畢業(yè)論文數(shù)控銑典型零件加工

1、 數(shù)控技師畢業(yè)論文課題名稱 數(shù)控銑典型零件加工目錄 一、 緒論第3頁二、 二維圖第7頁三、 三維圖第8頁四、 零件的加工分析第10頁五、 選擇設備第15頁六、 切削用量的選擇第16頁七、 刀具選擇第17頁八、 數(shù)控加工工藝卡第18頁九、 零件粗精加工自動編程第21頁十、 刀具軌跡路線第24頁十一、 設計小結第25頁十二、 參考文獻第27頁緒論數(shù)字控制，簡稱NC，是近代發(fā)展起來的用數(shù)字化信息進行控制的自動控制技術。數(shù)字控制系統(tǒng)有如下特點：1) 可用不同的字節(jié)表示不同的精度的信息，表達信息準確。2) 可進行邏輯、算術運算，也可以進行復雜的信息處理。3) 可不用改動電路或機械機構，通過改變軟件來改變

2、信息處理的方式過程，具有柔性化。數(shù)控設備是采用數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)控制的機械設備，其操作命令是用數(shù)字或數(shù)字代碼的形式來描述，工作過程是按照指定的程序自動地進行的。裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床稱子為數(shù)控機床。數(shù)控機床是數(shù)控設備的典型代表，其他數(shù)控設備包括數(shù)控雕刻機、數(shù)控火焰切割機、數(shù)控測量機、數(shù)控繪圖機、數(shù)控插件機、電腦繡花機、工業(yè)機器人等。CNC系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：1. 柔性強 對于CNC系統(tǒng)，若需改變其控制功能，只要改變其相應的控制程序即可。因此，CNC系統(tǒng)具有很強的靈活性柔性。2. 可靠性高 在CNC系統(tǒng)中，加工程序通常是一次性輸入存儲器，許多功能均由軟件實現(xiàn)，硬件采用模塊結構，平均無故障率很高，如FANU

3、C公司的數(shù)控系統(tǒng)平均無故障已達到23000h.3. 易于實現(xiàn)多功能復雜程序控制 由于計算機具有豐富的指令系統(tǒng)，能進行復雜的運算處理，實現(xiàn)多功能、復雜程序控制。4. 具有較強的網(wǎng)絡通信功能 隨著數(shù)控技術的發(fā)展，實現(xiàn)不同或相同類型數(shù)控設備的集中控制，CNC系統(tǒng)必須具有較強的網(wǎng)絡通信功能，便于實現(xiàn)直接數(shù)控（DNC,Direct Numerical Control）、柔性制造單元（FMC,Flexible Manufacturing Cell）計算機集成制造系（CLMS,Computer Integrated Manufacturing System）等。具有自診斷功能 較先進的數(shù)控系統(tǒng)自身具備故障診

4、斷程序，具有自診斷功能，能及時發(fā)現(xiàn)故障，便于設備功能修復，大大提高了生產(chǎn)效率。 一 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展方向1. 高速、高精度數(shù)控系統(tǒng)的高速度表現(xiàn)為在相同的最小移動量的情況下可以混的較高的移動速度。高速度主要取決于數(shù)控裝置數(shù)據(jù)處理的速度，采用高速CPU是提高數(shù)控裝置速度的最有效手段。日本FANUC公司所有最新型號的CNC系統(tǒng)已從32位微處理器，主機頻率由30MHz提高到2.8G。該公司的FS15數(shù)控系統(tǒng)采用32機，最小位移單位0.1m的情況下最大進給速度達到了100m/min.FS16和FS18數(shù)控系統(tǒng)采用了簡化與減少控制基本指令的精減指令計算（RISC,Reduced Instruction Se

5、t Computer）,它能進行高速度的數(shù)據(jù)處理，指令速度可達到100萬條指令/s。一個程序段的處理時間可以達0.5ms,在連續(xù)1mm的移動指令下能實現(xiàn)的最大進給速度120m/min。在數(shù)控設備高速化下，提高主軸轉速占有重要地位，主軸高速化的手段是直接將電動機與主軸聯(lián)結成一體，從而將主軸轉速提高到4000050000r/min,最高轉速可100000120000r/min,使得切削時間縮短了80%。2. 伺服系統(tǒng)啊方面1) 采用數(shù)字伺服系統(tǒng) 使伺服電動機的位置環(huán)、速度的控制都實現(xiàn)了數(shù)字化。2) 采用現(xiàn)代控制理論提高跟隨精度 當數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出位置指令后，由于機械部分不能很快響應而會產(chǎn)生滯后現(xiàn)象，影

6、響了加工精度。3) 采用高分辨率的位置編碼器 一般交流伺服電動機軸上裝有回轉編碼器，用來檢測電動機的角位移。3. 實現(xiàn)多種補償功能數(shù)控系統(tǒng)能實現(xiàn)多種補償功能，提高數(shù)控機床的加工精度和動態(tài)特性。數(shù)控系統(tǒng)的補償功能主要用來補償機械系統(tǒng)帶來的誤差。例如：1) 直線度的補償 隨著某一軸的運動，對另一軸加以補償，提高機床工作臺運動的直線度。2) 采用新的絲杠導程誤差補償 用幾條近似線表示導程誤差，僅對其中幾個點進行補償。此法可減少補償數(shù)據(jù)的設定點數(shù)，使補償方法大為簡化。3) 絲杠、齒輪間隙補償。4) 熱變形誤差補償 這種補償方法用來補償由于機床熱變形而產(chǎn)生的機床幾何位置變化所引起的加工誤差。5) 刀具長

7、度、半徑補償。6) 存儲型補償二 數(shù)控機床的特點1. 加工精度高 2. 生產(chǎn)效率高3. 對加工對象的適應性強4. 良好的經(jīng)濟效益5. 自動化程度二維圖件1件2三維圖件一：件二：三三零件的工藝分析一、 加工方法的選擇在分析工件精度，形狀及其它技術條件的基礎上，考慮工件是否適合于數(shù)控機床上進行加工。二、 加工工序的劃分一般劃分原則是：1. 按粗精加工工序劃分工序2. 按先面后孔劃分工序3. 按所用刀具劃分工序三、 工件的裝夾方式數(shù)控機床上進行工件定位安裝與普通機床一樣，也要合理選擇定為基準和夾緊方案。四、 對到點和換到點的確定“對到點”是指數(shù)控加工時，刀具相對工件運動的起點，這個起點也是編程時程序

8、的起點，因此“對到點”也稱“程序起點”或“起到點”。在編程時應該正確選擇對到點的位置。選擇的原則：1) 選定對到點的位置，應便于數(shù)學處理和使用程序編制簡單。2) 在數(shù)控機床容易找正。3) 加工過程中便于檢查。4) 可以減少加工誤差，使他向減少誤差的方向趨近。五、 進給路線的選擇進給路線是指數(shù)控加工過程中刀具相對于工件的運動軌跡和方向。六、 刀具及切削用量的選擇1) 刀具的選擇 由于在數(shù)控機床上是根據(jù)編好的程序自動加工的，主軸轉速也比普通機床的轉速高，因此，合理選擇刀具尤為重要。2) 切削用量的確定 切削用量是指主軸轉速，進給速度和背吃道亮主軸轉速要根據(jù)允許的切削速度來確定n=1000v/DV-

9、切削速度（m/min）D-工件或刀具直徑（mm）n-主軸轉速（r/min）3) 背吃刀量的確定 背吃刀量的確定主要受機床、夾具、刀具、工件組成的工藝系統(tǒng)剛度的影響。以下為此圖加工工序首先對工件1正面進行加工：1. 裝夾圓柱體直徑為91mm，高度為34mm的毛坯，銑出一個工藝臺階，保證工件的垂直度和平行度。2. 將工件裝夾在臺虎鉗上，再用面銑刀銑削工件表面。3. 準備刀具，分別為直徑為10mm的四刃立銑刀，直徑為60mm的面銑刀，直徑為8mm的兩刃立銑刀，直徑為3mm的中心鉆，直徑為11.8mm和9.8mm的鉆頭。然后將所有刀具進行對刀。4. 依據(jù)圖所示，對工件進行分析，首先對工件的外輪廓進行粗

10、加工5. 用直徑為10mm的立銑刀粗銑深5mm的除四個小臺階的余料。6. 挖深18mm的四個小凹槽。7. 換直徑3mm的中心鉆，對三個孔進行點鉆，保證三個孔的位置精度。8. 換直徑9.8mm的鉆頭，對兩個10mm的孔進行昝孔，驅(qū)去除余料。9. 利用直徑11.8的鉆頭，對中間孔26mm孔進行深孔逐鉆10. 換上直徑10mm的立銑刀粗銑孔26的周邊余料，預留0.2mm進行精加工。11. 換直徑為8mm的立銑刀對工件外形精加工，保證其外形的尺寸在誤差范圍內(nèi)。12. 對四個小凸臺精加工。13. 對四個小凹槽精加工，保證其表面粗糙度。14. 而后再對兩個10mm和一個26mm的孔進行精加工。15. 加工

11、完所有外形后，利用自動編程中的曲面加工對其四個傾斜角度為82度的小凸臺加工。16. 卸下工件，去除毛刺，自我檢查。工件1的反面加工：1. 裝夾工件，將工件夾緊。2. 用直徑為60mm的面銑刀將工件厚度銑削到位，保證表面粗糙度。3. 對工件找正，將所有刀具對刀。4. 粗銑深11mm的多邊形凸臺。5. 然后對兩個小圓弧加工。6. 換上8mm的立銑刀對多邊形凸臺和兩個小圓弧進行精修。7. 用直徑6mm的倒角刀對直徑為26的圓孔倒角。8. 卸下工件，去除毛刺，自我檢查。工件2的正面加工：1. 裝夾直徑為91mm的圓柱體45號剛的毛坯，銑出工藝臺階，保證工件垂直度和平行度。2. 夾緊毛坯的兩個工藝臺階，

12、用面銑刀銑削工件表面。3. 對工件找正并將刀具進行對刀。4. 粗銑工件外形，快速去除余料。5. 粗銑深12mm的多邊形凹槽和深14mm的圓凹槽。6. 粗銑深10mm的凹臺。7. 對所有外形尺寸進行精加工。8. 對圓凸臺和多邊形凹槽倒角。9. 卸下工件，去除毛刺，檢查所有尺寸是否在公差范圍內(nèi)。工件2反面加工：4) 夾住工件，將工件厚度銑削到29mm。5) 將工件分中，把所有刀具進行對刀。6) 粗銑三角形凸臺。7) 粗銑三個凹槽，將其銑通。8) 將所有外形尺寸精加工，保證尺寸精度。9) 卸下工件，去除毛刺，自我檢查。工件2側面加工：5. 裝夾工件，保證工件的垂直度和平行度。6. 用直徑6mm的立銑

13、刀加工小凹槽。7. 對小凹槽精加工。8. 卸下工件，去除毛刺，自我檢查。選擇設備法那克系統(tǒng) VDL1000型號數(shù)控機床切削用量的選擇在借助CAM軟件進行數(shù)控編程的過程中，刀具的選擇和切削用量的確定是十分重要，它不僅對被加工零件的質(zhì)量影響巨大，甚至可以決定著機床功效的發(fā)揮和安全的順利進行。所以，在編制加工程序時，選擇合理的刀具和切削用量，是編制高質(zhì)量加工程序的前提。4) 切削用量是指主軸轉速、進給速度和背吃刀量5) 編程時程序員要將切削用量各參數(shù)編入程序或者加工前預先調(diào)整好機床的轉速。確定切削用量各參數(shù)應根據(jù)機床說明書、手冊中的有關規(guī)定來進行或根據(jù)經(jīng)驗采用類比法來確定。6) 主軸轉速要根據(jù)允許的

14、切削速度來確定n=1000v/D式中v-切削速度（m/min）,由刀具壽命來確定D-工件或刀具直徑（mm）n-主軸轉速（r/min） 進給速度主要受工件的加工精度、表面粗糙度和刀具、工件材料的影響，最大進給速度還受到機床剛度和進給系統(tǒng)性能的制約。在加工精度、表面粗糙度質(zhì)量要求高時，進給速度值應取小些，一般在20-50mm/min范圍內(nèi)選取。7) 背吃刀量的確定 背吃刀量的確定主要受機床、夾具、刀具、工件組成的工藝系統(tǒng)剛度的影響。在系統(tǒng)剛度允許的情況下，盡量選擇背吃刀量等于加工余量，以減少加工次數(shù)、提高加工效率。對加工精度和表面粗糙度質(zhì)量要求較高的工件，應留一點兒加工余量，最后進行精加工。刀具選

15、擇 序號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1四刃立銑刀直徑10mm把12面銑刀直徑60mm把13三刃立銑刀直徑8mm把14中心鉆直徑3mm把15鉆頭直徑11.80mm把16鉆頭直徑9.8mm把17倒角刀直徑6mm把18鉸刀直徑10 mm把1數(shù)控加工工藝卡南京工程學院機械加工工藝卡產(chǎn)品名稱銑類圖號零件名稱件1共 頁第 頁材料種類45剛材料牌號45毛坯尺寸銑間數(shù)控加中心工序工種工步工序內(nèi)容FST工藝裝備夾具刀具量具1面銑1銑削平面200500r/min機用臺鉗60mm面銑刀游標卡尺2銑削1銑削外型200800 r/min機用臺鉗10 mm立銑刀游標卡尺3挖槽1依照圖紙尺寸銑出四個凸臺200800 r/min機用

16、臺鉗10 mm立銑刀游標卡尺4銑削4用螺旋式漸降斜插銑削四個凹槽200800 r/min機用臺鉗10 mm立銑刀游標卡尺5點孔3點出三個孔的中心50600 r/min機用臺鉗3mm中心鉆游標卡尺6鉆鉸孔2鉆鉸直徑10mm的孔50600 r/min機用臺鉗9.8鉆頭10mm鉸刀游標卡尺7鉆孔1銑削直徑26mm的孔50600r/min機用臺鉗11.80 mm鉆頭游標卡尺8銑削1銑削直徑26mm的孔200800 r/min機用臺鉗10 mm立銑刀游標卡尺9精銑10精銑所有外形尺寸5002500 r/min機用臺鉗8 mm立銑刀游標卡尺10曲面精加工4銑削四個傾斜凸臺8001200 r/min機用臺鉗

17、8 mm立銑刀游標卡尺11面銑1將工件調(diào)面，銑削平面200500 r/min機用臺鉗60mm面銑刀游標卡尺12銑削1銑削外形200800 r/min機用臺鉗10 mm立銑刀游標卡尺13銑削1銑削多邊形凸臺200800 r/min機用臺鉗10 mm立銑刀游標卡尺14銑削1銑削兩段小凹弧200800 r/min機用臺鉗10 mm立銑刀游標卡尺15精銑3精加工所有外形尺寸5002500 r/min機用臺鉗8 mm立銑刀游標卡尺16倒角1通孔26mm的孔倒角2001200 r/min機用臺鉗6mm倒角刀游標卡尺編制審核批準共 頁第 頁南京工程學院機械加工工藝卡產(chǎn)品名稱銑類圖號零件名稱件2共 頁第 頁材

18、料種類45剛材料牌號45毛坯尺寸銑間數(shù)控加中心工序工種工步工序內(nèi)容FST工藝裝備夾具刀具量具1面銑1銑削平面200500r/min機用臺鉗60mm面銑刀游標卡尺2銑削1銑削外型200800 r/min機用臺鉗10 mm立銑刀游標卡尺3挖槽1挖深10mm的凹臺200800 r/min機用臺鉗10 mm立銑刀游標卡尺4挖槽1挖深12mm多邊形凹槽200800 r/min機用臺鉗10 mm立銑刀游標卡尺5面銑1將小凸臺銑掉2mm200500r/min機用臺鉗60mm面銑刀游標卡尺6挖槽1挖出多邊形凹槽200800r/min機用臺鉗10 mm立銑刀游標卡尺7挖槽1挖出圓形凹槽200800r/min機用

19、臺鉗10 mm立銑刀游標卡尺8精銑5將所有尺寸精加工5002500r/min機用臺鉗8 mm面銑刀游標卡尺9倒角2多邊形凹槽和圓凸臺2001200 r/min機用臺鉗6mm倒角刀游標卡尺10面銑1將工件調(diào)面,銑削平面200500r/min機用臺鉗60 mm面銑刀游標卡尺11挖槽1銑削三角形凸臺周邊的余料200800r/min機用臺鉗10mm立銑刀游標卡尺12銑削3銑削三個圓凹槽200800 r/min機用臺鉗10 mm立銑刀游標卡尺13精銑4將所有外形精加工5002500r/min機用臺鉗8 mm立銑刀游標卡尺14銑削1將工件調(diào)面，銑削側面的圓凹槽200800 r/min機用臺鉗10 mm立銑

20、刀游標卡尺15精銑1精加工所有外形尺寸5002500 r/min機用臺鉗8 mm立銑刀游標卡尺編制審核批準共 頁第 頁自動編程O0001(PROGRAM NAME - 件1)(DATE=DD-MM-YY - 20-12-11 TIME=HH:MM - 10:46)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 10.)N104T1M6N108G43H1Z50.M8N110Z2.N112G1Z-3.5F100.N116G1X28.215F400.N118X-28.215N120X-33.215N122Z-7.

21、F100.N124G0X33.215N126G1X28.215F400.N128X-28.215N130X-33.215N132Z-5.F5000.N134G0Z50.N136Y45.5N138Z2.N140G1Z-3.5F100.N142X-28.215F400.N144X28.215N146X33.215N148Z-1.5F5000.N150G0Z50.N152X-33.215N154Z-1.5N156G1Z-7.F100.N158X-28.215F400.N160X28.215N162X33.215(TOOL - 7 DIA. OFF. - 7 LEN. - 7 DIA. - 6.)N2

22、064T7M6N2068G43H7Z50.N2070Z2.N2072G1Z-2.5F100.N2074G41D7X10.45F300.N2076G3X12.45Y0.R2.N2082X10.45Y2.R2.N2084G1G40X8.45N2086Z-.5F5000.N2088G0Z50.N2090M5N2092G91G28Z0.N2094G28X0.Y0.A0.N2096M30O0002(PROGRAM NAME - 件2)(DATE=DD-MM-YY - 20-12-11 TIME=HH:MM - 10:58)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(TOOL - 1 DIA

23、. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 10.)N104T1M6N108G43H1Z50.M8N110Z2.N112G1Z-3.5F100.N114X21.892F400.N116X-21.892N118X-26.892N120Z-1.5F5000.N122G0Z50.N124X26.892N126Z-1.5N128G1Z-7.F100.N130X21.892F400.N132X-21.892N134X-26.892N136Z-5.F5000.N138G0Z50.N140Y45.5N6316X-.483Z-12.N6336X-.483Z-13.N6338X-12.N6340Y6.N6342X12.N6344Y7.N6346X-.483N6350G1G40Y6.6N6352Z-11.F5000