凸台零件加工

凸台零件加工 宜宾职业技术学院 毕业设计 题目:多边形凸台零件铣削加工 系 部 现代制造 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 系 专 业 名 称 数控技术与应用 班 级 数 控 2052 姓 名 陈 元 芳 学 号 W200552238 指 导 教 师 伍 倪 燕 2009 年 9 月 10 日 多边形凸台零件铣削加工 摘 要 本文介绍了多边形凸台零件从毛坯到成品的加工过程。对零件的结构进行了分析，制定了零件的加工工艺内容。选择了零件毛坯和设备，确定了定位基准与夹具，对零件的加工工艺 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 、切削用量的选择等进行了具体的分析。编制了工艺卡、工序卡和刀具卡片，采用手工编写程序。并使用学院KVC650铣削加工中心加工出零件，进行质量分析。 关键词:多边形凸台零件;铣削加工;工艺分析 Polygon Milling Parts Boss Abstract This article describes the polygon convex sets components from rough to finished product processing. The structure of the components were analyzed to develop the contents of the parts processing technology. Select a part blank and equipment to determine benchmarks and fixture positioning of parts of the process technology program, the choice of cutting parameters such as analysis of specific. The preparation of process cards, process cards and knives cards, using manual programming. And use KVC650 machining center out of spare parts. to carry out qualitative analysis. Keywords: polygon convex sets parts; milling process; process analysis 目 录 1 绪论................................................................................................................................................ 1 2 零件图分析 ................................................................................................................................... 2 3 零件加工工艺内容 ...................................................................................................................... 2 3.1加工精度分析 ......................................................................................................................... 2 3.2毛坯、余量分析..................................................................................................................... 3 3.3设备的选择 ............................................................................................................................. 3 3.3.1选择刀具 .......................................................................................................................... 3 3.3.2选择夹具 .......................................................................................................................... 5 3.4 定位基准的选择 .................................................................................................................... 6 3.5加工工序的安排..................................................................................................................... 7 3.5.1加工方案的制定 ............................................................................................................. 7 3.6 切削用量的选择 ................................................................................................................... 8 3.6.1主轴转速的确定 ............................................................................................................. 8 3.6.2进给速度的确定 ............................................................................................................. 9 3.6.3背吃刀量的确定 ........................................................................................................... 10 3.6.4冷却液的选择................................................................................................................ 11 3.7 编写工艺文件 ...................................................................................................................... 12 3.7.1 工艺过程卡 ................................................................................................................... 12 3.7.2 工序卡 ........................................................................................................................... 14 3.8走刀路线图 ........................................................................................................................... 22 3.9 实体造型 .............................................................................................................................. 25 4 零件的数控加工程序编制 ........................................................................................................ 26 4.1零件加工程序 ....................................................................................................................... 26 5 零件加工 ..................................................................................................................................... 29 5.1回机床零点 ........................................................................................................................... 29 5.2建立工件坐标 ....................................................................................................................... 29 5.3程序验检 ............................................................................................................................... 29 5.4自动运行 ............................................................................................................................... 29 5.5加工质量分析 ....................................................................................................................... 30 总结 .................................................................................................................................................. 31 致谢 .................................................................................................................................................. 32 参考文献 ......................................................................................................................................... 33 1 绪论 近年来，数控加工和数控设备的应用呈突飞猛进之势，以组合为主的大量生产方式正在向数控设备为主的生产方式转变，社会上对掌握数控技术的人才需求量越来越大，特别是对掌握数控加工技术的人才需求量最大。本次设计选择了多边形凸台零件的铣削加工。该零件属于平面类零件，是适合数控铣削的主要加工对象。从成本角度考虑，成本适中，适合数控铣削加工。 此次的课题主要是来源于教学，巩固了以前所学过的专业基础知识,并理论联系实际,提高了动手能力和对问题的独立思考能力。培养了对专业知识的综合应用能力，提高了数控操作技能，为进入社会工作打下坚实的基础。 1 2 零件图分析 如图2-1该零件为平面类零件，可以看出该零件由平面、凸台、凹槽和孔组成。 图2-1 多边形凸台零件图 3 零件加工工艺内容 3.1加工精度分析 该零件的加工精度为IT9级，表面粗糙度均为3.2um。加工时应保证零件的总长度为110mm;总宽度为80mm;总高度为17mm。如果定位不好还可能会导致表面粗糙度和加工精度难以达到要求。 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 不得有裂纹和气孔，并去除毛刺，符合GB/T1804-M国 2 家标准。 3.2毛坯、余量分析 该零件的材料为铝合金。铝合金有良好的耐腐蚀性、塑性，不易生锈，美观。其毛坯尺寸为115mm×85mm×25mm，各处都有单边加工余量。由于零件在装夹和加工过程中存在一定的变形，所以该零件加工成型后会产生一定的误差。 3.3设备的选择 根据加工中心和数控铣床所加工的对象来分析，它们都能完成该零件的加工。从零件的结构形状和精度以及加工的难易程度等条件来选择数控设备的型号，因为该零件由平面、圆弧、凸台、凹槽和孔组成，但是考虑到该零件的表面粗糙度和加工精度有一定的要求，为了减少因多次换刀而带来的人为误差，避免多次装夹引起的定位误差，因此选择学校的设备数控铣削加工中心KVC650加工。 3.3.1选择刀具 数控机床上用的刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要求。对刀具的基本要求: (1)铣刀刚性要好。铣刀刚性要好的目的有二:一是为提高生产效率而采用大切削用量的需要;二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点; (2)铣刀的耐用度要高。尤其是当一把铣刀加工的内容很多时，如刀具不耐用而磨损较快，不仅会影响零件的表面质量与加工精度，而且会增加换刀引起的调刀与对刀次数，也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶。除上述两点之外，铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要。 根据不同的加工内容，则需要不同规格的刀具来进行加工，该零件材料为铝合金，毛坯为115mm×85mm×25mm而零件的实际尺寸为110mm×80mm×17mm余量较为充足，考虑到加工效率，接刀痕迹，走刀的重叠量。综上分析确定铣上下平面用面铣刀，粗精铣外轮廓和凸台用的Φ20立铣刀，粗精铣凹槽用Φ10键槽铣刀，钻孔用的Φ15和Φ10 3 的麻花钻。 切削用刀具材料应具备的性能有: (1)高速钢 比工具钢硬，用于低速或不连续切削，刀具寿命较长; (2)高性能高速钢 强韧、抗边缘磨损性强，用于可粗切或精切任何材料，包括钢、不锈钢、非铁和非金属材料，切削速度可比高速钢高，强度和韧性较粉末冶金好; (3)粉末冶金高速钢 良好的抗热性和抗碎片磨损，用于切削钢、高温合金、不锈钢、铝、碳钢及合金钢和其他不易加工的材料，切削速度可比高性能高速钢高15%; (4)硬质合金 耐磨损、耐热，用于可锻铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金的精加工，寿命比一般工具钢高10-20倍; (5)陶瓷 高硬度、耐热冲击性好，用于高速粗加工，铸铁和钢的精加工，也适合加有色金属和非金属材料不适合加工铝、镁、钛及其合金，还可用于高速加工; (6)立方氮化硼 超强硬度、耐磨性好，用于硬度大于450HBW材料的高速切削，刀具寿命长，可实现超精表面加工; (7)聚晶金刚石 超强硬度、耐磨性好，用于粗切和精切铝等有色金属和非金属材料，刀具寿命长，可实现超精表面加工。 刀具卡3-1如下: 表3-1 数控加工刀具卡 补偿值 产品名称 多边形凸台零件 零件图号 1 备注 /mm 刀具 序号 刀具号 刀具名称 刀柄型号 直径/mm 长度/mm 1 T01 BT40 面铣刀 2 T02 BT40 Φ20 10 Φ20mm立铣刀 实测 3 T03 BT40 Φ10 5 Φ10mm键槽铣刀 实测 4 T04 BT40 Φ15 Φ15mm麻花钻 实测 5 T05 BT40 Φ10 Φ10mm麻花钻 实测 编制 陈元芳 审核 伍倪燕 批准 伍倪燕 共1页 第1页 4 3.3.2选择夹具 在确定装夹方案时，只需根据已选定的加工表面和定位基准确定工件的定位夹紧方式，并选择合适的夹具。 (1)专用夹具:一般在产品相对稳定、批量较大的生产中采用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。除大批量生产之外，中小批量生产中也需要采用一些专用夹具，但在结构设计设计时要进行具体的技术经济分析; (2)组合夹具:组合夹具是一种模块化的夹具。标准的模块元件具有较高的精度和赖磨性，可组装成各种夹具。夹具用完可拆卸，清洗后可留、待组装新的夹具。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用并具有减少专用夹具数量等优点; (3)通用夹具:已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具。其尺寸、结构已经 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 化，而且具有一定的通用性，这类夹具适应性强，可用于一定形状和尺寸范围内的各种工件，价格便宜。其缺点是夹具精度不高，生产效率也比较低，较难装夹。一般适用于单件小批量生产中。 选择装夹方法的要点: (1)尽可能的选择箱体的设计基准为精基准;粗基准的选择要保证重要表面的加工余量均匀，使不加工表面的尺寸、位置符合图纸的要求，且便于装夹; (2)加工中心高速强力切削时，定位基准要有足够的接触面积和分布面积，以承受大的切削力且定位移动可靠; (3)夹具本身要以加工中心工作台上的基准槽或基准孔来定位并安装到机床上，这可确保零件的工件坐标系与机床坐标系固定的尺寸关系，这是和普通机床的一个重要区别。 经综合分析:该零件应选用平口虎钳装夹。 该零件形状规则，四个侧面较光整，加工面与加工面之间的位置精度要求不高。夹持毛坯为115mm×85mm的两侧面，让毛坯上平面高出平口虎钳10mm以上;铣削出高度为3mm的夹持面;以夹持面为定位基准，在平口虎钳上找正装夹。平口虎钳如图3-1所示。 5 图3-1平口虎钳 3.4 定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准两种，用未加工过的毛坯表面作为定位基准称为粗基准，用已加工过的表面作为定位基准称为精基准。 选择定位基准要遵循基准重合原则，即力求设计基准、工艺基准和编程基准统一，这样做可以减少基准不重合产生的误差和数控编程中的计算量，并且能有效地减少装夹次数。 因下表面作为精基准可以满足基准重合的原则。所以在加工中，先将零件的上表面作为粗基准，铣出夹持面，再将夹持面作为精基准进行加工。如图3-2所示: 图3-2定位基准图 6 3.5加工工序的安排 工序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序等，工序的安排与否将直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。 切削加工工序通常按以下原则划分: (1)以一次安装作为一道工序; (2)以粗、精加工划分工序; (3)以同一把刀具加工的内容划分工序; (4)以加工部位划分工序。 在具有良好冷却系统的加工中心上，对于毛坯质量高、加工余量较小、加工精度要求不高或新产品试制等单件或生产批量很小的零件，可在加工中心上一次或两次装夹完成全部粗、精加工工序。 由于本零件的加工余量较小，根据零件特点将加工内容分为粗、精两个工序完成。 3.5.1加工方案的制定 在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。加工路线的确定原则: (1)加工路线因保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高; (2)使数值计算简单，减少编程工作量; (3)应使加工路线最短，这样既可以减少程序段，又可以减少空刀时间。 根据零件图样，制定以下工艺方案，选取最佳一种，(即加工工时最短，又能保证质量)下面分析两套工艺方案进行比较: 方案1:铣夹持面?翻面夹持?铣上平面?粗精铣外轮廓?粗精铣凸台?粗精铣凹槽?钻Φ15通孔?钻4×Φ10通孔?翻面铣下平面; 方案2:铣夹持面?翻面夹持?铣上平面?钻4×Φ10通孔?粗精铣外轮廓?粗铣凸台?粗铣凹槽?精铣凸台?精铣凹槽?钻Φ15通孔?翻面铣下平面。 分析:在方案1中将粗精铣放在一个工序中，可以减少换刀的次数，从而提高了加工的效率，减少了加工所用的时间。由于方案2没有按照加工原则进行加工，应该按先 7 主后次，基准先行等的原则进行加工。因此采用方案1。 3.6 切削用量的选择 数控切削用量即切削参数包括主轴转速、铣削深度与宽度、进给量、行距、残留高度、层高等。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量。切削用量是加工过程中重要的组成部分，合理选择切削用量的原则是:粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。切削用量的因素包括: (1)机床 机床刚性、最大转速、进给速度等; (2)刀具 刀具长度、刃长、刀具刃口、刀具材料、刀具齿数、刀具直径等; (3)工件 毛坯材质、热处理性能等; (4)装夹方式 压板、台钳、托盘等; (5)冷却情况 油冷、水冷、气冷等。 当进行数控编程时编程人员必须确定每道工序的切削用量并以指令的形式写入程序中。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度充分发挥刀具切削性能保证合理的刀具耐用度。并充分发挥机床的性能最大限度地提高生产率降低成本。 3.6.1主轴转速的确定 主轴转速应根据允许的切削速度和工件的(或刀具)的直径来选择，其计算公式为: 1000vc, n (公式3-1) ,d 公式中: v为切削速度，单位为m/min由刀具的耐用度决定; c n为主轴的转速，单位为r/min; D为铣刀的直径，单位为mm。 切削速度的选取如表3-2所示: 8 表3-2 铣削时切削速度 切削速度/(m/min) vc 工件材料 硬度/HBS 高速钢铣刀 硬质合金铣刀 <225 18~42 66~150 225~325 12~36 54~120 钢 325~425 6~21 36~75 <190 21~36 66~150 190~260 9~18 45~90 铸铁 160~320 4.5~10 21~30 70~120 100~200 200~400 铝 由于每把刀计算方式相同，现选取粗、精铣平面Ф20的立铣刀为例说明其计算过程。 根据切削原理可知，切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素。 v从理论上讲，切削速度的值越大越好，因为这不仅可以提高生产率，而且可以避c 免生成积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。但实际上由于机床、刀具等的限制，综合考虑: v 取粗铣时=200m/min c v 精铣时=250m/min c nn精粗代入3-2式中: = 1000 ×200/(3.14×20) = 1000×250/(3.14×20) =3185r/min =3980r/min 3.6.2进给速度的确定 切削进给量F是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料和性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。 切削进给量F是切削时单位时间内工件与铣刀沿进方向的相对位移，单位为 9 mm/min。它与铣刀转速n、铣刀齿数z及每齿进给量fz(mm/z)的关系为: F=fz?Z?N (公式3-2) 公式中: F—切削进给量，单位:(mm/min) z—铣刀齿数 fz—铣刀每齿工作台移动距离，即每齿进给量(mm/z) 每齿进给量fz的选取主要取决与工具材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工具材料的强度和硬度越高，fz越小，反之越大。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。铣刀每齿进给量如表3-3所示: fZ表3-3 铣刀每齿进给量 f每齿进给量/(mm/z) Z 工件材料 粗铣 精铣 高速钢铣刀 硬质合金铣刀 高速钢铣刀 硬质合金铣刀 0.10~0.15 0.10~0.25 钢 0.02~0.05 0.10~0.15 0.12~0.20 0.15~0.30 铸铁 0.06~0.20 0.10~0.25 0.05~0.10 0.02~0.05 铝 fZ综合选取:粗铣=0.2 mm/z fZ 精铣=0.03mm/z 铣刀齿数z=3 nn精粗上面计算出主轴转速: =3185r/min =3980 r/min 将它们代入式子3-2计算: 粗铣时:F=0.2×3×3185 精铣时:F=0.03×3×3980 =1911mm/min =358mm/min 3.6.3背吃刀量的确定 背吃刀量是根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能 10 使被吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量，一般留0.2-0.5mm。 选择时应使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。如切削用量表3-4所示: 表3-4 切削用量表 刀具规格主轴转速进给速度背吃刀量 工步内容 刀具号 mm mm r/min mm/min T02 Φ20 3185 1911 3 铣夹持面 T01 2000 1000 2.5 铣上平面 T02 Φ20 3185 1911 3 粗铣外轮廓 T02 Φ20 3980 358 0.5 精铣外轮廓 T02 Φ20 3185 1911 2 粗铣凸台 T02 Φ20 3980 358 0.5 精铣凸台 T03 Φ10 6369 3821 2 粗铣凹槽 T03 Φ10 7961 716 0.5 精铣凹槽 T04 Φ15 4246 2547 钻Φ15孔 T05 Φ10 6369 3821 钻Φ10孔 T01 2000 1000 2.5 翻面铣下平面 3.6.4冷却液的选择 为了刀具和工件的温度，不仅要减少切削热的产生，而且要改善散热条件，使用切削液可以有效的降低温度还可以防止切削层金属的变形。减少切削与刀具前面的摩擦和工件与刀具后面的摩擦，现有冷却液分为:水溶液、乳化液和切削油三大类。根据零件材料和刀具材料分析，为了得到较高的表面质量和精度，并且减少水与铝的化学反应。所以选取10,乳化液效果较好。 冷却液表3-5如下所示: 11 表3-5 冷却液主要成分及作用 冷却液名称 主要成分 主要作用 水溶液 水、防锈添加剂 冷却 乳化液 水、油、乳化悸 冷却、润滑、防锈 切削油 矿物油、动植物油、极压油 润滑 添加剂或油性 3.7 编写工艺文件 工艺设计完成后就需要形成纸质或电子文档，常称为工艺卡片或工艺规程，可统称为工艺文件。工艺文件应包括下列内容: (1)机床、工装、量具和量仪、附件、毛坯等规格型号; (2)工序、工步表格; (3)和工序、工步表格相关联的程序清单; (4)和管理有关的工时定额、日期、人员、权限等 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 。 3.7.1 工艺过程卡 此零件的工艺过程卡片如表3-6所示: 12 表3-6 数控加工工艺过程卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 数控加工工序或代号 工厂 卡号 多边形凸 01 1 铝合金 台零件 夹具名称 夹具编号 使用设备 车间 01 KVC650 平口虎钳 学校数控铣削中心 工序主轴转速/进给速度 工序内容 刀具号 背吃刀量/mm 备注 号 (r/min) (mm/min) 1 下料 2 T02 3185 1911 3 铣夹持面 3 T01 2000 1000 2.5 铣上平面 3185 1911 3 粗铣外轮廓 4 T02 3980 358 0.5 精铣外轮廓 3185 1911 2 粗铣凸台 5 T02 3980 358 0.5 精铣凸台 6369 3821 2 粗铣凹槽 6 T03 7961 716 0.5 精铣凹槽 7 T04 4246 2547 钻Φ15孔 8 T05 6369 3821 钻Φ10孔 9 T01 2000 1000 2.5 翻面铣下平面 10 去毛刺 钳工 编制 陈元芳 审核 伍倪燕 批准 伍倪燕 共 1页 第1页 13 3.7.2 工序卡 表3-7工序2工序卡 (单位名称) 数控加工工序卡 零件名称 零件图号 1 工序号 程序编号 材料 多边形凸台零件 O0002 2 铝合金 车间 学校数控铣削中心 KVC650 使用设备 夹具名称 平口虎钳 工序2工序简图 冷却液选择 乳化液 工 主轴转速进给速度背吃刀量步工步内容 刀具号 量具 备注 /(r/min) /(mm/min) /(mm/r) 号 1 T02 3185 1911 3 铣夹持面 游标卡尺 编 陈元芳 审核 伍倪燕 批准 伍倪燕 共8页 第1页 制 14 表3-8工序3工序卡 (单位名称) 数控加工工序卡 零件名称 零件图号 1 工序号 程序编号 材料 多边形凸台零件 3 O0002 铝合金 车间 学校数控铣削中心 KVC650 使用设备 夹具名称 平口虎钳 冷却液选择 乳化液 工序3工序简图 工步主轴转速进给速度背吃刀量 工步内容 刀具号 量具 备注 号 /(r/min) /(mm/min) /(mm/r) 1 T01 2000 1000 2.5 铣上平面 游标卡尺 编制 陈元芳 审核 伍倪燕 批准 伍倪燕 共8页 第2页 15 表3-9 工序4工序卡 (单位名称) 数控加工工序卡 零件名称 零件图号 1 工序号 程序编号 材料 多边形凸台零件 4 O0003 铝合金 车间 学校数控铣削中心 KVC650 使用设备 夹具名称 平口虎钳 冷却液选择 乳化液 工序4工序简图 工步主轴转速进给速度背吃刀量 工步内容 刀具号 量具 备注 号 /(r/min) /(mm/min) /(mm/r) 粗铣外轮廓留 1 T02 3185 1911 3 游标卡尺 余量0.5mm 2 T02 3980 358 0.5 精铣外轮廓 游标卡尺 编制 陈元芳 审核 伍倪燕 批准 伍倪燕 共8页 第3页 16 表3-10 工序5工序卡 (单位名称) 数控加工工序卡 零件名称 零件图号 1 工序号 程序编号 材料 多边形凸台零件 5 O0004 铝合金 车间 学校数控铣削中心 KVC650 使用设备 夹具名称 平口虎钳 冷却液选择 乳化液 工序5工序简图 工步主轴转速进给速度背吃刀量 工步内容 刀具号 量具 备注 号 /(r/min) /(mm/min) /(mm/r) 粗铣外凸台留 1 T02 3185 1911 2 游标卡尺 余量0.5mm 2 T02 3980 358 0.5 精铣凸台 游标卡尺 编制 陈元芳 审核 伍倪燕 批准 伍倪燕 共8页 第4页 17 表3-11 工序6工序卡 (单位名称) 数控加工工序卡 零件名称 零件图号 1 工序号 程序编号 材料 多边形凸台零件 6 O0005 铝合金 车间 学校数控铣削中心 KVC650 使用设备 夹具名称 平口虎钳 冷却液选择 乳化液 工序6工序简图 工步主轴转速进给速度背吃刀量 工步内容 刀具号 量具 备注 号 /(r/min) /(mm/min) /(mm/r) 粗铣凹槽留余 1 T03 6369 3821 2 游标卡尺 量0.5mm 2 T03 7961 716 0.5 精铣凹槽 游标卡尺 编制 陈元芳 审核 伍倪燕 批准 伍倪燕 共8页 第5页 18 表3-12 工序7工序卡 (单位名称) 数控加工工序卡 零件名称 零件图号 1 工序号 程序编号 材料 多边形凸台零件 7 O0006 铝合金 车间 学校数控铣削中心 KVC650 使用设备 夹具名称 平口虎钳 冷却液选择 乳化液 工序7工序简图 主轴转速进给速度背吃刀量工步号 工步内容 刀具号 量具 备注 /(r/min) /(mm/min) /(mm/r) 1 T04 4246 2547 钻Φ15孔 游标卡尺 编制 陈元芳 审核 伍倪燕 批准 伍倪燕 共8页 第6页 19 表3-13 工序8工序卡 (单位名称) 数控加工工序卡 零件名称 零件图号 1 工序号 程序编号 材料 多边形凸台零件 8 O0007 铝合金 车间 学校数控铣削中心 KVC650 使用设备 夹具名称 平口虎钳 冷却液选择 乳化液 工序8工序简图 工步主轴转速进给速度背吃刀量 工步内容 刀具号 量具 备注 号 /(r/min) /(mm/min) /(mm/r) 1 T05 6369 3821 钻Φ10孔 游标卡尺 编制 陈元芳 审核 伍倪燕 批准 伍倪燕 共8页 第7页 20 表3-14工序9工序卡 (单位名称) 数控加工工序卡 零件名称 零件图号 1 工序号 程序编号 材料 多边形凸台零件 9 O0002 铝合金 车间 学校数控铣削中心 KVC650 使用设备 夹具名称 平口虎钳 冷却液选择 乳化液 工序9工序简图 工步主轴转速进给速度背吃刀量 工步内容 刀具号 量具 备注 号 /(r/min) /(mm/min) /(mm/r) 1 T01 2000 1000 2.5 铣下平面 游标卡尺 编制 陈元芳 审核 伍倪燕 批准 伍倪燕 共8页 第8页 21 3.8走刀路线图 图3-3 上平面走刀路线图 图3-4 外轮廓进给路线图 22 图3-5 凸台进给路线图 图3-6 凹槽走刀路线图 23 图3-7 钻Φ15孔走刀路线图 图3-8 钻Φ10孔走刀路 24 图3-9 下平面走刀路线图 3.9 实体造型 先用CAXA制造工程师软件造型，造型如图3-10所示。 图3-10 实体造型造型 25 4 零件的数控加工程序编制 4.1零件加工程序 O0001 主程序 N10 G54 G90 G00 X-20 Y-20 Z50; 选择机床坐标系 N20 M03 S2000 T01; 主轴正转采用第一把刀加工 N30 G01 Z0 F1000; N40 M98 P50002; 调用子程序O 0002 N50 G00 X0 Y0 Z50; N51 M03 S3185 T02; 主轴正转采用第二把刀加工 N52 G01 Z0 F1911; N60 M98 P60003; 调用子程序O 0003 N70 G00 X5 Y-20 Z10; N80 M98 P50004; 调用子程序O 0004 N90 G00 X-20 Y27 Z50; N100 M03 S6369 T03; 主轴正转采用第三把刀加工 N110 G01 Z0 F3821; N120 M98 P40005; 调用子程序O 0005 N130 G00 X0 Y0 Z50; N140 M03 S4246 T04; 主轴正转采用第四把刀加工 N150 G01 Z0 F2547; N160 M98 P0006; 调用子程序O 0006 N170 G00 X0 Y0 Z50; N180 M03 S7961 T05; 主轴正转采用第五把刀加工 N190 G01 Z0 F716; N200 M98 P0007; 调用子程序O 0007 26 N210 G00 X0 Y0 Z50; N220 M05; N230 M30; O0002 平面子程序 N10 G91 G01 X130 Y0 F1000; N20 Y18; N30 X-130; N40 Y18; N50 M99; O0003 外轮廓子程序 N10 G91 Z-3 F1911; N20 G90 G41 G01 X0 Y-20 D01; 刀具半径左补偿 N30 Y82; N40 X110; N50 Y0; N60 X0; N70 G40 G01 X5 Y-20; 取消刀具半径补偿 N80 M99; O0004 凸台子程序 N10 G91 G01 Z-2 F1911; N20 G90 G41 G01 X5 Y0 D01; 刀具半径左补偿 N30 X-5; N40 Y82; N50 X115; N60 Y0; N70 G00 X5 Y-10; N80 G01 Y61; 27 N90 X15 Y71; N100 X95; N110 G03 X105 Y61 R10; N120 G01 Y21; N130 X95 Y11; N140 X15; N150 G03 X5 Y21 R10; N160 G01 X-20; N170 G40 G01 X0 Y-20; 取消刀具半径补偿 N180 M99; O0005 凹槽子程序 N10 G91 G01 Z-2 F3821; N20 G90 G42 G01 X-20 Y27 D01; 刀具半径右补偿 N30 X75; N40 G03 X80 Y32 R5; N50 G01 X60 Y60; N60 G03 X50 R5; N70 G01 X30 Y32; N80 G03 X35 Y27 R5; N90 G40 G01 Y-20; 取消刀具半径补偿 N100 X-20; N120 M99; O0006 钻Φ15孔子程序 N10 G91 G01 X0 Y0 Z30; N20 G81 G90 G01 X55 Y41 Z-20 R5 F2547; 钻Φ15孔 N30 G80 G00 Z30; 取消钻孔 N40 M99; 28 O0007 钻Φ10孔子程序 N10 G91 G01 X0 Y0 Z30; N20 G81 G90 G01 X15 Y41 Z-20 R5 F3821; 钻Φ10孔 N30 X95; N40 G80 G00 Z30; 取消钻孔 N50 M99; 5 零件加工 5.1回机床零点 开机首先检验机床是否能正常的运转，检查各辅助功能是否正常，然后将各坐标轴回到机床零点。 5.2建立工件坐标 将夹具找正后，装夹工件。所谓建立工件坐标系就是将刀具在机床中具有正确的位置关系。常用的对刀方法有:ATC对刀、自动对刀、手动对刀、机外对刀仪对刀，该工件采用手动对刀的方法对刀。 5.3程序验检 将程序传入机床后进行相应的修改，在将机床处于单段运行状态，检验刀具在机床中运行的位置是否正确，主要是Z轴，当位置确定后释放单段运行状态。 5.4自动运行 自动运行后，调节转速和进给量，让刀具拥有合适的切削参数，并且注意冷却液及 29 其他辅助功能的正常运行。 5.5加工质量分析 对零件存在的问题，现分析如下: (1)由于Φ20mm的立铣刀刀柄过短，而需加工的凸台较高，所以刀柄与凸台产生了干涉，造成了过切; (2)零件表面的粗糙值偏大。由于立铣刀的选择与行距的确定不合适，以及机床本身所产生的误差导致了零件的表面粗糙值增大。加工过程中，由于铝材硬度和强度低、塑性好，容易粘刀，从而影响尺寸精度。检验结果见表5-1: 表5-1产品检验结果 加工部位 基本尺寸mm 测量尺寸mm 是否合格 备注 110?0.02 110 长 长 100?0.02 99.98 外轮廓 宽 宽 合格 17?0.02 16.99 高 高 Φ10 Φ10 通孔 深 深 合格 Φ15 Φ15 通孔 深 深 合格 10 10 凸台 高 高 合格 编制 陈元芳 审核 伍倪燕 30 总结 通过这次的毕业设计，让我从中学到了很多东西。不仅使自己的专业技能更加熟练，也强化了我在学校所学到专业理论知识，对于数控加工技术的运用有了更加深刻认识和了解，对于典型零件的加工也有更加深刻的印象。 本文介绍了多边形凸台零件从毛坯到成品的加工过程。对零件的结构进行了分析，制定了零件的加工工艺内容，选择了零件毛坯和设备，确定了定位基准与夹具，对零件的加工工艺方案、切削用量的选择等进行了具体的分析。编制了工艺卡、工序卡和刀具卡片，采用CAXA2007电子图板绘制了图形和手工编写程序。并使用学院KVC650铣削加工中心加工出零件，进行质量分析。 设计过程中使我对以前所学的知识讲行了更进一步的巩固，其中涉及的机械制造领域都有了更多的了解，扩展了我的知识面，学到了一些设计思路，同时零件的加工使我对数控编程和加工操作都更加的熟练。在本次毕业设计过程中，因自己的操作技术水平有限和经验不足，也遇到了不少的问题，造成零件的精度有一定误差。在铣削凸台时，由于编写程序时忘记把多余的毛坯的程序给编写进去，结果凸台外围就有毛坯没铣削，最后就只有重新编写程序将其铣削，就导致有刀痕产生零件看起来就有一定的缺陷。 在整个过程中，深感自己在平时的学习不够，遇到了各种各样的问题，在老师精心的指导和同学的帮助下，使问题得到了解决。这次的毕业设计巩固了我五年所学到各科专业知识，不仅是对自己五年来所学的考核，也是在工作之前对自身的一次全面性的检测，这也为今后走向工作岗位打下了坚实的基础。 31 致谢 首先感谢院、系给我提供一个自我总结的机会;其次也感谢带领我的指导老师伍倪燕老师，在毕业设计零件加工及其说明编制中，给予了精心的指导，使我的设计有了良好的开端;再次感谢曾教过我的专业老师——肖善华、罗宗平、张元、代艳霞老师等，给我今天这个设计打下了良好的基础。同时，希望各位读者对此文的不足给予指导并提出宝贵的意见和建议。 32 参考文献 [1] 张导成. 三维CAD/CAM—MasterCAM应用[M]. 北京:机械工业出版社,2002:311-346. [2] 赵长明,刘万菊主编. 数控加工工艺及设备[M]. 北京:高等教育出版社,2003:287-297. [3] 杨伟群等. 数控工艺培训教程(数控铣部分)[M]. 北京:清华大学出版社,2002:7-24. [4] 陈于萍,高晓康主编. 互换性与测量技术[M]. 北京:高等教育出版社,2002:29-124. [5] 王睿,郑联语编著. MasterCAM8.0基础教程[M]. 北京:人民邮电出版社,2000:25-46. [6] 金涤尘,宋放之主编. 现代模具制造技术[M]. 北京: 机械工业出版社,2000:93-115. 33