毕业论文---底板零件加工工艺分析.doc

襄樊职业技术学院（毕业）论文底板零件加工工艺分析专业班级：机械0902学 生：胡德文学 号：092020222指导教师：李芬教学单位：汽车工程学院电子信息工程系毕 业 届： 2012届2012年6月1日襄樊职业技术学院汽车工程学院电子信息工程系The general staff (1 employees in addition to vice president, director, manager, deputy manager and special positions outside the contract period) to resign, to give 10 days notice, the project manager or department manager, administrative personnel department or relevant responsible person for the relevant visa after departure procedures; in addition to general staff personnel outside the contract period of turnover must submit the resignation report, a month ahead of schedule, the administrative personnel department, general manager of visa before separation procedures; probation employees shall pay in advance 5 resignation report, the project manager or department manager and administrative personnel department visa before departure; positive after special reasons did not sign a contract with reference to general employees Through the staff19毕 业 设 计（论 文）课 题 任 务 书汽车工程学院电子信息工程 系（院） 机械设计与制造 专业 机械0902 班 学生 胡德文 一、毕业设计(论文)课题：底板零件加工工艺分析二、毕业设计(论文)工作自 2011 年12月 1日起至 2012年6月 1日止三、毕业设计(论文)进行地点 ：襄樊职业技术学院四、毕业设计(论文)的内容要求：（1）文字要求：文字通顺，语言流畅，无错别字。（2）份量要求：理工类不少于3500字（3）图纸要求（工程设计型）：图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，寸标注规范，文字注释必须用工程字书写。提倡学生用计算机绘图。（4）曲线图表要求（工程设计型）：所有曲线、图表、线路图、流程图、程序框图、示意图等不准徒手画，必须按国家规定标准或工程要求采用计算机绘制。（5）编排格式要求：论文外形尺寸以A4纸为准。论文文字排版的字号、字距、行距的大小，以版面清晰、容易辨识和阅读为原则，一般可参考下面要求进行排版：题目和标题用黑体，字号分别用3号和4号；文章段落内容用小4号宋体字，每页32行，每行33字；各级标题序号一律用阿拉伯数字标明；正文中标题一律左顶格。（6）打印份数要求：一律打印2份，1份交指导教师（含电子稿），1份准备答辩用五、教师指定的主要参考文献1、刘劲松，王军. 数控加工工艺，武汉：武汉大学出版社，2009.12、苏朱勇，郑丽萍，刘劲松，詹建军. 数控机床操作与编程，武汉：华中师范大学出版社，2007.83、张晓红，李福全，朱小平. 机械设计基础，武汉：华中师范大学出版社，2007.84、蔡慧玲，陆长永，李芬 . 机械制图，武汉：华中师范大学出版社，2007.85、胡翔云，程洪涛. 机械加工实训指导书，武汉：武汉大学出版社，2009.1学生：胡德文指导教师：李芬目 录1 零件图及图样分析41.1 零件图41.2 图样工艺分析52 零件加工工艺设计52.1工艺分析52.2 刀具的选择、切削参数和切削用量52.3 夹具的选择与类型72.3.1夹具的类型72.3.2夹具的选择72.3.3 零件的安装73 零件的加工工艺、工序及编程83.1 数控加工工艺83.2 数控加工工序93.3数控加工编程104结束语155参考文献15底板数控铣削分析实例学生：胡德文指导教师：李芬摘要数控机床的出现以及带来的巨大利益，引起世界各国科技界和工业界的普遍重视。发展数控机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路，是未来工厂自动化的基础。本文主要通过对底板的数控工艺分析与加工，综合所学的专业基础知识，全面考虑可能影响在铣削、钻削、绞削加工 中的因素，设计其加工工艺和编辑程序，完成要求。前沿： 数控机床的大量使用，需要大批熟练掌握现代数控技术的人员。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。本文以底板数控铣削为实例，通过对典型的数控铣零件的工艺分析及编程，讲叙了数控铣编程与加工的基本步骤。关键词底板，零件图，工艺分析，刀具，夹具，主要工艺问题1 零件图及图样分析1.1 零件图1.2 图样工艺分析1、技术要求（1）本项目零件名称为底板，材料为45钢，结构有外形轮廓、圆形槽、腰形槽和孔。（2）加工要求：重点加工尺寸：2-5+0.0750 、3-10+0.0220 、 3+0.060。. 60.730-0.19、14+0.070、42+0.0620上表面和10内孔表面粗糙度：Ra 6.3、Ra1.6，其他均为Ra3.2，310孔对C面有较高的垂直度要求、42圆形槽有较高的对称度要求，无热处理要求。（3）根据内外交叉，先粗后精原则，先片面然后钻孔，再加工外圆及内孔，外形轮廓中的50和60.73两尺寸的上偏差都为零，可不必将其转变为对称公差，直接通过调整刀补来达到公差要求。2 零件加工工艺设计2.1工艺分析（1）根据对零件图的分析可设毛坯：板料，材料：45钢，本次加工为单件加工（2）夹具：平口钳、垫铁（3）量具：内径量表、游标卡尺、外径千分尺（4）机床选择：数控铣床（5）定位基准的选择：根据定位基准的选择原则（6） 加工顺序的选择：先粗后精，先面后孔的原则（7） 加工路线：铣下平面铣四个侧面翻面铣上平面铣外轮廓打中心孔加工310孔圆形槽粗、精铣削腰形槽粗、精铣削。2.2 刀具的选择、切削参数和切削用量对刀具的基本要求：1）刀刚性要好。铣刀刚性要好的目的有二：一是为提高生产效率而采用大切削用量的需要；二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点；（2）铣刀的耐用度要高。尤其是当一把铣刀加工的内容很多时，如刀具不耐用而磨损较快，不仅会影响零件的表面质量与加工精度，而且会增加换刀引起的调刀与对刀次数，也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶，从而降低了零件的表面质量。除上述两点之外，铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要。切削粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳的，总之，根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量，选择刚性好，耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意加工质量的前提。具体选择的刀具将在工艺文件里表现出来。表1刀具选择的结果如下：加工步骤刀具切削参数序号加工内容刀具规格主轴转速n/r.min进给速度v/mm.min类型材料1铣上下平面80面铣刀45 钢6002002铣四个侧面20立铣刀5001003去除轮廓边角料20立铣刀400804粗铣外轮廓20立铣刀5001005精铣外轮廓20立铣刀700806钻中心孔3mm中心钻2000807钻310底孔和垂直进刀工艺孔9.7mm麻花钻600808铰210H7孔10mm铰刀200509粗铣圆形槽16mm立铣刀5008010半精铣圆形槽16mm立铣刀5008011精铣圆形槽16mm立铣刀7506012粗铣腰形槽12mm立铣刀6008013半精铣腰形槽12mm立铣刀6008014精铣腰形槽12mm立铣刀80060切削用量选择如下表2：表2切削用量选择主轴转速s/(r/min)进给量f/(mm/r)背吃刀量ap/mm铣上下平面60013铣四个侧面5000.51去除轮廓边角料40080粗铣外轮廓500100精铣外轮廓70080钻中心孔200080钻310底孔和垂直进刀工艺孔60080铰210H7孔20050粗铣圆形槽50080半精铣圆形槽50080精铣圆形槽75060粗铣腰形槽60080半精铣腰形槽60080精铣腰形槽800602.3 夹具的选择与类型2.3.1 夹具的类型数控铣床上的夹具主要是平口钳。2.3.2 夹具的选择数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点：（1）尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。（2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。（3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。（4）夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。2.3.3 零件的安装数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，注意以下两点：（1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。（2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。由于本次设计的零件属于板类零件，故采用平口钳装夹。其安装方便、安装精度较高，3零件的加工工艺、工序及编程3.1 数控加工工艺底板的机械加工工艺过程卡:工序号工序名称工序内容设备工艺设备1下料下的110X90X30板料锯床量具、钢板尺2普铣铣成（1000.027）mm（800.023）mm20 mm的四方普通铣床刀具：夹具：平口钳、垫片80面铣刀 夹具：平口钳、垫片3数控铣 去除轮廓边角料数控铣床刀具：20mm立铣刀、3mm中心钻、9.7mm麻花钻、10mm铰刀、16mm立铣刀、12mm立铣刀、夹具：平口钳、垫片 量具：内径量表、千分尺粗铣外轮廓精铣外轮廓钻中心孔钻310底孔和垂直进刀工艺孔铰210H7孔粗铣圆形槽半精铣圆形槽精铣圆形槽粗铣腰形槽半精铣腰形槽精铣腰形槽4钳工润铣、去毛刺、打标识钳工台锉刀、打字机5检验检验产品是否合格质检部游标卡尺6包装零件打包入库3.2 数控加工工序工序安排：（1） 外轮廓的粗、精铣削.（2） 加工310孔和垂直进刀工艺孔。（3） 圆形槽粗、精铣削.（4） 腰形槽粗、精铣削.底板数控加工刀具卡零件名称程序编号序号刀具号刀具名称刀 具补偿值刀补号直径长度半径长度半径长度1T01立铣刀20mm10.2（粗）/9.96（精）D012T02中心钻3mm3T03麻花钻9.7mm4T04铰刀10mm5T05立铣刀16mm8.2（半精）/7.98（精）D056T06立铣刀12mm6.1（半精）/5.98（精）D06底板数控加工工序卡单 位数控加工工序卡片产品名称零件名称材 料零件图号工序号程序编号夹具名称夹具编号设备名称编制审核工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速/（r/min）进给速度/（mm/min）背吃刀量/mm1去除轮廓边角料T0120mm立铣刀400802粗铣外轮廓T0120mm立铣刀5001003精铣外轮廓T0120mm立铣刀700804钻中心孔T023mm中心钻2000805钻310底孔和垂直进刀工艺孔T039.7mm麻花钻600806铰210H7孔T0410mm铰刀200507粗铣圆形槽T0516mm立铣刀500808半精铣圆形槽T0516mm立铣刀500809精铣圆形槽T0516mm立铣刀7506010粗铣腰形槽T0612mm立铣刀6008011半精铣腰形槽T0612mm立铣刀6008012精铣腰形槽T0612mm立铣刀800603.3数控加工编程底板数控加工程序清单程序号零件图号001工序号共7页零件名称底板工序名称数铣第 1 页程 序 内 容程 序 说 明O0001；（去除轮廓边角料）N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ； N20 G00 Z50.0 M07； N30 M03 S400；N40 X-65.0 Y32.0； N50 Z-5.0；N60 G01 X-24.0 F80；N70 Y55.0；N80 G00 Z50.0；N90 X40.0 Y55.0；N100 Z-5.0；N110 G01 Y35.0；N120 X52.0；N130 Y-32.0；N140 X40.0；N150 Y-55.0 N160 G00 Z50.0 M09；N170 M05；N180 M30； 程序号程序初始化刀具定位到安全平面，启动主轴去除轮廓边角料程序结束程 序 内 容程 序 说 明第2页O0002；（粗、精加工外形轮廓，程序中切削参数为粗加工参数）N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ； N20 G00 Z50.0 M07； N30 M03 S500； N40 G00 X15.0 Y-65.0； N50 Z-5.0； N60 G01 G41 Y-50.0 D01 F100； N70 G03 X0.0 Y-35.0 R15.0； N80 G01 X-45.0 Y-35.0； N90 X36.184 Y15.0；N100 X-31.444 ； N110 G03 X-19.214 Y19.176 R20.0； N120 G01 X6.944 Y39.393；N130 G02 X37.589 Y-13.677 R40.0；N140 G01 X10.0 Y-35； N150 X0； N160 G03 X-15.0 Y-50.0 R15； N170 G01 G40 Y-65.0； N180 G00 Z50.0 M09 N190 M05；N230 M30； 程序号程序初始化刀具定位到安全平面，启动主轴精加工时设为700r/min下刀建立刀补，粗加工时刀补设为10.2mm，精加工时刀补设为9.95mm（根据实测尺寸调整）；精加工时F设80mm/min切向切出取消刀补程序结束程 序 内 容程 序 说 明第3页O0003；（加工310孔和垂直进刀工艺孔）N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ； N20 G00 Z50.0 M07； N30 M03 S2000；N40 G99 G81 X12.99 Y-7.5 R5.0 Z-5.0 F80； N50 X-12.99；N60 X0.0 Y15.0；N70 Y0.0；N80 X30.0；N100 G00 Z180.0 M09； N105 X150 Y150； N110 M05； N120 M00； N130 M03 S600；N140 G00 Z50.0 M07； N150 G99 G83 X12.99 Y-7.5 R5.0 Z-24.0 Q-4.0 F80；N160 X-12.99；N170 X0.0 Y15.0；N180 G81 Y0.0 R5.0 Z-2.9；N190 X30.0 Z-4.9；N200 G00 Z180.0 M09； N210 X150 Y150； N220 M05；N230 M00；N240 M03 S200；N250 G00 Z50.0 M07； N260 G99 G85 X12.99 Y-7.5 R5.0 Z-24.0 Q-4.0 F80；N270 X-12.99；N280 G98 X0.0 Y15.0；N290 M05； N300 M30； 程序号程序初始化刀具定位到安全平面，启动主轴钻中心孔，深度以钻出锥面为好刀具抬到手工换刀高度程序暂停，手工换T03刀，换转速刀具定位到安全平面钻310底孔和垂直进刀工艺孔刀具抬到手工换刀高度移到手工换刀位置程序暂停，手工换T04刀，换转速刀具定位到安全平面铰310孔程序结束程 序 内 容程 序 说 明第4页O0004；(粗铣圆形槽)N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ；N20 G00 Z50.0 M07； N30 M03 S500；N40 X0.0 Y0.0；N50 Z10.0；N60 G01 Z-3.0 F40；N70 X5.0 F80；N80 G03 I-5.0；N90 G01 X12.0；N100 G03 I-12.0；N110 G00 Z50 M09；N120 M05； N130 M30；程序号程序初始化刀具定位到安全平面，启动主轴下刀去除圆形槽中材料程序结束 程 序 内 容程 序 说 明第5页O0005；(半精、精铣圆形槽边界, 程序中切削参数为半精加工参数)N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ；N20 G00 Z50.0 M07； N30 M03 S600；N40 X0.0 Y0.0；N50 Z10.0；N60 G01 Z-3.0 F40； N70 G41 X-15.0 Y-6.0 D05 F80；N80 G03 X0.0 Y-21.0 R15.0； N90 G03 J21.0； N100 G03 X15.0 Y-6.0 R15.0； N110 G01 G40 X0.0 Y0.0；N120 G00 Z50 M09；N130 M05； N140 M30;程序号程序初始化刀具定位到安全平面，启动主轴精加工时设为750r/min下刀建立刀补，半精加工时刀补设为8.2mm，精加工时刀补设为7.98mm（根据实测尺寸调整）；精加工时F 设60mm/min切向切入取消刀补程序结束程 序 内 容程 序 说 明第6页O0006；(粗铣腰形槽)N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ;N20 G00 Z50.0 M07；N30 M03 S600；N40 X30.0 Y0.0； N50 Z10.0；N60 G01 Z-5.0 F40；N70 G03 X15.0 Y25.981 R30.0 F80;N80 G00 Z50 M09；N90 M05；N100 M30； 程序号程序初始化刀具定位到安全平面，启动主轴到达预钻孔上方下刀粗铣腰形槽程序结束程 序 内 容程 序 说 明第7页O0007；(半精、精铣腰形槽,程序中切削参数为半精加工参数)N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 ；N20 G00 Z50.0 M07；N30 M03 S600;N40 X30.0 Y0.0；N50 Z10.0；N60 G01 Z-3.0 F40；N70 G41 X30.5 Y-6.5 D06 F80；N80 G03 X37.0 Y0.0 R6.5；N90 G03 X18.5 Y32.043 R37.0；N100 X11.5 Y19.919 R7.0 ；N110 G02 X23.0 Y0 R23.0；N120 G03 X37.0 R7.0；N130 X30.5 Y6.5 R6.5；N140 G01 G40 X30.0 Y0.0；N150 G00 Z50