平面轮廓零件的数控加工及工艺分析模板.doc
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1、XX毕业设计题目:平面轮廓零件数控加工及工艺分析系 部 专 业 名 称 班 级 姓 名 学 号 指 导 教 师 摘 要高效率、高精度加工是数控机床加工最关键特点之一。利用数控机床加工,其产品加工质量一致性好,加工精度和效率均比一般机床高出很多,尤其在轮廓不规则、复杂曲线或曲面、多工艺复合化加工和高精度要求产品加工时,其优点是传统机床所无法比拟。本课题对异性体、复杂曲线、多工艺复合化加工进行探索,设计出三种切实可行工艺步骤及工艺装备。在产品加工过程中,工件在夹具内定位和夹紧显得尤其关键。须依据六点定位对产品进行合理定位,欠定位、完全定位还是过定位全部须依据实际生产过程决定。夹具是涵盖了从加工到组
2、装几乎全部操作过程一个装夹设备。因为大量加工操作需要装夹,夹具设计在制造系统中就变得很关键,它直接影响加工质量,生产率和制造成本。本文经过分析结构特点和加工要求,制订了一套较合理夹具设计,从而为确保该零件加工精度将提供一个经济实用工艺装备,含有一定实用价值。经过对多种定位夹紧装置分析比较,选择并组合了一套既能够满足加工要求,又比较简练装置,并对各工步进行数控编程。关键词:数控加工,工艺步骤,工艺装备,夹具设计ABSTRACTThe high efficiency, the precision work are one of numerical control engine bed proces
3、sing most main characteristics. Using the numerical control engine bed processing, its product processing quality uniformity is good, the processing precision and the efficiency outdo compared to the ordinary engine bed very much, especially when outline not rule, complex curve or curved surface, mu
4、lti-craft recombine processing and high accuracy request product processing, its merit is the traditional engine bed is unable to compare. This topic to the opposite sex body, the complex curve, the multi-craft recombine processing carries on the exploration, designs three practical and feasible tec
5、hnical processes and the craft equipment. In the product processing process, the work piece appears in jig localization and the clamp specially importantly. Must act according to six localizations to carry on the reasonable localization to the product, owes the localization, locates completely cross
6、es the localization all to have to act according to the actual production process decision. The jig covered from has processed clamps the equipment to the assembly nearly all operating process one kind of attire. Because the massive processing operation needs to install clamps, the jig design change
7、s can it be that the constant weight in the manufacture system to want, it affects the processing quality directly, the productivity and the production cost. This article through the analysis support components, the air compressor snifting valve lid as well as the supporting the unique feature and t
8、he processing request which wraps, has formulated a set of reasonable jig design, thus for guaranteed this components the processing precision will provide one economical practical craft equipment, will have certain practical value. Through to each kind of localization clamp analysis comparison, cho
9、se and combines a set both to be able to satisfy the processing request, and the quite succinct installment, and carried on the numerical control programming to each step working procedure.Key word: numerical control processing, technical process, craft equipment, jig design目 录1绪论12零件分析22.1零件结构特点22.
10、2.1零件图纸工艺分析22.2.2加工内容和相关要求32.2.3加工关键点分析32.2.4零件图纸上尺寸标注32.2.5分析变形情况32.2.6零件精度要求43毛坯选择43.1分析毛坯加工余量43.2零件毛坯形状及余量确实定44机床选择45零件加工定位基准选择55.1工件装夹55.2零件粗基准选择55.3零件精基准选择66选择并确定工艺装备66.1刀具尺寸选择66.2刀具材料选择76.2.1刀具材料性能76.2.2多种刀具材料76.3量具使用表86.4切削用量确实定86.4.1主轴转速确实定96.4.2进给速度确实定106.4.3背吃刀量确实定117切削液选择128工艺方案制订128.1加工方
11、案制订128.2刀具卡片制订138.3工艺过程卡148.4工序卡168.5走刀路线图279程序编制3110加工零件3910.1建立工件坐标系3910.2对刀及刀补设定3910.3加工零件过程3911精度检验40总结41致谢42参考文件43附录441绪 论伴随科学技术飞速发展和经济竞争日趋猛烈,产品更新速度越来越快,复杂形状零件越来越多,精度要求越来越高,多品种、小批量生产比重显著增加,猛烈市场竞争使产品研制生产周期越来越短,传统加工设备和制造方法已难以适应这种多样化、柔性化和复杂形状零件高速高质量加工要求。本课题起源于生产,是对所学知识应用,它包含了五年所学全部知识,在数控专业上含有代表性,而
12、且提升了综合利用各方面知识能力。程序编制到程序调试,零件加工利用到了所学AutoCAD、 CAXA制造工程师软件、机床操作、子程序、刀具选择、零件工艺分析、数学处理、工艺路线等一系列内容。这将所学到理论知识充足利用到了实际加工中,切实做到了理论和实践有机结合。 2零件分析2.1零件结构特点要选择对某个零件进行数控加工,在通常情况下,不是全部加工内容全部适合在数控机床上完成,而往往只是其中一部分工艺内容适合数控加工,这就需要对零件图样进行仔细工艺分析,选择那些最适合、最需要进行数控加工内容和工序。依据我院数控基地现有设备,故此次毕业设计全部内容全部选择在数控加工中心上加工。2.2.1零件图纸工艺
13、分析零件精度要求需要从尺寸公差、表面粗糙度等方面综合分析。图 平面轮廓零件图 图 示 零件三维模型2.2.2加工内容和相关要求(1)上表面加工,确保零件高度为30mm,粗糙度通常为Ra6.3m。其它为Ra12.5m。 (2) 零件中部菱形凹槽加工。这部分轮廓深度为10mm,要确保R9mm圆弧尺寸,中间五边行凹槽深度为5mm,要确保R8mm圆弧尺寸。凹槽侧面粗糙度为Ra6.3m、深度为10mm和深度为5mm处平面粗糙度均为Ra6.3m。(3) 四个圆弧凸台部分轮廓加工。要确保圆弧凸台部分尺寸5mm 和上表面高度差12mm。2.2.3加工关键点分析数控加工中心关键加工特点是工序集中,即工件在一次装
14、夹后,连续完成铣、钻、镗、铰、攻丝加工等多道工序,从而降低了零件在不一样机床之间转换搬运时间,提升了效率。比如铣菱形凹槽时,应该把粗精加工安排在一起,这么就降低了换刀次数,在加工时,要确保零件尺寸精度和表面粗糙度。另外,加工过程中尽可能降低换刀次数并使走刀路线最短,以降低辅助时间,提升效率。2.2.4零件图纸上尺寸标注(1)按加工次序标注尺寸,尽可能降低尺寸换算,并能方便正确地进行测量。 (2)从实际存在和易测量表面标注尺寸,且在加工时应尽可能使工艺基准和设计基准重合。2.2.5分析变形情况因为该零件菱形凹槽深10mm,在加工过程中假如进给速度过快轻易变形,所以应采取合理加工方法。在加工过程中
15、选择合理切削参数、刀具、夹具等。该零件加工轮廓由平面、外轮廓、型腔等组成。2.2.6零件精度要求该零件最高精度等级为IT10级,外轮廓四面、型腔和上表面粗糙度为Ra 6.3m,其它表面粗糙度均为Ra12.5m,比较轻易加工。3毛坯选择所谓毛坯加工余量,就是指使加工表面达成所需精度和表面质量而应切除多出金属层厚度。零件在进行数控铣削加工时,因为加工过程自动化,使用余量大小,怎样安装、装夹等问题在选择毛坯时就要仔细考虑好,不然,假如毛坯不适合数控铣削加工,加工时将极难进行下去,依据经验,列举以下几点:3.1 分析毛坯加工余量该图毛坯采取45钢板,因为我考虑到我们学校现有设备和本身经济条件等问题,所
16、以采取钢板,毛坯尺寸150mm105mm40mm进行加工,因为该件是钢板件,毛坯扭曲变形量不一样地方造成余量不充足,不稳定,所以,要采取数控铣削加工,其加工面全部要含有充足加工余量。3.2分析毛坯装夹 关键考虑毛坯在加工时定位和夹紧可靠性和方便性,方便在一次安装中完成所以加工表面。4机床选择依据零件结构、形状、精度和加工难易程度等条件来选择数控设备型号,因为该零件由平面、凹槽、圆弧等组成。依据降低定位、装夹和数次换刀带来影响,结合我院实际情况采取加工中心(KVC650)进行加工,便可达成零件各项精度。该机床X轴行程450mm,Y轴行程为650mm,Z轴行程为500mm,工作台为4500X137
17、0mm,主轴中心线至工作台距离为460mm,主轴端面至工作台中心线距离为100600mm,斗笠式刀库容量为10把,进给速度为58000mm/min, 主轴转速为206000r/min,电动机功率为5517.5KW。5零件加工定位基准选择正确选择定位基准对确保加工表面尺寸精度和相互位置精度,确定各表面加工次序和夹具结构设计全部有很大影响。所以,定位基准选择是一个很关键问题。5.1工件装夹工件装夹情况好坏,不仅直接影响工件加工精度,还关系到产品质量问题,而且工件装夹快慢还直接影响到生产效率和工件成本。在实际应用中通常是先定位后夹紧,不过也有同时完成,如三爪卡盘夹持工件。该零件形状比较复杂、尺寸精度
18、要求较高,但轮廓面精度要求不是很高,所以图可选择平口虎钳,以底面和两侧面定位,零件先要加工上表面,所以以下平面为装夹面,加工完所需要素后,翻转夹持外轮廓,将夹持面铣掉。平口虎钳图5-1所表示:图5-1装夹图5.2零件粗基准选择用毛坯上未加工过毛坯面作为定位基准,这种定位基准称为粗基准。粗基准选择,通常情况下就是第一道工序定位基准选择,往往是进行后续工序加工基准。在选择粗基按时应考虑尽可能降低装夹次数。粗基准通常情况下只使用一次。零件是以A面作为粗基准。以B面作为精基准装夹面。图5-2所表示: 图5-2粗精基准图5.3零件精基准选择用已加工过表面作为定位基准,称为精基准。精基准选择应确保从零件精
19、度出发,同时也要考虑装夹方便,夹具结构简单。图5-2以A面作为装夹面,翻面夹持,在以B面作为精基准,确保了一次装夹完成全部面加工降低了换刀次数,定位误差,提升了加工精度,同时表现了基准统一标准。6选择并确定工艺装备6.1刀具尺寸选择(1)直径尺寸:依据零件图样不一样,选择刀具尺寸不一样。选择直径尺寸标准是:在刀具能够满足加工前提下,尽可能选择直径大刀具,铣削刀具全部是成型刀具且标准,在同时可依据选择刀具直径提取刀具各异刀具。(2)长度尺寸:在加工中心上,刀具长度通常是指主轴端面量,刀尖距离包含刀柄和刃具两部分。选择标准是:在满足各个部位加工要求前提下,尽可能降低刀具长度,以提升工艺系统刚性,制
20、造工艺和编程时,通常无须正确确定刀具长度,只需初步估算出刀具长度范围。依据经验公式: =A-B-N+L+ (公式6-1)公式中:刀具长度 A主轴端面至工作台中心最大距离 B主轴在Z向最大行程 N加工表面距工作台中心距离 L工件加工深度尺寸刀具切出工件长度(以加工表面取2-5 mm,毛坯表面取5-8 mm) 刀具长度示意图图6-1所表示:图6-1 刀具长度示意图依据不一样加工内容,则需要不一样规格刀具来进行加工,该零件材料为铸铁,毛坯为105mm105mm30mm,而零件实际尺寸为100mm100mm25mm。考虑到加工效率,接刀痕迹,走刀重合量,综合分析确定粗、精平面采取直径为20mm立铣刀;
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