雷达控制箱盒体的数控加工设计【数控编程类课题毕业论文说明书设计全套】
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雷达控制箱盒体的数控加工设计【数控编程类课题毕业论文说明书设计全套】,雷达,控制箱,数控,加工,设计,编程,课题,毕业论文,说明书,仿单,全套
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摘 要 数控是先进制造技术的基础技术。数控加工在现代化生产中显示出很大的优越性。 传统工业机械加工都是工人用手工操作机床，对工人的技术要求比较高；而现代工业机械加工已经采用数控加工了。数控加工就是在对工件材料进行加工前，事先在计算机上编写好程序，再将这些程序输入到使用计算机程序控制的机床指令性加工，或者直接在这种使用计算机程序控制的机床控制面版上编写指令进行加工。加工的过程包括走刀、换刀、变速、变向、停车等，都是自动完成的。数控加工是现代化模具制造加工的一种先进手段，当然，数控加工手段并不是一定只用于加工模具零件，用途广泛 本次的课题就是以一个雷达控制箱盒体为例子，通过传统加工和数控加工的对比，来体现数控加工的优势。并选择将此零件在数控加工中心（数控铣床）上对它进行加工。文中将详细描叙对此盒体零件加工的过程，包括加工前的一些准备工作如：加工前对零件进行整体的外型分析来选择最适合数控加工所使用的夹具，并对其进行适当的改装以提高加工的效率；对所加工零件的加工工艺的安排：决定哪些先加工，哪些后加工，装夹时怎样避开加孔和怎样保证不变形；再根据安排的工艺和零件的材料进行刀具选择和刀具的转速和进给速度的确定；最后根据安排的工艺和选择的刀具和夹具对零件进行程序的编写：根据零件的图形和尺寸确定所加工平面的工件坐标系选择适当的起刀点、下刀点、走刀路线、退刀路线和去除残料的加工并详细列出编写的程序，和一段程序加工完成后所出现的零件图形 录 第一章 零件选用数控加工的原因 控加工与传统加工的对比 统工业加工 控加工 次选用数控加工的原因 第二章 盒体零件加工前的准备 夹 第三章 程序 参考文献 附录 A 图 图 图 号平面 图 号平面 图 号平面 图 号平面开粗后 图 号平面开粗后 图 号平面精铣后加工的型腔 图 号平面加工型腔后 图 号平面加工型腔后 图 号平面 图 号平面 图 图 号平面 图 工工艺圆角后 附录 B 完整零件图 （见大图纸） 致谢 零件选用数控加工的原因 雷达控制箱盒体的加工选用数控加工是因为此零件的孔加工比较多，而且每个孔所在零件的位置并不是很规则。这些孔是为了固定和安装盒体内零件所做的，孔的位置的精度将会直接影响到盒体内零件是否能安装进去和装入后能否正常的运行，所以这些孔的位置精度要求又比较高。 如果使用传统工业机械加工都是工人用手工操作机床，由于孔的位置不是很规则这样工人加工起来会很麻烦，使零件的生产时间增加，产品的成本也随之增加。如果采用大量的组合机床为此盒体零件制作专用夹具和孔加工专用模版进行自动线，流水线加工；这些适合于大批量生产的生产线，虽然能保证孔位置的精度，但是其建造和调试很困难，过程很长。一旦需要更换产品，则整个工艺过程全变了。即原来所有的设备将被抛弃，另外制造和购进新的设备，重新安装和调试生产线，资金的投入和时间的投入将会很大。 而数控加工就是在对工件材料进行加工前，事先在计算机上编写好程序，再将这写程序输入到使用计算机程序控制的机床指令性加工，或者直接在这种使用计算机程序控制的机床控制面版上编写指令进行加工。加工的过程包括走刀、换刀、变速、变向、停车等，都是自动完成的。这样所加工的孔的位置精度不但得到了保证，还减轻的工人的负担、缩短的生产时间提高了工作效率。而且由于数控加工的柔性加工特点，可以随时对此类零件孔的位置的改变，做出快速的调整，适合于此类零件的中小批量的生产。 盒体零件加工前的准备 夹 么样提高加工效率 为了在批量生产中能够提高加工效率，专用夹具的使用是必不可少的。但是过于复杂的专用夹具虽然可以很好的提高生产效率，但是却增加了生产的成本、生产准备时间，而且在产品有所改变后也会面临报废的可能。根据 常考虑的几点，我将通用夹具台虎钳，进行了简单的改装如图 样即可以省去准备复杂的专用夹具所需要的时间和金钱，也可以很好的适应产品的批量生产。 如图 台虎钳的一边铣平保证侧边与钳口成 90度，在铣平的这面钻 2个螺纹孔，再准备一块挡板选用加工时使用的垫块，因为垫块的 6个面的垂直度都比较好，将垫块对应台虎钳上所钻的螺纹孔加工 2个通孔，用 2个螺丝将挡板固定在台虎钳上这样夹具就改装完成了。 如图 业设计 赵诚 图纸 图 具简图 中双点划线所表示的是垫块的位置）在每次加工时都将工件靠紧挡板，再将台虎钳夹紧，这样每次加工时只要所使用的垫块不更换，工件所在台虎钳的位置都是一样的，这样就只要在第一次加工时进行对刀，以后的工件加工所使用的工件坐标系和刀具的长度补偿都是不需要改变的，这样可以大大的提高生产的效率。 1、选择毛坯，选用上道工序已加工好六个平面的毛坯，保证六个面的垂直度形位公差范围 寸是 料为铝件毛坯面编号及毛坯外型尺寸公差如图 业设计 赵诚 图纸 图 坯面编号 2、用台虎钳装夹 1、 2面，底部放入垫块支撑。 3、开始加工 5号平面，工件坐标系如图 业设计 赵诚 图纸 图号平面 4、选用 16的立铣刀 方向下刀 60，粗加工 削深度 型腔粗加工成 112到 工时将冷却液开大，保证足够的流量，将切削下来的铝屑冲走，以免弄花底面影响表面粗糙度。加工完成后换刀时暂停，清理型腔里的铝屑。如图 业设计 赵诚 图纸 图 号平面开粗后 5、选用 6立铣刀 30精加工 削深度 6、选用 1200 4 7、选用 6000 4削深度 8、选用 1200 4削深度 6 9、选用 5000 削深度 10、选用 1000 削深度 4 11、 5号平面加工完成如图 12、松开台虎钳翻面准备加工 6号平面工件坐标系如图 业设计 赵诚 图纸 图 号平面 13、选用 16的立铣刀 方向下刀 60，粗加工 159削深度为 10共切削 20面不留余量，将型腔粗加工成 15858到 图 业设计 赵诚 图纸 图 号平面开粗后 14、选用 6立铣刀 30精加工 15959三次下刀，第一、二两次切削深度为 7三次切削深度为 6工后无余量。 15、选用 6立铣刀 30加工 5个 )的三个型腔 ,以先分四刀每次下刀 5重合隔板铣掉，在加工 图 业设计 赵诚 图纸 图 号平面精铣后加工的型腔 16、此时如图 、 2这两个面虽然是只有 是由于零件的 2边 3、 4面还有 以零件在台虎钳的压紧下变形不大，而且型腔的尺寸公差为自由公差，按 差范围比较大。所以不会影响到零件的型腔精度。 17、选用 6立铣刀 30铣出 图 业设计 赵诚 图纸 图 工工艺圆角后 18、选用 3立铣刀 20加工 个）这五个型腔。切削深度为 个）切削深度 2图 业设计 赵诚 图纸 图 号平面加工型腔后 19、选用 1200 444孔时为了保证形位公差进刀时采用同一方向进刀，以免因为丝钢反向间隙而造成位置精度的偏差。 20、选用 6000 44削深度 21、选用 1200 44削深度 6 22、选用 2钻头 35钻 削深度 9 23、选用 1000 削深度 9 24、选用 5000 削深度 9 25、选用 1000 削深度 9 26、选用 5000 削深度 9 27、选用 900 削深度 9 28、选用 5000 削深度 29、选用 800 削深度 30、平面 6加工完成如图 面装夹 5、 6面，加工 3号面工件坐标系如图 图 号平面 31、选用 4立铣刀 20加工 5图 图 号平面型腔加工后 32、选用 1200 孔时为了保证形位公差进刀时采用同一方向进刀，以免因为丝钢反向间隙而造成位置精度的偏差。 33、选用 2000 削深度 4 34、选用 600 削深度 4 35、选用 600 削深度 4 36、选用 500 削深度 4 37、选用 2钻头 35钻 削深度 4 38、选用 1000 削深度 4 39、选用 5000 削深度 4 40、选用 1000 削深度 4 41、选用 5000 削深度 4 42、选用 900 削深度 4 43、 3号平面加工完成，如图 图 号平面 44、工件加工完成。如图 图 程 序 com常州轻工职业技术学院毕业设计 1 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 1本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 完成盒体零件的数控加工，包括加工前工艺的分析，工序的安排，夹具和刀具的选择，程序的编写。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 本次课题主要是针对盒体零件进行的数控加工 ,主要的内容有： 1、装夹 （ 1） 夹具的选择 a、 选择夹具时通常考虑哪些因素 b、 夹具的类型 c、 零件的安装 d、 本次加工选择的夹具 （ 2） 批量生产时这样提高加工生产效率 a、夹具的改装 b、对改装夹具的说明 2、加工工艺 （ 1） 加工中心的工艺特点 （ 2）盒体零件的工艺安排 4 刀具的选择 （ 1）刀具选择应考虑的主要因素 （ 2）数控铣削刀具的选择： A 铣刀类型的选择 B 铣刀参数的选择 （ 3）本次加工刀具的选择 5 程序的编写 （ 1）主程序 （ 2）子程序 常州轻工职业技术学院毕业设计 2 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括图表、实物等硬件要求： 毕业设计论文一份； 图纸 18 张： 完整零件图 1 张 毛坯面编号图 1 张 工过程图 8 张 夹具图 1 张 面加工完成图 3 张 剖视图 4 张 4主要参考文献： 1、 兰建设主编 机械制造工艺与夹具 北京机械工业出版社 、 王志平主编 数控编程与操作 北京高等教育出版社 2003. 3、 王永章 杜君文 程国全主编 数控技术 北京高等教育出版社 、 数控加工技师手册编委主编 数控加工技师手册 北京机械工业出版社 、 李晓沛 张琳娜 赵凤霞主编 简明公差标准应用手册 上海科学技术出版社 、 陈海魁主编 机械基础 北京中国劳动社会保障出版社 州轻工职业技术学院毕业设计 3 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 所在专业教研室审查意见： 负责人： 年 月 日 系部意见： 系部领导： 年 月 日 常州轻工职业技术学院毕业设计 常州轻工职业技术学院 2007届 毕 业 设 计 姓 名 ： 学 号： 系 部： 专 业： 题 目： 雷达控制箱 盒体 的数控加工 指 导 者： 评 阅 者： 2007 年 6 月 常 州 常州轻工职业技术学院毕业设计 1 1械加工工艺卡片 产品型号 零件图号 5件名称 雷达控制箱盒体 零件名称 雷达控制箱盒体 车间 工序号 工序名称 材料牌号 数控车间 1粗 备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数控铣床 1 夹具名称 夹具编号 每台件数 切屑液 平口钳 1 开 刀具名称 主轴转速 切屑速度 切屑深度 进给次数 16 铣刀 360 20 常州轻工职业技术学院毕业设计 2 1械加工工艺卡片 产品型号 零件图号 5件名称 雷达控制箱盒体 零件名称 雷达控制箱盒体 车间 工序号 工序名称 材料牌号 数控车间 1加工钻孔 备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数控铣床 1 夹具名称 夹具编号 每台件数 切屑液 平口钳 1 开 刀具名称 主轴转速 切屑速度 切屑深度 进给次数 6 铣刀 1000 30 钻 1200 80 6 头 6000 40 4 锥 1200 480 6 14 5000 35 锥 1000 500 4 2 常州轻工职业技术学院毕业设计 3 2械加工工艺卡片 产品型号 零件图号 5件名称 雷达控制 箱盒体 零件名称 雷达控制箱盒体 车间 工序号 工序名称 材料牌号 数控车间 2艺圆角 备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数控铣床 1 夹具名称 夹具编号 每台件数 切屑液 平口钳 1 开 刀具名称 主轴转速 切屑速度 切屑深度 进给次数 6 铣刀 1000 30 16 常州轻工职业技术学院毕业设计 4 2械加工工艺卡片 产品型号 零件图号 5件名称 雷达控制箱盒体 零件名称 雷达控制箱盒体 车间 工序号 工序名称 材料牌号 数控车间 2粗 备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数控铣床 1 夹具名称 夹具编号 每台件数 切屑液 平口钳 1 开 刀具名称 主轴转速 切屑速度 切屑深度 进给次数 16 铣刀 360 20 10 4 常州轻工职业技术学院毕业设计 5 2械加工工艺卡片 产品型号 零件图号 5件名称 雷达控制箱盒体 零件名称 雷达控制箱盒体 车间 工序号 工序名称 材料牌号 数控车间 2铣 备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数控铣床 1 夹具名称 夹具编号 每台件数 切屑液 平口钳 1 开 刀具名称 主轴转速 切屑速度 切屑深度 进给次数 6 铣刀 1000 30 12 常州轻工职业技术学院毕业设计 6 2械加工工艺卡片 产品型号 零件图号 5件名称 雷达控制箱盒体 零件名称 雷达控制箱盒体 车间 工序号 工序名称 材料牌号 数控车间 2工型腔 备 名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数控铣床 1 夹具名称 夹具编号 每台件数 切屑液 平口钳 1 开 刀具名称 主轴转速 切屑速度 切屑深度 进给次数 3 铣刀 2500 20 5 常州轻工职业技术学院毕业设计 7 2械加工工艺卡片 产品型号 零件图号 5件名称 雷达控制箱盒体 零件名称 雷达控制箱盒体 车间 工序号 工序名称 材料牌号 数控车间 2加工 备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数控铣床 1 夹具名称 夹具编号 每台件数 切屑液 平口钳 1 开 刀具名称 主轴转速 切屑速度 切屑深度 进给次数 钻 1200 80 7 头 6000 40 8 锥 1200 480 6 18 2 钻头 5000 35 9 55 1000 450 9 55 头 5000 35 9 4 锥 1000 500 9 4 头 5000 35 9 2 锥 900 630 9 2 头 5000 35 刀 800 30 常州轻工职业技术学院毕业设计 8 3械加工工艺卡片 产品型号 零件图号 5件名称 雷达控制箱盒体 零件名称 雷达控制箱盒体 车间 工序号 工序名称 材料牌号 数控车间 3工型腔 备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数控铣床 1 夹具名称 夹具编号 每台件数 切屑液 平口钳 1 开 刀具名称 主轴转速 切屑速度 切屑深度 进给次数 4 铣刀 1000 20 常州轻工职业技术学院毕业设计 9 3械加工工艺卡片 产品型号 零件图号 5件名称 雷达控制箱盒体 零件名称 雷达控制箱盒体 车间 工序号 工序名称 材料牌号 数控车间 3加工 备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数控铣床 1 夹具名称 夹具编号 每台件数 切屑液 平口钳 1 开 刀具名称 主轴转速 切屑速度 切屑深度 进给次数 钻 1200 80 4 11 头 2000 30 4 1 刀 600 30 4 1 头 600 30 4 1 刀 500 40 4 1 2 钻头 5000 35 4 2 1000 450 4 2 头 5000 35 4 4 锥 1000 500 4 4 头 5000 35 4 3 锥 900 630 4 3 常州轻工职业技术学院毕业设计 1 毕业设计（论文）开题报告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 500 字左右的文献综述： 一、选题的背景和意义： 本次的课题就是对一个雷达控制箱盒体进行数控加工。对其零件选用数控加工的原因是因为此零件的孔加工比较多，而且每个孔所在零件的位置并不是很规则。而这些孔的位置精度要求又比较高，如果使用 传统工业机械加工都是工人用手工操作机床， 由于孔的位置不是很规则这样工人加工起来会很麻烦，使零件的生产时间增加产品的成本也随之增加。而 数控加工就是在对工件材料进行加工前，事先在计算机上编写好程 序，再将这写程序输入到使用计算机程序控制的机床指令性加工，或者直接在这种使用计算机程序控制的机床控制面版上编写指令进行加工。加工的过程包括走刀、换刀、变速、变向、停车等，都是自动完成的。 这样所加工的孔的位置精度不但得到了保证，还减轻的工人的负担、缩短的生产时间提高了工作效率。而且 由于数控加工的柔性加工特点，可以随时对此类零件孔的位置的改变， 做出快速的调整，适合于此类零件的中小批量的生产。 二、课题研究的主要内容： 本次课题主要是针对盒体零件进行的数控加工 ,主要的内容有： 1、装夹 （ 1） 夹具的选择 a、 选择 夹具时通常考虑哪些因素 b、 夹具的类型 c、 零件的安装 d、 本次加工选择的夹具 （ 2） 批量生产时这样提高加工生产效率 a、夹具的改装 b、对改装夹具的说明 2、加工工艺 （ 1）加工中心的工艺特点 （ 2）盒体零件的工艺安排 3、刀具的选择 （ 1）刀具选择应考虑的主要因素 （ 2）数控铣削刀具的选择： A 铣刀类型的选择 B 铣刀参数的选择 （ 3）本次加工刀具的选择 4、程序的编写 （ 1）主程序 （ 2）子程序 常州轻工职业技术学院毕业设计 2 三、 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 1 加工工艺的分析 (1)选择适合在数控车床上加工的零件，确定工序内容。 (2)分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求， 在次技术上确定零件的加工方案，制定数控车床加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。 (3)设计数控车床加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。 (4)调整数控车床加工工序的程序，如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿等。 (5)分配数控车床加工中的容差。 (6)处理数控车床上部分工艺指令 2 夹具的选择 (1)尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短 生产准备时间。 (2)在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。 (3)装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。 (4)夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工 3 零件的装夹 数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，注意以下两点 : (1)力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。 (2)尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。 4 刀具选择应考虑的主要因素 (1)被加工工件的材料、性能，金属、非金 属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。 (2)加工工艺类别，车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、半精加工、精加工和超精加工等。 (3)工件的几何形状、加工余量、零件的技术 要求、经济指标等。 (4)刀具能承 受的切削用量。 (5)辅助因数：操作间断时间、振动、电力波动或突然中断等。 5 铣刀类型的选择： (1)加工较大平面选择面铣刀。 (2)加工凸台、凹槽、小平面立铣刀。 (3)加工毛坯面和粗加工孔选择镶硬质合金玉米铣刀。 (4)曲面加工选择球头铣刀。 (5)加工空间曲面模具型腔与凸模表面选择模具铣刀。 (6)加工 封闭键槽选键槽铣刀，等等 。 常州轻工职业技术学院毕业设计 3 四、设计（论文）进度安排： 第 1 周 进行毕业设计动员，明确毕业设计任务 第 23 周 进行调研及文献资料的检索与阅读，制定工作计划，提出课题总体设计方案，撰写开题报告 第 45 周 学生毕业实习，组织开题报告。 第 68 周 进行系统分析，完成毕业设计详细设计方案。 第 911 周 完成详细设计，绘制机械 草图。 第 1214 周 完成机械 图纸设计。 第 15 周 进行图纸设计修改及完善。 第 1617 周 撰写毕业设计论文；并向毕业设计答辩委员会提出答辩申请。 第 18 周 组织毕业设计答辩。 五、指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日 常州轻工职业技术学院毕业设计 4 六、系部意见： 系主任签名： 年 月 日 常州轻工职业技术学院毕业设计 5 文献综述 1、兰建设主编机械制造工艺与夹具北京机械工业出版社 2004/07 本书共分 7 章， 主要内容：机械加工工艺规程及工件的装夹，典型零件加工，机床专用夹具，机械加工精度，机 械加工表面质量，机械装配工艺基础，现代制造技术。 各章均附有复习思考题。 本书的编写符合高等职业教育的发展方向和培养目标，注重精选教材内容，具有突出重点和适应性强的特点。力求做到文字叙述简明扼要、通俗易懂。侧重理论联系实际和具体应用。 本书可作为各类高等教育职业学校，普通转科学校机械制造专业，数控技术应用专业，模具设计与制造专业等专业课教材，也可供工程技术人员参考。 2、王志平主编数控编程与操作北京高等教育出版社 2003/07 本书是新实际高职高专教改项目成果教材之一，是面向 21 世纪课程教材 主要内容： 数控机床概述、数控加工工艺分析及编程基础、数控车床操作、数控铣床编程、数控铣床操作、加工中心编程、加工中心操作和自动编程简介 。 本书参考劳动部门颁发的数控高级技术工人等级标准及职业技能坚定规范，结合职业技术学校特点编写，可以作为职业技术学校数控技术应用专业、机电技术应用专业、机械制造与控制专业及相关专业的教材，也可以作为有关行业岗位培训教材和自学用书。 3、王永章 杜君文 程国全主编数控技术北京高等教育出版社 2001/12 本书是高等学校机械工程及自动化（机械设计制造及其自动化）专业系列教材之一。本书 以现代数控机床为基础，详细的分析和阐述了数控的最新原理和技术，才能感理论和实际两方面介绍了现代数控技术的个方面内容。本书六章 ，主要包括数控编程技术、轨迹控制原理、计算机数控装置、检测装置和数控伺服系统。 本书内容丰富、详实，系统性强，各章既有联系，又有一定的独立性，特别适合高等工科学院本科生用做教材，还可以供研究单位、工厂的技术人员作为参考书。 4、数控加工技师手册编委会编数控加工技师手册北京机械工业出版社2006/07 本手册主要内容包括数控机床的概述、手工编程中的数学处理、数控加工的工艺知识 、数控编程的基础、数控车床与车削加工中心的编程与操作、数控铣床与铣削加工中心的编程与操作、自动编程及数控机床的应用 等 知识 。 本手册可以作为高级工、技师和高级技师的工具书，也可以作为高职、大专、中专及本科院校数控专业师生及有关技术人员的工具书。 5、李晓沛 张琳娜 赵凤霞主编简明公差标准应用手册伤害科学技术出版社2005/05 本手册本着简明、实用的原则，全面系统地分析介绍了产品几何技术规范的系列标准及应用技术知识。手册共分十三章，主要包括：优先数和优先数系，极限与配合、形状和位置公差、表面粗糙度、圆 锥和角度公差与配合，螺纹公差度、滚动轴承和滑动轴承的精度与配合、 铸件公差和冲压件公差，光滑工件尺寸的检验和量规公差，以及尺寸链。 各章内容包括公差与配合的术语及定义、原理与分析、代号及标注、数表及选用等。 本手册标准新，实用性强、简明、扼要，便查便用，可供机械设计、工艺、检验、标准化工作人员使用，也可供科院师生参考。 6、陈海魁主编机械基础北京劳动社会保障出版社 2001/01 本书根据劳动保障和社会保障部培训就业司颁发的机械基础教学大纲（ 2000）编写，常州轻工职业技术学院毕业设计 6 供中等职业技术学校机械类专业使用。本书共 十一章，主要有机械传动、机构和液压传动三部分内容。其中，机械传动部分包括摩擦轮传动、带传动、螺旋传动、链传动、齿轮传动及轮系等；机构部分包括平面连杆机构、凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构等；液压传动部分包括液压传动的基础知识、液压系统的常见元件和基本回路、液压系统实例分析等，此外，对机械类专业涉及的轴系知识也做了详细的讲解。 本社也可作为职业培训教材 。 本书由陈海魁、李荣华、郭晓春、纪武瑜编写，陈海魁主编。 常州轻工职业技术学院毕业设计 1 摘 要 数控是先进制造技术的基础技术。数控加工在现代化生产中显示出很大的优越性。 传统工业机械加工都是工人用手工操作机床， 对工人的技术要求比较高； 而现代工业机械加工已经采用数控加工了。数控加工就是在对工件材料进行加工前，事先在计算机上编写好程序，再将这些程序输入到使用计算机程序控制的机床指令性加工，或者直接在这种使用计算机程序控制的机床控制面版上编写指令进行加工。加工的过程包括走刀、换刀、变速、变向、停车等，都是自动完成的。数控加工是现代化模具制造加工的一种先进手段，当然，数控加工手段并不是一定只用 于加工模具零件，用途广泛 本次的课题就是以一个 雷达控制箱盒体 为例子， 通过传统加工和数控加工的对比，来体现数控加工的优势。并选择将此 零件 在数控加工 中心（数控铣床）上对它进行加工。文中将详细描叙对 此盒体零件加工的 过程，包括加工前的一些准备工作如：加工前对零件进行整体的外型分析来选择最适合数控加工所使用的夹具，并对其进行适当的改装以提高加工的效率； 对 所加工零件的加工 工艺的安排 ： 决 定哪些先加工，哪些后加工，装夹时怎样避开加孔和怎样保证不变形；再 根据安排的工艺和零件的材料进行刀具选择和刀具的转速和进给速度的确定； 最后 根据安排的工艺和选择的刀具和夹具对零件进行程序的编写：根据零件的图形和尺寸确定所加工平面的工件坐标系选择适当的起刀点、下刀点、走刀路线、退刀路线和去除残料的加工 并详细列出编写的程序，和一段程序加工完成后所出现的零件图形 。 关键词： 数控加工，雷达控制箱盒体，铣刀 ，夹具 常州轻工职业技术学院毕业设计 2 目 录 第一章 零件选用数控加工的原因 3 用数控加工的原因 3 用数控加工生产时的注意点 3 第二章 盒体零件加工前的 准备 5 夹 5 具的选择 5 量生产时怎样提高加工效率 5 具的选择 6 工工艺 8 工中心的工艺特点 8 体零件的工艺安排 8 第三章 加工过程示意图 16 参考文献 16 附录 A 17 程序 17 程序 27 图 视图 28 图 视图 28 图 视图 28 图 视图 29 附录 B 29 完整零件图 （见大图纸） 致谢 29 常州轻工职业技术学院毕业设计 3 第一章 零件选用数控加工的原因 用数控加工的原因 雷达控制箱盒体的加工选用数控加工是因为此零件的孔加工比较多，而且每个孔所在零件的位置并不是很规则。 这些孔是为了固定和安装盒体内零件所做的，孔的位置的精度将会直接 影响到盒体内零件是否能安装进去和装入后能否 正常的运行，所以这些孔的位置精度要求就 比较高。 并且这些安装型腔的低面粗糙度要求也比较高。 如果使用传统工业机械加工都是工人用手工操作机床，由于孔的位置不是很规则这样工人加工起来会很麻烦，使零件的生产时间增加 ， 产品的成本也随之增加。 如果采用大量的组合机床为此盒体零件制作专用夹具和孔加工专用模版进行自动线，流水线加工；这些适合于大批量生产的生产线，虽然能保证孔位置的精度，但是其建造和调试很困难，过程很长。一旦需要更换产品，则整个工艺过程全变了。即原来所有的设备将被抛弃， 另外制造和购进新的设备，重新安装和调试生产线，资金的投入和时间的投入将会很大。 而数控加工就是在对工件材料进行加工前，事先在计算机上编写好程序，再将这写程序输入到使用计算机程序控制的机床指令性加工，或者直接在这种使用计算机程序控制的机床控制面版上编写指令进行加工。加工的过程包括走刀、换刀、变速、变向、停车等，都是自动完成的。这样所加工的孔的位置精度不但得到了保证，还减轻的工人的负担、缩短的生产时间提高了工作效率。而且由于数控加工的柔性加工特点，可以随时对此类零件孔的位置的改变，做出快速的调整，适合于此类零件 的中小批量的生产。 用数控加工生产时的注意点 如图 1以看出此零件对于孔的位置要求比较高，并且它的底面精度也比较高。所 在这个零件数控加工的生产中需要注意以下的几点： 1、 由于这个盒体零件对于孔的位置的型位公差要求的都比较高，即使是使用数控加工虽然是由计算机自己走刀和定位，但是还是不能排除由于机械原因而出现的位置偏差。比如丝杠的反向间隙就会影响到数控加工时孔的位置精度 ，所以为了避免出现这样的情况，在数控加工编程的时候要对孔加工时走刀路线的安排特别的注意。就是在选择孔加工走刀路线时都采用同一方向进刀 的原则。比如加工第一个孔时是向+X 和 +Y 进刀加工的，那加工下一个孔时也就只能向 +X、 +Y 方向走刀 。如果要往负方向走刀了那就只能够重新回到起刀点，重新进刀。 2、 由于这些底面粗糙读要求都比较高有的要到 以在加工时为了保证能够达到这样的粗糙度要求，在加工时特别是在开粗的时候要把冷却液开足，这样可以大量的冲走切削下来的铝屑， 以免铝屑划伤底面影响表面粗糙度。并且在每次一段程序加工完成要换刀的时候，设置程序的暂停。将型腔内的铝屑清理干净，再开机进行加工，以免影响表面的粗糙度。 常州轻工职业技术学院毕业设计 4 图 1州轻工职业技术学院毕业设计 5 第二章 盒体零件加工前的准备 夹 具的选择 数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准。 常考虑以下几点： 1 尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。 2 在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。 3 装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。 4 夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。 数控铣床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件 的特点可多种多样。如：通用台虎钳、数控分度转台等。 数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，注意以下两点： 1 力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。 2 尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。 根据以上的要求本次的盒体零件加工选用通用夹具台虎钳来进行加工。 量生产时，怎么样提高加工效率 具的改装 为了在批量生产中能够提高加工效 率，专用夹具的使用是必不可少的。但是过于复杂的专用夹具 虽然可以很好的提高生产效率，但是却 增加了 生产的成本 、 生产准备时间 ，而且在产品有所改变后也会面临报废的可能。根据 用夹具时，通常考虑的几点，我将通用夹具台虎钳，进行了简单的改装如图 2样即可以省去准备复杂的专用夹具所需要的时间和金钱，也可以很好的适应产品的批量生产。 如图 2具简图所示，在台虎钳的一边 铣平保证 侧边 与钳口 成 90 度，在铣平的这面 钻 2 个螺纹孔 ， 再准备一块挡板 选用加工时使用的垫块，因为垫块的 6 个面的垂直度都比较好 ， 将垫块 对应台虎钳上所钻的螺纹孔加工 2 个通孔 ，用 2 个螺丝将挡板固定在台虎钳上这样夹具就改装完成了。 如图 2中双点划线所表示的是垫块的位置）在每次加工时都将工件靠紧 挡板，再将台虎钳夹紧，这样每次加工时 只要所使用的垫块不更换， 工件所在台虎钳的位置都是一样的， 这样就只常州轻工职业技术学院毕业设计 6 要在第一次加工时进行对刀，以后的工件加工所使用的工件坐标系和刀具的长度补偿都是不需要改变的，这样可以大大的提高生产的效率。 图 2具的选择 具的选择 数控刀具要求精度高、刚性好、装夹调整 方便， 切削性能强、耐用度高。合理选用既能提高加工效率又能提高产品质量。 具选择应考虑的主要因素 、被加工工件的材料、性能，金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。 、加工工艺类别，车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、半精加工、精加工和超精加工等。 、工件的几何形状、加工余量、零件的技术 要求、经济指标等。 、刀具能承 受的切削用量。 、辅助因数：操作间断时间、振动、电力波动或突然中断等。 控铣削刀具的选择 1 铣刀类型的选择： 、加工较大平 面选择面铣刀。 、加工凸台、凹槽、小平面立铣刀。 、加工毛坯面和粗加工孔选择镶硬质合金玉米铣刀。 、曲面加工选择球头铣刀。 常州轻工职业技术学院毕业设计 7 、加工空间曲面模具型腔与凸模表面选择模具铣刀。 、加工封闭键槽选键槽铣刀，等等 。 铣刀参数的选择 、面铣刀主要参数选择 ： a)、标准可转位面铣刀直径在 16 630）：粗铣时直径选小的，精铣时铣刀直径选大的。 b)、依据工件材料和刀具材料以及加工性质确定其几何参数。 铣削加工通常选前角小的铣刀，强度硬度高的材料选负前角，工件材料硬度不 大选大后角、硬的选小后角，粗齿铣刀选小后角，细齿铣刀取大后角，铣刀的刃倾角通常在 ，主偏角在45 90 度 。 、立铣刀主要参数选择： a)、刀具半径 r 应小于零件内轮廓最小曲率半径 b)、零件的加工高度 H（ 1/4 1/6） r c)、不通孔或深槽选取 l=H+(510)mm d)、加工外形及通槽时选取 l=H+(510)mm e)、加工肋时刀具直径为 D=(510)b f)、粗加工内轮廓面时，铣刀最大直径 D D=d+2 /2)/1 /2) 本次加工零件的材料为铝件，材料相对来说比较软所以对刀具的硬度要求不高，为了减少走刀次数此次加工选用高速钢材料的铣刀。本次加工的螺纹孔的数据都是查表所得，螺纹孔的底径的计算公式为底径 =公称直径 为此次的螺纹孔螺距都是小于 1 的） 根据以上对刀具选择的要求和对零件进行的工艺分析，这次盒体零件的加工选用以下刀具 1、加工 5 号平面选用的刀具，加工 5 号平面时选用工件坐标系 具名称 S（ r/ F(mm/ H 由对刀得出 D 刀具半 径得出 16 立铣刀 350 Z Y 6 立铣刀 1000 30 钻 1200 80 头 6000 40 2 丝锥 1200 480 头 5000 35 3 丝锥 1000 500 、加工 6 号平面选用的刀具，加工 6 号平面时选用的工件坐标系 具名称 S（ r/ F(mm/ H 由对刀得出 D 刀具半径得出 16 立铣刀 350 Z Y 6 立铣刀 1000 30 钻 1200 80 头 6000 40 2 丝锥 1200 480 头 5000 35 3 丝锥 1000 500 3 立铣刀 2500 20 2 钻头 5000 35 锥 1000 450 州轻工职业技术学院毕业设计 8 头 5000 35 4 丝锥 900 630 头 5000 35 刀 800 35 、加工 3 号平面选用的刀具，加工 6 号平面时选用的工件坐标系 具名称 S（ r/ F(mm/ H 由对刀 得出 D 刀具半径得出 4 立铣刀 1000 20 钻 1200 80 头 2000 30 刀 600 30 头 600 30 刀 500 40 2 钻头 5000 35 锥 1000 450 头 5000 35 3 丝锥 1000 500 头 5000 35 4 丝锥 900 630 工工艺 工中心的工艺特点 加工中心可以归纳出如下一些工艺特点 合于加工周期性复合投产的零件有些产品的市场需求具有周期性和季节性，如果采用专门生产线则得不偿失，用普通设备加工效率又太低，质量不稳定 ，数量也难以保证。而采用加工中心首件试切完后，程序和相关生产信息可保留下来，下次产品再生产时只要很的准备时间就可开始生产。 合加工高效、高精度工件有些零件需求甚少，但属关键部件，要求精度高且工期短。用传统工艺需用多台机床协调工作，周期、效率低，在长工序流程中，受为影响易出废品，从而造成重大经济损失。，而采用加工中心进行加工，生产完全由程序自动控制，避免了长工艺流程，减少了硬件投资和人为干扰，具有生产效益高及质量稳定的优点。 合具有合适批量的工件 加工中心生产的柔性不仅体 现在对特殊要求的快速反应土，而且可以快速实现批量生产，拥有并提高市场竞争能力。加工中心适合于中小批量生产，特别小批量生产，在应用加工中心时，尽量使批量大于经济批量，以达到良好的经济效果。随着加工中心及辅具的不断发展，经济批量越来越小，对一些复杂零件， 5就可生产，甚至单件生产时也可考虑用加工中心。 合于加工形状复杂的零件 四轴联动、五轴联动加工中心的应用以及 术的成熟发展，使加工零件的复杂程度大幅提高。 使用使同一程序的加工内容足以满足各种加工要求，使复杂零件的 自动加工变得非常容易。 它特点 加工中心还适合于加工多工位和工序集中的工件、；难测量工件。另外，装夹 困难或完全由找正定位来保证加工精度的工件不适合在加工中心上生产。 体零件的工艺安排 常州轻工职业技术学院毕业设计 9 1、 选择毛坯 ， 选用 上道工序已加工好六个平面的 毛坯 ， 保证六个面的垂直度形位公差范围 尺寸是 料为铝件 毛坯面编号 及毛坯外型尺寸公差 如图 2 图 2、用台虎钳装夹 1、 2 面，底部放入 垫块支撑。 3、 开始加工 5 号平面，工件坐标系如图 2 2、 选用 16 的立铣刀 方向下刀 Y 方向走刀 加工 型腔，面不留余量， 将型腔粗加工成 112差范围 0 到 加工时将冷却液开大，保证足够的流量，将切削下来的铝屑冲走，以免弄花底面影响表面粗糙度。加工完成后换刀时暂停，清理型腔里的铝屑。 如图 2州轻工职业技术学院毕业设计 10 图 2、选用 6 立铣刀 30 精加工 型腔，切削深度 余量。 6、选用 钻 80 为 14 6 2 4螺纹孔 定位切削深度 7、选用 头 40 钻 14 6螺纹孔底孔，切削深度 8、选用 锥 480 为 14 6螺纹孔攻丝，切削深度 6 9、选用 头 35 钻 2 4螺纹孔底孔，切削深度 10、选用 锥 500 为 2 4螺纹孔攻丝，切削深度 4 11、 5 号平面加工完成如图 2 12、 松开台虎钳翻面准备加工 6 号平面工件坐标系如图 1 13、选用 6 立铣刀 30 铣出 工艺圆角。如图 24、选用 16 的立铣刀 方向下刀 Y 方向走刀 加工 159 159两个型腔，切削深度为 10共切削 20两次切削。底面不留余量，将型腔粗加工成 158 158 到 图 25、选用 6 立铣刀 30 精加工 159 159两个型腔，分三次下刀，第一、二两次切削深度为 7三次切削深度为 6工后无余量。 16、选用 6 立铣刀 30 加工 5个 )的三个型腔 ,其中 以先分四刀每次下刀 5重合隔板铣掉，在加工 型腔 切削深度 15削深度为 如图 27、此时如图 2件的装夹面 1、 2 这两个面虽然是只有 度的薄壁，但是由于零件的 2 边3、 4 面还有 的外壁和零件中间 8的搁板支撑，所以零件在台虎钳的压紧下变形不大，而且型 腔的尺寸公差为自由公差，按 计算，公差范围比较大。所以不会影响到零件的型 腔精度。 常州轻工职业技术学院毕业设计 11 图 2 2州轻工职业技术学院毕业设计 12 图 2 2州轻工职业技术学院毕业设计 13 18、选用 3 立铣刀 20 加工 个）这五个型腔。切削深度为 削深度 削深度 个）切削深度 2如图 29、选用 钻 80为 44422 孔定位切削深度 钻孔时为了保证形位公差进刀时采用同一方向进刀，以免因为丝钢反向 间隙而造成 位置精度的偏差。 20、选用 头 40 钻 14 64 6螺纹孔底孔，切削深度 21、选用 锥 480 为 14 64 6削深度 6 22、选用 2 钻头 35 钻 螺纹孔底孔，切削深度 9 23、选用 锥 450 为 螺纹孔攻丝，切削深度 9 24、选用 钻头 35 钻 4螺纹孔底孔，切削深度 9 25、选用 锥 500 为 4 4螺纹孔攻丝，切削深度 9 26、选用 头 35 钻 2螺纹孔底孔，切削深度 9 27、选用 锥 630 为 2螺纹孔攻丝，切削深度 9 28、选用 头 35 钻 孔，切削深度 29、选用 刀 30 对 孔进行铰孔，切削深度 30、平面 6 加工完成如图 2翻面装夹 5、 6 面，加工 3 号面 工件坐标系如图 2 图 21、选用 4 立铣刀 20 加工 25两个型腔，切削深度为 图 2州轻工职业技术学院毕业设计 14 图 22、选用 钻 80为 3 孔定位切削深度 钻孔时为了保证形位公差进刀时采用同一方向进刀，以免因为丝钢反向间隙而造成位置精度的偏差。 33、选用 头 30 钻 孔，切削深度 4 34、选用 刀 30 对 孔进行铰孔，切削深度 4 35、选用 头 30 钻 孔，切削深度 4 36、选用 刀 40 对 孔进行铰孔，切削深度 4 37、选用 2 钻头 35 钻 螺纹孔底孔，切削深度 4 38、选用 锥 450 为 螺纹孔攻丝，切削深度 4 39、选用 钻头 35 钻 4螺纹孔底孔，切削深度 4 40、选用 锥 500 为 4 4螺纹孔攻丝，切削深度 4 41、选用 头 35 钻 3螺纹孔底孔，切削深度 4 42、选用 锥 630 为 3螺纹孔攻丝，切削深度 4 43、 3 号平面加工完
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