弧形连接凹槽零件的铣削加工毕业设计.doc

1 弧形连接凸台零件的铣削加工 摘 要 本文主要介绍了零件的铣削加工 通过零件的图样分析 零件的结构分析 加工工艺 分析 工艺方案确定 刀具的合理选择 编写工艺文件 以及程序的编写等 有完整的 加工方案和分析过程并加以程序说明 工艺路线合理且满足要求 根据实际生产要求用 数控铣床加工出零件并通过检验 该零件符合图纸要求 关键词 弧型连接凸台 工艺分析 数控加工 2 Arc connecting groove milling parts Abstract This article is the typical components milling processing through the components pattern analysis the components structure analysis the processing craft analysis the craft side determined the cutting tool reasonable choice the compilation technological document as well as the procedure compilation and so on some integrity processing plan and the analysis process and perform the procedure to show the craft route reasonable also satisfies the request Processed the components and through the examination according to the actual production request with the numerical control milling machine this components conformed to the blueprint requirement Key word Pattern Analysis Craft analysis Numerical control processing 3 目目 录录 1 绪论 1 2 弧形连接凸台零件分析 2 2 1 零件介绍 2 2 2 零件结构的工艺分析 3 3 零件毛坯及余量的确定 3 3 1 毛坯的确定 3 3 2 确定加工余量的方法 4 3 3 分析毛坯的变形及余量大小的均匀性 5 4 设备的选择 5 4 1 机床选择 5 4 2 夹具选择 5 5 定位基准的选择 6 5 1 粗基准选择 6 5 2 精基准选择 7 6 零件加工工艺方案 7 6 1 零件工序安排原则 7 6 2 加工工艺路线的制定 7 6 3 确定刀具和起刀 进刀和退刀的工艺问题的处理 8 6 4 刀具尺寸选择包括直径尺寸和长度尺寸 8 6 5 程序起始点 返回点和切入点 进刀点 切出点 退刀点 的确定 9 6 6 程序起始点 返回点和切入点 切出点的方法 9 6 7 零件加工方案分析 11 7 冷却液的选择 12 8 切削用量选择 12 8 1 确定背吃刀量 12 8 2 确定主轴转速 13 8 3 进给速度 14 9 工艺文件 15 9 1 零件加工工艺卡片 15 9 2 零件刀具卡片 17 9 3 工具 量具清单 17 9 4 工序卡片的制定 18 4 10 走刀路线 23 11 零件产品质量分析 23 总结 25 致谢 26 参考文献 27 附录 A 28 附录 B 33 1 1 绪论绪论 近年来 数控加工和数控设备的应用呈突飞猛进的趋势 包括以组合机床为主的 大量生产方式出现的机床都在向以数控设备为主的生产方式转变 社会上对掌握数控 技术的人才需求越来越大 我们学院数控设备更新的速度也越来越快 有关数控加工 工艺要在一些典型零件的加工中体现出来 本设计是根据我们数控专业学生所需掌握的知识及技术要求编写的 它突出了数 控加工的特点 零件在加工过程中的工艺性特点 全面培养我们数控加工能力 并制 定出合理的数控加工工艺规划 我能够制定出合理的加工工艺过程并编制程序进行一 系列数学处理 自己利用设备执行零件的实体加工 加工出合格的零件 使我掌握如 何了对夹具的合理选用 了解刀具的材料 特点 以及如何选用刀具等一系列问题 数控设备为精密复杂零件的加工提供了基本条件 但要达到预期的加工效果 编制高 质量的数控程序是必不可少的 这是因为数控加工程序不仅包括零件的工艺过程 而 且还包括刀具的形状和尺寸 切削用量 走刀路径等工艺信息 对于简单的零件 通 常采用手工编程的方法 对于复杂的零件 往往需要借助于 CAM 软件编制加工程序 如 Master CAM 等 这不仅学到了理论知识还将理论运用在了实际加工当中 将理论与实践有机的结 合在一起 是一次总结性的零件铣削加工设计 2 2 弧形连接凸台零件分析弧形连接凸台零件分析 2 1 零件介绍零件介绍 结合零件图 2 1 对零件进行分析 该零件的加工表面主由平面轮廓 凸台 凹槽 和孔等部分组成 需要经过铣削上平面 外轮廓 凸台 凹槽 铣孔等加工工序才能 完成 从保证加工精度上考虑零件适合用数控铣削加工中心进行加工 图图 2 1 弧形连接凸台的铣削加工弧形连接凸台的铣削加工 3 2 2 零件结构的工艺分析零件结构的工艺分析 1 零件图纸尺寸完全按国家规定标注 编制程序时通过软件能够准确的找到各 点的坐标 图形几何要素间的相互位置关系准确 除平面宜在普通铣床上加工外 各部 位均适合在数控铣削加工中心上加工 根据零件材料分析该件毛坯属于铝合金 且具 有良好的切削性能 能满足加工要求 2 零件的技术要求主要是指尺寸精度 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 本次设计零件最高尺寸精度等级为 IT 级 最高表面粗糙度值为 Ra1 6 数控铣削粗 精加工可达到 IT9 IT7 级 表面 粗糙度值可达到 Ra6 3 Ra1 6 故比较容易加工 但加工时如果装夹不当容易产生振 荡 定位不好可能使表面粗糙度值增大 加工精度难以保证 所以在加工过程中对工 艺方案还是有比较严格的要求 3 零件毛坯及余量的确定零件毛坯及余量的确定 3 1 毛坯的确定毛坯的确定 零件在加工时 由于加工过程的自动化 余量的大小 如何装夹等问题应在选择毛 坯时就要仔细考虑好 否则 如果毛坯不适合数控铣削加工 加工将很难进行下去 根据材料选择的一般原则对零件材料有以下三个方面的要求 1 材料应具有良好的使用性能 2 材料应具有良好的工艺性能 3 材料应具有良好的切削性能 本次设计是零件的加工 材料选用铝 这样既可以方便的买到 又具有很好的经 济性 根据零件的形状 结构和各工序的加工余量 确定毛坯尺寸 零件毛坯尺寸为 164 122 33mm 其加工面均有充分的余量 如图 3 1 所示 4 图图 3 1 毛坯余量示意图毛坯余量示意图 3 2 确定加工余量的方法确定加工余量的方法 零件加工余量的大小 直接影响到零件的加工质量和生产效率 加工余量大 不仅 增加机械加工劳动量 降低生产率 而且还增加材料 工具和电力消耗 增加成本 但加工余量小 又不能保证前工序的各种误差和表面缺陷在预计的范围内 甚至产生废 品 因此必须合理的确定加工余量 其确定方法有 1 经验估算法 经验估算法是根据工艺人员的经验来确定的加工余量 2 查表修正法 根据手册 查表得出加工余量的数值 然后根据实际情况进行适 当的修正 分析计算法 对影响加工余量的因素进行分析 然后根据一定的计算公式来计算加 工余量的方法 由于我院的设备限制和通过分析得出此零件采用经验估算法来确定加工余量 粗加 工余量为 0 5mm 精加工余量为 0 2mm 5 3 3 分析毛坯的变形及余量大小的均匀性分析毛坯的变形及余量大小的均匀性 由于该件材料为铝合金 具有良好的铸造性能 广泛用来制造形状复杂的零件 由于零件不是薄壁件 所以加工过程中不会存在很大的变形情况 且具有良好的切削 性能 各部分的加工余量均匀 能够满足加工要求 4 设备的选择设备的选择 4 1 机床选择机床选择 结合零件图分析 该零件有平面 凹槽 凸台和孔 形状较为复杂 结合我院机 床的实际 采用加工中心进行加工 该机床的 X 轴的行程 450mm Z 轴的行程为 500mm Y 轴的行程为 650mm 工作台为 4500 1370mm 主轴中心线至工作台的距离为 460mm 主轴端面至工作台中心线距离为 100 600mm T 型槽 槽数 宽 间距 5 16 60mm 盘式刀库容量为 10 把 进给速度为 5 8000mm min 主轴转速为 20 6000r min 电动机功率为 5517 5KW 4 2 夹具选择夹具选择 在选择加工中心进行铣削加工零件的同时 对于夹具也有一定的要求 要根据已 选定的加工表面和定位基准来确定工件的定位与夹持方式 在确定装夹方案时 要考 虑以下几个因素 1 由于夹紧力不够及切削力大时 影响到零件偏移 2 保证零件最小尺寸夹紧不变形 3 零件几何形状 4 考虑夹具的支撑点 定位点和夹紧点 5 夹具应便于与机床工作台及工件定位表面间的定位元件连接 从零件结构情况以及考虑的因素分析 对于单件零件小批量生产不需要专用夹具 可选用通用夹具平口虎钳 数控加工工艺特别强调定位加工 若无统一的基准定位会因 工件重新安装产生的定位误差而导致加工后的两个面轮廓位置及尺寸不协调现象 因 6 此 为保证两次装夹加工后的两个面相对位置的准确性 应采用统一的基准定位 终上 所述 采用增加工艺 铣两个夹持面作为基准 装夹夹持面加工上表面 完成加工内容 最后 翻夹 将夹持面铣掉 由于毛坯为铝合金 在装夹时勿过于紧 以免发生变形造成加工 精度的误差 零件装夹如图 4 1 所示 图图 4 14 1 装夹及定位基准示意图装夹及定位基准示意图 5 定位基准的选择定位基准的选择 根据零件图及加工要求选择设备为加工中心 KWC650 同普通机床一样在加工中心 加工时装夹仍应遵守六点定位原则 1 尽量选择零件上的设计基准作为定位基准 2 当无法一次性在加工中心上完成包括设计基准在内的全部表面加工时 要考 虑用所选择基准定位后 一次装夹能够完成全部关键部位的加工 3 定位基准的选择要保证完成尽可能多的加工内容 4 必须多次安装时应遵从基准统一原则 定位基准分粗基准和精基准两种 用未加工的面作为定位基准的称为粗基准 用 已加工的面作为定位基准的称为精基准 5 1 粗基准选择粗基准选择 在零件加工时 从不同的角度看 必须选择一个较好的基准 才能加工出合格的 零件产品 基准根据功用不同分为设计基准和工艺基准两大类 所谓设计基准是指设 7 计图样上采用的基准 而工艺基准则是在机械加工过程中用来确定加工表面加工后的 尺寸 形状 位置和基准 工艺基准按不同的用途分为工序基准 定位基准 测量基 准和装配基准 在制定加工工艺时 还要考虑定位基准选择是否正确 如果不合理 直接影响到零件尺寸质量 就将成为废品 综上所述此零件可以将零件的上表面作为 粗基准 5 2 精基准选择精基准选择 精基准的选择应保证工件定位准确 夹紧可靠 操作方便 因下表面作为精基准 可以满足基准重合的原则 所以在加工中 先将零件的上表面作为粗基准的同时铣出 夹持面 再将夹持面作为精基准进行加工 6 零件加工工艺方案零件加工工艺方案 6 1 零件工序安排原则零件工序安排原则 加工顺序安排的合理与否将直接影响到零件的加工质量 生产率和加工成本 切 削加工顺序通常遵循以下几个原则 1 基准统一原则 2 先粗后精的原则 3 先面后孔的原则 4 先主后次的原则 根据零件图样分析 首先为了编写程序方便以及零件工艺性好 应考虑减少换刀 次数 整个加工过程采用一把刀具所加工的内容安排在一个工序 或工步 中 其次 根据零件表面精度要求 要把粗 精加工分层次依次进行 再次在考虑有凸台和凹槽 的同时 还要遵循先主后次的原则 最后还要考虑先加工精度要求较低的面或轮廓 再加工精度要求较高的面或轮廓 6 2 加工工艺路线的制定加工工艺路线的制定 根据零件图样 制定以下加工顺序方案 选取最佳一种 即加工工时最短 且又 8 能保证质量 下面分析两套加工顺序方案进行比较 方案一 下料 退火 铣 3mm 的夹持面 翻面夹持 粗铣上平面 精铣上平面 粗铣外轮 廓 精铣外轮廓 粗铣凸台及凸台曲面 精铣凸台及凸台曲面 粗铣凹槽 精铣凹槽 铣孔 铣掉夹持面 检验 方案二 下料 退火 铣 3mm 的夹持面 翻面夹持 粗铣上平面 粗铣外轮廓 粗铣凸台 精铣凸台 精铣上平面 精铣外轮廓 精铣凸台 铣孔 铣掉夹持面 检验 方案二换刀次数多 加工工时较长 严重影响加工效率 方案一能达到加工要求 故两个零件都选择方案一进行 6 3 确定刀具和起刀 进刀和退刀的工艺问题的处理确定刀具和起刀 进刀和退刀的工艺问题的处理 刀具的合理选择和使用 对提高数控加工效率 降低生产成本 缩短交货期及加 快新产品开发等方面有十分重要的作用 国外有资料表明 刀具费用一般占制造成本 2 5 4 如果进给速度和切削速度提高 15 20 则可降低制造成本 10 15 这说 明使用好的刀具会增加成本 但效率提高则会使机床费用和人工费用有很大的降低 这正是工业发达国家制造业所采用的加工策略之一 应根据机床的加工能力 工件材 料的性质 加工工序 切削用量以及其他相关因素正确选择刀具及刀柄 6 4 刀具尺寸选择包括直径尺寸和长度尺寸刀具尺寸选择包括直径尺寸和长度尺寸 1 直径尺寸 根据零件图样不同 选用的刀具尺寸不一样 因图而异 选取的原则是 在刀具能够满足加工前提下 尽量选取直径大的刀具 铣削刀具 都是标准成型刀具 同时可根据选取刀具的直径提取刀具各异的刀具 2 长度尺寸 在加工中心上 刀具长度一般是指主轴端面到刀包括刀柄和刀具 选择刀具的原则是 安装调整方便 刚性好 耐用度和精度高 在满足加工要求 的前提下 尽量选择较短的刀柄 以提高刀具加工的刚性 结合我院实际 采用高速 钢刀具加工 9 根据经验公式 A B N L 6 1 1 T 0 Z t T 式中 刀具长度 1 T A 主轴端面至工作台中心最大距离 B 主轴在 Z 向的最大行程 N 加工表面距工作台中心距离 L 工件的加工深度尺寸 刀具切出工件长度 以加工表面取 2 5 mm 毛坯表面取 5 8 mm 0 Z 刀具长度示意图如图 6 1 所示 图图 6 16 1 刀具长度示意图刀具长度示意图 6 5 程序起始点 返回点和切入点 进刀点 切出点 退刀点 的确定程序起始点 返回点和切入点 进刀点 切出点 退刀点 的确定 1 程序起始点 是指程序开始时 刀尖 刀位点 的初始停留点 2 程序返回点 是指一把刀程序执行完毕后 刀尖返回后的停留点为换刀点 3 切入点 进刀点 是指在曲面的初始切削位置上 刀具与曲面的接触点 4 切出点 退刀点 是指曲面切削完毕后 刀具与曲面的接触点 10 6 6 程序起始点 返回点和切入点 切出点的方法程序起始点 返回点和切入点 切出点的方法 1 起始点 返回点的确定原则 在同一个程序中 起始点和返回点最好应相同 图 2 1 的程序起始点就是在 X0Y0Z100 的位置 在加工时 多个程序的设置最好也完全相同 2 切入点选择原则 在进刀或切削过程中 要使刀具不受损坏 一般来说 对粗加工而言 选择曲 面内的最高角点作为曲面的切入点 初始切削点 因为该点的余量较小 进刀时不 易损坏刀具 对精加工而言 选择曲面内某个曲率比较平缓的角点作为曲面的切入 点 因为在该点处 刀具所受的弯矩小 不易折断刀具 总之 要避免将铣刀当钻头用 立铣刀不能轴向进刀 最否则因受力大 排屑 不便而使刀具受损 3 切出点的选择原则 这个主要考虑在切完工件后退出工件是否要损伤工件的其它表面及是否与机床 的其它部分和夹具相互撞击的情况 图图 6 26 2 刀具在加工中的几个平面刀具在加工中的几个平面 1 起始平面 是程序开始时刀具的初始位置所在的 Z 平面 如前所述 一般定义在被加工零件 的最高点之上 50 100mm 左右的某一位置上 在加工时取高出工件 100mm 2 返回平面 11 是指程序结束时 刀尖点 不是刀具中心 所在的 Z 平面 它也定义在被加工表 面的最高处 50 100mm 的某一个位置上 在加工时取高出工件 100mm 3 进刀平面 以快速下刀的位置到达安全平面 一般为 10 20mm 以 G01 速度在 Z 向下刀的 平面 取高出工件 20mm 4 退刀平面 加工完零件之后 退出加工表面 一般是退出加工表面 10 20mm 快速至退刀 平面 取高出工件 20mm 5 安全平面 就是加工时 为了提高工作效率而进行设置的一个平面 一般是高出工件 10 30mm 取高出工件 30mm 在数控加工中刀具相对运动轨迹和方向称为加工路线 加工路线的确定首先必须 保证被加工零件的尺寸精度和表面质量 其次考虑数值计算简单 走刀路线尽量短 效率高等 对于进刀和退刀也有一定的要求 进刀和退刀不仅要影响加工时间 还要 影响零件的质量 安排零件走刀方式时 首先要考虑进刀和退刀直接影响的加工精度 在进刀时 最好选取的有利于加工又不影响加工精度 直线进刀容易在工件表面上留下进刀 退 刀痕迹或撞刀 而沿圆弧段方向进刀 退刀就不同 既不会留下痕迹而且还不会影响 表面加工质量 在面铣时 可以正方向直接退刀 在退刀时 刀具位置先要退到不会 与零件轮廓相撞击的位置 再退到安全平面 如 在加工弧形连接凸台零件轮廓完成 后 刀具应沿圆弧顺铣方向退出 应当有 G01 慢速退出轮廓表面 再快速退回安全平 面 6 7 零件加工方案分析零件加工方案分析 此零件图样中可以看到轮廓的周边曲线圆弧和粗糙度值要求都很高 零件的装夹 采用平口装夹 在安装工件时 要注意工件的安装 要放在钳口中间部位 安装虎钳 时 要对它的固定钳口找正 工件被加工部分要高出钳口 避免与钳口发生干涉 安 装工件时 注意工件上浮 将工件坐标系建立在工件上表面 零件的几何中心处 12 7 冷却液的选择冷却液的选择 零件加工时 由于切削时间过长 刀具与工件之间会产生摩擦热 温度会急剧升 影响零件精度 冷却液是用来降低刀具和工件之间所产生摩擦的温度 不仅要减少切 削热的产生 而且要改善散热条件 使用切削液可以有效地降低温度 还可以防止切 削层金属的变形 为了提高加工零件精度和刀具的耐用度及使用寿命 在切削加工过 程中必须使用冷却液对工件和刀具进行冷却 以免造成 烧刀 的现象和影响零件精 度 因为在零件选用材料为铝合金 对冷却液的要求并不是很高 考虑到零件不属于 大批量生产 所以在选择冷却液时选择乳化液即可 通过查询资料得出表 7 1 常用的 三种冷却液 表表 7 17 1 常用冷却液常用冷却液 冷却液名称主要成分主要作用 水溶液水 防绣添加剂冷却 乳化液水 油 乳化剂冷却 润滑 清洗 切削油 矿物油 动植物油 极压添加 剂或油性 润滑 8 切削用量选择切削用量选择 数控加工切削用量包括主轴转速 n 切削速度 Vc 背吃刀量 ap和进给量 f 或进 给速度 Vf 其确定原则与普通机械加工相似 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 合理选择切削用量的原则是 粗加工时 一般以提高生产率为主 但也应考虑经 济性和加工成本 半精加工和精加工时 应在保证质量的前提下 兼顾切削效率 经 济性和加工成本 具体数值应根据机床说明书 参考的切削用量手册 并结合经验而 定 13 8 1 确定背吃刀量确定背吃刀量 主要根据机床 夹具 刀具和工件的刚度来决定 在刚度允许的情况下 粗加工 时背吃刀量可以选择大一些 最好一次切净余量 以提高生产效率 为了保证加工精 度和表面粗糙度 一般都要留一点余量最后精加工 在数控机床上 精加工余量可小 于普通机床 除铣曲面留 0 2mm 余量 其他面都留 0 5mm 余量 8 2 确定主轴转速确定主轴转速 主要根据允许的切削速度 Vc m min 选取 n 8 1 D Vc 1000 式中 Vc 切削速度 D 工件或刀具的直径 mm 由于每把刀计算方式相同 现选取 20 的立铣刀为例说明其计算过程 D 20mm 根据切削原理可知 切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度 材料 刀具 的材料和刀具耐用度等因素 可参考表 8 1 选取 表表 8 1 铣削时切削速度铣削时切削速度 切削速度 m min c v 工件材料硬度 HBS 高速钢铣刀硬质合金铣刀 22518 4266 150 225 32512 3654 120钢 325 4256 2136 75 19021 3666 150 190 2609 1845 90铸铁 160 3204 5 1021 30 铝合金70 120100 200200 400 14 从理论上讲 的值越大越好 因为这不仅可以提高生产率 而且可以避免生成 c v 积屑瘤的临界速度 获得较低的表面粗糙度值 但实际上由于机床 刀具等的限制 综合考虑 以加工铝合金为例 粗铣时 150m min c v 精铣时 200m min c v 代入 8 1 式中 粗 n 2014 3 1501000 精 n 2014 3 2001000 2388 5r min 3184 7r min 计算的主轴转速 n 要根据机床有的或接近的转速选取 2389 r min 3185 r min 粗 n 精 n 同理计算10 键槽铣刀 取 2000r min 3000r min 粗 n 精 n 加工铸铁的时候 粗铣时 20m min c v 精铣时 30m min c v 经计算主轴转速 318 r min 478 r min 粗 n 精 n 8 3 进给速度进给速度 数控加工切削用量确定原则与普通机械加工相似 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 该零件切削速度的选择 由于该零件的毛坯采用铝合金材料 根据其加工精度要 求以及刀具的一些相关要求选择 粗加工时 一般以提高生产率为主 但也应考虑经 济性和加工成本 半精加工和精加工时 应在保证质量的前提下 兼顾切削效率 经 济性和加工成本 切削进给速度 F 为切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对 位移 单位 mm min 它与铣刀的转速 n 铣刀齿数 z 及每齿进给量 mm z 的关 Z f 15 系为 F zn 8 2 Z f 每齿进给量的选取主要取决于工件材料的力学性能 刀具材料 工件表面粗糙 Z f 度值等因素 工件材料的强度和硬度越高 越小 反之则越大 工件表面粗糙度值 Z f 越小 就越小 硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀 可参考 8 2 表选 Z f 取 表表 8 2 铣刀每齿进给量铣刀每齿进给量 Z f 每齿进给量 mm z Z f 粗铣精铣 工件材料 高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀 钢0 10 0 150 10 0 25 铸铁0 12 0 200 15 0 30 0 02 0 050 10 0 15 铝0 06 0 200 10 0 250 05 0 100 02 0 05 综合选取 粗铣 0 16 mm z Z f 精铣 0 03mm z Z f 铣刀齿数 z 3 上面计算出 318 r min 478 r min 粗 n 精 n 将它代入式子 8 2 计算 粗铣时 F 0 16 3 318 153mm min 精铣时 F 0 03 3 478 44mm min 切削进给速度也可由机床操作者根据被加工工件表面的具体情况进行手动调整 以获得最佳切削状态 16 9 工艺文件工艺文件 9 1 零件加工工艺卡片零件加工工艺卡片 9 19 1 工艺过程卡工艺过程卡 零件名称零件材料毛坯选择毛坯硬度毛重 kg净重 kg设备每车件数 弧形连接 凸台零件 铣削加工 铝合金164x122x30 mm 70 120HBS 3 01 8铣削加工 中心 单件 工 序 号 工序名称 设备名 称及型 号 夹 具 进给量 mm r 主轴转速 r min 切削速 度 mm min 冷却 液 T 负 荷 1下料钳台虎钳 2铣夹持面 铣削加 工中心 虎钳1 53000450 500 乳化 液 T01 粗 精 铣 上平面 铣削加 工中心 虎 钳 1 5 0 52500 3500450 500 乳化 液 T01 粗 精 铣 外轮廓 铣削加 工中心 虎 钳 1 0 52500 3500450 500 乳化 液 T01 粗 精 铣 三个凸台 铣削加 工中心 虎 钳 1 0 53000450 乳化 液 T01 粗 精 铣 凹槽 铣削加 工中心 虎 钳 1 0 53000450 乳化 液 T01 铣20 孔 铣削加 工中心 虎 钳 1 0 5400100 乳化 液 T01 3 铣 铣30 孔 铣削加 工中心 虎 钳 1 0 5400100 铣月牙型曲铣削加虎1 0 5120050 17 面工中心钳 4去毛刺钳台 5检查 编制邱军审核刘勇批准刘勇共 1 页第 1 页 9 2 零件刀具卡片零件刀具卡片 表表 9 29 2 数控加工刀具卡片数控加工刀具卡片 产品 名称 弧形连 接凸台 零件 零件名称 弧形连接 凹槽零件 零件图号 程序编号 代号刀具号刀具名称 刀手柄型 号 刀具直径 长度补偿 号 半径补偿 号 备注 1T01 18 立铣 刀 BT40 16 H01D01 2T02 14 立铣 刀 BT40 14 H02D02 3T03 键槽铣刀 14mm BT40 12 H03D03 9 3 工具 量具清单工具 量具清单 表表 9 39 3 工具 量具表工具 量具表 工 量 刃具清单 图号 XKG01 序号 名称 规格 精度 单位 数量 1 带表游标卡尺 1 1500 01 把 1 2 深度游标卡尺 0 2000 02 把 1 3 外径千分尺 75 1000 01 把 1 4 万能角度尺 0 3202 把 1 5 粗糙度样板 N0 N1 12 级 副 1 6 平口虎钳 Q12200 个 1 18 7 平行垫片 副 若干 8 固定扳手 把 若干 9 毛坯 尺寸为 164 122 30 10 数控铣床 KVC650 1 9 4 工序卡片的制定工序卡片的制定 对零件的加工制定重要工序卡片 如下表 9 4 表 9 5 表 9 6 表 9 7 表表 9 49 4 铣夹持面的工序卡铣夹持面的工序卡 单位数控加工工序卡片零件名称图样代号 宜宾职业技术学院弧形连接凹槽零件工序卡 弧形连接凸台 零件 1 1 使用设备KVC650 材料铝合金 工序内容铣夹持面 程序编号 夹具名称平口虎钳 夹具编号 工步 号 工步内容刀具量具 主轴转速 r min 进给速度 mm min 备注 1 铣夹持面 立铣刀 18mm 游标卡尺180060 编制邱军审核刘勇批准刘勇 共 1 页 共 1 页 19 表表 9 59 5 铣上表面 外轮廓的工序卡铣上表面 外轮廓的工序卡 单位数控加工工序卡片零件名称图样代号 宜宾职业技术学院弧形连接凸台零件工序卡弧形连接凸台零件1 1 使用设备KVC650 材料铝合金 工序内容铣上表面 外轮廓 程序编号 夹具名称平口虎钳 夹具编号 工步 号 工步内容刀具量具主轴转速 r min 进给速度 mm min 备注 1 加工上表面 立铣刀 14mm 游标卡尺2500300 20 2 粗加工外轮廓 余量 0 5mm 立铣刀 14mm 游标卡尺2500200 3 精加工外轮廓 至尺寸 立铣刀 14mm 游标卡尺3000100 编制邱军审核刘勇批准刘勇 共 1 页 第 1 页 表表 9 69 6 铣凸台的工序卡铣凸台的工序卡 单位数控加工工序卡片零件名称图样代号 宜宾职业技术学院弧形连接凸台零件工序卡 弧形连接 凸台零件 1 1 使用设备KVC650 材料铝合金 工序内容铣凸台和凸台曲面 程序编号 夹具名称平口虎钳 夹具编号 工步 号 工步内容刀具量具 主轴转速 r min 进给速度 mm min 备注 1 粗铣月牙型凸 台 余量 0 2mm 立铣刀 14mm 游标卡尺2500200 2 精铣月形台 立铣刀 14mm 游标卡尺3000100 21 3 粗铣月台 曲面 立铣刀 14mm 游标卡尺2500200 4 精铣月台 曲面 立铣刀 14mm 游标卡尺3000100 编制邱军审核刘勇批准刘勇 共 1 页 第 1 页 表表 9 79 7 铣凹槽的工序卡铣凹槽的工序卡 单位数控加工工序卡片零件名称图样代号 宜宾职业技术学院弧形连接凸台零件工序卡 弧形连接凸台零 件 1 1 使用设备KVC650 材料铝合金 工序内容铣凹槽 程序编号 夹具名称平口虎钳 夹具编号 工步号工步内容刀具量具 主轴转 速 r min 进给速度 mm min 备注 1 粗铣凹槽 余量 0 2mm 键槽铣刀14mm 游标 卡尺 1500100 22 2精铣凹槽键槽铣刀14mm 游标 卡尺 200060 编制邱军审核刘勇批准刘勇 共 1 页 第 1 页 表表 9 89 8 铣孔的工序卡铣孔的工序卡 单位数控加工工序卡片零件名称图样代号 宜宾职业技术学院 弧形连接凸台零件工序 卡 弧形连接凸台零件1 1 使用设备KVC650 材料铝合金 工序内容铣下平面 铣孔 程序编号 夹具名称平口虎钳 夹具编号 工步号工步内容刀具量具 主轴转速 r min 进给速度 mm min 备注 23 1 铣孔14mm 键槽铣刀 游标卡 尺 80060 2 铣下平面18mm 铣刀 游标卡 尺 180060 编制邱军 审 核 刘勇批准刘勇 共 1 页 第 1 页 10 走刀路线走刀路线 1 零件的走刀路线 如图 10 1 图图 10 110 1 加工零件简单走刀路线图加工零件简单走刀路线图 24 11 零件产品质量分析零件产品质量分析 1 翻面装夹存在的问题 由于平口虎钳本身不平的 装夹找正很难 故针对此 问题在尽量满足工件基准平衡的情况下 通过反复测量和使用垫片以使工件水平 便 于加工 2 加工关键部位时因切削液池切削液不足且又不可暂停程序运行加工时 通过 手动浇入切削液以满足切削正常 3 加工过程中 因刀具磨损造成加工的表面粗糙度值增大 由于本人在这方面 缺少经验故忽略了此问题 我会在以后的学习中注意此类问题 并使以后不再犯这类 错误 4 由于程序是由软件生成 因此通过对机床本身性能的了解和熟悉对某些加工 部位的主轴转速作了手动上的灵活变动以求获得更佳的加工效果 在零件加工时 基本做到以上几点 通过对零件进行尺寸测量后 产品还是存在 有一定的误差 以底面为测量基准测出参考尺寸以及总结零件是否合格见下表 零件产品误差表零件产品误差表 参考尺寸 测量内容 设计基本尺寸 单位 mm 实际测量尺寸 单位 mm 是否合格 原因 月牙型凸台 1414 合格 圆型凸台 1010 合格 凹槽深度 66 合格 20 孔内径 20 20 合格 30 孔内径 30 30 合格 工件厚度 2828 合格 25 总结总结 经过这么长时间的毕业设计 使我对数控应用技术的运用有了更进一层的认识和 了解 对零件的加工的了解也更加的深刻 让我对大学三年对所学的知识有一个总结 它归纳了大专三年所学的内容 从本次的毕业设计来看 是我对以往所学知识的一个 升华 从自己设计选择零件图 到资料的收集整理 和最后加工出零件 中间遇到了 很多的难题 但就这次的毕业设计来说 是加工一个弧形连接凸台零件 首先要根据 零件图进行结构分析 工艺分析 精度及毛坯余量分析 加工路线的确定 加工方法 的选择 加工顺序的安排 加工工艺参数的确定 选择出毛坯适宜的加工设备 选择 出合理的定位装夹方案 合理选择刀具 并进行数学处理 编制程序 另外 还利用 Master CAM 软件绘图 进行刀具轨迹仿真生成 最后对加工的零件进行零件质量分析 分析零件在加工过程时所选择的工艺方案是否合理 虽遇到不少的困难 但是社会的发展要求我们不断更新知识 我们学习的知识是没有 局限性的 更重要的是培养我们自学的能力 以及适应社会的发展趋势 这次的毕业 设计不仅是一次知识的检查 也是一次意志的考验 和所学知道的总结 在课堂上只知道粗加工的时候应注意那些地方 精加工的时候该注意那些地方 但没有把两者更好的结合 通过这片论文的学习与写作 学习到了粗加工用圆角刀加 工会给精加工带来质的改变 并且会让精加工切削时 切削条件大大转优 圆角刀独 特的结构加工时可以进行重切削 大大提高了加工效率 而且在不同的条件下应选择 不同的参数 通过对机床钢度 功率 刀具材料和工件材料的分析 合理的选择各种 26 参数 才可以高效的加工出高质量的零件 并在厂里实习时通过与同事的交流 学会 了简单宏程序的编制 大大提高了手工编程的效率 简化了程序的编写 在本次毕业设计的制作过程中 我也在不断的成长 给了自己一个自由发挥的空 间 学到的就是一种能力 当看到自己的努力得到了收获 那是多么有成就感 自学 能力给我们将来更好的适应社会打下了基础 同时也在 学校 和 社会 间建立一 个良好的接口 面对当今社会激烈的人才竞争 认清自己的定位 为将来的工作做好充分的准备 致谢致谢 在这次的毕业设计中 我要重点感谢刘勇老师 是他在百忙之中对我进行耐心的 指导 是他的精心指导才使我的毕业设计能够按期完成 同时也要感谢实训中心的老 师提供的帮助 感谢学校给予的支持和机会 感谢同学的无私帮助 同时要感谢百忙 之中参加毕业答辩的评审老师们 27 参考文献参考文献 1 赵长明 数控加工工艺及设备 M 北京 高等教育出版社 2003 2 李 斌 数控加工技术 M 北京 高等教育出版社 2001 3 熊 熙 数控加工与计算机辅助制造及实训指导 M 北京 人民大学出版社 2000 4 于春生 数控机床编程及应用 M 北京 高等教育出版社 2001 5 华茂发 数控机床加工工艺 M 北京 机械工业出版社 2000 6 袁哲俊 金属切削刀具 M 上海 科学技术出版社 1993 7 明兴祖 机械 CAD CAM M 北京 高等教育出版社 2001 8 叶伯生 计算机数控系统原理 编程与操作 M 武汉 华中理工大学出版社 1999 9 实用数控加工技术 编委会 实用数控加工技术 M 北京 兵器工业出版社 1995 10 全国数控培训网络天津分中心 数控原理 M 北京 机械工业出版社 1998 11 袁哲俊 刀具设计手册 M 北京 机械工业出版社 1999 12 沈建峰 朱勤惠 数控加工生产实例 北京 化学工业出版社 2006 28 附录 附录 A 程序程序编辑编辑 O0000 PROGRAM NAME T3 1 1 DATE DD MM YY 01 10 09 TIME HH MM 11 54 N100G21 N102G40G17G54G90 建立加工坐标系 TOOL 1 DIA OFF 1 LEN 1 DIA 20 N104T1M6 N106G0G90X 52 6746Y 31 8555 S2000M03 N108G43H1Z20 N110Z31 刀具移动到 Z10 的位置 N112G1Z30 F50 铣平面 N114X62 F300 N116G3Y 35 713R7 143 N118G1X 62 N120G2Y 21 428R7 143 N122G1X62 N124G3Y 7 143R7 143 N126G1X 62 N126G1X 65 N142G1X 72 N144G0Z20 29 N146M8 N148X 60 Y 50 N150Z9 N152G1Z 5 F50 铣外轮廓 N154Y50 F300 N156G2X 50 Y60 R10 N158G1X50 N160G2X60 Y50 R10 N162G1Y 50 N164G2X50 Y 60 R10 N166G1X 50 N168G2X 60 Y 50 R10 N170G1Z 9 F50 N172Y50 F300 N174G2X 50 Y60 R10 N242G0Z20 N244M5 N246G91G28Z0 M9 N248G28X0 Y0 A0 N250M30 O0000 PROGRAM NAME T3A 2 2 DATE DD MM YY 01 10 09 TIME HH MM 11 59 N100G21 N102G0G17G40G49G80G90 TOOL 1 DIA OFF 1 LEN 1 DIA 12 N104T1M6 N106G0G90X21 25Y 33 75A0 S3183M3 N108G43H1Z20 M8 N110Z10 N112G1Z 1 5F50 N114X38 75F240 N116Y 25 312 N118X21 25 N120Y 16 875 N122X38 75 N186G0Z18 N186G