盖板的数控加工工艺及程序设计【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（论文）说明书 系 部： 机械工程系 专 业： 数控技术与计算机 姓 名： * 学 号： 0*1 题 目： 盖板的数控加工工艺及程序设计 起讫日期： 设计地点： *职业技术学院 指 导 者： 评 阅 者： 20*年 4 月 26 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 随着科学技术的发展，数控机床在生产中大力应用使我国人力市场上出现了数控人才的紧缺现象，为了弥补这个空缺我国职业高等院校开展可类似的社会紧缺型人才的培训教育。 经过三年的在校学习，在掌握了一些 必要的机械设计基础，在我即将毕业之际，我选择了“ 盖板 的数控加工工艺 及程序设计 ”这个课题来验证我三年的学习成果，本文主要 通过对后盖零件的数控加工工艺进行分析，确定了该零件的定位基准，装夹方案，刀具的选择，切削用量的选择，工艺方案的制定，加工程序的编制 。 关键词： 定位基准、刀具选择、工艺方案。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 前言 . 4 1、数控加工内容的选择 . 4 2、机床的选择 . 4 3、工艺分析 . 5 件图的分析 . 5 件毛坯余量的确定 . 6 定装夹方案 . 6 定加工顺序 . 7 具的选择 . 10 削用量的选择 . 10 4、 数控编程 . 11 手工编程 . 11 自动编程 . 13 编程方法的选择 . 13 件坐标系的确定 . 14 零件的加工程序 . 14 结束语： . 22 致谢 . 23 参考文献 . 24 附录 . 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 盖板 的数控加工工艺 及程序设计 前言 随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用 领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。 本课题是对我所学知识的应用，它包括了我在大专三年所学的全部知识，在数控专业上具有代表性，而且提高了我们综合运用各方面知识的能力。程序的编制到程序的调试，零件的加工运用到了我们三年所学的专业课程： 现代工程制图、 数控编程、数控加工工艺机械制造基础等 。这将我所学到的理论知识充分运用到了实际加工中，切实做到了理论与实践的有机结合。 1、 数控加工内容的选择 当选择并决定对某个零件进行数控加工后，一般情况 下，并非其全部加工内容都适合在数控机床上完成，而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。为了提高生产效率，充分发挥数控的优势，选择哪些最合适、最需要的内容和工序进行数控加工。一般可按下列原则选择数控加工内容： (1) 普通机床无法加工的内容应作为优先选择内容。 (2) 普通机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容。 (3) 普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容，可以在数控机床尚未加工能力的基础上进行选择。 此外在选择数控加工内容时，还要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等 因素，要尽量合理使用数控机床，达到产品质量、生产率及综合经济效益等指标都明显提高的目的，要防止将数控机床降格为普通机床使用。 由于本次加工零件是单件，形状较为复杂，又考虑现有设备，故本次毕业设计的所有内容都选择在数控机床上加工。 2、 机床的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据图形结构有 平面 、 孔 、 螺纹孔组成 ， 由于加工中使用的刀具较多，为了增加效率 ，减少手工换刀操作 。采用加工中心（ 行加工，该机床的X 轴的行程 450Y 轴的行程为 650Z 轴的 行程为 500作台为450 1370轴中心线至工作台的距离 为 460轴端面至工作台中心线距离为 100笠式刀库容量为 24 把，进给速度为 5轴转速为 20r/ 3、 工艺 分析 零件图的分析 图纸见附录 1 由于加工程序是以准确的坐标点来编制，零件的视图应足够、正确及表达清楚，并符合国家标准，尺寸及有关技术要求应标注齐全，图中有圆弧相切，几何元素之间的关系较明确。 该零件图 视图清晰、准确及表达清楚，尺寸及技术要求标注齐全。 件技术要求分析 零件的技术要 求主要指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等。这些要求在保证零件使用性能的前提下应经济合理。过高的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂，加工困难，成本提高。面粗糙度值 最高 为 控铣削加工经粗、精加工可达到 面粗糙度可达到 比较容易加工，但加工时如果装夹不当极容易产生振荡，如果定位不好可能会导致表面粗糙度值增加，加工精度难以保证。 （ 1） 分析零件的变形情况，保证获得要求的 加工精度，虽然数控机床加工精度很高，但对一些特殊情况，就应工艺上充分重视这一问题，应当考虑采取一些必要的工艺措施进行预防。该零件的材料是属于铸 钢 类零件，属于不易变形的零件，能够满足要求，对该零件可以进行退火处理等措施来减少或消除变形的影响。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 2） 尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸。若工件的被加工轮廓高度低，转接圆弧半径大，可以采用较大直径的铣刀来加工，且加工其 盖板底 面时，进给次数也相应减少， 表面 加工质量也会好一些，因此工艺性能较好；反之，数控铣削工艺性较差。 综上所述，在一个零件 上，零件的外形、内孔 最好采 用统一的几何类型或尺寸，这样可以减少换刀次数，一般来说，即使不能要求完全统一，但也要力求将数值相近的圆弧半径分组靠拢，达到局部统一，以尽量减少铣刀的规格与换刀次数，并避免因频繁换刀而增加了零件加工面上的接刀阶差，降低表面质量。 件毛坯余量的确定 零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，使用余量的大小，如何装夹等问题在选用毛坯时就要仔细考虑好，否则，如果毛坯不适合数控铣削，加工将很难进行下去，根据经验，列举以下几点： 析毛坯的加工余量 该图的毛坯采用 铸钢 ，且达到要求。所以采用附 录 1的 零件 图尺寸进行铸造，由于该件是铸造件，须考虑用到砂型误差、收缩量及金属液体流动性差不能充满型腔等造成余量不均匀，此外，毛坯的扭曲变形量的不同地方造成余量不充分，不稳定，因此，要采用数控铣削加工，其加工面均有充分的余量，铸造余量在零件图的要求下给 平面铣削 留 3大孔留 3 小孔铸成实心，其余地方均按照零件图纸尺寸进行铸造 。 析毛坯的变形及余量大小均匀性 分析毛坯加工中与加工后的变形程度，考虑是否采用预防性措施和补救性措施，是对零件加工变形的一个重要保证。对于毛坯的余量大小及均匀性， 主要是考虑在加工时要不要分层切削，分几层切削。自动编程时，尤其重要。 该零件的比较 厚，因此， 加工过程中 切削力将不会对零件有所影响，不会引起加工变形。 定装夹方案 由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置，因而根据要求夹具能保证零件在机床坐标系的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标系的尺寸。 该零件结构形状 不规则 ， 在铣粗基准时采用 压板将工件压在垫板上 （本题粗买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基准设为箱盖底面），在 底面 时，使用 圆柱棒将工件支撑，使用三点确定平面，这里可以将圆柱棒顶在已加工的孔的表面上，然后用压板将其压紧即可 要注意的是 ： 圆柱棒之间的长度关系必须得保证工件装夹后与工作台面水平 。 定加工顺序 加工顺序的选择直接影响到零件的加工的质量、生产效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原则结合图样分析， 由于此次加工工序集中，所以按照 装夹次数 进行了如下 安排 ： 、 铣削底 面，使底 面见光，粗糙度为 保证厚度 70 的余量为 1用 300 、 以上道工序加工的平面为基准， 加工 150 150 的平面 ， 保证总高度116选用 200面 铣刀； 加工 两个 圆凸台 45 上表面 （如 图 示） 、 60 圆凸台 (如图 示 )的表面，选用 50端面铣刀进行铣削； 图 图 工 7 个 18 的孔 （如图 示） ， 表面粗糙度为 选用 18 镗刀 刀进行 加工 ； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 工 7 个 26 的孔 （ 如图 示 ） 以及粗铣床 28 的孔（如图 示） ，选用 26 的立铣刀进行铣削。 加工 25的孔（如图 ，选用 25的 镗刀进行加工 。 图 图 镗 28的孔（如图 选择 28的镗刀进行加工 。 镗 40的孔及初镗 45的孔，选用 40 的镗刀。 精镗 45的孔，选用 45的镗刀 镗 50的孔（如图 选择 50 的镗刀进行加工。 图 110 的孔（如图 示），先选择 108 的镗刀进行粗镗，然后选择 110的镗刀进行精镗，保证图上公差。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 4个 中心孔（如图 选择 2的中心钻进行加工。 钻 4个 螺纹底孔（如 图 选择 14的麻花钻进行钻。 攻 图 示，选择 加工图 择 20*90倒角刀。 、 掉头，加工底面平面，以及 型腔内 的孔，保证底面粗糙度为 选择 300端面铣刀进行铣削。 加工 38圆槽（如图 及 80 圆槽（如图 选择 30立铣刀进行加工。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 图 工 4图 选择 2 钻 4图 选择 5的麻花钻进行加工。 攻 4图 选择 、将工件竖放，加工 加工 4图 选择 2 钻 4择 攻 4择 图 具的选择 刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时选择刀具通常考虑机床的加工能力、 工序内容、工件材料等因素。 本零件的所有刀具信息见附录 2 切削用量的选择 切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 等。切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并编入程序单内。 铣削用量的选择原则是： “ 在保证加工质量的前提下，充分发挥机床工作效能和刀具切削性能 ” 。在工艺系统刚性所允许的条件下，首先应尽可能选择较大的铣削深 度 次选择较大的每齿进给量 后根据所选定的耐用度计算铣削速度 （ 1）铣削深度 铣削宽度 选择 对于端铣刀，选择吃刀量的原则是：当加工余量 8 工艺系统刚度大，机床功率足够时，留出半精铣余量 尽可能一次去除多余余量；当余量 8分两次或多次走刀。铣削宽度和端铣刀直径应保持以下关系 : 对于圆柱铣刀，铣削深度 削宽度 （ 2）进给量的选择 每齿进给量 铣时 精铣和精铣时， 4、 数控编程 手工编程 (1)手工编程的定义 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。 对于几何形状不太复杂的零件，所需要的加工程序不长，计算也比较简单，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 出错机会较少，这时用手工编程既经济又及时，因而手工编程被广泛地应用于形状简单的点位加工及平面轮廓加工中。 但对于一些复杂零件，特别是具有非圆曲线的表面，或者零件的几何元素并不复杂，但程序量很大的零件 (如一个零件上有许多个孑 L 或平面轮廓由许多段圆弧组成 )，或当铣削轮廓时，数控系统不具备刀具半径自动补偿功能，而只能以刀具中心的运动轨迹进行编程等特殊情况，由于计算相当繁琐且程序量大，手工编程就难以胜任，即使能够编出程序来，往往耗费很长时间，而且容易出现错误。据国外统计，当采用手工编程时，一个零件的编程时间与在机床上实际加工时间之比，平均约为 30： 1，而数控机床不能开动的原因有 20 30是由于加工程序编制困难，编程 所用时间较长，造成机床停机。因此，为了缩短生产周期，提高数控机床的利用率，有效地解决各种模具及复杂零件的加工问题，采用手工编制程序已不能满足要求，而必须采用“ 自动编制程序 ” 的方法。 (2)手工编程的意义 手工编程的意义在于加工形状简单的零件 (如直线与直线或直线与圆弧组成的轮廓 )时，快捷、简便；不需要具备特别的条件 (价格较高的硬件和软件等 )；对机床操作或程序员不受特殊条件的制约；还具有较大的灵活性和编程费用少等优点。 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。 (3)手工编程的不足 手工编程既繁琐、费时，又复杂，而且容易产生错误。其原因是： 1)零件图上给出的零件形状数据往往比较少，而数控系统的插补功能要求输入的数据与零件形状给出的数据不一致时，沈阳机床就需要进行复杂的数学计算，而在计算过程中可能会产生人为的错误。 2)加工复杂形面的零件轮廓时，图样上给出的是零件轮廓的有关尺寸，而机床实际控制的是刀具中心轨迹。因此，有时要计算出刀具中心运动轨迹的 坐标值，这种计算过程也较复杂。对有刀具半径补偿功能的数控系统，要用到一些刀具补偿的指令，并要计算出一些数据，这些指令的使用和计算过程也比较繁琐复杂，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 容易产生错误。 3)当零件形状以抽象数据表示时，就失去了明确的几何形象，普通车床在处理这些数据时容易出错。无论是计算过程中的错误，还是处理过程中的错误，都不便于查找。 4)手工编程时，编程人员必须对所用机床和数控系统以及对编程中所用到的各种指令、沈阳机床代码都非常熟悉。这在编制单台数控机床的程序时，矛盾还不突出，可以说不大会出现代码弄错问题。但在一个编程人员负责 几台数控机床的程序编制工作时，由于数控机床所用的指令、代码、程序段格式及其他一些编程规定不一样，所以就给编程工作带来了易于混淆而出错的可能性。 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，沈阳机床得到正确的程序。 按输入方式的不同， 自动编制程序可分为语言数控自动编程、普通车床图形交互自动编程和语音提示自动编程等等 。现在我国应用较广泛的主要是图形交互式编程。 编程方法的选择 在数控机床发展的过程中，在研制出各种数控机床的同时，也研制出了各种编程方法。至今，主要有手工编程和自动编程两种方法，其他方法可视为这两种方法的扩展，它们各有其适用范围。究竟选择哪一种编程方法，通常应根据被加工零件的复杂程度、数值计算的难度与工作量大小、现有设备 (相应硬件与软件 )以及时间和费用等进行全面考虑，权衡利弊，予以确定。一般而言，加工形状简单的零件，沈阳机床例如点位加工或直线切削零件，用手工编程所需的时间和费用与用自动编程所需的时 间和费用相差不大，因此采用手工编程比较合适。而当被加工零件形状比较复杂，如复杂的模具，若不采用自动编程，不仅在时间和费用上不合理，有时甚至用手工编程方法无法完成。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 本题所有程序均采用手工编制。 件坐标系的确定 本题中加工孔系较多，孔之间具有不同的基准，根据图上的基准尺寸，现指定以下坐标系： 零件的加工程序 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 上表面程序 程序 说明 序号 06 (200面铣刀 ) 换 1号刀 90 0 03 立工件坐标系 1 08 建立刀具长度补偿，切削液开 刀 300 开始铣削平面 150 抬刀 06 (50端铣刀 ) 90 60 03 2 08 300 铣削圆凸台面 0 70 150 06 (18镗刀 ) 90 0 03 3 08 81 2 立钻孔循环 31 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 150 06 (26立铣刀 ) 铣 26 的孔 90 31 03 4 08 81 2 0 150 06 (25镗刀 ) 镗 25 的孔 90 03 5 08 81 2 150 06 (28镗刀 ) 90 0 03 6 08 76 2 100 精镗 28的孔 150 06 (40镗刀 ) 90 100 03 7 08 81 2 40 的孔 70 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 150 06 (45镗刀 ) 90 0 03 8 08 76 2 100 精镗 45的孔 150 06 (50镗刀 ) 90 0 03 9 08 81 2 50 的孔 150 06 (108镗刀 ) 90 0 03 10 08 81 2 镗 108的孔 150 06 (110镗刀 ) 90 0 03 11 08 76 2 100 精镗 110的孔 150 06 (2 90 72 03 12 08 81 2 中心孔 150 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 06 (5 90 03 13 08 83 2 纹底孔 150 06 ( 54 72 200 14 08 84 2 纹 150 06 (90倒角刀 ) 倒角 90 0 03 15 08 50 55 300 20 25 00 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 300 00 13 5 300 00 停并掉头装夹，找正坐标系原点。 06 (300面铣刀 ) 铣 底面 90 330 03 16 08 300 150 06 (30 唿孔 90 03 17 08 50 100 300 20 70 50 100 300 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 150 06 (2 90 31 03 标原点为 80所在的圆中心。 52 08 81 2 中心孔 150 06 (5 90 31 03 53 08 83 2 150 06 ( 90 03 54 08 84 2 150 停，竖立装夹，并找正。 06 (50端铣刀 ) 90 170 03 60 08 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 300 铣削平面 150 06 (2 90 105 03 61 08 81 2 06 ( 90 0 850 18 08 83 2 150 06 ( 90 105 03 19 08 84 2 150 序结束 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 结束语： 减速 器 盖板 工艺制作是一个系统的过程不是仅仅有一个或单个的部分组成，它是一个需要具有团结合作精神的制作团队的一个工作，本题只是分析其数控加工工艺，只是减速器 盖板 工艺制作的一个部分，也是比较重要的一个部分 ，然而制作过程还包括有铸造、淬火、打磨、气试等一系列工序，本题主要讲述了减速器 盖板 的主要平面的加工、孔的加工。 在减速器 盖板 的工艺制作的过程中工艺过程相当复杂，在进行工序安排和工艺制作时不但要考虑保证产品的质量还要考虑时间与成本的控制，将工艺与经济效益相融合、相推进，所以合理的工艺是容易实现，但是最理想的工艺制作确实很难，甚至无法达到，所以制作产品的工艺过程是一个从事机械行业者的完美挑战，他不但考验一个人的基础理论知识更是测验实际操作的认知程度，解决相关环节问题更是要求工作者能快速发现和解决实际生成中的隐患 问题，所以合理的工艺安排是企业经济效益的直接保障。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 致谢 时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。在这个美好的季节里，我在电脑上敲出了最后一个字，心中涌现的不是想象已久的欢欣，却是难以言喻的失落。是的，随着论文的终结，意味着我生命中最纯美的学生时代即将结束，尽管百般不舍，这一天终究会在熙熙攘攘的喧嚣中决绝的来临。 三年寒窗，所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识，更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式、表达能力和广阔视野。很庆幸这些年来我遇到了许多恩师益友，无论在 学习上、生活上还是工作上都给予了我无私的帮助和热心的照顾，让我在诸多方面都有所成长。感恩之情难以用语言量度，谨以最朴实的话语致以最崇高的敬意。 还有许多人，也许他们只是我生命中匆匆的过客，但他们对我的支持和帮助依然在我记忆中留底了深刻的印象。在此无法一一罗列，但对他们，我始终心怀感激。最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位师长表示感谢！ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 参考文献 1、任同、数控加工工艺学、 西安电子科技大学出版社 、 2008 年 2 黄勇 陈子辰 浙 江学 机床数控系统的发展趋势 3、李佳、数控机床及应用、 清华大学出版社、 2001年 4 2001年第 30卷第 1期 机械设计与制造工程 52005年第 12期 机电新产品导报 6 2007年第 34卷第 8期 机械 7第 4期 世界制造技术与装备市场 附录 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 附录 1 零件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 附录 2 数控加工刀具卡片 数控加工刀具卡片 产品型号 零件图号 品名称 零件名称 盖板 材料牌号 坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 铸件 备注 工序号 工序名称 设备名称 设备型号 程序编号 夹具代号 夹具名称 冷却液 车间 工步号 刀具号 刀具各称 刀具型号 刀片 刀尖半径 (刀柄型号 刀具 补偿量(备注 型号 牌号 直径/长1 铣刀 可转位刀 合金 200 75 2 铣刀 可转位刀 合金 50 50 刀 单刃 合金 18 100 4 铣刀 4 刃 合金 26 100 5 刀 单刃 合金 25 50 6 刀 单刃 合金 28 50 7 刀 单刃 合金 40 50 8 刀 单刃 合金 45 50 9 刀 单刃 合金 50 80 10 刀 双刃 合金 108 80 11 刀 双刃 合金 110 80 12 心钻 白钢 2 80 编制 审核 批准 共 2 页 第 1 页 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 附录 数控加工刀具卡片 数控加工刀具卡片 产品型号 零件图号 品名称 零件名称 盖板 材料牌号 坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 铸件 备注 工序号 工序名称 设备名称 设备型号 程序编号 夹具代号 夹具名称 冷却液 车间 工步号 刀具号 刀具各称 刀具型号 刀片 刀尖半径 (刀柄型号 刀具 补偿量(备注 型号 牌号 直径/长13 花钻 白钢 5 75 14 锥 白钢 6 75 15 90倒角刀 20*90 *50 20 65 16 铣刀 300 80 17 铣刀 30 40 18 花钻 5 19 锥 10 35 编制 审核 批准 共 2 页 第 2 页 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 附录 3 机械加工工艺过程卡片 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 品名称 零件名称 盖板 材料牌号 坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 铸件 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 1 装夹工件 铣端面 、钻孔、攻丝 工厂 加工中心 编制 审核 批准 共 页 第 页 买文档就