典型銑削零件的加工工藝與程序設(shè)計(jì)方案

1、畢業(yè)論文題目：典型銃削零件的加工 工藝與程序設(shè)計(jì) 副標(biāo)題：學(xué)生姓名：所在系、專業(yè)： 機(jī)電工程系 數(shù)控技術(shù)班級(jí)：指導(dǎo)教師：日期：2018年5月27日摘要【摘要】本文主要介紹了數(shù)控加工工藝的基礎(chǔ)知識(shí)。從一開始的緒論，介紹了數(shù)控加工在機(jī)械 制造業(yè)中的地位和作用，數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)：適應(yīng)性強(qiáng)，精度高，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率 高，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，良好的經(jīng)濟(jì)效益，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化？?重點(diǎn)介紹了腔體類零件的加工工藝，對(duì)零件圖進(jìn)行了工藝分析，并分析了零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求，腔體零件 的加工方法：粗加工平面，粗加工側(cè)面，粗加工內(nèi)腔，精加工平面，精加工側(cè)面，精加工 內(nèi)腔，定心鉆鉆孔攻絲，展示了每個(gè)部分的加工零件

2、圖，還加入了這個(gè)腔體 零件的加工程序，使閱讀者看的更為直觀和清晰。關(guān)鍵詞：銃削；腔體零件；加工工藝；程序設(shè)計(jì)I目錄摘要I目錄I緒論1 1、數(shù)控加工工藝的基礎(chǔ)知識(shí) 3 1.1數(shù)控加工 工藝的基本特點(diǎn) 3 1.2數(shù)控加工 工藝 的主要內(nèi)容 3 1.3數(shù)控加工 工藝分析的步驟與方法 4 1.4數(shù)控加工零件 工藝 性分析 4 2、腔體類 零件的加工工藝 5 2.1零件圖的工藝分析5 2.2分析零件結(jié)構(gòu)技術(shù)要求 5 2.3加工腔體的工序卡 總結(jié)致謝參考文獻(xiàn) |典型銃削零件的 加工工藝與程序設(shè)計(jì)緒論1 .數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的地位和作用隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來(lái)越合理，其性能精度和效率日趨提高

3、， 更新?lián)Q代頻繁，生產(chǎn)類型由大批量生產(chǎn)向多品種小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)化，因此，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品 的加工相應(yīng)的提出了高精度高柔性與高度自動(dòng)化的要求。大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，如汽車、拖拉機(jī)與家用電器的零件，為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，多采用專用的 工藝裝備、專用的自動(dòng)化機(jī)床、專用的自動(dòng)化產(chǎn)線或自動(dòng)化車間進(jìn)行生產(chǎn)，盡管這類設(shè)備初次投資很大，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，產(chǎn)品改型不易，因而是產(chǎn)品的開發(fā)周期增長(zhǎng)。但是由于分?jǐn)傇诿總€(gè)零件上的費(fèi)用很少，所以經(jīng)濟(jì)效益仍很顯著。然而在機(jī)械制造業(yè)中，單件中小批量生產(chǎn)的零件約占機(jī)械加工總量的80%以上。尤其是在造船、航天航空機(jī)床、重型機(jī)械以國(guó)防部門，其生產(chǎn)特點(diǎn)是加工 批量小，改型頻繁，零件形狀復(fù)雜和精

4、度要求高，加工著類產(chǎn)品需要經(jīng)常改裝或調(diào)整 設(shè)備，對(duì)于專用化程度很高的自動(dòng)化機(jī)車來(lái)說(shuō)，這種改裝和調(diào)整甚至是不可能實(shí)現(xiàn)的O在飛機(jī)制造也中，已經(jīng)采用的仿行機(jī)床制造部分地解決了批量復(fù)雜零件的加工。但是這種機(jī)床有兩個(gè)主要的特點(diǎn)：一是在更換零件是，必須制造相應(yīng)的靠?；驑蛹⒈仨?調(diào)整機(jī)床，不但要耗費(fèi)大量的手工勞動(dòng)，而且生產(chǎn)的準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)；二是靠模或樣件在 制造中由于條件的限制，而生產(chǎn)的誤差和在生產(chǎn)中，由于使用的磨損而產(chǎn)生的誤差不 能在機(jī)床直接用于調(diào)整，因而使加工零件的精度很難達(dá)到較高的要求。由于數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，伺服驅(qū)動(dòng)，精密檢測(cè)與新型機(jī)械結(jié)構(gòu) 等方面的技術(shù)成果，具有高柔性、高精度與高自

5、動(dòng)化的特點(diǎn)，因此采用的數(shù)控加工手 段解決了機(jī)械制造業(yè)中常規(guī)加工技術(shù)難以解決甚至是無(wú)法解決的單件小批量，特別是 復(fù)雜型面零件的加工。應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)中的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制 造業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段，提高了機(jī)械制造業(yè)中的制造水平，為社會(huì)提供了高 質(zhì)量，多品種高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品。目前應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)的領(lǐng)域已從當(dāng)初的航空工 業(yè)部門逐步擴(kuò)大到汽車、造船機(jī)床、建筑等民用機(jī)械制造業(yè)，并已取得了巨大的經(jīng)濟(jì) 效益。2 .數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床以其精度高、效率高、能適應(yīng)小批量多品種復(fù)雜零件的加工等優(yōu)點(diǎn)，在 機(jī)械加工中得到日益廣泛的應(yīng)用。概括起來(lái)，數(shù)控機(jī)床的加工有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)。<1

6、）適應(yīng)性強(qiáng)。適應(yīng)性即所謂的柔性，是指數(shù)控機(jī)床隨生產(chǎn)對(duì)象變化而變化的適 應(yīng)能力。在數(shù)控機(jī)床上改變加工零件時(shí)，只需重新編制程序，輸入新的程序后就能實(shí) 現(xiàn)對(duì)新的零件的加工；而不需改變機(jī)械部分和控制部分的硬件，且生產(chǎn)過(guò)程是自動(dòng)完 成的。這就為復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的單件、小批量生產(chǎn)以試制新產(chǎn)品提供了極大的方便。適 應(yīng)性強(qiáng)是數(shù)控機(jī)床最突出的優(yōu)點(diǎn)，也是數(shù)控機(jī)床得以生產(chǎn)和迅速發(fā)展的主要原因。<2）精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字形式給出的指令進(jìn)行加工的，一般情 況下工作過(guò)程不需要人工干預(yù)，這就消除了操作者人為產(chǎn)生的誤差。在設(shè)計(jì)制造數(shù)控 機(jī)床時(shí)，采取了許多措施，使數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部分達(dá)到了較高的精度和剛度。數(shù)控機(jī)

7、 床工作臺(tái)的移動(dòng)當(dāng)量普遍達(dá)到了0.010.0001mm,而且進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，高檔數(shù)控機(jī)床采用光柵尺進(jìn)行工作臺(tái)移動(dòng)的閉環(huán)控制。數(shù)控機(jī)床的加工精度由過(guò)去的i0.01mm提高到 i0.005mm甚至更高。定位精度九十年代初中期已達(dá)到i0.002mmW.005mm。此外，數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性。通過(guò)補(bǔ)償技術(shù)，數(shù)控機(jī)床可獲得比本身精度更高的加工精度。尤其提高了同一批零件生產(chǎn)的一致性，產(chǎn)品合格率高<3）生產(chǎn)效率高。零件加工所需的時(shí)間主要包括機(jī)動(dòng)時(shí)間和輔助時(shí)間兩部分。數(shù)控機(jī) 床主軸的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的變化范圍比普通機(jī)床大，因此數(shù)控

8、機(jī)床每一道工序都可選用 最有利的切削用量。由于數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)剛性好，因此允許進(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削 ,這就提高了數(shù)控機(jī)床的切削效率，節(jié)省了機(jī)動(dòng)時(shí)間。數(shù)控機(jī)床的移動(dòng)部件空行程運(yùn) 動(dòng)速度快，工件裝夾時(shí)間短，刀具可自動(dòng)更換，輔助時(shí)間比一般機(jī)床大為減少。數(shù)控 機(jī)床更換被加工零件時(shí)幾乎不需要重新調(diào)整機(jī)床，節(jié)省了零件安裝調(diào)整時(shí)間。數(shù)控機(jī) 床加工質(zhì)量穩(wěn)定，一般只作首件檢驗(yàn)和工序間關(guān)鍵尺寸的抽樣檢驗(yàn)，因此節(jié)省了停機(jī) 檢驗(yàn)時(shí)間。在加工中心機(jī)床上加工時(shí)，一臺(tái)機(jī)床實(shí)現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工，生產(chǎn)效 率的提高更為顯著。< 4。能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。普通機(jī)床難以實(shí)現(xiàn)或無(wú)法實(shí)現(xiàn)軌跡為三次以上的曲線或 曲面的運(yùn)動(dòng)，如螺旋槳

9、、汽輪機(jī)葉片之類的空間曲面；而數(shù)控機(jī)床則可實(shí)現(xiàn)幾乎是任 意軌跡的運(yùn)動(dòng)和加工任何形狀的空間曲面，適應(yīng)于復(fù)雜異形零件的加工。< 5）良好的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控機(jī)床雖然設(shè)備昂貴，加工時(shí)分?jǐn)偟矫總€(gè)零件上的設(shè)備 折舊費(fèi)較高。但在單件、小批量生產(chǎn)的情況下，使用數(shù)控機(jī)床加工可節(jié)省劃線工時(shí)， 減少調(diào)整、加工和檢驗(yàn)時(shí)間，節(jié)省直接生產(chǎn)費(fèi)用。數(shù)控機(jī)床加工零件一般不需制作專 用夾具，節(jié)省了工藝裝備費(fèi)用。數(shù)控機(jī)床加工精度穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本 進(jìn)一步下降。此外，數(shù)控機(jī)床可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，節(jié)省廠房面積和建廠投資。因此使用 數(shù)控機(jī)床可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。< 6）有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)

10、代碼處理、傳遞信 息，特別是在數(shù)控機(jī)床上使用計(jì)算機(jī)控制，為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造以管理一體化奠 定了基礎(chǔ)。1、數(shù)控加工工藝的基礎(chǔ)知識(shí)1.1數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)1 .數(shù)控加工的工藝內(nèi)容十分明確而具體。進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，數(shù)控機(jī)床受數(shù)控系統(tǒng) 的指令，完成各種運(yùn)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)各種加工要求。因此在加工之前，需要對(duì)影響加工過(guò)程 的各種加工工藝因素，如：切削用量、進(jìn)給路線、刀具的機(jī)荷形狀，甚至工步的劃分 與安排等一一工作做出定量描述。在大多數(shù)情況下，許多具體的各一問(wèn)題是由操作工 人依據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣自行考慮和決定的。就是說(shuō)，本來(lái)由操作工人在加工中 靈活掌握可通過(guò)適時(shí)調(diào)整來(lái)處理的許多工藝問(wèn)題，在數(shù)控加工時(shí)就轉(zhuǎn)變

11、為人員必須事先設(shè)計(jì)明確安排的內(nèi)容。2 .數(shù)控加工的工藝要求相當(dāng)準(zhǔn)確和嚴(yán)密。數(shù)控加工不能像通用機(jī)床那樣加工，可以對(duì) 加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題由操作工人依據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣自行調(diào)整的。在數(shù)控加 工的工藝設(shè)計(jì)中必須注意加工過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，做到萬(wàn)無(wú)一失。在實(shí)際中一個(gè)字 符、一個(gè)小數(shù)點(diǎn)或一個(gè)逗號(hào)的差錯(cuò)都可能釀成重大的機(jī)床事故和質(zhì)量事故。因?yàn)閿?shù)控 機(jī)床比其它機(jī)床價(jià)格要貴得多，其加工通常也是一些形狀比較復(fù)雜、價(jià)格也較高的工 件，所以萬(wàn)一損壞機(jī)床或工件報(bào)廢就會(huì)造成較大的損失。根據(jù)大量加工實(shí)例分析，數(shù) 控工藝考慮不周和計(jì)算時(shí)的粗心大意是造成數(shù)控加工失誤的主要原因。因此，要求人員除必 須具備較扎實(shí)的 工藝基本

12、知識(shí)和較豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)外，還要必須具備耐心和嚴(yán)謹(jǐn) 的工作作風(fēng)。3 .數(shù)控加工的工序相對(duì)集中。一般來(lái)說(shuō)，在普通機(jī)床上是根據(jù)機(jī)床的種類進(jìn)行單工序 加工，而在數(shù)控機(jī)床上往往是在一次裝夾中完成鉆、擴(kuò)、較、銃、鏈攻螺紋等多工序 加工。這種 多序和一 ”的現(xiàn)象也屬于 工序集中”的范疇，極端情況下，在一臺(tái)加工中 1心上可以完成加工的全部加工內(nèi)容。1.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容1 .選擇適合在數(shù)控上加工的零件，確定工序內(nèi)容。2 .分析加工零件的圖紙，明確加工內(nèi)容技術(shù)要求，確定加工方案，制定數(shù)控加工路線,如工序的劃分、加工順序的安排、非數(shù)控加工工序的銜接等。設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序，如 工序的劃分、刀具的選擇、夾具的

13、定位與安裝、切削用量的確定、走刀路線的確 小堂堂 o3 .調(diào)整數(shù)控加工工序的程序。如對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇、刀具的補(bǔ)償。4 .分配數(shù)控加工中的容差。5 .處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令。|6 .3數(shù)控加工工藝分析的步驟與方法程序編制人員在進(jìn)行工藝分析時(shí)，要有機(jī)床說(shuō)明書、手冊(cè)、切削用量表、標(biāo)準(zhǔn)工具、 夾具手冊(cè)等資料，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機(jī)床, 制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等。此外, 人員應(yīng)不斷總結(jié)、積累工藝分析方面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，編寫出高質(zhì)量的數(shù)控加工程序。7 .4數(shù)控加工零件工藝性分析數(shù)控加工工藝性分析涉面很廣，在此僅從數(shù)控加工的可能性

14、和方便性兩方面加以分析O1 .零件圖樣上尺寸數(shù)據(jù)的給出應(yīng)符合編程方便的原則<1）零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn)在數(shù)控加工零件圖上，應(yīng)以同 一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。這種標(biāo)注方法既便于編程，也便于尺寸之間的 相互協(xié)調(diào)，在保持設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、檢測(cè)基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)設(shè)置的一致性方面帶來(lái) 很大方便。由于零件設(shè)計(jì)人員一般在尺寸標(biāo)注中較多地考慮裝配等使用特性方面，而 不得不采用局部分散的標(biāo)注方法，這樣就會(huì)給工序安排與數(shù)控加工帶來(lái)許多不便。由 于數(shù)控加工精度和重復(fù)定位精度都很高，不會(huì)因產(chǎn)生較大的積累誤差而破壞使用特性 ,因此可將局部的分散標(biāo)注法改為同一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸的

15、標(biāo)注法。<2）構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的條件應(yīng)充分在手工編程時(shí)要計(jì)算基點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。在自動(dòng)編程時(shí)，要對(duì)構(gòu)成零件輪廓的所有幾何 元素進(jìn)行定義。因此在分析零件圖時(shí)，要分析幾何元素的給定條件是否充分。如圓弧 與直線，圓弧與圓弧在圖樣上相切，但根據(jù)圖上給出的尺寸，在計(jì)算相切條件時(shí)，變 成了相交或相離狀態(tài)。由于構(gòu)成零件幾何元素條件的不充分，使編程時(shí)無(wú)法下手。遇 到這種情況時(shí)，應(yīng)與零件設(shè)計(jì)者協(xié)商解決。確定加工方案時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步確定為達(dá)到這些要求所需要的加工方法。例如，對(duì)于孔徑不大的IT7級(jí)精度的孔，最終加工方法取精較時(shí)，則精較孔前通常要經(jīng)過(guò)鉆孔、擴(kuò)孔和粗較孔等加工

16、。2 .零件各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)< 1）零件的內(nèi)腔和外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸。這樣可以減少刀具規(guī)格 和換刀次數(shù)，使編程方便，生產(chǎn)效益提高。< 2）內(nèi)槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，因而內(nèi)槽圓角半徑不應(yīng)過(guò)小。零件 工藝性的好壞與被加工輪廓的高低、轉(zhuǎn)接圓弧半徑的大小等有關(guān)。< 3）零件銃削底平面時(shí)，槽底圓角半徑 r不應(yīng)過(guò)大。<4）應(yīng)采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。在數(shù)控加工中，若沒(méi)有統(tǒng)一基準(zhǔn)定位，會(huì)因工件的 重新安裝而導(dǎo)致加工后的兩個(gè)面上輪廓位置及尺寸不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。因此要避免上述問(wèn)題 的產(chǎn)生，保證兩次裝夾加工后其相對(duì)位置的準(zhǔn)確性，應(yīng)采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。2、

17、腔體類零件的加工工藝下圖1所示為零件的平面圖，其材料為鋁。材料為6061T6,毛坯尺寸<長(zhǎng)*寬*高）為110m麗58m/25mm,小批量生產(chǎn)。2.1零件圖的工藝分析該零件主要有圓弧和直線連接而成，而 20-M3應(yīng)注意其深度，鉆頭打的孔深較為重要打深了會(huì)打穿而淺了攻絲時(shí)會(huì)斷絲錐，而下平 面的94mme 66mm 其 R 角為 2應(yīng)選用直徑為4mm以下的刀具進(jìn)行加工。腔體的表面粗糙度要求較高，在精加工時(shí)應(yīng)保證好切削余量并 加冷卻液。2.2分析零件結(jié)構(gòu)技術(shù)要求二1 .該零件的表面粗糙度要求為Ra1.6可以選擇粗一精加工方案。2 .腔體類 零件的加工方法工序內(nèi)容的先后順序） 粗加工平面一粗加工側(cè)面一粗加工內(nèi)腔一精加工平面一精加工側(cè)面一精加工內(nèi)腔 一定心鉆鉆孔攻絲 一結(jié)束3 .螺紋孔加工方案的選擇在加工孔時(shí)防止鉆孔時(shí)打偏先用20.0的定心鉆進(jìn)行定位。在鉆頭打孔時(shí)應(yīng)檢查鉆頭安裝是否擺動(dòng)，