畢業(yè)論文數(shù)控銑床零件加工工藝分析與程序設計

1、畢業(yè)設計鄭州電力職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文）題 機電工程系機電一體化10機電二班系 專 班 4/27/202227- 1 -畢業(yè)設計目 錄二、配合件設計的內(nèi)容及步驟 1、零件加工工藝的分析1.1 零件的技術(shù)要求分析1.2 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析 2、編程尺寸的確定2.1 計算各節(jié)點的坐標尺寸 4、工藝過程設計4.1 板料凸件加工工步順序的安排 4.2 板料凹件加工工步順序的安排 5、選擇機床、工藝裝備等5.1 刀具的選擇方案 5.2銑削用量的確定 6、確定切削用量7、工藝文件7.1 工序卡片 7.2 刀具卡8、編制加工程序單4/27/202227- 2 -摘要關(guān)鍵詞: 銑削、鉆削、絞削、 CAD/

2、CAM薄壁板類配合件零件加工畢業(yè)設計1、零件加工工藝的分析零件的尺寸公差在0.050.1mm生變形，處理不好可能會導致其壁厚公差及表面粗糙度難以達到要求。的一個平面為粗基準定位，將毛料的精加工定位面銑削出來，并達到規(guī)定的要求和質(zhì)量，作為夾持面，再以夾持面為精基準裝夾來加工零件，最后再將粗基準面加工到尺寸要求。材料名稱: 鋁 型材熱處理：正火。強度較高，塑性和韌性尚好，最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合火零件，以及對心部強度要求不高的表面淬火零件。零件形狀如1-1、1-2圖所示，有零件基本尺寸：110110304/27/202227- 4 -;大小以及學?，F(xiàn)有的設備要求，選擇零件的材料。：材料的力學性能：畢

3、業(yè)設計屈服強度:355(MPa)；延 長 率:16%斷面收縮率:40%；布氏硬度: ：批量大小：小批量生產(chǎn)：零件形狀尺寸：由零件凸模 ：學?，F(xiàn)有的設備：立式加工中心2）毛坯的選擇選擇毛坯尺寸為 116mm116mm34mm 的鋁材，類型為型材。4、工藝過程的設計1）選擇定位基準：通常毛料未經(jīng)任何處理時，外表有一層硬皮，硬度很高，很容易磨損刀具，在選擇走刀方式時加以考慮選擇逆銑，還有毛刺，裝夾前應進行鉗工去毛刺處理，再以面作為粗基準加工精基準定位面。凸件 ：任選 34mm 的面用面銑刀加工，即為定位基準。凹件 ：任選 34mm 的面用面銑刀加工，即為定位基準2）選擇毛坯各表面加工方法：由于輪廓薄

4、壁太薄，對其劃分工序考慮要全面，先對受力大的部位先加工，刀，所以選擇加工方案要綜合考慮。3）確定加工順序：銑削底面和側(cè)面凸件：粗銑夾持面粗銑上平面精銑上平面粗銑內(nèi)輪廓（挖槽）編程去除槽內(nèi)多余殘料銑槽內(nèi)圓孔粗銑槽內(nèi)凹球槽粗銑外輪廓粗銑凸臺編程去除多余殘料精銑橢圓槽精銑槽內(nèi)球槽精銑凸臺精銑夾持面 。 選擇與之前加工完成的 34mm 面相鄰的 34mm 面加工，用夾具將工件夾持稍微可以松動，目測之前加工的面與夾具底面垂直，然4/27/202227- 8 -畢業(yè)設計后用千分尺測是否垂直，讀表后，用扳手輕微修改工件垂直度，直到工件垂直為止，夾緊，然后用面銑刀加工切削量不要太多（11.5mm 將工件旋轉(zhuǎn)

5、90 G92指令和面銑刀加工，再以此面為零點，將零件切削到 116mm113mm34mm 。 將工件旋轉(zhuǎn) 90 度至未加工的一面，然后用千分表測垂直度，用G92指令和面銑刀加工，再以此面為零點，將零件切削到 113mm113mm34mm 。 然后加工 113mm113mm 的面，用 G92 指令和面銑刀將此面稍微洗掉一點（11.5mm） 。 將工件翻過來切削另一面，用 G92 指令和面銑刀稍微切掉一點，以此面為零點，將工件切削到 113mm113mm32mm 。 精銑上平面，工件尺寸銑過之后為 113mm113mm30mm 。 粗銑長半軸為 X為 39 短半軸 Y為 29 的橢圓槽，以及去除殘

6、料。 銑直徑為 8 的內(nèi)圓孔，粗銑球半徑為 15 的球槽。 粗銑凸臺，去除多余殘料。 精銑橢圓槽（X40，Y30 SR15 的球槽，精銑凸臺。+1 將工件旋轉(zhuǎn)精銑夾持面 110mm110mm30mm 。凹件：粗銑夾持面粗銑上平面精銑上平面粗銑凹槽編程去除凹槽中多余殘料粗銑定位槽精銑槽底面精銑定位槽翻面銑掉夾持面。 選擇與之前加工完成的 34mm 面相鄰的 34mm 面加夾緊，然后用面銑刀加工切削量不要太多（11.5mm 將工件旋轉(zhuǎn) 90 度至未加工的一面，然后用千分表測垂直度，用G92 指令和面銑刀加工，再以此面為零點，將零件切削到 116mm113mm34mm 。 將工件旋轉(zhuǎn) 90 度至未加

7、工的一面，然后用千分表測垂直度，用G92 指令和面銑刀加工，再以此面為零點，將零件切削到 113mm113mm34mm 。 然后加工 113mm113mm 的面，用 G92 指令和面銑刀將此面稍微洗掉一點（11.5mm） 。 將工件翻過來切削另一面，用 G92 指令和面銑刀稍微切掉一點，以此面為零點，將工件切削到 113mm113mm32mm 。4/27/202227- 9 - 精銑上平面，工件尺寸銑過之后為113mm113mm30mm 。 粗銑長半軸為X 為31 短半軸Y 為21 的橢圓槽，以及去除殘料。以及兩個定位槽。 將工件旋轉(zhuǎn)精銑夾持面110mm110mm30mm。定該走刀路線：、選擇

8、機床、工藝裝備27- 10 -畢業(yè)設計700kgkg) kg)2710mm4000kg2）選擇工藝裝備（1）夾具的選擇機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置稱為夾具，又稱卡具。從廣義上說，在工藝過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗夾具、裝配夾具、機床夾具等。在機床上加工工件時，為使工件的表面能達到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求 夾具通常由定位元件（確定工件在夾具中的正確位置） 、對刀引導元件 (確定刀具與工件的相對位置或?qū)б毒叻较?（ 使工件在一次安裝中能完成數(shù)個工位的加工

9、，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。按進給方式銑床夾具可分為直線進給式、靠模進給式和圓周進給式三種。1、直線進給式銑床夾具：這類銑床夾具用得最多，夾具安裝在銑床工作臺上，加工中隨工作臺按直線進給方式運動。 2、靠模銑床夾具：靠模的作用是使工件獲得輔助運動，形成仿形運動，它用在專用或通用銑床上加工各種非圓曲面。 3、圓周進給式銑床夾具：可在不停車的情況下裝卸工件，一般是多工位，在有回轉(zhuǎn)工作臺的銑床上使用。這種夾具結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，是高效銑床夾具，使用于大批量生產(chǎn)。現(xiàn)代的數(shù)控銑床夾具除用到常用的虎鉗、分度頭和三爪夾盤等通用夾具外還有萬能組合夾具、多工位

10、夾具、氣動或液壓夾具、專用銑切夾具和真4/27/202227- 11 - 夾緊工件時要松緊適當，用手板緊手柄，不得借助其他工具加力。 強力作業(yè)時，應盡量使力朝向固定鉗身。 不許在活動鉗身和光滑平面上敲擊作業(yè)。 對絲杠、螺母等活動表面應經(jīng)常清洗、潤滑，以防生銹 寬27- 12 -雜。為減少換刀和對刀時間，減少換刀帶來的誤差，提高加工效率，粗、精采用加工中心進行加工。加工中心 VMC850。刀具材料應具備的性能：作為刀具使用時的性 性對刀具的基本要求：27- 13 -畢業(yè)設計也非常重要。切削粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的，總之，根據(jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量，選擇剛性好

11、，耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率和獲得滿意加工質(zhì)量的前提。具體選擇的刀具將在工藝文件里表現(xiàn)出來。（4）量具的選擇方案學、氣動、電動等原理將長度放大或細分，且結(jié)構(gòu)較為復雜的計量器具，一般在計量室中使用。零件的幾何參數(shù)的測量包括：長度、角度、表面粗糙度及形位公差。用來測量零件的量具有：（1）鋼直尺：用來測量長度的一種最常用的簡單量具；（2）游標卡尺：可以用來測量內(nèi)、外尺寸、孔距、高度和深度；（3）千分尺：這類量具較為精密。可用來測量外圓直徑、長度、厚度；使用方便，迅速。（4）百分表：在銑削工件時，用來測量工件是否垂直。6、確定切削用量(1) 主軸轉(zhuǎn)速的確定主要根據(jù)允許的切削速度Vc(

12、m/min)選?。簄=D其中Vc-切削速度D-工件或刀具的直徑（mm）由于每把刀計算方式相同，現(xiàn)選取 16mm的立銑刀為例說明其計算過程。根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素。銑削時切削速度工件材料硬度/HBS切削速度v / (m/min)c4/27/202227- 14 -畢業(yè)設計高速鋼銑刀100 200硬質(zhì)合金銑刀200 400鋁70120從理論上講，v c刀具等的限制，綜合考慮：取粗銑時： v =150m/minc精銑時 ：v =200m/minc1000150n代 入 公 式 中 ：=2985.6r/min粗3.1416n=39

13、80.9r/min精計算的主軸轉(zhuǎn)速n要根據(jù)機床有的或接近的轉(zhuǎn)速選取取 =2985 r/minn粗=3981 r/minn精同理計算 8立銑刀：取 =5970r/minn粗= 7962 r/minn精同理計算 63盤銑刀： 取 =379r/minn粗= 505 r/minn精主要考慮刀具的強度，對于立銑刀而言，直徑越大，刀刃越多，其刀具強度切削寬度的取值過大，將會導致切削力過大，一方面可能會超出機床的額定負荷或損壞刀具;另一方面，如果切削速度也較大，可能會超出機床額定功率。通常如果切削深度必須取大值的時候，切削寬度就必須取很小的值。曲面輪廓的精加工的每齒進給速度、切削深度、切削寬度一般比較小，切

14、削力很小，因此取很高的切削速度也不會超出機床的額定功率。粗加工的時候，要愛溫度的限制。通常，銑刀材料、工件材料、刀具耐用度一定，允許的濃度就一定，因此極限切削線速度也一定。切削進給速度 F 時切削時單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進給方向的相對位4/27/202227- 15 -畢業(yè)設計f移，單位mm/min。它與銑刀的轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)z及每齒進給量 （mm/z）Z的關(guān)系為:fF= ZNZf每齒進給量 Zf粗糙度值等因素。工件材料的強度和硬度越高， 越小，反之則越大；工件Zf表面粗糙度值越小， Z銑刀。f刀每齒進給量ZZ工件材料鋁高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀0.060.20 0.1

15、00.25 0.050.100.020.05f綜合選取：粗銑 =0.06 mm/zZf精銑 =0.03mm/zZ銑刀齒數(shù)z=2nn上面計算出：粗=2985 r/min精=3981 r/min將它們代入式子計算。粗銑時：F=0.0622985=358mm/min精銑時：F=0.0323981=239mm/min同理即可得出：盤銑刀進給速度：nn粗=379 r/min精=505r/min銑刀齒數(shù) Z=3FF69 mm/min精=46 mm/min粗=nn8銑刀進給速度： 粗=2985 r/min銑刀齒數(shù) Z=2精=3981 r/minFF粗=716 mm/min精=477 mm/min切削進給速度

16、也可由機床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進行4/27/202227- 16 -畢業(yè)設計手動調(diào)整，以獲得最佳切削狀態(tài)。（3） 應盡可能使被吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生0.20.5mm。總之，切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)機床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗用類比方法確定。同時，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給速度三者能相互適應，以形成最佳切削用量。7、工藝卡片(1) 凸件的工藝卡材料鋁加工設備VMC850刀 具加 工 內(nèi) 容背吃刀量AN8 T048粗、精銑內(nèi)圓槽20012004/27/202227- 17 -畢業(yè)設計 A4面123 B456O0009O0006O0005O0004

17、O0008O0007O00011200600450600600800720200120120120100150100 7891011 4/10 4 12 4/27/202227- 18 -畢業(yè)設計(1) 凹件的工藝卡蕪湖職業(yè)技術(shù)學院材料鋁加工設備VMC850工序號背吃刀量稱A 材料鋁A44/27/202227- 19 -畢業(yè)設計2面123 B45678O0014O0013O0012O00014506008007201201201001004444 211具組成213488114/27/202227- 20 -畢業(yè)設計O0003;O0002;N11 #1 = 31 * COS#3;#2 = 21

18、 * SIN#3;G01 X = -#1 Y = #2;#3 = #3 + 1;IF#3 LE 360 GOTO 11;GO2 X-21 Y0 R-5;G01 X20;N11 #1 = 32 * COS#3;#2 = 22 * SIN#3;G01 X = -#1 Y = #2;#3 = #3 + 1;IF#3 LE 360 GOTO 11;GO2 X-22 Y0 R-5;G40 Z100 ;M30;4/27/202227- 21 -畢業(yè)設計O0004;O0005;G01 Z-5 F150;G41 D01 X-40;X-40 Y0;N11 #1 = 40 * COS#3;#2 = 30 * SI

19、N#3;G01 X = -#1 Y = #2;#3 = #3 + 1;IF#3 LE 360 GOTO 11;G01 X20;N11 #1 = 41 * COS#3;#2 = 31 * SIN#3;G01 X = -#1 Y = #2;#3 = #3 + 1;IF#3 LE 360 GOTO 11;G01 X20;M05; M30 ;M05; M30 ;X30; 4/27/202227- 22 -畢業(yè)設計O0007;O0008;Z-5;X-54 Y-60 ;G01 Y0;M05 ;M30;4/27/202227- 23 -畢業(yè)設計#2=19*SIN#3;WHILE #3 LE 75 DO1;#

20、1=19*COS#3;凹件編程：M30;銑平面：(精銑)O0010;X-51;Y35.5;X44;Y-35.5;Y51;X-43;G02 X-43 I43;G01 Y10;G00 Z100 X0 Y0;M05; M30;G02 X-43 I43;G01 Y10;G00 Z100 X0 Y0;M05; M30;4/27/202227- 24 -畢業(yè)設計X44;Y45;G02 X-42.5 Y-39 J-3.5;G00 Z100 X0 YO;X45 Y39.5;Z5;M30;O0013;O0014;G01 Z-5 F150;Y0;N11 #1 = 36 * COS#3;#2 = 26* SIN#3;G01 X = -#1 Y = #2;#3 = #3 + 1;IF#3 LE 360 GOTO 11;G01 Y20;N11 #1 = 37 * COS#3;#2 = 27* SIN#3;G01 X = -#1 Y = #2;#3 = #3 + 1;IF#3