(完整版)机械系数控技术专业毕业设计论文.docx

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1、(完整版)机械系数控技术专业毕业设计论文 中等职业学校专业骨干教师国家级培训 数控技术应用专业结业论文 河南邓州市职教中心李晓静 内容提要：此次设计是基于华中数控系统的XH714D加工中心的板类零件编程与加工。设计借助了现阶段所学的专业知识,认真分析了该零件在数控加工中的相关工艺过程。加工内容包括了铣削凸台平面、凸台轮廓、型腔；钻、铰通孔、攻螺纹等。 一零件分析 1.1 零件材料分析 由零件图可知：零件材料为45#钢，为优质碳素结构钢。含碳量在0.420.50%之间，属于高强度中碳钢。具有良好的综合力学性能，切削性能良好。 1.2 零件结构分析 该零件为一个小型的板类零件，其毛坯尺寸为1241

2、0444mm。零件由带圆角的矩形凸台、带圆槽的凸台、五边形凸台，带圆角的型腔、通孔和两个螺纹孔组成。 其上的五边形凸台为内接正五边形。 1.3 零件精度分析 由图纸可知零件的各尺寸精度要求均较高。零件毛坯留有一定的余量，凸台及凸台轮廓、型腔、通孔、螺纹孔等的精度要求较高，其中高精度要求的加工内容为：带圆角的矩形凸台轮廓、带圆槽的凸台上表面、型腔、通孔，均为7级精度要求；螺纹孔为6级精度要求。 二加工方案 平面、平面轮廓在镗铣类数控机床上的加工方法是铣削。经粗铣的平面，尺寸精度可达IT12IT14级（指两平面之间的尺寸），表面粗糙度值可达。经粗、精铣的平面，尺寸精度可达IT7IT9级，表面粗糙度

3、值可达。 孔加工方法比较多，有钻、扩、铰、镗等。大直径孔还可采用圆弧插补方式进行铣削加工。孔的加工方式与其所能达到的精度有很紧密的联系。为提高孔的位置精度，在钻孔工步前需要安排锪平端面和打中心孔工步。 对螺纹加工，要根据孔径大小采取不同的处理方式，一般情况下，直径在M6M20mm之间的螺纹，通常采用攻螺纹的方法加工；M6mm以下，M20mm以上的螺纹只在加工中心上完成底孔加工，攻丝可通过其他手段进行。 该凸模零件由于是中小批量生产，从经济、时效等方面考虑铣六方在普通铣床上完成加工，余下的平面及凸台轮廓、通孔、螺纹孔在XH714D立式加工中心上加工完 成。该零件的机械加工工艺详见表2-1： 表2

4、-1 五边形凸台零件机械加工工艺过程卡 三确定数控加工内容 数控加工具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生产效率高等特点。数控机床适于加工的内容有： （1）工件上的曲线轮廓表面，特别是由数学表达式给出的非圆曲线和列表曲线等曲线轮廓。 （2）给出数学模型的空间曲面或通过测量数据建立的空间曲面。 （3）形状复杂，尺寸烦多，曲线与检测困难的地方。 （4）能在一次装夹中顺带铣出来的简单表面或形状 （5）用通用铣床加工难以观察、测量和控制进给内、外凹槽。 （6）采用数控铣削能成倍提高生产率，大大减轻体力劳动的一般加工内容。 由该零件的加工方案可知，零件需要下料、铣、钻孔、攻螺纹等工序的加工，零件第一

5、次粗铣铣六方，加工内容较为简单，普通机床就可以保证其精度。并且加 工过程中需要多次装夹，为了节约成本，提高加工效率，选择在普通铣床上加工完成。粗铣主要是去除较大余量，并为数控铣削准备精确定位基准。 各凸台、孔距的精度要求较高，圆弧等的加工在普通机床上不易控制，其精度也难以保证。而这些工序的加工又只需单工位加工即可完成，故考虑在数控铣床或数控加工中心上进行加工。 分析零件的数控加工内容及过程，知加工中所需刀具在10把左右，为了减少换刀时间，提高加工效率，确定第3工序在数控加工中心上加工。 四数控工序加工工艺设计 设计数控加工工艺实际就是设计各工序的加工工步，主要从精度和效率两方面考虑。 4.1

6、数控加工工序加工内容精度分析 本工序的工序图如图4-1-1所示： 由零件的加工方案可知：本工序加工内容中精度要求较高的有：带圆角的矩形凸台的长为（取100.0180.017）,宽为（取80.0150.015），深为。带圆槽的凸台宽度为700.02，深为;两型腔的长、宽均为（取15.0090.009），深（取3.0050.005）。 通孔为。螺纹孔为右旋螺纹孔，孔深为，孔距分别为，。 带圆角的矩形凸台对工件对称中心线对称度要求为0.04mm；对上道工序加工的基准面平行度要求为0.03mm。带圆槽的凸台上表面对零件底面的平行度要求为。带 圆角的矩形凸台轮廓表面粗中等公差等级加工。 4.2 数控工序

7、加工工步设计及各工步走刀路线图 4.2.1 数控工序加工工步设计 根据全部加工表面按先粗，半精，再精加工分开进行；在一次定位装夹中，尽可能完成所有能够加工的表面的原则，以及对所要加工零件加工内容的分析，确定如下加工顺序： （）粗铣各凸台及凸台轮廓；其走刀路线如表4-2-2至表4-2-4所示： （）精铣各凸台及凸台轮廓；其走刀路线如表4-2-5至表4-2-7所示： （）粗、精铣两型腔；其走刀路线如表4-2-8、表4-2-9所示： （）钻中心孔；其走刀路线如表4-2-10所示： （）钻12H7通孔；其走刀路线如表4-2-11所示： （）粗扩12H7通孔; 其走刀路线如表4-2-11所示： （）粗铰

8、12H7通孔;其走刀路线如表4-2-11所示： （）精铰12H7通孔；其走刀路线如表4-2-11所示： （）钻螺纹底孔；其走刀路线如表4-2-12所示： （10）攻螺纹；其走刀路线如表4-2-12所示： 具体的工步内容及工步顺序见表4-2-1数控加工工序卡片。 表4-2-1 数控加工工序卡片 4.2.2 数控加工工序各工步走刀路线图 走刀路线可分为孔加工进给路线和铣削加工进给路线。在安排孔的加工走刀路线时，在保证孔的加工精度和表面粗糙度要求的同时，应寻求最短路线；在安排轮廓铣削加工的进给路线时，应尽量沿着轮廓的切线方向切入切出。结合该零件的材料，为提高表面精度，粗铣时可采用逆铣，精铣时采用顺铣。该零件的数控加工走刀路线如表4-2-2至表4-2-12所示： 表4-2-2 粗铣带圆角凸台走刀路线图 表4-2-3 粗铣70带圆槽凸台走刀路线图 表4-2-4 粗铣五边形凸台走刀路线图 表4-2-5 精铣五边形凸台走刀路线图 表4-2-6 精铣带圆槽凸台走刀路线图