和 崗位的多面手。 數(shù)控車工基礎(chǔ)工藝?yán)碚摷凹寄苡袡C融合， 包括夾具的使用、 量具 的識讀和使用、刃具的刃磨及使用、基準(zhǔn)定位等，分類敘述了車床操作、數(shù)控車 床自動編程仿真操作、 數(shù)控車床編程與操作的初、 中級容。 以機械加工中車工工 藝學(xué)與數(shù)控車床技能訓(xùn)練密切結(jié)合為主線， 常用量具識讀及工件測量、 刀具及安 裝、工件定位與安裝、 金屬切削過程及精加工， 較清晰地展示了數(shù)控車工必須掌 握的知識和技能的訓(xùn)練途徑。 對涉及與數(shù)控專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識、 專業(yè)計算， 都 進行了有針對性的論述，目的在于塑造理論充實、技能扎實的專業(yè)技能型人才。本文以與切削用量的選擇， 工件的定

5、位裝夾， 加工順序和典型零件為例， 結(jié) 合數(shù)控加工的特點， 分別進行工藝方案分析， 機床的選擇，刀具加工路線的確定， 數(shù)控程序的編制， 最終形成可以指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件。 在整個工藝過程的設(shè)計過 程中，要通過分析，確定最佳的工藝方案，使得零件的加工成本最低，合理的選 用定位夾緊方式，使得零件加工方便、定位精準(zhǔn)、剛性好，合理選用刀具和切削 參數(shù)，使得零件的加工在保證零件精度的情況下， 加工效率最高、 刀具消耗最低。 最終形成的工藝文件要完整，并能指導(dǎo)實際生產(chǎn)。第2章工藝方案分析2.1 零件圖技術(shù)要求i去除毛刺尖角倒鈍3 無熱處理和硬度要求4 五邊形尺寸自定義凸件備件 編號2.2 零件圖分析 該零件

6、表面由五邊形、倒角四邊形、四個盲孔、一個圓槽等表面組成。尺寸 標(biāo)注完整，選用毛坯為45鍛件96mm< 96mm無熱處理和硬度要求。2.3 確定加工方法 加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由 于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多， 因而在實際選擇時， 要 結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差要求等全面考慮。通過以上圖形數(shù)據(jù)分析， 考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟性， 最理想的加工方式為 銑削，采用數(shù)控銑床。2.4 確定加工方案 零件上比較精密表面的加工，銑床常常是通過粗加工、精加工逐步達到的。 對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的， 還應(yīng)

7、正確地確 定從毛坯到最終成形的加工方案。用虎鉗夾住底部，開粗到 96mmX96m高50mm的尺寸，加工表面，加工 96mmx96mm邊形外形，加工90mmX90mm形，加工五邊形，加工槽，加工盲孔 該凸件加工順序為：預(yù)備加工-開粗96mmX96m高 50mm-銑面-粗銑96mmX96m輪廓-粗 銑五邊形-粗銑槽-精銑床96mmX96m輪廓-粗銑90mmX90mm廓-精銑 五 邊 形 輪 廓 - 精 銑 槽- 鉆 盲 孔 。第 3 章 工件的裝夾3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 在制定零件加工的工藝規(guī)程時，正確地選擇工件的定位基準(zhǔn)有著十分重要 的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞， 不僅影響零件加工的位置精度， 而

8、且對零件各表 面的加工順序也有很大的影響。合理選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提， 還能簡化加工工序，提高加工效率。3.2 定位基準(zhǔn)選擇的原則1）基準(zhǔn)重合原則。為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準(zhǔn) 作為定位基準(zhǔn)，盡量使工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、編程原點三者統(tǒng)一。2）便于裝夾的原則。所選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位、 夾緊機構(gòu)簡單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。3.3 確定零件的定位基準(zhǔn) 以底面為定位基準(zhǔn)3.4 裝夾方式的選擇 為了工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確 的位置，需將工件壓緊夾牢。 合理的選擇夾緊方式十分重要， 工件的裝夾不

9、僅影 響加工質(zhì)量，而且對生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。3.5 數(shù)控銑床常用的裝夾方式 采用虎鉗裝夾，因為虎鉗滑動面及底面，經(jīng)過精密研磨，平行度精準(zhǔn)，虎鉗本體使用球墨鑄鐵FCD60制造，抗力強，耐磨性高，不易變形?；Q滑動面熱 處理HRC45以上，保持長久耐磨精度最適合于普通銑床， CNC數(shù)控銑床，機械 加工，模具制造業(yè)使用。3.6 確定合理的裝夾方式本次采用的是一次性裝夾，用虎鉗夾住 20mm-30mr合理的控制自由度。第 4 章 刀具及切削用量4.1 選擇數(shù)控刀具的原則 刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。 在制定切削用量時， 應(yīng)首先選擇合理的刀 具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目

10、標(biāo)而定。 一般分最高生產(chǎn)率刀具壽 命和最低成本刀具壽命兩種， 前者根據(jù)單件工時最少的目標(biāo)確定， 后者根據(jù)工序 成本最低的目標(biāo)確定。選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選 擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些。 對于機夾可轉(zhuǎn)位刀具， 由 于換刀時間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些， 一般取15-30min。對于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機床、組合機床與自 動化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選得高些，尤應(yīng)保證刀具可靠性。車間某一工序的生 產(chǎn)率限制了整個車間的生產(chǎn)率的提高時，該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工序 單位時間所分擔(dān)到的全廠開支 M較

11、大時，刀具壽命也應(yīng)選得低些。大件精加工時, 為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面 粗糙度來確定。與普通機床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求， 不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇同時要 求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機床高效率的要求。 數(shù)控機床上所選用的刀具 常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細粒度硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀 片。4.2選擇數(shù)控銑削用刀具本次銑削采用機架刀與鎢鋼到配合使用，這樣能提高效率。4.3設(shè)置刀點和換刀點銑床一般采用的是中心對刀，以工件正 100mn處作為換刀點4.4確定切削用量數(shù)控編程時，編

12、程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫人 程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法， 需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是 ：保證零件加工精度和表面粗 糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機床的性能， 最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。第5章零件的加工5.1凸件的工藝分析（1）技術(shù)要求 圖為一個凸件，精度要求不高，只有表面粗糙度有要求， 還有就是槽必須保證在正負(fù)0.02之間，其余精度為自由公差（2） 毛坯選擇 本次的毛坯選用100mmX100mft55的45鍛件作為毛坯， 比圖片尺寸稍大一點，這樣以便于更好的報圖片的要求（3

13、）定位基準(zhǔn)選擇 在銑床上面一般以一個面作為定位基準(zhǔn)，本次圖形我 們采用的是把底面作為定位基準(zhǔn)。（4）熱處理工序鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求安排正 火火退火處理，以消除應(yīng)力，改善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加 工后、精加工前應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理，以提高零件的綜合機械性能；對于硬度和耐磨 性要求不高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。相對運動的表面需在精加工前或 后進行表面淬火處理或進行化學(xué)熱處理，以提高其耐磨性。加工工序的劃分一般可按下列方法進行： 刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件 上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。

14、這樣可減少換刀次數(shù) , 壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。 以加工部位分序法 對于加工容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部 分分成幾個部分，如形、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， 再加工精度要求較高的部位。 以粗、精加工分序法對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進行校形， 故一般來說凡要進行粗、 精加工的都要將工序分開。 綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性，機床的功能，零件數(shù) 控加工容的多少， 安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。 另建議采用工序集 中的原則還

15、是采用工序分散的原則，要根據(jù)實際情況來確定，但一定力求合理。（5）走刀路線和對刀點選擇走刀路線包括切削加工軌跡， 刀具運動到切削起始點、 刀具切入、 切出并返回切削起始點或?qū)Φ饵c等非切削空行程軌跡。 由 于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進行的， 所以確定走刀路線 主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理確定對刀點 , 對刀點可以設(shè)在 被加工零件上， 但注意對刀點必須是基準(zhǔn)位或已精加工過的部位， 有時在第一道 工序后對刀點被加工毀壞， 會導(dǎo)致第二道工序和之后的對刀點無從查找， 因此在 第一道工序?qū)Φ稌r注意要在與定位基準(zhǔn)有相對固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個相 對對刀位置， 這樣可以根

16、據(jù)它們之間的相對位置關(guān)系找回原對刀點。 這個相對對 對刀位置通常設(shè)在機床工作臺或夾具上5.2 凸件加工工藝（1）確定加工順序及進給路線 加工順序按粗到精、 由近到遠的原則確定。 工是一個凸件， 所以對其進行外形的 排料粗加工（留 0.5 的加工余量）讓后對槽進行粗加工，最后，精加工外形、精 加工槽、鉆孔。（2）選擇刀具1 ）整體開粗選用© 80的面銑刀進行開粗2）銑外形粗加工 選用© 16的硬質(zhì)合金機夾刀進行外形的開粗3）槽的粗銑 選用© 10的硬質(zhì)合金到進行開粗4）外形與槽的精加工 選用© 10的硬質(zhì)合金到進行精加工5）盲孔的加工選用© 10

17、的麻花鉆進行加工（3）選擇切削用量工序容（走刀路線）工 序 號切削用量工序名 稱工序容（走刀路線）T刀具轉(zhuǎn)速r/min進給 速度 mm/r勻匕冃 吃 刀 量mm設(shè)備1銃床整體開粗80盤銃刀40020%0.5銃床2銃床外形開粗16機夾刀200020%0.5銃床3銃床槽開粗10硬質(zhì)合 金刀160020%0.5銃床4銃床外形精加工10硬質(zhì)合 金刀170020%0.2銃床5銃床槽精加工10硬質(zhì)合 金刀170020%0.2銃床6銃床鉆孔10的麻花 鉆80020%0.3銃床5.3加工程序的編輯本次加工我選用的是華中銑床（1）手動編程利用面銑刀進行整體開粗一個，一個程序多次利用，直達達到要求00001%00

18、01G54G17 G54G64M03S400G00X0Y0Z100X20Y120Z10Z0M98P0002L1G90G0Z100X0Y0M30%0002G91G01Z-0.5F500G90G01X20Y-120F500X-20Y120X20M99（2）CAXA自動編程 對外形進行粗加工二維圖形加工主釉轉(zhuǎn)速慢速下刀速度500切A-WttiS接速度（J500切削速度CF2）150QifUil 度（J3）3000對長刀桿長90mmX90m四邊形程序-平面輪廓箱加工（編輯）加工參數(shù)|接近返回|下刀方式|切削甬星 坐標(biāo)采刀員參數(shù) 幾何偏移方向加工卷數(shù)a抬取To抬取拐甬甦渡方式偏移類型金單向r征整C ON

19、 r* TO r PAET右偏疔距定叟方式頂層髙匱底層同度毎是下澤鬲度檸行距方式;12'1余星方式：足JZ余星刀具半徑補信廠生戚刀貝補償軌跡力H余晝|o?5抬刀單同U往復(fù)%0001N12 G90 G54 G17 G40 G64 GO X-69.735 Y-40.391 S2000 M03N14 Z100. M07N16 Z2.5N18 G01 Z-0.5 F500N20 X-53.5 Y-35. F1500N22 Y35.N24 G17 G02 X-35. Y53.5 118.5 JO.N26 G01 X35.0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0N734

20、G01 X-69.275 Y-40.391N736 Z-12. F3000N738 GO Z100.N744 M30五邊形加工奉數(shù)接近遞回丨下刀方式1切削屈量 坐標(biāo)系 叮具參數(shù)幾何加工聲數(shù)偏稿方向加工縉魔D.001頂層眾|°抬取烷左偏拔檯鋼度Q-底層高度| °抬取r右偏毎展下隆高度05拐箱過謹(jǐn)方式走刀方式偏移類型v Ml*? C UMC ONTOr FAST行距定哭方式拔?；鶞?zhǔn)席行距方式：仃 匣R廐層為莖唯余量方式1定義余E加工余呈|57sr鎖層為基準(zhǔn)其余參數(shù)與四邊形基本一致%0002N12 G90 G54 G40 G17G64 X-46.534 Y-31.592 S200

21、0 M03N14 Z100. M07N16 Z2.5N18 G01 Z-0.5 F500N20 X-56.214 Y-1.848 F1500N22 G17 G02 X-44.425 Y34.494 I30.905 J10.058N24 G01 X-19.128 Y52.892N26 G02 X19.078 Y52.91 I19.116 J-26.284000000000000000000N1370 G02 X15.654 Y-30.019 I-8.085 J2.623N1372 G01 X-15.626 Y-30.034N1374 G02 X-23.712 Y-24.164 1-0.004 J

22、8.5N1376 G01 Z-7. F3000N1378 G0 Z100.N1384 M30槽粗加工主軸轉(zhuǎn)湮7000安全高度（HCJ慳速下刀距S0C1J退打距離血）抬取憾對抬眼相對慢速下盯速度（P0）soa切人切出連接速度切入方式C垂直廣蠟籬半徑F 近似辛距I冷題麹檜度|3近個節(jié)距廠 角度卩切削邃度（F2）遲刀2000ir1辭14* |1050立銃刀%0003N12 G90 G54 G17 G40 G64 GO XO. YO. S1600 M03N14 Z1OO. M07N16 X1.5N18 Z3.N20 GO1 ZO. F200N22 Y-3. Z-0.5N24 YO. F850N26 G

23、17 GO2 I-1.5 JO.N28 GO1 X8.N3O GO2 1-8. JO.0 0 0 0 0 0N776 GO1 X14.5N778 GO2 I-14.5 JO.N78O GO1 Z-13. F2OOON782 GO Z1OO.N79O M3O四邊形精加工仙工養(yǎng)數(shù) 接近遞回 下刀方式 切削用晝 坐標(biāo)mizr具參數(shù)|幾何加工彗數(shù)如工精度0. 001頂層髙度疔左偏拔模斜屋1°層同度C右偏刀次1毎層下降鬲度0.5拐箱過渡方式壬Tt肯才偏移類型C尖角i匾1弧r oh席 TO FAST行距走義方式金行距方式：行距戸拔篠基準(zhǔn)余量方式.加工余晝廠f" f直徑-4坷10|EH(

24、50力桿長刃長1600惶速下刀速（TC：切入館出速撞速聲切削速度應(yīng)）退刀速度血）I3C00下刀方式與粗加工一致%0001N12 G90 G54 G40 G64 G17 GO X-69.735 Y-40.391 S1600 M03N14 Z100. M07N16 Z2.5N18 G01 Z-0.5 F500N20 X-50. Y-35. F850N22 Y35.N24 G17 G02 X-35. Y50. I15. J0.0 0 0 0 0 0N732 G02 X-50. Y-35. IO. J15.N734 G01 X-69.275 Y-40.391N736 Z-12. F3000N738 G

25、O Z100.N744 M30五邊形精加工與四邊形精加工參數(shù)基本一致%0001N12 G90 G54 G17 G40 G64 G0 X-75.907 Y-16.6 S1600 M03N14 Z100. M07N16 Z2.5N18 G01 Z-0.5 F500N20 X-41.304 Y-56.938 F850。N1092 X-27.151 Y-37.427N1094 X-77.035 Y-24.27N1096 Z-7. F3000N1098 G0 Z100.N1104 M30 槽精加工 精加工與粗加工參數(shù)基本一致只是把余量該為零 %0422N12 G90 G54 G40 G64 G17 G0 X0. Y0. S1600 M03 N14 Z100. M07N16 X2.N18 Z3.N20 G01 Z0. F200N22 Y-3. Z-0.5N24 Y0. F850N26 G17 G02 I-2. J0.。N778 G02 I-15. J0.N780 G01 Z-13. F2000N782