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数控铣床零件加工工艺分析与程序设计

数控铣床零件加工工艺分析与程序设计
数控铣床零件加工工艺分析与程序设计

华中科技大学

毕业论文(设计)题目数控铣床零件加工工艺分析与程序设计

学生姓名学号

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年月日

目录

目录...................................................................................... ……………- 2 -摘要......................................................................................... …………..- 4 -1、零件加工工艺的分析......................................................... ………………- 5 -

1)零件的技术要求分析......................................................................... - 5 -2)零件的结构工艺分析......................................................................... - 5 -2、编程尺寸的确定.................................................................... …………….- 8 -

1)、计算各节点的坐标尺寸................................................................... - 8 -3、毛坯选择................................................................................... …………..- 8 -

1)毛坯分析............................................................................................. - 8 -

①:材料的力学性能:................................................................... - 8 -

②:批量大小:小批量生产........................................................... - 9 -

③:零件形状尺寸:....................................................................... - 9 -

④:学校现有的设备:立式加工中心........................................... - 9 -

2)毛坯的选择......................................................................................... - 9 -4、工艺过程的设计........................................................................ ………….- 9 -

1)选择定位基准:................................................................................. - 9 -2)选择毛坯各表面加工方法:............................................................. - 9 -3)确定加工顺序:................................................................................. - 9 -4)确定走刀路线................................................................................. - 11 -5、选择机床、工艺装备.......................................................... …….……....- 11 -

1)数控机床及系统............................................................................... - 11 -2)选择工艺装备................................................................................... - 12 -(1)夹具的选择................................................................................... - 12 -(2)装夹方案的选择........................................................................... - 13 -(3)刀具的选择方案........................................................................... - 14 -

(4)量具的选择方案........................................................................... - 15 -6、确定切削用量........................................................................... …………- 16 -

(1)主轴转速的确定........................................................................... - 16 -(2)进给速度的确定........................................................................... - 17 -(3)背吃刀量的确定........................................................................... - 19 -7、工艺卡片................................................................................... …………- 19 -

(1)凸件的工艺卡 ........................................................................... - 19 -(2)凸件的工序卡........................................................................... - 20 -(1)凹件的工艺卡 ........................................................................... - 21 -(2)凹件的工序卡........................................................................... - 21 -(3)刀具卡....................................................................................... - 22 -8、编制加工程序单....................................................................... …………- 23 -小结................................................................................................. …………- 29 -参考文献..................................................................................... ……………- 30 -

摘要

数控机床的出现以及带来的巨大利益,引起世界各国科技界和工业界的普遍重视。发展数控机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路,是未来工厂自动化的基础。数控机床的大量使用,需要大批熟练掌握现代数控技术的人员。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。

随着科技的发展,数控技术也在不断的发展更新,现在数控技术也称计算机数控技术,加工软件的更新快,CAD/CAM的应用是一项实践性很强的技术。如像UG,PRO/E,Cimitron,MasterCAM,CAXA制造工程师等。

数控技术是技术性极强的工作,尤其在模具领域应用最为广泛,所以这要求从业人员具有很高的机械加工工艺知识,数控编程知识和数控操作技能。本文主要通过铣削加工薄壁配合件的数控工艺分析与加工,综合所学的专业基础知识,全面考虑可能影响在铣削、钻削、绞削加工中的因素,设计其加工工艺和编辑程序,完成配合要求。

关键词:铣削、钻削、绞削、CAD/CAM、薄壁板类配合件零件加工。

1、零件加工工艺的分析

1)零件的技术要求分析

零件的尺寸公差在0.05—0.1mm之间,且凸件薄壁厚度为8mm,区域面积较大,表面粗糙度也比较高,达到了Ra3.2um,相对难加工,加工时容易产生变形,处理不好可能会导致其壁厚公差及表面粗糙度难以达到要求。

定位基准是工件在装夹定位时所依据的基准。该零件首先以一个毛坯件的一个平面为粗基准定位,将毛料的精加工定位面铣削出来,并达到规定的要求和质量,作为夹持面,再以夹持面为精基准装夹来加工零件,最后再将粗基准面加工到尺寸要求。

材料名称:铝型材

热处理:正火。强度较高,塑性和韧性尚好,最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件,以及对心部强度要求不高的表面淬火零件。

2)零件的结构工艺分析

零件形状如1-1、1-2图所示,有轮廓加工、板件凸、凹件加工及打孔等。由于典型零件需要配合的薄壁零件,形状比较简单,但是工序复杂,表面质量和精度要求高,所以从精度要求上考虑,定位和工序安排比较关键。为了保证加工精度和表面质量,根据毛胚形状和尺寸,分析采用两次定位(一次粗定位,一次精定位)装夹加工完成,按照基准面先主后次、先近后远、先里后外、先粗加工后精加工、先面后孔的原则依次划分工序加工.。

零件基本尺寸:110×110×30

图1-1 凸件

图1-2 凹件技术要求:1、未注公差±0.1mm;

2、未注倒角去毛刺;

3、未注表面粗糙度为Ra3.2。

图1-3 凸件

图1-4 凹件

2、编程尺寸的确定

1)、计算各节点的坐标尺寸

图2-1

如图2-1所示将零件图用AUTOCAD画出,利用CAD中的相关功能计算出上图中各节点的坐标。

3、毛坯选择

1)毛坯分析

根据零件的设计和运用领域等方面,零件形状尺寸、力学性能、批量大小以及学校现有的设备要求,选择零件的材料。

①:材料的力学性能:

退火钢抗拉强度:≥600(MPa);

屈服强度:≥355(MPa);

延长率:≥16%断面收缩率:≥40%;

布氏硬度:≤197(HB);

②:批量大小:小批量生产

③:零件形状尺寸:

由零件凸模1-1、凹模1-4图样尺寸为116mm×116mm×34mm

④:学校现有的设备:立式加工中心

2)毛坯的选择

选择毛坯尺寸为116mm×116mm×34mm 的铝材,类型为型材。

4、工艺过程的设计

1)选择定位基准:

通常毛料未经任何处理时,外表有一层硬皮,硬度很高,很容易磨损刀具,在选择走刀方式时加以考虑选择逆铣,还有毛刺,装夹前应进行钳工去毛刺处理,再以面作为粗基准加工精基准定位面。

凸件:任选116mm×34mm的面用面铣刀加工,即为定位基准。

凹件:任选116mm×34mm的面用面铣刀加工,即为定位基准。

2)选择毛坯各表面加工方法:

表面的加工顺序是先里后外,先粗后精,先面后孔的方法划分加工步骤,由于轮廓薄壁太薄,对其划分工序考虑要全面,先对受力大的部位先加工,对剩余部粗铣后就开始精加工。由于粗精加工同一个部位都用的不是同一把刀,所以选择加工方案要综合考虑。

3)确定加工顺序:

铣削底面和侧面

凸件:

粗铣夹持面→粗铣上平面→精铣上平面→粗铣内轮廓(挖槽)→编程去除槽

内多余残料→铣槽内圆孔→粗铣槽内凹球槽→粗铣外轮廓→粗铣凸台→编程去除多余残料→精铣椭圆槽→精铣槽内球槽→精铣凸台→精铣夹持面。

①选择与之前加工完成的116mm×34mm面相邻的116mm×34mm面加工,用夹具将工件夹持稍微可以松动,目测之前加工的面与夹具底面垂直,然后用千分尺测是否垂直,读表后,用扳手轻微修改工件垂直度,直到工件垂直为止,夹紧,然后用面铣刀加工此面。切削量不要太多(1—1.5mm)。

②将工件旋转90度至未加工的一面,然后用千分表测垂直度,用G92指令和面铣刀加工,再以此面为零点,将零件切削到116mm×113mm×34mm 。

③将工件旋转90度至未加工的一面,然后用千分表测垂直度,用G92指令和面铣刀加工,再以此面为零点,将零件切削到113mm×113mm×34mm 。

④然后加工113mm×113mm的面,用G92指令和面铣刀将此面稍微洗掉一点(1—1.5mm)。

⑤将工件翻过来切削另一面,用G92指令和面铣刀稍微切掉一点,以此面为零点,将工件切削到113mm×113mm×32mm 。

⑥精铣上平面,工件尺寸铣过之后为113mm×113mm×30mm 。

⑦粗铣长半轴为X为39短半轴Y为29的椭圆槽,以及去除残料。

⑧铣直径为8的内圆孔,粗铣球半径为15的球槽。

⑨粗铣凸台,去除多余残料。

⑩精铣椭圆槽(X40,Y30),粗铣SR15的球槽,精铣凸台。

⑩+1 将工件旋转精铣夹持面110mm×110mm×30mm 。

凹件:

粗铣夹持面→粗铣上平面→精铣上平面→粗铣凹槽→编程去除凹槽中多余残料→粗铣定位槽→精铣槽底面→精铣定位槽→翻面铣掉夹持面。

①选择与之前加工完成的116mm×34mm面相邻的116mm×34mm面加工,用夹具将工件夹持稍微可以松动,目测之前加工的面与夹具底面垂直,然后用千分尺测是否垂直,读表后,用扳手轻微修改工件垂直度,直到工件垂直为止,夹紧,然后用面铣刀加工此面。切削量不要太多(1—1.5mm)。

②将工件旋转90度至未加工的一面,然后用千分表测垂直度,用G92指

令和面铣刀加工,再以此面为零点,将零件切削到116mm×113mm×34mm 。

③将工件旋转90度至未加工的一面,然后用千分表测垂直度,用G92指令和面铣刀加工,再以此面为零点,将零件切削到113mm×113mm×34mm 。

④然后加工113mm×113mm的面,用G92指令和面铣刀将此面稍微洗掉一点(1—1.5mm)。

⑤将工件翻过来切削另一面,用G92指令和面铣刀稍微切掉一点,以此面为零点,将工件切削到113mm×113mm×32mm 。

⑥精铣上平面,工件尺寸铣过之后为113mm×113mm×30mm 。

⑦粗铣长半轴为X为31短半轴Y为21的椭圆槽,以及去除残料。以及两个定位槽。

⑧精铣椭圆槽(X32,Y22),精铣定位槽。

⑨将工件旋转精铣夹持面110mm×110mm×30mm。

4)确定走刀路线

定义:数控加工过程中刀具相对于被加工工件的运动轨迹。

根据零件图样,确定走刀路线(即加工工时最短,又能保证质量),下面确定该走刀路线:

配合件走刀路线:先粗、精加工椭圆的外轮廓→粗、精加工内腔及球槽→粗精加工定位台

5、选择机床、工艺装备

1)数控机床及系统

选用加工中心(FAUNC——VMC850)

加工中心加工柔性比普通数控铣床优越,有一个自动换刀的伺服系统,对于工序复杂的零件需要多把刀加工,在换刀的时候可以减少很多辅助时间,很方便,而且能够加工更加复杂的曲面等工件。因此,提高加工中心的效率便成为关键,而合理运用编程技巧,编制高效率的加工程序,对提高机床效率往往具有意想不到的效果。

图5-1

表5-1

2)选择工艺装备

(1)夹具的选择

机械制造过程中用来固定加工对象,使之占有正确的位置,以接受施工或检测的装置称为夹具,又称卡具。从广义上说,在工艺过程中的任何工序,用来迅速、方便、安全地安装工件的装置,都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。在机床上加工工件时,为使工件的表面能达到图纸规定

的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求,加工前必须将工件装好(定位)、夹牢(夹紧)。

夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置(使工件在一次安装中能完成数个工位的加工,有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座)等组成。

按进给方式铣床夹具可分为直线进给式、靠模进给式和圆周进给式三种。

1、直线进给式铣床夹具:这类铣床夹具用得最多,夹具安装在铣床工作台上,加工中随工作台按直线进给方式运动。

2、靠模铣床夹具:靠模的作用是使工件获得辅助运动,形成仿形运动,它用在专用或通用铣床上加工各种非圆曲面。

3、圆周进给式铣床夹具:可在不停车的情况下装卸工件,一般是多工位,在有回转工作台的铣床上使用。这种夹具结构紧凑,操作方便,是高效铣床夹具,使用于大批量生产。

现代的数控铣床夹具除用到常用的虎钳、分度头和三爪夹盘等通用夹具外还有万能组合夹具、多工位夹具、气动或液压夹具、专用铣切夹具和真空夹具等(2)装夹方案的选择

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定工件的定位夹紧方式,并选择合适的夹具。在选用夹具时,在能用普通夹具装夹加工的尽可能的选用普通夹具,在经济效应上可以减少成本的开支。数控机床上用的夹具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要求,所以我根据零件的形状考虑选择平口虎钳。此时,主要考虑以下几点:

①夹紧机构或其它元件不得影响进给,加工部位要敞开;

②必须保证最小的夹紧变形;

③装卸方便,辅助时间应尽量短;

④对小型零件或工序时间不长的零件,可以考虑在工作台上同时装夹几件进行加工,以提高加工效率;

⑤夹具结构应力求简单;

⑥夹具应便于与机床工作台及工件定位表面间的定位元件连接。

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。所以以底面和两个侧面作为定位,用虎钳从工件侧面夹紧。

使用注意事项:

①夹紧工件时要松紧适当,用手板紧手柄,不得借助其他工具加力。

②强力作业时,应尽量使力朝向固定钳身。

③不许在活动钳身和光滑平面上敲击作业。

④对丝杠、螺母等活动表面应经常清洗、润滑,以防生锈

图5-2 平口虎钳

平口虎钳夹具参数:

(3)刀具的选择方案

结合零件图分析,该零件有平面和型腔内的圆弧及槽特点,加工工序复杂。为减少换刀和对刀时间,减少换刀带来的误差,提高加工效率,粗、精加工尽可能选用同一把刀具,保证良好精度要求。结合我院机床的实际情况,采用加工中心进行加工。加工中心VMC850。

刀具材料应具备的性能:

对刀具的基本要求:

(1)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,从而降

低了零件的表面质量。

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。切削粘刀形成积屑瘤在数控铣削

中是十分忌讳的,总之,根据被加工工

件材料的热处理状态、切削性能及加工

余量,选择刚性好,耐用度高的铣刀,

是充分发挥数控铣床的生产效率和获得

满意加工质量的前提。具体选择的刀具

将在工艺文件里表现出来。

(4)量具的选择方案

在机械制造中用以直接或间接测出被测对象量值的工具、加工中心仪器、仪表等称为计量器具。计量器具主要分为量具和量仪(仪器、仪表)两大类。其中量具是指那些能直接表示出长度单位和界限的简单计量工具。量仪是利用机械、光

学、气动、电动等原理将长度放大或细分,且结构较为复杂的计量器具,一般在计量室中使用。

零件的几何参数的测量包括:长度、角度、表面粗糙度及形位公差。 用来测量零件的量具有:

(1)钢直尺:用来测量长度的一种最常用的简单量具;

(2)游标卡尺:可以用来测量内、外尺寸、孔距、高度和深度; (3)千分尺:这类量具较为精密。可用来测量外圆直径、长度、厚度; 测量表面粗糙度采用比较法,将零件表面与表面粗糙度样块比较,用目测或手摸判断被加工表面粗糙度;用比较法评定表面粗糙度虽然不精确,但由于器具简单,使用方便,迅速。

(4)百分表:在铣削工件时,用来测量工件是否垂直。

6、确定切削用量

(1) 主轴转速的确定

主要根据允许的切削速度Vc(m/min)选取:n=D

Vc 1000

其中Vc-切削速度

D-工件或刀具的直径(mm )

由于每把刀计算方式相同,现选取 16mm 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。 铣削时切削速度:

从理论上讲,c v 的值越大越好,因为这不仅可以提高生产率,而且可以避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:

取粗铣时: c v =150m/min 精铣时 :c v =200m/min 代入公式中:粗n =

16

14.3150

1000??=2985.6r/min

精n =16

14.32001000??=3980.9r/min

计算的主轴转速n 要根据机床有的或接近的转速选取 取粗n =2985 r/min 精n =3981 r/min 同理计算φ8立铣刀:

取粗n =5970r/min 精n = 7962 r/min

同理计算φ63盘铣刀: 取粗n =379r/min 精n = 505 r/min

(2) 进给速度的确定

粗加工的时候一般尽量可能的最大每齿进给速度,每齿进给速度的取值主要考虑刀具的强度,对于立铣刀而言,直径越大,刀刃越多,其刀具强度就越大,允许取的每齿进给速度也越大;在一定的每齿进给速度,切削深度,切削宽度的取值过大,将会导致切削力过大,一方面可能会超出机床的额定负荷或损坏刀具;另一方面,如果切削速度也较大,可能会超出机床额定功率。通常如果切削深度必须取大值的时候,切削宽度就必须取很小的值。曲面轮廓的精加工的每齿进给速度、切削深度、切削宽度一般比较小,切削力很小,因此取很高的切削速度也不会超出机床的额定功率。粗加工的时候,过高切削度主要引起温度和切削功率过大,精加工的时候过高的切削速度主要爱温度的限制。通常,铣刀材料、工件材料、刀具耐用度一定,允许的浓度就一定,因此极限切削线速度也一定。

切削进给速度F 时切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移,单位mm/min 。它与铣刀的转速n 、铣刀齿数z 及每齿进给量Z f (mm/z )的关系为:

F=Z f ZN

每齿进给量Z f 的选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表

面粗糙度值等因素。工件材料的强度和硬度越高,Z f 越小,反之则越大;工件表面粗糙度值越小,Z f 就越小;硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。

刀每齿进给量Z f

综合选取:粗铣Z f =0.06 mm/z 精铣Z f =0.03mm/z 铣刀齿数z=2 上面计算出:

n =2985 r/min

n =3981 r/min

将它们代入式子计算。

粗铣时:F =0.06×2×2985 =358mm/min 精铣时:F =0.03×2×3981 =239mm/min 同理即可得出: 盘铣刀进给速度:

n =379 r/min

n =505r/min

铣刀齿数 Z=3

F 粗=69 mm/min F 精 =46 mm/min

φ8铣刀进给速度:

n =2985 r/min

n =3981 r/min

铣刀齿数 Z=2

F 粗=716 mm/min F 精 =477 mm/min

切削进给速度也可由机床操作者根据被加工工件表面的具体情况进行手动调整,以获得最佳切削状态。

(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。

总之,切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时,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。

7、工艺卡片

(1) 凸件的工艺卡

(2)凸件的工序卡

数控车床加工工艺分析

数控车床加工工艺分析 摘要:随着数控加工的日益成熟越来越多的零件产品都用数控机床来加工,因此如何改进数控加工的工艺问题就越来越重要。在数控机床上由于机床空间及机床的其他局限了数控加工的灵活性,这样就要求我们要懂得如何改进加工工艺,提高数控机床的应用范围和加工性能。从而达到提高生产效率和产品质量。 关键词:数控加工加工工艺薄壁套管、护轴 前言:数控加工作为一种高效率高精度的生产方式,尤其是形状复杂精度要求很高的模具制造行业,以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其他各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程,必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来,否则不但浪费大量的时间,而且还增加劳动者的劳动强度,甚至还会加工出废品来。下面我将结合某一生产实例对数控加工的工艺进行分析。以便帮助大家进一步了解数控加工,对实际加工起到帮助作用。 一般数控机床的加工工艺和普通机床的加工工艺是大同小异的,只是数控机床能够通过程序自动完成普通机床的加工动作,减轻了劳动者的劳动强度,同时能比较精准的加工出合格的零件。由于数控加工整个加工过程都是自动完成的,因此要求我们在加工零件之前就必须把整个加工过程有一个比较合理的安排,其中不能出任何的差错,

否则就会产生严重的后果。 1、1 零件图样分析 因为薄壁加工比较困难,尤其是内孔的加工,由于在切削过程中,薄壁受切削力的作用,容易产生变形。从而导致出现椭圆或中间小,两头大的“腰形”现象。另外薄壁套管由于加工时散热性差,极易产生热变形,使尺寸和形位误差。达不到图纸要求,需解决的重要问题,是如何减小切削力对工件变形的影响。薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题,原因是薄壁零件刚性差,强度弱,在加工中极容易变形,使零件的形位误差增大,不易保证零件的加工质量。可利用数控车床高加工精度及高生产效率的特点,并充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响,为此对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验,有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形,保证了加工精度,为今后更好的加工薄壁零件提供了好的依据及借鉴。 无论用什么形式加工零件,首先都必须从查看零件图开始。由图看见该薄壁零件加工,容易产生变形,这里不仅装夹不方便,而且所要加工的部位也那难以加工,需要设计一专用薄壁套管、护轴。

典型零件的机加工工艺分析

第4章典型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析,主要内容如下:1.介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2.以轴类、箱体类、拨动杆零件为例,分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求:通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析,能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法,能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §机械加工工艺规程的制订原则与步骤 §机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本,即在保证产品质量前提下,能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题: 1.技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时,应在充分利用本企业现有生产条件的基础上,尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验,并保证良好的劳动条件。 2.经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下,可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案,此时应通过核算或相互对比,一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件,少花钱、多办事。 3.有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施,尽量减轻工人的劳动强度,保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件,所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时,如果发现零件图某一技术要求规定得不适当,只能向有关部门提出建议,不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1.计算零件年生产纲领,确定生产类型。 2.对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前,应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括: (1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。

数控铣床加工工艺设计

学号09131050701215 中南大学现代远程教育 毕业论文 论文题目数控铣床加工工艺设计 姓名武亚玲 专业机械设计制造及其自动化 层次专升本 入学时间 2009秋 管理中心重庆直属管理中心 学习中心重庆直属学习中心 指导教师李恩 2011年10月10日

目录 第一章前言 (1) 第二章数控加工工艺设计主要内容 (2) 2.1数控加工工艺内容的选择 (2) 2.1.1数控加工的内容 (2) 2.1.2适于数控加工的内容 (2) 2.2 数控加工工艺性分析 (3) 2.2.1标注应符合数控加工的特点 (3) 2.2.2几何要素的条件应完整、准确 (3) 2.2.3定位基准可靠 (3) 2.2.4统一几何类型及尺寸 (3) 2.3数控加工工艺路线的设计 (3) 2.3.1工序的划分 (4) 2.3.2顺序的安排 (4) 2.3.3数控加工工艺与普通工序的衔接 (4) 第三章数控加工工艺设计方法 (5) 3.1确定走刀路线和安排加工顺序 (5) 3.2确定定位和夹紧方案 (7) 3.3确定刀具与工件的相对位置 (7) 3.3.1对刀点的选择原则 (7) 3.4 确定切削用量 (9) 3.4.1填写数控加工技术文件 (10) 3.4.2数控编程任务书 (10)

3.4.3数控加工工件安装和原点设定卡片(简称装夹图和零件设定卡)11 3.4.4数控加工工序卡片 (12) 3.4.5数控加工走刀路线图 (13) 3.5数控刀具卡片 (14) 第四章数控铣床加工的基本特点 (15) 第五章数控铣床刀具的选择 (16) 5.1数控铣床对刀具的要求及铣刀的种类 (16) 5.1.1对刀具的要求 (16) 5.1.2常用铣刀种类 (17) 5.2孔加工刀具的选用 (17) 5.3铣削加工刀具选用 (18) 结论 (18) 结束语 (18) 参考文献 .......................................... 错误!未定义书签。

零件的数控加工工艺分析

三.零件的数控加工工艺分析 (一)数控加工的基础知识 1.概述零件的数控加工过程 在数控机床上加工零件时,首先要将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化。先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数、刀具参数,再按数控机床规定采用的代码和程序格式,将与加工零件有关的信息如工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、位移量、切削参数(主轴转速、切削进给量、背吃刀量)以及辅助操作(换刀、主轴的正转与反转、切削液的开与关)等编制成数控加工程序,然后将程序输入到数控装置中,经数控装置分析处理后,发出指令控制机床进行自动加工。 数控车床工作过程:如图所示。数控车床工作大致分为下面几个步骤: 1)根据零件图要求的加工技术内容,进行数值计算、工艺处理和程序设计。 2)将数控程序按数控车床规定的程序格式编制出来,并以代码的形式完整记录在存储介质上,通过输入(手工、计算机传输等)方式,将加工程序的内容输送到数控装置。 3)由数控系统接收来的数控程序(NC代码),NC代码是由编程人员在CAM软件上生成或手工编制的,它是一个文本数据,表现比较直观,较容易地被编程人员直接理解,但却无法为软件直接利用。 4)根据X、Z等运动方向的电脉冲信号由伺服系统处理并驱动机床的运动结构(主轴电动机、进给电动机等)动作,使机床自动完成相应零件的加工。 2.切削加工必须具备的两种运动 1)主运动:主运动是切除工件多余金属层,形成工件新表面的必要运动。它是由机床提供的主要运动。主运动的特点是速度最高,消耗功率最多。切削加工中只有一个主运动,它可由工件完成,也可由刀具完成。如车削时工件的旋转运动、铣削和钻削时和钻头的旋转运动等都是主运动。 2)进给运动:进给运动是把切削金属层间断或连续投入切削的一种运动,与主运动相配合即可 不断切削金属层,获得所需的表面。进给运动的特点是速度小、消耗功率少。切削加工中进给运动可以是一个、两个或多个。它可以是连续的运动,如车削外圆时,

毕业论文数控铣床零件加工工艺分析与程序设计[1]

届毕业设计 系 别: 信息与工程系 专业名称: 机械设计与制造 姓 名: 学 号: 班 级: 指导教师: 2012 年 月 日 MinBei Vocational And Technical College XXXXXXXXXXXXXXX

目录 一、摘要…………………………………………………… 二、配合件设计的内容及步骤…………………………… 1、零件加工工艺的分析…………………………… 1.1 零件的技术要求分析…………………………… 1.2 零件的结构工艺分析………………………… 2、编程尺寸的确定………………………………… 2.1 计算各节点的坐标尺寸……………………… 3、毛坯的选择…………………………………… 4、工艺过程设计…………………………………… 4.1 板料凸件加工工步顺序的安排……………… 4.2 板料凹件加工工步顺序的安排……………… 5、选择机床、工艺装备等………………………… 5.1 刀具的选择方案……………………………… 5.2 铣削用量的确定……………………………… 6、确定切削用量…………………………………… 7、工艺文件………………………………………… 7.1 工序卡片……………………………………… 7.2 刀具卡…………………………………………… 8、编制加工程序单………………………………… 三、小结………………………………………………… 四、参考文献……………………………………………

摘要 数控机床的出现以及带来的巨大利益,引起世界各国科技界和工业界的普遍重视。发展数控机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路,是未来工厂自动化的基础。数控机床的大量使用,需要大批熟练掌握现代数控技术的人员。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。 随着科技的发展,数控技术也在不断的发展更新,现在数控技术也称计算机数控技术,加工软件的更新快,CAD/CAM的应用是一项实践性很强的技术。如像UG , PRO/E , Cimitron , MasterCAM ,CAXA制造工程师等。 数控技术是技术性极强的工作,尤其在模具领域应用最为广泛,所以这要求从业人员具有很高的机械加工工艺知识,数控编程知识和数控操作技能。本文主要通过铣削加工薄壁配合件的数控工艺分析与加工,综合所学的专业基础知识,全面考虑可能影响在铣削、钻削、绞削加工中的因素,设计其加工工艺和编辑程序,完成配合要求。 关键词: 铣削、钻削、绞削、 CAD/CAM 薄壁板类配合件零件加工

62数控铣床加工工艺分析

6.2数控铣床加工工艺分析 6.2.1数控铣床加工零件的工艺性分析 在选择并决定数控铣床加工零件及其加工内容后,应对零件的数控铣床加工工艺性进行全面、认真、仔细的分析。主要内容包括产品的零件图样分析、零件结构工艺性分析与零件毛坯的工艺性分析等内容。 1.零件图工艺分析 首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件,搞清楚各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响,找出主要的和关键的技术要求,然后对零件图样进行分析。 针对数控铣削加工的特点,下面列举出一些经常遇到的工艺性问题作为对零件图进行工艺性分析的要点来加以分析与考虑。 (1)图样尺寸的标注方法是否方便编程?构成工件轮廓图形的各种几何元素的条件是否充要?各几何元素的相互关系(如相切、相交、垂直和平行等)是否明确?有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸?等等。 (2)零件尺寸所要求的加工精度、尺寸公差是否都可以得到保证?不要以为数控机床加工精度高而放弃这种分析。特别要注意过薄的腹板与缘板的厚度公差,“铣工怕铣薄”,数控铣削也是一样,因为加工时产生的切削拉力及薄板的弹性退让,极易产生切削面的振动,使薄板厚度尺寸公差难以保证,其表面粗糙度也将恶化或变坏。根据实践经验,当面积较大的薄板厚度小于3mm时就应充分重视这一问题。 (3)内槽及缘板之间的内转接圆弧是否过小? (4)零件铣削面的槽底圆角或腹板与缘板相交处的圆角半径r是否太大? (5)零件图中各加工面的凹圆弧(R与r)是否过于零乱,是否可以统一?因为在数控铣床上多换一次刀要增加不少新问题,如增加铣刀规格、计划停车次数和对刀次数等,不但给编程带来许多麻烦,增加生产准备时间而降低生产效率,而且也会因频繁换刀增加了工件加工面上的接刀阶差而降低了表面质量。所以,在一个零件上的这种凹圆弧半径在数值上的一致性问题对数控铣削的工艺性显得相当重要。一般来说,即使不能寻求完全统一,也要力求将数值相近的圆弧半径分组靠拢,达到局部统一,以尽量减少铣刀规格与换刀次数。 (6)零件上有无统一基准以保证两次装夹加工后其相对位置的正确性?有些工件需要在铣完一面后再重新安装铣削另一面。由于数控铣削时不能使用通用铣床加工时常用的试削方法来接刀,往往会因为工件的重新安装而接不好刀(即与上道工序加工的面接不齐或造成本来要求一致的两对应面上的轮廓错位)。为了避免上述问题的产生,减小两次装夹误差,最好采用统一基准定位,因此零件上最好有合适的孔作为定位基准孔。如果零件上没有基准孔,也可以专门设置工艺孔作为定位基准(如在毛坯上增加工艺凸耳或在后续工序要铣去的余量上设

数控铣削加工工艺分析

目录 一、零件图的工艺分析 二、零件设备的选择 三、确定零件的定位基准和装夹方式 四、确定加工顺序及进给路线 五、刀具选择 六、切削用量选择 七、填写数控加工工艺文件

1、如图1所示,材料为45钢,单件生产,毛坯尺寸为 84mm×84mm×22mm),试对该零件的顶面和内外轮廓进行数控铣削加工工艺分析。 图1带型腔的凸台零件图 一零件图的工艺分析 1、图形分析 (1)分析零件图是否完整、正确,零件的视图是否正确、清楚,尺寸、公差、表面粗糙度及有关技术要求是否齐全、明确。从上图可以看出该零件图的尺寸符合了这一要求。 (2)分析零件的技术要求,包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度及热处理是否合理。过高的要求会增加加工难度,提高成本;过低的技术要求会影响工作性能,两者都是不允许的。上图的精度为IT8级,技术要求和尺寸精度都能满足加工要求。 (3)该零件图上的尺寸标注既满足了设计要求,又便于加工,各图形几何要素间的相互关系(相切、相交、垂直和平行)比较明确,条件充分,并且采用了集中标注的方法,满足了设计基准、工艺基准与编程原点的统一。因此该图的尺寸标注符合了数控加工的特点。 2、零件材料分析 由题目提供,材料为45钢。 3、精度分析

该零件最高精度等级为IT8级,所以表面粗糙度均为Ra3.2um。加工时不宜产生震荡。如果定位不好可能会导致表面粗糙度,加工精度难以达到要求。 4、结构分析 从图1上可以看出,带型腔的凸轮零件主要由圆弧和直线组成,该零件的加工内容主要有平面、轮廓、凸台、型腔、铰孔。需要粗精铣上下表面外轮廓内轮廓凸台内腔及铰孔等加工工序。 二、选择设备 由该零件外形和材料等条件,选用XK713A数控铣床。 三、确定零件的定位基准和装夹方式 由零件图可得,以零件的下端面为定位基准,加工上表面。把零件竖放加工外轮廓。 零件的装夹方式采用机用台虎钳。 四、确定加工顺序及进给路线 1、确定加工顺序 加工顺序的拟定按照基面先行,先粗后精的原则确定,因此先加工零件的外轮廓表面,加工上下表面,接着粗铣型腔,再加工孔,按照顺序再精铣一遍即可。 加工圆弧时,应沿圆弧切向切入。 2、进给路线

典型零件选材及工艺分析

典型零件选材及工艺分析 一,齿轮类 机床、汽车、拖拉机中,速度的调节和功率的传递主要靠齿轮机床、汽车和拖拉机中是一种十分重要、使用量很大的零件。 齿轮工作时的一般受力情况如下: (1)齿部承受很大的交变弯曲应力; (2)换当、启动或啮合不均匀时承受击力; (3)齿面相互滚动、滑动、并承受接触压应力。 所以,齿轮的损坏形式主要是齿的折断和齿面的剥落及过度磨损。据此,要求齿材料具有以下主要性能: (1)高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度; (2)齿面有高的硬度和耐磨性; (3)齿轮心部有足够高的强度和韧性。 此外,还要求有较好的热处理工艺性,如变形小,并要求变形有一定的规律等。下面以机床和汽车、拖拉机两类齿轮为例进行分析。 (一)机床齿轮 机床中的齿轮担负着传递动力、改变运动速度和运动方向的任务。一般机床中的齿轮精度大部分是7级精度(GB179-83规定,精度分12级,用1、2、3、……12表示,数字愈大者,精度愈低)。只是在他度传动机构中要求较高的精度。

机床齿轮的工作条件比起矿山机械、动力机械中的齿轮来说还属于运转平稳、负荷不大、条件较好的一类。实践证明,一般机床齿轮选用中碳钢制造,并经高频感应热处理,所得到的硬度、耐磨性、强度及韧性能满足要求,而县市频淬火具有变形小、生产率高等优点。 下面以C616机床中齿轮为例加以分析。 1、高频淬火齿轮的工工艺线 2、热处理工序的作用正火处理对锻造齿轮毛坯是必需的热处理工序,它可以使同批坯料具有相同的硬度,便于切削加工,并使组织均匀,消除锻造应力。对于一般齿轮,正火处理也可作为高频淬火前的最后热处理工序。 调质处理可以使齿轮具有较高的综合机械性能,提高齿轮心部的强度和韧性,使齿轮能承受较大的弯曲应力和冲击力。调质后的齿轮由于组织为回火索氏体,在淬火时变形更小。 高频淬火及低温回火是赋予齿轮表面性能的关键工序,通过高频淬火提高了齿轮表 面硬度和耐磨性,并使齿轮表面有压应力存在而增强了抗疲劳破坏的能力。为了消除淬火应力,高频淬火后应进行低温回火(或自行回火),这对防止研磨裂纹的产生和提高抗冲击能力极为有利。 3、齿轮高频淬火后的变形情况齿轮高频淬火后,其变形一般表现为内孔缩小,外径不变或减小。齿轮外径与内径之比小于1.5时,内径略胀大;当齿轮有键槽时,内径向键槽方向胀大,形成椭圆形,齿间椭圆形,齿间亦稍有变形,齿形变化较小,一般表现为中间凹0.002~0.0005㎜。这些微小的变形对生产影响不大,因为一般机床用的7级精度齿轮,淬火回火后,均要经过滚光和推孔才成为成品。

典型零件数控加工工艺分析及编程

典型零件数控加工工艺分析及编程 姓名: 班级: 学号: 指导老师: (单位:江苏省盐城技师学院邮编:224002) 2009-4-10

典型零件数控加工工艺分析及编程 【摘要】针对典型零件选择机床、夹具、刀具及量具,拟定加工工艺路线、切削用量等,编写数控加工的程序。 【关键词】工艺编程 一、数控加工工艺路线的设计 工艺路线是指零件加工所经过的整个路线,也就是列出工序名称的简略工艺过程。工艺路线的拟定是制订工艺规程的重要内容,其主要任务是选择各个表面的加工方法,确定各个表面的加工顺序及整个工艺过程的工序数目和工序内容。 数控加工工艺路线的设计与通用机床加工工艺路线的设计的主要区别在于它往往不是只从毛坯到成品的整个过程,而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到,由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中,因而要与其它加工工艺衔接好。 ⒈工序的划分 根据数控加工的特点,数控加工工序的划分一般可按下列方法进行: ⑴以一次安装、加工作为一道工序。这种方法适合于加工内容较少的零件,加工完后就能达到待检状态。 ⑵以同一把刀具加工的内容划分工序。有些零件虽然能再一次安装加工中加工很多代加工表面,但考虑到程序太长,会受到某些限制(主要是内存容量),机床连续工作时间的限制(如一道工序在一个工作班内不能结束)等,此外,程序太长会增加出错与检索的困难。因此程序不能太长,一道工序内容

不能太多。 ⑶以加工部位划分工序。对于加工内容很多的工件,可按其结构特点将加工部位分成几个部分,如内腔、外形、曲面或平面,并将每一部分的加工作为一道工序。 ⑷以粗、精加工划分工序。对于加工后易发生变形的工件,由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形,故一般来说,凡要进行粗、精加工的过程,都要将工序分开。 ⒉顺序的安排 顺序的安排应根据零件的结构和毛坯,以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行: ⑴上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧,中间穿插于通用机床加工工序的也应综合考虑; ⑵先进性内腔加工,后进行外形加工; ⑶以相同定位、夹紧方式或用同一把刀具加工的工序,最好连续加工,以减少重负定位次数和换刀次数。 ⑷同时还应遵循切削加工顺序的安排原则:先粗后精、先主后次、先面后孔、基准先行。 二、数控编程 数控编程就是生产用数控机床进行零件加工的数控程序的过程。数控程序是由一系列程序段组成,把零件的加工过程、切削用量、位移数据以及各种辅助操作,按机床的操作和运动顺序,用机床规定的指令及程序各式排列而成的一个有序指令集。 零件加工程序的编制是实现数控加工的重要环节,特别是对于复杂零件的加工,其编程工作的重要性甚至超过数控机床

典型零件机械加工工艺设计与实施期末测试答案

典型零件机械加工工艺设计与实施 期末测试参考答案 一、填空题(每空1分,共30分): 1、铸件、锻件、焊接件、冲压件 2、粗基准、精基准 3、基准先行、先主后次、先粗后精、先面后孔 4、通规、止规 5、成形法、展成法 6、直齿、斜齿圆柱齿轮、蜗轮 7、弟y齿、珩齿、磨齿 8 500 9、盘形插齿刀、碗形直齿插齿刀、锥柄插齿刀 10、平行孔系、同轴孔系、交叉孔系。

11 找正法、镗模法、坐标法、

、选择题(每小题5分,共10 分)

工床身时,导轨面的实际切除量要尽可能地小而均匀,故应选导轨面作粗基准加工床身底面,然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面,此时从导轨面上去除的加工余量可较小而均匀。 3、试述单刃镗刀镗削具有以下特点。 答:单刃镗刀镗削具有以下特点 镗削的适应性强。 镗削可有效地校正原孔的位置误差。 镗削的生产率低。因为镗削需用较小的切深和进给量进行多次走刀以减小刀杆的弯曲变形,且在镗床和铣床上镗孔需调整镗刀在刀杆上的径向位置,故操作复杂、费时。 镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工。 4、铣削加工可完成哪些工作?铣削加工有何特点? 答:1)铣削应用范围:铣床是机械加工主要设备之一,在铣床上用铣刀对工件进行加工的方法称为铣削。它可用来加工平面、台阶、斜面、沟槽、成形表面、齿轮和切断等。如图5—11所示为铣床加工应用示例。 2)铣削特点: (1)生产率高铣削时铣刀连续转动,并且允许较高的铣削速度,因此具有较高的生产率(2)断续切削铣削时每个刀齿都在断续切削,尤其是端铣,铣削力波动大,故振动是不可

高速铣削时刀齿还要经受周期性的冷、热冲击,容易出现裂纹和崩刃,使刀具耐用度下 降。 (3)多刀多刃切削 铣刀的刀齿多,切削刃的总长度大,有利于提高刀具耐用度和生产 率,优点不少。但也存在下述两个方面的问题:一是刀齿容易出现径向跳动,这将造成 刀齿负荷不等,磨损不均匀,影响已加工表面质量;二是刀齿的容屑空间必须足够,否 则会损坏刀齿 五、分析与计算题(每小题9分,共18分) 1、解:(1)电动机(1450r/min — 40, 26, 33 - 325 58 72 65 -—[聖—M3-主轴],[M2 61 —17-主轴] 81 (2) 3X 2 = 6 (3) n min = 1450X 100 X 26 X 17 =33.81344mm 325 72 81 2、 解:先画出尺寸链。 确定圭寸闭环:A0=0.1?0.4mm 命⑴ 90 °严 增环:A2= 0 mm 0.03 ES 减环:A1=A3=6 0.01mm 、 A 4EI m n 1 然后用极值法公式:A 0 A , A j i 1 j m 1

轴类零件数控加工工艺及编程分析

毕业论文 题目:轴类零件数控加工工艺及编程

轴类零件数控加工工艺及编程 摘要:数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同,但数控加工的整个过程是自动进行的。数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂,这是因为数控机床价格昂贵,若只加工简单的工序,在经济上不合算,所以在数控机床上通常安排较复杂的工序,甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂,这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题,如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题,在数控加工时,这一切都无例外地都变成了固定的程序内容。正由于这个特点,促使对加工程序的正确性和合理性要求极高,不能有丝毫的差错,否则加工不出合格的零件。 关键词:轴类零件数控车削工艺设计

一、零件加工工艺分析 1.零件图分析 如图1.1所示该零件从结构上来看包括内﹑外表面:内表面主要是孔,外表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成,其中多个直径以及宽度尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度要求,适合数控车削加工;球面Sφ48㎜的尺寸公差还兼有控制该球面形状(线轮廓)误差的作用;零件材料为45钢,该材料具有较高的强度以及较好的韧性﹑塑性;无热处理和硬度要求。 图1.1 2.工艺分析 (1)如图1.1所示内孔直径φ28,圆柱尺寸φ35﹑φ42和φ52,宽度尺寸4和3,取中值作为编程的尺寸依据。其他尺寸皆取基本尺寸作为编程尺寸依据。 (2)φ52的圆柱与φ28的孔有较高的同轴度要求,加工时必须以同一个定位基准进行加工。

(3)φ28的公差等级为IT8表面粗糙度Ra为1.6,宜采用钻→扩→铰进行加工以保证尺寸和表面粗糙度的要求。 (4)在轮廓曲线上,有三处为圆弧,其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线,因此在加工时应进行机械间隙补偿,以保证轮廓曲线的准确性。 (5)零件中有比较大的圆弧需要进行加工,为了不使加工过程中出现过切现象选择较大副偏角的车刀进行加工。 3.编程原点选择 零件在加工中需要二次掉头装夹,从图纸上进行尺寸坐标分析,应设置两个编程原点。两个工件坐标系的编程原点均应选在零件装夹后的右端面(精加工面),如图1.2、1.3所示。 1.2 第一次装夹工件原点 1.3 第二次装夹工件原点 二、零件毛坯选择 由图1.1可知该零件为45钢,生产类型为单件小批量生产。根据上述原始资料以及加工工艺,确定毛坯尺寸如下:该零件最大外圆直径为Ф52mm,查《机械制造工艺设计简明手册》(以下简称《工艺手

典型铣削零件加工的工艺分析及编程

典型铣削零件加工的工艺分析及编程 1.工艺分析的差不多知识 数控加工工艺性分析涉及内容专门多,从数控加工的可能性和方便性分析,应要紧考虑: 1.1零件图样上尺寸数据的标注原则 1)零件图上尺寸标注应符合编程方便的特点 在数控加工图上,宜采纳以同一基准引注尺寸或直截了当给出坐标尺寸。这种标注方法,既便于编程,也便于和谐设计基准、工艺基准、检测基准与编程零点的设置和运算。 2)构成零件轮廓的几何元素的条件应充分 自动编程时要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。在分析零件图时,要分析几何元素的给定条件是否充分,假如不充分,则无法对被加工的零件进行造型,也无法编程。 1.2零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点 1)零件所要求的加工精度、尺寸公差应能得到保证。 2)零件的内腔和外形最好采纳统一的几何类型和尺寸,尽可能减少刀具规格和换刀次数。 3)零件的工艺结构设计应确保能采纳较大直径的刀具进行加工。采纳大直径铣刀加工,能减少加工次数,提高表面加工质量。 4)零件铣削面的槽底回角半径或腹板与缘板相交处的圆角半径r不宜太大。由于铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r,其中D为铣刀直径。因此,当D 一定时,圆角半径r越大,铣刀端刃铣削平面的面积就越小,铣刀端刃铣削平面的能力就越差;效率越低,工艺性也越差。 5)应采纳统一的基准定位。数控加工过程中,若零件需重新定位安装而没有统一的定位基准。会导致加工终止后正反两面上的轮廓位置及尺寸的不和谐。因此,要尽量利用零件本身具有的合适的孔或设置专门的工艺孔或以零件轮廓的基准边等作为定位基准,保证两次装夹加工后相对位置的准确性。 1.3加工方法选择及加工方案确定 1)加工方法选择 在数控机床上加工零件,一样有以下两种情形: 一是有零件图样和毛坯,要选择适合加工该零件的数控机床;

典型零件的加工工艺分析案例

典型零件的加工工艺分析案例 实例. 以图A-54所示的平面槽形凸轮为例分析其数控铣削加工工艺。 图A-54 平面槽型凸轮简图 案例分析: 平面凸轮零件是数控铣削加工中常用的零件之一,基轮廓曲线组成不外乎直线—曲线、圆弧—圆弧、圆弧—非圆曲线及非圆曲线等几种。所用数控机床多为两轴以上联动的数控铣床,加工工艺过程也大同小异。 1. 零件图纸工艺分析 图样分析要紧分析凸轮轮廓形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等。 本例零件是一种平面槽行凸轮,其轮廓由圆弧HA、BC、DE、FG和直线AB、HG以及过渡圆弧CD、EF所组成,需要两轴联动的数控机床。材料为铸铁、切削加工性较好。 该零件在数控铣削加工前,工件是一个通过加工、含有两个基准孔直径为φ280mm、厚度为18mm的圆盘。圆盘底面A及φ35G7和φ12H7两孔可用作定位基准,无需另作工艺孔定位。 凸轮槽组成几何元素之前关系清晰,条件充分,编辑时所需基点坐标专门容易求得。 凸轮槽内外轮廓面对A面有垂直度要求,只要提升装夹度,使A面与铣刀轴线垂直,即可保证:φ35G7对A面的垂直度要求由前面的工序保证。 2. 确定装夹方案

一样大型凸轮可用等高垫块垫在工作台上,然后用压板螺栓在凸轮的孔上压紧。外轮廓平面盘形凸轮的垫板要小于凸轮的轮廓尺寸,不与铣刀发生干涉。对小型凸轮,一样用心轴定位,压紧即可。 按照图A-54所示凸轮的结构特点,采纳“一面两孔”定位,设计一“一面两销”专用夹具。用一块320mm×320mm×40mm的垫块,在垫块上分别精镗φ35mm及φ12mm两个定位销孔的中心连接线与机床的x轴平行,垫块的平面要保证与工作台面平行,并用百分表检查。 图A-55为本例凸轮零件的装夹方案示意图。采纳双螺母夹紧,提升装夹刚性,防止铣削时因螺母松动引起的振动。 图A-55凸轮装夹示意图 3. 确定进给路线 进给路线包括平面内进给和深度进给两部分路线。对平面内进给,对外凸轮廓从切线方向切入,对内凹轮廓从过渡圆弧切入。在两轴联动的数控铣床上,对铣削平面槽形凸轮,深度进给有两种方法:一种是xz(或yz)平面来回铣削逐步进刀到即定深度;另一种方法是先打一个工艺孔,然后从工艺孔进刀到即定深度。 本例进刀点选在(150,0),刀具在y+15之间来回运动,逐步加深铣削深度,当达到即定深度后,刀具在xy平面内运动,铣削凸轮轮廓。为保证凸轮的工件表面有较好的表面质量,采纳顺铣方式,即从(150,0)开始,对外凸轮廓,按顺时针方向铣削,对内凸轮廓按逆时针方向铣削,图A -56所示为铣刀在水平面的切入进给路线。 图A-56 平面槽形凸轮的切入进给路线 4. 选择刀具及切削用量 铣刀材料和几何参数要紧按照零件材料切削加工性、工件表面几何形状和尺寸大小不一选择;切削用量则依据零件材料特点、刀具性能及加工

数控铣床与工件的加工工艺

综合实训(毕业论文) 一、综合实训的目的和要求 (一)实习目的 本课程为必修课。课程性质是机械类相关专业技术基础课程中的综合性实践教学环节。课程以学生独立操作的实践教学为主,教学内容在保证基本教学要求的条件下,尽可能地与生产实际相结合。通过金工实习的实践教学,使学生初步接触生产实际、学习机械制造工艺的基本知识。通过实际的操作,培养一定的操作技能、动手能力和创新意识,为今后从事相关方面的工作奠定较好的实践基础。通过实习同时进行科学的思想作风和工作作风的培养。 (二)实习要求 通过金工实习,使学生了解掌握机械制造方面的基本知识和基本技能,具体教学要求如下: 1.了解机械制造的一般过程。熟悉机械制造中零件的基本加工方法以及所用的相关设备、工夹量具、材料、工艺、加工质量要求和安全技术等。并对零件结构工艺性有初步了解。 2.学习车、铣、刨、磨、钳加工基本的操作技能,熟悉并遵守安全操作规程,建立必备的工业安全意识。 3.对零件简单表面的加工,初步具有选择加工方法以及简单工艺分析的能力。 4.了解机械加工的新技术、新工艺。 5.培养严谨的工作态度和理论联系实际的科学作风,培养劳动观念、团体观念和经济观念 二、实训设备与材料 1)、设备:CKA6136I型数控卧式车床 2)、刀具:90°外圆车刀、刀宽为3㎜的槽刀、螺纹刀 3)、材料:塑料棒 4)、装夹工具:三爪卡盘 5)、相关工量具:游标卡尺、螺旋测微器 三、实训的具体内容

虽然我们所用的设备是仅供实习而专门设计的,与真正的生产加工用的设备有一定的区别,而且比较陈旧,但我们还是从中了解了数控机床加工的基本原理,只要将机床通过一定的接口与计算机相连接,通过一定的应用软件就可以成功的控制机床,将机床的转速、进刀量、进到速度等通过编程来控制,使加工自动化程度和效率大幅度提高。数控机床还可以自动完成一些复杂的加工过程。 经过努力,按照老师的要求,我成功完成了任务,用三种方式(绝对坐标、相对坐标、循环)编出了加工程序。我们所做的只是最基本的加工,相对于真正的生产加工还有很大的区别,但还是感觉收获颇多 (一)数控加工操作 1.根据零件图样要求、毛坯情况,确定工艺方案及加工路线 1)对细长轴类零件,轴心线为工艺基准,用三爪自定心卡盘夹持φ44㎜外圆一头,使工件伸出卡盘82㎜,一次装夹完成粗精加工。 2)工步顺序 ①加工2×45°倒角。 ②加工Φ10 外圆。 ③加工R7 圆弧。 ④加工Φ34 外圆。 ⑤加工外圆锥。 ⑥加工Φ44 外圆。 2.确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。 3.确定工件坐标系、对刀点和换刀点 确定以工件左端面与轴心线的交点O为工件原点,建立XOZ工件坐标系。 采用手动试切对刀方法(操作与上面数控车床的对刀方法相同)把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X70、Z30处。 例子:1(内)外圆复合循环指令编程,如下图 要求循环起始点在A(46,3),切削深度为1.5mm(半径量)。 退刀量为1mm,X 方向精加工余量为0.4mm,Z 方向精加工余量为0.1mm,其中点划线部分为工件毛坯

数控加工工艺课程设计指导书

数控加工工艺课程设计指导书 一.设计目的 通过数控加工工艺课程设计,掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。二.设计内容 编制中等复杂程度典型零件的数控加工工艺。 三.设计步骤 (一)零件的工艺分析 无论是手工编程还是自动编程,在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟定加工方案,选择合适的刀具,确定切削用量。在编程中,对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。 1.数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同,但数控加工的整个过程是自动进行的,因而又有其特点。 1)数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵,若只加工简单的工序,在经济上不合算,所以在数控机床上通常安排较复杂的工序,甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2)数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题,如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题,在数控加工时,这一切都无例外地都变成了固定的程序内容,正由于这个特点,促使对加工程序的正确性和合理性要求极高,不能有丝毫的差错,否则加工不出合格的零件。 2.数控加工工艺的主要内容 根据数控加工的实践,数控加工工艺主要包括以下方面: 1)选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容; 2)零件图纸的数控工艺性分析; 3)制订数控工艺路线,如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等; 4)数控工序的设计,如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等; 5)调整数控加工工艺程序,如对刀、刀具补偿等; 6)分配数控加工中的容差; 7)处理数控机床上部分工艺指令。 3.数控加工零件的合理选择 程序编制前对零件进行工艺分析时,要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料,方能进行如下一些问题的研究。 在数控机床上加工零件时,一般有两种情况。第一种情况:有零件图样和毛坯,要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况:已经有了数控机床,要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况,考虑的主要因素主要有,毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点,即零件技术要求能否保证,对提高生产率是否有利,经济上虽否合算。 根据国内外数控技术应用实践,数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件:

大作业一轴类零件的数控加工工艺分析

大作业一:轴类零件的数控加工工艺分析 要求:1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸; 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值; 3. 对零件进行数控加工工艺分析; 4. 编制数控加工工艺规程文件; 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

要求:1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸; 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值; 3. 对零件进行数控加工工艺分析; 4. 编制数控加工工艺规程文件; 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

要求:1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸; 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值; 3. 对零件进行数控加工工艺分析; 4. 编制数控加工工艺规程文件; 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

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要求:1. 用AutoCAD软件绘制出零件二维图纸; 2. 对零件图形进行数学处理并确定编程尺寸设定值; 3. 对零件进行数控加工工艺分析; 4. 编制数控加工工艺规程文件; 5. 以上各项均要求以A4纸打印后上交,字体为宋体小四,1.5倍行距。并附上同组人员名单以及分工明细。 下图所示零件材料为45号钢,批量20件。

典型零件的机械加工工艺的分析

型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析,主要内容如下: 1.介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2.以轴类、箱体类、拨动杆零件为例,分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求:通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析,能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法,能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本,即在保证产品质量前提下,能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题: 1.技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时,应在充分利用本企业现有生产条件的基础上,尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验,并保证良好的劳动条件。 2.经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下,可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案,此时应通过核算或相互对比,一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件,少花钱、多办事。 3.有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施,尽量减轻工人的劳动强度,保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件,所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时,如果发现零件图某一技术要求规定得不适当,只能向有关部门提出建议,不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1.计算零件年生产纲领,确定生产类型。 2.对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前,应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括: (1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等; (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。 3.确定毛坯

数控铣床零件加工工艺分析与程序设计毕业论文(DOC 26页)

数控铣床零件加工工艺分析与程序设计毕业论文(DOC 26页)

目录 一、摘要…………………………………………………… 二、配合件设计的内容及步骤…………………………… 1、零件加工工艺的分析…………………………… 1.1 零件的技术要求分析…………………………… 1.2 零件的结构工艺分析………………………… 2、编程尺寸的确定………………………………… 2.1 计算各节点的坐标尺寸……………………… 3、毛坯的选择…………………………………… 4、工艺过程设计…………………………………… 4.1 板料凸件加工工步顺序的安排……………… 4.2 板料凹件加工工步顺序的安排……………… 5、选择机床、工艺装备等………………………… 5.1 刀具的选择方案……………………………… 5.2 铣削用量的确定……………………………… 6、确定切削用量…………………………………… 7、工艺文件………………………………………… 7.1 工序卡片……………………………………… 7.2 刀具卡…………………………………………… 8、编制加工程序单………………………………… 三、小结………………………………………………… 四、参考文献……………………………………………

1、零件加工工艺的分析 1)、零件的技术要求分析 零件的尺寸公差在0.05—0.1mm之间,且凸件薄壁厚度为8mm,区域面积较大,表面粗糙度也比较高,达到了Ra3.2um,相对难加工,加工 时容易产生变形,处理不好可能会导致其壁厚公差及表面粗糙度难以达 到要求。 定位基准是工件在装夹定位时所依据的基准。该零件首先以一个毛坯件的一个平面为粗基准定位,将毛料的精加工定位面铣削出来,并达 到规定的要求和质量,作为夹持面,再以夹持面为精基准装夹来加工零 件,最后再将粗基准面加工到尺寸要求。 材料名称: 铝型材 热处理:正火。强度较高,塑性和韧性尚好,最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的 大型正火零件,以及对心部强度要求不高的表面淬火零件。 2)、零件的结构工艺分析 零件形状如1-1、1-2图所示,有轮廓加工、板件凸、凹件加工及打孔等。 由于典型零件需要配合的薄壁零件,形状比较简单,但是工序复杂,表面质量和精 度要求高,所以从精度要求上考虑,定位和工序安排比较关键。为了保证加工精度 和表面质量,根据毛胚形状和尺寸,分析采用两次定位(一次粗定位,一次精定位)装夹加工完成,按照基准面先主后次、先近后远、先里后外、先粗加工后精加工、 先面后孔的原则依次划分工序加工.。 零件基本尺寸:110×110×30

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