平面槽形凸輪零件加工工藝設(shè)計方案及編程JJJ

6/17平面槽形凸輪零件加工工藝設(shè)計及編程摘要：機械制造加工工藝技術(shù)是在人類生產(chǎn)實際中產(chǎn)生并不斷發(fā)展的。機械制造加工工藝是機械制造業(yè)的基礎(chǔ)，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的保障。離開了它就不能開發(fā)出先進的產(chǎn)品和保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本和縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)率，因此，一個好的加工工藝和程序，決定著一個企業(yè)的經(jīng)濟效益。本設(shè)計說明書主要介紹了機械產(chǎn)品平面槽形凸輪零件的加工工藝設(shè)計及其程序編輯，其中包括：零件圖的分析、零件的工藝分析、設(shè)計加工工藝方案、選擇機床和加工工藝設(shè)備、確定切削用量、確定工序和走刀路線、零件機械加工過程卡、數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控加工刀具卡片、加工工藝過程設(shè)計、編寫加工工藝文件、以及編寫加工程序等。除了介紹平面類零件的加工工藝設(shè)計和孔的加工工藝方案的設(shè)計，還介紹了機械制造加工工藝與程序編輯在機械制造工業(yè)中的作用以及機械制造加工工藝技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展。在本畢業(yè)設(shè)計中研究了定位基準的選擇，工件的定位方法，箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析等。同時在此次畢業(yè)設(shè)計中還運用到了MAutoCAD、UG的畫圖功能和stercam的仿真加工和自動編輯程序的功能。本畢業(yè)設(shè)計說明書反映了機械制造加工工藝與夾具設(shè)計的宗旨是：保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量；提高勞動生產(chǎn)率；提高經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)機械制造加工工藝工藝分析機設(shè)計加工工藝方案程序的編輯PlanarslotcammachiningprocessdesignandprogrammingAbstract:machinerymanufacturingprocessingtechnologyinhumanproductionpracticeanddevelopment.Machinerymanufacturingprocessingmachinerymanufacturingindustryisthefoundation,istheproductionofhigh-techproductstoprotect.Leftitunabletodevelopadvancedproductsandensurethequalityofproducts,reducethecostandshortentheproductioncycle,improveproductivity,therefore,agoodprocessingtechnologyandprogram,decidinganenterpriseeconomicbenefits.

Thispapermainlyintroducesthemechanicalproductplanegroovecammachiningprocessdesignandprogramediting,including:partsoftheplan,partsoftheprocessanalysis,designprocess,selectionofmachinetoolsandprocessingequipment,determinethecuttingquantity,determinetheprocessandtaketheknifeline,partsmachiningprocesscard,NCmachiningprocesscard,NCmachiningtoolcards,processdesign,preparationprocess,andthepreparationofdocumentsprocessingprocedure.

Inadditiontotheintroductionofplanarpartsprocessingtechnologydesignandmachiningprocessdesign,alsointroducedthemachinerymanufacturingmachiningprocessandprogrameditinginmachinerymanufacturingindustryandtheroleofmechanicalmanufacturingtechnologycurrentsituationanddevelopment.

Inthedesignoftheschoolontheselectionoflocationdatum,theworkpiecepositioningmethodofboxpartstructure,processanalysis.

AtthesametimeinthegraduationdesignalsoappliestoMAutoCAD,UGdrawingfunctionsandmstercamsimulationprocessingandautomaticprogrameditingfunction.

Thisgraduatedesignreflectsthemachinerymanufacturingprocessingtechnologyandfixturedesignofthepurposeis:toensureandimproveproductquality。toraiselaborproductivity。toraiseeconomicbenefits.

Keywords:numericalcontroltechnologyinmechanicalmanufacturingprocessanalysisofmachineprocessingschemeofprogramediting.平面槽形凸輪數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號數(shù)控銑削工藝分析實例零件名稱平面槽形輪廓零件圖號O0001序號刀具號規(guī)格名稱刀具刀長加工便面注1T01Ф5mm中心鉆1鉆Ф5mm中心鉆2T02Ф19.6mm鉆頭145Ф20mm孔粗加工3T03Ф11.6mm鉆頭130Ф12mm孔精加工4T04Ф20mm鉸刀145Ф20mm孔精加工5T05Ф12mm鉸刀130Ф12mm孔精加工6T06倒角銑刀1Ф20mm孔倒角7T07Ф6mm高速鋼銑刀120粗加工凸輪槽內(nèi)外輪廓底圓角R0.58T08Ф6mm硬質(zhì)合金銑刀120精加工凸輪槽內(nèi)外輪廓編制XX審核XX批準XX2018年共一頁第一頁3.4刀具的選擇根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)的特點，銑削凸輪槽內(nèi)，外輪廓時，銑刀直徑受槽寬限制為6mm粗加工選用小于6mm高速鋼立銑刀，精加工也選用小于6mm硬質(zhì)合金金立銑刀。所選刀具機器加工表面。3.5切削用量的選擇凸輪槽內(nèi)外輪廓精加工時留0101mm洗消余量，精鉸Ф20，Ф12兩個孔時留0.1mm余量。選擇主軸傳速與進給速度時先查切削用量守則，確定切削速度與進給量然后計算主軸轉(zhuǎn)速與進給速度。3.6填寫數(shù)控加工工序卡片將各工步加工內(nèi)容所用刀具和切削用量填表。平面槽形凸輪數(shù)控加工工序卡片<1）對零件進行工藝分析；<2）工藝過程設(shè)計；<3）選擇機床、工藝裝備等；<4）確定切削用量；<5）填寫工藝文件；<6）編制加工程序單；<7）編寫設(shè)計說明書；2分析零件圖2.1幾何要素分析從零件的結(jié)構(gòu)上看，該零件為圓柱體，直徑為Ф100mm，高位35mm。其中包括：高為17mm的臺階面，寬為8mm深度為14mm的不規(guī)則形槽，Ф12mm的通孔，Ф20的通孔。其結(jié)構(gòu)形狀簡單，為平面槽形凸輪類零件。2.2精度分析1）本零件中主要的尺寸精度要求有：Ф12mm的通孔Ф12，Ф20mm的通孔Ф20，Ф8mm的槽Ф8F8。2）本零件中的表面粗糙度精度要求是：Ф12mm的通孔表面粗糙的為Ra1.6um；寬為8mm深度為14mm的不規(guī)則形槽壁的表面粗糙的為Ra1.6um，其底面的表面粗糙度為Ra3.2um；Ф20mm的通孔的表面粗糙度為Ra3.2um；其他表面粗糙度均為Ra3.2um。3）本零件中的尺寸公差等級精度要求是：Ф12mm的通孔Ф12尺寸公差等級要求為H7，Ф20mm的通孔Ф20尺寸公差等級要求為H7。4）本零件中的位置精度要求是：Ф20mm的通孔的中性線要垂直底面。3蓋板的加工工藝分析3.1加工內(nèi)容從零件的結(jié)構(gòu)上分析該零件主要由平面、通孔、槽組成，加工內(nèi)容包括：銑削底面、頂面和零件壁，加工一個Ф12的通孔，加工一個Ф20的通孔，加工一個Ф8F8的不規(guī)則形槽，加工一個階梯。加工內(nèi)容集中在上表面上，孔的最高精度為IT7級，最高的表面粗糙度值為Ra1.6um，槽的最高精度為IT7級，最高的表面粗糙度值為Ra1.6um。從定位和加工兩個方面綜合考慮，以底面為主要定位基準，用加工中心加工完成是最合適的。根據(jù)零件圖分析以及加工要求可選材料為鑄鐵。3.2加工要求平面槽形凸輪零件的主要加工要求為：Ф20mm的通孔的中性線要垂直底面，其垂直度為0.04；Ф12的通孔的表面粗糙度為Ra1.6；Ф20的通孔的表面粗糙度為Ra3.2，其孔端和孔尾要倒一個1.5X45的倒角；Ф8F8的不規(guī)則形槽的底面粗糙度為Ra3.2，其壁面的表面粗糙度為Ra1.6；不準用砂布及銼刀等修飾表面；未注公差尺寸按GB1804-M；熱處理:調(diào)質(zhì)處理，HRC25～35；其他表面粗糙度為Ra3.2；毛坯尺寸：?105x38mm。3.3加工方法1）由于底面為定為基準面且其表面粗糙度為Ra3.2um，故可選擇的加工工藝方案為：先用面銑刀粗銑，然后精銑。2）用銑刀銑削高為17mm的臺階面。3）用中心鉆定位Ф12的通孔，再用麻花鉆加工到Ф12通孔。4）用中心鉆定位Ф20的通孔，再用麻花鉆加工到Ф20通孔，然后用倒角刀倒1.5X45的倒角。5）用銑刀銑削Ф8F8的不規(guī)則形槽，先粗銑再精銑。4加工工藝方案的設(shè)計4.1確定加工順序按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原則確定加工順序。由零件圖可知，零件的高度Z向基準是底面，長、寬方向的基準是Ф20通孔的中心軸線。底面是加工零件各結(jié)構(gòu)的基準定位面，因此，在對各個加工內(nèi)容加工的先后順序的排列中，第一個要加工的面是底面，而且底面的加工與其它結(jié)構(gòu)的加工不可以放在同一個工序。按“數(shù)控加工應(yīng)盡量集中工序加工”的原則，可把Ф12的通孔、高為18mm的臺階面、Ф20的通孔、以及Ф8F8的不規(guī)則形槽在一次裝夾中加工出來。這樣按裝夾次數(shù)為劃分工序的依據(jù)，則該零件的加工主要劃分為三個工序。具體加工順序：<1先用平面銑刀粗銑底面，然后精銑底面；(2>先用平面銑刀銑削高為18mm的臺階面，先粗銑再精銑；(3>然后用中心鉆定位Ф12、Ф20的中心位置；(4>用麻花鉆加工Ф12、Ф20，先粗加工在精加工；(5>用倒角刀倒1.5X45的倒角；<6）用銑刀銑削Ф8F8的不規(guī)則形槽，先粗銑再精銑；具體加工過程見平面槽形凸輪零件的機械加工工藝過程卡和平面槽形凸輪零件的數(shù)控加工工序卡。至此平面槽形凸輪零件的加工順序基本確定。4.2確定裝夾方案該平面槽形凸輪零件形狀簡單，加工面與不加工面之間的位置精度要求不高，根據(jù)課題設(shè)計要求，可先用通用夾具平口虎鉗直接裝夾加工面及一部分孔，再用設(shè)計的孔加工夾具裝夾加工。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點，加工該零件可分二次裝夾。第一次裝夾，以平面槽形凸輪零件毛坯一底面和相鄰的兩個側(cè)面定位，用平口虎鉗從側(cè)面進行夾緊，加工底面。第二次裝夾，以已加工的底面和相鄰的兩個側(cè)面定位，用平口虎鉗從側(cè)面進行夾緊，加工高為18mm的臺階面、Ф12的通孔、20的通孔、Ф8F8的不規(guī)則形槽，其裝夾方式如圖4-1。4.3制訂加工工藝方案1>底面的表面粗糙度為Ra3.2um，可用Ф20mm面銑刀粗銑——精銑的方法加工。2）加工18mm的臺階面并倒R2的圓角，其表面粗糙度為Ra3.2um，可用Ф10mm的立銑刀，先粗銑再精銑。3）然后用中心鉆定位Ф12、Ф20的中心位置，中心鉆可選用Ф5mm。4）用麻花鉆加工Ф12、Ф20的通孔，麻花鉆可選用Ф10mm。5）用倒角刀倒1.5X45的倒角，倒角刀可選用Ф2.5mm。6）用立銑刀銑削Ф8F8的不規(guī)則形槽，先粗銑再精銑，立銑刀可選用Ф6mm。5選擇機床、工藝裝備5.1毛坯的選擇因為待加工的零件為平面槽形凸輪類零件，且為圓柱形，其直徑為100mm，高為35,故可選毛坯為Ф105x38mm圓柱狀鑄件，其材料為鑄鐵。5.2機床的選擇由于底面以及臺階面上的全部孔只需單工位即可加工完成，故選用立式加工中心。該平面槽形凸輪零件的加工內(nèi)容只有面和孔，根據(jù)其精度和表面粗糙度的要求，經(jīng)粗銑、精銑、粗鏜、半精鏜、精鏜、鉆、擴即可達到全部要求，所需刀具不超過20把，故選用國產(chǎn)XH714型立式加工中心。該機床工作臺尺寸為400mmX800mm，x軸行程為600mm，y軸行程為400mm，z軸行程為400mm。主軸端面至工作臺臺面的距離為125mm--525mm。定位精度和重復(fù)定位精度分別為0.02mm和0.01mm。刀庫容量為18把。工件一次裝夾后可自動完成粗銑、精銑、粗鏜、半精鏜、精鏜、鉆、擴、等工步的加工。加工中心如圖5.1所示。5.3刀具的選用根據(jù)零件的加工工藝要求；平面銑削底面時，表面直徑為105mm，擬選用面銑刀單次平面銑削，為使銑刀工作時有合理的切入切出角，面銑刀直徑尺寸的選擇最理想的寬度應(yīng)為材料寬度的0.8—1.0倍，因此可選用Φ20mm的硬質(zhì)合金面銑刀，齒數(shù)為12，先走刀完成粗銑，設(shè)定粗銑后留精加工余量為0.5mm。完成粗銑之后進行精銑至所需尺寸。根據(jù)孔加工刀具的選用原則：加工Ф12、Ф20的通孔時選用Ф5mm中心鉆、Ф10mm的麻花鉆，用Ф2.5mm倒角刀倒1.5X45的倒角，銑削Ф8F8的不規(guī)則形槽時選用Ф6mm的立銑刀。加工該平面槽形凸輪零件的各種刀具如圖5-2--圖5-9所示。圖5-2面銑刀圖5-3中心鉆圖5-4麻花鉆擴孔鉆鏜刀立銑刀5.4量具的選擇根據(jù)零件的加工的尺寸要求，加工該零件選用千分尺、塞規(guī)、內(nèi)螺紋規(guī)等對該零件進行測量及校準即可。6切削用量的確定6.1切削用量依據(jù)切削用量的選擇應(yīng)充分考慮零件的加工精度、表面粗糙度，以及刀具的強度、剛度和加工效率等因素,可在機床說明書允許的范圍之內(nèi)，查閱手冊并結(jié)合經(jīng)驗確定。經(jīng)參考表6.1~6.3，并根據(jù)經(jīng)驗確定切削用量.表6.1高速鋼鉆頭加工鑄鐵的切削用量鉆頭直徑切削用量材料硬度160-200HBS200-300HBS300-400HBSvc(m/min>f(mm/r>vc(m/min>f(mm/r>vc(m/min>f(mm/r>1-616-240.07-0.1210-180.05-0.15-120.03-0.086-1216-240.12-0.210-180.1-0.185-120.08-0.1512-2416-240.2-0.410-180.18-0.255-120.15-0.222-5016-240.4-0.810-180.25-0.45-120.2-0.3表6.3高速鋼鉆頭加工鋼件的切削用量切鉆頭直徑切削用量材料硬度160-200HBS200-300HBS300-400HBSvc(m/min>f(mm/r>vc(m/min>f(mm/r>vc(m/min>f(mm/r>1-68-250.05-0.110-180.05-0.18-150.03-0.086-128-250.1-0.210-180.1-0.28-150.08-0.1512-248-250.2-0.310-180.2-0.38-150.15-0.2522-508-250.3-0.4512-300.3-0.458-150.25-0.356.2主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速n(單位r/min>根據(jù)選定的切削速度vc(單位m/min>和工件或刀具的直徑來計算。根據(jù)切削表以及操作經(jīng)驗選擇主軸轉(zhuǎn)速如下：銑底面時，主軸轉(zhuǎn)速為2000r/min。銑削高為18mm的臺階面時，主軸轉(zhuǎn)速為2000mm/min。鉆中心孔時,主軸轉(zhuǎn)速為3000r/min。鉆Ф12、Ф20的孔時,主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min。用倒角刀倒1.5X45的倒角時，主軸轉(zhuǎn)速2000r/min。加工銑削Ф8F8的不規(guī)則形槽時，主軸轉(zhuǎn)速為3000r/min。6.3進給速度進給速度是數(shù)控切削用量中的重要參數(shù)。在選擇進給速度時，應(yīng)根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度要求及刀具和工件材料等因素，參考切削用量手冊進行選取。經(jīng)過參考切削用量手冊以及操作經(jīng)驗選擇進給