蓋板零件數(shù)控銑加工工藝過程及編程分析含開題及CAD圖,蓋板,零件,數(shù)控,加工,工藝,過程,進程,編程,分析,開題,cad 表1 數(shù)控加工工序卡片 　 　 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 蓋板　 蓋板 　 工序號 程序編號 夾具名稱 夾具編號 使用設備 車間 1 O0001-O0005 平口鉗 1 VDL1000 工步號 工步內(nèi)容 加工面 刀具號 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速 進給速度 切削深度 備注 1 加工蝴蝶凸臺 上表面 T01 φ10 1500 700 6 2 加工2-14兩側(cè)開口槽 上表面 T01 φ10 1500 700 4 3 鉆2-φ10孔 上表面 T02 Φ9.8 700 140 30 4 絞2-φ10孔 上表面 T03 φ10 280 50 30 5 加工中間φ20孔 上表面 T01 φ10 1500 700 30 編制 　 審核 　 批準 　 共 2 頁 第 1 頁  表1 數(shù)控加工工序卡片 　 　 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 蓋板　 蓋板 　 工序號 程序編號 夾具名稱 夾具編號 使用設備 車間 2 O0002 平口鉗 1 VDL1000 工步號 工步內(nèi)容 加工面 刀具號 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速 進給速度 切削深度 備注 1 加工2-14兩側(cè)開口槽 下表面 T01 φ10 1500 700 4 編制 　 審核 　 批準 　 共 2 頁 第 2 頁 6 表2 數(shù)控刀具卡片 零件圖號 數(shù)控刀具卡片 使用設備 刀具號 VDL1000 刀具編號 換刀方式 自動換刀 程序編號 O0001-O0005 序號 編號 刀具名稱 規(guī)格 數(shù)量 備注 刀具組成 1 T01 D01 立銑刀 φ10 1 2 T02 D02 鉆頭 Φ9.8 1 3 T03 D03 鉸刀 φ10 1 備注 編制 審核 批注 共 1 頁 第 1 頁 表3 數(shù)控刀具明細表 零件編號 零件名稱 材料 數(shù)控刀具明細表 程序編號 車間 使用設備 蓋板 刀號 刀位號 刀具名稱 刀具 刀補地址 換刀方式 加工部位 直徑/mm 長度/mm 設定 補償 設定 直徑 長度 T01 D01 立銑刀 10 40 機械手 凸臺、凹槽 T02 D02 鉆頭 9.8 50 機械手 鉆孔 T03 D03 鉸刀 10 50 機械手 鉸孔 編制 審核 批準 年 月 日 共 頁 第 頁 表4 數(shù)控機床調(diào)整單 零件號 　 　 零件名稱 蓋板 　 工序號 1 制表 　　 F----位碼調(diào)整旋鈕 F1 　 F2 　 F3 　 F4 　 F5 　　 F6 　 F7 　 F8 　 F9 　 F10 　　 刀具補償撥盤 1 　 　 　 　 6 　 　 　 　 　 2 　 　 　 　 7 　 　 　 　 　 3 　 　 　 　 8 　 　 　 　 　 4 　 　 　 　 9 　 　 　 　 　 5 　 　 　 　 10 　 　 　 　 　 對稱切削開關位置 　 X 　 　 Y 　 　 Z 　 　 B 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 垂直校驗開關位置 　 工件冷卻 　 表5 工件安裝和零點設定卡片 零件圖號 　 　 工序號 　 零件名稱 蓋板 　 數(shù)控加工工件安裝和零點設定卡片 裝夾次數(shù) 2 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 編制 審核 批準 第 1 頁 序號 夾具名稱 夾具圖號 　 　 　 共 1 頁 附件：設計參考題目 如圖所示蓋板零件，零件材料為45鋼，毛坯為的方料，試進行數(shù)控加工工藝過程及編程分析 。 零件圖樣 7 設計（XX）開題報告 1、 課題的目的及意義 數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機床是制造業(yè)現(xiàn)代化的基礎，是一個國家綜合國力的重要體現(xiàn)。我國在從制造大國向制造強國轉(zhuǎn)變的過程中，大力發(fā)展數(shù)控技術(shù)具有重要意義。?隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，世界機床業(yè)已進入了以數(shù)控技術(shù)為核心的機電一體化時代，其中數(shù)控機床就是代表產(chǎn)品之一。數(shù)控機床是一種高效的自動化加工設備，它嚴格按照加工程序，自動的對被加工工件進行加工。我們把從數(shù)控系統(tǒng)外部輸入的直接用于加工的程序稱為數(shù)控加工程序，簡稱為數(shù)控程序，它是機床數(shù)控系統(tǒng)的應用軟件。數(shù)控機床是制造業(yè)的加工母機和國民經(jīng)濟的重要基礎。它為國民經(jīng)濟各個部門提供裝備和手段，具有無限放大的經(jīng)濟與社會效應。 本專業(yè)是數(shù)控技術(shù)專業(yè)，主要培養(yǎng)目標之一是培養(yǎng)熟練操作數(shù)控機床加工，熟悉數(shù)控加工工藝和數(shù)控編程的技術(shù)型人才。選擇機械零件的數(shù)控加工和編程作為我畢業(yè)設計的課題，既能鍛煉我的專業(yè)知識綜合運用能力，又能為將來從事機電產(chǎn)品設計方面的工作積累寶貴的經(jīng)驗。 2、 課題任務、重點研究內(nèi)容、實現(xiàn)途徑、條件： （1） 課題任務： 課題任務主要是圍繞蓋板零件的特點，編制設計零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線，如工序的劃分、加工順序的安排等。以達到讓學生將理論知識充分運用實際目的，提高對專業(yè)技術(shù)知識的運用和理解能力。增強對民族機械行業(yè)、專業(yè)技術(shù)工作的熱愛。 （2） 重點研究內(nèi)容： 本文的研究重點在于合理選擇選擇毛坯、制定生產(chǎn)加工工藝、設計高效的、操作勞動強度低的數(shù)控機床。 （3） 實現(xiàn)途徑 在論文的寫作過程中，本人將通過大量地、廣泛地閱讀專業(yè)期刊、雜志、相關學術(shù)著作、手冊等，進行數(shù)據(jù)調(diào)查、資料查閱等方式，運用所學的理論知識通過實際生產(chǎn)加工方式，提煉出有代表性、有創(chuàng)新思路的生產(chǎn)加工方案。 報告人簽名 XXX 日 期 2019-02-14 注:此報告，學生應根據(jù)教師下發(fā)的任務書，獨立撰寫，在畢業(yè)設計論文開始后兩周內(nèi)完成。 摘要 現(xiàn)如今在機械加工行業(yè)中，數(shù)控技術(shù)還有數(shù)控機床是非常重要的，并且通過他們?nèi)〉玫慕?jīng)濟效益也很豐厚，對于一個國家的工業(yè)現(xiàn)代化來說，地位相當高，對于以前的機械加工行業(yè)來說，自動化，柔性化，集成化都提升了不少?，F(xiàn)代化機械行業(yè)很多都用到了數(shù)控技術(shù)還有數(shù)控機床，不管是產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)還是類型，還是層次，還是生產(chǎn)方式都發(fā)生了天大的改變。 零件的加工運用到了所學的AutoCAD、UG軟件、機床操作、刀具的選擇、零件的工藝分析、工藝路線等一系列的內(nèi)容。這將所學到的理論知識充分運用到了實際加工中，切實做到了理論與實踐的有機結(jié)合，選擇正確的加工方法，設計合理的加工工藝過程，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點。本文主要對零件進行了,圖紙分析、毛坯的選擇、加工方法以及加工路線的選擇、對刀具機床進行確定，并且選定刀具參數(shù)規(guī)格，選定機床的型號。然后填寫工藝卡片，工序卡片。。 關鍵詞：數(shù)控加工、數(shù)控編程、工藝設計 II 目錄 摘要 I 1 引言 1 1.1 數(shù)控機床的發(fā)展 1 1.2 數(shù)控加工工藝的基本知識 1 1.2.1數(shù)控加工工藝的概念 1 1.2.2數(shù)控加工工藝過程 1 1.2.3數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝的過程的主要內(nèi)容 2 1.2.4數(shù)控加工工藝的特點 2 2 零件圖的工藝分析 3 2.1零件圖的工藝分析 3 2.2 零件的結(jié)構(gòu)分析 3 2.3加工方法確定 3 2.4加工方案選擇 4 3 工件的裝夾與定位 8 3.1 工件的裝夾 8 3.2工件的定位 9 3.3 裝夾方案的確定 9 3.4 刀具的選擇 10 3.5 切削用量選擇 10 4 數(shù)控加工工藝卡片的擬定 13 5 加工程序的編制 14 6 零件加工仿真 17 6.1工件安裝 17 6.2回機床原點 17 6.3 對刀 18 6.4 仿真加工 18 總結(jié) 21 致謝 22 參考文獻 23 1 引言 1.1 數(shù)控機床的發(fā)展 使用數(shù)字，文字還有符號作為一項命令，控制一個機器或者是很多個機器的這種技術(shù)就是數(shù)控技術(shù)。數(shù)控控制的開關是跟機械能量流量有關聯(lián)的，基本上控制的是所處地點，角度還有速度等。因為數(shù)據(jù)載體還有二進制的數(shù)據(jù)計算的出現(xiàn)，才有了數(shù)控的出現(xiàn)。早在二十世紀初的時候，科學家們研究出穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體，到十九世紀末的時候，研發(fā)出來了以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)；在1938年的時候，美國人快速運算了數(shù)據(jù)并且進行了傳送，這就是最開始的計算機。機床控制加上電腦技術(shù)菜成為數(shù)控技術(shù)，在上世紀中期的時候，世界上第一臺數(shù)控機床被研發(fā)出來，從那個時候開始機床向著自動化的方向前進。 現(xiàn)代社會電腦數(shù)控技術(shù)就是所謂的數(shù)控技術(shù)，通過電腦來對數(shù)字程序進行控制。首先把控制程序保存在電腦里面，之后按照這些數(shù)據(jù)來控制機器。之前機床進行數(shù)控用的是硬件邏輯電路，現(xiàn)在使用的電腦，只需要將數(shù)據(jù)保存到電腦里面，之后電腦對數(shù)據(jù)進行處理，運算，進行判斷等，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控控制。在上世紀八十年代，我們國家從發(fā)達國家買了一些比較新的技術(shù)回來，從那個時候開始數(shù)控機床不管是功能，還是質(zhì)量都完全提升了。 數(shù)控機床涉及的專業(yè)知識非常多，技術(shù)含量也非常高的一種專業(yè)生產(chǎn)機器，相信它將來的發(fā)展是相當不錯的，現(xiàn)在科技一直在發(fā)展，數(shù)控機床在這樣的機床上也發(fā)展的很快，它的發(fā)展方向是性能更好，精度更高，速度更快，柔性化更高，模塊化。 1.2 數(shù)控加工工藝的基本知識 1.2.1數(shù)控加工工藝的概念 生產(chǎn)使用數(shù)控機床來進行，用了很多的生產(chǎn)辦法和技術(shù)，這就是數(shù)控生產(chǎn)工藝，在整個生產(chǎn)進行的時候都會使用數(shù)控技術(shù)。在數(shù)控機床誕生之后，不斷地發(fā)展，不斷的完善，數(shù)控加工技術(shù)也跟著一起發(fā)展，其實這也是人們對于數(shù)控工作經(jīng)驗的不斷總結(jié)，在這個基礎上提升了數(shù)控技術(shù)。 1.2.2數(shù)控加工工藝過程 在數(shù)控機床上，通過切削生產(chǎn)工具，直接對需要加工的產(chǎn)品進行生產(chǎn)，加工產(chǎn)品的形狀，大小，面的狀態(tài)等，將原材料加工成為我們需要的產(chǎn)品，這就是數(shù)控加工工藝流程。 1.2.3數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝的過程的主要內(nèi)容 （1）將數(shù)控加工的內(nèi)容選定。 （2）查看產(chǎn)品的圖紙，分析將要進行數(shù)控生產(chǎn)的工藝。 （3）對零部件圖紙進行數(shù)學處理，將產(chǎn)品的大小在程序上編制出來。 （4）制定好數(shù)控生產(chǎn)工藝的辦法。 （5）將加工工序還有進給路線都定下來。 （6）將數(shù)控機床的種類確定下來。 （7）設計刀具，量具還有夾具，并且進行確定。 （8）將切削生產(chǎn)的數(shù)據(jù)定下來。 （9）將生產(chǎn)程序?qū)懗鰜?，并對他們進行校正，有問題進行改正。 （10）第一件產(chǎn)品進行試加工，現(xiàn)在有什么問題及時解決。 （11）數(shù)控加工工藝技術(shù)文件類型進行確定，將他們保存好。 1.2.4數(shù)控加工工藝的特點 將電腦控制系統(tǒng)還有數(shù)控機床都使用到了數(shù)控加工上，那么一般的加工跟數(shù)控加工對比，不管是自動化水準，還是精度，加工產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)效率都沒有數(shù)控加工好，通過數(shù)控加工來生產(chǎn)產(chǎn)品花費的時間短，機器花的錢比較多等特征。 24 2 零件圖的工藝分析 2.1零件圖的工藝分析 按照產(chǎn)品銑削生產(chǎn)時候的大小，精度的需求，在這個里面輪廓的最大精度是0.02mm，表面粗糙度要超過Ra3.2。別的面表面粗糙度要達到Ra6.4。下面的圖紙就是零件的平面圖，別的數(shù)據(jù)可以在別的圖紙里面查看，產(chǎn)品主要是銑削生產(chǎn)的，不過因為零件是六面體，所以首先銑削加工面，這樣才可以確保平行度。 圖2.1 零件圖 2.2 零件的結(jié)構(gòu)分析 這個產(chǎn)品的面組成部分有凸臺，凹槽，孔等，將所有的尺寸都標注出來，坯料的原材料是45號鋼，它的大小是90mm×90mm高30mm，不需要進行熱處理，對硬度沒有要求。查看圖紙，這個產(chǎn)品是方的，這個零件結(jié)構(gòu)非常復雜，開口槽還有圓孔在它的兩邊，還有一個異型凸臺，詳細的零件圖里面有。產(chǎn)品的粗糙度需要是Ra1.6um別的面粗糙度Ra3.2um，對于孔來說，精度要求是非常高的。 2.3加工方法確定 對產(chǎn)品進行機械生產(chǎn)，要進行切削生產(chǎn)，對它進行熱處理還有一些輔助的工序。所以對工藝路線進行制定的時候，一定要將這些切削，熱處理，輔助工序的前后步驟都安排好。 對切削加工流程進行設置的時候，要注意下面幾點 1）基準先行 確定作為精基準的面，如果需要加工的產(chǎn)品是軸類的，箱體的，或者是齒輪里面的孔跟一個面等，他們的加工應該首先安排在最開始的程序進行。 2）先粗后精 每一個面進行生產(chǎn)的時候，根據(jù)首先粗加工，之后半精加工，最后精加工的步驟來進行，這樣生產(chǎn)精度才能慢慢變高，產(chǎn)品面的粗糙度會變低。 3）先主后次 首先對產(chǎn)品的主要面進行生產(chǎn)，比方說定位基準面，裝配面，之后生產(chǎn)的是次要的面，一般加工次要面的時候都是間隔來進行的，只有主要的面精度生產(chǎn)到一定程度之后，還沒有實現(xiàn)完全精加工之前，對次要表面進行加工。 加工這個產(chǎn)品的順序根據(jù)這些原則來實行。 2.4加工方案選擇 加工產(chǎn)品上非常精密的面，使用銑床進行生產(chǎn)，一般要先進行粗加工，之后進行精加工才能夠?qū)崿F(xiàn)。在加工這些面的時候，要是按照質(zhì)量需要來確定生產(chǎn)方式肯定不行，還要將加工坯料的辦法確定下來才行。 零件的最下面用虎鉗把它夾住，加工擴大到90mm×90mm高30mm的尺寸，對面還有異形凸臺進行生產(chǎn)，對孔進行鉆加工等。? 對這個產(chǎn)品進行銑加工，它的步驟是：? 工序1：下料 工序2：銑六面及精銑表面，保證90mm×90mm高30mm尺寸 工步1：加工蝴蝶凸臺。 圖2.3 銑異形凸臺走刀圖 工步2：銑凸臺輪廓。 圖2.4 銑異形凸臺走刀圖 工步3：銑徑向槽。 圖2.5 銑異形凸臺走刀圖 工序4：銑?33圓凹槽。 圖2.6 銑異形凸臺走刀圖 工序5：鉆孔---絞孔。 圖2.7 銑異形凸臺走刀圖 工序3：去毛刺、清洗 工序4：檢驗、入庫 3 工件的裝夾與定位 3.1 工件的裝夾 對零件生產(chǎn)使用機床，要讓產(chǎn)品在這道工序加工的時候符合尺寸跟形位公差的需求，使用機床對產(chǎn)品進行生產(chǎn)之前，一開始就要在機床上將產(chǎn)品夾緊，這樣對于機床來說產(chǎn)品所處的地點是正確的，這個流程就是定位。定位產(chǎn)品的時候，不能有外力作用在上面，要想加工產(chǎn)品的時候讓他所處地點正確，并且緊緊的壓制住產(chǎn)品，這個流程就是夾緊。裝夾產(chǎn)品的時候，實際上就是對產(chǎn)品進行定位，對產(chǎn)品進行夾緊。 對產(chǎn)品進行裝夾有兩種辦法，一個是找正，一個是夾具。對于找正裝夾，還能進行分類，有直接找正還有劃線找正。 1.直接找正裝夾 在加工產(chǎn)品的表面上，使用劃針、千分表來對產(chǎn)品的地點進行找正，并且進行夾緊，這就是直接找正裝夾。這種方式的效率不差，對于操作者來說技術(shù)水準一定要高，不過要是找正的時候使用的是精密儀器，那么得到的定位精度就非常高 (0.010~0.005mm)，基本上生產(chǎn)的都是單件小批量的產(chǎn)品，或者是對于裝夾精度要求很高的地方來使用。 2.畫線找正裝夾 按照產(chǎn)品的圖紙需求，將中心線還有對稱線在產(chǎn)品上畫出來，將需要生產(chǎn)產(chǎn)品的面的輪廓線，找正線都畫出來，之后根據(jù)找正線對產(chǎn)品進行找正，將產(chǎn)品在機床上進行夾緊，這就是劃線找正裝夾。 拿它對比直接找正，這樣的找正方式對于技術(shù)水準的要求很高，并且非常的花費時間，工作效率差，還有因為畫出來的線本來就有寬度，所以產(chǎn)生的偏差還是比較大的，正常在0.2~0.5mm。在生產(chǎn)單件小批量的產(chǎn)品的時候會用劃線找正裝夾的辦法，用來加工一些比較復雜的鑄造零件或者是鍛造零件。 3. 夾具裝夾 生產(chǎn)數(shù)量非常多，不管是哪一種找正方式，對于生產(chǎn)率都滿足不了。正產(chǎn)來說對產(chǎn)品進行裝夾用的都是夾具，首先根據(jù)要求在機床上安裝夾具，之后夾具對產(chǎn)品進行夾緊，沒有必要進行找正，就可以對產(chǎn)品進行生產(chǎn)。 3.2工件的定位 在空間里面，產(chǎn)品的自由度有六個，分別順著坐標軸的三個方向還有圍繞著這三個坐標進行轉(zhuǎn)動，要是這六個自由度都被限制了，那么產(chǎn)品就實現(xiàn)完全定位了。 對產(chǎn)品進行定位，在這個空間里面，要讓產(chǎn)品相對于加工機器處在一定的地點上，要想讓產(chǎn)品可以實現(xiàn)完全定位，那么選定的這六個支承點一定要能夠?qū)λ牧鶄€自由度進行限制，這就是六點定位原理。不過生產(chǎn)產(chǎn)品的時候，沒有必要一定讓產(chǎn)品進行完全定位，將產(chǎn)品裝夾在機床夾具上，不過要對哪些自由度進行限制，完全是按照生產(chǎn)工序的需求來進行的。 3.3 裝夾方案的確定 通過數(shù)控銑床生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，不管是外形還是內(nèi)部的結(jié)構(gòu)都比較復雜，所以裝夾的辦法是比較多，因為這個還研發(fā)了一些比較特別的夾具，所以裝夾產(chǎn)品的時候，按照它的樣子還有體型來確定夾具。夾具其實就是對產(chǎn)品進行固定，并且不會把加工產(chǎn)品弄壞。在數(shù)控銑床上，裝夾的時候可以用虎鉗，用壓板，用特殊夾具來進行。 用的最多的夾具就是虎鉗，論文生產(chǎn)的產(chǎn)品都是比較小的，體型是四方形的，不過虎鉗在用的時候會有點向上翹起，要想克服這個問題，就研發(fā)出來角固式虎鉗（圖3.2）。將產(chǎn)品裝夾在虎鉗上，只需要手動操作就行了，沒有必要加大夾緊力。要想松開，只需要手拍動，那么就松下來了。產(chǎn)品裝夾的時候有大有小，選用不一樣的檔位，產(chǎn)生的行程也就不一樣，在工作臺中間的地方安裝虎鉗。 圖3.2 虎鉗 3.4 刀具的選擇 對零件的圖紙進行分析，這個產(chǎn)品的組成有凹槽，螺紋孔等，生產(chǎn)流程一點都不簡單，不過要想讓生產(chǎn)時間縮短，換刀時間變少，這樣一來產(chǎn)品的偏差就沒有那么大，自然生產(chǎn)效率也就變高了，算出來生產(chǎn)余量，加工產(chǎn)品的上下表面的時候用立銑刀，銑刀的直徑大小按照背吃刀量來進行，這樣銑刀加工的時候，不管是切入還是切出都符合要求。 對于數(shù)控生產(chǎn)工藝來說，選用刀具非常重要，對于機床的生產(chǎn)效率有很大影響，還會關系到加工產(chǎn)品的質(zhì)量。對于刀具進行選擇的時候，一般要注意機床的生產(chǎn)能力，工序等。對于數(shù)控機床來說，刀的要求更高，不光對剛性的要求更高，尺寸穩(wěn)定性要求也更高，使用時間更長，切削性能更好，并且安裝還有調(diào)整的時候更便利。在對刀具進行選用，一定要讓刀的大小匹配需要加工產(chǎn)品的大小還有形狀，按照需要生產(chǎn)的曲面來確定選用哪一種刀具。 對刀進行選用的時候，要讓刀的大小匹配生產(chǎn)產(chǎn)品面的大小。加工的時候，正常用立銑刀來加工產(chǎn)品周邊輪廓；用硬質(zhì)合金刀片銑刀來對平面進行銑削生產(chǎn)，用高速鋼立銑刀來生產(chǎn)凸臺還有凹槽。按照這次需要生產(chǎn)的產(chǎn)品，將使用的刀具確定下來： 表3-1 零件加工刀具卡 產(chǎn)品名稱 銑零件 零件名稱 銑零件 零件 圖號 1-1 程序 編號 O0001 工 步 刀 號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 材料 1 T01 ?10立銑刀 1 凸臺、凹槽 YT15 2 T02 ?9.8鉆頭 1 鉆孔 高速鋼 3 T03 ?10鉸刀 1 鉸孔 高速鋼 編制 審核 共1頁 第1頁 3.5 切削用量選擇 進行數(shù)控生產(chǎn)要對切削加工量進行確定，首先要確保產(chǎn)品的質(zhì)量，確保刀具很耐用，將切削效率發(fā)揮到最大化，生產(chǎn)花費的資金最少。在確定粗加工還有精加工的切削生產(chǎn)量的時候要注意： 1.切削用量的選擇 進行程序編制的時候，工作人員要把每一道工序的切削生產(chǎn)量都定下來，將程序?qū)懴聛?。要是生產(chǎn)的辦法不一樣，那么切削生產(chǎn)量也就不一樣。在選定切削量的時候，一定要確保產(chǎn)品生產(chǎn)精度，確保產(chǎn)品表面的粗糙度，將刀切削生產(chǎn)性能發(fā)揮到追到，確保刀具非常耐用，將機床的工作性能發(fā)揮到最大，盡可能的將生產(chǎn)率提高，將機器的花銷降到最低。 對于產(chǎn)品來說，表面質(zhì)量怎么樣，精度如何，生產(chǎn)效率是高是低都跟切削用量有很大關系。在確定合理切削量的時候要知道：進行粗加工，主要考慮生產(chǎn)效率，還要注意經(jīng)濟效益；加工是半精加工或者是精加工的時候，首先要確保產(chǎn)品的質(zhì)量，之后才要顧及到生產(chǎn)效率，經(jīng)濟效益，還有生產(chǎn)時候的花銷。 2.背吃刀量的選擇 背吃刀量。按照機床，夾具，刀具還有產(chǎn)品的剛度來確定背吃刀量。剛度滿足要求之后，選用的背吃刀量最好是比較大的，這樣進給就可以少一點，生產(chǎn)效率就可以變高。不過工藝系統(tǒng)剛性不夠，或者是毛坯的余量非常大并且不勻稱，在進行粗加工的時候，進給要分幾次，第一次，第二次的時候盡量數(shù)值要大。生產(chǎn)的零件是鑄造產(chǎn)品，鍛造產(chǎn)品，那么背吃刀量要比硬皮層的厚還要大，這樣刀尖就不會損傷。 生產(chǎn)產(chǎn)品的面要想可以確保，那么精加工余量一定要少一點，正常是0.2-0.8mm，選用的時候按照表格3-2來進行： 表3-2 背吃刀量 粗 精 外輪廓加工 0-5—1-5mm 0-1—0-4 鉆孔 隨進刀次數(shù)依次減少。 攻螺紋孔 一次性加工到底 3.主軸轉(zhuǎn)速的確定 按照允許的切削速度來確定主軸轉(zhuǎn)動速度，不過刀加工時候的速度是多少，按照之前確定的背吃刀量，進給量，還有耐用度來實行，用下面的式子來計算切削速度： 式中:-切削刃選定點處所對應的工件或刀具的最大回轉(zhuǎn)直徑,單位為mm n-主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min -切削速度，單位為m/min 按照產(chǎn)品的生產(chǎn)精度還有產(chǎn)品的面粗糙度，以及使用的刀具，加工產(chǎn)品是哪種原材料可以確定進給量。如果產(chǎn)品對于生產(chǎn)精度要求很高，表面粗糙度要求很高的時候，進給量的數(shù)值應該選用最小的。機床剛度是多少，進給系統(tǒng)性能怎么樣，脈沖當量是多少都會影響到最大進給量。 選定的切削用量一定要能夠讓主軸轉(zhuǎn)動速度，切削的深，還有進給速度能夠匹配，這樣一來切削用量才會是最合適的。 表3.3件1數(shù)控加工切削用量表 加工表面 刀具規(guī)格名稱 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 背吃刀量（mm） 進給速度（mm/min） 銑凸臺、凹槽 ?10立銑刀 1500 4 700 鉆底孔 ?3中心鉆 700 30 140 擴孔 ?12.5擴孔鉆 280 30 50 4 數(shù)控加工工藝卡片的擬定 對工藝路線進行詳細說明的就是機械加工工藝過程卡，這里面主要介紹的是產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，對生產(chǎn)計劃進行設定，對生產(chǎn)進行調(diào)度；在加工過程卡的基礎上，按照每一道工序?qū)に囘M行編寫，這就是機械加工工序卡，工人就是按照這個卡片來進行生產(chǎn)加工的。下面就是工藝卡片： 表4-1 工藝卡 單位 工藝卡 產(chǎn)品名稱： 畢業(yè)設計 零件名稱 銑削零件 加工設備 生產(chǎn)類型： 單件生產(chǎn) 零件圖號 01 數(shù)控銑床 夾具 材料 毛坯尺寸 使用設備 加工中心 生產(chǎn)車間 平口虎鉗 45#鋼 90×90×30mm 程序編程 數(shù)控 O0001-O0005 工序號 工步號 加工內(nèi)容 刀具 刀具直徑 主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 進給速度（F） 背吃刀量（mm） 1 加工蝴蝶凸臺 立銑刀 ?10 1500 700 4 2 加工2-14兩側(cè)開口槽 立銑刀 ?10 1500 700 4 3 鉆2-φ10孔 立銑刀 ?9.8 700 140 4 4 絞2-φ10孔 立銑刀 ?10 280 50 5 加工中間φ20孔 立銑刀 ?10 1500 700 4 6 加工反面2-14兩側(cè)開口槽 立銑刀 ?10 1500 700 4 7 去毛刺、清洗 8 檢驗、入庫 工藝員 審核 批準 時間 修訂 5 加工程序的編制 分析產(chǎn)品的圖紙，生產(chǎn)的時候，步驟有十個，進行粗加工還有精加工。設計程序的時候，用的比較多的數(shù)控指令就是FANUC：G21，G40和G97，G71、G02和G03，M00，M03、M30、G70、G00、G01、M30。 刀位點坐標值計算。 按照之前對這些功能進行的介紹，加上論文已經(jīng)設計的工藝路線，編寫了五個程序，這樣才可以生產(chǎn)出需要的產(chǎn)品，具體的流程： 程序名:O0001加工蝴蝶凸臺 程序段號 程序內(nèi)容 程序段解釋 N10 G54G90G40G17 建立工件坐標系，初始化 N20 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min N30 G00Z10 Z軸快速定位 N40 X-50Y-50 X、Y軸快速定位 N50 G01Z-6F100 Z軸下刀 N60 G41X-33D01 建立左刀補 N70 Y-18.44 銑凸臺 N80 G03Y18.44R22 銑凸臺 N90 G01Y28 銑凸臺 N100 X14.16Y40.5 銑凸臺 N110 G02X32.95Y26.24R15 銑凸臺 N120 G01Y18.44 銑凸臺 N130 G03Y-18.44R22 銑凸臺 N140 G01Y-26 銑凸臺 N150 G02X14.16Y-40.5R15 銑凸臺 N160 G01X-33Y-28 銑凸臺 N170 G40X-50 取消刀補 N180 G00Z20 抬刀 N190 M30 程序結(jié)束 程序名:O0002加工2-14兩側(cè)開口槽 程序段號 程序內(nèi)容 程序段解釋 N10 G54G90G40G17 建立工件坐標系，初始化 N20 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min N30 G00Z10 Z軸快速定位 N40 X-60Y-60 X、Y軸快速定位 N50 G01Z-10F100 Z軸下刀 N60 G41X-55D01 建立左刀補 N70 Y-7 銑開口槽 N80 X-33 銑開口槽 N90 G03Y7R7 銑開口槽 N100 G01X-60 銑開口槽 N110 Y60 銑開口槽 N120 X60 銑開口槽 N130 Y7 銑開口槽 N140 X33 銑開口槽 N150 G03Y-7R7 銑開口槽 N160 G01X55 銑開口槽 N170 G00Z20 抬刀 N180 M30 程序結(jié)束 程序名:O0003鉆2-φ10孔 程序段號 程序內(nèi)容 程序段解釋 N10 G54G90G40G17 建立工件坐標系，初始化 N20 S800M03 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min N30 G00Z10 Z軸快速定位 N40 X0Y0 X、Y軸快速定位 N50 G81X-33Z-35F100 鉆孔循環(huán)加工 N60 X33 鉆孔 N70 G80 取消鉆孔 N80 G00Z10 抬刀 N90 M30 程序結(jié)束 程序名:O0004鉸2-φ10孔 程序段號 程序內(nèi)容 程序段解釋 N10 G54G90G40G17 建立工件坐標系，初始化 N20 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min N30 G00Z10 Z軸快速定位 N40 X0Y0 X、Y軸快速定位 N50 G01Z-3F100 鉸孔循環(huán)加工 N60 X5 鉸孔 N70 G03I-5 取消鉆孔 N80 G00Z20 抬刀 N90 M30 程序結(jié)束 程序名:O0005加工中間φ20孔 程序段號 程序內(nèi)容 程序段解釋 N10 G54G90G40G17 建立工件坐標系，初始化 N20 S800M03 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min N30 G00Z10 Z軸快速定位 N40 X0Y0 X、Y軸快速定位 N50 G81Z-35F100 精鉸孔 N60 G00Z10 抬刀 N70 M30 程序結(jié)束 6 零件加工仿真 6.1工件安裝 論文里面夾緊產(chǎn)品用的是虎口鉗。 進行數(shù)控生產(chǎn)的時候，要想確保加工產(chǎn)品的精度，還有產(chǎn)品面的質(zhì)量，那么在機床加工產(chǎn)品的時候，它在機床上所處地點一定要正確，這就是定位。在機床上夾緊產(chǎn)品的過程就是夾緊流程。 6.2回機床原點 要想將機床的坐標建立起來，將機床的縫隙，還有坐標的誤差都消除掉，要把刀補還有累積偏差都消除掉，打開機器之后，不光要查看一下機床主軸是不是工作正常，還要查看輔助功能是不是正常，并且要讓每一個軸都回到機床的零點上。 下面是它的辦法： 圖6.1 回機床零點 6.3 對刀 進行對刀的時候，精準度怎么樣直接關系到產(chǎn)品的生產(chǎn)精度。在數(shù)控機床上，產(chǎn)品跟刀具之間的終點就是對刀點，其實就是從對刀點進行計算，開始編寫數(shù)控程序，這就是程序就開始的地方。這個點能夠是在產(chǎn)品上，也是是不在產(chǎn)品上，不過一定要跟產(chǎn)品的定位基準有關聯(lián)。 產(chǎn)品進行對刀的時候，一定要讓刀具的進給率最小，對刀的時候要手動實行。 圖6.2 對刀 6.4 仿真加工 將刀具的補償設定好之后，接下來進行仿真，首先把機床的窗口關掉，之后打開 “循環(huán)啟動”功能，之后進行切削，最后零件就被加工出來了。 設定好刀具補償之后，之后仿真就開始了，一開始要將機床的防護門光雕，之后將按鍵 “循環(huán)開始”按下去，這時候循環(huán)加工就開始了，下面圖紙里面展示的就是最終的一部分。 圖6.3 銑異型凸臺 圖6.4 鉆孔 圖6.5 銑內(nèi)孔槽 圖6.6 鉆四個螺紋孔 總結(jié) 對于我的大學生涯來說，畢業(yè)論文實際上是對我所學知識的總結(jié)。完成畢業(yè)論文之后，將我在學校所學到專業(yè)知識進行了一次復習，將理論跟實踐聯(lián)合起來，相信對我將來的工作來說，也是一次非常好的鍛煉機會。 在寫論文的時候，老師一直給我很多幫助，從最開始了解數(shù)控機床，確定生產(chǎn)工藝，確定生產(chǎn)使用的刀具，編寫數(shù)控程序，仿真數(shù)控生產(chǎn)，加工實體零件，書寫畢業(yè)論文，并且對論文進行整理，按照這個流程，將論文最終完成了。 在寫論文的這段時間里面，我也感覺到自己的專業(yè)知識還是比較少的，雖然學了一些專業(yè)知識，但是還把握的不是很完整，所以在使用的時候不能很好的運用。完成畢業(yè)論文之后，現(xiàn)在對于知識的運用能力也提升了不少，這樣我自己的專業(yè)知識整體結(jié)構(gòu)完善了不少。 有付出肯定會有回報，盡管寫的這篇論文沒有那么完善，不過總歸是我自己寫出來的，到這里再往回看，覺得還是收獲蠻多的。 做個總結(jié)，完成畢業(yè)論文之后，我現(xiàn)在對問題的解決能力提升了不少，對問題進行分析，找到辦法，最終把問題都解決掉，相信這對于我以后走上工作崗位也是有很多的幫助的。 致謝 時間過得很快，大學這么快就要畢業(yè)了，馬上就要跟老師，跟同學們說再見了。九月的季節(jié)就是分別的日子，我現(xiàn)在心里面想到的東西太多了，大學生活的點點滴滴都涌現(xiàn)在我的面前，有開心，有快了，有傷心，有難受，但是總的還是美好多過傷心，大學還是讓我難以忘記。 寫畢業(yè)論文花費了幾個月的時間，馬上就要結(jié)束了，我自己因為沒有什么經(jīng)驗，所以論文肯定還有不完善的地方，要是老師沒有一直給我指導的話，相信這么快將論文寫出來也是不可能的。 寫論文的時候，我的論文指導老師給了我很多的幫助。對待學術(shù)，我的老師是非常嚴肅的，并且要求也非常高，從老師的身上，我學到了對待專業(yè)的態(tài)度，一定要認真，不能馬虎，不能有一點的糊涂，一就是一，二就是二，專業(yè)的東西是不能有任何讓步的。最開始確定論文的題目，到現(xiàn)在將論文完成，這么長的時間，老師都一直在幫助我，有時候我覺得困難比較大，不想堅持下去，老師這個時候就會鼓勵我，告訴我做什么時候都會有困難，但是不能一看到困難就逃跑，要面對他，想辦法解決它，在老師的影響下我克服了一個又一個的難題，相信這種態(tài)度對我將來的工作，對我以后的人生都有很大的幫助。在這里對老師再一次的表示感謝。 論文馬上就要寫好了，我還是比較激動地，一開始選擇論文的題目到現(xiàn)在完全結(jié)束，很多人都幫助了我，在這里我就不再多說了，不過很感謝大家對我的幫助。 祝愿我的老師，我的同學們工作順利，一切都好！ 參考文獻 ［1］王興榮-加工中心培訓教程-北京機械工業(yè)出版社-2006.5 ［2］華茂發(fā)-數(shù)控機床加工工藝-北京機械工業(yè)出版社-2010.10 ［3］何萍，楊文-金屬切削機床概-北京理工大學出版社-2010.7 ［4］武友德，張躍平-金屬切削加工與刀具-北京理工大學出版社-2011.1 ［5］黃登紅-數(shù)控編程與操作-中南大學出版社-2008.5 ［6］陳文風-機械工程材料-北京理工大學出版社-2009.1 ［7］李景龍-新編機械制圖-西安工業(yè)大學出版社-2010.6 ［8］陸亦工-公差配合與技術(shù)測量-中國傳媒大學出版社-2010.8 摘要 數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床在當今機械制造業(yè)中的重要地位和產(chǎn)生得的巨大效益，顯示了其在國家基礎工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機械制造工業(yè)提升改造和實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標志。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床的廣泛應用，給機械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品種類和檔次以及生產(chǎn)方式帶來了革命性的變化。數(shù)控機床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備?，F(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技術(shù)，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上，掌握現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)是機電類專業(yè)學生所必須具備的基本職業(yè)技能。 本文根據(jù)數(shù)控機床的特點，針對具體的零件，進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，數(shù)控加工程序編制。通過整個工藝的過程的制定，充分體現(xiàn)了數(shù)控設備在保證加工精度，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。 關鍵詞：數(shù)控加工、數(shù)控編程、工藝設計 目錄 摘要 1 1 引言 1 1.1 數(shù)控機床的發(fā)展 1 1.2 數(shù)控加工工藝的基本知識 1 1.2.1數(shù)控加工工藝的概念 1 1.2.2數(shù)控加工工藝過程 1 1.2.3數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝的過程的主要內(nèi)容 2 1.2.4數(shù)控加工工藝的特點 2 2 零件圖的工藝分析 3 2.1零件圖的工藝分析 3 2.2 零件的結(jié)構(gòu)分析 3 2.3加工方法確定 3 2.4加工方案選擇 4 3 工件的裝夾與定位 8 3.1 工件的裝夾 8 3.2工件的定位 9 3.3 裝夾方案的確定 9 3.4 刀具的選擇 10 3.5 切削用量選擇 11 4 數(shù)控加工工藝卡片的擬定 13 5 加工程序的編制 14 6 零件加工仿真 17 6.1工件安裝 17 6.2回機床原點 17 6.3 對刀 18 6.4 仿真加工 18 總結(jié) 21 致謝 22 參考文獻 23 1 引言 1.1 數(shù)控機床的發(fā)展 數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設備動作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進制形式數(shù)據(jù)運算的出現(xiàn)。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世；19世紀末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938年，香農(nóng)在美國麻省理工學院進行了數(shù)據(jù)快速運算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計算機，包括計算機數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎。數(shù)控技術(shù)是與機床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的。1952年，第一臺數(shù)控機床問世，成為世界機械工業(yè)史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發(fā)展。 現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計算機數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計算機按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn)，均可通過計算機軟件來完成。 80年代，我國從日本及美國、德國引進一些新技術(shù)。這使我國的數(shù)控機床在性能和質(zhì)量上產(chǎn)生了一個質(zhì)的飛躍。1985年，我國數(shù)控機床品種有了新的發(fā)展。 數(shù)控機床是一種技術(shù)密集度及自動化程度很高的機電一體化加工設備,是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精、加工精度高、質(zhì)量容易保證，發(fā)展前景十分廣闊。隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展，數(shù)控機床的發(fā)展也越來越快，數(shù)控機床也正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。 1.2 數(shù)控加工工藝的基本知識 1.2.1數(shù)控加工工藝的概念 數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機床加工零件時所應用各種方法和技術(shù)手段的總和，應用于整個數(shù)控加工工藝過程。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應用技術(shù)，它是人們大量數(shù)控加工實踐的經(jīng)驗總結(jié)。 1.2.2數(shù)控加工工藝過程 數(shù)控加工工藝過程是利用切屑工具在數(shù)控機床直接改變加工對象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。 1.2.3數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝的過程的主要內(nèi)容 （1）選擇并確定進行數(shù)控加工的內(nèi)容。 （2）對零件圖紙進行數(shù)控加工的工藝分析。 （3）零件圖形的數(shù)學處理及編程尺寸設定的確定。 （4）數(shù)控加工工藝方案的制定。 （5）工序、進給路線的確定。 （6）選擇數(shù)控機床的類型。 （7）刀具、量具、夾具的選擇和設計。 （8）切屑參數(shù)的確定。 （9）加工程序的編寫、校驗與修改。 （10）首件試加工與現(xiàn)場問題處理。 （11）數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔。 1.2.4數(shù)控加工工藝的特點 由于數(shù)控加工是應用了計算機控制系統(tǒng)和數(shù)控機床，使得數(shù)控加工與普通加工相比具有加工自動化程度高、精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、周期短、設備使用費高的特點。 23 2 零件圖的工藝分析 2.1零件圖的工藝分析 根據(jù)銑削零件的尺寸精度要求，其中輪廓精度最高為0.02mm，表面粗糙度要求在Ra3.2以上。其余的表面粗糙度要求Ra6.4。以下圖為零件的二維圖紙,若圖紙不清楚詳見附件零件圖，零件主要是銑削件，但是六面體必須先進行面銑削，以保證平行度要求。 圖2.1 零件圖 2.2 零件的結(jié)構(gòu)分析 該零件表面由凸臺、凹槽、孔等組成。尺寸標注完整，選用毛坯為45鋼90mm×90mm高30mm，無熱處理和硬度要求。由圖可知，零件為方體。該零件形狀復雜，主要有一個異型凸臺、兩邊有開口槽和圓孔組成，細見零件圖。表面粗糙度要求為Ra1.6um其余表面粗糙度要求為Ra3.2um，孔的精度要求較高。 2.3加工方法確定 工件的機械加工工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，當擬定工藝路線時要合理、全面安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序。 切削加工工序的安排原則 1）基準先行 選為精基準的表面，應先進行價格，以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準。如軸類零件的中心孔、箱體的地面或剖分面、齒輪的內(nèi)孔和一端面等，都應安排在初始工序加工完成。 2）先粗后精 各表面均應按照粗加工→半精加工→精加工的順序依次進行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。 3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、裝配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、鍵槽、螺紋孔等），次要表面常穿插進行加工，一般安排在主要表面達到一定精度之后、最終精加工之前。 該零件的加工順序應嚴格按照以上原則進行加工。 2.4加工方案選擇 零件上比較精密表面的加工，銑床常常是通過粗加工、精加工逐步達到的。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應的最終加工方法是不夠的，還應正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。? 用虎鉗夾住底部，開粗到90mm×90mm高30mm的尺寸，加工表面，加工異形凸臺及鉆孔等。? 該銑零件加工順序為：? 工序1：下料 工序2：銑六面及精銑表面，保證90mm×90mm高30mm尺寸 工步1：加工蝴蝶凸臺。 圖2.3 銑異形凸臺走刀圖 工步2：銑凸臺輪廓。 圖2.4 銑異形凸臺走刀圖 工步3：銑徑向槽。 圖2.5 銑異形凸臺走刀圖 工序4：銑?33圓凹槽。 圖2.6 銑異形凸臺走刀圖 工序5：鉆孔---絞孔。 圖2.7 銑異形凸臺走刀圖 工序3：去毛刺、清洗 工序4：檢驗、入庫 3 工件的裝夾與定位 3.1 工件的裝夾 機床上加工工件時，為使工件在該工序所加工表面能達到規(guī)定的尺寸與形位公差要求，在開動機床進行加工之前，必須使工件在夾緊之前就相對于機床占有某一正確的位置，此過程稱為定位。工件在定位之后還不一定能承受外力的作用，為了使工件在加工過程中總能保持其正確位置，還必須把它壓緊，此過程稱為夾緊。工件的裝夾過程是定位過程和夾緊過程的綜合。 工件裝夾有找正裝夾和夾具裝夾兩種方式。找正裝夾又可分為直接找正裝夾和劃線找正裝夾。 1.直接找正裝夾 用劃針、千分表直接按工件表面找正工件的位置并夾緊，稱為直接找正裝夾。直接找正裝夾效率低，對操作工人技術(shù)水平要求高，但如用精密檢具細心找正，可以獲得很高的定位精度(0.010~0.005mm)，多用于單件小批生產(chǎn)或裝夾精度要求特別高的場合。 2.畫線找正裝夾 根據(jù)零件圖要求在工件上劃出中心線、對稱線和待加工面的輪廓線、找正線，然后按找正線找正工件在機床上的位置并夾緊，這種裝夾方法稱為劃線找正裝夾。 與直接找正裝夾方法相比，劃線找正方法增加了一道技術(shù)水平要求高且費工費事的劃線工序，生產(chǎn)效率低；此外，由于所劃線條自身就有一定寬度，故其找正誤差大(0.2~0.5mm)。劃線找正裝夾方法多用于單件小批生產(chǎn)中難以用直接找正方法裝夾的形狀較為復雜的鑄件或鍛件。 3. 夾具裝夾 產(chǎn)量較大時，無論是劃線找正裝夾，還是直接找正裝夾，均不能滿足生產(chǎn)率要求。這時，一般均須用夾具來裝夾工件。夾具事先按一定要求安裝在機床上，工件按要求裝夾在夾具上，不需找正就可進行加工。?? 3.2工件的定位 物體在空間具有六個自由度，即沿三個坐標軸的移動（分別用符號 ，和 表示）和繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動（分別用x、y和z表示）如果完全限制了物體的這六個自由度，則物體在空間的位置就完全確定了。 工件的定位應使工件在空間相對于機床占有某一正確的位置，欲使工件在空間處于完全確定的位置，必須選用與加工件相適應的6個支承點來限制工件在空間的6個自由度，這就是工件定位的六點定位原理。但工件加工不一定非要使工件的位置達到完全確定的程度。工件在機床夾具上定位 究竟需要限制那幾個自由度，可根據(jù)工序的加工要求確定。?? 3.3 裝夾方案的確定 數(shù)控銑床所加工的零件形狀復雜多變，故有多種裝夾方式，更衍生出特殊夾具，因此在工件的裝夾上要依其形狀與大小來選擇所需的夾具。夾具首要任務是固定工件，同時不可讓工件因裝夾力或切削力而產(chǎn)生變形。在數(shù)控銑床上最常使用的裝夾方法有三種：虎鉗裝夾法、壓板裝夾法、特殊夾具裝夾法。 通常使用的夾具為虎鉗，本次設計加工的工件都是小且易夾的四方形或?qū)ΨQ工件，一般虎鉗在使用上因為鎖緊力會讓鉗口往上翹，為改善上述缺點，發(fā)展出角固式虎鉗（圖3.2）。用虎鉗夾持工件時，僅用手扳緊手柄即已足夠，不必再以加長鐵管或錘擊以增加夾持力。松開時，用手掌用力拍打，即可松開。裝夾工件時可根據(jù)工件的大小，使用不同的檔位得到不同的行程?；Q應安裝在工作臺的中央。 圖3.2 虎鉗 3.4 刀具的選擇 結(jié)合零件圖的分析，該零件表面由凸臺、凹槽、螺紋孔等組成， 加工工序相對來說比較復雜。但是為了減少和換刀時間，減少換刀時帶來的誤差以及提高加工效率，通過加工余量的計算，零件上下表面采用立銑刀，加工根據(jù)背吃刀量選擇銑刀直徑，使銑刀工作時合理的切入，切出。 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的主要內(nèi)容之一，不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工的質(zhì)量。數(shù)控機床在選用刀具時，通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。數(shù)控機床對刀具的要求比普通機床要高、除了要求較好的剛性和尺寸穩(wěn)定性、較長的壽命、良好的切削性能外，還要求安裝調(diào)整方便。選擇刀具時，還要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應，即選擇的刀具的幾何形狀應依據(jù)加工曲面的具體情況而定。 刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。 應根據(jù)機床的加工能力、工件材科的性能、加工工序切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選硬質(zhì)合金刀片銑刀，加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。結(jié)合本次加工的零件，最終確認刀具如下： 表3-1 零件加工刀具卡 產(chǎn)品名稱 銑零件 零件名稱 銑零件 零件 圖號 1-1 程序 編號 O0001 工 步 刀 號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 材料 1 T01 ?10立銑刀 1 凸臺、凹槽 YT15 2 T02 ?9.8鉆頭 1 鉆孔 高速鋼 3 T03 ?10鉸刀 1 鉸孔 高速鋼 編制 審核 共1頁 第1頁 3.5 切削用量選擇 切削用量包括切削速度( 主軸轉(zhuǎn)速)、背吃刀量、進給量，通常稱為切削用量三要素。數(shù)控加工中選擇切削用量，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。粗、精加工時切削用量的選擇原則如下。 1.切削用量的選擇 數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進給速度。對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。 合理的選擇切削用量，對零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。切削用量包括主軸的轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進給量。 合理選擇切削用量的原則：粗加工時，一般以提高效率為主，并考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應該在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性、加工成本。 2.背吃刀量的選擇 背吃刀量。選擇背吃刀量的主要依據(jù)是機床、夾具、刀具和工件的剛度。在剛度允許的情況下，盡量選擇較大的背吃刀量來減少進給次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。但在工藝系統(tǒng)剛性不足或毛坯余量很大，或余量不均勻時，粗加工要分幾次進給，并且應該把第一、二次進給的背吃刀量盡量取得大一些。在加工鑄、鍛件時應該盡量使背吃刀量大于硬皮層的厚度，以保護刀尖。 背吃刀量根據(jù)機床、工件和刀具的剛性來決定，在剛度允許的條件下，應盡可能使背吃刀量等于工件加工余量（除去精加工量），這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般為0-2—0-8mm，具體背吃刀量參照表3-2進行選擇，如下表所列： 表3-2 背吃刀量 粗 精 外輪廓加工 0-5—1-5mm 0-1—0-4 鉆孔 隨進刀次數(shù)依次減少。 攻螺紋孔 一次性加工到底 3.主軸轉(zhuǎn)速的確定 主軸轉(zhuǎn)速。主軸轉(zhuǎn)速主要根據(jù)允許的切削速度選取。而刀具的切削速度主要根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進給量、刀具的耐用度來、工件材料的強度和硬度以及切削加工性來選取。而切削速度與主軸轉(zhuǎn)速的關系如下公式所示： 式中:-切削刃選定點處所對應的工件或刀具的最大回轉(zhuǎn)直徑,單位為mm n-主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min -切削速度，單位為m/min 進給量（mm/min或mm/r）。進給量的選取主要根據(jù)零件的加工精度和表面的粗糙度以及刀具、工件材料性質(zhì)來選取。當零件的加工精度、表面粗糙度要求高時，進給量應該取小值。最大進給量受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制，并與脈沖當量有關。 總之切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)機床性能、相關的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗用類比方法確定。同時，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給速度三者能相互適應，以形成最佳切削用量。 表3.3件1數(shù)控加工切削用量表 加工表面 刀具規(guī)格名稱 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 背吃刀量（mm） 進給速度（mm/min） 銑凸臺、凹槽 ?10立銑刀 1500 4 700 鉆底孔 ?3中心鉆 700 30 140 擴孔 ?12.5擴孔鉆 280 30 50 4 數(shù)控加工工藝卡片的擬定 機械加工工藝過程卡是說明加工工藝路線的詳細闡述，主要是用來描述工件的加工流程，安排生產(chǎn)計劃，組織生產(chǎn)調(diào)度；而機械加工工序卡是在加工過程卡的基礎上，根據(jù)各工序編制的工藝文件，主要用于指導工人完成每一個工藝加工操作。工藝卡片的設計見下： 表4-1 工藝卡 單位 工藝卡 產(chǎn)品名稱： 畢業(yè)設計 零件名稱 銑削零件 加工設備 生產(chǎn)類型： 單件生產(chǎn) 零件圖號 01 數(shù)控銑床 夾具 材料 毛坯尺寸 使用設備 加工中心 生產(chǎn)車間 平口虎鉗 45#鋼 90×90×30mm 程序編程 數(shù)控 O0001-O0005 工序號 工步號 加工內(nèi)容 刀具 刀具直徑 主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 進給速度（F） 背吃刀量（mm） 1 加工蝴蝶凸臺 立銑刀 ?10 1500 700 4 2 加工2-14兩側(cè)開口槽 立銑刀 ?10 1500 700 4 3 鉆2-φ10孔 立銑刀 ?9.8 700 140 4 4 絞2-φ10孔 立銑刀 ?10 280 50 5 加工中間φ20孔 立銑刀 ?10 1500 700 4 6 加工反面2-14兩側(cè)開口槽 立銑刀 ?10 1500 700 4 7 去毛刺、清洗 8 檢驗、入庫 工藝員 審核 批準 時間 修訂 5 加工程序的編制 在對零件圖進行分析，主要牽涉到凸臺、凹槽和孔的銑削件零件。在加工過程中，有10個步驟：粗加工和精加工。因此，在程序設計時，我認為這些指令FANUC數(shù)控系統(tǒng)是首選用的：G21，G40和G97，G71、G02和G03，M00，M03、M30、G70、G00、G01、M30。 根據(jù)以上功能的使用情況，并結(jié)合本文的工藝路線編排，我編制了一個共5個程序來完成零件的加工，詳細的程序如下。 程序名:O0001加工蝴蝶凸臺 程序段號 程序內(nèi)容 程序段解釋 N10 G54G90G40G17 建立工件坐標系，初始化 N20 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min N30 G00Z10 Z軸快速定位 N40 X-50Y-50 X、Y軸快速定位 N50 G01Z-6F100 Z軸下刀 N60 G41X-33D01 建立左刀補 N70 Y-18.44 銑凸臺 N80 G03Y18.44R22 銑凸臺 N90 G01Y28 銑凸臺 N100 X14.16Y40.5 銑凸臺 N110 G02X32.95Y26.24R15 銑凸臺 N120 G01Y18.44 銑凸臺 N130 G03Y-18.44R22 銑凸臺 N140 G01Y-26 銑凸臺 N150 G02X14.16Y-40.5R15 銑凸臺 N160 G01X-33Y-28 銑凸臺 N170 G40X-50 取消刀補 N180 G00Z20 抬刀 N190 M30 程序結(jié)束 程序名:O0002加工2-14兩側(cè)開口槽 程序段號 程序內(nèi)容 程序段解釋 N10 G54G90G40G17 建立工件坐標系，初始化 N20 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min N30 G00Z10 Z軸快速定位 N40 X-60Y-60 X、Y軸快速定位 N50 G01Z-10F100 Z軸下刀 N60 G41X-55D01 建立左刀補 N70 Y-7 銑開口槽 N80 X-33 銑開口槽 N90 G03Y7R7 銑開口槽 N100 G01X-60 銑開口槽 N110 Y60 銑開口槽 N120 X60 銑開口槽 N130 Y7 銑開口槽 N140 X33 銑開口槽 N150 G03Y-7R7 銑開口槽 N160 G01X55 銑開口槽 N170 G00Z20 抬刀 N180 M30 程序結(jié)束 程序名:O0003鉆2-φ10孔 程序段號 程序內(nèi)容 程序段解釋 N10 G54G90G40G17 建立工件坐標系，初始化 N20 S800M03 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min N30 G00Z10 Z軸快速定位 N40 X0Y0 X、Y軸快速定位 N50 G81X-33Z-35F100 鉆孔循環(huán)加工 N60 X33 鉆孔 N70 G80 取消鉆孔 N80 G00Z10 抬刀 N90 M30 程序結(jié)束 程序名:O0004鉸2-φ10孔 程序段號 程序內(nèi)容 程序段解釋 N10 G54G90G40G17 建立工件坐標系，初始化 N20 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min N30 G00Z10 Z軸快速定位 N40 X0Y0 X、Y軸快速定位 N50 G01Z-3F100 鉸孔循環(huán)加工 N60 X5 鉸孔 N70 G03I-5 取消鉆孔 N80 G00Z20 抬刀 N90 M30 程序結(jié)束 程序名:O0005加工中間φ20孔 程序段號 程序內(nèi)容 程序段解釋 N10 G54G90G40G17 建立工件坐標系，初始化 N20 S800M03 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min N30 G00Z10 Z軸快速定位 N40 X0Y0 X、Y軸快速定位 N50 G81Z-35F100 精鉸孔 N60 G00Z10 抬刀 N70 M30 程序結(jié)束 6 零件加工仿真 6.1工件安裝 本次設計的加工零件采用虎口鉗夾緊工件。 在數(shù)控加工中，為了保證工件的加工精度和表面質(zhì)量，必須使工件在機床的正確位置，這通常被稱為“定位”，工件在機床上，它位于工件裝夾過程中，被稱為工件夾緊過程。 6.2回機床原點 為了建立機床的坐標，消除機床的間隙，坐標偏置，取消刀補和累計誤差等，在開機后，除了檢查機床主軸是否正常運轉(zhuǎn)，且檢查是否正常的輔助功能，而且還需將每一個軸回到機床零點。 方法如下： 圖6.1 回機床零點 6.3 對刀 在對刀過程中，對刀的精準度將影響工件的加工精度。對刀點是數(shù)控機床上工件相對于刀具的終點。我們寫的數(shù)控程序是從對刀點開始計算，所以此點是程序的起始點。該點可以選擇在工件上，也可以選擇工件以外的表面，但必須聯(lián)系到零件定位基準。 在工件對刀時，刀具進給率盡可能降到最低，并用手輪操作進行對刀。 圖6.2 對刀 6.4 仿真加工 在設置好刀具補償后，可以開始仿真加工了，首先關閉機床窗門，然后將功能鍵中的“循環(huán)啟動”打開，再按下“循環(huán)啟動”按鈕，開始切削，最終得到的零件如下圖所示。 在刀具補償設置完成后，便開始進行仿真，首先關閉機床的防護門，然后按下功能鍵“循環(huán)開始”，即可開始進行循環(huán)加工，最后部分如下圖所示。 圖6.3 銑異型凸臺 圖6.4 鉆孔 圖6.5 銑內(nèi)孔槽 圖6.6 鉆四個螺紋孔 總結(jié) 畢業(yè)設計是我們大學之中最后一個也是最重要的一個總結(jié)性設計、一個階段。通過畢業(yè)設計，我們可以將在大學中所學的知識作一個整體性的梳理，把學到的理論知識融會貫通、熟練應用，并結(jié)合實習經(jīng)驗，使理論和實際有一個完美的結(jié)合。為我們將來踏上工作崗位能夠進一步運用綜合能力以及解決實際問題作了很好的鋪墊。 畢業(yè)設計過程中，在老師的悉心指導下，我們從數(shù)控機床的認識、加工工藝的指定、刀具的選擇、數(shù)控系統(tǒng)的編程、數(shù)控加工的仿真操作、工件的實體造型、畢業(yè)論文的書寫整理等幾個階段依次進行了認真的解決，圓滿的完成了畢業(yè)論文的要求。 與此同時，我也認識到自身的許多不足：基礎理論知識有些不是很扎實，還缺乏相用的工作經(jīng)驗，不能夠很好的綜合運用。因此，我通過畢業(yè)設計，懂得以后如何去做，以使自身能夠得到很好的完善。 “一份耕耘，一份收獲”。雖然這份畢業(yè)設計不是很完美，但是畢竟也是自己一手寫起來的，感覺還是有些欣慰的。 總的來說，這次畢業(yè)設計讓我學會了更多的獨立處理事情的能力，分析能力和解決問題的能力都有所提高，這對我以后的工作也都有很大的好處。 致謝 時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易。在這個美好的季節(jié)里，心中涌現(xiàn)的不是想象已久的歡欣，卻是難以言喻的失落。是的，隨著論文的終結(jié)，意味著自己生命中最純美的學生時代即將結(jié)束，盡管百般不舍，這一天終究會在熙熙攘攘的喧囂中來臨。 經(jīng)過幾個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個大學生的畢業(yè)論文，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。 在論文寫作過程中，得到了李雪輝和董日中老師的親切關懷和耐心的指導。老師嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想上給我以無微不至的關懷，除了敬佩老師的專業(yè)水平外，治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們 師恩似海，永生難忘！衷心祝愿各位老師身體健康，工作順利，生活幸福美滿，一生平安！ 參考文獻 ［1］王興榮-加工中心培訓教程-北京機械工業(yè)出版社-2006.5 ［2］華茂發(fā)-數(shù)控機床加工工藝-北京機械工業(yè)出版社-2010.10 ［3］何萍，楊文-金屬切削機床概-北京理工大學出版社-2010.7 ［4］武友德，張躍平-金屬切削加工與刀具-北京理工大學出版社-2011.1 ［5］黃登紅-數(shù)控編程與操作-中南大學出版社-2008.5 ［6］陳文風-機械工程材料-北京理工大學出版社-2009.1 ［7］李景龍-新編機械制圖-西安工業(yè)大學出版社-2010.6 ［8］陸亦工-公差配合與技術(shù)測量-中國傳媒大學出版社-2010.8