数控毕业设计(论文).doc

天津轻工职业技术学院 毕业 设计(论文)课题 ： 专 业 数控技术 班级 学生姓名 学生学号 指导教师 提交日期 成绩 答辩日期 答辩成绩 答辩教师 总评成绩 课题设计要求1.毕业设计要求设计方案合理、各方面的数据可靠、图表规范清晰、文字表达的语言流畅简练准确；原则上采用文内图表，不能采用文内图表的，制图、制表形式可根据实际需要而定。2.毕业论文要求观点正确、论证充分、资料真实、文字流畅简练、布局合理、结构严谨、理论联系实际，有自己的见解。论文字数不得少于5000。3.做毕业设计时要有条不紊，先想好要做的工件，然后做草稿，把设计所需要的步骤写出来。接下来就是准备找设计需要的资料。最后按照设计要求改好字体。4.设计工件图会出现各种各样的问题，经过老师的指导，要按要求绘图，5.内容摘要、关键字、目录、正文、致谢、参考文献的顺序做装订，排版格式要规范。设计题目 指导教师综合阅评意见平时成绩020材料成绩040指导教师内容摘要此设计主要是对汽车外板冲压模具的粗加工进行分析。本文介绍冲压模具粗加工的常用工具和加工工艺，以及粗加工工作组的日常维护。从而使人们了解粗加工在机械加工中的重要性。关键字：粗加工 毛坯件 重要性 目 录第一章 数控加工概述 1 1.1数控加工概述 1第二章 加工工具选择 2 2.1模具选择2 2.2刀具选用2 2.3辅助工具4第3章 数控铣床介绍 8 3.1数控铣床的基本知识 8 3.2机床面板介绍 8第四章 粗加工加工工艺 11 4.1定中心 11 4.2 刷基准 11 4.3粗底面 12 4.4粗结构14 第五章 粗加工的日常维护 20 5.1机械加工的维护21致 谢22参考文献 23天津轻工职业技术学院 20 级毕业设计（论文） 第一章 数控加工概述数控技术已经不再是新生事物，它已经成为现代制造技术的重要基础之一，广泛应用到了产品制造领域，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。1.数控加工概述数控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。数控加工有下列优点：大量减少工装数量，加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形状和尺寸，只需要修改零件加工程序，适用于新产品研制和改型。加工质量稳定，加工精度高，重复精度高，适应飞行器的加工要求。多品种、小批量生产情况下生产效率较高，能减少生产准备、机床调整和工序检验的时间，而且由于使用最佳切削量而减少了切削时间。可加工常规方法难于加工的复杂型面，甚至能加工一些无法观测的加工部位。数控加工的缺点是机床设备费用昂贵，要求维修人员具有较高水平。 第二章 模具加工工具介绍2.1模具选择2.1.1冲压模具 冲压模具是进行冲压的必要工具。对于每件冲压制品，其模具与成型工艺相一致。一般分为落料模、拉延模、修边冲孔模、翻边整形模、合边模。 汽车冲压模具的形式很多，冲模也依工作性质,模具构造,模具材料三方面来分类。一般可根据工艺性质分类a.冲裁模 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。b.弯曲模 使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。c.拉深模 是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。形的方法来改变毛胚的形状，其形式有凸张成形冲模、卷缘成形冲模、颈缩成形冲模、孔凸缘成形冲模、圆缘成形冲模。e.压缩模具：是利用强大的压力，使金属毛胚流动变形，成为所需的形状，其种类有挤制冲模、压花冲模、压印冲模、端压冲模。 本文主要以冲压模具中的压边圈为例 压边圈：在拉伸过程中，为防止工件口缘部分失稳而起皱，在凹，凸模之间边缘部分设置的圈形压紧装置。2.2刀具选用1、选择数控铣削用刀具在数控加工中，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RD 应小于零件内轮廓面的最小曲率半径Rmin，一般取RD=(0.8一 0.9)Rmin。二是零件的加工高度H (1/4-1/6)RD,以保证刀具有足够的刚度。三是用平底立铣刀铣削内槽底部时，由于槽底两次走刀需要搭接，而刀具底刃起作用的半径Re=R-r，即直径为 d=2Re=2(R-r)，编程时取刀具半径为Re=0.95 (Rr)。对于一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常用球形铣刀,环形铣刀,鼓形铣刀、锥形铣刀和盘铣刀。选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。刀具卡片如下表2.2表2.2刀具序号刀号名称作用刀具参数刀具直径转速1T1粗盘刀底面粗加工160 2002T2精盘刀底面精加工 200 1003T3间铣制基准孔8 1000 4T4层切刀去干涉63 4605T5 层切刀 去量50 5706T6 层切刀 去量40 6407T7牛鼻刀 粗结构63 8008T8球头刀 粗仿型40 8009T9球头刀 清根 30 10002.3辅助工具选择1. 27-2六角棍 图2-1 六角棍六角棍：用于更换铣刀刀头。将六角棍卡在刀头的槽里。旋转六角棍，顺时针为紧，逆时针为松。六角扳手与螺钉对照表六角扳手规格螺钉规格（12.9级）2mm M33mm M44mm M55mm M66mm M88mm M1010mmM1212mmM16(8.8级)14mmM1617mmM2019mmM2422mmM3027mmM362.铜棒及字头图2-2 铜棒及字头说明：模具上安装的镶块及标准件要有明确的安装标记，使用钢字砸在模具本体以标注对应的安装标记，砸钢字时必须使用铜棒，避免钢字的损坏。同等硬度的物体砸钢字会是钢字砸劈图2-3 砸字头3.粗、细磁针图2-4粗、细磁针磁针：用来吸附基准孔中的铁屑。可以用于精密工件的清洁。4.气管图2-5气管气管：用于气枪和气门的连接。主要用来吹干模具工件上的铁屑。连接气源的方法图2-6气管的连接5.油石的型号 图2-7 油石的类型 油石：用磨料和结合剂等制成的条状固结磨具。可用于打磨模具，背床片。 第三章 数控铣床介绍 3.1数控铣床的基本知识 3.1.1数控铣床的特性 数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别。 数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。 3.1.2数控铣床的功能 1. 点位控制功能 2. 连续轮廓控制功能 3.刀具半径补偿功能 4.刀具度补偿功能 5. 比例及镜像加工功能 6. 旋转功能 7.子程序调用功能 8. 宏程序功能 3.1.3铣床相对运动的规定 在机床上，始终认为工件静止，而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。 3.1.4卧式数控铣床 其主轴轴线平行于水平面。为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现4、5坐标加工。这样，不但工件侧面上的连续回转轮廓可以加工出来，而且可以实现在一次安装中，通过转盘改变工位，进行“四面加工”。 3.2机床面板介绍 本文加工程序采用江苏多棱数控铣床加工。 3.2.1多棱法兰克铣床面板介绍 图3-1 数控铣床控制面板注意： 每次启动机床，首先第一步都是回机床原点。选择原点按钮，按下x，y，z三轴的正方向。 第四章 粗加工加工工艺4.1定中心 程序所定中心和机床中心并不重合，这时候需要操作者手动定中心，通过更改面板的绝对坐标，从而使绝对坐标和程序给定坐标一致。4.1.1表定中心 使用表抡一个与圆环内经大小相同的圆。在程序给定位置压表，再在面板上输入对应的数值，加上表的半径。依次将工件的四个方向八个导板都测量，取中求平均值。图4-1圆环图4-2 表4.1.2光刀定中心 定中心方法与表定中心类似。 有所不同的是光刀定中心针对的是毛坯件，没有导板的毛坯面。这时候可用光刀侧刃按表定中心的方法依次确认在输入数显是注意加上刀具的半径。图4-3 光刀定中心4.2 刷基准 刚发到粗加工的模具多是毛配件，无法进行使用，必须首先进行简单处理使之可以进行加工。初始模具在出厂的时候都会浇注工艺腿子，如果没有，这时候需要送到指定工厂浇注。此方法主要针对较小的复杂工件，如果是大型的结构件，则只需要在工件上表面代加工表面用铣刀铣几个固定尺寸的面，方便翻个的时候垫块和压件。4.3粗底面图4-4底面走刀路线 在铣好的工艺腿处加紧，使用压板千斤压件。选择粗盘刀测定z值进行粗底面。首先将起始点设为绝对坐标x0y0程序：O0001;m03s200;m98p2l1;m05;m30;O0002;m03s200;m98p3l4;Xoyo;z-0.5f10;m99;O0003;m03s200;G91g01x-2000f1000;y120f8000;x2000f1000;y120f8000;m99; 本程序采用调子程序方法，一次便可完成粗点面工作。 所用刀具为粗盘刀，精盘刀。 图4-5 左为粗盘刀，右为精盘刀。 当加工到要求厚度后换精盘刀以同样方法精底面。注意在精底面是要将压板松开。否则将影响测量厚度。接下来进行落活，翻模，粗结构。需要注意的是，加工完毕的地面会有很多的铁屑，这时候需要操作者使用气枪吹干净模具上的铁屑。4.4粗结构1. 定中心 定中心之前首先了解工件放至床面是不一定是水平的。这时可用卡键槽的方式使键卡在机床中心的键槽中使工件拉直。或者会有斜率测量方面的引入。使用表定中心法，在第一块导板出使用表头压至0刻度。在面板的绝对坐标版面输入x0 ，y0 。再在y轴与第一块导板相同位置的第二块导板位置压表。再在mdi模式下输入指令m202；按下循环启动键。可在斜率页面查看斜率是否正确。然后再在面板输入工件本位置给定的坐标值。然后依次在工件的四个方向，八块导板处全部测量。最终确定坐标中心位置，然后在面板坐标位置备份。 图4-6 左为电脑图形 右为图纸 2. 制基准孔定完中心的工件要在面板上记录，防止所定中心在断电或机床重新启动时丢失。并进行第一步制基准孔。选择直径为8或10 的间铣在给定位置制两个中心孔，并标出坐标。以便后续加工的中心制定。 在手动模式下在面板输入： M03s1200； G90G00XxxYxx；手轮将刀头摇到工件代加工表面。在MDI模式下输入G91G01Z-10F20；待铣刀加工到位手动抬到安全高度。砸数：使用铜棒和字头在加工完毕的基准孔旁边砸上该基准孔的坐标。图4-7砸数后3. z值检测制孔后按给定程序进行加工。首先进行z值检测。使用任意刀具按给定仿型高度处输入仿型高度。调用检测程序依次在给定位置进行检测。检测目的：防止仿型高度错误，防止加工时候第一刀撞刀。防止加工量过大等。4. 63层切去干涉走完z值检测后，调用程序进行第一步骤。去干涉。选用63层切刀，在给定高度输入仿型高度值。调用程序进行去干涉加工。%0001N12 G90 G54 G17 G40 G64 G0 X-75.907 Y-16.6 S1600 M03 N14 Z100. M07 N16 Z2.5 N18 G01 Z-0.5 F500 N20 X-41.304 Y-56.938 F850 。 N778 G02 I-15. J0. N780 G01 Z-13. F2000 N782 G0 Z100. N784 X0. N790 M30 O0002%0001G17G40G64G54MO3S800G0Z100X0Y0Z50Z10G98G83X35Y-35Z-22Q-3R2K1F80X35Y35X-35Y35X-35Y-30G0Z100X0Y0M30图4-9铣刀去干涉去干涉目的：大量取出毛胚，防止后续加工撞刀等。5. 牛鼻刀粗轮廓选择牛鼻刀输入z值，调用程序进行轮廓粗。此程序一般较长多达三到四个小时。加工完成后可大致看出工件加工的轮廓。6. 40球头刀仿形选择40球头刀进行第一次粗仿。在粗完轮廓的基础上使用球头刀进行粗步仿型，球头刀因为刀头是圆的。可加工圆弧或者拐角处。%0001N12 G90 G54 G40 G64 G17 G0 X-69.735 Y-40.391 S1600 M03 N14 Z100. M07 N16 Z2.5 N18 G01 Z-0.5 F500 N20 X-50. Y-35. F850 N22 Y35. N24 G17 G02 X-35. Y50. I15. J0. 。N732 G02 X-50. Y-35. I0. J15. N734 G01 X-69.275 Y-40.391 N736 Z-12. F3000 N738 G0 Z100. N744 M30 7. 30球头刀清根然后选择30球头刀进行清根处理。为后续加工去干涉清除拐角多余切削量。%0003N12 G90 G54 G17 G40 G64 G0 X0. Y0. S1600 M03 N14 Z100. M07 N16 X1.5 N18 Z3. N20 G01 Z0. F200 N22 Y-3. Z-0.5 N24 Y0. F850 N26 G17 G02 I-1.5 J0. N28 G01 X8. N30 G02 I-8. J0. 。 N776 G01 X14.5 N778 G02 I-14.5 J0. N780 G01 Z-13. F2000 N782 G0 Z100. N790 M30 8.40层切，50层切刀加工选择40.50层切刀加工给定位置。从而完成粗加工给定任务。%0002N12 G90 G54 G40 G17G64 X-46.534 Y-31.592 S2000 M03 N14 Z100. M07 N16 Z2.5 N18 G01 Z-0.5 F500 N20 X-56.214 Y-1.848 F1500 N22 G17 G02 X-44.425 Y34.494 I30.905 J10.058 N24 G01 X-19.128 Y52.892 N26 G02 X19.078 Y52.91 I19.116 J-26.284 。 N1370 G02 X15.654 Y-30.019 I-8.085 J2.623 N1372 G01 X-15.626 Y-30.034 N1374 G02 X-23.712 Y-24.164 I-0.004 J8.5 N1376 G01 Z-7. F3000 N1378 G0 Z100. N1384 M30 9落活 使用挂钩，天车将工件放至给点地点。图4-10天车挂钩 第五章 粗加工的日常维护 机械加工的日常维护有时候是比加工更重要的，它直接影响着加工的精度，加工的效率。所以做好日常维护工作也是粗加工工作的一部分。5.1机械加工的日常维护 5.1刀片的维护 加工过程中刀片会随着发热加剧它的使用寿命。从而发生崩片。所以要经常的检查刀片是否完好。如发生撞刀现象及时跟换刀头。 图5-1换刀头 5.2机床的维护机床在长期工作后会留下很多的铁屑。影响加工精度。所以要经常的清洗机床。可以使用油石被床面子，或者用清洁液擦拭机床。同时注意搅笼的正常使用。图5-2 搅笼的清洁5.3切削液与润滑液填充图5-3 左为融化液 右为切削液 长期使用切削液和融化液都回减