柴油发电机右机盖板的数控加工工艺【数控编程类课题毕业论文说明书设计全套】
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柴油发电机右机盖板的数控加工工艺【数控编程类课题毕业论文说明书设计全套】,柴油,发电机,盖板,数控,加工,工艺,编程,课题,毕业论文,说明书,仿单,设计,全套
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毕 业 设 计 （论 文） 题 目：柴油发电机右机盖板的数控加工工艺 分 院 ： 机电学院 专业： 数控技术 姓 名： 蒋秉序 指导教师： 余四红 2011 年 5 月 16 日 中文 摘要 现代制造业飞速发展 ,以数控机床为技术代表的新 型制造技术已几乎覆盖了普通机床。 本课题对三年的大学生活和实习的一次总结主要研究的柴油发动机右机盖板数控的加工工艺 。柴油发电机右机盖板是柴油发电机发电右机上一块普通的盖板，但也是不可缺少的一部分。 通过对 柴油发动机右机盖板图纸的分析以及相应的刀具选取，转速计算、程序编程、夹具安排等来控制工件的孔、面公差进行工艺设计分析。从而来说明数控机床的一些特点优势，进一步的阐述发展数控机床的重要性。 关键词： 柴油发动机右机盖板 数控机床 工艺设计 目录 第一章 绪论 .题的背景及意义 . .二章 零件的分析 .机盖板的零件三视图 .机干板的加工要求 .加工 加工基准选择 .三章 夹具和刀具的准备 .具的制作 .具的选择和准备 . .削速度的计算和确定 .切削速度 c . 进给量 .背吃刀量 p . 切削用量 . 选择确定刀具 .刀具的准备 .四章 数控编程程序 .械工序表 . 数控编程程序 . 攻丝 .结 .致谢 .考文献 .第一章 绪论 题的背景和意义 现代社会工业生产所需要的公差精度越来越高，产品越做越复杂，工艺要求不断变高，对生产线的压力不断变。 引进使用数控机床等高精度高效率的设备变成了一个必然的趋势。数控机床为技术代表的新型制造技术已几乎覆盖了普通机床，编程已由手工编程发展到计算机编程 ,它是制造业进一步向智能化方面的过度，它不仅提高了生产效率还保证了加工质量。 通过对工件加工过程的设计了解加工中心的高效性，认知它代表了一个国家的设计和制造的水平。加工中心具有钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种功能。加工中心 的生产效率比普通的机床高 5 到 10 倍，特别适合加工形状复杂、精度要求高的单件或中小批量多品种生产，可以完成复杂型面的三维加工。 第二章 零件的分析 机盖板的零件图纸 在实际的生产生活中在加工一个合格的零件时，其第一步是从拿到图纸开始，没有图纸的零件在加工过程中会带来很多不必要的麻烦。 拿到图纸后对图纸进行分析计算，此图纸为金加工部分的数控加工的加工图纸，然后再安排加工工艺、准备夹具。最后才是开始试制零件。 零件图： 图 1机盖板三视图 图 1机盖板主视图 图 1机盖板侧视图 图 1机盖板俯视图 机盖板的加工要求 通过观察图纸我们能清楚的知道此工件的材料是 球墨铸铁 。而且通过观察图纸还能知道数控加工中心要铣的面、孔和螺纹： 图 1机盖板成品图（白箭头为要铣的面，黑色为加工的孔，红色为加工的螺纹） 图 1机盖板成品图（白箭头为要铣的面，黑色为加工的孔，） 从图纸中可以看出本工件对孔的内表面的表面粗糙度要求比较高，特别是那两个相对应的孔 22+） 还有平行度要求。所以在加工时必须 装夹牢固，不能让它发生振动，产生偏移。而且在钻孔和扩孔是必须是从一头一次直接钻通不能分两头加工。这对加工它的转速和进给量有一定的要求。 图 1机盖板部分剪辑图 在图 1箭头 1 所指的面是要铣的面和箭头 2 所指的面有 1距离。但是在实际的加工中，铸件可能不能浇注出了来它们的距离甚至箭头 2 部分可能宽于箭头 1 的部分。所以在铣这个面是必须把它整个面都要铣掉（箭头 1 和箭头 2 都铣掉）。 加工加工基准选择 熟悉了图纸后，通过图纸来找寻找加工时的基准。基准的选择要遵守它的原则。 粗 基准的话： (1) 选择重要表面为粗基准 (2) 选择不加工表面为粗基准 (3) 选择不加工表面为粗基准 (4) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准。一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。 精基准的话：（ 1） 基准重合的原则：定为基准与设计基准重合 , （ 2）基准统一原则： 尽量选用一组精基准定位，以此加工工件的大多数表面的工艺原则（ 3）互为基准原则 ： 当某些表面位置精度要求很高时，采用互为基准反复加工的一种原则（ 4）自为基准原则： 当加工面的表面质量要 求很高时，为保证加工面有很小的且均匀的余量，常用加工面本身作为基准进行加工的一种工艺原则（ 5）便于装夹的原则。 此工件在数控加工前已经由铣床把底面铣好，所以很简单可以把底面作为一个 Y 方向的定位基准，而且底面的六个固定孔由钻床做好。（先把底面铣好和钻六个穿孔、沉孔方便数控加工，不必要把什么都交给数控加工中心，反而浪费时间）找一把 7 的钻头等插在中间没面挡的那个孔上，通过对刀可以把三个面的 X 方向的定位基准确定。 Z 方向的定位基准则由微微铣掉些表面来获得。 第三章 夹具和刀具的准备 具的制作 不是 所有的零件都需要专用夹具的，专用夹具适用于那些大批量生产、普通装夹困难等的情况下才会去专门去定制的，定制专用夹具就使加工费用等上升。但不是说小零件、零星几个的就不需要好夹具。夹具的制作有很多学问理论。 根据工件的基准和外形等我们可以自己用现有的工具做个简易的夹具。 图 3件铸件毛坯（已铣好底面 6 个底部穿孔和沉孔） 从实体铸件看可以看出这个工件的固定可以通过已经铣好的底面和 6 个孔来实现装夹，所以我们完全可以自己来制作一个简易夹具来实现小批量生产的装夹。 图 3简易夹具 如图 3我们可以 自己在一块厚铁板上打上 4 个直径 7 的孔，然后插入直径 7 带有 成为一个简单实用的夹具。然后把夹具用压板、螺栓固定在工作台上，就完成了一个简易夹具的制作和安装了。 只要装上工件再用螺母旋紧就简单的装夹完成，即装夹牢固方便拆卸有降低成本。 图 3简易夹具工件装夹图 具的选择和准备 刀具的选择是很重要的一件事，刀具的正确选择可以减少加工的时间、费用、精力。刀具的选择是由自己设定的加工工艺来决定的。 选择刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。刀具直径的选用主要取决于 设备的规格和工件的加工尺寸，还需要考虑刀具所需功率应在机床功率范围之内。 数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为： 1 整体式； 2 镶嵌式，采用焊接或机夹式连接； 3 特殊型式，如复合式刀具、减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为： 1高速工具钢； 2 硬质合金刀具； 3 金刚石刀具， 4 其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为：车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； 2 钻削刀具，包括钻头、绞刀、丝锥等； 3 镗削刀具； 4 铣削刀具等，根据铣刀形状可分为： 1 平底到； 2球 头刀； 3 锥度刀； 4T 形； 5 桶状刀； 6 异形刀。 刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上，借助轴向键或端面键传递扭转力矩，如圆柱形铣刀、套式面铣刀等 。 带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄；圆锥柄靠锥度承受轴向推力，并借助摩擦力传递扭矩；圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具，切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成，而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成 。 这个工件将用到铣刀、钻头、攻丝、倒角刀、扩孔刀。 这个工件对表面铣削要求不是非常高所以铣刀选择只要从大小合适就行，而钻头只是用于粗加工而且材料并不硬不必选用合金钻头只要大小合适。倒角刀也只要 45的大下合理的到。要注意的是扩孔到和攻丝。扩孔刀的大小是要定做不同的孔的精度不同序要的刀的大小不一样，实际不可能全部尺寸都配备。所以扩孔刀要好好利用，而且刚定做来的刀还不能马上用，必须测量刀宽，试制时要先扩一小段孔（ 3、 4塞规测量下，在做决定是否大小可以。大了用砂纸在刀上磨几下再试一段。小了就得换把。因为刀几丝的差距测刀仪可能有误差、还有选用的转速 和进给量也会影响孔的大小。攻丝也要定做的默认的 12 是 *2* 平面铣削应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀，可转位面铣刀。一般采用二次走刀，第一次走刀最好用端铣刀粗铣，沿工作表面连续走刀。选好每次的宽度和铣刀的直径，是接痕不影响精铣精度。因此，加工余量大又不均匀时，铣刀的直径要选小些。精加工时，铣刀直径要选的大些，最好能够包容加工面的整个宽度。表面要求高时，还可以选择使用具有修光效果的刀片。在实际工作中，平面的精加工，一般用可转位密齿面铣刀，可以 达到理想的表面加工质量，甚至可以实现以铣代磨。密布的到齿使进给速度大大提高，从而提高切削效果。精切平面时，可以设置 68 个刀齿，直径大的刀具甚至可以超过 10 个刀齿。 本次铣刀使用的都是 6 刀齿的，选择的宽度根据工件要铣的面的大小决定。 加工空间曲面和变斜角轮廓外形时，由于球头刀具的球面端部切削速度为零，而且在走刀时，每两行刀位之间，加工表面不可能重叠，总存在没有被加工去除的部分，每两行刀位之间的距离越大，没有被加工去除的部分就越多，其高度（通常称为“残余高度”）就越大，加工出来的表面与理论表面的误差就越大，表 面质量也就越差。加工精度要求越高，走刀步长和切削行距越小，编程加工效率越低。因此，应在满足加工精度要求的前提下，尽量加大走刀步长和行距，以提高编程和加工效率。而在 2 轴及 加工中，为提高效率，应尽量采用端铣刀，由于相同的加工参数，利用球刀 ,调整好加工参数也可以达到较好的效果。 镶硬质合金刀片的端铣刀和立铣刀主要用于加工凸台 凹槽和箱口面 减少铣刀的种类 ,加工时采用直径比槽宽小的铣刀 ,先铣槽的中间部分 ,然后在利用刀具半径补偿 (或称直径补偿 )功能对槽的两边进行铣加工。 对于要求较 高的细小部位的加工，可使用整体式硬质合金刀，它可以取得较高的加工精度，但是注意刀具悬升不能太大，否则刀具不但让刀量大，易磨损，而且会有折断的危险。 这里的扩孔刀将采用整体式硬质合金刀来保证它的精度。 铣削盘类零件的周边轮廓一般采用立铣刀。所用的立铣刀的刀具半径一定要小于零件内轮廓的最小曲率半径。一般取最小曲率半径的 即可。零件的加工高度（ Z 方向的吃刀深度）最好不要超过刀具的半径。若是铣毛坯面时，最好选用硬质合金波纹立铣刀，它在机床、刀具、工件系统允许的情况下，可以进行强力切削。 钻孔时，要先 用中心钻或球头刀打中心孔，用以引正钻头。先用较小的钻头钻孔至所需深度 Z，在用较大的钻头进行钻孔。最后用所需的钻头进行加工，以保证孔的精度，在进行较深的孔加工时，特别要注意钻头的冷却和排屑问题，一般利用深孔钻削循环指令 行编程， 可以工进一段后，钻头快速退出工件进行排屑和冷却，再工进，再进行冷却和排屑直至孔深钻削完成。 加工中心机床刀具是一个较复杂的系统，如何根据实际情况进行正确选用，并在 件中设定正确的参数，是数控编程人员必须掌握的。只有对加工中心刀具结构和选用有充分的了解和认识，并且不断积累经验 ，在实际工作中才能灵活运用，提高工作效率和生产效益并保证安全生产。 削速度的计算和确定 切削三要素：背吃刀量、进给量、转速。 削用量 粗铣时： p=1 3 f=r, c=60m/ 半精铣时： p=1 f=r, c=60 120m/ 精铣时： p=1f=r， c=100 120m/ 削速度 c 切削速度是切 削刃上选定点相对于工件的主运动线速度。当主运动为旋转运动时，其切削速度为 c（单位为 m/ c= 000 式中 d 完成主运动的工件或刀具的最大直径（单位为 ； N 主运动的转速（单位为 r / 实际的切削速度还要工件的实际工况进行调整。 给量 当主运动旋转一周时，刀具（或工件）沿进给方向上的位移量 f。进给量 f 的大小反映着进给速度 f（单位为 mm/大小，关系为 f=背吃刀量 p 车削时 p（单位为 工件上待加工表面与已加工表面间的垂直距离： p= 2 式中 工件待加工表面的直径，单位为 工件已加工表面的直径，单位为 选择确定刀具 50 20 1913 11 1230*90 12 12刀具的准备 当选好刀具后就要开始准备刀具， 确 定刀头和刀柄没问题。 确保刀具和刀柄装夹没问题。（装时要清理好刀头和刀柄内部） 确定刀号对应没问题。 把刀长和刀宽输入到磨耗里。 第四章 数控工艺安排和加工 械工序表 表 4械加工工序表 浙江 交通职业 技术学院 机械加工工艺卡 产品名称 柴油发电 机 图 号 零件名称 右机盖板 共 1页 第 1 页 毛坯种类 圆 钢 材料牌号 45钢 毛坯尺寸 16004号 工种 工步 工 序 内 容 设备 工 具 夹 具 刃 具 量 具 1 数控 加工中心 简易夹具 1 铣面 铣刀50 20标卡尺 2 钻定位孔 中心钻： 19 钻孔 钻头： 13 11 12 倒角 倒角刀：30*90 5 扩孔 扩孔刀：12 12 规 6 攻丝 攻丝：纹塞规 数控编程程序 面 编程时必须严格按照测量的定位坐标和图纸数据来确定它的程序， 90 2 0 0 ; 10 1 800 90( 10 2 X#501 Y#502 Z#503; 800 180); 10 3 X#501 Y#502 Z#503; 800 54. 270); 10 4 X#501 Y#502 Z#503; 开头加了一段预运行一段的程序， 主要用于批量生产可以省去换零 0 件后的找坐标系。 28 0 19; 减少机床工作时停顿等待的时间 在一把刀在工作时可以准备好下 ; 把刀 (备刀， 出刀） 0 0 450 5. 8; 20.; 3. 20.; 200; 3. 150. 28 0 43 450 2. 8; 100; 10.; 0 150. 2. 8; 20.; 0 150.; 28 0 43 49. 61 3; 2. 8 ; 200.; 8. 150. 28 28 0 19; ; 0 #1=0 43 1200 8; F#1 在铣面时加了一段宏程 -#1 序，用来减少编程的长度和编 程时间。主要用来巡回铣面。 #1=#1+ 下面还有也是一样的意思。 ; #1=#1+0; O 28 #2=0 43 1200 2000; F#23; #2; #2=#Z#2 #2=#2; O 28 #3=0 43 28. 1200 F#3-#3 8; #3=#3+ 5; O 28 28 0 19; 9 先用中心钻引孔使下面钻孔 3 时减少偏移 0 43 100 1260 81 28 0 43 100. 1260 81 3. 28 0 43 0 1260 81 28 0 19; ; 3 1 90 55 20. 150. 650 81 8; 9; 28 O 19; 钻某些孔时在实际生产时可 以先钻直径小而深的孔再钻大的 这样可以减少钻头的磨损来保证 ; 精度，并减少加工时间。 0 O 700 81 8; 9; 28 0 19; ; 2 0 43 O 45O 81 80; 9; 28 0 19; 倒角 ; 0*90); 0 43 O 700 19; ; 2 因为孔内表面有粗 糙度要求，钻头达 0 43 100. 800 不到要求。需扩孔 100; 刀做 9; 28 0 43 0 800 100; 9; 28 0 19; ; 2 0 43 800 81 8; 9; 28 0 19; 丝 ; 20* 0 43 170 81 8; 9; 28 0 19; ; 0 0 43 O 100 8; 19; 在结尾 工作台拖进后加个 到程序开头可以使程序循环 减少操作时间 ; 总结 三年的大学生活学了很多懂了很多，象牙塔的生活结束了。在社会还要学的更多，付出更多。 通过加工这个零件可以看出一个数控加工中心的特点就是它可以对工件进行 360的加工，也就是虽然说加工中心只有三轴其实也可以说它是三轴半吧。 还有刀具在实际的使用中不只是要知道用什么刀，更重要的是会看刀诊断刀的好坏，只有这样才能在实际中使生产顺利减少损失。即使这毕业设计中在实际操作中基本不可能 一次性完美完成，刀具总会有或多或少的损坏。当损坏后还要会及时处理，所以磨刀也是很重要，磨一把好刀能用很长一段时间。这点我深有感触，我磨了半个月也磨不出一把师傅满意的钻头最多只是
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