数控车床+数控铣床+加工中心五轴-技师论文+结业论文参考.doc

。某*内部13号接头工艺安排及加工参数姓名*单位摘 要内部13号接头是典型的车铣结合加工零件，需要使用车、钻、铣、五轴加工的小型零件。本文根据数控机床的特点，针对内部13号接头零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。关键词 车铣 工艺分析加工方案控制尺寸 目 录第1章 前 言第2章 工艺方案分析2.1 零件图2.2 零件图分析2.3 确定加工方法2.4 确定加工方案第3章 工件的装夹3.1 定位基准的选择3.2定位基准选择的原则3.3确定零件的定位基准3.4装夹方式的选择3.5数控车、铣床常用的装夹方式3.6 确定合理的装夹方式第4章 刀具及切削用量4.1 选择数控刀具的原则4.2 选择数控铣削用刀具4.3 设置刀点和换刀点4.4 确定切削用量第5章 内部13号接头零件的加工5.1加工工艺分析5.2 加工工艺5.3接头加工注意点第6章 结束语第7章 致谢词参考文献第1章 前 言在机械加工工艺实际加工中，机械制造专业及数控技术专业都要对数控车床、数控铣床、五轴加工中心操作技术熟悉及掌握。我们对了解相关工种的先进技术，同时培养工作岗位的前瞻性；在学习数控知识的同时，必须要求掌握基本的机械加工工艺，增强系统意识，理解手动操作与自动操作之间的联系，真正把每个员工培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。数控车工、数控铣工及五轴加工中心基础工艺理论及技能有机融合，包括夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的使用、基准定位等，分类叙述了数控设备的操作、自动编程仿真操作、数控设备的编程与操作的中、高级内容。以机械加工中车工、铣工工艺学与数控车床、数控铣工技能训练密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控车工、数控铣工必须掌握的知识和技能的训练途径。对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。本文以车加工、铣加工特点与切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以指导生产的工艺文件。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，零件反转找正、上下工序衔接、使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。最终形成的工艺文件要完整，并能指导实际生产。第2章 工艺方案分析 2.1 零件图技术要求1 去除毛刺 尖角倒钝 2 阳极化热处理和硬度要求 3 零件尺寸公差HB5800-19992.2 零件图分析 该零件由30及36两个圆柱及突出的三个10圆台、三个7孔、三个3孔、三个6斜孔、1*45度倒角，选用毛坯为30CrMnSi棒料40mm60mm，阳极化热处理和硬度要求。公差标准依据HB5800-1999。2.3 确定加工方法加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差要求等全面考虑。通过以上图形数据分析及该零件使用特征，首先考虑怎样加工能保证质量其次是效率和加工的经济性。最理想的加工方式为先车削后铣削，采用数控车床和五轴加工中心。数控车床采用前置4刀为数控车床，五轴加工中心采用摇篮式，A、C轴加工中心。2.4 确定加工方案表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。使用数控车床三爪夹零件一端，零件伸出45mm。以次加工30、36、34表面，使用切断刀保证零件长度个尺寸公差符号HB5800-1999使用五轴加工中心加持36一端，先使用中心钻进行孔的定位，在使用钻头加工三个7孔、三个3孔。将零件进行旋转时6的孔的轴线与机床Z轴平行。在使用6键槽铣刀慢速加工三个斜孔加工另一端，夹30，加工36上三个圆台，使用两把5的硬质合金立铣刀进行粗加工和精加工。注意看5.3节的加工注意点。-可编辑修改-第3章 工件的装夹3.1 定位基准的选择 在制定零件加工的工艺规程时，正确地选择工件的定位基准有着十分重要的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。合理选择定位基准是保证零件加工精度的前提，还能简化加工工序，提高加工效率。 3.2定位基准选择的原则1）基准重合原则。为了避免基准不重合误差，方便编程，应选用工序基准作为定位基准，尽量使工序基准、定位基准、编程原点三者统一。2）便于装夹的原则。所选择的定位基准应能保证定位准确、可靠，定位、夹紧机构简单、易操作，敞开性好，能够加工尽可能多的表面。 3.3确定零件的定位基准以棒料外圆为定位基准3.4装夹方式的选择 为了工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，需要使用三爪卡盘夹牢。合理的选择夹紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。3.5数控车床及数控铣床常用的装夹方式数控车床通常使用三爪卡盘，三爪卡盘由卡盘体、活动卡爪和卡爪驱动机构组成。利用均布在卡盘体上的三个活动卡爪的径向移动，把工件夹紧和定位的机床附件。数控铣床采用虎钳装夹，因为虎钳滑动面及底面，经过精密研磨，平行度精准，虎钳本体使用球墨铸铁FCD60制造，抗张力强，耐磨性高，不易变形。虎钳滑动面热处理HRC45以上，保持长久耐磨精度最适合于普通铣床，CNC数控铣床，机械加工，模具制造业使用。3.6 确定合理的装夹方式 本次采用的两工种配合加工，先使用数控车床加工在使用五轴加工中心。第4章 刀具及切削用量 4.1 选择数控刀具的原则刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。 选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取15-30min。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支M较大时，刀具寿命也应选得低些。大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要钢牲好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断和排性能坛同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料(如高速钢、超细粒度硬质合金)并使用可转位刀片。4.2 选择数控铣削用刀具本次车、铣削采用机架刀与硬质合金刀具配合使用，这样能提高效率。4.3 设置刀点和换刀点车床一般采刀尖点对刀，换刀在远离工件点换刀，铣床一般采用的是中心对刀，以工件正300mm处作为换刀点4.4 确定切削用量 数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度，并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。第5章 零件的加工5.1工艺分析（1） 技术要求 图为一个零件接头，精度要求较高，要有教好的粗糙度和尺寸精度，还有就是整体尺寸和相对尺寸公差必须符合HB5800-1999。（2） 毛坯选择 本次的选用30CrMnSi棒料40mm60mm为毛坯，比图片尺寸稍大一点，这样以便于更好的车床加工，为下一步铣加工奠定基础。（3） 定位基准选择 在车床上面一般以零件外圆为定位基准，本次图形我们采用的是以外圆为定位基准，铣加工在以车床加工外圆为精基准。（4） 热处理工序 铸、锻件毛坯在粗车前应根据材质和技术要求安排正火火退火处理，以消除应力，改善组织和切削性能。性能要求较高的毛坯在粗加工后、精加工前应安排调质处理，以提高零件的综合机械性能；对于硬度和耐磨性要求不高的零件，调质也常作为最终热处理。相对运动的表面需在精加工前或后进行表面淬火处理或进行化学热处理，以提高其耐磨性。在全部加工工序结束对零件进行表面阳极化。加工工序的划分一般可按下列方法进行：刀具集中分序法 就是按所用刀具划分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把完成它们可以完成的其它部位。这样可减少换刀次数,压缩空程时间，减少不必要的定位误差。以加工部位分序法 对于加工内容很多的零件，可按其结构特点将加工部分分成几个部分，如内形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工精度较低的部位，再加工精度要求较高的部位。以粗、精加工分序法 对于易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生的变形而需要进行校形，故一般来说凡要进行粗、精加工的都要将工序分开。综上所述，在划分工序时，一定要视零件的结构与工艺性，机床的功能，零件数控加工内容的多少，安装次数及本单位生产组织状况灵活掌握。另建议采用工序集中的原则还是采用工序分散的原则，要根据实际情况来确定，但一定力求合理。（5） 走刀路线和对刀点选择 走刀路线包括切削加工轨迹，刀具运动到切削起始点、刀具切入、切出并返回切削起始点或对刀点等非切削空行程轨迹。由于半精加工和精加工的走刀路线是沿其零件轮廓顺序进行的，所以确定走刀路线主要在于规划好粗加工及空行程的走刀路线。合理确定对刀点,对刀点可以设在被加工零件上，但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位，有时在第一道工序后对刀点被加工毁坏，会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找，因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一个相对对刀位置，这样可以根据它们之间的相对位置关系找回原对刀点。这个相对对对刀位置通常设在机床工作台或夹具上5.2加工工艺 （1）确定加工顺序及进给路线加工顺序按粗到精、由近到远的原则确定。使用数控车床三爪夹零件一端，零件伸出45mm。以次加工30、36、34表面，使用切断刀保证零件长度个尺寸公差符号HB5800-1999使用五轴加工中心加持36一端，先使用中心钻进行孔的定位，在使用钻头加工三个7孔、三个3孔。将零件进行旋转时6的孔的轴线与机床Z轴平行。在使用6键槽铣刀慢速加工三个斜孔加工另一端，夹30，加工36上三个圆台，使用两把5的硬质合金立铣刀进行粗加工和精加工（2）选择刀具1）90度右偏刀 选用R0.8刀尖的可换刀片进行开粗留0.5余量。2）90度右偏刀 选用R0.5刀尖的可换刀片进行精加工。3）3个宽切断刀 选用可换刀片进行切断。4）中心钻2.5 选用2.5的中心钻进行三个孔的定位。5) 钻头7 选用7的硬质合金钻头进行钻加工。6) 钻头3 选用3的硬质合金钻头进行小孔加工。7) 铣刀6 选用6的硬质合金键槽铣刀进行6孔刀钻铣加工。8) 铣刀5 选用5的硬质合金立铣刀进行三个圆台的开粗加工留0.3余量。9) 铣刀5 选用5的硬质合金立铣刀进行三个圆台的精加工。（3）选择切削用量工序内容（走刀路线）工序号工序名称工序内容（走刀路线）切 削 用 量设 备T刀具转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm1车床整体开粗90度右偏刀8002002车床2车床整体精加工90度右偏刀10001200.5车床3车床 切断3个宽切断刀5001003车床工序内容（走刀路线）工序号工序名称工序内容（走刀路线）切 削 用 量设 备T刀具转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm1加工中心进行孔加工定位中心钻2.51200501五轴2加工中心加工三个7孔钻头7850702五轴3加工中心加工三个3孔钻头31100601五轴4加工中心加工三个倾斜6孔铣刀618001002五轴5加工中心加工三个圆台的粗加工铣刀522004200.5五轴6加工中心加工三个圆台的精加工铣刀524005001五轴5.3 接头加工注意点（1）加工三个圆台需要夹30部位，因为30部位已经打了孔，在夹持时应该（如图），避免夹在孔的位置。这样将零件因为装夹导致的变形降到最低。（2）在加工三个圆台时，三个凸圆台与3圆的同轴度保证在0.15mm，因此需要两个3的圆棒（如图）放于孔内。在使用杠杆百分表，进行找正。保证0.15mm的同轴度。第6章 结束语从开始到通用装备职业技术学校学习的第一天到自己能独立完成毕业论文的设计，对我们来说都是新的尝试和挑战。在这次40天的培训的过程中使我学到很多。对韦老师讲的现代机械制造技术、乔老师讲解数控车床编程及贺老师讲解的高速加工技术、难加工技术、CAXA制造工程师及数控铣床的操作等受益匪浅、印象深刻。我相信，通过这次的培训，我对数控的加工能进一步