基于復雜零件的工藝分析和數(shù)控編程課程設計

PAGEPAGE23成績東南大學課程設計報告題目基于復雜零件的工藝分析和數(shù)控編程課程名稱復雜零件數(shù)控加工工藝設計專業(yè)機械設計制造及其自動化班級學生姓名學號設計地點指導教師設計起止時間：2014年1月8日至2014年1月21日目錄第一章概述 21.1、制訂工藝過程的基本要求 21.2、制定工藝路線的過程 2第二章零件圖的工藝分析 32.1、技術(shù)要求分析 32.1.1零件的圖樣分析 32.1.2零件的技術(shù)要求分析 4第三章毛坯的設計 53.1、毛坯種類的選擇 53.1.1機械零件常用毛坯的種類 53.1.2毛坯的選擇原則 53.2、毛坯的形狀和尺寸設計 6第四章加工方案 74.1、裝夾方案 74.2、定位基準 74.2.1基準及其種類 74.2.2粗基準的選擇 84.2.3精基準的選擇 84.3、零件加工工藝路線的擬定 94.3.1零件表面加工方法的選擇 94.3.2加工順序的安排 10第五章走刀路線的確定 135.1、數(shù)控加工確定走刀路線的原則 135.2、走刀路線部分設計平面圖 14第六章機床的選擇 15第七章機械工藝裝備的選擇 177.1、銑刀的分類 177.2、銑刀的裝夾 177.3、銑刀的材質(zhì)選擇 18第八章數(shù)控加工編程加工程序 198.1、零件三維造型 198.2、部分數(shù)控加工程序 19第九章小結(jié) 22參考文獻 23第一章概述1.1、制訂工藝過程的基本要求不同的零件，由于結(jié)構(gòu)、尺寸、精度和表而粗糙度等要求不同，其加工工藝也隨之不同。一個零件可能有幾種工藝方案，但其中總有一個是更為合理的。合理的加工工藝必須能保證零件的全部技術(shù)要求。制訂一個合理的加工工藝，并非輕而易舉。往往要經(jīng)過反復實踐、反復修改，使其逐步完善的過程。同時，還應在充分利用本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎上，盡可能采用國內(nèi)、外先進工藝技術(shù)和經(jīng)驗，并保證良好的勞動條件。1.2、制定工藝路線的過程制訂工藝規(guī)程的步驟大致如下:(1)對零件進行工藝分析;(2)毛坯的選擇;(3)定位基準的選擇;(4)工藝路線的制訂;(5)選擇或設計、制造機床設備(6)選擇或設計、制造刀具、夾具、量具及其他輔助工具;(7)確定工序的加工余量、工序尺寸及公差;(8)確定工序的切削用量;(9)估算時間定額;(10)填寫工藝文件。第二章零件圖的工藝分析2.1、技術(shù)要求分析2.1.1零件的圖樣分析圖1.1零件二維平面圖零件的圖樣是設計工藝過程的依據(jù)，必須仔細地分析、研究。通過分析、研究零件圖樣，對零件的主要及加工順序獲得初步概念，為具體設計工序規(guī)程的各個階段的細節(jié)打下必要的基礎。本次課程設計的零件如圖1.1所示。該零件有以下不分組成：(1)1個曲面凸臺;(2)1個通孔，一個帶圓倒角通孔;(3)1個U形鍵槽;(4)1個半圓臺階;(5)1個矩形鍵槽(6)2個斜臺階;2.1.2零件的技術(shù)要求分析通過對給定零件圖樣進行分析，可知其對加工尺寸精度、幾何公差、粗糙度有嚴格要求。兩通孔內(nèi)表面粗糙度要求為1.6，小孔需進行鉸孔加工，大孔需粗鏜半精鏜和精鏜。鍵槽側(cè)面，臺階周邊平面粗糙度要求為1.6，需要粗加工半精加工精加工。其余加工面有粗糙度為3.2需要粗加工精加工，零件的重要尺寸都有公差要求。臺階面之間有平行度要求，減少裝夾次數(shù)可以保證其平行度。零件的整體技術(shù)要求中等偏高。需要正確的裝夾定位和精確的加工操作。第三章毛坯的設計3.1、毛坯種類的選擇毛坯的種類及其不同的制造方法，對零件的質(zhì)量、加工方法、材料利用率，機械加工勞動量和制造成本等都有很大的影響。機械加工對毛坯的精度有嚴格的要求，不可能再裝夾定位時進行個別調(diào)整，毛坯的一致性甚至是正常運行的必要條件。3.1.1機械零件常用毛坯的種類（1）型材型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋型材尺寸范圍較大，精度較低，用于一般機器零件。冷拉型材尺寸范圍較小，精度較高，多用于制造毛坯精度要求較高的中小零件。（2）鑄件形狀復雜的毛坯易采用鑄造方法制造。鑄件毛坯的制造方法有砂型鑄造、金屬型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造和離心鑄造等。（3）鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到金屬纖維組織的連續(xù)性和均勻分布，從而提高了零件的強度，適用于對強度有一定要求，形狀比較簡單的零件。鍛件有自由鍛件、模鍛件和精鍛件3種。模鍛毛坯精度高，加工余量小，生產(chǎn)率高，但成本也高，適用于小型零件毛坯的大批大量生產(chǎn)。（4）焊接件焊接件的優(yōu)點是制造簡單，生產(chǎn)周期短，節(jié)省材料，減輕重量。但其抗震性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進行機械加工。（5）其他毛坯其他毛坯類型包括沖壓、粉末冶金、冷擠和塑料壓制等毛坯。3.1.2毛坯的選擇原則（1）零件的材料及力學性能零件的材料大致決定了毛坯的種類，毛坯的工藝過程對材料的組織和性能又產(chǎn)生一定影響。零件的材料及力學性能都會影響其可加工性。（2）零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸往往限制了毛坯的選擇，設計時應考慮到毛坯制造的方便。（3）生產(chǎn)綱領大小當零件的產(chǎn)量較大時，應選精度和生產(chǎn)率較高的毛坯制造方法。相反，零件的產(chǎn)量較小時，應選精度和生產(chǎn)率均較低的毛坯制造方法。（4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件選毛坯時，既要考慮到毛坯制造的實際工藝水平和能力，又要考慮實行專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)，可通過市場購買毛坯。（5）充分考慮利用新技術(shù)、新工藝、新材料的可能如少切削、無切削毛坯制造，如精鑄、精鍛、精沖、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、壓塑注塑成型等，可節(jié)約材料和能源。由于該零件整體外形輪廓類似于矩形，以矩形毛胚塊加工較為方便，對于一個簡單的矩形塊毛坯，無復雜外形結(jié)構(gòu)，選用金屬鍛造加工就行，所以該毛坯種類選用鍛件，材料為45鋼。3.2、毛坯的形狀和尺寸設計根據(jù)設計要求，確定毛坯形狀為矩形，根據(jù)最終尺寸為120mm×160mm×38.5mm，毛坯四周留有5mm余量，底面和上表面各留有2.5mm的余量，零件毛坯尺寸為130mm×第四章加工方案4.1、裝夾方案數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求：一是要保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定：二是要協(xié)調(diào)零件和機床坐標系的尺寸關系。除此之外，還要考慮以下四點：（1）當零件加工批量不大時，應盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具及其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間、節(jié)省生產(chǎn)費用。（2）在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。（3）零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機床的停頓時間。（4）夾具上各零部件應不妨礙機床對零件各表面的加工，即夾具要開敞其定位、夾 緊機構(gòu)元件不能影響加工中的走刀（如產(chǎn)生碰撞等）。此次設計的零件毛坯為矩形，采用平口虎鉗進行裝夾并用墊鐵進行調(diào)整，保證各邊的垂直度和平行度。4.2、定位基準4.2.1基準及其種類在零件圖樣和實際零件上，總要依據(jù)一些制定的點、線、面來確定另一些點、線、面的依據(jù)。這些作為依據(jù)的點、線、面就稱為基準。根據(jù)基準功用的不同，它可以分為設計基準和工藝基準兩大類。（1）設計基準設計基準是在零件圖上用于標注尺寸和表面相互位置關系的基準，它是標注設計尺寸的起點。（2）工藝基準在零件加工、測量和裝配過程中所使用的基準，標為工藝基準。根據(jù)用途不同可以分為工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。a工序基準在工序圖上，用以標注本工序被加工后表面的尺寸、形狀、位置的基準稱為工序基準，其所標注的加工面位置尺寸成為工序尺寸。b定位基準在機床上加工工件時，必須使工件在機床夾具上處于某一正確的位置，這一過程成為定位，用于確定工件在機床或夾具上的位置的基準稱為定位基準。定位基準是工件與夾具的定位元件直接接觸的點、線或面。定位基準除可以是工件的實際表面外，也可以是表面的幾何中心、對稱線或?qū)ΨQ面等。所以，有時定位基準在工件上并不一定存在，但它可由一些相應的實際表面來體現(xiàn)，如內(nèi)孔的中心線用內(nèi)孔表外圓的中心線用外圓表面來體現(xiàn)，我們稱這些表面為定位基面。c測量基準檢驗工件時，用于測量已加工表面的尺寸及各表面之間位置精度的基準稱為測量基準。d裝配基準機器裝配時用以確定零件或部件在機器中正確位置的基準。在零件加工過程中合理選擇定位基準對保證零件加工質(zhì)量起著決定性的作用。定位基準按工件用于定位的表面狀況分粗基準，精基準以及輔助基準。以毛坯上未加工的表面作定位基準的為粗基準；經(jīng)過機械加工的表面作為定位基準的為精基準。4.2.2粗基準的選擇工件加工的第一道工序所用基準都是粗基準，其選擇正確與否既影響第一道工序的加工，更影響工件加工的全過程。粗基準選擇有兩個出發(fā)點：一是要保證各加工表面有足夠余量，二是要保證不加工表面的位置與尺寸符合圖樣要求，并應盡快獲得精基準面。粗基準選擇原則為：（1）選擇不加工表面作粗基準的原則被加工零件上如有不加工表面，選擇不加工表面作粗基準，這樣能保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置度。（2）合理分配加工余量的原則對于具有較多加工表面的工件，粗基準的選擇應保證各加工表面的加工余量分配合理及相互位置要求。選擇毛坯上加工余量最小的表面作粗基準來保證各加工表面都有足夠的加工余量。選擇那些重要表面為粗基準，盡量使其加工余量均勻，以便能獲得硬度和耐磨性更好的表面。選擇那些加工面積較大、形狀比較復雜、加工余量較大的表面為組基準，使工件上各加工表面總的金屬切除量最小。（3）便于裝夾與定位可靠的原則為使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，要求所選的粗基準盡可能平整、光潔，不允許有鍛造飛邊，鑄造澆冒口切痕和其它缺陷，并有足夠的支撐面積。（4）粗基準只能使用一次的原則粗基準一般都很粗糙，重復使用同一粗基準所加工的兩組表面之間的位置誤差相當大4.2.3精基準的選擇（1）基準重合原則應盡量選擇加工表面的設計基準作為精基準，即為基準重合原則。用設計基準作為定位基準，可以避免因基準不合而產(chǎn)生的定位誤差。否則，定位誤差有時會造成零件尺寸超差而報廢。（2）基準同一原則當零件要多道工序加工時，應盡可能在多數(shù)工序中選擇同一精基準定位，稱為基準同一原則。例如一般軸類零件加工，其工藝過程中多數(shù)以中心孔定位?；鶞释挥欣诒ＷC各加工面的位置關系，避免或減少因基準轉(zhuǎn)換而帶來的加工誤差，同時可以簡化夾具的設計和制造。（3）互為基準原則工件上有兩個位置關系要求很高的表面，采用這兩個表面互為定位基準，反復加工，稱為互為基準原則。互為基準可使兩個加工表面間獲得高的位置精度，且加工余量小、均勻。如精密齒輪的磨削工序，先以齒面為基準定位，磨孔；然后以孔定位，磨齒面。（4）自為基準原則用精加工后光整加工方法加工零件的某些重要表面時要求余量小且均勻，則應以這些重要表面本身作為定位基準，稱為自為基準原則，如拉孔、鉸孔、研磨、無心磨等。但這些重要表面與其他表面的位置關系則由前道工序保證。（5）便于裝夾原則所選精基準應能保證工件定位準確，穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活，同時定位基準應有足夠的接觸面積。在實際加工過程中，我們選擇上表面作為初次加工的粗基準來加工下表面，在選擇下表面作為加工的精基準來加工上表面和四周面，這樣能有效的保證上表面跟下表面，各個臺階面之間的平行度的要求，還能保證上下表面跟四周面的垂直度的要求，而且還能減少的裝夾的次數(shù)，從而減少誤差。4.3、零件加工工藝路線的擬定4.3.1零件表面加工方法的選擇機械加工中，每種加工方法能夠保證相當大的加工精度和表面粗糙度范圍。但如果要求得到過高的精度和表面粗糙度，需要采取一些特殊的工藝措施，將加大加工成本。每種加工方法都有一個經(jīng)濟精度和經(jīng)濟表面粗糙度的加工范圍。所謂加工經(jīng)濟精度，就是指在正常條件下（即采用符合質(zhì)量標準的設備、工藝裝備和標準技術(shù)等級的工人，不延長加工時間）所能保證的加工精度。相應的粗糙度稱為經(jīng)濟粗糙度。某一表面加工方法的確定，主要由該表面所要求的加工精度和表面粗糙度來確定。通常根據(jù)零件圖上給定的要求按加工經(jīng)濟精度確定最終工序的加工方法，然后按加工經(jīng)濟精度確定倒數(shù)第二次表面加工方法，一直反推至第一次加工，從而獲得該表面的加工方案。對形狀復雜和加工質(zhì)量要求較高的零件，工藝過程劃分階段進行，一般劃分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。若要求零件精度特高、表面粗糙度很低時，還應增加精密加工和超精密加工。各階段的任務等如表4-3-1所示。表4-3-1機械加工階段的劃分階段名稱目的與任務加工方法尺寸公差等級粗糙度粗加工盡快切除毛坯表面的大部分加工余量而接近零件，獲得精基準粗車、粗鏜、粗銑、粗刨、鉆孔等半精加工達到一定的精度和降低粗糙度值，預留合適的加工余量，為主要表面的精加工做準備，完成次要表面的鉆孔、銑鍵槽和攻螺紋半精車、半精鏜、半精銑、半精刨、擴孔等精加工主要表面的精度和粗糙度值達到圖紙的要求，或為要求很高的主要表面進行精密加工做準備精車、精鏜、精銑、精刨、粗磨、粗拉、粗鉸等一般精加工（精車外圓可達）精磨、精拉、精鉸等精密精加工（精磨可達）4.3.2加工順序的安排機械加工工序的安排原則（1）基準先行先加工出用做精基準的表面，然后以精基準定位加工其他表面。如軸類零件一般以中心孔為精基準，所以先以外圓作粗基準加工中心孔，然后再以中心孔為精基準加工其他表面。精加工階段之前，有時還需對精基準進行修復以確保定位精度。（2）先粗后精精基準加工好后，整個零件的加工，應是粗加工在先，待所有粗加工完成后，接著半精加工，最后安排精加工和光整加工。（3）先主后次次要表面（如鍵槽、螺孔、銷孔等）一般與主要表面之間有相對位置要求，所以應先安排加工主要表面（如零件的工作表面、裝配基準）作為精基準，次要表面一般安排在半精加工之后，精加工之前一次完成。如果放在最后加工，應注意不要碰傷以加工好的主要表面。（4）先面后孔先加工平面，后加工內(nèi)孔。對于箱體、底座、支架等類的零件，平面的輪廓尺寸較大，用它作為精基準加工孔，穩(wěn)定可靠，易于加工，也有利于保證孔與平面的位置精度。結(jié)合本次設計零件的具體要求，我們的此次設計的加工順序如表4-3-2表4-3數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品型號A零件圖號A-1共1頁產(chǎn)品名稱復雜零件零件名稱復雜零件第1頁材料毛坯種類毛坯外形尺寸毛坯件數(shù)加工數(shù)量程序號45鋼鑄造170x130x45mm11工序號工序內(nèi)容加工設備工藝裝備切削用量備注刀具號刀具名稱及規(guī)格檢驗量具主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/min背吃刀量mm01數(shù)控銑削加工中心T01?20立銑刀1200150202數(shù)控銑削加工中心T01?20立銑刀1200150203數(shù)控銑削加工中心T01?20立銑刀180010004粗銑4臺階面余量0.2mm數(shù)控銑削加工中心T02?6立銑刀1200150205數(shù)控銑削加工中心T02?6立銑刀160012006數(shù)控銑削加工中心T02?6立銑刀180010007鉆?12，?38中心孔數(shù)控銑削加工中心T03?3中心鉆120020008鉆?12，?38底孔?10數(shù)控銑削加工中心T04?10麻花鉆180012009鉸?12孔至尺寸數(shù)控銑削加工中心T05?12鉸刀120010010擴?38孔余量0.1mm數(shù)控銑削加工中心T02?6立銑刀180012011鏜?38孔至尺寸數(shù)控銑削加工中心T06?38mm鏜刀180010012數(shù)控銑削加工中心T07?3球頭銑刀240080編制審核會簽日期日期日期根據(jù)數(shù)控加工工藝卡，確定數(shù)控加工道具卡，如表4-表4-3數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品型號A零件圖號A-1共1頁產(chǎn)品名稱零件名稱復雜零件第1頁序號刀具號刀具加工表面?zhèn)渥⒚Q規(guī)格數(shù)量長度/mm01T01面銑刀?20mm1毛坯六表面及曲面凸臺02T02立銑刀?6mm1臺階面及?38孔03T03中心鉆?3mm1?12，?38孔04T04麻花鉆?101?12，?38孔05T05鉸刀?121?12孔06T06鏜刀?38mm1?38孔07T07球頭銑刀?3mm1曲面凸臺及圓形倒角編制審核會簽日期日期日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期第五章走刀路線的確定5.1、數(shù)控加工確定走刀路線的原則走刀路線是指切削加工過程中刀具相對于被加工零件的運動軌跡和運動方向，即指刀具從對刀點開始運動起，直至返回該點并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。走刀路線是編制程序的依據(jù)之一。（1）在確定走刀路線時最好畫一張工序簡圖，將己擬定的加工路線畫上去，包括刀具進退路線，這樣可為編程帶來不少方便。走刀路線應保證被加工工件的精度和表面粗糙度。為保證工件輪廓表面加工的表面粗糙度要求，最終輪廓表面應安排最后一次走刀連續(xù)加工出來。（2）應盡量使加工路線最短，減少空行程時間，以提高加工效率，合理選用銑削加工中的順銑或逆銑方式。一般來說，數(shù)控機床采用滾珠絲杠，運動間除很小，因此，順銑優(yōu)點多于逆銑。還要選擇工件加工變形小的加工路線。在一次安裝加工多道工序中，先安排對工件剛性破壞較小的工序。（3）根據(jù)工件的形狀、剛度、加工余里、機床系統(tǒng)的剛度等情況，確定循環(huán)加工次數(shù)，合理設計刀具的切入與切出的方向。采用單向趨近定位方法，避免傳動系統(tǒng)反向間隙而產(chǎn)生的定位誤差。刀具的進退方向及路線要認真考慮，以盡量減少接刀痕跡。另外，在切削過程中，刀具不能與工件輪廓發(fā)生干涉。（4）在數(shù)控銑床上銑削外輪廓零件時，為了保證輪廓表面質(zhì)量的要求，減少接刀的痕跡，應設計合理的刀具切入和切出時的進、退刀位置一般采用立銑刀側(cè)刃切削，設計進給路線時應沿外輪廓的沿長線切向切入，盡量避免沿零件輪廓法向切入和進給中途停頓，盡童不要在連續(xù)的輪廓中安排切入和切出或換刀及停頓，以免因切削力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連續(xù)輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等。（5）銑削封閉內(nèi)輪廓表面零件時也要注意刀具切入和切出時的運動軌跡。為了提高加工精度和減少表面粗糙度，在銑削封閉的內(nèi)輪廓時，因刀具切入、切出不允許外延，此時刀具的切入和切出點盡量選在內(nèi)輪廓曲線兩幾何元素的交點處或者以圓弧切向進刀。（6）用圓弧插補銑削整圓時，當整圓加工完畢后，不要在切點處直接退刀，要讓刀具最好沿切線方向多運動一段距離，以免取消刀具補償時，刀具與工件表面發(fā)生碰撞，造成工件報廢。同樣銑削內(nèi)圓時也要遵守切向切入的原則，以提高內(nèi)孔表面的加工精度及表面質(zhì)量。（7）在銑削圓弧與直線的連接處，可能由于刀具的原因會產(chǎn)生“欠切”現(xiàn)象，這時在設計進給路線時，須選用直徑較小的刀具，采用補加工的方式消除欠切現(xiàn)象。同樣，在空載運行過快和高速進給的輪廓加工中，由于工藝系統(tǒng)的慣性容易出現(xiàn)過切現(xiàn)象。那么在加工過程中，采用先快后慢的進給方式，特別是拐角處應通過進給修調(diào)的方式，選擇變化的進給速度進行加工。5.2、走刀路線部分設計平面圖1、粗銑上表面級曲面凸臺，如圖5.2.1圖5.2.1上表面走刀圖2、粗銑U形鍵槽的走刀路線圖，如圖5.2.2圖5.2.2U行鍵槽走刀圖第六章機床的選擇選擇數(shù)控機床時，一般應考慮以下幾個方面的問題：(1)數(shù)控機床主要規(guī)格的尺寸應與工件的輪廓尺寸相適應。即小的工件應當選擇小規(guī)格的機床加工，而大的工件則選擇大規(guī)格的機床加工，做到設備的合理使用。(2)機床結(jié)構(gòu)取決于機床規(guī)格尺寸、加工工件的重量等因素的影響。下表列出了數(shù)控設備最常見的重要規(guī)格和性能指標。(3)機床的工作精度與工序要求的加工精度相適應。根據(jù)零件的加工精度要求選擇機床，如精度要求低的粗加工工序，應選擇精度低的機床，精度要求高的精加工工序，應選用精度高的機床。(4)機床的功率與剛度以及機動范圍應與工序的性質(zhì)和最合適的切削用量相適應。如粗加工工序去除的毛坯余量大，切削余量選得大，就要求機床有大的功率和較好的剛度。(5)裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡單也是選擇數(shù)控設備是需要考慮的一個因素。選擇采用臥式數(shù)控機床，還是選擇立式數(shù)控機床，將直接影響所選擇的夾具的結(jié)構(gòu)和加工坐標系，直接關系到數(shù)控編程的難易程度和數(shù)控加工的可靠性。應當注重的是，在選擇數(shù)控機床時應充分利用數(shù)控設備的功能，根據(jù)需要進行合理的開發(fā)，以擴大數(shù)控機床的功能，滿足產(chǎn)品的需要。然后，根據(jù)所選擇的數(shù)控機床，進一步優(yōu)化數(shù)控加工方案和工藝路線，根據(jù)需要適當調(diào)整工序的內(nèi)容。選擇加工機床，首先要保證加工零件的技術(shù)要求，能夠加工出合格的零件。其次是要有利于提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。選擇加工機床一般要考慮到機床的結(jié)構(gòu)、載重、功率、行程和精度。還應依據(jù)加工零件的材料狀態(tài)、技術(shù)狀態(tài)要求和工藝復雜程度，選用適宜、經(jīng)濟的數(shù)控機床，綜合考慮以下因素的影響。(1)機床的類別(車、銑、加工中心等)、規(guī)格(行程范圍)、性能(加工材料)。(2)數(shù)控機床的主軸功率、扭矩、轉(zhuǎn)速范圍，刀具以及刀具系統(tǒng)的配置情況。(3)數(shù)控機床的定位精度和重復定位精度。(4)零件的定位基準和裝夾方式。(5)機床坐標系和坐標軸的聯(lián)動情況。(6)控制系統(tǒng)的刀具參數(shù)設置，包括機床的對刀、刀具補償以及ATC等相關的功能此次設計的零件要求精度中等偏上，零件復雜度屬中等，所以對加工設備要求不是很高，國內(nèi)的中等數(shù)控加工中心能滿足其加工要求，根據(jù)比較目前市場上加工中心性價比，選擇國內(nèi)沈陽機床VMC650型號立式加工中心，其主要參數(shù)如下：工作臺尺寸：420×700mm工作臺最大行程:650×420×510mm轉(zhuǎn)速范圍：8000r/min進給速度：1-10000mm/min刀庫容量：16把數(shù)控系統(tǒng)：FANUC0iMC定位精度：XYZ軸SB63300.005/300mmJB/T8771.4-19980.015/0.012/0.015重復定位精度:XYZ軸SB63300.03mmJB/T8771.4-19980.01/0.008/0.01第七章機械工藝裝備的選擇7.1、銑刀的分類按銑刀結(jié)構(gòu)和安裝方法可分為帶柄銑刀和帶孔銑刀。1、帶柄銑刀帶柄銑刀有直柄和錐柄之分。一般直徑小于20mm的較小銑刀做成直柄，直徑較大的銑刀多做成錐柄。(1）端銑刀由于其刀齒分布在銑刀的端面和圓柱面上，固多用于立式升降臺銑床上加工平面，也可用于臥式升降臺銑床上加工平面。(2）立銑刀它是一種帶柄銑刀，有直柄和錐柄兩種，適于銑削端面、斜面、溝槽和臺階面等。(3）鍵槽銑刀和T形槽銑刀它們是專門加工鍵槽和T形槽的。(4）燕尾槽銑刀專門用于銑燕尾槽。2、帶孔銑刀帶孔銑刀適用于臥式銑床加工，能加工各種表面，應用范圍較廣。(1）圓柱銑刀由于它僅在圓柱表面上有切削刃，固用于臥式升降臺銑床上加工平面。(2）三面刃銑刀和鋸片銑刀三面刃銑刀一般用于臥式升降臺銑床上加工直角槽，也可以加工臺階面和較窄的側(cè)面等。鋸片銑刀主要用于切斷工件或銑削窄槽。(3）模數(shù)銑刀

用來加工齒輪等。7.2、銑刀的裝夾加工中心用立銑刀大多采用彈簧夾套裝夾方式，使用時處于懸臂狀態(tài)。在銑削加工過程中，有時可能出現(xiàn)立銑刀從刀夾中逐漸伸出，甚至完全掉落，致使工件報廢的現(xiàn)象，其原因一般是因為刀夾內(nèi)孔與立銑刀刀柄外徑之間存在油膜，造成夾緊力不足所致。立銑刀出廠時通常都涂有防銹油，如果切削時使用非水溶性切削油，刀夾內(nèi)孔也會附著一層霧狀油膜，當?shù)侗偷秺A上都存在油膜時，刀夾很難牢固夾緊刀柄，在加工中立銑刀就容易松動掉落。所以在立銑刀裝夾前，應先將立銑刀柄部和刀夾內(nèi)孔用清洗液清洗干凈，擦干后再進行裝夾。當立銑刀的直徑較大時，即使刀柄和刀夾都很清潔，還是可能發(fā)生掉刀事故，這時應選用帶削平缺口的刀柄和相應的側(cè)面鎖緊方式。立銑刀夾緊后可能出現(xiàn)的另一問題是加工中立銑刀在刀夾端口處折斷，其原因一般是因為刀夾使用時間過長，刀夾端口部已磨損成錐形所致，此時應更換新的刀夾。7.3、銑刀的材質(zhì)選擇常用刀具材料常用刀具材料有工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬刀具材料，目前用得最多的為高速鋼和硬質(zhì)合金。表6—2為常用刀具材料的牌號、性能及用途。高速鋼高速鋼是一種加人了較多的鎢、鉻、釩、相等合金元素的高合金工具鋼，有良好的綜合性能。其強度和韌性是現(xiàn)有刀具材料中最高的。高速鋼的制造工藝簡單，容易刃磨成鋒利的切削刃；鍛造、熱處理變形小，目前在復雜的刀具，如麻花鉆、絲錐、拉刀、齒輪刀具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。高速鋼可分為普通高速鋼和高性能高速鋼。普通高速鋼，如W1J8c24v廣泛用于制造各種復雜刀具。其切削速度一般不太高，切削普通鋼料時為40—60m／min。高性能高速鋼，如W12Cr4V4Mo是在普通高速鋼中再增加一些含碳量、含釩量及添加鈷、鋁等元素冶煉而成的。它的耐用度為普通高速鋼的1．5—3倍。粉末冶金高速鋼是70年代投入市場的一種高速鋼，其強度與韌性分別提高30％一40％和80％一90％．耐用度可提高2—3倍。硬質(zhì)合金按GB2075—87(參照采用190標準)可分為P、M、K三類，P類硬質(zhì)合金主要用于加工長切屑的黑色金屬，用藍色作標志；M類主要用于加工黑色金屬和有色金屬，用黃色作標志，又稱通用硬質(zhì)合金，K類主要用于加工短切屑的黑色金屬、有色金屬和非金屬材料，用紅色作標志。第八章數(shù)控加工編程加工程序8.1、零件三維造型零件外輪廓以及型腔主要由三維曲面構(gòu)成，由于三維曲面造型復雜，其數(shù)控加工程序難以采用手工編程，需要采用計算機輔助數(shù)控編程。三維曲面零件采用軟件UG完成，如圖8.1所示。圖8.1零件三維造型8.2、部分數(shù)控加工程序%N0010G94GN0020G50X0.0Z0.0:0030T01H00M06N0040G94GN0050G97S0M03N0060G01Z.5457F9.8N0070X-3.5433N0080X.3937N0090X3.5433N0100X0.0N0110X-2.9528N0120X-.1631N0130G03X.3937I.5568K0.0N0140G01X2.9528N0150X0.0N0160X-2.3622N0170X-.4866N0180G03X.3937I.8803N0190G01X2.3622N0200X0.0N0210X-1.7717N0220X-.7199N0230G03X.3937I1.1136N0240G01X1.7717N0250X0.0N0260X-1.1811N0270X-.91