典型銑削零件的加工工藝與程序設計方案

1、畢業(yè)論文題目：典型銃削零件的加工 工藝與程序設計 副標題：學生姓名：所在系、專業(yè)： 機電工程系 數(shù)控技術班級：指導教師：日期：2018年5月27日摘要【摘要】本文主要介紹了數(shù)控加工工藝的基礎知識。從一開始的緒論，介紹了數(shù)控加工在機械 制造業(yè)中的地位和作用，數(shù)控加工技術的特點：適應性強，精度高，質量穩(wěn)定，生產效率 高，能實現(xiàn)復雜的運動，良好的經濟效益，有利于生產管理的現(xiàn)代化？?重點介紹了腔體類零件的加工工藝，對零件圖進行了工藝分析，并分析了零件的結構和技術要求，腔體零件 的加工方法：粗加工平面，粗加工側面，粗加工內腔，精加工平面，精加工側面，精加工 內腔，定心鉆鉆孔攻絲，展示了每個部分的加工零件

2、圖，還加入了這個腔體 零件的加工程序，使閱讀者看的更為直觀和清晰。關鍵詞：銃削；腔體零件；加工工藝；程序設計I目錄摘要I目錄I緒論1 1、數(shù)控加工工藝的基礎知識 3 1.1數(shù)控加工 工藝的基本特點 3 1.2數(shù)控加工 工藝 的主要內容 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分析零件結構技術要求 5 2.3加工腔體的工序卡 總結致謝參考文獻 |典型銃削零件的 加工工藝與程序設計緒論1 .數(shù)控加工在機械制造業(yè)中的地位和作用隨著科學技術的發(fā)展，機械產品結構越來越合理，其性能精度和效率日趨提高

3、， 更新?lián)Q代頻繁，生產類型由大批量生產向多品種小批量生產轉化，因此，對機械產品 的加工相應的提出了高精度高柔性與高度自動化的要求。大批量生產的產品，如汽車、拖拉機與家用電器的零件，為了提高產品的質量和生產率，多采用專用的 工藝裝備、專用的自動化機床、專用的自動化產線或自動化車間進行生產，盡管這類設備初次投資很大，生產準備周期長，產品改型不易，因而是產品的開發(fā)周期增長。但是由于分攤在每個零件上的費用很少，所以經濟效益仍很顯著。然而在機械制造業(yè)中，單件中小批量生產的零件約占機械加工總量的80%以上。尤其是在造船、航天航空機床、重型機械以國防部門，其生產特點是加工 批量小，改型頻繁，零件形狀復雜和精

4、度要求高，加工著類產品需要經常改裝或調整 設備，對于專用化程度很高的自動化機車來說，這種改裝和調整甚至是不可能實現(xiàn)的O在飛機制造也中，已經采用的仿行機床制造部分地解決了批量復雜零件的加工。但是這種機床有兩個主要的特點：一是在更換零件是，必須制造相應的靠模或樣件并必須 調整機床，不但要耗費大量的手工勞動，而且生產的準備時間長；二是靠?；驑蛹?制造中由于條件的限制，而生產的誤差和在生產中，由于使用的磨損而產生的誤差不 能在機床直接用于調整，因而使加工零件的精度很難達到較高的要求。由于數(shù)控機床綜合應用了電子計算機自動控制，伺服驅動，精密檢測與新型機械結構 等方面的技術成果，具有高柔性、高精度與高自

5、動化的特點，因此采用的數(shù)控加工手 段解決了機械制造業(yè)中常規(guī)加工技術難以解決甚至是無法解決的單件小批量，特別是 復雜型面零件的加工。應用數(shù)控加工技術是機械制造業(yè)中的一次技術革命，使機械制 造業(yè)的發(fā)展進入了一個新的階段，提高了機械制造業(yè)中的制造水平，為社會提供了高 質量，多品種高可靠性的機械產品。目前應用數(shù)控加工技術的領域已從當初的航空工 業(yè)部門逐步擴大到汽車、造船機床、建筑等民用機械制造業(yè)，并已取得了巨大的經濟 效益。2 .數(shù)控加工技術的特點數(shù)控機床以其精度高、效率高、能適應小批量多品種復雜零件的加工等優(yōu)點，在 機械加工中得到日益廣泛的應用。概括起來，數(shù)控機床的加工有以下幾方面的優(yōu)點。<1

6、）適應性強。適應性即所謂的柔性，是指數(shù)控機床隨生產對象變化而變化的適 應能力。在數(shù)控機床上改變加工零件時，只需重新編制程序，輸入新的程序后就能實 現(xiàn)對新的零件的加工；而不需改變機械部分和控制部分的硬件，且生產過程是自動完 成的。這就為復雜結構零件的單件、小批量生產以試制新產品提供了極大的方便。適 應性強是數(shù)控機床最突出的優(yōu)點，也是數(shù)控機床得以生產和迅速發(fā)展的主要原因。<2）精度高，質量穩(wěn)定。數(shù)控機床是按數(shù)字形式給出的指令進行加工的，一般情 況下工作過程不需要人工干預，這就消除了操作者人為產生的誤差。在設計制造數(shù)控 機床時，采取了許多措施，使數(shù)控機床的機械部分達到了較高的精度和剛度。數(shù)控機

7、 床工作臺的移動當量普遍達到了0.010.0001mm,而且進給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進行補償，高檔數(shù)控機床采用光柵尺進行工作臺移動的閉環(huán)控制。數(shù)控機床的加工精度由過去的i0.01mm提高到 i0.005mm甚至更高。定位精度九十年代初中期已達到i0.002mmW.005mm。此外，數(shù)控機床的傳動系統(tǒng)與機床結構都具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性。通過補償技術，數(shù)控機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的一致性，產品合格率高<3）生產效率高。零件加工所需的時間主要包括機動時間和輔助時間兩部分。數(shù)控機 床主軸的轉速和進給量的變化范圍比普通機床大，因此數(shù)控

8、機床每一道工序都可選用 最有利的切削用量。由于數(shù)控機床結構剛性好，因此允許進行大切削用量的強力切削 ,這就提高了數(shù)控機床的切削效率，節(jié)省了機動時間。數(shù)控機床的移動部件空行程運 動速度快，工件裝夾時間短，刀具可自動更換，輔助時間比一般機床大為減少。數(shù)控 機床更換被加工零件時幾乎不需要重新調整機床，節(jié)省了零件安裝調整時間。數(shù)控機 床加工質量穩(wěn)定，一般只作首件檢驗和工序間關鍵尺寸的抽樣檢驗，因此節(jié)省了停機 檢驗時間。在加工中心機床上加工時，一臺機床實現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工，生產效 率的提高更為顯著。< 4。能實現(xiàn)復雜的運動。普通機床難以實現(xiàn)或無法實現(xiàn)軌跡為三次以上的曲線或 曲面的運動，如螺旋槳

9、、汽輪機葉片之類的空間曲面；而數(shù)控機床則可實現(xiàn)幾乎是任 意軌跡的運動和加工任何形狀的空間曲面，適應于復雜異形零件的加工。< 5）良好的經濟效益。數(shù)控機床雖然設備昂貴，加工時分攤到每個零件上的設備 折舊費較高。但在單件、小批量生產的情況下，使用數(shù)控機床加工可節(jié)省劃線工時， 減少調整、加工和檢驗時間，節(jié)省直接生產費用。數(shù)控機床加工零件一般不需制作專 用夾具，節(jié)省了工藝裝備費用。數(shù)控機床加工精度穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產成本 進一步下降。此外，數(shù)控機床可實現(xiàn)一機多用，節(jié)省廠房面積和建廠投資。因此使用 數(shù)控機床可獲得良好的經濟效益。< 6）有利于生產管理的現(xiàn)代化。數(shù)控機床使用數(shù)字信息與標準

10、代碼處理、傳遞信 息，特別是在數(shù)控機床上使用計算機控制，為計算機輔助設計、制造以管理一體化奠 定了基礎。1、數(shù)控加工工藝的基礎知識1.1數(shù)控加工工藝的基本特點1 .數(shù)控加工的工藝內容十分明確而具體。進行數(shù)控加工時，數(shù)控機床受數(shù)控系統(tǒng) 的指令，完成各種運動、實現(xiàn)各種加工要求。因此在加工之前，需要對影響加工過程 的各種加工工藝因素，如：切削用量、進給路線、刀具的機荷形狀，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，許多具體的各一問題是由操作工 人依據自己的實踐經驗和習慣自行考慮和決定的。就是說，本來由操作工人在加工中 靈活掌握可通過適時調整來處理的許多工藝問題，在數(shù)控加工時就轉變

11、為人員必須事先設計明確安排的內容。2 .數(shù)控加工的工藝要求相當準確和嚴密。數(shù)控加工不能像通用機床那樣加工，可以對 加工過程中出現(xiàn)的問題由操作工人依據自己的實踐經驗和習慣自行調整的。在數(shù)控加 工的工藝設計中必須注意加工過程中的每一個環(huán)節(jié)，做到萬無一失。在實際中一個字 符、一個小數(shù)點或一個逗號的差錯都可能釀成重大的機床事故和質量事故。因為數(shù)控 機床比其它機床價格要貴得多，其加工通常也是一些形狀比較復雜、價格也較高的工 件，所以萬一損壞機床或工件報廢就會造成較大的損失。根據大量加工實例分析，數(shù) 控工藝考慮不周和計算時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 須具備較扎實的 工藝基本

12、知識和較豐富的實際工作經驗外，還要必須具備耐心和嚴謹 的工作作風。3 .數(shù)控加工的工序相對集中。一般來說，在普通機床上是根據機床的種類進行單工序 加工，而在數(shù)控機床上往往是在一次裝夾中完成鉆、擴、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，在一臺加工中 1心上可以完成加工的全部加工內容。1.2數(shù)控加工工藝的主要內容1 .選擇適合在數(shù)控上加工的零件，確定工序內容。2 .分析加工零件的圖紙，明確加工內容技術要求，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。設計數(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 .調整數(shù)控加工工序的程序。如對刀點、換刀點的選擇、刀具的補償。4 .分配數(shù)控加工中的容差。5 .處理數(shù)控機床上部分工藝指令。|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行工藝分析時，要有機床說明書、手冊、切削用量表、標準工具、 夾具手冊等資料，根據被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機床, 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, 人員應不斷總結、積累工藝分析方面的實際經驗，編寫出高質量的數(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)據的給出應符合編程方便的原則<1）零件圖上尺寸標注方法應適應數(shù)控加工的特點在數(shù)控加工零件圖上，應以同 一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既便于編程，也便于尺寸之間的 相互協(xié)調，在保持設計基準、工藝基準、檢測基準與編程原點設置的一致性方面帶來 很大方便。由于零件設計人員一般在尺寸標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注方法，這樣就會給工序安排與數(shù)控加工帶來許多不便。由 于數(shù)控加工精度和重復定位精度都很高，不會因產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注法改為同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸的

15、標注法。<2）構成零件輪廓的幾何元素的條件應充分在手工編程時要計算基點或節(jié)點坐標。在自動編程時，要對構成零件輪廓的所有幾何 元素進行定義。因此在分析零件圖時，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，但根據圖上給出的尺寸，在計算相切條件時，變 成了相交或相離狀態(tài)。由于構成零件幾何元素條件的不充分，使編程時無法下手。遇 到這種情況時，應與零件設計者協(xié)商解決。確定加工方案時，首先應根據主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步確定為達到這些要求所需要的加工方法。例如，對于孔徑不大的IT7級精度的孔，最終加工方法取精較時，則精較孔前通常要經過鉆孔、擴孔和粗較孔等加工

16、。2 .零件各加工部位的結構工藝性應符合數(shù)控加工的特點< 1）零件的內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，生產效益提高。< 2）內槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，因而內槽圓角半徑不應過小。零件 工藝性的好壞與被加工輪廓的高低、轉接圓弧半徑的大小等有關。< 3）零件銃削底平面時，槽底圓角半徑 r不應過大。<4）應采用統(tǒng)一的基準定位。在數(shù)控加工中，若沒有統(tǒng)一基準定位，會因工件的 重新安裝而導致加工后的兩個面上輪廓位置及尺寸不協(xié)調現(xiàn)象。因此要避免上述問題 的產生，保證兩次裝夾加工后其相對位置的準確性，應采用統(tǒng)一的基準定位。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*寬*高）為110m麗58m/25mm,小批量生產。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應注意其深度，鉆頭打的孔深較為重要打深了會打穿而淺了攻絲時會斷絲錐，而下平 面的94mme 66mm 其 R 角為 2應選用直徑為4mm以下的刀具進行加工。腔體的表面粗糙度要求較高，在精加工時應保證好切削余量并 加冷卻液。2.2分析零件結構技術要求二1 .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容的先后順序） 粗加工平面一粗加工側面一粗加工內腔一精加工平面一精加工側面一精加工內腔 一定心鉆鉆孔攻絲 一結束3 .螺紋孔加工方案的選擇在加工孔時防止鉆孔時打偏先用20.0的定心鉆進行定位。在鉆頭打孔時應檢查鉆頭安裝是否擺動，