斜面和例角类零件加工工艺的探讨

斜面和例角类零件加工工艺的探讨 毕业设计 斜面和例角类零件加工工艺的探讨 学生姓名: 学 号: 年级专业: 指导教师:刘志伟 系 部:机电工程系 广东?东莞 提交日期:2014年5月 指 导 教 师 评 语 签 名: 日 期: 成 绩 (注:成绩评定请按优、良、中、及格、不及格五级评定) 开 题 报 告 一、 选题目的和意义 题目各称:斜面和例角类零件加工工艺的探讨; 1、 选题目的 据网上调查发现在“斜面和例角类零件加工工艺的探讨”的毕业论文方 面存在不足，因此通过 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 斜面和例角类零件加工工艺来认识和了解数控铣 床在斜面和例角零件加工方面的加工工艺的特性，并进一步加深探究和理解毕 斜面和例角零件加工的加工难点等很有实际研究价值。讨论价值在于加工斜业面和例角类零件加工时，要用到多种方法进行对比，研究各种方法的优缺点 (如表面质量，加工时间，效率等等)。 设 随着机械制造行业的迅猛发展，铣削加工已经成为很多产品加工的方计 式，而此类产品加工的精度和质量要求都比较高。因此产品的加工工艺的设预计是保证产品质量的一个重要的环节。而制造技术是各国经济竞争的重要支 柱之一，经济的成功在很大程度上得益于先进的制造技术，而机床是机械制期 造技术重要的载体，它标志着一个国家的生产能力和技术水平，因此在我国目 国民经济建设中，机床工业起着重要的作用。在国防、航空、航天和深潜的标部门，其零件的精度要求非常高，几何形状也日趋复杂，且改型频繁，生产 周期短，这就要求迅速适应不同零件的加工，因此通过利用数控铣床和相关及 软件来分析斜面和例角零件加工工艺来作为毕业设计题目很有实际研究价工 值。 作2、选题意义: 选择“斜面和例角类零件加工工艺的探讨”作为毕业设计题目，能检验方 大学这两年多来学习数控铣床方面等知识的一个很好的途径。做好毕业设计案 是能培养设计者的综合运用所学理论知识和技能的一种综合性工程实践训 练，是培养设计者的创造能力，并能养成在理论联系实际的工作作风和提高 工程实践能力;同样还能提高设计者分析和解决实际问能力，是毕业论文设 计者走向工作岗位之前的工作基本训练，毕业设计者的工作对于被培养成合 格的高级工程技术人才至关重要的锻炼。 二、论文的理论依据、研究方法、研究内容; 1、理论依据: (1)、分析零件结构工艺性(例如:1.零件图样尺寸的正确标注、2.保证获得设计要求的加工精度、3.保证基准统一原则、4.考虑到毛坯的结构工艺性等);(2)、加工方法的选择;(3)、平面加工方法的选择(例如:主要采用端铣刀和立铣刀加工);(4)、固定斜角平面加工(加工斜面的最佳方法是采用五坐标数控铣床，主轴摆角后加工，可以不留残留面积)等。 2、研究内容: 综合运用《机械制造基础》、《数控加工工艺》、《数控编程与加工》、《公差配合与测量技术》、《机械制图》、《CAD/CAM等技术》等课程的学习内容，进行的一个重要的实践应用环节。需做到以下几点:阅读 任务书 毕设任务书免费下载LOGO设计任务书pdfLOGO设计任务书pdf毕设任务书免费下载财经本科住任务书下载 ，明确设计任务及要求;合理选择材料、刀具、夹具、加工路线。通过这次设计来巩固自己的专业理论知识，熟练掌握查阅资料的能力，提高自己的动手设计能力，为以后的工作打下坚定的基础。(1)、按图纸要求制定正确的加工工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ;(2)、选择合理的加工方法;(3)、编写斜面和例角类零件加工工艺程序等。 3、研究方法: 制定斜面和例角类零件加工路线:确定工件的等级要求、尺寸要求来选择刀具及夹具;利用仿真软件对工件进行加工，跟据所编程序选择合理的刀具等参数进行数控模拟加工。编写设计说明书。拟重点解决的问题。确定所选毛胚时应正确计算零件的强度、刚度。根据零件的设计要求进行数控编程，编程时要选择好加工路线、刀具号、切削用量并按照数控机床规定的使用功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序;据加工零件的设计图纸及相关技术文件，对零件的材料、毛坯种类、形状、尺寸、精度、表面质量以及热处理要求等进行综合分析。利用卡盘等夹紧工具对工件进行夹紧，根据工件的表面等要求合理选择基准面，对工件进行数控加工时数控机床出现的一些故障应及时排除等。 4、进展按排: (1)准备阶段(12月15日,12月30日)(搜集有关资料，准备参考 ; (2)完成开题报告及论文大纲交老师批阅(1月1日,1月15日); (3)依据论文大纲完成论文一稿交老师批阅(1月16日,3月10日); (4)完成论文二稿交老师批阅(3月11日,4月10日); (5)完成三稿(4月11日,4月30日); (6)完成相关论文简介、答辩提纲，准备答辩阶段(5月1日,5月10日); (7)毕业设计答辩阶段(5月中旬). 目录 前言................................................................ 7 摘 要............................................................................................................................ 8 第1章 实例加工 ......................................................................................................... 9 1.1、 零件图纸 ......................................................... 10 1.2、零件图样工艺分析 ................................................... 11 1.3、 铣床的对刀 ....................................................... 11 1.4、 零件的加工工艺性分析 ............................................. 12 1.4.1、加工工序 ......................................................... 12 1.4.2、工艺设计 ......................................................... 14 1.5、 编制数控刀具及加工工艺卡 .......................................................................... 15 第2章 Mastercam程序导出 .................................................................................... 15 2.1、 用Mastercam导出步骤 .............................................. 15 2.2 编制程序图截图: ....................................错误～未定义书签。 结论............................................................... 27 总 结.............................................................. 27 参考文献........................................................... 28 斜面和例角类零件加工工艺的探讨 作 者: 指导老师:刘志伟 (东莞职业技术学院2011级机械制造与自动化，东莞 523808) 摘要:本文在分析斜面和例角类零件加工工艺的探讨如何利用车间现有设备，合理安排机械加工工序，保证零件的技术要求，减轻工人的劳动强度，提高生产效率，是我们首要考虑的问题。 关键词:斜面、例角、加工工艺、工序、生产效率 1 前言 斜面和例角类零件加工工艺的探讨可以通过铣削加工产品加工的方式来探讨。制造技术是作为各国经济竞争的重要支柱之一，而经济的成功在很大程度上得益于先进的制造技术，而机床是机械制造技术重要的载体，它标志着一个国家的生产能力和技术水平。机床工业本身是国民经济的一个重要先行部门，担负这为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务，所以，在我国国民经济建设中，机床工业起着重要的作用。然而在机械制造业中，大批大量生产时采用专用机床、组合机床、专用自动线等并配以相应的工装，这些设备的初期投资费用大、生产准备时间长，并且不适应产品的更新换代。单件小批生产时，由于产品多变而不宜采用专用机床，特别是在国防、航空、航天和深潜的部门，其零件的精度要求非常高，数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面:培训一批设计、制造、使用和维护的人才;通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速发展，因此研究斜面和例角类零件加工工艺的探讨有利于加强设计者的研究能力。 从20世纪中叶数控技术出现以来，数控铣床给机械制造业带来了革命性的变化。数控铣床加工具有如下特点:加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控铣床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较 复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控铣床集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变化。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在数控技术之上。数控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。 数控铣床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令;加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。 摘 要: 本毕业设计，介绍了本课题的背景及意义和机械制造加工工艺，讨论了数控加工程序的编制，分析了手工编程的方法和应用。在此基础上，利用Master cam软件对复杂零件加工的数控编程进行了讨论和具体实践，对结果进行了仿真验证，生成了该零件的数控加工程序。通过本次毕业设关键词: 数控铣床 加工工艺 数控编程 Master cam 复杂斜面和例角类零件加工. 第1章 实例加工 1.1、零件图纸 1.2、零件图样工艺分析 斜面和例角类零件加工工艺探讨图纸如上，该图有斜面、曲面、例角、挖槽和钻孔等特征，加工难点是加工斜面、例角和曲面。由于刀具长度有限，在顶面对刀时选前、后面和左面为基准，确保孔的位置。由于该零件的尺寸很小，一般大的刀具很难一次性加工到位，因此需要分粗加工、半精加工和精加工的加工步骤以及相应的加工刀具和工具等条件。在加工该零件时考虑到加工先后面和装夹方法等问题，本零件应先加工图纸的底面和钻孔，以底面和孔为基准来装夹加工正面以达到合理加工要求。在正面加工时应按照加工要求，先加工外形后加工挖槽，接着加工曲面和斜面的加工步骤。 1.3、 铣床的对刀 对刀: 装工件，刀具主轴正转3000 对X轴: 将刀移到工件一侧 轻碰 提刀上来，相对坐标X清零 移刀到工件另一侧，记录当前坐标值为X 将刀移到X/2处，X清零 对Y轴: 将刀移到工件一侧 轻碰 提刀上来，相对坐标Y清零 移刀到工件另一侧，记录当前值为Y 将刀移到Y/2处，Y清零 对Z轴(对工件表面清零即可) 设置工件坐标: 1,对刀完成后(到在X0 Y0 Z0) 2,POS—坐标—一般—全设 3,将刀提到安全高度。 注意事项 软件开发合同注意事项软件销售合同注意事项电梯维保合同注意事项软件销售合同注意事项员工离职注意事项 : 1、对于圆，对某一轴时，其他轴不能移动。 2、在圆弧上对刀，要同一高度，不如产生的平面不是跟工作台平行的。 3、用寻边器对刀，要注意转速。 1.4、 零件的加工工艺性分析 1.加工工序 从图形可以看出轮廓的周边是直线和圆弧，零件的装夹采用平口虎钳和垫块。在安装工件时，需要注意工件安装要放在钳口中间部位，安装台虎钳时，要固定好钳口，工件被加工部分要求高出钳口，避免刀具与钳口发生干涉。加紧时，注意工件上浮。先加工底面粗加工和精加工，再加工正面粗加工、半精加工和精加工，加工坐标系G45建立在工件表面上，零件的对称中心处。 底面加工工序: 1.先用φ9.5的麻花钻头钻通孔(粗加工);2.粗加工铣90×70底面大平面，选用φ16飞刀，以达到铣平底面作为正面基准来装夹加工(粗加工和精加工);3.粗加工铣轮廓外形(粗加工和精加工)，选用φ16飞刀，以达到方便装夹;4.粗加工铣内轮廓凹槽通孔，斜降下刀，选用φ16立铣刀(半精加工);5.精加工加工铣90×70大平面，选用φ16平底铣刀，以达到铣平底面作为正面基准来装夹加工等。 正面加工工序: 1..粗加工铣90×70正面大平面，选用φ16飞刀，以达到铣平底面(粗加工);2.粗加工铣轮廓外形80×60(粗加工)，选用φ16飞刀;3分别选用φ8和φ6的平底铣刀加工正面凹槽以达到符合零件加工要求(先进行粗加工，接着半精加工，最后精加工以达到符合零件加工要求)。 2.工艺设计 1)选择加工方案: 外形铣通孔φ16，采用粗铣---精铣方案即可;孔尺寸精度要求，按粗铣---精铣方案进行;斜降下刀即可。 2)确定加工顺序 按照先粗后精、先面后孔的原则及为了减少换刀次数不划分加工阶段来确定加工顺序。具体加工路线为:粗、精铣底面-----粗、半精通孔-----粗、半精零件外形-----粗、精铣正面平面----精铣通孔φ16的孔、再倒角和加工斜面，主要在斜面和例角 类零件加工工艺探讨方面加重分析具体顺序见表。 3)确定装夹方案和选择夹具 该零件形状较复杂、尺寸较小，有斜面、倒角和曲面都要加工，加工面与非加工面之间的位置精度要求不高，故可选通用平口虎钳，以零件底面和两个侧面定位，用平口虎钳钳口从侧面夹紧。 4)选择刀具 根据加工内容，所需刀具有面16mm铣刀、9.5mm麻花钻、10mm、8mm、6mm立铣刀等，其规格根据加工尺寸选择。精铣铣刀直径应选大一些，以减少接刀痕迹。考虑到两次走刀间的重叠量及减少刀具种类，经综合分析确定粗、精铣铣刀直径都选为。其他刀具根据孔径尺寸确定。 5)确定进给路线 面的粗、精铣削加工进给路线根据铣刀直径确定，因所选铣刀直径为16mm，故安排沿x方向两次进给。因为孔的位置精度要求不高，机床的定位精度完全能保证，所以所有孔加工进给路线均按最短路线确定。 1.5、 编制数控刀具及加工工艺卡 1.5.1、工件的刀具卡片: 零件名称 零件图号 刀具 刀具名称 备注 直径(mm) 刀长(mm) 飞刀 Φ16R0.8 50 粗铣平面 Φ16 45 铣平面和轮廓铣 立铣刀 Φ8 30 铣平面和轮廓铣 Φ6 25 铣平面和轮廓铣 Φ4 20 铣平面和轮廓铣 麻花钻 Φ9.5 70 钻孔 1.5.2、正面的加工工序卡片: 毕业设零件号 零件名称 材料 数控加工工艺卡片 计 1 工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 45钢 O0001 平口虎钳 数控铣床 工步 主轴转速进给速度 背吃号 工步内容 刀具号 备注 r/mm / mm. min 刀量 1 铣90×70大平面留余量0.1 mm Φ16R0.8 2200 2000 0.5 粗加工 2 铣轮廓外形留余量0.1mm Φ16R0.8 2200 2000 0.5 粗加工 3 铣φ16的通孔 Φ16R0.8 2800 400 0.5 精加工 4 铣23.52×60的斜面 Φ16R0.8 2200 2000 0.5 粗加工 5 选用φ6平底铣刀铣曲面外形 φ6平底铣刀 2000 15000 3 粗加工 6 选用φ6平底铣刀铣曲面外形 φ6平底铣刀 2000 600 3 精加工 7 选用φ6平底铣刀铣倒角 φ6平底铣刀 2000 15000 3 粗加工 8 选用φ10平底铣刀铣椭圆26×16 φ10平底铣刀 2000 1500 3 粗加工 9 选用φ6R3球刀铣椭圆26×16 φ6R3球刀 2000 300 0.5 精加工 10 铣90×70大平面 Φ16 3500 700 0.5 精加工 11 铣轮廓外形90×70 Φ16 3500 700 0.5 精加工 12 铣φ16的孔 Φ16 3500 700 0.5 精加工 1.5.3.底面的加工工序卡片: 毕业设计 数控加工工艺卡片 零件号 零件名称 材料 1 45钢 工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 O0002 平口虎钳 数控铣床 工步 主轴转速进给速度 背吃号 工步内容 刀具号 备注 r/mm / mm. min 刀量 1 铣90×70大平面留余量0.1 mm Φ16R0.8 2200 2000 0.5 粗加工 2 铣轮廓外形80×60留余量0.1mm Φ16R0.8 2200 2000 0.5 粗加工 铣轮廓外形23.52×60留余量3 Φ6 2200 2000 0.5 粗加工 0.1mm 3 选用φ9.5的麻花钻头钻通孔 φ9.5麻花钻头 800 70 3 粗加工 铣内轮廓扩φ16，斜降下刀余量4 Φ16 2500 1200 0.5 粗加工 0.1mm 5 铣90×70大平面 Φ16 3500 700 精加工 6 铣轮廓外形90×70 Φ16 3500 700 精加工 7 铣φ16的孔 Φ16 3500 700 精加工 第2章 Master cam程序导出截面 2.1、 用Master cam导出步骤 2.1.1、首先完成三维建模(如图1-1); 2.1.2、机床类型?铣床?默认?刀具路径?面铣、外形铣削、钻孔、曲面挖槽、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 挖槽、曲面流线，?确定(如图1-1) 三维建模如上图所示 (1)平面和外形开粗(粗加工)如上图所示; 工步 主轴转速进给速度 背吃号 工步内容 刀具号 备注 r/mm / mm. min 刀量 1 铣90×70大平面留余量0.1 mm Φ16R0.8 2200 2000 0.5 粗加工 2 铣轮廓外形留余量0.1mm Φ16R0.8 2200 2000 0.5 粗加工 或 工步 主轴转速进给速度 背吃号 工步内容 刀具号 备注 r/mm / mm. min 刀量 1 铣90×70大平面留余量0.1 mm Φ16R0.8 2200 2000 0.5 粗加工 2 铣轮廓外形留余量0.1mm Φ16R0.8 2200 2000 0.5 粗加工 3 铣φ16的通孔 Φ16R0.8 2800 400 0.5 精加工 (2)钻孔(粗加工)如上图所示; 3 选用φ9.5的麻花钻头钻通孔 φ9.5麻花钻头 800 70 3 粗加工 (3)扩孔(半精加工加)如上图所示; 铣内轮廓扩φ16，斜降下刀余量4 Φ16 2500 1200 0.5 粗加工 0.1mm 5 铣90×70大平面 Φ16 3500 700 精加工 6 铣轮廓外形90×70 Φ16 3500 700 精加工 7 铣φ16的孔 Φ16 3500 700 精加工 (4)铣长方形凹槽(粗加工和精加工)如上图所示; 5 选用φ6平底铣刀铣曲面外形 φ6平底铣刀 2000 15000 3 粗加工 6 选用φ6平底铣刀铣曲面外形 φ6平底铣刀 2000 600 3 精加工 (5)铣椭圆半形槽(粗加工和精加工)如上图所示; 7 选用φ6平底铣刀铣倒角 φ6平底铣刀 2000 15000 3 粗加工 8 选用φ10平底铣刀铣椭圆26×16 φ10平底铣刀 2000 1500 3 粗加工 9 选用φ6R3球刀铣椭圆26×16 φ6R3球刀 2000 300 0.5 精加工 (6)铣两个对称的矩形半形槽(粗加工和精加工)如上图所示; 5 选用φ6平底铣刀铣曲面外形 φ6平底铣刀 2000 15000 3 粗加工 6 选用φ6平底铣刀铣曲面外形 φ6平底铣刀 2000 600 3 精加工 (7)铣外形槽(粗加工和精加工)如上图所示; (8)铣圆柱(粗加工和精加工)如上2幅图所示; 9 选用φ6平底铣刀铣曲面外形 φ6平底铣刀 2000 15000 3 粗加工 10 选用φ6平底铣刀铣曲面外形 φ6平底铣刀 2000 600 3 精加工 (9)用手动立体铣床加工斜面和倒角如下所示: 和 (10)加工好的零件如上图所示。 5 铣90×70大平面 Φ16 3500 700 精加工 6 铣轮廓外形90×70 Φ16 3500 700 精加工 7 铣φ16的孔 Φ16 3500 700 精加工 理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件，同时应能使数控机 床的功能得到合理的应用和充分的发挥。 探讨和总结一些数控车削过程中的工艺问题。 1 数控加工工序的划分 在数 控机床上加工零件，工序比较集中，一次装夹应尽可能完成全部工序，常用的工 序划分原则有以下两种。 保证精度原则 提高生产效率的原则 数控加工具有工 序集中的条件，粗、精加工常在一次装夹中完成，以保证零件的加工精度，当热变形和切削力变形对零件的加工精度影响较大时，应将粗、精加工分开进行。 数控加工中，为减少换刀次数，节省换刀时间，应将需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再换另一把刀来加工其它部位。同时应尽量减少空行程，用同一把刀加工工件的多个部位时，应以最短的路线到达各加工部位。 实际生产中，数控加工常按刀具或加工表面划分工序。 结论和总结 (一)平面类零件斜面轮廓加工方案的选择: 加工过程中，工件按表面轮廓可分为平面类零件和曲面类零件。其中平面类零件中的斜面轮廓，有固定斜角的外形轮廓和变斜角的外形轮廓两种，一个有固定斜角的斜面可以采用不同的刀具进行加工。在实际加工中，应根据零件的尺寸精度、倾斜角的大小、刀具的形状、零件的安装定位方法、编程的难易程度等因素，选择一个较好的加工方案。 具有变斜角的外形轮廓，若单纯从技术上考虑，最好的加工方案是采用多坐标联动的数控机床，这样不但生产效率高，而且加工质量也好。但是这种机床设备投资大，生产费用高，一般中小企业几乎无力购买，因此应考虑其他可能的加工方案。例如可在两轴半坐标控制的数控铣床上用锥形铣刀或鼓形铣刀，采用多次行切的方法进行加工，为提高零件的表面加工质量，对少量的加工残痕可用手工修磨。 此外，还要考虑机床选择的合理性。例如，单纯铣轮廓表面或铣槽的简单中小型零件，选择数控铣床进行加工较好;而大型非圆曲线、曲面的加工或者是不仅需要铣削而且有孔系加工的零件，在数控镗铣加工中心上加工较好。 参考文献 1、《数控编程与操作》、和《UG-CAM》; 2、Master cam基础教程(第2版); 3、数控铣床/加工中心操作工技能鉴定; 4、我要自学网Master cam视频教程; 5、《机械制图与AUTOCAD》。 致谢 本文是在刘志伟老师的精心指导和亲切关怀下完成的，在此谨向指导老师表示崇高的敬意和深深的谢意。老师渊博的知识、严谨求实的治学态度、敏锐的科、乐观开朗的性格、真诚豁达的为人处世原则都给我留下了深刻的印象，并将后的成长产生深远的影响。感谢老师在做课题和论文期间给予的无私帮助，老师的严谨学风和兢兢业业的工作作风对我的启迪很大 最后，衷心致谢我的指导老师刘志伟和帮助过我的同学们～