雙面槽板形零件數(shù)控加工工藝、工裝與編程N(yùn)C程序設(shè)計(jì)含CAD圖

雙面槽板形零件數(shù)控加工工藝、工裝與編程N(yùn)C程序設(shè)計(jì)含CAD圖,雙面,槽板形,零件,數(shù)控,加工,工藝,工裝,編程,nc,程序設(shè)計(jì),cad 雙面槽板形零件數(shù)控加工工藝、 與NC程序設(shè)計(jì) 摘 要 隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，數(shù)控加工技術(shù)對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車(chē)、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)樾?、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。而對(duì)于數(shù)控加工,無(wú)論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對(duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對(duì)一些工藝問(wèn)題(如對(duì)刀點(diǎn)、加工路線(xiàn)等)也需做一些處理。并在加工過(guò)程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的產(chǎn)品。 本文根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，針對(duì)具體的零件，進(jìn)行了工藝方案的分析，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，確定加工順序和加工路線(xiàn)，數(shù)控加工程序編制。通過(guò)整個(gè)工藝的過(guò)程的制定，充分體現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備在保證加工精度，加工效率，簡(jiǎn)化工序等方面的優(yōu)勢(shì)。 關(guān)鍵詞 工藝分析　加工方案　進(jìn)給路線(xiàn)　控制 25 目 錄 前 言 1 1、工藝方案分析 2 1.1 零件圖 2 1.2 零件圖分析 3 1.3 確定加工方法 3 1.4 確定加工方案 4 1.5工藝基準(zhǔn)的選擇方法 5 1.6確定裝夾方案和選擇夾具 6 1.7 選擇刀具 7 1.8 工序余量的安排 8 1.9切削用量的選擇 9 1.10機(jī)械加工工序順序的安排原則 10 2、數(shù)控加工刀具卡片 11 3、數(shù)控加工工藝卡 12 4、 數(shù)控編程 14 設(shè)計(jì)體會(huì) 22 致謝詞 23 參考文獻(xiàn) 24 前 言 數(shù)控加工就是泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝過(guò)程。數(shù)控機(jī)床是一種用計(jì)算機(jī)來(lái)控制的機(jī)床，用來(lái)控制機(jī)床的計(jì)算機(jī)不管是專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，還是通用計(jì)算機(jī)都統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。在數(shù)控機(jī)床上加工零件與在普通機(jī)床上加工零件，其加工方法并無(wú)多大差異，但是在機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制上卻有很大的區(qū)別。在普通機(jī)床加工時(shí)，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)受控于操作工人。如機(jī)床的開(kāi)啟、主軸轉(zhuǎn)速的變換、走刀路徑、運(yùn)動(dòng)部件的位移量，以及機(jī)床的停止等都是依靠操作工人來(lái)控制的。在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。而數(shù)控系統(tǒng)的指令是由程序員根據(jù)工件的材質(zhì)、加工要求、機(jī)床的特性和系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式編制的。編寫(xiě)加工指令的過(guò)程就稱(chēng)為編程。所謂編程，就是把加工零件的工藝過(guò)程、工參數(shù)、運(yùn)動(dòng)要求用數(shù)字指令形式記錄在介質(zhì)上，并輸入數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序指令向伺服裝置和其它功能部件發(fā)出運(yùn)動(dòng)或終斷信息來(lái)控制機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)。當(dāng)零件的加工程序結(jié)束時(shí)，機(jī)床便會(huì)自動(dòng)停止。任何一種數(shù)控機(jī)床，在其數(shù)控系統(tǒng)中若沒(méi)有輸入程序指令，數(shù)控機(jī)床不能工作。 要提高加工效率，首先必須提高切削和進(jìn)給速度，同時(shí)，還要縮短加工時(shí)間；要確保加工質(zhì)量，必須提高機(jī)床部件運(yùn)動(dòng)軌跡的精度，而可靠性則是上述目標(biāo)的基本保證。為此，必須要有高性能的數(shù)控裝置作保證。 1、工藝方案分析 1.1 零件圖 圖1-1 雙面零件圖 1.2 零件圖分析 該零件的主要加工部位包括平面銑削，溝槽銑削，外輪廓銑削，鉆孔，幾何形狀基本規(guī)則，加工難點(diǎn)在兩個(gè)橢圓輪廓的加工問(wèn)題上及兩面輪廓中心重合的問(wèn)題，輪廓公差及粗糙度要求都和嚴(yán)格，在加工時(shí)務(wù)必謹(jǐn)慎測(cè)量。 1.3 確定加工方法 通過(guò)上述分析，采取以下幾點(diǎn)工藝措施 1) 工件兩面輪廓中心對(duì)其問(wèn)題是本零件加工難點(diǎn)之一，假設(shè)按圖順序先加工上表面，后使用上表面為基準(zhǔn)加工下表面，就會(huì)導(dǎo)致兩面輪廓中心對(duì)其偏差較大，在此工藝流程中粗基準(zhǔn)被重復(fù)使用是造成兩面輪廓不對(duì)中的主要原因，現(xiàn)假設(shè)先精銑下表面輪廓，在反面裝夾后以下表面作為精基準(zhǔn)加工上表面，零件中心的對(duì)中使用鉗口對(duì)中，在另一方向使用量塊對(duì)刀法找出工件中心，由于下表面70±0.02表面公差控制嚴(yán)格，可有效保證下一工序的刀具對(duì)中問(wèn)題。 2) 此零件幾何輪廓基本規(guī)則，但由兩橢圓輪廓的加工成為編程中的難點(diǎn)，在目前的數(shù)控編程指令代碼中并沒(méi)有直接加工橢圓的G代碼，因此橢圓的加工不得不使用計(jì)算機(jī)編程或使用宏程序來(lái)加工橢圓的外形輪廓。 3) 加工此零件時(shí)，我們采用自上而下分層加工的方式，可以最大限度的簡(jiǎn)化我們的程序，提高加工的效率。 1.4 確定加工方案 零件上比較精密表面的加工，常常是通過(guò)粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對(duì)這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。 1) 本工件毛坯為鋼板75*75*35，因此我們加工的時(shí)候采用平口鉗夾緊工件，簡(jiǎn)單可靠高效。平口鉗裝夾前校正鉗口與機(jī)床軸線(xiàn)的平行度跳動(dòng)0.02mm以?xún)?nèi)。 2) 下表面面粗銑精銑使大表面粗糙度達(dá)到要求，設(shè)定大表面的平面為加工Z0平面，建立各刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償值，粗精銑四周臺(tái)階，點(diǎn)中心孔鉆擴(kuò)φ18孔及四個(gè)φ5中心孔，方便銑削溝槽下刀，采用自上而下分層銑削按順序依次加工異形溝槽及橢圓溝槽，最后加工四個(gè)φ5孔。 使用立銑刀粗精加工異形槽內(nèi)側(cè)輪廓，保證精度，去除余量。這里我們使用刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆绞絹?lái)保證精度，粗加工時(shí)我們將#1刀具半徑補(bǔ)償值修改成大于刀具尺寸，留下精銑余量，粗加工后測(cè)量長(zhǎng)度和切削深度，在做出相應(yīng)的調(diào)整，對(duì)于溝槽的銑削，排屑問(wèn)題使我們?cè)诩庸ぶ胁坏貌豢紤]的問(wèn)題，尤其是在粗加工中，由于切削量較大，會(huì)產(chǎn)生大量的鐵屑，溝槽的排屑條件較差，會(huì)造成鐵屑大量積累，造成加工面被鐵屑劃傷，大量切削熱集中使得刀具壽命降低。所以在對(duì)溝槽進(jìn)行粗加工時(shí)優(yōu)先選用容屑槽較大的刀具，及優(yōu)先使用直徑較大的刀具，切削刃較少的刀具，可以有效改善溝槽的切削條件。 3) 反面裝夾工件，平口鉗夾70±0.02表面，使用尋邊器在平口鉗的兩個(gè)鉗口上對(duì)中心，在另一個(gè)放行使用5mm標(biāo)準(zhǔn)量塊對(duì)對(duì)中，設(shè)定工件坐標(biāo)系后，上表面面粗銑精銑使大表面粗糙度達(dá)到要求，設(shè)定大表面的平面為加工Z0平面，建立各刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償值，粗精銑四周臺(tái)階，最后加工溝槽部分。上表面無(wú)法通過(guò)打中心孔的方法來(lái)下刀，所以我們采用鍵槽銑刀加工，由于考慮到刀具中心的切削速度為零，下刀的方式不宜采用直線(xiàn)下刀，可采用螺旋下刀或斜線(xiàn)下刀，可有效避免下刀過(guò)程中斷刀，腰槽輪廓應(yīng)留有精加工余量粗銑，粗銑完成后直接下刀到所需要的深度，一次成型。 4) 卸下工件，去除毛刺。 1.5工藝基準(zhǔn)的選擇方法 使零件加工工藝設(shè)計(jì)時(shí),正確地選擇工件定位基礎(chǔ)具有非常重要的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞,不僅影響零件加工的定位精度,加工各種表面部分的順序也有很大的影響。選擇定位基準(zhǔn)的前提是精密零件加工,也可以簡(jiǎn)化加工過(guò)程,提高加工的效率、零件的定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)該遵循以下三個(gè)原則。 1)基準(zhǔn)重合原理。為了避免基準(zhǔn)偏差錯(cuò)誤,編程方便,應(yīng)該選擇過(guò)程基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),使工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)是統(tǒng)一的。 2)便于夾緊的原理。所選指標(biāo)應(yīng)該能夠確保準(zhǔn)確、可靠的定位,定位,夾緊機(jī)制很簡(jiǎn)單,操作方便,開(kāi)放性好,表面的過(guò)程盡可能多。 3)便于對(duì)刀的原則。大批量加工時(shí)在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下，保證對(duì)刀的可能性和方便性。 a. 粗基準(zhǔn)的選擇 所謂粗基準(zhǔn)就是以不加工的表面作為基準(zhǔn)；在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)該注意竟可能選擇加工余量均勻；加工余量最小，表面平整、光潔、尺寸足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)；也可以以不加工的表面作為粗基，準(zhǔn)粗基準(zhǔn)應(yīng)盡量避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的重復(fù)定位會(huì)造成很大的定位誤差。 本例中粗基準(zhǔn)直接選擇在蓋板零件的外圓及大端面，此處和鑄造面比較光滑平整，有利于對(duì)加工精度的保證。 b. 精基準(zhǔn)的選擇? ??精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證零件加工精度,同時(shí)考慮到夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和方便。選擇純基準(zhǔn)一般應(yīng)考慮以下原則: 1)基準(zhǔn)重合的原則 機(jī)械加工面為了更容易得到其設(shè)計(jì)相對(duì)位置精度要求,應(yīng)選擇加工表面的定位基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。這一原則被稱(chēng)為基準(zhǔn)疊加原理。如果加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合,將增加定位誤差。 2)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 當(dāng)工件在一群純參考定位可以方便其他表面處理,大部分的過(guò)程中應(yīng)該使用盡可能多的參考定位,這是“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則?！盎鶞?zhǔn)統(tǒng)一”原則可以減少模具設(shè)計(jì)和制造的成本,提高生產(chǎn)力,可以避免錯(cuò)誤造成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。,, 3)“自為基準(zhǔn)”的原則 當(dāng)精加工或完成工件加工過(guò)程所需的保證金甚至盡可能小,應(yīng)選擇加工表面作為定位基準(zhǔn),這是一個(gè)事實(shí),那就是“基準(zhǔn)”的原則。此外,使用浮動(dòng)鉸刀鉸孔,拉刀拉削,無(wú)心磨削圓柱等,都是自我進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試的例子。 4)“互為基準(zhǔn)”的原則 為了獲得均勻的機(jī)械加工余量或更高的位置精度,可以用作基準(zhǔn)反復(fù)處理原則。例如,齒輪加工精度定位加工齒面在第一洞,后硬齒面齒輪磨削要求。由于牙齒表面硬化層較薄,所以所需的磨削余量小而均勻。此時(shí)可用定位基準(zhǔn)面的齒面磨削內(nèi)孔,再在孔為定位基準(zhǔn)磨齒面,從而保證齒面磨削余量均勻,并與牙齒的位置精度,容易保證。 遵從基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，此零件的精加工基準(zhǔn)選擇以粗基準(zhǔn)加工出A基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，在后續(xù)孔加工中遵從基準(zhǔn)重合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則依然選擇此基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，這樣可以很有效的提高加工精度。 1.6確定裝夾方案和選擇夾具 機(jī)床夾具是機(jī)床上的夾緊工件設(shè)備(和指導(dǎo)工具)。其作用是工件定位,以使工件相對(duì)于機(jī)床的正確位置和工具,工件夾緊可靠。根據(jù)使用夾具可分為以下類(lèi)別: 1)通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,在一定的范圍內(nèi)可以用于加工不同工件夾具。車(chē)床,例如,三爪卡盤(pán)和四爪卡盤(pán),平口鉗銑床、分度頭、轉(zhuǎn)盤(pán)等。這種類(lèi)型的夾具一般由專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng),通常用作機(jī)床附件提供給用戶(hù)。特點(diǎn)是適應(yīng)性廣,生產(chǎn)效率低,主要適用于單件和小批生產(chǎn)。 2)特殊夾具 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)特定的工件程序?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)的夾具。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、快速、操作方便、節(jié)能、能保證高的加工精度和生產(chǎn)效率,但設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng),制造成本也更高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí),夾具將由于無(wú)法使用報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定和批量生產(chǎn)的大。 3)通用可調(diào)夾具和成組夾具 其特點(diǎn)是夾具的一部分元素可以更換,設(shè)備可以調(diào)整的一部分,以便適應(yīng)不同零件的加工。用于夾用于群相似的零件加工,稱(chēng)為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比,處理對(duì)象不是很清晰,其中一些是適用范圍更廣。 4)組合夾具 模塊化夾具是指處理需求,根據(jù)之前的部分由一個(gè)好的標(biāo)準(zhǔn)零部件組裝夾具。由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家,其特點(diǎn)是靈活性,通用性強(qiáng),生產(chǎn)周期短,組件可以反復(fù)使用,特別適用于新產(chǎn)品的生產(chǎn)和單件小批量生產(chǎn)。 5)隨行夾具 隨行夾具是一種在自動(dòng)線(xiàn)上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線(xiàn)從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。 1.7 選擇刀具 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量，應(yīng)考慮以下方面： 根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車(chē)或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。 根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具，建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來(lái)的刀具，因?yàn)榫庸ぬ蕴牡毒吣p情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會(huì)影響精加工的加工質(zhì)量，但對(duì)粗加工的影響較小。 根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下應(yīng)選用大直徑、長(zhǎng)徑比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的過(guò)中心銑刀端刃應(yīng)有足夠的向心角，以減少刀具和切削部位的切削力。加工鋁、銅等較軟材料零件時(shí)應(yīng)選擇前角稍大一些的立銑刀，齒數(shù)也不要超過(guò)4齒。 1.8 工序余量的安排 為了加工出合格的零件，必須從毛坯上切去的那層金屬的厚度，稱(chēng)為加工余量。加工余量又可分為工序余量和總余量。某工序中需要切除的那層金屬厚度，稱(chēng)為該工序的加工余量。從毛坯到成品總共需要切除的余量，稱(chēng)為總余量，等于相應(yīng)表面各工序余量之和。在工件上留加工余量的目的是為了切除上一道工序所留下來(lái)的加工誤差和表面缺陷， 加工余量的大小對(duì)加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率均有較大影響。加工余量過(guò)大，不僅增加了機(jī)械加工的勞動(dòng)量，降低了生產(chǎn)率，而且增加了材料、工具和電力消耗，提高了加工成本。若加工余量過(guò)小，則既不能消除上道工序的各種缺陷和誤差，又不能補(bǔ)償本工序加工時(shí)的裝夾誤差，造成廢品。其選取原則是在保證質(zhì)量的前提下，使余量盡可能小。一般說(shuō)來(lái)，越是精加工，工序余量越小，有些具體情況可按下列原則處理。(1)、為了保證加工精度，粗、精加工最好分開(kāi)進(jìn)行。因?yàn)榇旨庸r(shí)，切削量大，工件所受切削力、夾緊力大，發(fā)熱量多，以及加工表面有較顯著的加工硬化現(xiàn)象，工件內(nèi)部存在著較大的內(nèi)應(yīng)力，如果粗、粗加工連續(xù)進(jìn)行，則精加工后的零件精度會(huì)因?yàn)閼?yīng)力的重新分布而很快喪失。對(duì)于某些加工精度要求高的零件。在粗加工之后和精加工之前，還應(yīng)安排低溫退火或時(shí)效處理工序來(lái)消除內(nèi)應(yīng)力。(2)、合理地選用設(shè)備。粗加工主要是切掉大部分加工余量，并不要求有較高的加工精度，所以粗加工應(yīng)在功率較大、精度不太高的機(jī)床上進(jìn)行，精加工工序則要求用較高精度的機(jī)床加工。粗、精加工分別在不同的機(jī)床上加工，既能充分發(fā)揮設(shè)備能力，又能延長(zhǎng)精密機(jī)床的使用壽命。???(3)、在機(jī)械加工工藝路線(xiàn)中，常安排有熱處理工序。熱處理工序位置的安排如下：為改善金屬的切削加工性能，如退火、正火、調(diào)質(zhì)等，一般安排在機(jī)械加工前進(jìn)行。為消除內(nèi)應(yīng)力，如時(shí)效處理、調(diào)質(zhì)處理等，一般安排在粗加工之后，精加工之前進(jìn)行。為了提高零件的機(jī)械性能，如滲碳、淬火、回火等，一般安排在機(jī)械加工之后進(jìn)行。如熱處理后有較大的變形，還須安排最終加工工序? 加工余量的大小，對(duì)零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)行均有較大的影響。正確規(guī)定加工余量的數(shù)值，是制定工藝規(guī)程的重要任務(wù)之一，特別是加工中心，選好余量尤為重要，在剛度允許的情況下，應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切除加工余量，最好一次切凈余量，以便提高生產(chǎn)率。在數(shù)控機(jī)床上，在工件表面粗糙度值要求為Ra3.2～12.5μm時(shí)，粗銑后的余量一般取（0.5～1.0）㎜[8] ，而本次設(shè)計(jì)中工件的表面粗糙度為Ra3.2μm，所以粗銑時(shí)的余量取0.5mm。 1.9切削用量的選擇 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、背吃刀量（切削深度）、進(jìn)給量（進(jìn)給速度）。對(duì)于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并編入程序單內(nèi)。 a）切削深度ap（㎜）ap是指平行于銑刀軸線(xiàn)方向測(cè)量的切削層尺寸， 主要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件的剛度來(lái)決定。由于零件精度要求不高，從“切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)”可查得，可以一次凈加工余量，即ap等于加工余量，即粗銑時(shí)ap=0.5mm。 b）切削速度νc（m/min），νc是指銑刀旋轉(zhuǎn)時(shí)的切削速度 n=1000νc/πd0 由此公式可算得粗銑外輪廓時(shí) n=800r/min, 精銑內(nèi)外輪廓時(shí)n=1600r/min，鉆孔時(shí)n=600r/min。 c）進(jìn)給量（進(jìn)給速度）f（mm/min或mm/r） 是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給量數(shù)值應(yīng)選小些，一般在20～50mm/min[5]范圍內(nèi)選取。最大進(jìn)給量則受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制，并與脈沖當(dāng)量有關(guān)。 編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量。選擇切削用量時(shí)，一定要充分考慮影響切削的各種因素，正確的選擇切削條件，合理地確定切削用量，可有效地提高機(jī)械加工質(zhì)量和產(chǎn)量。影響切削條件的因素有：機(jī)床、工具、刀具及工件的剛性；切削速度、切削深度、切削進(jìn)給率；工件精度及表面粗糙度；刀具預(yù)期壽命及最大生產(chǎn)率；切削液的種類(lèi)、冷卻方式；工件材料的硬度及熱處理狀況；工件數(shù)量；機(jī)床的壽命。 上述諸因素中以切削速度、切削深度、切削進(jìn)給率為主要因素。 切削速度快慢直接影響切削效率。若切削速度過(guò)小，則切削時(shí)間會(huì)加長(zhǎng)，刀具無(wú)法發(fā)揮其功能；若切削速度太快，雖然可以縮短切削時(shí)間，但是刀具容易產(chǎn)生高熱，影響刀具的壽命。決定切削速度的因素很多，概括起來(lái)有： 刀具材料。刀具材料不同，允許的最高切削速度也不同。高速鋼刀具耐高溫切削速度不到50m／min，碳化物刀具耐高溫切削速度可達(dá)100m／min以上。陶瓷刀具的耐高溫切削速度可高達(dá)1000m／min。 工件材料。工件材料硬度高低會(huì)影響刀具切削速度，同一刀具加工硬材料時(shí)切削速度應(yīng)降低，而加工較軟材料時(shí)，切削速度可以提高。 刀具壽命。刀具使用時(shí)間(壽命)要求長(zhǎng)，則應(yīng)采用較低的切削速度。反之，可采用較高的切削速度。 切削深度與進(jìn)刀量。切削深度與進(jìn)刀量大，切削抗力也大，切削熱會(huì)增加。 刀具的形狀。刀具的形狀、角度的大小、刃口的鋒利程度都會(huì)影響切削速度的選取。 冷卻液使用。機(jī)床剛性好、精度高可提高切削速度；反之，則需降低切削速度。 合理選擇切削用量的原則是，粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。 1.10機(jī)械加工工序順序的安排原則 在安排加工順序時(shí)一般應(yīng)遵循以下原則： 1) 先基準(zhǔn)面后其它 應(yīng)首先安排被選作精基準(zhǔn)的表面的加工，再以加工出的精基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，安排其它表面的加工。該原則還有另外一層意思，是指精加工前應(yīng)先修一下精基準(zhǔn)。例如，精度要求高的軸類(lèi)零件，第一道加工工序就是以外圓面為粗基準(zhǔn)加工兩端面及頂尖孔，再以頂尖孔定位完成各表面的粗加工；精加工開(kāi)始前首先要修整頂尖孔，以提高軸在精加工時(shí)的定位精度，然后再安排各外圓面的精加工。 2) 先粗后精 這是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。 3) 先主后次 主要表面一般指零件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面和重要工作面。這些表面是決定零件質(zhì)量的主要因素，對(duì)其進(jìn)行加工是工藝過(guò)程的主要內(nèi)容，因而在確定加工順序時(shí)，要首先考慮加工主要表面的工序安排，以保證主要表面的加工精度。在安排好主要表面加工順序后，常常從加工的方便與經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，安排次要表面的加工。例如，圖5.5所示的車(chē)床主軸箱體工藝路線(xiàn)，在加工作為定位基準(zhǔn)的工藝孔時(shí)，可以同時(shí)方便地加工出箱體頂面上所有緊固孔，故將這些緊固孔安排在加工工藝孔的工序中進(jìn)行加工。此外，次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位進(jìn)行加工。 4) 先面后孔 這主要是指箱體和支架類(lèi)零件的加工而言。一般這類(lèi)零件上既有平面，又有孔或孔系，這時(shí)應(yīng)先將平面（通常是裝配基準(zhǔn)）加工出來(lái)，再以平面為基準(zhǔn)加工孔或孔系。此外，在毛坯面上鉆孔或鏜孔，容易使鉆頭引偏或打刀。此時(shí)也應(yīng)先加工面，再加工孔，以避免上述情況的發(fā)生。 2、數(shù)控加工刀具卡片 數(shù)控加工中心刀具匯總 產(chǎn)品名稱(chēng)或代號(hào) 零件名稱(chēng) 底板 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具名稱(chēng) 規(guī)格 加工表面 備注 1 T01 盤(pán)銑刀 Φ120 銑大平面 2 T02 平底立銑刀 Φ16（鍵槽銑刀） 銑四周，兩凸臺(tái)及凹槽 粗加工用 3 T03 平底立銑刀 Φ8（鍵槽銑刀） 銑凹槽 4 T04 平底立銑刀 Φ16（硬質(zhì)合金） 銑四周，兩凸臺(tái)及凹槽 精加工用 5 T05 平底立銑刀 Φ8（硬質(zhì)合金） 銑凸臺(tái) 6 T06 中心站 A3 鉆中心孔 7 T07 鉆 頭 Φ5 鉆Φ5孔 8 T08 Φ18 鉆Φ18孔 編制 審核 批準(zhǔn) 3、數(shù)控加工工藝卡 下表面加工 單位名稱(chēng) 產(chǎn)品名稱(chēng)或代號(hào) 零件名稱(chēng) 零件圖號(hào) 數(shù)控車(chē)工藝分析實(shí)例 底板 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱(chēng) 使用設(shè)備 車(chē)間 O0001 Lathe-01 平口鉗 Fanuc 0i 數(shù)控立式加工中心 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給速度 背吃刀量 備注 1 精銑銑大平面 T01 Φ120 500 100 0.5 保證大平面見(jiàn)光 2 粗銑四周臺(tái)階 T02 Φ16 600 100 2.5 3 精銑四周臺(tái)階 T04 Φ16 1600 200 0.5 4 點(diǎn)中心孔 T04 A3 1200 30 5 鉆孔 T08 Φ18 500 20 6 粗銑凹槽 T02 Φ16 600 100 2.3 7 精銑凹槽 T04 Φ16 1600 200 0.4 8 鉆孔 T07 Φ10H7 300 20 編制 審核 批準(zhǔn) 年 月 日 共1頁(yè) 第一頁(yè) 反面裝夾加工上表面 單位名稱(chēng) 產(chǎn)品名稱(chēng)或代號(hào) 零件名稱(chēng) 零件圖號(hào) 數(shù)控車(chē)工藝分析實(shí)例 底板 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱(chēng) 使用設(shè)備 車(chē)間 O0001 Lathe-01 平口鉗 Fanuc oi 數(shù)控立式加工中心 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給速度 背吃刀量 備注 1 精銑銑大平面 T01 T01 400 150 1 2 精銑銑大平面 T01 500 100 0.5 保證厚度 2 粗銑臺(tái)階 T02 Φ16 600 100 2.3 3 精銑臺(tái)階 T05 Φ8 2000 200 0.4 4 粗銑凹槽 T03 Φ8 800 80 1.4 5 精銑凸臺(tái) T05 Φ8 2000 200 0.2 編制 審核 批準(zhǔn) 年 月 日 共1頁(yè) 第一頁(yè) 4、 數(shù)控編程 O0001 T1M6 首先使用盤(pán)銑刀銑大平面 G90G54G40G49G0X150Y0 M3S500 M8 G43Z50H1 Z5 G1Z0F300 X-150 G0Z100 M05 M09 G91G28Z0 G91G28Y0 M00 T2M6 φ16鍵槽刀粗銑外臺(tái)階 G90G54G40G49G0X0Y-50 M3S600 M8 G43Z50H2 Z5 #1=2.5 自變量初始賦值 WHILE[#1LE8]DO1 判斷語(yǔ)句 G1Z-#1F100 G1G41Y-35D02 刀補(bǔ)值輸入8.2 X-30. X-35.Y-30. Y30. X-30.Y35. X30. X35.Y30. Y-30. X30Y-35 X0 G40Y-50 #1=#1+2.5 自變量運(yùn)算公式 END1 循環(huán)結(jié)束 G0Z100 M05 M09 G91G28Z0 G91G28Y0 M00 T4M6 φ16合金刀具精加工四周臺(tái)階 G90G54G40G49G0X0Y-50 M3S1600 M8 G43Z50H4 Z5 G1Z-8F100 G1G41Y-35D04 X-30. X-35.Y-30. Y30. X-30.Y35. X30. X35.Y30. Y-30. X30Y-35 X0 G40Y-50 G0Z100 M05 M09 G91G28Z0 G91G28Y0 M00 T6M6 中心鉆點(diǎn)孔 G90G54G40G49G0X0Y0 M3S1200 M8 G43Z50H6 Z5 G81Z-2R5F30 X-25Y-25 X25 Y25 X-25 G80 G0Z100 M05 M09 G91G28Z0 G91G28Y0 M00 T8M6 鉆φ18孔 G90G54G40G49G0X0Y0 M3S500 M8 G43Z50H8 Z5 G83Z-14R2Q2F20 G80 G0Z100 M05 M09 G91G28Z0 G91G28Y0 M00 T2M6 φ16鍵槽銑刀粗銑內(nèi)輪廓 G90G54G40G49G0X0Y0 M3S600 M8 G43Z50H2 Z5 #1=2.3 WHILE[#1LE5]DO2 層銑內(nèi)輪廓循環(huán) G1Z-#1F100 G1G41Y-30D02 X5.635 G3X15.317Y-22.5R10 G2X22.468Y-15.325R10 G3X30.Y-5.635R10 G1Y5.6359 G3X22.468Y15.325R10 G2X15.317Y22.5R10 G3X5.635Y30.R10 G1X-5.635 G3X-15.325Y22.468R10 G2X-22.5Y15.317R10 G3X-30.Y5.635R10 G1Y-5.635 G3X-22.468Y-15.325R10 G2X-15.317Y-22.5R10 G3X-5.635Y-30.R10 G1X0 G40Y-23 G3J15 去除內(nèi)腔余量 Y0 #1=#1+2.3 END2 G0Z100 M05 M09 G91G28Z0 G91G28Y0 M00 T4M6 φ16合金銑刀精加工內(nèi)輪廓 G90G54G40G49G0X0Y0 M3S600 M8 G43Z50H4 Z5 G1Z-5F100 G1G41Y-30D04 X5.635 G3X15.317Y-22.5R10 G2X22.468Y-15.325R10 G3X30.Y-5.635R10 G1Y5.6359 G3X22.468Y15.325R10 G2X15.317Y22.5R10 G3X5.635Y30.R10 G1X-5.635 G3X-15.325Y22.468R10 G2X-22.5Y15.317R10 G3X-30.Y5.635R10 G1Y-5.635 G3X-22.468Y-15.325R10 G2X-15.317Y-22.5R10 G3X-5.635Y-30.R10 G1X0 G40Y0 G40Y-23 G3J15 Y0 G0Z100 M05 M09 G91G28Z0 G91G28Y0 M00 T3M6 φ8鍵槽銑刀粗銑橢圓 G90G54G40G49G0X0Y0 M3S800 M8 G43Z50H2 Z5 #1=7.3 WHILE[#1LE10]DO3 層銑橢圓循環(huán) G1Z-#1F80 G41Y13D03 #2=0 N123G1X[13*cos[#2]]Y[9*SIN[#2]] 橢圓方程 #2=#2+0.5 IF[#2LE360]GOTO123 跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句 #1=#1+2.5 END3 G0Z100 M05 M09 G91G28Z0 G91G28Y0 M00 T5M6 φ8合金鍵槽銑刀精銑橢圓 G90G54G40G49G0X0Y0 M3S2000 M8 G43Z50H2 Z5 G1Z-10F200 G41Y13D05 #2=0 N111G1X[13*cos[#2]]Y[9*SIN[#2]] #2=#2+0.5 IF[#2LE360]GOTO111 G40Y0 G0Z100 M05 M09 G91G28Z0 G91G28Y0 M00 T8M6 鉆4個(gè)5mm孔 G90G54G40G49G0X-25Y-25 M3S1000 M8 G43Z50H8 Z5 G83Z-7R2Q2F20 X25 Y25 X-25 G80 G0Z100 M05 M09 G91G28Z0 G91G28Y0 M30 反面裝夾，校正中心，加工另一面 O0002 T1M6 盤(pán)銑刀銑大面，保證總厚度 G90G54G40G49G0X150Y0 M3S500 M8 G43Z50H1 Z5 G1Z0F100 X-150 G0Z100 M05 M09 G91G28Z0 G91G28Y0 M00 T2M6 大刀去除余量，軌跡可從CAD計(jì)算 G90G54G40G49G0X0Y50 M3S600 M8 G43Z50H2 Z5 #1=2.3 WHILE[#1LE5]DO1 G1Z-#1F100 Y40.55 X20.3 X41.14Y19.68 G2X20.36Y-38.12R61 G0Z10 X-20.36 Z2 G1Z-#1F100 Y-38.12 G2X-41.14Y19.68R61 G1X-20.27Y40.55 Y37.5 X-50 G0Z10 Y-40 Z2 G1Z-#1F100 X-25 G0Z10 Y37.5 Z2 G1Z-#1F100 X35 G0Z10 X0Y50 #1=#1+2.3 END1 G0Z100 M05 M09 G91G28Z0 G91G28Y0 M00 T5M6 G90G54G40G49G0X0Y50 M3S2000 M8 G43Z50H5 Z5 G1Z-5F200 G1G41Y27.5D05 X13.341 G2X15.974Y26.460R5 G1X28.279Y14.154 G2X14.105Y-22.371R37 G3X13.469Y-29.964R5 #2=4 WHILE[#2LE-184]DO2 G1X[13.615*COS#2]Y[3.455*SIN#2] #2=#2-1 END2 G3X-14.105Y-22.371R10 G2X-28.279Y14.514R37 G1X-15.974Y26.460 G2X-13.341Y27.5R5 G1X0 G40Y50 G0Z100 M05 M09 G91G28Z0 G91G28Y0 M30 程序結(jié)束 設(shè)計(jì)體會(huì) 這次的設(shè)計(jì)是我們離開(kāi)學(xué)校前對(duì)所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行的總結(jié)，同時(shí)讓我們對(duì)零件的數(shù)控加工有了一個(gè)更完整的了解，也提高了自己對(duì)于分析解決問(wèn)題的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)有實(shí)踐性、綜合性、探索性和應(yīng)用性等特點(diǎn)，是運(yùn)用數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作和理論學(xué)習(xí)的一次綜合練習(xí)。 通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己在理論與實(shí)際應(yīng)用能力方面得到了綜合的提高，熟練了操作技能，收獲了經(jīng)驗(yàn)和技巧，為以后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)。 幾個(gè)星期以來(lái)，從開(kāi)始到畢業(yè)設(shè)計(jì)完成，每一步對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是新的嘗試和挑戰(zhàn)，在做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中使我學(xué)到很多，我感到無(wú)論做什么事情都要真真正正用心去做，才會(huì)使自己更快的成長(zhǎng)。我相信，通過(guò)這次的實(shí)踐，我對(duì)數(shù)控的加工能進(jìn)一步了解，并能使我在以后的加工過(guò)程中避免很多不必要的錯(cuò)誤，有能力加工出更復(fù)雜的零件，精度更高的產(chǎn)品。 1 致謝詞 通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)數(shù)控加工的整個(gè)過(guò)程有了較全面的理解。經(jīng)過(guò)本設(shè)計(jì)的實(shí)踐，真切體會(huì)到理論必須和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。雖然在以前的學(xué)習(xí)中學(xué)到了許多在實(shí)踐中用到了的知識(shí)，可是那些還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在具體操作時(shí)還是會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的問(wèn)題，還是得請(qǐng)教有經(jīng)驗(yàn)的師父才能完成。 在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不斷地遇到新的問(wèn)題，然后就必須不斷地向別人請(qǐng)教，請(qǐng)教我的指導(dǎo)老師，還請(qǐng)教一些有經(jīng)驗(yàn)的朋友、同學(xué)，利用一切可以利用資源，再加上不斷地從書(shū)上找一些理論的知識(shí)，總算是把我的設(shè)計(jì)弄出個(gè)模樣來(lái)了。在工藝設(shè)計(jì)好后，加工程序還是要經(jīng)過(guò)多次調(diào)試、修改才能最終完成。總之這次的設(shè)計(jì)考驗(yàn)了我的綜合能力，很大程度上提高了我的綜合能力。 這次的設(shè)計(jì)讓我看到了自己很多方面的不著，需要更多的實(shí)踐，也需要更多的理論知識(shí)才能成為一個(gè)更有用技術(shù)人員。 這次設(shè)計(jì)也讓我學(xué)到了很多知識(shí)，最要感謝的是我的指導(dǎo)老師，感謝他的不厭其煩的教誨，還要感謝我的朋友、同學(xué)及所有指導(dǎo)過(guò)我的人，感謝他們！ 2 參考文獻(xiàn) 1) 《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》，機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組主編，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000.5 2) 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)(第1卷):工藝基礎(chǔ)卷(第2版)》，王先逵，機(jī)械工業(yè)出版社，2003 3) 《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床》，林 宋，化學(xué)工業(yè)出版社，2002 4) 《機(jī)械專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)寶典》，孫波主編，西安電子科技大學(xué)出版社，2005 5) 《數(shù)控技術(shù)》，張建綱、胡大澤主編，華中科技大學(xué)出版社，2000 6) 《數(shù)控編程技術(shù)228例》，蔣建強(qiáng) 陶秋良等主編，科學(xué)出版社，2005.1