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地铁门槛的加工工艺及编程设计【10张CAD图纸+说明书】

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地铁门槛的加工工艺及编程设计论文.doc---(点击预览)

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加工刀径图

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关键词：: 地铁门槛加工工艺编程设计门槛 cad图纸说明书

资源描述：

地铁门槛的加工工艺及编程设计

23页 9500字数+说明书+任务书+开题报告+工序卡片+10张CAD图纸【详情如下】

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加工刀径图

地铁门槛的加工工艺及编程设计开题报告.doc

地铁门槛的加工工艺及编程设计论文.doc

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门槛1轮廓.dwg

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(1)机械加工工序卡片.doc

(2) 机械加工工序卡片.doc

(3) 机械加工工序卡片.doc

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中文摘要

我的设计课题为地铁门槛的数控加工工艺及编程，地铁门槛是个比较复杂的铝型材，此材料有良好的耐化学腐蚀、表面硬度、其结构比较独特，精度要求较高，需要加工中心加工的就有五步，而且工序都比较长，写这个课题具有挑战性和代表性，因为毕业设计对图纸和主题都有严格的要求。地铁门槛毛坯是由铝型材铸造而成的，其表面要经过特殊氧化。之所以选择铝型材，是因为铝的密度远远的小于铁，而且硬度也合适，这样可以进一步为地铁提高速度，也符合现代生产中对轨道交通的高速方面要求；表面氧化既可以让门槛外露部分美观大方，又可以使整个门槛内部隔离空气，不会被氧化，增加其使用寿命。

关键词：地铁门槛，铝型材

第一章

1. 选用合适机床加工…………………………………………………….3

2. 加工过程中选刀原则………………………………………………….5

3 数控加工工艺设计……………………………………………………11

第二章

4. 门槛编程及工艺分析（一）…………………………………………14

5. 门槛编程及工艺分析（二）…………………………………………16

6. 门槛编程及工艺分析（三）…………………………………………17

7. 门槛编程及工艺分析（四）…………………………………………19

8. 门槛编程及工艺分析（五）…………………………………………21

第三章

9. 总结……………………………………………………………………22

10.参考文献…………………………………………………………………23.

第一章

1. 选用合适机床加工

首先，需要了解一下数控机床的加工特点：数控机床是使用程序来控制机床实现自动加工的，与普通机床相比，数控机床具有以下特点：

①适应性强，高柔性。数控机床加工零件改变时，只需改变相应的加工程序，不需要新制造或更换工装、调整设备，机床就可以迅速地转换为另一工件界面。

②高效率、高精度。数控机床具有很高的控制精度和制造精度，另外，数控机床的自动加工方式还可以消除操作者的人为误差，加工的一致性好，质量比较稳定。尤其在批量加工时，数控加工能够有效减少零件切削时间和辅助工作时问，提高生产效率。

③劳动强度低。数控机床自动化较高，操作者不需要进行繁重的手工操作，劳动强度明显降低。

④易于建立计算机网络，实现先进的管理模式。由于数控机床使用的是数字控制，易于实现CAD／CAM一体化，易于实现DNC控制。

⑤自适性差。数控机床不能像普通机床加工时可以根据加工中出现的实际问题自由地进行人为调整。另外，数控加工还有技术复杂、加工成本相对高、机床维修和编程技术要求较高等许多不利条件。

其次，数控机床的使用，使用好数控机床是一个综合因素，需要具有工艺员的工艺分析能力，又要有操作者的操作技能。

第三章

9.总结

“数控机床”这个名词对于人们已经不在陌生了，近二十年来，它越来越多的出现在人们视线中，尤其在长江三角洲，珠江三角洲等东部沿海地区，这里是全国工业制造中心，众多模具企业云集，而模具的需求也与日俱增。社会对从事数控的人才的要求也越来越高。这就要求我们学好专业，学精专业。

10.参考文献

（1）赵长明，刘万菊主编．数控加工工艺及设备．北京：高等教育出版社，2003

（2）许祥泰，刘艳芳．数控加工编程实用技术．北京：机械工业出版社，2001

（3）孙德茂著.数控机床铣削加工直接编程技术.北京：机械工业出版社，2004

（4）形状和位置公差标准示例图册编制组.形状和位置公差标准示例图册.中国标准出版社，1983

（5）大连理工大学工程画教研室.机械制图.高等教育出版社.1993.

（6）机械工业信息研究院，机械工人（冷加工），机械工业出版社，2005

（7）王志平.数控编程与操作.北京：高等教育出版社.2003

（8）王荣兴.数控中级工认证强化实训.北京：高等教育出版社.2005

内容简介：: 机械加工工序卡片（1）产品型号JDK16A-00-00零件图号JDK16A-80-00产品名称地铁车零件名称门槛共5页第1页车间工序号工序名称材料牌号金工01数铣6060-T64毛坯种类毛坯外形尺寸长每毛坯可制件数每台件数铸件19801设备名称设备型号设备编号同时加工件数加工中心夹具编号夹具名称切削液门槛数铣台乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容刀具型号量具名称主轴转速r/min切削速度mm /min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1铣孔槽及缺口铣刀162m卷尺15001500.1101.580.02游标卡尺设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片（2）产品型号JDK16A-00-00零件图号JDK16A-80-00产品名称地铁车零件名称门槛共5页第1页车间工序号工序名称材料牌号金工02数铣6060-T64毛坯种类毛坯外形尺寸长每毛坯可制件数每台件数铸件198011设备名称设备型号设备编号同时加工件数普通铣床夹具编号夹具名称切削液乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件压板工步号工步内容刀具型号量具名称主轴转速r/min切削速度mm /min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助2粗铣两端面，保证工件总长为1980mm铣刀162m卷尺15001500.1101.58 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片（3）产品型号JDK16A-00-00零件图号JDK16A-80-00产品名称地铁车零件名称门槛共5页第1页车间工序号工序名称材料牌号金工03数铣6060-T64毛坯种类毛坯外形尺寸长每毛坯可制件数每台件数铸件198011设备名称设备型号设备编号同时加工件数加工中心夹具编号夹具名称切削液门槛数铣台乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容刀具型号量具名称主轴转速r/min切削速度mm /min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1铣两端缺口铣刀122m卷尺15001500.1101.50.02游标卡尺设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片（4）产品型号JDK16A-00-00零件图号JDK16A-80-00产品名称地铁车零件名称门槛共5页第1页车间工序号工序名称材料牌号金工04数铣6060-T64毛坯种类毛坯外形尺寸长每毛坯可制件数每台件数铸件198011设备名称设备型号设备编号同时加工件数加工中心夹具编号夹具名称切削液门槛数铣台乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容刀具型号量具名称主轴转速r/min切削速度mm /min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助4铣缺口，平台及倒角铣刀122m卷尺15001500.1101.50.02游标卡尺设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片（5）产品型号JDK16A-00-00零件图号JDK16A-80-00产品名称地铁车零件名称门槛共5页第1页车间工序号工序名称材料牌号金工05数铣6060-T64毛坯种类毛坯外形尺寸长每毛坯可制件数每台件数铸件198011设备名称设备型号设备编号同时加工件数加工中心夹具编号夹具名称切削液门槛数铣台乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容刀具型号量具名称主轴转速r/min切削速度mm /min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1缺口清根及铣斜面铣刀122m卷尺15001500.1101.50.02游标卡尺设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期南通职业大学毕业设计用纸毕业设计任务书一、题目：地铁门槛的加工工艺及编程二、目的：提高在学校中所学知识和技能，使理论能够更好的运用到实践当中。三、技术要求：符合控制计划及图纸中尺寸的要求，能够符合图纸中粗糙度要求，对各项装配尺寸要严格注意。四、说明书内容：加工过程中选择合适的机床立铣刀的合理选用加工过程中的工艺分析门槛加工的程序和图纸参考资料索引五、图表内容：地铁门槛的轮廓图，完成图工艺过程卡片六、参考文献：（1）赵长明，刘万菊主编数控加工工艺及设备北京：高等教育出版社，2003（2）许祥泰，刘艳芳数控加工编程实用技术北京：机械工业出版社，2001（3）孙德茂著.数控机床铣削加工直接编程技术.北京：机械工业出版社，2004（4）大连理工大学工程画教研室.机械制图.高等教育出版社.1993. （5）机械工业信息研究院，机械工人（冷加工），机械工业出版社，2005（6）王志平.数控编程与操作.北京：高等教育出版社.2003（7）王荣兴.数控中级工认证强化实训.北京：高等教育出版社.2005任务书下发时间：七、指导教师评语：指导教师签名年月日八、答辩评审意见：答辩组长签名年月日装订线共页第页南通职业大学毕业设计用纸一.前言课题及其来源：本人所选课题为地铁门槛的加工工艺及编程，本次课题根据毕业设计要求与我所在公司实际生产相结合而编写的。对门槛加工的选铣刀原则及工艺设计作了详细说明，以及门槛加工的五个步骤，每一步都有工艺分析及加工时的数控编程的说明。课题意义及国内外现状分析轨道交通具有快速、运量大、低噪音、舒适安全、节能环保等诸多优点,自问世后便以其特有的优势在各种交通形式中一领风骚,成为世界各国发展城市公共交通系统、解决日益严重的城市交通问题的首选，地铁是一个大城市的命脉,作为轨道交通,地铁的优点很多:运载量多,安全系数大,快速便捷。相对于地面交通的频频堵车,日常上下班、出行的人们愈发感受到轨道交通所带来的便利任何事物都有其特点与发展条件，人们掌握后才能加速其发展。当今世界，工业发达国家对数控机床工业高度重视，竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。中国加入WTO后，正式参与世界市场激烈竞争，今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展，实是紧迫而又艰巨的任务。 1948年美国空军部门为制造飞机杂零件，提供设备研经费，由G&L公司与MIT合作研究四年，终于在1952年试制出世界第一台数控铣床，立即生产100台交付军工使用。在成果上显示了它是社会需求、科技水平、人员素质三者的结晶；在技术上则显示出机电一体化机床在控制方面的巨大创新。不知不觉，我在常州轻工学院学习数控技术已经接近两年，虽然文化成绩不是特别优秀，却可以有幸得到诸多师长的殷殷教诲，这是我最大的收获。特别是在毕业设计期间，在校内指导老师:张世良以及各位系领导和老师的指导帮助下，完成了这次毕业设计的任务。在此，感谢他们的指导和教诲！尽管如此,由于本人的水平有限,设计中一定存在许多的不当和错误之处,希望得到各位评委的批评和指正，在此表示衷心的感谢。二.方案论证课题研究的方法：1、熟悉图纸我们首先要做的就是很好的掌握机械制图，只有熟悉图纸以后才知道是什么形状，所以，需要我在图纸上找到设计所需要的东西，必须把图纸全部看懂，明白每一个细节，不明白的地方可以向指导老师请教。2、制作工序卡片加工工序卡片是了解加工工艺途径最好的“老师”。看工艺卡片可以知道既可以知道每一步的加工顺序、还有切削用量、刀具号等工艺参数，在此基础上开始编程。可以节约大量的时间和精力。3、查找资料为了搞好毕业设计，我不得不在图书馆和网上查阅了大量有关数控编程与加工工艺以及数控技术等各方面的资料。它不仅使我的数控知识有了很大的提高，而且让我养成了查找资料的的良好习惯。经过这几个月的努力，终于取得了不错的成果。4、请教指导老师在做设计的过程中，有指导老师和同学的不断帮助和鼓励。当我感觉课题选择冷僻，并想退却时，是他们鼓励我还帮我出谋划策，让我重新找回信心，在这毕业设计里面都包含着他们的智慧。设计及制造方案：1.数控加工工艺设计数控加工工艺设计是门槛加工的关键部分，合理正确的加工工艺设计可以让操作者简易操作，也可以很好的提高工件加工质量和数控机床的利用效率。数控机床的加工工艺与普通机床的加工工艺有许多相同之处，但在数控机床上加工零件比普通机床加工零件的工艺规程要复杂得多。在数控加工前，要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具的形状、切削用量和走刀路线等都编入程序，这就要求程序设计人员具有多方面的知识基础。想要做好工件，并要保证机床的工作效率，首先，做好零件的加工工艺，否则就无法做到全面周到地考虑零件加工的全过程，以及正确、合理地编制零件的加工程序。2.加工过程及编程：无论是手动编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟订工艺方案选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等)也需要做一些处理。因此对所适的(如数控编程的工艺处理是一项十分重要的工作。应把数控加工工艺的主要内容统盘考虑、分项确定，内容主要有以下几条。 (1)选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。 (2)分析加工零件的图样，明确加工内容及技术要求，确定加工方案，制定数控加工路线，如工序的划分、加工顺序的安排、非数控加工程序的衔接等。设计数控加工工序，如工序的划分、刀具的选择、夹具的定位与安装、切削用量的确定、走刀路线的确定，走刀路线的优化等等。 (3)调整数控加工工序的程序：如确定对刀点、换刀点的选择、刀具的半径和长度补偿。 (4)分配数控加工中的容差。 (5)处理数控机床上部分工艺指令。可行性分析：1.传统加工工艺的缺陷：（1）生产周期长，加工效率低。传统加工工艺采用通用设备，生产周期较长，仅用于小批量生产。并且加工效率低。原工艺铣削时设计的走刀路径和切削参数没有达到最佳状态，导致加工时间长，机床利用效率低。（2）加工精度差，精度难以保证。原工艺中精加工工序大部分在普通机床进行。受机床性能的限制，加工时需要频换机床，使定位公差很大，加工曲线不够准确。而选择数控机床加工这些问题就可以迎刃而解，2.本工艺的优点：本工艺大部分采用数控机床加工，既减轻操作者的劳动强度，又利用数控机床提高加工效率、增加产量。在现在社会发展的趋势下，精加工使用数控机床来保证加工质量是很明智的选择，并且它的柔性好，可以加工多了工序，这样省去了频繁的装夹。提高了工作效率，降低了成本。随着科技不断的发展，数控机床越来越广泛的使用在机械制造业上。所以，实际生产中对数控编程及工艺分析也越来越重要！数控机床是综合应用微电子，计算机自动控制，自动检测等先进技术的新型机床。它适宜加工小批量，高精度，形状复杂，生产周期要求短的零件，具有高柔性，高精度，高效益等特点。随着现代工业的飞速发展，社会生产力取得了巨大的发展，要求制造技术向自动化及精密化前进，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高生产率的要求。除此以为，数控机床的使用和管理也非常重要，绝大多数企业，数控机床是集中布置、统一管理的。但是在使用上和生产安排上与普通机床却没什么区别，普遍存在以下问题： (1)由于不了解各种类型数控机床的性能，编制工艺文件时不能明确设备及数控系统，造成生产安排的随意性，不合理的现象。 (2)忽视经济性：过于追求零件的精度，把本该采用低成本的加工方法，选用了高加工成本的加工方法。 (3)忽视均衡生产：某些设备常年超负荷运转，而有些设备闲置，致使企业设备资源得不到有效的运用。 (4)与机床相配的附件、刀杆、刀柄等没有统一管理，有的机床刀柄长年放在刀库上，影响刀库的正常运转；有的放在工具箱上，定位面没有保护措施。 (5)不能合理选择切削参数，经常使用强力切削、重力切削，造成机床闷机，严重损坏了设备精度。 (6)操作者加工前不对程序试运行，造成刀具强烈撞击，破坏机床精度。数控机床的使用好坏归根到底在管理，完善的管理制度、科学的生产模式是提高生产效率的有效手段。 (1)建立、建全完善的管理制度。健全的管理制度能有效地控制、监督数控机床相关人员的工作，使机床的操作、运行全过程受控。 (2)加强技术人员、技术工人、管理人员的培训。数控加工的培训是一项长期的工作，是一个不断提高的过程。工艺员的培训：通过对工艺员的培训，可以根据数控机床的特点，编制更为简化的数控加工工艺，简化工序，缩短技术准备工作，减少数控机床待机时间。要合理使用每一台机床，大机床不小用，优先考虑小机床以实现较高的机床利用效率。技术工人的培训：技术工人是数控机床的具体操作者，机床的调整和机床的在线检测所占时间比例较高，反映出了对提高技术工人素质的需求。数控维修人员的培训：数控机床维修人员应具备多专业知识，是复合型人才，有较高的综合分析、判断能力。管理人员的培训：懂得数控设备的特点、过程控制，懂现代生产管理。检验人员的培训：有经验的检验员可以从数控机床加工前的工装准备、参数调整中预见加工后的质量。因此检验员应了解数控机床及加工过程，加强过程中的巡检，提高检验效率。定额员的培训：定额员对数控工艺、加工过程、数控机床状况的熟悉将使工时定额更为准确，为科学决策提供依据。合理的定额也将激励工人的工作积极性和创造性，提高加工效率。 (3)设备故障应及时维修，避免带问题运行。许多企业因生产任务重，设备能力不足，机床出现小故障不以为然，继续使用，以致设备故障越来越严重，造成安全事故。 (4)避免设备超负荷运转，合理分散T作量。在机床性能、精度条件相似的情况下，应均衡分配工作量。在加工中以保证加工质量选择适当精度的设备，避免人为地选择高精度、高性能设备使高精度设备长期超负荷工作，同时也增加生产成本。 (5)科学地组织生产。改进停工待料、生产能力不平衡问题，主要应从生产组织管理的角度人手。提高数控机床的开工率，合理安排生产节拍。利用成组技术思想，合理分配生产任务。利用零件加工的相似性，将待加工零件和可替换机床进行成组分类，从而在工艺编制、生产计划和调度中合理地安排数控设备的工作量，提高设备生产能力的平衡度。科学的生产批次将极大限度地降低机床调整时间比例、工装准备时间比例。科学的生产批次将从某种程度上提高首批后的批量效率，这样也必然会极大限度地降低机床调整时间和工装准备时间的比例。数控机床的使用不是简单的设备使用，是一项技术性很强的应用工程。只有实行科学的工艺分析和操作，充分了解数控机床加工的特点，协调好每个生产环节的平衡，不断的提高数控机床的利用效率，才能真正地发挥数控机床经济效益。三.文献综述目前很多国家对轨道交通开发的力度有所加大，国际轨道交通有地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车以及悬浮列车等多种类型，号称“城市交通的主动脉”。城市轨道交通和其他公共交通相比，具有以下特点：用地省，运能大，轨道线路的输送能力是公路交通输送能力的近10倍。每一单位运输量的能源消耗量少，因而节约能源；采用电力牵引，对环境的污染小。噪声属集中型，人均噪声小，易于治理；乘客乘座安全、舒适、方便、快捷。轨道交通中地铁占了越来越重要的地位，所以如何提高地铁的速度和使用寿命也成了新的研究课题，本课题就是研究门槛的设计及加工过程。本课题研究了数控机床的发展过程，加工过程中立铣刀的选择，不同的加工环境下用不同的铣刀，数控加工工艺分析，地铁门槛的数控编程及加工工艺分析，门槛的加工过程共分为五个大步骤，每一步是一个小节。以及配上各章节的图例说明。地铁门槛加工的关键是理解各个步骤要加工的地方，作好充分的准备工作，每做一步之前要进行加工的工艺分析，每一步都要分析到位，如需要那些量具，夹具以及夹具应该夹在什么位置，加工是主轴的转速，切削进给速度，切削用量，等等。加工结束后还要进行检验，检验的关键就是测量每个加工步骤是否符合实际要求，尽量做到最好。四.进度安排我的毕业设计大体可分为材料搜集准备阶段，统筹提纲设计阶段，总结经验阶段。在每个阶段中又作出了进有步具体安排，并给于合理的时间安排，使得此次毕业设计撰写过程得以顺利的进行下去。在接到指导老师毕业设计任务书时，既感到任务的重要性和紧迫性，我就开始着手对毕业设计课题的思索和相关材料的收集，第1-5周毕业实习，收集资料，在第15周内思索所选毕业设计课题的可行性。经过在车间实际生产的零件资料收集和反复论证最终确定以齿轮轴零件为题埋下了坚实的基础。组织开题报告。第6-8周在第68周内着重以于课题相关的资料的收集围绕课题根据毕业任务书上下达的指定任务在工作之余上网和图书馆查阅了大量的与课题相关的文献资料使得自己在此课题的认识上有了更为深入的了解，在此毕业设计的设计过程中我也常常想我的指导老师请教许多有关自己不懂不熟悉的知识，在指导老师的帮助和自己的努力下我的毕业设计资料已是相当丰富，为我的毕业设计课进行系统分析，完成毕业设计详细设计方案。第9-11周在第911周我已将毕业设计课题的具体撰写方案确定，所选用的3090联体信克是采用现代先进的数控加工技术生产的，具体使用的是数控铣床，加工工艺方案，完成详细设计。第12-14周完成机械和电气图纸设计。第15周进行图纸设计修改及完善；并向毕业设计答辩委员会提出答辩申请。第16周整理毕业设计论文。第17周完成毕业设计论文全部工作，形成毕业设计全部文件，准备答辩。第18周参加毕业答辩附录：参考文献（1）赵长明，刘万菊主编数控加工工艺及设备北京：高等教育出版社，2003（2）许祥泰，刘艳芳数控加工编程实用技术北京：机械工业出版社，2001（3）孙德茂, 数控机床铣削加工直接编程技术.北京：机械工业出版社，2004（4）张橘，机械制图，苏州大学出版社，2004（5）机械工业信息研究院，机械工人（冷加工），机械工业出版社，2005（6）王荣兴，数控加工中心中级工强化认证培训，高等教育出版社2003（7）陈洪涛，数控加工工艺与编程。北京：高等教育出版社，2003（8）王志平，数控编程与操作。高等教育出版社 2003共 7 页第 7 页南通职业大学毕业设计用纸中文摘要我的设计课题为地铁门槛的数控加工工艺及编程，地铁门槛是个比较复杂的铝型材，此材料有良好的耐化学腐蚀、表面硬度、其结构比较独特，精度要求较高，需要加工中心加工的就有五步，而且工序都比较长，写这个课题具有挑战性和代表性，因为毕业设计对图纸和主题都有严格的要求。地铁门槛毛坯是由铝型材铸造而成的，其表面要经过特殊氧化。之所以选择铝型材，是因为铝的密度远远的小于铁，而且硬度也合适，这样可以进一步为地铁提高速度，也符合现代生产中对轨道交通的高速方面要求；表面氧化既可以让门槛外露部分美观大方，又可以使整个门槛内部隔离空气，不会被氧化，增加其使用寿命。关键词：地铁门槛，铝型材目录第一章 1. 选用合适机床加工.32. 加工过程中选刀原则.53 数控加工工艺设计11第二章4. 装订线门槛编程及工艺分析（一）145. 装订线门槛编程及工艺分析（二）166. 装订线门槛编程及工艺分析（三）177. 装订线门槛编程及工艺分析（四）198. 装订线门槛编程及工艺分析（五）21第三章9. 总结2210.参考文献23.第一章1. 选用合适机床加工首先，需要了解一下数控机床的加工特点：数控机床是使用程序来控制机床实现自动加工的，与普通机床相比，数控机床具有以下特点：适应性强，高柔性。数控机床加工零件改变时，只需改变相应的加工程序，不需要新制造或更换工装、调整设备，机床就可以迅速地转换为另一工件界面。高效率、高精度。数控机床具有很高的控制精度和制造精度，另外，数控机床的自动加工方式还可以消除操作者的人为误差，加工的一致性好，质量比较稳定。尤其在批量加工时，数控加工能够有效减少零件切削时间和辅助工作时问，提高生产效率。劳动强度低。数控机床自动化较高，操作者不需要进行繁重的手工操作，劳动强度明显降低。易于建立计算机网络，实现先进的管理模式。由于数控机床使用的是数字控制，易于实现CADCAM一体化，易于实现DNC控制。自适性差。数控机床不能像普通机床加工时可以根据加工中出现的实际问题自由地进行人为调整。另外，数控加工还有技术复杂、加工成本相对高、机床维修和编程技术要求较高等许多不利条件。其次，数控机床的使用，使用好数控机床是一个综合因素，需要具有工艺员的工艺分析能力，又要有操作者的操作技能。工艺方面 (a)合理制定工艺方案。作为一个合格的工艺员必须了解数控加工的适应性，了解各数控机床的加工特性及加工范围，针对加工对象合理选择数控机床及数控系统。 (b)严谨、细致的工艺文件。工艺文件是指导工人操作的具体规范，对于数控加工来说，它要求工艺内容十分具体。在传统加工中，许多具体的工艺问题，如：工步的划分，走刀路线的确定，刀具、切削用量的选择等在很大程度上都是由操作者根据自己的经验和习惯决定的，无需在工艺中过多的规定。在数控加工中，这些问题工艺员必须事先设计和安排，做出正确的选择编人工艺文件中。另外，由于数控机床自适性差，所以，在工艺设计中要考虑全面，注意加工中每一个细节。因此，一定要有一套严谨的编制思路。 (c)根据产品结构、加工部位、零件材料、刀具等确定合理的切削参数，尽量采用等材料切削，避免加工过程切削速度剧变、去除量不一致的现象。 (d)编程时不仅要考虑加工路线，还要考虑压板、螺钉、夹具等辅具的位置、高度，选择合理的走刀路线，防止碰撞现象。(e)对加工程序进行试切和验证。对首次使用的数控程序，应严格执行首件鉴定和程序验证过程，合格才能进行正式产品的批量加工。(f)不断创新，挖掘数控机床的潜力，提高机床运转率。与国外制造企业相比，国内的数控机床进给量、切削速度均存在安全系数过大的问题，因此应充分利用数控设备功能，用足用巧数控设备，不断的提高数控机床的工作效率。拓宽加工范围，确保生产任务饱满。 (g)优化数控工艺，提高生产效率。通过先进CADCAM软件的应用，进一步优化数控工艺，在对工件进行数字化建模和工艺分析基础上，优化走刀轨迹、合理选择刀具，简化和优化数控程序，从而有效地缩短切削时间，提高加工效率。 (h)快速工装的使用。在数控设备上使用快速工装可以有效地缩短工装准备、工件定位夹紧时间和机床调整时间。设计快速夹具，采用标准定位法，使工人可以实现快速定位，无须对每个工件进行找正；对于一些小零件，可以在标准定位的基础上，一次装夹多个工件同时加工；采用柔性、模块化夹具，减少夹具数量。数控机床的操作方面为了更高的发挥数控机床价值，必须正确地掌握数控机床操作原则。 (a)按机床安全操作规程正确操作机床，对出现的故障及时汇报，并保持好现场。 (b)按工艺及程序的要求加工零件。 (c)加工前应协调零件、刀具、压板等尺寸，避免机床、零件、刀具、辅具之间的干涉、碰撞。 (d)提高操作者的技术素质，减少装刀、找正、对刀、测量等机床的非加工操作、调整时间。(e)正确地管理刀柄、刀具、工装等辅具，并进行必要的维护和保养，保证辅具的精度。轨道交通具有快速、运量大、低噪音、舒适安全、节能环保等诸多优点,自问世后便以其特有的优势在各种交通形式中一领风骚,成为世界各国发展城市公共交通系统、解决日益严重的城市交通问题的首选，地铁是一个大城市的命脉,作为轨道交通,地铁的优点很多:运载量多,安全系数大,快速便捷。相对于地面交通的频频堵车,日常上下班、出行的人们愈发感受到轨道交通所带来的便利任何事物都有其特点与发展条件，人们掌握后才能加速其发展。数控机床的发展条件主要包括：它是机、电、液、气、光多学科各种高科技的综合性组合，特别是以电子、计算机等现代先进技术为基石，必须具有巩固的技术基础，互相配套，缺一不可。如不齐备，则数控机床难以顺利发展；数控机床是由主机、各种元部件(功能部件)和数控系统三大部分组成，还需先进的自动化刀具配合，才能实现加工，各个环节在技术上、质量上必须切实过关，确保工作可靠、稳定，才能保数控机床工作的精度、效率和自动化，否则，难以在生产实际中使用；它是社会需求、科技水平和人员素质三者的结合，缺一不成。如果人员素质差、科技水平达不到，则难以满足社会需求。人是一切活动的主体，需要各种精通业务的专家、人才和熟练技术工人，互相配合，共同完成。否则，数控机床难以顺利发展。数控机床的操作是一项艰巨的任务，为了适合我国的经济水平，提高教育水平和生产水平是解决数控机床操作的关键。2. 加工过程中选刀原则地铁门槛车辆采用铝合金材料、模块化的设计制造技术不仅解决了车体结构轻量化的问题,可以顺利提速，而且大大简化了车辆制造工艺,可根据用户的不同要求进行车辆结构的优化组合,缩短了车辆设计、制造周期,具有显著的经济效益. 在不同的加工环境中选用不同的立铣刀，所以加工过程中需要合理选择一些立铣刀，这样可以很好的提高数控机床的利用效率，也满足了工件表面光滑度的要求。以下介绍立铣刀的选用原则。（1）铣刀的刃齿数立铣刀刃齿一般有 2 齿、 4 齿、 6 齿； 6 齿用的较少，最近又增加有 3 齿的。一般刃齿数愈多，容屑槽减小，心部实体直径增大，刚性更高。但排屑性渐差，故一般刃齿数少用于粗加工、切槽。刃齿数多用于半精加工、精加工、切浅槽（图 19 ）。最近各大刀具公司推出 3 齿立铣刀，互相展开竞争。图 19 不同刃齿数的立铣刀3 齿立铣刀的推出，这是因为生产效率提高 50 %若切削长度一定（ L = 1000mm ) ，同样的每齿进给量， 3 齿立铣刀的每齿切削次数减少了，即循环疲劳负荷减少了，寿命当然可高出许多。（2）刃切削接触次数= 1000 / 2 + 0 . 1 = 5000 （次min ) 3 刃切削接触次数 1000 / 3 + 0 . 1 = 3333 （次min ) 在加工斜倾角较大的型面，若转速以5000r / min , f= l000mm / min ，切削条件加工： 2 刃时，f = 1000 / 2 /5000 = 0 . 1 ( mm / min ）。刀刃发生缺损，故需降低每齿进给量。但若使用了 3 刃立铣刀，L = 1000 / 3/ 5000 = 0 . 067 ( m 而： ) ，保证了生产率，又可能不损伤刀刃完成加工。另外从降低加工表面粗糙度值方面来看， 3 刃比 2刃也要好，若每分钟进给量、转速一定。理论加工粗糙度高度计算式。（为刀尖圆角半径）理论加工粗糙度高度计算式（为刀尖圆角半径）另外在低速加工时（即机床功能较差，刀具伸出长度较长时），此时，刀具转速若降低为 3000r / min , f =0.1mm min。2 刃时， f =0.1 x2xl000 = 200 ( mm / min ) 3 刃时， f = Olx3xl000= 300 ( mm min ) 3 刃生产效率提高1.5倍，保证要求的生产周期。但 3 齿较 2 齿立铣刀在粗加工切槽时，由于同时接触刃齿数量多而较 2 齿切削阻力大，中心部切屑排出性能也比 2 齿差，球头立铣刀磨损时， 3 齿比 2 齿的中心刃重磨难。以 L3 齿的优点与缺点在使用 4 齿立铣刀中当然更进一步表现出来，一定的每齿进给量 4 齿生产效率更高，一定的切削长度刀齿寿命更长，一定的每齿进给量表面粗糙度值更低等当然由于同时参与，齿数多切削阻力更大。球头立铣刀时， 4 刃立铣刀的中心刃处排屑更难，各大公司亦有 4 刃立铣刀中心刃设计制造为 2 刃，设计特殊形状的螺旋槽等来改进。 2 立铣刀的螺旋角立铣刀的螺旋角 0 = 0o 时，为直刃立铣刀。夕尹 0c 时，为螺旋刃立铣刀。图 20 直刃与螺旋刃立铣刀直刃加工时，切削刃全部同时切人工件，同时离开工件，这样反复作用加工。易引起振动缺损，加工表面质量不佳。作用在刀刃上的切削力作用在同一方向上，使刀具弯曲，故壁面加工精度差。螺旋刃加工切人工件时，刀刃上某点其受力位置随刀具回转而变化。结构仁难以引起振动，作用在刀刃上的切削力垂直于螺旋角方向，并分解为垂直分力与进给分力，使刀具弯曲的进给分力减小了，故壁面加工精度好。图 21 螺旋角大小与受力情况螺旋角的选择，螺旋角与切削振动、磨损、加工精度有关，一般螺旋角大好。其理由是螺旋角越大参与切削长度越长、切削力在长切刃 L 被分散之故（图 21 ）。但是螺旋角也不是越天越好。螺旋角大垂直于刀具分力就大，就不适合加工刚性差的工件。还有切屑排出性也变差了。碳素钢、合金钢、预硬钢、不锈钢、铸铁、铝合金、纯铜和塑料等加工第 1 推荐用 45 。螺旋角，第 2 推荐 300 螺旋角。钦合金、镍合金、不锈钢等难切削材料和高硬度钢等加工推荐用 60 。螺旋角。图 22 为螺旋角与立铣刀磨损影响关系及其试验条件。图 22 螺旋角与立铣刀磨损被切削材料： S50C ( 248 HB ) ；使用工具：拓 mm 、 4 刃、硬质合金；切削条件： 30 r / min 、1600r / min 、25m/ min 、轴向的背吃刀量90mm 、 6mm ；顺铣切削油剂：化学溶剂 20 倍水溶液为对切削振动影响关系及其试验条件。图 24 为螺旋角大小对轴向、进给方向加工表面粗糙度、壁面斜倾度影响关系及试验条件。图 24 螺旋角大小对表面粗糙度壁面倾斜量影响被切削材料： S50C ( 248 HB ) ；使用工具：势 6mm 、 4 刃、硬质合金；切削条件： 30m / min 、1600r / min 、 f = 0 04mm / z 、 f = 25mm / min 、轴向的背吃刀量9 . omm 、径向的侧吃刀量O.6mm 、顺铣；切削油剂：化学溶剂 20 倍水溶液。图 25 为螺旋角大小对加工精度影响关系及其试验条件。由图 22 、 23 、 24 、 25 可知螺旋角大，加工表面粗糙度、壁面倾斜量、壁面垂直度、刀具磨损、切削振动均有改善。为进一步减振防振，尚可选用双螺旋角，即不等导程立铣刀（图 26 ）。图25螺旋角与加工精度(壁面垂直度)被切削材料：$50c(248 HB)；使用工具：一般用2刃立铣刀6mm，SED2060S(螺旋角30)，SEE2060S(螺旋角45)；切削条件：切削速度F=60mrain、转速n=3183rmin、每刃进给量r。=004mmz、工作台进给量：255ramrain、轴向背吃刀量：9Omm、侧吃刀量：O6mm、顺铣、切削长度=02m；湿式切削(水溶性切削液)。图26不等导程立铣刀具有多个螺旋角的立铣刀因使产生振动的节拍改变故可防振。特别在铝合金切削时防振效果明显。对螺旋角全面归纳，合理选用可参考表4螺旋角选用表。螺旋角对刀具寿命、加工精度等有较大影响。3按粗、精加工对立铣刀分类以上几种从不同刀具材料、不同的头形精度、不同的刀齿数、不同的螺旋角对立铣刀分类。都实际联系到了不同的选择可加工出不同的精度，反过来按精度要求可选择以上各参数。如选刚度高，耐磨性好，适宜高速加工的刀具材料，达到0010005mm的R精度，直径精度高，形状精度高，刀齿数多，螺旋角大的立铣刀，适宜精加工、半精加工。反之，则用在粗加工。但这里特别介绍一种高效的粗加工立铣刀亦称苞米铣刀或分屑式立铣刀如图27。表4螺旋角项目标准螺旋角300不等升角38。34。强螺旋角45。超强螺旋角600切削力进给抗力主切削力 o 背向力 o 表面粗糙度 o 加工精度波度 o o o壁面垂直度 o后刀面磨损 o o 寿命折损侧面加工 o 壁面精加工加工形态深槽 o o o 浅槽 o 孔、沉孔 o碳素钢合金钢179380HB o 预硬钢3545HRC o o被切削淬火钢4560HRC o 材料不锈钢铸铁铝合金纯铜钢合金石墨注：非常好。良好螺旋角前角节距外观 20。细节距 20。约6。细节距 30。特殊形状 30。细节距。一 _隧一；q 图 27 几种带分屑槽粗加工立铣刀一 (每个刃齿峰位不同) 、带有分屑槽的粗加工立铣刀，由于切屑被碎断，切削力很低，通常切削力比较如下：可转位刀片立铣刀通用整体立铣刀大螺旋角立铣刀分屑粗加工立铣刀。这种刀具可以用高速钢、硬质合金等制造，可以加各种涂层。它通常是46槽，螺旋角一般20030。，分屑节距有粗有细，还有特殊形状的，前角一般为6。，为提高粗加工切削效率可选用它。这种刀具特别适用于工件刚性差(薄壁)，不能承受大夹紧力工件的加工，适用于机床刚性差，转数不能高，但想加大背吃刀量提高效率时，也适用铝、铜等材料的高效粗加工。有AlTiN等涂层的尚可加工难加工材料与高硬度材料。3.数控加工工艺设计数控加工工艺设计是门槛加工的关键部分，合理正确的加工工艺设计可以让操作者简易操作，也可以很好的提高工件加工质量和数控机床的利用效率。数控机床的加工工艺与普通机床的加工工艺有许多相同之处，但在数控机床上加工零件比普通机床加工零件的工艺规程要复杂得多。在数控加工前，要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具的形状、切削用量和走刀路线等都编入程序，这就要求程序设计人员具有多方面的知识基础。想要做好工件，并要保证机床的工作效率，首先，做好零件的加工工艺，否则就无法做到全面周到地考虑零件加工的全过程，以及正确、合理地编制零件的加工程序。无论是手动编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟订工艺方案选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等)也需要做一些处理。因此对所适的(如数控编程的工艺处理是一项十分重要的工作。应把数控加工工艺的主要内容统盘考虑、分项确定，内容主要有以下几条。 (1)选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。 (2)分析加工零件的图样，明确加工内容及技术要求，确定加工方案，制定数控加工路线，如工序的划分、加工顺序的安排、非数控加工程序的衔接等。设计数控加工工序，如工序的划分、刀具的选择、夹具的定位与安装、切削用量的确定、走刀路线的确定，走刀路线的优化等等。 (3)调整数控加工工序的程序：如确定对刀点、换刀点的选择、刀具的半径和长度补偿。 (4)分配数控加工中的容差。 (5)处理数控机床上部分工艺指令。数控加工方法千变万化，不同的加工环境中选择不同的工序，但还是有一些常用的方法，下面分别举例说明。 1平面孔系零件常用点位、直线控制数控机床(如数控钻床)来加工，选择工艺路线时，主要考虑加工精度和加工效率两个原则。若考虑效率，则上述零件采用图1的路线比图2好，因为经过计算前者刀具空行程路线短。图l的行程为1570811+758411+30+52：341182，图2的行程为1230+615708+67854=501372。若考虑精度，则采用图3的路线比图4差，因为后者消除了反向间隙。图 20对刀点 2旋转体类零件常用数控车床或磨床加工j (1)考虑加工效率：住车床七加工时，通常加工余量大，必须合理安排粗加工路线，以提高加工效率。实际编程时，一般不宜采用循环指令(否则，以工作进给速度的空刀行程太大)。比较好的方法是用粗车尽快去除材料，再精车。 (2)考虑刀尖强度：图5数控车床上经常用到低强度刀具加工细小凹槽采用斜向进刀，不易崩刀，图5a则易崩刀。3 平面轮廓零件常用数控铣床加工。应注意： ( l ）切入与切出方向控制：图 6（a）的径向切入，工件表面留有凹坑；图 6（b）切向切入、切出，工件表面光滑。所以在加工轮廓时要注意从切向切入、切出，才可以保证工件加工出来的表面光滑度。( 2 ）一次逼近方法选择：只具有直线和圆弧插补功能的数控机床在加工不规则曲线轮廓时，需要用微小直线段或圆弧段去逼近被加工轮廓（其误差称一次逼近误差），逼近时，应该使工件误差在合格范围，同时程序段的数量少为佳。可以减少加工时间，提高机床工作效率。 4 立体轮廓零件 ( l ）考虑工件强度及表面质量：图 7（b），该形状的工件受力后，强度较图 7（a）差，图 7（c）的表面质量最好。 ( 2 ）考虑机床的插补功能：加工飞机大梁直纹扭曲面时，若加工机床三轴联动，只好用效率低的球头铣刀；若机床为四轴联动，则可以选用效率较高的圆柱铣刀铣削（图 8 ）。第二章装订线4.门槛编程及工艺分析（一）门槛毛坯截面如下图，长度为1980mm,装订线门槛毛坯立体图加工门槛的第一步是1面铣孔槽及缺口，如图1图11. 工序准备：因为门槛大致为三棱柱，所以加工时需要特定的工装即门槛数铣台（两个）。以便于门槛在加工过程中不会因为受力太大而晃动，导致工件报废或精度不够。压板四组，用于门槛两端加固作用。直径为16和8的铣刀数把，最小精度为0.02mm的游标卡尺一个，2米的卷尺一个，2.工艺分析：门槛是经过表面氧化的，所以在加工过程中要轻上轻卸，不能大力敲击。为了保证槽和孔的表面光滑度，在铣削过程中要开切削液，并且要时刻注意不要出现粘刀现象。在铣孔时应选直径为8 的立铣刀，而铣槽时应选择直径为16的立铣刀，主轴转速设为1500转/分，进给为400，这样既可以提高效率，加工出来的工件表面光滑度也会更好。门槛（一）调试中要注意点：门槛数铣台的放置，要把坐标直线拉直，这样做出的孔和槽误差不会太大；工件坐标系位置，用中心棒对刀，转速为400r/min，X轴是门槛的横向中点，Y 轴是门槛的最底边,Z设在工件的上表面；压板应该压在工件的两端，且稍留位置，用于确定两端端面的位置；3.用mastercam编程得：%O0000( 门槛1)N102G0G17G40G49G80G90N104T2M6N106G0G90G54X-1611.Y-13.746A0.S1500M3N108G43H2Z100.N110Z0.N112G1Y10.254F400.N114X-1617.N116Y4.254N118X-1843.N120Y10.254N122X-1849.N124Y-13.746N126G0Z100.5.门槛编程及工艺分析（二）加工门槛的第二步是（在面3）铣中间的七个槽，如图2.图21准备工序：压板四组，用于门槛两端加固作用。直径为16和8的铣刀数把，最小精度为0.02mm的游标卡尺一个，2米的卷尺一个，2.工艺分析：在加工过程中要轻上轻卸，不能大力敲击。为了保证槽和孔的表面光滑度，在铣削过程中要开切削液，并且要时刻注意不要出现粘刀现象。在铣孔时应选直径为12 的立铣刀，主轴转速设为1500转/分，进给为400，这样既可以提高效率，加工出来的工件表面光滑度也会更好。门槛（二）调试中要注意点：加工过程中不需要门槛数铣台，但要把门槛坐标直线拉直，这样做出的孔和槽误差不会太大；工件坐标系位置，用中心棒对刀，转速为400r/min，X轴是门槛的左端，Y 轴是门槛的最里边，Z设在工件的上表面；压板的压法，要把门槛下端突出的筋插在加工中心工作台的沟槽里，并且与里面靠紧，在其正面两端的2/3处分别压上一块压板，压板一定压紧。3用mastercam编程得 O0000( 门槛2)N102G0G17G40G49G80G90N104T1M6N106G0G90G54X116.Y8.A0.S1500M3N108G43H1Z100. 112G1Y-21.617F500.N114Y-141.585Z100. N110Z0.N N116Y-148.5N118G3X154.R19.N120G1Y-141.585N122Y-21.617Z0.N124Y7.N126X148.N128Y-4.N130X122.N132Y-10.N134X148.N136G0Z100.6.门槛编程与工艺分析（三）加工门槛的第三步是（在面2）铣两端缺口。如图3：图31.工序准备：压板四组，用于门槛两端加固作用。直径为16和8的铣刀数把，最小精度为0.02mm的游标卡尺一个，2米的卷尺一个，2.工艺分析：在加工过程中要轻上轻卸，不能大力敲击。为了保证槽和孔的表面光滑度，在铣削过程中要开切削液，并且要时刻注意不要出现粘刀现象。在铣孔时应选直径为12 的立铣刀，主轴转速设为1500转/分，进给为400，这样既可以提高效率，加工出来的工件表面光滑度也会更好。门槛（三）调试中要注意点：加工过程中需要门槛数铣台，要把门槛坐标直线拉直，这样做出的孔和槽误差不会太大；工件坐标系位置，用中心棒对刀，转速为400r/min，X轴是门槛的横向中点，Y 轴是门槛的最底边，Z设在工件的上表面；压板应该压在工件的两端，压板一定压紧。3用mastercam编程得%O0000( 门槛3)N102G0G17G40G49G80G90N104T1M6N106G0G90G54X-10.Y118.A0.S1500M3N108G43H1Z100.N110Z-12.N112G1X13.5F400.N114G3X23.5Y128.R10.N116G1Y142.N118G2X28.5Y147.R5.N120G1X133.5N122Y68.N124G3X143.5Y58.R10.N126G1X205.N128Y-10.N130G0Z100.N132X-10.Y120.N134Z-12.N136G1X13.5N138G3X21.5Y128.R8.N140G1Y142.N142G2X28.5Y149.R7.N144G1X133.5N146G2X135.5Y147.R2.N148G1Y68.N150G3X143.5Y60.R8.N152G1X207.N154Y-10.N156G0Z100.N158X-10.Y118.N160Z-27.N162G1X13.5N164G3X23.5Y128.R10.N166G1Y142.N168G2X28.5Y147.R5.N170G1X133.5N172Y68.N174G0Z100.7.门槛编程与工艺分析（四）加工门槛的第四步是铣第3面的三个槽，如图4：图41.工序准备：压板四组，用于门槛两端加固作用。直径为16和8的铣刀数把，最小精度为0.02mm的游标卡尺一个，2米的卷尺一个，2.工艺分析：在加工过程中要轻上轻卸，不能大力敲击。为了保证槽和孔的表面光滑度，在铣削过程中要开切削液，并且要时刻注意不要出现粘刀现象。在铣孔时应选直径为12 的立铣刀，主轴转速设为1500转/分，进给为400，这样既可以提高效率，加工出来的工件表面光滑度也会更好。门槛（四）调试中要注意点：加工过程

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