零件的数控铣加工.doc

毕业设计说明书题 目 零件的数控铣加工 专 业 数控技术 班 级 数控0902班 学生姓名 刘飞 指导教师 刘绪欣 二一一年十一月十二日42目 录一、绪论.3二、课程设计任务书.4三、课程设计开题报告书.5四、零件的三维造型.8五、零件的加工工艺分析.9六、零件加工工艺安排.12七、选择刀具.13八、制订刀具工艺卡.14九、选择设备.15十、确定切削用量.16十一、数控加工工艺文件.18十二、编制零件的数控加工程序.26十三、零件的数控加工成品图.38十四、毕业设计小结.38十五、参考文献.40绪 论随着现代科学技术的发展,特别是微电子技术、计算机技术的迅猛发展,机械制造工业已发生了并且还在继续发生着极为深刻的变化。机械制造业是国民经济的支柱产业。据统计,美国68%的社会财富来源于制造业,日本国民总产值的49%是由机械制造业提供的,我国的机械制造业在工业总产值中也占40%。可以说,没有发达的机械制造业,就不可能有国家的真正繁荣的富强。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。数控机床的高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势，促进了我国机械制造业的飞速发展。 作为高职高专院校的应届毕业生,我们在努力学习理论知识的同时，也要通过每一次的实践操作来提高我们的动手能力，在实践中发散思维，完善我们的专业技能，从而更好地适应社会。 毕业设计任务书课题名称零件的数控铣加工零件二维 图技术要求 1、表面淬火4050HRC； 2、加工完成后用锉刀修整， 保证零件表面的光洁度； 3、材料：#45钢。武汉软件工程职业学院毕业设计开题报告书 机械制造工程 系 数控技术 专业 学生姓名刘 飞班级数控0902班学号1297809090327课题名称零件的数控铣加工课题准备情况机械制造技术是当今世界各国经济竞争的重要支柱之一，经济的成功在很大程度上得益于先进的机械制造技术，而数控机床是机械制造技术的重要载体，它在某种程度上已标志着一个国家的生产能力和技术水平。因此，数控机床工业是时下国民经济的一个重要先行部门，肩负着为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务。一个国家数控机床的拥有量，标志着这个国家机械制造业的现代化程度。数控铣床和加工中心因其特有的加工方式及其加工范围广在数控机床中占有重大的比例，因此借用数控铣床进行零件的数控铣削加工课程设计具有重大意义。在世界科技飞速发展的今天，我国制造业在世界上所占的比重越来越大，随着我国逐渐成为“世界制造业中心”进程的加快，作为制造业龙头的机械行业起着举足轻重的作用。各种零件在机械业中发挥着非常重要的作用。而零件的加工需要满足各种各样的机加工条件。因此，这不仅要求工作人员要有高超的技术，还要有清晰、正确的加工工艺规程。一个好的加工工艺规程有利于保证产品质量，指导企业的正常生产工作，便于计划和组织生产，充分发挥设备的利用率，进而大幅度的提升生产效率。随着精度测量、电子技术、自动控制、机床结构设计与工艺的发展，出现了高效、高精度的新型数控机床。它能够加工传统机械加工所不能加工的具有特殊结构和要求的各种复杂零件。毕业设计不仅是对我们所学知识的一种考核形式，也是让我们将所学知识进行融会贯通、灵活运用，进而让我们通过这次毕业设计了解机械设计的一般加工工艺流程和思想方法。在此次设计过程中，主要是零件图节点的坐标计算、加工工艺设计及加工程序的编制。从选材到得出成品的过程的设计，并利用CAD/CAM等制图工具将其真实的表现出来。在设计过程中，我将以积极认真的态度来对待我所遇到的问题，勤思考、多动手，我将通过相关的资料、积极通过与指导老师沟通及小组成员共同讨论来解决遇到的问题，尽自己最大的努力来完成此次毕业设计。 思路和方法1、认真阅读毕业设计任务书，明确毕业设计任务；2、仔细分析产品的零件图，进行零件的工艺性审查；3、确定毛坯类型或型材规格；4、合理选择加工工艺基准；5、拟定机械加工工艺路线；6、确定机械加工余量、工序尺寸及公差；7、选择机床及各工序的工艺设备；8、确定零件加工的切削用量及基本工时；9、确定各工序的技术要求和检验方法；10、填写零件加工的工艺文件；11、加工出符合标准的工程零件；拟重点解决的问题 1、合理制定零件的机械加工工艺；2、各工序切削用量的确定和各工序的安排；3、根据要求确定热处理的方案；4、加工设备的选择；5、零件加工表面加工精度的控制和检测；计划进度20119.20-2011.10.5： 熟悉零件机械加工工艺规程设计内容；2011.106-2011.10.26：完成工艺路线的拟定，制作工艺卡；2011.1027-2011.116： 组织画零件毛坯图、零件图；2011.117-2011.1115：完成零件的加工工艺编程；2011.11.16-2011.11.27： 整理材料，完成设计内容；参考文献【1】数控宏程序编程方法技巧与实例/冯志刚主编.北京:机械而供应出版社;【2】互换性与测量技术基础/马霄主编.北京：北京理工大学出版社；【3】机械制图/刘力主编.北京：化学工业出版社；【4】机械制造工艺/张绪祥、王军主编.北京:高等教育出版社；【5】机械设计基础/陈立德主编.北京：高等教育出版社；【6】数控铣床和加工中心技术实训/娄海滨.北京:人民邮电出版社；【7】机械制造工艺设计简明手册/李益民主编.北京：机械工业出版社；【8】UG NX 入门精解与实战技巧/张方瑞主编.北京:电子工业出版社；【9】数控加工编程操作技巧与禁忌/顾雪艳.北京:机械工业出版社；指导教师意见 签名：年 月 日零件的三维造型加工零件三维图零件三维图 毛坯外形尺寸为18014040,加工为如下16012040mm的零件。零件的加工工艺分析1、工艺分析： 通过对图样及技术要求进行工艺分析，确定工艺基准及定位基准，明确加工重难点，制定加工方案，完成相关刀具、夹具及加工程序准备，并保证工件表面的光洁度，避免损坏工件。选择毛坯为180mm*140mm*40mm,材料为45钢。2、 安排加工顺序的原则：（1） 加工工序集中；（2） 先加工基准平面；（3）先加工主要部位，其次加工次要表面；（4）先加工较大部位，后加工晓得部位；（5）先加工平面，在加工孔系；（6）倒角等容易损伤的部位最后加工；（7）先粗加工、后精加工，粗加工，精加工相结合。3、确定工艺基准：通过对零件图纸的分析，精基准的选择遵循基准重合、基准统一、自为基准的原则，零件的主要加工面为上表面且毛坯为立方体，因此适合采用平口嵌装夹。为保证四边相互垂直，在实际加工前，必须对固定嵌导轨以及垫铁进行调整。如下所示：4、加工难点分析：经分析知，此零件加工的难点主要为与相交切的SR30的圆弧球及R85的圆弧板，在加工中还要保证R50的弧形面与成品零件上表面的平行度。5、 刀具的选择：对于180mm*140mm*40mm的毛坯而言，要加160mm*120mm*38.5mm的零件，其上下表面都需去除0.75mm，故在铣面时选用80mm的面铣刀。考虑到刀具集中，避免换刀，其它台阶面及凹槽的加工均选用12的端铣刀。SR30的圆弧球及R85的圆弧板的加工，为保证加工边缘无过切、欠切的现象，选择6的端铣刀进行切削加工。其它加工部位可根据实际加工条件确定所需的刀具直径。6、 工件装夹:该毛坯为规则外形，可采用平口钳装夹，在毛坯外形加工中需要换面装夹，以便加工出160mm*120mm*40的坯料。对台阶面的加工，在装夹前需对装夹位置进行检查，保证平面度要求及两装夹边的平行度要求，如果平行度和平面度不能满足工件装夹要求，必须增加一道工序，修正装夹边，以确保零件的加工质量。7、 安排总体加工顺序如下：（1）第一次装夹： 加工毛坯上表面及其四侧面。（2）第二次装夹： 以加工过的工件底面和侧面做为定位基准并找正基准，加工工件的另一表面及其四侧面，进而得到160mm*120mm*38.5mm的坯料，然后加工弧形槽、16的凹槽、SR30的圆弧球及R85的圆弧板及12的孔等。（3） 卸下工件，去毛刺，对零件进行休整，存库。零件加工工艺安排（1）160mm*120mm*38.5mm的零件的外形加工；选用12的端铣刀，在加工中保证各边的垂直度与平行度。由于侧面无法一次加工完成，在加工反面时，注意确保侧面接刀加工成形。（2） 铣面；选用80mm的面铣刀，去除0.75mm的深度。（3） 铣削加工台阶面；采用12的端铣刀，保证尺寸28.5mm,留出R85的方形凸台，避免过切或欠切。（4） 铣削R50的圆弧槽；采用12的端铣刀，注意分层加工，粗精加工相结合。（5) 铣削倒角为R8的方槽；选用12的端铣刀，注意分层加工。（6） 铣削深度为15mm的不规则形台阶面；考虑到避免欠切，选用8的端铣刀。（7） 铣削宽为16mm的凹槽；考虑到槽宽，选用8的端铣刀。（8） 打中心孔；采用5mm中心钻分别在点（-55,18）（0,18）的地方进行点孔加工，找正钻孔的中心点。（9） 钻10的内孔；选用10的钻头加工12的内孔。（10） 加工12的通孔；选用12的铰刀加工12的通孔，确保孔的表面加工精度。（11） 在点（0,18）处钻38的底孔；选用20的钻头钻38的底孔。（12） 铣削38的通孔；选用12的端铣刀将该孔加工至37.5mm，再选用15的镗刀将该孔精加工至38，以确保其表面粗糙度。（13） SR30的圆球弧形加工；选用 6的立铣刀，应用宏程序加工SR30的圆球弧。（14） 铣削R85的圆弧凸台；先选用12的端铣刀粗铣R85的圆弧凸台，然后再用6的立铣刀进行凸台的精加工。选择刀具（1） 面铣刀80mm，硬质合金刀；（2） 端铣刀均为硬质合金刀：12mm、8mm；（3）立铣刀6mm的硬质合金刀；（4）中心钻5mm，钻头10mm、20mm；（5）绞刀： 12mm机用绞刀；（6）镗刀15mm；制订刀具工艺卡序号刀具号刀具规格名称（尺寸单位 mm）材料加工表面备注1T0112端铣刀硬质合金粗精铣削相关台阶面四侧面及38的内孔2T0280的面铣刀高速钢铣削工件上下表面3T038的端铣刀铣削宽为16mm的凹槽及不规则台阶面4T045的中心钻打中心孔5T0510的钻头钻12的孔的底孔6T0612的铰刀精加工12的通孔 7T0720的钻头硬质合金钻38的孔的底孔8T0815的精镗刀精镗孔38mm9T096的立铣刀高速钢铣削SR30的圆球弧及R85的圆弧凸台编 制刘飞审核批准第 页选择设备名称设备及量具选择备注选择设备通过对加工零件的外形和材料条件分析，经过查相关机械加工工艺师手册，选用机床设备如下：数控系统：FANUC-OMC立式加工中心；机床型号：KT1300V可根据实际机加工条件来选择其它类 的加工设备，以便节省成本量具（1） 千分尺；（2） 游标卡尺；（3） 塞规，卡规；（4） 百分表；确定切削用量各工序切削用量的参数机制机械加工工艺卡产品型号产品名称零件名称零件材料毛坯种类毛坯硬度毛坯尺寸净重（KG）备注45钢241HB180*140*40刀具补偿工步号工步名称刀具号夹具进给量（mm/r）主轴转速（r/min）进给速度(mm/min)冷却液长度(mm)半径（mm）1外形铣削T01平口钳装夹0.2500150乳化液12062铣面T020.4450250125403铣削加工台阶面T010.355025012064铣削R50的圆弧凹槽T1001560018012065铣削倒角为R8的方槽T010.1560018012066铣削深度为15mm的不规则形台阶面T030.255020010047铣削宽为16mm的凹槽T030.255020010048打中心孔T040.110001501302.59钻10的内孔T050.280080110510加工12的通孔T060.05900200120611在点（0,18）处钻38的底孔T070.18001001001012铣削38的通孔T010.18600180120613精镗38的通孔T080.0810002501207.514SR30的圆球弧形加工T090.1800160100315粗铣R85的圆弧凸台T01平口钳装夹0.15600180乳化液120616精铣R85的圆弧凸台T090.059002501003数控加工工艺文件加工工序卡第一工步名称工序简图外形铣削刀具名称及规格12端铣刀刀具刀号T0101切削参数t1.5mmf0.2mm/rs500r/min第二工步名称工序简图铣面刀具名称及规格80的面铣刀刀具刀号T0202切削参数t0.5mmf0.4mm/rs450r/min第三工步名称工序简图 铣削加工台阶面刀具名称及规格12端铣刀刀具刀号T0101切削参数t 1.5mmf 0.3mm/rs 550r/min第四工步名称工序简图铣削R50的圆弧凹槽刀具名称及规格12端铣刀刀具刀号T0101切削参数t1mmf0.15mm/rs600r/min第五工步名称工序简图铣削倒角为R8的方槽刀具名称及规格 12端铣刀刀具刀号T0101切削参数t0.5mmf0.15mm/rs600r/min第六工步名称工序简图铣削深度为15mm的不规则形台阶面刀具名称及规格8的端铣刀刀具刀号T0303切削参数t0.5mmf0.2mm/rs550r/min第七工步名称工序简图铣削宽为16mm的凹槽刀具名称及规格8的端铣刀刀具刀号T0303切削参数t0.5mmf0.2mm/rs550r/min第八工步名称工序简图打中心孔刀具名称及规格5的中心钻刀具刀号T0404切削参数t0.5mmf0.1mm/rs1000r/min第九工步名称工序简图钻10的内孔刀具名称及规格10的钻头刀具刀号T0505切削参数t0.5mmf0.2mm/rs800r/min第十工步名称工序简图加工12的通孔刀具名称及规格12的铰刀刀具刀号T0606切削参数t0.5mmf0.05mm/rs900r/min第十一工步名称工序简图在点（0,18）处钻38的底孔刀具名称及规格20的钻头刀具刀号T0707切削参数t0.5mmf0.1mm/rs800r/min第十二工步名称工序简图铣削38的通孔刀具名称及规格12端铣刀刀具刀号T0101切削参数t1mmf0.18mm/rs600r/min第十三工步名称工序简图精镗38的通孔刀具名称及规格15的精镗刀刀具刀号T0808切削参数t0.5mmf0.15mm/rs1000r/min第十四工步名称工序简图SR30的圆球弧形加工刀具名称及规格6的立铣刀刀具刀号T0909切削参数t0.5mmf0.1mm/rs800r/min第十五工步名称工序简图粗铣R85的圆弧凸台刀具名称及规格12端铣刀刀具刀号T0101切削参数t0.5mmf0.15mm/rs600r/min第十六工步名称工序简图精铣R85的圆弧凸台刀具名称及规格6的立铣刀刀具刀号T0909切削参数t0.5mmf0.05mm/rs1000r/min编制零件的数控加工程序O0902%0101N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90N104 T1 M6N106 G0 G90 G54 X-28. Y90. S2120 M3N108 G43 H2 Z50.N110 Z10.N112 G1 Z-42. F600.N114 Y78. F400.N116 G2 X-40. Y66. R12.N118 G1 X-80.N120 G3 X-86. Y60. R6.N122 G1 Y-60.N124 G3 X-80. Y-66. R6.N126 G1 X80.N128 G3 X86. Y-60. R6.N130 G1 Y50.N132 Y60.N134 G3 X80. Y66. R6.N136 G1 X0.N138 X-40.N140 G2 X-52. Y78. R12.N142 G1 Y90.N144 G0 Z50.N146 M5N148 G91 G28 Z0.N150 M01N152 T1 M6N154 G0 G90 G54 X-88. Y-43.998 S900 M3N156 G43 H1 Z50.N158 Z10.N160 G1 Z-1.5 F500.N162 X64. F450.N164 G3 Y0. R21.999N166 G1 X-64.N168 G2 Y43.998 R21.999N170 G1 X88.N172 G0 Z50.N174 M5N176 G91 G28 Z0.N178 M01N180 T2 M6N182 G0 G90 G54 X-87.5 Y55.764 S1000 M3N184 G43 H2 Z10.N186 G1 Z-11.5 F500.N188 X-77.5 F400.N190 Y57.5N192 X-2.5N194 Y47.5N196 X77.5N198 Y-57.5N200 X-77.5N202 Y55.764N204 G2 X-76.12 Y57.5 R93.375N206 G1 X-2.5 Y52.653N208 Y47.5N210 X75.765N212 G2 X77.5 Y44.566 R93.374N214 G1 Y-46.326N216 G2 X69.766 Y-57.5 R88.875N218 G1 X-68.229N220 G2 X-77.5 Y-43.586 R88.875N222 G1 Y39.474N224 G2 X-64.067 Y57.5 R84.375N226 G1 X-2.5 Y52.729N228 Y47.5N230 X64.97N232 G2 X77.5 Y21.335 R84.374N234 G1 Y-23.669N236 G2 X57.707 Y-57.5 R79.875N238 G1 X-56.17N240 G2 X-77.5 Y-17.421 R79.876N242 G1 Y13.997N244 G2 X-50.663 Y57.5 R75.375N246 G1 X-2.5 Y52.879N248 Y47.5N250 X53.559N252 G2 X71.644 Y-1.481 R75.374N254 X44.187 Y-57.5 R70.875N256 G1 X-42.65N258 G2 X-70.106 Y-1.481 R70.876N260 X-34.175 Y57.5 R66.375N262 G1 X-2.5 Y53.29N264 Y47.5N266 X41.062N268 G2 X62.644 Y-1.481 R66.374N270 X27.045 Y-57.5 R61.875N272 G1 X-25.508N274 G2 X-61.106 Y-1.481 R61.876N276 X-2.5 Y55.88 R57.375N278 G1 Y47.5N280 X26.147N282 G2 X53.644 Y-1.481 R57.374N284 X-52.106 R52.875N286 X44.644 R48.375N288 X-43.106 R43.875N290 X35.644 R39.375N292 X-34.106 R34.875N294 X26.644 R30.375N296 X-25.106 R25.875N298 X17.644 R21.375N300 X-16.106 R16.875N302 X8.644 R12.375N304 X-7.106 R7.875N306 X-.356 R3.375N308 G0 Z10.N310 X34.717 Y-49.736N312 G1 Z1. F500.N314 G2 X22.283 Y-70.264 Z-.976 I-6.217 J-10.264N316 X34.717 Y-49.736 Z-2.951 I6.217 J10.264N318 X22.283 Y-70.264 Z-4.927 I-6.217 J-10.264N320 X34.717 Y-49.736 Z-6.903 I6.217 J10.264N322 X22.283 Y-70.264 Z-8.878 I-6.217 J-10.264N324 X34.717 Y-49.736 Z-10.854 I6.217 J10.264N326 X22.283 Y-70.264 Z-12.83 I-6.217 J-10.264N328 X34.717 Y-49.736 Z-14.806 I6.217 J10.264N330 X22.283 Y-70.264 Z-16.782 I-6.217 J-10.264N332 X34.717 Y-49.736 Z-18.757 I6.217 J10.264N334 X40.276 Y-62.307 Z-20.733 I-6.217 J-10.264N336 X16.724 Y-57.693 Z-21.5 I-11.776 J2.307N338 G1 X-39.316 Y-46.715 F450.N340 G2 X41.5 Y-60. R41.5N342 X39.316 Y-73.285 R41.5N344 X-39.316 Y-46.715 R41.5N346 X37.125 Y-60. 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