典型盘类零件加工

毕业设计 题目名称： 典型盘类零件加工系 部： 机械工程系 目录摘要 3前言 3一、分析加工对象 41.1设备选择 41.2刀具的选择 41.3定位基准零件及夹具的校正 51.4尺寸精度要求 51.5形状和位置精度的要求 51.6表面粗糙度要求 51.7装夹方式要求 5二、工艺过程卡/加工工序卡 52.1工艺过程 52.2 切削用量的确定 62.3编制工艺过程卡 62.4编制加工工序卡 7三、零件实体图形及程序 103.1零件实体图及零件图样 103.2零件加工程序 10四、总结 13五、参考文献 13 1摘 要用数控铣床完成零件的加工，毛坯外形尺寸为72mm72mm19mm，材料选择尼龙块。按要求完成零件节点、基点计算，设定工件坐标系，制定正确的工艺方案（包括定位、夹紧方案和工艺路线），选择合理的刀具和切削工艺参数，编写数控加工程序，按尺寸精度和表面粗糙度值要求加工出零件。 一方面在正确分析零件工艺性的基础上，参考了一些相关资料，以CAXA绘图软件完成零件造型，数控铣床加工工艺的设计和数控加工中心的操作方式及过程，此过程包括零件的实体造型、数控加工工艺设计的基本内容、材料的选择、节点基点的计算、工件坐标系的选择、刀具的选择、参数的选择等因素。同时，还要根据要求制定正确的工艺方案（包括定位、夹紧方案和工艺路线），编写数控加工程序，按零件要求的尺寸和精度来完成加工操作；另一方面就是我们在保证正确加工出产品的同时还应满足其工艺要求，不仅要把产品做出来，还要保证其工艺要求达到标准。关键词：数控铣床 刀具选择 定义毛坯前 言 毕业设计是我们大学学习生活的很重要的一部分，是我们在校学习的最后的一个环节，是评价我们是否是一个合格大学生的一个很重要标准，因此在做毕业设计时，我都怀着很重视的态度去做的。在刚接到要做毕业设计的任务，我一下子感到无从下手，有点迷茫，由于从没有做过这样的设计，经过几天的查找资料，我发现数控加工是机械行业一门新的专业，数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作、柔性化、集成化生产的基础。它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着计算机、自动控制技术的飞速发展，数控技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。随着改革开放深入发展，全国特别是国有大中型企业及三资企业，在生产中都广泛地应用了数控加工技术和计算机辅助加工技术。由于市场竞争日益激烈，从而导致对专业人才的大量需求。 随着民营经济的飞速发展，我国沿海经济发达地区(如广东，浙江、江苏、山东)，数控人才更是供不应求， 所以我觉得数控行业有着十分广阔的前景，所以就有试着做这方面设计的念头，又因为我们在校时也开了这方面的课程，我对数控的编程又有一定的了解，就选择典型零件的数控铣床铣削编程与操作设计这个课题。 要成为数控编程员就要具备：掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作，掌握机械的设计和制造专业知识，熟练掌握三维CAD、CAXA、UG软件，熟练掌握数控手工和自动编程等技术；这样的高的要求就更能考察我们的综合知识掌握的怎么样，所以我愿意接受这个任务，来自我检验一下自己是否合格一个的大学生。经过一个多月的准备，我的毕业设计终于告以段落，一个多月的忙碌对我来说有着丰富的收获，我学会了如何与同学、老师的沟通，学会了与同学配合完成任务，学会了如何利用图书、网络搜集信息等。一、 分析加工对象1、设备选择（1）根据该零件的外形，适合在铣床上加工。由于零件的形状比较复杂，在普通铣床上难以保证其精度，所以要想保证技术要求,只有在数控铣床上加工才能保证其加工的尺寸精度。现本学校有FANUC XKT714G系统立铣数控铣床。所以选择FANUC XKT714G系统立铣数控铣床。（2）选用夹具：机用平口钳（3）毛坯：72mm72mm19mm尼龙块2、刀具的选择选取刀具时，要使刀具的表面与被加工工件的表面相适应，所以这样的工件只能选平底铣刀，来保证加工出来工件的表面质量。刀具号刀具名称半径补偿用途T110mm平底刀D01铣内轮廓T212mm平底刀D02铣外轮廓3、定位基准、零件及夹具的校正（1）把平口钳安装在数控铣床工作台面上，两个固定钳口与X轴基本平行并张到最大。（2）根据零件的高度情况，在放入零件前应对零件、平口钳的表面进行清理，先加工一个侧面，再以这个侧面为基准，与平口钳接触加工另一面。同理加工其它侧面，以保加工质量。4、尺寸精度要求分析零件图样尺寸精度的要求，以判断能否利用铣削工艺达到，并确定控制尺寸精度的工艺方法。在该项分析过程中，还可以同时进行一些尺寸的换算，如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。在利用数控车床车削零件时，常常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。5 、形状和位置精度的要求零件图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要依据。该零件整体要求长72mm，宽72mm。可以根据数控铣床的特殊需要进行一些技术性处理，以便有效的控制零件的形状和位置精度。6、表面粗糙度要求表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，也是合理选择数控机床、刀具及确定切削用量的依据（粗糙度为3.2）。7、装夹方式要求铣床装夹：平口钳：不影响刀具的进给运动、必须保证最小的夹紧变形、要求夹具装卸工具方便、考虑多件夹紧、夹具结构力求简单、夹具应方便在机床工作台上装夹。二、 工艺过程卡/加工工序卡开机时首先机床回到原点。根据零件图纸，进行对刀，程序零点设在零件的中心上，程序名为O1000。1、工艺过程1.铣削内圆步骤（1）夹零件毛坯，（2）指定点定位，下刀（3）加刀补铣削圆槽。（4）程序结束，回到下一步指定点。2.铣削腰槽加工步骤（1）定位，下刀。（2）铣削腰槽。（3）程序结束，回到下一步指定点。3.铣削凸台加工步骤（1）定位，下刀。（2）加刀补，铣削轮廓。（3）扩大刀补去除余量。（4）程序结束，回到下一步指定点4.铣削凹槽加工步骤（1）定位，下刀（2）加刀补，铣削凹槽。（3）扩大刀补去除余量。（4）程序结束并回到换刀点。2、切削用量的确定1）背吃刀量ap的确定在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下，尽可能选取较大的背吃刀量，以减少进给次数。当零件精度要求较高时，则应考虑留出精铣余量，其所留的精铣余量一般比普通铣削时所留余量小，常取0.10.5，其内轮廓的背吃刀量分别为：粗加工为2、精加工表 0.1。其外轮廓为2。2）进给量f（有些数控机床用进给速度Vf）进给量f的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。在保证工件加工质量的前提下，可以选择较高的进给速度（1500/min以下）。在铣削时，应选择较低的进给速度。当刀具空行程特别是远距离“回零”时，可以设定尽量高的进给速。3）主轴转速的确定铣削外圆时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具材料以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。加工本零件内轮廓时的主轴转速为：粗加工时800，精加工为1000。加工外轮廓时为800。3、编制工艺过程卡机械工程系机械加工工艺卡产品名称图号零件名称盘类零件共1页第1页毛坯种类尼龙块材料牌号毛坯尺寸72mm72mm19mm序号工种工步工艺内容工具夹具刀具量具1下料72mm72mm19mm平口钳10游标卡尺、铣床铣削内圆槽定位下刀，精铣圆槽平口钳10平底铣刀铣腰槽定位，下刀，铣削斜槽10平底铣刀铣凸台定位下刀，铣凸台，扩大刀补去余量12平底铣刀铣凹槽定位下刀，铣凹槽，扩大刀补去余量12平底铣刀4、编制加工工序数控加工工序卡1零件名称典型盘类零件图号图1夹具名称平口钳设备名称及型号数控铣床FANUC XKT714G材料名称及牌号尼龙块硬度适中工序名称加工内轮廓、外轮廓工序号1工步号工步内容切削用量刀具量具nf编号名称名称1铣内轮廓80080T01铣刀游标卡尺工步号工步内容切削用量刀具量具nf编号名称名称2铣外轮廓80080T01铣刀游标卡尺工步号工步内容切削用量刀具量具nfa编号名称名称1铣内圆800802T01平底铣刀游标卡尺2铣斜槽800802T01平底铣刀游标卡尺3铣凸台800802T01平底铣刀游标卡尺4铣凹槽800802T01平底铣刀游标卡尺三、零件实体图形（零件图样）零件加工程序：O1000； 程序名G90 G54； 程序初始化M03 S800； 主轴正传转速为800r/minG00 X0 Y0 Z10.； 快速点定位G00 X14. Y-12. Z10.； 快速点定位G01 Z-2. F50； 刀具攻进至深度要求G42 G01 X4. Y-12. D01 F200； 建立右侧半径补偿G02 X4. Y-12.I10. J0； 顺铣深度为6mm的圆G01 Z-4. F50； 刀具攻进至深度要求G42 G01 X4. Y-12.D01 F200； 建立刀具右侧半径补偿G02 X4. Y-12.I10. J0； 顺铣深度为6mm的圆G01 Z-6. F50； 刀具攻进至深度要求G42 G01 X4. Y-12.D01 F200； 建立刀具右侧半径补偿G02 X4. Y-12.I10. J0； 顺铣深度为6mm的圆G00 Z10.； 快速提刀至工件上10mm处G40； 取消刀补G00 X-18.Y-12. Z10.； 快速点定位G01 Z-2. F50； 刀具攻进至深度要求G02 X14. Y20. R32.； 顺铣深度为5mm的槽G01 Z-4. F50； 刀具攻进至深度要求G03 X-18. Y-12. R32.； 逆铣深度为5mm的槽G01 Z-5. F50； 刀具攻进至深度要求G02 X14. Y20. R32.； 顺铣深度为5mm的槽G00 Z10.； 快速提刀至工件上10mm处G00 X-31.Y-60.； 快速点定位G01 Z-4. F50； 刀具攻进至深度要求G41 G01 X-26. Y-17. D02 F200； 建立刀具左侧补偿G01 X-26.Y-12.； 加工深度为4mm的外轮廓G02 X14. Y28. R40.；G02 X18.62 Y13.44 R8.；G03 X19.83 Y2.93 R6.；G02 X1.66 Y-22.22 R-16.；G03 X-2.97 Y-20. R6.；G01 X-23.Y-20.；G02 X-26. Y-17. R3.；G01 X-26. Y-12.；G00 Z10.； 快速提刀至工件上10mm处G40； 取消刀补G00 X60. Y-36.； 快速点定位G01 Z-4. F50； 刀具攻进至深度要求M98 P1001； 调用O1001子程序G00 X60. Y-36.； 快速点定位G01 Z-8. F50； 刀具攻进至深度要求M98 P1001； 调用O1001子程序G00 X100. Y100. Z100.； 快速退刀M05； 主轴停止M30； 程序结束子程序O1001； 程序名G41 G01 X23. Y-31. D03 F200； 建立刀具左半径补偿G01 X-20. Y-31.； 加工深度为8mm的外轮廓G02 X-25.52 Y-27.34 R6.；G02 X-25.52 Y27.34 R70.；G02 X-20. Y31. R6.；G01 X23. Y31.；G03 X32. Y22. R9.；G01 X32. Y-22.；G02 X23. Y-31. R9.；G00 Z10. 快速提刀至工件上10mm处G40； 取消刀补M99； 返回主程序总 结通过本课题的设计，我对数控加工的整个过程有了较全面的理解。经过设计中选择刀具，我对数控工具系统的特点和数控机床的刀具材料和使用范围有了较深刻的了解，基本掌握数控机床刀具的选用方法；经过设计加工工艺方案，进一步了解工件定位的基本原理、定位方式与定位元件及数控机床用夹具的种类与特点，对教材中有关定位基准的选择原则与数控加工夹具的选择方法有了更深的理解；经过编制零件的加工程序，基本熟悉数控编程的主要内容及步骤、编程的种类、程序的结构与格式，对数控编程前数学处理的内容、基点坐标、辅助程序段的数值计算有了进一步的认识。另外，我还学会了利用 CAD 、CAXA软件辅助对 零件进行造型、加工轨迹生成、后置处理及加工程序向机床输入加工等许多技术和方法。工艺设计、数值计算及程序编制的整个过程虽然任务比较繁重，但在设计过程中通过自己不断的学习，尤其是自主学习，和实践以及实验，我克服了许多的难题，这种成就感使我感到十分的喜悦和兴奋。通过本设计的实践，我真切体会到理论与生产实践相结合。教材中学到许多知识在实践中得到了印证，但在具体操作中也出现了一些意想不到的问题，在工艺方案确定后，加工程序也经过多次调整、修改才最终完成了零件的加工。看到自己加工出的合格的零件，我对我自己和我所学的专业更加充满了信心。“人生满希望,前路由我创！”如今毕业在即,我相信,经过自己的勤奋和努力,一定能使我在将来的工作中实现自己的人生价值,找到属于自己的一方天地.致 谢三年的学生生活即将结束，我们将要踏入社会，在这个大舞台去更好的历练自己。非常感谢各