铣削零件的数控加工工艺及编程设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业设计说明书 题 目 典型铣削零件的数控加工工艺及编程 专 业 班 级 学生姓名 指导教师 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 此零件为一平面槽形零件， 本文主要通过 分析零件图纸，找出所需的数据，确定零件形状；然后确定加工的装夹方案，设计合理的夹具；接着就是根据分析图纸所得的数据，以及装夹的方法，编写加工工艺路线及设定 铣削参数与铣削用量 ；最后就是根据前面的分析，编写加工程序，进行零件加工。 关键词： 工艺路线 切削用量 数控编程 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 1 零件图 . 5 件图的分析 . 6 术要求分析 . 6 2 设备的选择 . 6 3 工件的装夹 . 7 坯的选择 . 7 件的装夹 . 7 4 工艺路线 . 7 面加工方法的选择 . 8 工阶段的划分 . 8 工顺序的安排 . 8 序的集中和分散 . 9 5 合理的选择刀具 . 10 具的选择原则 . 10 控铣削刀具的选择 . 10 6 切削用量的选择 . 11 削用量的具体参数 . 12 削用量的选取 . 13 7 拟定数控加工工艺卡 . 14 8 数控编程 . 14 控编程的分类 . 14 工程序清单 . 14 9 走刀路线图 . 21 设计总结 . 22 参考文献 . 23 致谢 . 24 附录 . 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 典型铣削零件的数控加工工艺及编程 前言 数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。 这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。 在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以 经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上 全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。 现就一 平面槽形零件数控铣削加工工艺分析举例。 平面槽形零件是数控铣削加工中常见的零件之一 。 其轮廓曲线由直线 弧 弧 加工中多采用两轴以上联动的数控铣床 ,加工工艺过程也大同小异 ， 下面以 下 图所示的平面槽形凸轮为例 ,分析其数控铣削加工工艺 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 零件图 图 零件材料 45#钢。 图 件二维图 图 件三维图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 件图的分析 零件的视图应符合国家标准要求，位置准确，表达清楚；几何要素（点、线、面）之间的关系（如相交、相切、平行）应准确，尺寸标注应完整清晰。 从图 以看出，该零件的的主要加工部位为零件上下表面、 150 150外轮廓、圆弧外形、槽、中间 40 的孔；该零件的视图符合国家标准要求，位置精确，表达清楚，几何要素间的关系准确，尺寸标注完整。 术要求分析 零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极 限值。进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性，以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。同时通过分析以确定技术要求是否过于严格，因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度大，增加不必要的成本。 从图 可以看出 该零件的加工尺寸精度要求较高，数控铣削中可以达到此要求；数控铣削中可以达到此要求。该零件无形位公差要求，在这里按照定。 2 设备的选择 由于该零件属于单件小批量生产，因此不用考虑生产效率等问题，只要在能够保证其精度要求的前提下选择相应的设备进行加工即可，但为了减少人为的换刀量，根据现有的数控机床，确定选择由云南 团有限公司生产的 其主要技术参数如下： 系统配置： 工作台面积 ( 460950(5001050) 行程 ( 800500550 主轴锥孔： 主功率 ( 1 主轴变速系统转速 ( 50 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机床结构：台湾主轴、全防护、贴塑滑轨、电柜空调 备注： 16把斗笠式刀库、 20把圆盘式刀库 机床重量 (吨 )： 6 3 工件的装夹 坯的选择 毛坯是根据零件所要求的形状，工艺尺寸等方面而制成的供进一步加工使用的生产对象。毛坯种类的选择不仅影响着毛坯制造的工艺装备及制造费用，对零件的机械加工工艺装备及工具的消耗，工时定额计算有很大影响。 确定毛坯的形状与尺寸的步骤是：首先选取毛坯加工余量和毛坯公差；其次将毛坯加工余量叠加在零件相应加工表面上，从而计算出毛坯尺寸，最后标注毛坯尺寸与公差，其总 的要求是：减少“肥头大耳”，实现少屑或无屑加工。因此毛坯要力求接近成品形状，以减少机械加工的劳动量。 根据零件的图样分析以及零件的 材料要求，选择 45#钢；依据毛坯的选择原则，综合考虑零件的使用要求，以及机械加工的效率和经济性，确定毛坯的尺寸为 155 155 35 件的装夹 从零件图中的分析可以看出，该零件属于规则的方形零件， 因此可选择数控铣削通用夹具 机用虎钳。 在 数控铣 床加工中 ，对于较小的零件，在粗加工、半精加工和精度要求不高时， 是 利用机用虎钳进行装夹的 。 机用虎钳装夹的 最大优点是 快捷，但 夹 持范围 不 大。 使用机用虎钳安装工件时的注意事项： 1）在工作台上安装机用虎钳时，要保证机用虎钳的正确位置。当机用虎钳底面没有定位键时，应该使用百分表找正固定钳口面。 2）夹持工件时的位置要适当，不应该装夹在机用虎钳的一端。 3）安装工件时要考虑铣削时的稳定性。 4）铣削长形工件时，可使用两个夹具把工件夹紧。 4 工艺路线 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 零件机械加工的工艺路线是指零件生产过程中，由毛坯到成品所经过的工序先后顺序。在拟定工艺路线时，除了首先考虑定位基准的选择外，还应当考虑各表面加工方法的选择工序集中和分散的程度，加工阶段的划 分和工序先后顺序的安排等问题。 面加工方法的选择 表面加工方法的选择就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理加工方法。在选择时一般先根据表面的精度及粗糙度要求选定最终加工方法，然后再确定精加工前准备工序的，即确定加工方案。由于获得同一精度和粗糙度的加工方法有几种，在选择时除了考虑生产率要求和经济效益外，还应考虑下列因素： （ 1）工件材料的性质。 （ 2）工件的结构和尺寸。 （ 3）生产类型。 （ 4）具体的生产条件。 从图 零件表面粗糙度为 度要求较高，又因该零件 为 45#钢，其切削性能好，硬度低，因此确定该表面的加工方法为：粗铣精铣。 工阶段的划分 针对该零件的形状特性及精度要求，将该零件划分为以下几个阶段： 粗加工阶段 主要任务是切除表面上的大部分余量，其关键问题是提高生产率。 精加工阶段 保证各主要表面达到图样尺寸及精度要求，其主要问题是如何保证加工质量。 工顺序的安排 先粗后精 先安排粗加工，再安排精加工。 先面后孔 本题中无孔，因此先加工平面，后加工槽。 基面先行 本题中考虑先加工下表面（无槽的那面），然后以此面为基准，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 加零件 上表面（有带槽的那面）。 序的集中和分散 经过以上所述，零件加工的工步顺序已经基本排定，如何将这些工步组成工序，就需要考虑采用工序集中还是工序分散的原则。 （ 1）工序集中 就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。其主要特点是： 可以采用高效机床和工艺设备，生产率高。 减少设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力物力。 减少工件安装次数，利于保证表面间的位置精度。 采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。 （ 2）工序分散 工 序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内容少，工艺路线很长，其特点是： 设备和工艺装备比较简单，便于调整，易于适应产品的更换。 对工人技术要求较低。 可以采用最合理的切削用量，减少机动时间。 所需设备和工艺装备数目多，操作工人多，占地面积大。 在拟定工艺路线时，工序集中或分散的程度，主要取决于生产规模、零件的结构特点和技术要求，有时，还要考虑各工序生产节拍的一致性。一般情况下，单件小批量生产时，只能工序集中，在一台普通机床上加工出尽量多的表面；大批量生产时，既可以采用多 刀、多轴等高效、自动机床，将工序集中，也可以将工序分散后组织流水生产。批量生产应尽可能的采用效率较高的半自动机床，使工序适当集中，从而有效的提高生产效率。 根据该零件的结构工艺性、生产规模和技术要求，确定该零件采用工序集中的方法制定加工工艺。 综上所述，该零件的加工工艺路线如下所示： 工序 1 下料，准备 155 155 35料 45#钢。 工序 2 铣削平面及外轮廓，保证总厚度为 32，外形尺寸为 150 150 22 工序 3 掉头装夹 150 150的边，铣削另一表面，钻孔，铣槽。 工序 4 去尖边毛刺。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序 5 检验。 5 合理的选择刀具 刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。 具的选择原则 选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一 般取 15于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支 具寿命也应选得低些。大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要冈牲好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断和排性能坛同时要求安装调整方 便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料 (如高速钢、超细粒度硬质合金 )并使用可转位刀片。 控铣削刀具的选择 在数控加工中，铣削平面零件内外轮廓及铣削平面常用平底立铣刀，该刀具有关参数的经验数据如下：一是铣刀半径 小于零件内轮廓面的最小曲率半径 般取 是零件的加工高度 H=1500 - 1500=1500 - 削用量的选取 粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本。它的主要目的是快速地去除工件表面的残余金属，所以在机床功率允许的前提下应尽可能的提高效率，以便提高机床的利用率。在确定切削用量时，首先应该考虑切削深度，这样可以达到在短时间内快速除去金属的目的，提高单位时间内的切削量。 精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。它的目的是要得到加工尺寸和降低工件的表面粗糙度，理想的尺 寸精度取决于机床精度和加工残余的均匀程度，因此，要避免在加工过程中受力的突然变化，使切削力均匀；工件的表面粗糙度主要取决于切削速度，切削速度的大小是由刀具直径的大小和主轴转速的高低决定的。 综上所述，根据该零件的工艺特性，确定该零件的切削用量如表 示。 表 控切削用量表 加工部位 加工刀具号 主轴转速 （ r/ 进给速度 （ mm/ 切深 （ 粗 精 粗 精 粗 精 平面 00 1000 200 120 3 轮廓 00 1200 150 100 2 凸台 800 1800 200 200 槽 800 1800 200 200 中心孔 200 150 钻孔 50 100 2 镗孔 00 1200 120 80 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 拟定数控加工工艺卡 编制机加工艺卡片是用来指导工人加工的，一般简易的工艺卡片中需编制简易的工艺流程、工序名称、工装等。固定产品的工艺卡片比较复杂，每一工步都需编制卡片，卡片中包含本工 序加工图，加工刀具，测量量具，设备，定位等 。 本题中的机械加工工艺卡片及工序卡片见附录。 8 数控 编程 控编程的分类 数控编程方法可分为手工编程和自动编程两种。 （ 1） 手工编程是指主要由人工来完成数控机床程序编制各个阶段的工作。当被加工零件形状不十分复杂和程序较短时，都可以采用手工编程的方法。 手工编程在目前仍是广泛采用的编程方式，即使在自动编程高速发展的将来，手工编程的重要地位也不可取代，仍是自动编程的基础。在先进的自动编程方法中，许多重要的经验都来源于手工编程，并不断丰富和推动自动编程的发展。 （ 2）自动编程 自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统，由计算机来自动生成零件加工程序的过程。编程人员只需根据加工对象及工艺要求，借助数控语言编程系统规定的数控编程语言或图形编程系统提供的图形菜单功能，对加工过程与要求进行较简便的描述，而由编程系统自动计算出加工运动轨迹，并输出零件数控加工程序。由于在计算机上可自动地绘出所编程序的图形及进给轨迹，所以能及时地检查程序是否有错，并进行修改，得到正确的程序。 综合考虑该零件的外形，确定该零件的编程方法为： 加工平面、外轮廓及孔时采用手工编程。 加工凸台、槽时采用 3 进行自动编程。 工程序清单 序 2） 06；面铣刀 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 90 190 03 43 50 00 01 200 1000 190 00 02 20立铣刀 00 54 03 43 50 00 42 75 75 01 300 03 (0) 01 100 75 40 300 150 30 加工完成后检验总厚度，控制在 32轮廓尺寸为图样尺寸要求内。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 头装夹后的程序） 06；面铣刀 00 54 03 43 50 00 01 200 01 200 01 250 01 120 150 06； 20立铣刀 98 00 04 10立铣刀 98 00 05 01 90 0 03 43 50 98 2 80 06 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 00 54 0 650 6 08 83 2 80 07 01 90 0 03 43 50 98 2 80 08 01 90 0 03 43 50 98 2 80 150 程序 凸台 子程序 槽 0 54 1200 108 3 2. 1 50. 200. 3 20. 2 120 122 124 126 128 20. 1 132 50. 200. 3 20. 0 54 1800 108 4 2. 1 50. 2 34. 3 1. 36. 1. 2 34. 1 2 34. 3 1. 36. 1. 2 34. 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 140 142 144 146 148 20. 1 152 50. 200. 3 20. 2 160 162 164 166 168 20. 1 172 50. 200. 3 20. 2 180 182 184 186 188 20. 1 192 50. 200. 3 20. 2 200 202 204 206 208 20. 1 212 50. 200. 3 20. 2 220 222 224 138 140 1 50. 3 36. 1. 2 34. 3 1. 36. 1 3 36. 1. 2 34. 3 1. 36. 0 1200 170 172 1 50. 3 36. 1. 2 34. 3 1. 36. 1 3 36. 1. 2 34. 3 1. 36. 0 1800 202 204 1 50. 3 36. 1. 2 214 1. 218 3 36. 1. 2 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 228 230 232 234 236 20. 1 240 50. 200. 3 20. 2 29. 3 250 60. 3 2. 2 29. 3 258 260 262 29. 3 20. 1 268 50. 200. 3 20. 2 278 280 282 284 286 20. 1 290 50. 200. 3 20. 2 298 300 302 304 306 20. 1 310 50. 200. 3 1. 230 25. 99 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 20. 2 318 320 322 324 326 20. 1 330 50. 200. 3 20. 2 338 340 342 344 346 20. 1 350 50. 200. 3 20. 2 358 360 362 364 366 20. 1 370 50. 200. 3 20. 2 378 380 382 384 386 388 390 392 394 20. 1 398 50. 200. 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 20. 2 29. 3 408 60. 3 2. 2 29. 3 416 418 420 29. 3 20. 1 426 25. 99 9 走刀路线图 由于外轮廓铣削和孔的加工路线都比较简单，所以本题中并没有给于绘出，一下路线是该零件加工凸台及加工槽时的走刀路线，该路线是采用 3自动生成的 刀具轨迹 路线。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 设计总结 本次课题贯穿本专业所学到的议论知识与实践操作技术，从分析设计到计算、操作得到成品，同时本次选题提供了自 主学习，自主选择，自主完成的机会。毕业设计有实践性，综合性，探索性，应用性等特点 ，通过对该零件的加工设计，使自己能够运用 行实体绘制，并能够完成铣削零件的自动编程，对刀具路径有了更深一步的理解。 这次毕业设计，给我最大的体会就是熟练操作技能来源我们对专业的熟练程度。除了对 自动编程 的熟练掌握之外，还需要你掌握零件工艺方面的知识，对于夹具的选择，切削参数的设定我们必须十分清楚。在上机操作时，我们只有练习各功能键的作用，在编程时才得心应手。因此，我总结出一个结论 “ 理论是指导实践的基础，只有不断在 实践中总结验，并对先前的理论进行消化和创新，自己的水平会很快的提高 ” 。 本毕业的选题、设计内容、及设计的形成是在老师的悉心指导下完成的。在毕业论文的完成过程中倾注了老师大量的心血，因此，在论文完成之际，特向我尊敬的老师表示衷心的感谢。 通过此次设计使我掌握了科学研究的基本方法和思路，为今后的工作打下了基础，在以后的日子我将会继续保持这份做学问的态度和热情 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 参考文献 佩勤主编设计手册辽宁科学技术出版社 1991年 9月 算机辅助机械设计实训教程北京理工大学出版社 械优化设计机械工业出版社 2003年 3月 高学满主编 金属切削机床挂图上海交通大学出版社 1984 年 8月 罗圣国主编 机械设计课程设计手册高等教育出版社 1982 年 12月 哈尔滨工业大学 天津大学机床设计图册上海科学技术出版社买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 致谢 本人在毕业课题的设计中，学习了不少的新知识，体会到了学习的重要性，同时，感谢学校具远瞻的规划与教育，给予我们良好的学习环境，并提供给我们对学业及个人生涯发展的多元信息，帮助我们成长。 感谢院系领 导对我的关怀和重视，使我得以发挥自己的特长，找到人生的价值。 感谢三年来陪伴我们学习与生活的恩师，感谢您们对我精心的教育，感谢您们没使我的学习变成劳作而成为一种快乐； 且让我把事情做得更好。感谢您们容忍我的任性与错误，不仅教会了我知识，更教会了我如何做事，如何做人。 特别感谢恩师的谆谆教导，他的悉心指导与斧正，对于论文 . 架构之启迪，及其内容的细心斟酌与指导，倍极辛劳。 最后感谢三年来陪伴我一起的同学们，伙伴们，所有的欢笑和泪水、成功和失败、骄 傲和苦恼，我们曾一起分享；那是我们青春中最灿烂的一页，最辉煌的回忆，而回忆中的每个人，都是栩栩如生，这些都将是我一生的财富。三年时间虽然短暂，但它必将在我的记忆里永恒。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 附录 附表 1 综合工艺过程卡片 （工厂名） 综合工艺过程片卡 产品名称及型号 零 件 名 称 零 件 图 号 材 料 名 称 毛坯 种 类 零件重量 毛重 第 张 牌 号 尺 寸 净重 共 页 性 能 每 料 件 数 每批件数 工序号 工 序 内 容 加工车间 设备名称及编号 工艺装备名称及编号 技术等级 时间定制（ 夹具 刀具 量具 单件 准备 终结 1 下料，准备 155 155 35钢板 2 铣削平面及外轮廓 机加车间 数控加工中心 平口 钳 1 3 掉头装夹，铣平面，挖槽， 钻孔 机加车间 数控加工中心 平口 钳 1 4 去尖边毛刺 钳工车间 锉刀 5 检验 检验车间 游标卡尺 编制 抄写 校对 审核 批准 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 附表 2 机械加工工序卡 （ 工厂名） 机械加工工序卡片 零件名称及型号 零 件 名 称 零 件 图 号 工 序 号 工 序 名