2022年數(shù)控銑床畢業(yè)設(shè)計(jì)

..精品文本精品文本.精品文本畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目:經(jīng)典零件的加工工藝系別:自動(dòng)化工程系專業(yè):機(jī)電一體化班級(jí):106025姓名:章厚君學(xué)號(hào):33設(shè)計(jì)小組:章厚君，劉宏超指導(dǎo)教師:馬海國(guó)完成時(shí)間:TOC\o"1-3"\h\u28115【摘要】 36043前言 41212零件簡(jiǎn)圖 533281.1零件圖的正確性及完整性分析 64492.工藝方案的分析與擬定 633292.1分析零件圖 659902.2毛坯的選擇 6177182.2.1確定毛坯的制造形式 683122.2.2毛坯的熱處理 7157553.機(jī)床的選擇 77613.1普通銑床的選擇 784933.2加工中心的選擇 8281074.工件的裝夾與定位 10312844.1.1工件的裝夾方案 1016274.1.2選擇定位基準(zhǔn) 10299974.2夾具、刀具、量具的選擇 4.2.1夾具的選擇 11144834.2.2刀具的選擇 1286374.2.3量具的選擇 13254365.1確定加工余量 1386025.2加工方案選擇各外表及孔 13118345.3各外表及孔的加工方案 14585.3.1平面的加工方案 14309235.3.2孔的加工方案 142146.1切削用量的選擇原那么 1469556.2切削用量確實(shí)定 14239956.3進(jìn)給量f確實(shí)定 1698696.4切削深度αp確實(shí)定 1628216.5切削速度ｖc確實(shí)定 1739756.6主軸轉(zhuǎn)速n確實(shí)定 17246207.擬訂并確定加工工藝方案 20143157.1擬訂加工方案 20263887.2比擬并確定最終加工工藝方案 22153868.工序內(nèi)容擬定 22175308.1工序三的裝夾方案 22184808.2工步〔3〕的工藝分析 2233218.3工步〔5〕的工藝分析 2370539.數(shù)控加工工藝文件 25130489.1數(shù)控加工工序卡 25218769.2數(shù)控加工刀具卡 2523868結(jié)束語(yǔ) 2615325參考文獻(xiàn) 28典型零件的加工工藝【摘要】 本文是對(duì)典型零件加工技術(shù)的應(yīng)用及數(shù)控加工的工藝性分析，主要是對(duì)零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量確實(shí)定、數(shù)控加工工藝文件的填寫(xiě)、數(shù)控加工程序的編寫(xiě)。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過(guò)程，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低本錢(qián)的特點(diǎn)。還重點(diǎn)對(duì)配合零件的加工藝進(jìn)行了分析，最后對(duì)零件自檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，和加工的結(jié)果分析。關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)銑削加工工藝Mastercam機(jī)械加工數(shù)控編程CNCmillingmachineABmatchingpartsmachiningprocessandprogrammingAbstractThisisatypicalthekindofpartsoftheapplicationprocessingandmanufacturingprocessofanalysisnc,inparticularpartsoftheanalysis,blankchoice,partswithorprocessofdrafting,thechoiceofthecuttingtoolandthedeterminationofusageprocessingdocument,ncncprocessingproceduresinandwrite.Correctprocess,designandproductionprocess,fullncofqualityandefficiency,lowcost.alsokeyfeaturesofthepartsoftheprocesswasanalysedandfinally,dataanalysisself-inspectionparts,andprocessingoftheresultsofanalysis.Keywords::Mastercam;mechanicalprocessing;CNCmilling;CNCProgramming前言數(shù)控機(jī)床(NumerialControlMachineTool)是用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的機(jī)床。它是一種技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備，是數(shù)控技術(shù)與機(jī)床相結(jié)合的產(chǎn)物，它綜合了應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)。利用數(shù)控機(jī)床加工，其產(chǎn)品加工質(zhì)量好，加工精度和效率均比普通機(jī)床高，尤其在輪廓不規(guī)那么、復(fù)雜的曲線或曲面、多工藝復(fù)合化加工和高精度要求的產(chǎn)品加工時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)機(jī)床所無(wú)法比擬的。它的出現(xiàn)以及所帶來(lái)的巨大效益引起世界各國(guó)科技界和工業(yè)界的重視。隨著數(shù)控機(jī)床已是衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是未來(lái)工廠自動(dòng)化的根底。需要大批量能熟練掌握數(shù)控機(jī)床編程、操作、維修的人員和工程技術(shù)人員。但是我們裝備制造業(yè)仍存在“六有六缺〞的隱憂，即有規(guī)模、缺實(shí)力，有數(shù)量、缺巨人，有速度、缺效益，有體系、缺原創(chuàng)，有單機(jī)、缺成套，有出口、缺檔次。目前，振興我國(guó)機(jī)械裝備制造業(yè)的條件已具備，時(shí)機(jī)也很有利。我們要以高度的使命感和責(zé)任感，采取有效的措施，克服開(kāi)展中存在的問(wèn)題，把我國(guó)從一個(gè)制造業(yè)大國(guó)建設(shè)成一個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)，成為世界級(jí)制造業(yè)基地之一。我的題目是配合件加工工藝及銑床夾具設(shè)計(jì),包括銑端面、銑凸臺(tái)、鉆通孔等，對(duì)我們學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行一個(gè)概括總結(jié)。這份畢業(yè)設(shè)計(jì)主要分為4個(gè)方面：1.抄畫(huà)零件圖2.工藝方案的分析與擬訂3.工藝設(shè)計(jì)4.夾具設(shè)計(jì)。零件圖通過(guò)在AUTOCAD上用平面的形式表現(xiàn)出來(lái)，更加清楚零件結(jié)構(gòu)形狀。然后具體分析零件圖由哪些形狀組成，通過(guò)對(duì)零件的工藝分析，可以全面地了解零件，及時(shí)對(duì)零件結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等做必要的修改，進(jìn)而確定該零件是適合在哪臺(tái)數(shù)控機(jī)床上加工，此零件我選擇在加工中心上進(jìn)行是因?yàn)榧庸ぶ行木哂凶詣?dòng)換刀裝置,在一次安裝中,可以完成零件上平面的銑削,孔系的鉆削、鏜削、銑削等多工位的加工。加工的部位可以在一個(gè)平面上，也可以在不同的平面上，因此既有平面又有孔系的零件是加工中心首選的加工對(duì)象，接著分析某臺(tái)機(jī)床上應(yīng)完成零件哪些工序加工等。需要選擇定位基準(zhǔn)，零件的定位基準(zhǔn)一方面要能保證零件經(jīng)屢次裝夾后其加工外表之間相互位置的正確性，另一方面要滿足加工中心工序集中的特點(diǎn)即一次安裝盡可能完成零件上較多外表的加工。定位基準(zhǔn)最好是已加工面或孔。再確定所有加工外表的加工方法、方案，選擇刀具和切削用量。然后擬訂加工方案確定所有工步的加工順序，進(jìn)行工序劃分；先面后孔的加工順序，因?yàn)槠矫娉叽巛^大，用平面定位比擬穩(wěn)定，而且孔的深度尺寸又是以平面為基準(zhǔn)的，故先加工平面后加工孔。最后再將需要的其他工序如普通加工工序插入，并銜接于數(shù)控加工工序序列之中，就得到了要求零件的數(shù)控加工工藝路線。數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用給傳統(tǒng)的制造業(yè)的生產(chǎn)方式，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)帶來(lái)了深刻的變化。也給傳統(tǒng)的機(jī)械，機(jī)電專業(yè)的人才帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們畢業(yè)生更好的熟悉數(shù)控機(jī)床，確定加工工藝，學(xué)會(huì)分析零件，工裝設(shè)計(jì)。為即將走上工作崗位打下良好的根底。1.零件簡(jiǎn)圖材料45鋼任務(wù)設(shè)計(jì)工藝路線工序，刀具的選擇切削參數(shù)確實(shí)定定位確實(shí)定1.1零件圖的正確性及完整性分析經(jīng)過(guò)我對(duì)零件圖大體分析，可看出材料給出的有俯視圖，局部剖和拋視圖。其中包括：孔的加工，槽的加工，外形的銑削，曲面的加工等。2.工藝方案的分析與擬定2.1分析零件圖該工件材料為L(zhǎng)Y12，其具有較高的強(qiáng)度、硬度，良好的耐磨性、塑性、韌性，切削性能較好。材料選取鍛成型毛坯零件1：120mm*100mm*26mm。從工件整體上看，該工件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。一個(gè)矩形板塊高為26mm，板塊四周分別有深度為26mm的圓孔，旁邊R20圓的四分之一，深為10mm。中間有一矩形深槽為20mm。旁邊是多邊形邊框，里面是一曲面。結(jié)構(gòu)相比照較簡(jiǎn)單，定位也容易確定。2.2毛坯的選擇2.2.1確定毛坯的制造形式數(shù)控銑床加工時(shí)，由于是自動(dòng)化加工，除要求毛坯的余量要充分、均勻，毛坯裝夾要方便、可靠外，還應(yīng)注意到數(shù)控銑床中最難保證的是加工面與非加工面之間的尺寸。該零件為配合件，其形狀較簡(jiǎn)單，但制造模具的材料，要求具有高硬度、高強(qiáng)度、高耐磨性、適當(dāng)?shù)捻g性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時(shí)不易開(kāi)裂等性能。鑄造適用于形狀較復(fù)雜的零件，而鍛造適用于強(qiáng)度較高、形狀較簡(jiǎn)單的零件，最終根據(jù)該零件結(jié)構(gòu)各特點(diǎn)的考慮，確定毛坯的制造形式為鍛造。據(jù)?機(jī)械加工技師綜合手冊(cè)?表2-10可查得合金工具鋼，牌號(hào)為L(zhǎng)Y12。主要特性為經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，具有良好的綜合力學(xué)性能、低溫沖擊韌度及低的缺口敏感性。淬透性良好，油淬時(shí)可得到較高的疲勞強(qiáng)度，水淬時(shí)復(fù)雜形狀的零件易產(chǎn)生裂紋。冷彎塑性中等，正火或調(diào)質(zhì)后切削性能好。一般在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，還可以進(jìn)行碳氮共滲和高頻外表淬火處理。一經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后用于制造中速、中等載荷的零件，如機(jī)床齒輪、軸、蝸桿等，調(diào)質(zhì)并高頻外表淬火后用于制造高硬度、耐磨的零件，如連桿、曲軸、套筒等。根據(jù)?金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)?表3-13查得合金結(jié)構(gòu)鋼LY12，淬火溫度850℃，冷卻劑為油，回火溫度520℃，冷卻劑為水，油?？估瓘?qiáng)度為980Mpa,鋼材退火或高溫回火供應(yīng)狀態(tài)下布氏硬度不大于207HBS。從各方面考慮，所得毛坯的材料選用LY12。2.2.2毛坯的熱處理由于毛坯鍛造出來(lái)存在內(nèi)應(yīng)力，為了消除內(nèi)應(yīng)力的對(duì)工件的的影響，毛坯鍛造后應(yīng)先緩冷，然后熱處理淬火〔850℃〕，中溫回火〔520℃〕，最后得到的組織為回火索氏體，應(yīng)該零件表層要求有很高的耐磨性，所以調(diào)質(zhì)后再進(jìn)行外表淬火處理。3.機(jī)床的選擇選擇機(jī)床要考慮以下因素：1、機(jī)床規(guī)格應(yīng)與工件的外形尺寸相適應(yīng)；2、機(jī)床加工精度應(yīng)與工件加工精度要求相適應(yīng)；3、機(jī)床的生產(chǎn)效率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)；4、與現(xiàn)有條件相適應(yīng)；5、機(jī)床的加工范圍。3.1普通銑床的選擇根據(jù)工件的尺寸、精度要求、工件的加工類型等所選的普通銑床的型號(hào)為X6132B的臥式萬(wàn)能升降臺(tái)銑床。該機(jī)床的技術(shù)參數(shù)、規(guī)格見(jiàn)下表：?jiǎn)挝唬簃m技術(shù)參數(shù)規(guī)格工作臺(tái)面積〔寬X長(zhǎng)〕320X1320主軸中心線至工作臺(tái)面距離30～350主軸中心線至垂直導(dǎo)軌距離215～470工作臺(tái)行程縱向機(jī)/手680/700橫向機(jī)/手245/255垂向機(jī)/手300/320主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)18范圍/〔r/min〕30～1500工作精度平面度0.02外表粗糙度/um1.6電動(dòng)機(jī)主電動(dòng)機(jī)功率/kW7.5電動(dòng)機(jī)總功率/kW10重量/kg毛重4000凈重2650外形尺寸長(zhǎng)X寬X高2324X1770X1685生產(chǎn)廠江西省江東機(jī)床廠3.2加工中心的選擇根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及形狀,零件的外形及尺寸,零件的加工精度及外表質(zhì)量要求，以及學(xué)校設(shè)備的提供，選擇機(jī)床的類型，機(jī)床的規(guī)格，機(jī)床的精度等級(jí)加工中心是一種集銑、鏜、鉆、擴(kuò)、鉸、攻螺紋和切螺紋等多種加工于一體，具有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床。根據(jù)工件的尺寸、行程范圍、精度要求、工件的加工類型、主電動(dòng)機(jī)功率和加工該工件所需的換刀次數(shù)等因素所選立式加工中心。因?yàn)榱⑹郊庸ぶ行牡闹鬏S軸心線在空間處于垂直狀態(tài)，最適合加工z軸方向尺寸相對(duì)較小的單工位工件，且價(jià)格方面比臥式加工中心廉價(jià)，所以我選擇立式加工中心。我所選的機(jī)床型號(hào)為：KT—1300VA型立式加工中心。該機(jī)床的技術(shù)參數(shù)、規(guī)格見(jiàn)下表：技術(shù)參數(shù)規(guī)格備注工作臺(tái)工作面尺寸420X720mm工作臺(tái)最大承重500kg工作行程X向510mmY向410mmZ向460mm切削進(jìn)給速度1～4000mm/min快速移動(dòng)速度X,Y,Z40,40,24m/min主軸主軸錐孔BT40ISO主軸轉(zhuǎn)速35～12000r/min主軸端面至工作臺(tái)的距離140～600mm主軸至立柱導(dǎo)軌距離460mm自動(dòng)換刀裝置刀庫(kù)容量24把刀具最大直徑〔滿庫(kù)〕80mm刀具最大長(zhǎng)度249mm刀具最大重量7kg換刀時(shí)間〔刀對(duì)刀〕1.5s定位精度+0.005-0.005mm重復(fù)定位精度+0.002-0.002mm主軸電動(dòng)機(jī)功率18.5/22kW外形尺寸長(zhǎng)2920mm寬1800mm高2565mm機(jī)床重量4.7t制造廠北京機(jī)床研究所該加工中心的系統(tǒng)為FANUCOi—M型系統(tǒng)，該加工中心采用流動(dòng)導(dǎo)軌，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，速度快。機(jī)床部件剛性好，主軸電機(jī)采用的是FANUCAC主軸交流伺服電動(dòng)機(jī)，主軸轉(zhuǎn)速的恒功率范圍寬，機(jī)床的主要構(gòu)件剛度高，主軸箱內(nèi)無(wú)齒輪傳動(dòng)，主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪聲低、振動(dòng)小、熱變形??；該加工中心一方面可以節(jié)省普通機(jī)床上加工所需的大量的工藝裝備，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，另一方面能夠保證工件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。4.工件的裝夾與定位4.1夾具、刀具、量具的選擇 4.1.1夾具的選擇我所選的夾具型號(hào)為Q12160的平口虎鉗夾具的技術(shù)規(guī)格見(jiàn)下表：型號(hào)技術(shù)規(guī)格/mm外形尺寸長(zhǎng)/mmX寬/mmX高/mm鉗口寬度鉗口最大張開(kāi)度鉗口高度定位鍵寬度緊固螺栓直徑Q121601601255018M16404X230X155加工中心采用專用銑床夾具：4.1.2刀具的選擇產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)序號(hào)刀具編號(hào)刀具規(guī)格名稱刀具材料數(shù)量加工外表備注1T01Ф80mm鑲齒套式面銑刀高速鋼2粗精銑工件上、下外表，粗精銑其他4側(cè)面2T02Ф2mmR型弧形中心鉆高速鋼1鉆2-Ф12〔M10〕mm的孔3T03Ф11mm直柄麻花鉆高速鋼1鉆2-Ф12mm〔M10〕的通孔至Ф11mm4T04Ф11.85mm擴(kuò)孔鉆高速鋼1擴(kuò)2-Ф12〔M10〕mm的通孔至Ф11.85mm5T05Ф11.95mm直柄機(jī)用鉸刀高速鋼1粗鉸2-Ф12〔M10〕mm的通孔6T06Ф12mm直柄機(jī)用鉸刀高速鋼1精鉸2-Ф12mm的通孔7T08Ф16mm直柄立銑刀硬質(zhì)合金鋼1銑高為9.5mm，30mm的復(fù)合凸臺(tái)平面;9T09Ф8mm直柄立銑刀高速鋼1銑深為4mm的橢圓形槽10T11M10絲攻高速鋼1攻絲2-M104.1.3量具的選擇序號(hào)量具種類量具規(guī)格/mm數(shù)量1游標(biāo)卡尺0～15012深度千分尺0～10013內(nèi)徑百分表25～5014外徑百分表100～12515百分表0～1014.2.1工件的裝夾方案毛坯的初加工，平面加工在普通銑床上完成，銑床用平口虎鉗夾緊工件就能完成其操作。鉆孔，開(kāi)槽，加工曲面等在加工中心上完成，所以只考慮后一步的裝夾與定位。只需要一次裝夾，用一面兩孔定位，即以外表和4-Φ10mm的通孔定位，工件這樣來(lái)完成定位。4.2.2選擇定位基準(zhǔn)1)粗基準(zhǔn)選擇原那么選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工外表有足夠的余量，使不加工外表與加工外表間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗精準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)遵循以下原那么：〔1〕非加工外表原那么。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上外表上有好幾個(gè)不需加工的外表，那么應(yīng)選擇其中與加工外表的相互位置精度要求較高的外表作為粗精準(zhǔn)，以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等?！?〕加工余量最小原那么。以余量最小的外表作為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證各外表有足夠的加工余量?！?〕重要外表原那么。為保證重要外表的加工余量均勻，應(yīng)選擇重要加工面為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要外表，因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保存而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。〔4〕不重復(fù)使用原那么。粗基準(zhǔn)未經(jīng)加工，外表比擬粗糙且精度低，二次安裝時(shí)，其在機(jī)床上〔或夾具中〕的實(shí)際位置可能與第一次安裝時(shí)不一樣，從而產(chǎn)生定位誤差，導(dǎo)致相應(yīng)加工外表出現(xiàn)較大的位置誤差。因此，粗基準(zhǔn)一般不應(yīng)重復(fù)使用。〔5〕便于工件裝夾原那么。做為粗基準(zhǔn)外表，應(yīng)盡量平整光滑，以保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的外表不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證配合件在整個(gè)加工過(guò)程中根本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從零件圖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析可知，選擇兩側(cè)面作為配合件加工的粗基準(zhǔn)，粗、精銑底面和另兩側(cè)面，鉆2-Ф12的定位通孔并擴(kuò)、粗鉸、精鉸2-Ф12的通孔。2)精基準(zhǔn)選擇原那么〔1〕基準(zhǔn)重合原那么。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以防止定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差?！?〕基準(zhǔn)統(tǒng)一原那么。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各加工外表間的相互位置精度，防止或減少因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的誤差，并且各工序所采用的夾具比擬統(tǒng)一，從而可簡(jiǎn)化夾具的設(shè)計(jì)和制造工作，降低本錢(qián)，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車(chē)削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書(shū)外表，而且保證了各外圓外表的同軸度及端面與軸心線的垂直度。〔3〕自為基準(zhǔn)原那么。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工外表本身為定位基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無(wú)心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子?！?〕互為基準(zhǔn)的原那么。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻?！?〕便于裝夾原那么。所選精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用，操作方便靈活。同時(shí)，定位基準(zhǔn)應(yīng)有足夠大的接觸面積，以承受較大的切削力。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的外表為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證配合件在整個(gè)加工過(guò)程中根本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從零件圖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析可知，僅用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，那么可以滿足整個(gè)加工過(guò)程中根本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位要求，所以選擇一面兩孔即工件底面和通孔2-Ф12〔M10〕定位，。選擇精基準(zhǔn)的原那么時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。5.1確定加工余量加工余量是指加工過(guò)程中所切去的金屬層厚度。加工余量分為加工總余量〔毛坯余量〕和工序余量。加工總余量〔毛坯余量〕是毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計(jì)尺寸之差；工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差。加工余量的大小對(duì)于工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率均有較大的影響。加工余量過(guò)大，會(huì)增加機(jī)械加工的勞動(dòng)量和各種消耗，提高加工本錢(qián)。加工余量過(guò)小，那么不能消耗前工序的各種缺陷、誤差和本工序的裝夾誤差，造成廢品。所以要合理地確定加工余量。總加工余量：自由鍛件3～5mm工序余量：粗銑1～1.5mm高速精銑0.4～0.5mm低速精銑0.1～0.15mm粗鉸0.15～0.35mm精鉸0.05～0.15mm–?數(shù)控加工工藝?P1015.2各外表及孔的加工方案5.2.1平面的加工方案查?機(jī)械加工技師綜合手冊(cè)?表5-3可以確定。加工方案：粗銑——精銑，經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)為IT7～I(xiàn)T9，加工外表粗糙度為6.3～1.6um，一般不淬硬的平面，端銑外表粗糙度可較低。5.2.2孔的加工方案查?機(jī)械加工技師綜合手冊(cè)?表5-2可以確定。加工方案：鉆——擴(kuò)——粗鉸——精鉸，經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)為IT7，加工外表粗糙度為1.6～0.8um，加工未淬火鋼及鑄鐵的實(shí)心毛坯，也可以用于加工非鐵金屬，粗糙度稍高。6.擬訂并確定加工工藝方案6.1擬訂加工方案根據(jù)零件圖及相關(guān)技術(shù)要求和工藝、工步劃分的原那么來(lái)確定加工工藝方案并選其較合理的作為最終加工方案。加工方案主要工序及工步如下：零件加工方案：工序1銑底面和四周側(cè)面工步〔1〕粗、精銑上，下平面工步〔2〕粗、精銑側(cè)面工序2鉆4XΦ10mm的通孔工步〔1〕劃線找正鉆中心孔工步〔2〕鉆4-Φ10〔M8〕mm的通孔工步〔3〕擴(kuò)4-Φ10mm〔M8〕的通孔工步〔4〕粗鉸4-Φ10mm〔M8〕的通孔工步〔5〕精鉸4-Φ10mm〔M8〕的通孔工序3粗精銑其配合面及鉆鉸中孔，加工深為20mm的凹槽，工步〔1〕粗精銑上外表工步〔2〕銑R20mm深為10mm的圓柱凹槽工步〔3〕銑深為10mm的橢圓形凹槽工步〔4〕銑多邊形內(nèi)的凹面工步〔5〕銑50mmX25mm的曲形凹槽工步〔6〕銑40mmX10mm的曲面工步〔7〕鉆Ф10mm〔Ф8〕、Ф18mm的通孔〔Ф16〕該方案中工序1在普通銑床上加工完成各工步，工序2、3在加工中心上完成各工步。在工序1中用平口虎鉗夾持工件兩側(cè)，先加工出工件底面和側(cè)面A，然后在加工中心上完成工序2、3中再鉆，擴(kuò)，粗精鉸4-Φ10mm的通孔。以一面兩孔定位即以底面和4-Φ10mm的通孔定位，符合互為基準(zhǔn)原那么。將粗精銑其他四周側(cè)面與上外表放在工序二的工步1中是為了盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能防止或減少裝夾時(shí)間和裝夾產(chǎn)生的誤差。在加工中心中用MastercamX5編程，實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)，便于到達(dá)精度要求。7.刀具的選擇7.1銑刀D的選擇一般情況下,為減少走刀次數(shù),提高銑削速度和銑削量,保證銑刀有足夠的剛性以及良好的散熱條件,應(yīng)盡量選擇直徑較大的銑刀。銑刀的選擇還應(yīng)考慮零件材料，剛性，加工部位的幾何形狀、尺寸及工藝要求等因素。因此所選硬質(zhì)合金立銑刀D=16mm，齒數(shù)Z=3，硬質(zhì)合金刀具的耐熱性好加工時(shí)可以不用切削液。7.2銑刀端刃圓角半徑r的選擇銑刀端刃圓角半徑r的大小一般應(yīng)與零件上的要求一致。但粗加工銑刀因尚未切削到工件的最終輪廓尺寸，故可適中選得小些，有時(shí)甚至可選為“清角〞〔即r＝0～0.5mm〕，但不要造成根部“過(guò)切〞的現(xiàn)象。因此所選硬質(zhì)合金立銑刀端刃圓角半徑r=1.8mm。7.3立銑刀幾何角度的選擇為使端面切削刃有足夠的強(qiáng)度，在端面切削刃前刀面上一般磨有棱邊。根據(jù)表7-57查得硬質(zhì)合金立銑刀前角ro=0°，后角αo=17°，副后角αo′=6°,過(guò)渡刃后角17°,刀體上齒槽斜角22°～40°，副偏角Kr′=3°～4°,過(guò)渡刃偏角45°，過(guò)渡刃寬度0.8～1.3mm-?機(jī)械加工技師綜合手冊(cè)?8.1切削用量的選擇原那么數(shù)控編程時(shí)，必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫(xiě)入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等，對(duì)于不同的加工方法，需選用不同的切削用量。切削用量的選擇原那么是：保證零件加工精度和外表粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低本錢(qián)。2、選擇切削用量〔1〕決定每齒進(jìn)給量fz采用對(duì)稱銑削，使用高速鋼立銑刀D=8mm，齒數(shù)Z=5，根據(jù)?金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)?表8-88查得KT—1300VA型立式加工中心，其主軸功率18.5/22kW，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表14-69查得高速鋼立銑刀粗銑槽時(shí)，槽深αe=5mm，那么fz=0.01～0.02mm，但因采用對(duì)稱銑削，故fz=0.01mm-?機(jī)械加工技師綜合手冊(cè)?〔2〕選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)表3.7查得高速鋼立銑刀后刀面最大磨損限度為0.15～0.20mm由于銑刀D=8mm，再根據(jù)表3.8查得高速鋼立銑刀的平均壽命為T(mén)=60min-?切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)?〔3〕決定切削速度Vｃ和每分鐘進(jìn)給量Vf查表14-79得到當(dāng)硬質(zhì)合金立銑刀D=8mm，齒數(shù)Z=5，fz=0.01mm時(shí)，Vｃ=87m/min，在根據(jù)Vｃ=〔3.14*D*n〕/1000算出主軸轉(zhuǎn)速n=3463.38r/min,在根據(jù)Vf=n*fz*z算出每分鐘進(jìn)給量Vf=173.17mm/min〔4〕切削液的選擇根據(jù)表1-101查得切削液是蘇，蘇Ⅱ，乳〔蘇蘇打水溶液，蘇Ⅱ帶有亞硝酸鈉、磷酸三鈉、水玻璃溶液、紅礬等防腐添加劑中一種或其混合物的蘇打水溶液，乳乳化液〕-?金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)?8.2切削用量確實(shí)定背吃刀量與側(cè)吃刀量確實(shí)定在要求工件外表粗糙度值Ra為1.6um～3.2um時(shí)，可分粗銑與半加工兩步進(jìn)行，粗銑背吃刀量與側(cè)吃刀量取同。粗銑后留0.5mm～1mm的余量，在半精銑時(shí)完成。切削速度與主軸轉(zhuǎn)速確實(shí)定根據(jù)查資料可知：LY12的切削速度范圍在70～120m/min左右。在設(shè)計(jì)中初步確定為100m/min。主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算為：=1000/(π)………………〔3.1〕其中——切削線速度〔m/min〕；——主軸轉(zhuǎn)速〔r/min〕；——刀具直徑〔mm〕。根據(jù)公式計(jì)算，再綜合經(jīng)驗(yàn)值確定數(shù)值如下：Φ8的麻花鉆轉(zhuǎn)速3900r/min；Φ10的立銑刀轉(zhuǎn)速3200r/min；Φ5的立銑刀轉(zhuǎn)速6000r/min；進(jìn)給速度確實(shí)定進(jìn)給速度與每齒進(jìn)給量有關(guān)，即=………………〔3.2〕式中——進(jìn)給速度〔mm/min〕；——主軸轉(zhuǎn)速〔r/min〕；——銑刀齒數(shù)；——每齒進(jìn)給量〔mm/z〕。根據(jù)公式計(jì)算，在綜合經(jīng)驗(yàn)公式：=·1/10………………〔3.3〕＝·1/20………………〔3.4〕確定如下：Φ8的麻花鉆進(jìn)給速度160mm/min；Φ10立銑進(jìn)給速速320mm/min。Φ5立銑進(jìn)給速速320mm/min。8.3進(jìn)給量f確實(shí)定進(jìn)給量是刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位移量。粗加工時(shí)，進(jìn)給量的選擇主要受切削力的限制。根據(jù)加工材料、刀桿尺寸、工件直徑及已確定的背吃刀量來(lái)選取較大的進(jìn)給量。在半精加工和精加工時(shí)，那么按外表粗糙度要求，根據(jù)工件材料、刀尖圓弧半徑、切削速度來(lái)選擇合理的進(jìn)給量。當(dāng)切削速度提高，刀尖圓弧半徑增大，或刀具磨有修光刃時(shí)，可以選擇較大的進(jìn)給量以提高生產(chǎn)率。粗銑時(shí)高速鋼銑刀每齒進(jìn)給量f=0.10～0.15mm/z硬質(zhì)合金鋼銑刀每齒進(jìn)給量f=0.10～0.25mm/z精銑時(shí)高速鋼銑刀每齒進(jìn)給量f=0.02～0.05mm/z硬質(zhì)合金鋼銑刀每齒進(jìn)給量f=0.10～0.15mm/z-?數(shù)控加工工藝?P165鉆中心孔時(shí)鉆頭每齒進(jìn)給量f=0.05～0.1mm/r鉆孔時(shí)鉆頭每齒進(jìn)給量f=0.1～0.2mm/r-?數(shù)控加工工藝?P165擴(kuò)孔時(shí)鉆頭每齒進(jìn)給量f=0.2mm/r-?切削用量手冊(cè)?表2.10粗鉸時(shí)鉸刀每齒進(jìn)給量f=0.4mm/r-?切削用量手冊(cè)?表2.24精鉸時(shí)鉸刀每齒進(jìn)給量f=0.15mm/r-?切削用量手冊(cè)?表2.258.4切削深度αp確實(shí)定切削深度是指在垂直于進(jìn)給方向上，待加工外表與已加工外表間的距離。對(duì)于工藝系統(tǒng)剛性允許時(shí)，可以選取較大的切削深度，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。對(duì)于零件的精度要求較高時(shí)，考慮適當(dāng)留出半精加工和精加工的切削余量。然而對(duì)于數(shù)控加工所留的精加工余量一般情況下比普通加工時(shí)所留余量小。銑削時(shí)，精加工余量通常為0.2～0.8mm。粗加工(Ra10～80μm)時(shí)，一次進(jìn)給應(yīng)盡可能切除全部余量。在中等功率機(jī)床上，背吃刀量可達(dá)8～10mm。半精加工(Ra1.25～10μm)時(shí)，背吃刀量取為0.5～2mm。精加工(Ra0.32～1.25μm)時(shí)，背吃刀量取為0.1～0.4mm。在工藝系統(tǒng)剛性缺乏或毛坯余量很大，或余量不均勻時(shí)，粗加工要分幾次進(jìn)給，一般第一次走刀為總加工余量的2/3～3/4。當(dāng)工件外表粗糙度值要求為Ra0.8～3.2μm時(shí)，銑削分為粗銑、半精銑、精銑三個(gè)階段進(jìn)行。精銑時(shí)面銑刀的背吃刀量取0.5～1.0mm?？偨Y(jié)，本圖的背吃刀量選取如下：粗加工時(shí)αp=3mm-?切削用量手冊(cè)?P43精加工時(shí)αp=0.5mm-?數(shù)控加工工藝?P216粗鉸通孔時(shí)αp=0.05mm-?切削用量手冊(cè)?表2.24精鉸通孔時(shí)αp=0.02mm-?切削用量手冊(cè)?表2.258.5切削速度ｖc確實(shí)定切削速度是在進(jìn)行切削加工時(shí)，刀具切削刃的某一點(diǎn)相對(duì)于待加工外表在主運(yùn)動(dòng)方向上的瞬時(shí)速度。ｖc主要根據(jù)工件材料、刀具材料和機(jī)床功率來(lái)選擇。⑴刀具材料好，ｖc可選得高些；⑵Ra要求小的，要避開(kāi)積屑瘤、鱗刺產(chǎn)生的ｖc，高速鋼ｖc刀取小于5m/min，硬質(zhì)合金鋼刀ｖc取較高的ｖc〔130～160m/min〕；⑶外表有硬皮或斷續(xù)切削時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低ｖc；⑷工藝系統(tǒng)剛性差的，ｖc應(yīng)減小。當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，ｖc可按下式計(jì)算：ｖc=лDn/1000D為工件待加工外表或刀具的最大直徑(mm)，n為主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速〔rpm或r/min〕8.6切削的工時(shí)定額粗銑取53半精銑結(jié)合面的根本時(shí)間粗銑半精銑結(jié)合面〔見(jiàn)?工藝手冊(cè)?表6.2-8〕當(dāng)加工兩個(gè)面時(shí)鉆12孔L=30mmr/min當(dāng)加工兩組孔時(shí)t=鉆攻2-M10鉆L=25mmr/min=攻L=25mmv=4.9r/min實(shí)切削速度v==鉸孔12f=0.35v=21m/min(按?工藝手冊(cè)?表4.2-2)實(shí)切削速度v==銑端面v=0.45m/rZ=20相關(guān)手冊(cè)查?工藝手冊(cè)?表4.2-39取r/minv==因?yàn)橛兴拿?，所以t=0.733min半精銑t=1.4465min因?yàn)橛兴拿?，所以t=5.76min與孔端面的孔一樣，銑時(shí)0.405min;攻時(shí)0.462min。銑倒角：由查表可知n=68r/minv=8.26m/minL=2mm=9.數(shù)控加工工藝文件9.1數(shù)控加工刀具卡零件加工刀具卡工序號(hào)零件圖號(hào)零件材料鋁合金序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱刀具規(guī)格備注直徑長(zhǎng)度1T01Φ10立銑刀Φ10實(shí)測(cè)硬質(zhì)合金2T02Φ5的立銑刀Φ5實(shí)測(cè)硬質(zhì)合金3T03Φ12鉆頭Φ12實(shí)測(cè)硬質(zhì)合金4T04Φ8鉆頭Φ8實(shí)測(cè)硬質(zhì)合金9.2數(shù)控加工工序卡零件正面數(shù)控加工工序卡材料LY12零件號(hào)夾具名稱虎鉗壓板工步