機(jī)械零件畢業(yè)設(shè)計(jì)-典型零件教具數(shù)控加工工藝制定及編程

課題設(shè)計(jì)要求一、任務(wù)書1、結(jié)合自己的實(shí)習(xí)工作崗位，撰寫一篇與本人實(shí)習(xí)工作相關(guān)的畢業(yè)論文。2、畢業(yè)論文的題目，可根據(jù)論文的內(nèi)容自己擬定。題目要重點(diǎn)突出論文的要點(diǎn)。二、課題設(shè)計(jì)要求1、畢業(yè)論文的寫作程序大體分為四個(gè)階段：（1）擬定寫作提綱；（2）撰寫初稿；（3）修改二稿；（4）三稿定稿。2、論文要有明確的研究對象，要結(jié)合自己的實(shí)習(xí)單位和自己所干的工作寫。3、畢業(yè)論文要求觀點(diǎn)正確、論證充分、資料翔實(shí)、文字流暢簡練、布局合理、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、理論聯(lián)系實(shí)際、有一定的獨(dú)到見解。4、論文的正文字?jǐn)?shù)不得少于5000字。5、畢業(yè)論文的排版要符合學(xué)院的畢業(yè)設(shè)計(jì)要求：全部打印、A4紙張，全文一律采用宋體字，按封皮、課題設(shè)計(jì)要求、評語、內(nèi)容摘要、關(guān)鍵字、目錄、正文、致謝、參考文獻(xiàn)的順序左裝訂。設(shè)計(jì)題目典型零件教具數(shù)控加工工藝制定及編程指導(dǎo)教師綜合閱評意見平時(shí)成績0~20材料成績0~40指導(dǎo)教師內(nèi)容摘要數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字化信號對機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(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)則、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)床所無法比擬的。它的出現(xiàn)以及所帶來的巨大效益引起世界各國科技界和工業(yè)界的重視。隨著數(shù)控機(jī)床已是衡量一個(gè)國家機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是未來工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)。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。本文論述了選典型零件教具數(shù)控加工工藝的制定過程，其中包括圖紙分析，材料確定，機(jī)床的選擇，工件的裝夾與定位，刀具的選擇，各表面及孔的加工方案，切削用量的確定，并確定最終加工方案。還有數(shù)控加工工序卡和刀具卡的定以及加工程序的編寫。關(guān)鍵字：數(shù)控技術(shù)銑削加工工藝數(shù)控編程目錄TOC\o"2-3"\h\z\t"標(biāo)題1,1,T標(biāo)題1,1"第一章零件數(shù)控加工工藝制定 第一章零件數(shù)控加工工藝制定1.1零件簡圖任務(wù)設(shè)計(jì)工藝路線工序，刀具的選擇切削參數(shù)的確定定位的確定零件簡圖1.2零件圖的正確性及完整性分析經(jīng)過我對零件圖大體分析，可看出材料給出的有俯視圖，局部剖和剖視圖。其中包括：孔的加工，槽的加工，外形的銑削，曲面的加工等。1.3毛坯材料尺寸確定該工件材料為45號鋼，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。材料選取成型毛坯零件：130mm*130mm*45mm。從工件整體上看，該工件結(jié)構(gòu)較簡單。一個(gè)矩形板塊高為40mm，板塊中間有深為43mm的通孔，兩邊各有一個(gè)φ10的通孔。中間有一橢圓形凸臺為6mm。結(jié)構(gòu)相對比較簡單，定位也容易確定。130mm*130mm*45mm成型毛坯1.4加工設(shè)備的選擇選擇機(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。一、確定加工設(shè)備根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及形狀,零件的外形及尺寸,零件的加工精度及表面質(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軸方向尺寸相對較小的單工位工件，且價(jià)格方面比臥式加工中心便宜，所以我選擇立式加工中心。我所選的機(jī)床型號為：KT—1300VA型立式加工中心。該機(jī)床的技術(shù)參數(shù)、規(guī)格見下表：技術(shù)參數(shù)規(guī)格備注工作臺工作面尺寸420X720mm工作臺最大承重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)換刀裝置刀庫容量24把刀具最大直徑（滿庫）80mm刀具最大長度249mm刀具最大重量7kg換刀時(shí)間（刀對刀）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)無齒輪傳動(dòng)，主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪聲低、振動(dòng)小、熱變形?。辉摷庸ぶ行囊环矫婵梢怨?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。1.5工件的裝夾與定位一、夾具、刀具、量具的選擇 （1）夾具的選擇我所選的夾具型號為Q12160的平口虎鉗夾具的技術(shù)規(guī)格見下表：型號技術(shù)規(guī)格/mm外形尺寸長/mmX寬/mmX高/mm鉗口寬度鉗口最大張開度鉗口高度定位鍵寬度緊固螺栓直徑Q121601601255018M16404X230X155（2）刀具的選擇產(chǎn)品名稱或代號J-1零件名稱：經(jīng)典教具零件圖號：01序號刀具編號刀具規(guī)格名稱刀具材料數(shù)量加工表面1T01φ10mm直柄立銑刀高速鋼1銑工件上表面2T02φ28mm直柄麻花鉆高速鋼1銑φ30mm的通孔1T01Ф10mm直柄立銑刀高速鋼2擴(kuò)銑φ30mm的通孔3T04Ф9mm直柄麻花鉆高速鋼1鉆2-Ф10mm的通孔4T05Ф9.6mm擴(kuò)孔鉆高速鋼1擴(kuò)2-Ф10mm5T06Ф9.6mm直柄機(jī)用鉸刀高速鋼1粗鉸2-Ф10mm的通孔6T07Ф10mm直柄機(jī)用鉸刀高速鋼1精鉸2-Ф10mm的通孔（3）量具的選擇序號量具種類量具規(guī)格/mm數(shù)量1游標(biāo)卡尺0～15012深度千分尺0～1001二、工件裝夾方案銑床用平口虎鉗夾緊工件就能完成其操作。鉆孔，開槽，加工曲面等在加工中心上完成，兩部加工完成，分上表面和下表面加工。只需要兩次次裝夾，用中心定位，即以表面和中心的通孔定位，工件這樣來完成定位。1.6零件加工工藝分析一、平面的加工方案加工方案：粗銑——精銑，實(shí)際加工精度等級為IT7～I(xiàn)T9，加工表面粗糙度為6.3～1.6um，一般不淬硬的平面，端銑表面粗糙度可較低。二、孔的加工方案加工方案：鉆——擴(kuò)——粗鉸——精鉸，經(jīng)濟(jì)加工精度等級為IT7，加工表面粗糙度為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。1.7擬訂并確定加工工藝方案根據(jù)零件圖及相關(guān)技術(shù)要求和工藝、工步劃分的原則來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鉆Φ30mm的通孔工步（1）銑上表面工步（2）銑高為6mm的橢圓形工步（3）銑多邊形凸臺工步（4）銑曲形凸臺工序2鉆銑Φ30mm的通孔以及鉆鉸2-Ф10mm孔工步（1）劃線找正鉆中心孔工步（2）鉆Φ30mm的通孔凸槽工步（3）擴(kuò)銑Φ30mm的通孔工步（4）鉆2xФ10mm的通孔工步（5）銑2xФ10mm的通孔的凹臺工步（6）粗鉸2xФ10mm的通孔工步（7）精鉸2xФ10mm的通孔第二章刀具尺寸的確定1.1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。因此所選高速鋼立銑刀D=10mm，齒數(shù)Z=3。1.2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，故可適當(dāng)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“過切”的現(xiàn)象。因此所選高速鋼立銑刀端刃圓角半徑r=1.8mm。1.3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。高速鋼立銑刀前角ro=0°，后角αo=17°，副后角αo′=6°,過渡刃后角17°,刀體上齒槽斜角22°～40°，副偏角Kr′=3°～4°,過渡刃偏角45°，過渡刃寬度0.8～1.3mm1.4數(shù)控加工刀具卡工序號零件圖號零件材料45號鋼序號刀具號刀具名稱刀具規(guī)格備注直徑長度1T01φ10mm直柄立銑刀Φ10實(shí)測高速鋼2T02φ28mm直柄麻花鉆Φ28實(shí)測高速鋼3T03Ф9mm直柄麻花鉆Φ9實(shí)測高速鋼4T04Ф9.6mm擴(kuò)孔鉆Φ8實(shí)測高速鋼5T05Ф9.6mm直柄機(jī)用鉸刀Φ9.6實(shí)測高速鋼6T06Ф10mm直柄機(jī)用鉸刀Φ10實(shí)測高速鋼1.5數(shù)控加工工序卡零件正面數(shù)控加工工序卡材料2A12零件號夾具名稱虎鉗壓板工步號工步內(nèi)容刀具號轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給速度(mm/min)背吃刀量/mm側(cè)吃刀量/mm備注裝夾平口虎鉗銑削上表面1平面加工T013200320552橢圓凸臺T013200320553銑削多邊形凸臺T016000320444銑削曲形凸臺T016000320445Φ30的通孔T0240030556Φ30的通孔T013200320557Φ10的工藝孔T0380030448Φ10的工藝孔T0440030449Φ10的工藝孔T05400304410Φ10的工藝孔T063002055第三章加工定位和加工程序1.1加工定位仿真圖：1.2零件加工編程%N0010G40G17G90G70N0020G91G28Z0.0N0030T01M06N0040G0G90X-32.7618Y9.7272S0M03N0050G43Z20.H00N0060Z3.N0070G3X-32.7618Y9.7272Z-1.5457I.4232J-2.6666K.7235F250.N0080G3X-34.2478Y8.9697Z-2.I.4232J-2.6666K.7235N0090G1X-34.4652Y8.7523M08N0100G3X-34.4401Y-8.7793I34.3767J-8.7167N0110G1X-34.0162Y-9.2032N0120G2X-34.3833Y5.6051I70.3629J9.1529N0130G1X-34.3366Y6.2031N0140G2X-34.0304Y9.1872I65.9309J-5.258N0150G1X-34.2478Y8.9697N0160X-36.3691Y11.091N0170X-37.1576Y10.3026N0180G3X-37.1293Y-10.3328I37.069J-10.2669N0190G1X-29.0937Y-18.3681N0200G2X-31.3926Y5.3687I65.4403J18.3178N0210G1X-31.3459Y5.9669N0220G2X-29.0953Y18.3651I62.9403J-5.0218N0230G1X-36.3691Y11.091N0240X-38.4905Y13.2123N0250X-39.8266Y11.8762N0260G3X-39.7952Y-11.9095I39.738J-11.8405N0270G1X-19.1219Y-32.5819N0280G2X-19.71Y-31.7419I25.2469J18.3024N0290X-25.7779Y-19.0183I39.1384J26.4738N0300X-28.402Y5.1321I62.1245J18.9681N0310G1X-28.3552Y5.7307N0320G2X-24.2556Y23.2528I59.9496J-4.7856N0330X-19.0217Y32.6818I39.296J-15.6454N0340G1X-18.5385Y32.3261N0350G2X-17.4031Y33.7986I33.5789J-24.7187N0360X-9.2722Y40.6136I21.1627J-16.9909N0370X9.2722Y40.6145I9.273J-16.9406N0380X17.403Y33.7986I-13.0079J-23.7749N0390X23.9368Y22.4327I-32.6508J-26.3307N0400X27.8481Y4.4865I-56.0562J-21.6166N0410X25.5643Y-17.647I-64.4548J-4.5341N0420X20.0399Y-30.1572I-46.594J13.101N0430X12.4552Y-38.5842I-27.2033J16.8572N0440X2.9112Y-42.7716I-13.1465J16.9934N0450X-3.2901Y-42.7078I-2.9086J18.6847N0460X-11.665Y-39.156I3.9259J20.9066N0470X-19.213Y-31.4058I17.7901J24.8765N0480X-25.2039Y-18.8435I38.6414J26.1376N0490X-27.8039Y5.0847I61.5506J18.7932N0500G1X-27.7571Y5.6829N0510G2X-23.6982Y23.0309I59.3515J-4.7378N0520X-18.5385Y32.3261I38.7385J-15.4234N0530G1X-19.0217Y32.6818N0540X-38.4905Y13.2123N0550X-40.6119Y15.3336N0560X-42.4749Y13.4705N0570G3X-42.4406Y-13.5068I42.3863J-13.4348N0580G1X-20.2224Y-35.724N0590G2X-18.5796Y-37.1971I-13.1788J-16.3499N0600G1X-13.364Y-42.3815N0610G3X-5.477Y-44.1012I13.3923J42.4762N0620X13.4387Y-42.3387I5.448J43.9162N0630G1X18.552Y-37.2246N0640G2X20.2217Y-35.7245I14.8492J-14.8492N0650G1X40.3808Y-15.5647N0660X34.0167Y-9.2008N0670X34.4621Y-8.7554N0680G3X34.4367Y8.7828I-34.4326J8.7191N0690G1X34.0329Y9.1866N0700G2X34.4339Y4.9198I-66.1522J-8.3705N0710X34.0167Y-9.2008I-71.0406J-4.9673N0720G1X36.138Y-11.3221N0730X37.1549Y-10.3053N0750G1X29.0936Y18.3681N0760G91G28Z0N0770G91G28X0Y0N0780MO5N0790M03結(jié)束語加工工藝主要是確定加工工藝路線，機(jī)械加工余量和切削用量、基本工時(shí)的確定，加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段。首先通過對零件圖的分析，了解工件的結(jié)構(gòu)形式，明確了具體的技術(shù)要求，影響切削加工性的因素有工件材料的硬度、強(qiáng)度、塑性與韌性等，通過采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に?、合適的刀具材料和切削用量等途徑來改善金屬材料切削加工性。根據(jù)切削用量選擇原則，合理選擇背吃刀量、進(jìn)給量、切削速度，從而對工件各組成表面選擇合適的加工方法。再擬訂較為合理的工藝規(guī)程，充分體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)圓滿的結(jié)束了，最大的收獲就是自己在完成設(shè)計(jì)的過程中撐握了這三年來所學(xué)的知識，同時(shí)也學(xué)到了更多的新知識。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)提高了自己對資料的收集和查閱能力；會合理應(yīng)用資料和工具軟件解決設(shè)計(jì)問題，提高設(shè)計(jì)效率；鍛煉自己分析問題和解決問題的能力；會對零件進(jìn)行工藝分析，能解決中等以上復(fù)雜程度零件的工藝問題和數(shù)據(jù)處理問題；提高編程能力，編制合理的加工程序。同時(shí)自己學(xué)會了遇到問題后，怎樣的辦法去解決問題和利用有限