圆片送料装置立板的加工工艺设计【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）报告 题 目 圆片送料装置立板的加工工艺 系 别 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 2014年 4月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 i 圆片送料装置立板的加工工艺 摘要： 本次毕业设计（论文）主要对 2013 年工业机械工 期考试项目圆片送料装置的立板零件进行数控加工工艺分析。通过对立板的尺寸设计、材料选择、数控加工方法和工艺、装夹、切削参数的选择等方面进行分析，最终确定了合理的数控加工工艺。并对 圆片送料装置的机械结构进行研究，实现了工艺设计与加工的有机结合。 关键词： 立板、数控加工工艺、机械结构。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of in 013 - of NC by NC of of of NC 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 前言 . 1 第一章 圆片送料装置的结构描述 . 2 片送料装置的结构功能 . 2 片送料装置的工作原理 . 3 片送料装置运动方案的确定 . 3 动推料装置的运动方案 . 3 片送料装置的运动方案 . 3 动方案的比较与改进 . 3 板的结构描述 . 4 第二章 立板的数控加工工艺 . 5 板的尺寸分析 . 5 板材料与毛坯的选择 . 6 板的加工方法 . 6 板的数控加工工艺 . 7 板的装夹方案 . 7 板加工刀具的选择 . 8 削参数的计算 . 8 板加工路线的选择 . 9 控加工刀具卡和工序卡 . 11 第三章 编程与模拟仿真 . 14 板钻孔的编程 . 14 拟仿真 . 19 第四章 圆片送料装置的组装 . 22 械零件的装配 . 22 械部分的安装 . 22 总结 . 24 致谢 . 25 参考文献 . 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 前言 本次毕业设计（论文）通过对 2013 年工业机械工 期考试项目圆片送料装置 的立板零件进行数控加工工艺分析，选择合理的加工方法并进行正确的编程，来提高我对零件加工前工艺安排的能力。 本篇毕业论文主要是围绕立板零件的加工工艺，进行具体的加工工艺分析，程序的编写，以及装置结构的分析与装配。 本论文共分四章，第一章是 圆片送料装置的结构描述 ，包括 圆片送料装置的结构功能、圆片送料装置的工作原理、圆片送料装置运动方案的确定、立板的结构描述 。第二章是 立板的数控加工工艺 ，包括 立板的尺寸分析、立板材料与毛坯的选择 、 立板的加工方法 等。第三章是 编程与模拟仿真 ，包括立板钻孔的编程、模拟仿真。第四章是圆片送 料装置的组装，包括机械零件的装配、机械部分的安装。 通过本次论文的撰写，我不仅对数控加工工艺分析的能力有了提升，巩固了数控专业知识，也对装置的设计有了新思路，实现了理论与实践的共同进步，为我更好的走向社会奠定了基础。 由于学生水平有限，论文中错误和不妥之处在所难免，敬请老师予以批评指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第一章 圆片送料装置的结构描述 片送料装置的结构功能 本装置是由包括圆片料在内的 17 个零件组成的。件 1 为底板，起到支撑和连接各组件的作用。件 2 为立板，起到支撑送料机构的作用，和底板的作用相似。件 3 为气 缸固定板，用来定位气缸的作用。件 4 为左导条，固定在件 2 上与件 7右导条、件 5 件 8 两导轨共同构成一条 T 形槽，其中件 7 用来导向圆料和安装料仓。件 6 为导块，固定在件 2 上起到导向作用。件 9 为斜楔，起到推动件 12 把手的作用，使其能够上下移动。件 10 为定位板，用来连接气缸活塞杆，从而带动件9 来运动，实现传动作用。件 11 为顶出器，在 T 形槽内上下移动来推送圆料。件12 为把手，连接件 11 实现传动功能。件 13 为导轮，通过间隙配合套在件 12 上，起到降低摩擦的作用，更利于传动。件 14 为斜楔导轨，起到导向作用，保证件 9能够定向划动。件 15 为工件导向板，起到挡料的作用，防止圆料飞出而产生安全事故和损坏圆料。件 16 为料仓，用来储存圆料，并给装置输送源源不断的圆料。 这 17 个零件构成了这套圆片送料装置的机械部分，通过螺钉和销钉连接固定和定位，组成了一套完整的能实现自动送料的机构。这套装置结构很合理，能够相互配合来实现功能。机构总装图如图 1示。 图 1配图 1底板 2立板 3气缸固定板 4左导条 5导轨 6导块 7右导条 8导轨 9斜楔 10定位板 11顶出器 12把手 13导轮 14斜楔导轨 15 工件导向板 16料仓 17、 18、 19螺钉 20垫片 21、 21圆柱销 23圆片 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 片送料装置的工作原理 圆片送料装置通过气缸活塞的伸出带动件 10（定位板）向前移动，从而带动件 9（斜楔）沿着件 14（斜楔导轨）向前伸出，斜楔推动件 13（导轮）使件 12（把手）上升，从而带动件 11（顶出器）沿着 T 行槽上升，使通过件 16（料仓）、件 6（导块）、件 7（右导条）导向滚到顶出器的圆片料上升，当到达件 4（左导条）斜口的高度时，圆片料自动从斜口滚出。然后气缸活塞缩回，从而带动斜楔缩回，顶出器自由下落新的圆片 料自动落入 T 形槽，一次工作循环结束。随着气缸的再次伸出和返回，新的工作循环开始。 片送料装置运动方案的确定 动推料装置的运动方案 送料装置的运动方式多种多样，没有固定的方式。去年的气动推料装置运动方式是通过气缸来带动定位板，定位板连接一个滑块，从而推动滑块向前和向后来回运动。滑块前端有一个开口料槽，每当在起始位置导料管送一个圆片料至料槽内，随着滑块向前推出至末端位置时圆片料因惯性被送出，滑块返回进行下一次的循环。这就是去年中期考试气动推料装置的运动方案。 片送料装置的运 动方案 圆片送料装置的运动方案设计更为巧妙。方案利用了斜楔与导轮、把手、顶出器的配合来实现推料的功能。气缸带动斜楔向前移动，导轮沿着斜楔滚动带动把手和顶出器沿 T 形槽向上移动（把手和顶出器是螺纹连接）。顶出器把通过料仓送的圆片料顶上去直至通过斜口送出，斜楔随气缸后移，顶出器因重力下移，一次工作循环结束。其中导轮和把手是间隙配合，实现与斜楔的滚动摩擦配合，阻力比较小，更有利于机构的运动。 动方案的比较与改进 圆片送料装置比气动推料装置更为合理的地方有很多，我列举以下两个。 第一是圆片送料装置需要的 动力更小。斜楔与底板、顶出器与 T 形槽的接触面积相对于气动推料装置滑块与底板的接触面积更小，摩擦力小，因而所需动力更小。 第二是圆片送料装置更为安全。圆片送料装置圆片料是通过顶出器向上推动，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 再通过斜口滚出，速度比较低。并有工件导向板来挡料，防止圆片料飞出砸伤人或设备。而气动推料装置是圆片料直接通过惯性飞出，速度比较快，而且没有挡料板，容易在测试时伤人或设备。 板的结构描述 立板（如图 2示）是一块支撑板，它将很多零件连接在一起，保证它们的相对位置。因此，立板的特征就是有很多孔，每个孔都有相应的孔 位。它有 7 个螺纹孔、 4 个 5销孔、 2 个 螺丝过孔。 技术要求：零件无毛刺，销孔与件 4、件 5、件 7、件 8 配钻。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第二章 立板的数控加工工艺 板的尺寸分析 图 2板零件图 立板（件 2）在圆片送料机构中所起的作用是支撑左导条（件 4）、右导条（件7）、导轨（件 5 和件 8）、导块（件 6）、工件导向板（件 15）这几个零件，使它们立在底板（件 1）上，并保持相对位置，形成了送料装置的主体构架。因为连接的零件很多，所以孔也比较多。所有孔位都与相连的各个 零件相对应。两个 6）的两个螺纹孔相连，孔位精度不需太高（公差 +/但考虑到导块装配在右上方， 6寸标注要以顶面为基准， 11 5工件导向板（件 15）过孔相连的螺纹孔位的精度也不高（公差 +/考虑到工件导向板（件 15）也装配在左上方， 10寸标注要以左面为基准， 15以顶面为基准。底面的螺纹孔位和孔距根据底板（件 1）相连过孔的 16 28两个尺寸来确定，基准与底板（件 1）一致。根据顶出器（件 11）的 21寸和两导轨（件 5、 8）的 10寸可得出其余螺纹孔和销孔的水平孔间距为（ 21+10+10） 41是为了减少装配后顶出器（件 11）无法在导轨间移动的可能性，孔距设计 +/公差。螺纹孔位尺寸标注的基准买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 也根据相连零件的装配位置来确定。 4 个销孔与左导条（件 4）、右导条（件 7）、导轨（件 5 和件 8）装配好后配钻。 由于尺寸设计考虑到装配因素，所以采用了 局部分散的标注方法，可以减少加工时的误差。但这样就会给工序安排与数控编程带来许多不便。考虑到数控加工的高精度性，我把所有孔位的基准都统一为左面和 底面。（立板的外形尺寸要提高精度）立板零件图如图 2示。 板材料与毛坯的选择 立板零件起到支撑其他悬挂零件的作用，这需要材料有一定的强度，但不需要韧性。可选择优质碳素钢。零件也需要有良好的机械加工性来方便机床的加工，减少对机床精度的影响，并提高加工效率。由于零件不与其他零件相互摩擦，所以也不需要热处理。可选择碳素结构钢。综合考虑可以选择 一材料，它既属于碳素结构钢，又属于优质碳素钢。 本装置所选用的立板材料为 。含义是：钢结构钢，最小屈服强度35N/ 20 摄氏度时的槽口冲击能为 27J，有特殊冷加工性，冷作硬化。 立板毛坯根据零件图尺寸可选择为： 105 65 12 立板毛坯图如图 2示。 图 2板毛坯图 板的加工方法 立板主要通过数控铣床来加工完成，选择的是 控铣床。为了编程的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 方便，我采用了统一基准，需要先加工出精度比较好的外形。加工时先加工面，再加工孔。这是为了保证孔的中心线与面垂直，提高加工精度。加工外形时可以选择手动铣或普铣去余量，这样可以提高效率。先粗加工，在精加工。（可留 尺寸）。加工好外形后在数控机床上对刀，调用程序钻孔、攻丝。钻孔前需要用中心钻点孔，来保证钻孔的孔位、孔距精度。为了保证钻孔和攻丝的表面粗糙度，可以适当降低 F。在钻底面深螺纹孔时需要二次装夹，须注意装夹的平稳和对刀的准确性。销孔不需要加工，需要与相应零件装配好一起配钻。 板的数控加工工艺 （ 1）备料 105 65 12 （ 2）去毛刺，检查毛坯尺寸。手动铣削外形至尺寸 100 61 10可单面留 量精加工）。保证装夹平稳、铣削平行度和垂直度。 （ 3）分析立板零件加工方案与装夹方案 。 （ 4）编写程序（ 并输入系统，模拟仿真。 （ 5）水平装夹在数控铣床上，对刀，建立工件坐标系。保证装夹平稳性和对刀精度。 （ 6）调用程序 工大面各孔。注意观察，有意外情况马上按急停。 （ 7）竖直装夹在数控铣床上，对刀，建立工件坐标系。保证装夹平稳性和对刀精度。 （ 8）调用程序 工底面螺纹孔。注意观察，有意外情况马上按急停。 （ 9）测量尺寸，并敲钢号。 板的装夹方案 在设计立板装夹方案时需要考虑到工件装夹的要求。 需要不影响刀具的进给运动，要求夹具装卸工件 方便，夹具结构力求简单，夹具应便于在机床工作台上装夹，方便设置编程原点。 基于这些要求，我选择了台虎钳装夹立板，它能满足以上几点要求，并很好的限制立板的自由度。在装夹立板的时候可以利用合适的垫块将立板上表面高于虎钳口上表面，以防影响刀具的运动。但不能露出太多，因为立板的厚度本来就只有 10易导致立板夹紧后变形、损坏夹紧面以及夹紧力不够，不能保证立买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 板上表面与工作台面的平行，影响立板钻孔的加工精度。加工前需要取出垫块，防止钻孔时损坏垫块。 装夹时夹住 100 10两侧面，装夹好立板后可利用对刀棒在台虎 钳后端面对刀找正 Y 轴坐标，再对立板左侧面找正 X 轴坐标，很容易设置工件坐标。加工好立板大面的孔后需要最小面朝上装夹在虎钳上，不需要用垫块。在装夹时需要注意所需加工的螺纹孔与之前加工好的孔位置要对应，不能夹反了。夹紧后直接在工件上对刀，就能加工螺纹深孔了。 板加工刀具的选择 为了提高加工效率，进行高速切削，铣削所选用的是硬质合金刀具。刀具有盘铣刀（ 100， 6 齿）和立铣刀（ 12， 4 齿）。选择直径大的盘铣刀时铣大面能够一刀走，节省了时间。立铣刀选择 12就够了，因为零件厚度只有 10刀刚性足够了。由于零件材料硬度不高，钻孔选用的是高速钢钻头（ 3 中心钻、 16 锥形倒角钻），攻丝是高速钢丝锥（ 削参数的计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 板加工路线的选择 立板的加工主要是孔加工，加工路线主要考虑刀轨的合理性，尽量要在避开障碍的前提下，寻求最短的加工路线。 立板大面上的螺纹孔分别在两条直线上，加工时路径连成一线最短，销孔不需要加工（与其它零件配钻），两个螺丝过孔可以算在两排螺纹孔的内部。钻中心孔时路径就可以连成一个 U 形 （先钻左下角的螺纹孔，再沿着长度方向依次钻下两个螺纹孔，然后沿宽度方向依次钻两个螺丝过孔，再沿长度方向依次钻两个螺纹孔）。经过分析，这条路线是最短的，如图 2示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 2孔路线 攻丝时加工路线可以这样选择，如图 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 图 2孔加工路线 螺丝过孔和长 61面的螺纹孔由于都只有两个孔，所以加工路线是唯一的（一条直线）。 控加工刀具卡和工序卡 根据立板零件孔的特征，我选用了如下刀具，如表 2示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 表 2控刀具卡 产品名称或代号 圆 片送料装置 零件名称 零件图号 刀具材料 立板 2 序号 刀具编号 刀具规格名称 数量 加工表面 1 3心钻 1 钻所有孔中心孔（销孔除外） 高速钢 2 头 1 钻 孔 高速钢 3 头 1 钻 孔 高速钢 4 5 丝锥 1 攻 纹 高速钢 5 16形倒角钻 1 所有孔口倒角 高速钢 6 1006 齿） 1 铣零件大面 硬质合金 7 12铣刀 1 铣零件侧面 硬质合金 根据立板零件的加工工艺分析，我制定了如下工序卡，如表 22示。 表 2控加工工序卡 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 表 2控加工工序卡 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 第三章 编程与模拟仿真 板钻孔的编程 图 3板零件图 1 程序坐标原点如图 3示，程序单如表 3示） 表 3面孔加工程序单 工步 程序（大面孔加工） 注释 06 一号刀（ 3 中心钻） 54 00 10 选择坐标系和绝对坐标，定位到起点 03 定转速 转） 43 1 一号刀刀具补偿 99 23 5 （ 99 53 5 点（ 99 85 5 点（ 99 94 5 点（ 99 56 5 点（ 99 45 5 点（ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 98 20 5 点（ 80 00 束点孔，取消刀具补偿 05 主轴停止 06 二号刀（ 头） 00 10 快速定位至（ 03 定转速 转） 43 2 号刀刀具补偿，开冷却液 99 23 5 （ 纹底孔 99 53 5 钻（ 纹底孔 99 85 5 钻（ 纹底孔 99 45 5 钻（ 纹底孔 98 20 5 钻（ 纹底孔 80 00 09 结束钻孔，取消刀具补偿关冷却液 05 主轴停止 06 三号刀（ 头） 00 45 快速定位至（ 03 定转速 转） 43 3 号刀刀具补偿，开冷却液 99 94 5 （ 孔 98 56 5 钻（ 孔 80 00 09 结束钻孔，取消刀具补偿关冷却液 05 主轴停止 06 五号刀（ 16 锥形倒角钻） 00 10 快速定位至（ 03 定转速 转） 43 5 五号刀刀具补偿 99 23 5 （ 99 53 5 倒（ 99 85 5 倒（ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 99 94 5 倒（ 99 56 5 倒（ 99 45 5 倒（ 98 20 5 倒（ 80 00 束倒角，取消刀具补偿 05 主轴停止 06 四号刀（ 锥） 00 10 快速定位至（ 03 定转速 正转） 43 4 号刀刀具补偿，开冷却液 99 23 5 （ 纹孔 99 53 5 攻（ 纹孔 99 85 5 攻（ 纹孔 99 45 5 攻（ 纹孔 98 20 5 攻（ 纹孔 80 00 09 结束攻丝，取消刀具补偿，关冷却液 05 主轴停止 30 程序结束 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 图 3板零件图 2 程序坐标原点如图 3示，程序单如表 3示） 表 3面螺纹加工程序单 工步 程序（侧面螺纹加工） 注释 06 一号刀（ 3 中心钻） 54 00 0 选择坐标系和绝对坐标，定位到起点 03 定转速 转） 43 1 一号刀刀具补偿 99 16 5 （ 98 44 5 点（ 80 00 束点孔，取消刀具补偿 05 主轴停止 06 二号刀（ 头） 00 0 快速定位至（ 03 定转速 转） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 43 2 号刀刀具补偿，开冷却液 99 16 5 150 钻（ 纹底孔 98 44 5 （ 纹底孔 80 00 09 结束钻孔，取消刀具补偿，关冷却液 05 主轴停止 06 五号刀（ 16 锥形倒角钻） 00 0 快速定位至（ 03 定转速 转） 43 5 五号刀刀具补偿 99 16 5 （ 98 44 5 倒（ 80 00 束倒角，取消刀具补偿 05 主轴停止 06 四号刀（ 锥） 00 0 快速定位至（ 03 定转速 转） 43 4 号刀刀具补偿，开冷却液 99 16 5 （ 纹孔 98 44 5 攻（ 纹孔 80 00 09 结束攻丝，取消刀具补偿，关冷却液 05 主轴停止 30 程序结束 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 拟仿真 1 毛坯的设定（如图 33 图 3板毛坯图 1 图 3板毛坯图 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 2 刀具清单（如图 3示） 图 3板刀具图 3 刀具路线及成品（如图 33示） 图 3拟仿真 图 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 图 3拟仿真图 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 第四章 圆片送料装置的组装 械零件的装配 圆片送料装置机械部分有 23 类零件。除螺钉、圆柱销和垫片外固定零件有 10个，活动零件有 6 个。活动零件分别为把手（件 12）、导轮（ 13）、顶出器（件 11）、斜楔（件 9）、定位板（件 10）、圆片（件 23）。圆片送料装置安装完成后要求圆片能够从料仓内顺利通过导轨导向滚入 T 形槽内，由顶出器顶出，顶出器实现功能后能够依靠重力自动复位，而顶出器的上升是通过斜楔推动导轮，把手带动顶出器在 T 形槽内滑动实现的。因此 T 形槽两槽面的平行 度和斜楔移动轨迹与把手轴线的垂直度精度要求较高，选择合理的装配方法很重要。 （ 1）顶出器要能在 T 形槽内顺利的移动，不仅要有合理的间隙，还要构成 以采用调整装配法来进行装配。先用螺钉半紧左导轨、左导条和立板，依靠平整的钳身平台为基准用木锤敲击各板，使 3 块板的相应侧面在同一平面上，拧紧螺钉；在用螺钉半紧右导条、立板和右导轨，在将顶出器放入 T 形槽内，右导条与立板的侧面平行度可以利用平台和角尺来控制，右导轨不断调整位置，保证顶出器能够顺利滑动，调整到最佳位置后拧紧螺钉（ 立板底面和导条、导轨底面要平齐）。这样就间接保证 T 形槽面的平行度。最后一起把销孔钻好，加上圆柱销就完成了这几个零件的装配。 （ 2）斜楔的移动轨迹与把手轴线的垂直度需要靠斜楔导轨与底板的平行度来保证。在装配的过程中同样使用调整法不断调整斜楔导轨的位置，用游标卡尺测量平行度。调整好后把螺钉拧紧，钻销孔，加上圆柱销就完成底板与斜楔导轨的装配。 （ 3）若圆片卡在槽里就用修配法把圆片厚度做小，或者用调整法在立板和导轨之间加垫片来增加槽的大小。其他零件则用螺钉固定即可，气缸活塞用两个螺母固定在定位板上，气缸用一个螺母固 定在气缸固定板上。螺钉的螺帽若留在零件表面上需加上垫圈来保护零件表面。装配好各零件后将装置固定在支座上就完成了圆片送料装置的机械部分的装配。 械部分的安装 机械部分的安装有两种安装方案。一种是底板上多钻两个孔直接用螺栓螺母固定在安装板上。另一种是用支座固定机械组件来固定。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 由于此次送料装置零件比较多，装配好后质量和体积都很大。加上气缸的重力，机械组件的重心往一侧偏的很多，底板与安装板接触的面积不够大，用螺栓螺母直接把底板固定在安装板上会导致安装板一端塌陷，因为安装板厚度不够。这样气缸和机械组件的运 动都会受到影响。 支座固定机械组件与安装板的接触面积很大，不会是安装板局部变形而影响精度，通过 3 个螺栓来顶紧机械部分底板，起到固定的作用，并且更加稳固。因此选用支座固定机械组件来固定是一个不错的选择。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 总结 2013 年 12 月，我开始了毕业论文工作，时至今日，论文已经基本完成。从最开始的茫然到慢慢进入状态，再到思路的清晰，整个过程充满了艰辛和喜悦。由于时间紧迫，我写论文比较仓促，有很多不到位的地方也请与谅解。回想这段日子的经历，我有不少感触，也有了宝贵的回忆和 收获。 2013 年 12 月初，在陈老师的指导下，我把毕业论文的题目定了下来。题目是圆片送料装置立板的加工工艺。当确定好题目后，我确定了写作方向，并开始了资料的收集。资料的收集很费时间，需要自己静下心来仔细地挑选，并对其进行整理。我利用了课余时间在图书馆认真的收集了很多相关资料和参考文献，有