2022年毕业设计方案数控铣削加工工艺设计方案与编程加工 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 一. 设计说明本设计要求操作人员依据如图1 所示的零件图,通过图样分析、工艺分析、加工用量的挑选、程序的编制完成工件的仿真加工；图 1 零件图1. 工件表面去毛倒棱2. 加工表面粗糙度侧平面及孔 3. 材料 45 钢Ra1.6 m.底平面为Ra3.2 m 图 2 立体图- 1 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二. 图样分析在图样分析中,第一要正确分析零件图,确定零件的加工部位与次序,并 依据零件图的技术要求,分析零件的外形、基准面、尺寸公差和粗糙度要

2、求 等；1图面分析 如图 1-1 所示的零件是典型的方圆结合类零件,通过对此零件图的分析可知 道：此零件的外轮廓圆台、正方圆弧凸台、三角凸台,中心有一个通孔；虽然 该零件轨迹曲线不太复杂,但有着严格的几何精度要求,必需保证其尺寸精度 和几何精度,所以加工难度较大；2精度分析 1尺寸精度 如图 1-1 所示的零件中精度要求较高的尺寸主要有四方体 尺寸加工误差为 0.03mm、六边形和整圆尺寸的加工误差为 0.04mm、 深度尺寸 为 0.05mm、孔的尺寸为 10H8等；对于尺寸精度要求,主要通过加工过程中的精确对刀,正确选用刀具的磨 损量和正确选用合适的加工工艺等措施来保证；2）形位精度 如图

3、 1-1 所示的零件中主要的形位精度有四方体、六方 体、整圆相对于外形中心线的对称度,加工表面相对于工件底平面的平行度 等；对于形位精度的要求,在对刀精确的情形下,主要通过工件在夹具中的正 确安装等措施来保证；3）表面粗糙度 如图 1-1 所示的零件中,所加工表面底面的表面粗糙度 R3.2 m,所加工表面侧平面和孔的表面粗糙度要求均为 R1.6 m；对于表面粗糙度要求,主要通过选用正确的粗、精加工路线,选用合适的 切削用量等措施来保证；加工完成后需要进行清根操作,同时仍要对整个零件 进行手动去毛倒棱,自检自查；三. 工艺分析及处理数控铣削加工工艺的实质,就是在分析零件精度和表面粗糙度的基础上,

4、对数控铣削的机床挑选、毛坯挑选、加工方法、装夹方式、切削加工进给路- 2 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 线、刀具挑选以及切削用量等工艺内容进行正确而合理的挑选；1数控铣削加工零件与加工1）机床与毛坯如图 1-1 所示的零件选用的机床为FANUC-0i系统的数控铣床,毛坯材料选用 45 钢,尺寸为 80mm*35mm 的圆钢；2）数控铣削加工分析 为了保证零件的各项精度需求,本工件采纳对整个零件进行先粗加工,在 精加工的加工方案；粗加工主要用于去除工件余量,对于粗加工后的精加工余 量,在保证加工余量

5、的基础上,应尽量削减精加工余量；粗加工时,应以保证 加工效率为主,因此粗加工一般使用大直径刀具；数控铣床加工零件时,粗加 工和精加工一般采纳顺铣即左刀补的加工方式；其数控编程任务书见表 1；表 1 数控编程任务书07 数控二班数 控 编 程产品零件图号带内孔凸台任务书编号零件名称任务书使用数控设备数控铣床共 1 页第 1 页主要工艺说明及技术要求 1数控铣削加工零件的尺寸精度和表面质量均需达到图纸要求,详见产 品工艺卡片；2技术要求见零件图收到编程时间审核日2022 年 3 月 20经批准编制贾超伟编程贾超伟手人审核2数控铣削加工工件的安装方式 由于该工件为单件加工,所以在加工过程中选用通用夹

6、具进行定位与装 夹；依据加工要求选用三爪卡盘为夹具,工件装夹后,第一找正工件侧母线与 主轴方向平行,然后找正工件中心,并将该点设为工件坐标系的原点；夹具的要求,在数控铣削加工过程中,夹具是用来装夹被加工工件的,因 此必需保证被加工工件的定位精度,并尽可能做到装卸便利、快捷；- 3 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 挑选夹具时应优先考虑使用通用夹具,使用通用夹具无法装夹、或者不能保证 被加工工件的定位与加工工序的定位精度时,才采纳专用夹具,专用夹具的定 位精度较高,成本也较高；对于本设计凸台类零件铣削加

7、工的夹具挑选三角卡盘；3. 数控铣削加工刀具 在零件加工中,刀具的挑选是一项特别重要的工艺内容；刀具挑选的好 坏,将直接影响到工件的精度和质量；在加工时,主要依据工件材料、工序内 容、机床的加工才能等；传统的机床加工对刀具的要求比较低,而数控机床对刀具的要求就特殊 高；现代数控机床转速高,加工精度高,加工性状多种多样,而且加工的很多 的零件的部位都是微细窄小表面,需要的刀具很小,因此,数控机床上的刀具 就要有很高的要求；数控机床刀具一般要有高的强度、高刚度、高耐热耐磨性 和硬度；在加工时要认真挑选刀具；在数控铣床上,铣削零件侧面时一般用高速钢圆柱立铣刀,铣削上表面时 多用硬质合金端面铣刀,加工

8、沟槽时一般用硬质合金立铣刀,而对于一些底面 圆或圆弧型的沟槽要用球头铣刀,钻孔时一般用的是高速钢钻头；数控铣削表 面时一般速度较高；适应高速切削要求,具有良好的切削性能- 4 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2高的牢靠性 3较高的刀具耐用度 4高精度 5牢靠的断屑及排屑措施 6精确快速的调整7刀具标准化、模块化、通用化及复合化 对于本设计凸台类零件铣削加工的刀具及其参数挑选见表 2；在刀具的选用中,粗加工选用直径较大的刀具,本零件加工中选用 16mm 的立铣刀进行加工,为削减换刀次数,粗、精加工中采

9、纳同一种刀具；这个 零件先用 16mm的立铣刀、 9mm的钻、 16mm的立铣刀进行粗铣,再用 16mm的立铣刀进行精铣,用 2.5mm的钻钻定位孔,用 10mm的铰刀对定位孔 进行精加工；数控刀具明细表如表 2 表 2 数控刀具明细表及数控刀具卡零件图号零件名称材料数控刀具程序编号车间使用设 备03000-30 45#钢明细表O0130 机 6 数控铣 床刀具换刀方式加工部位刀具号刀位号刀具名称直径长度手动 / 自外形轮廓设定补偿设定动手动T1 1 号刀位 16mm立铣刀20mm 10.2 20 T2 2 号刀位 2.5mm钻 14.5mm 15 手动中心孔定位T3 3 号刀位 9mm钻头1

10、0mm 5 25 手动钻孔T4 4 号刀位 10H8铰刀 8.5mm 12 手动铰孔T5 5 号刀位 16mm立铣刀9mm 12 手动外轮廓编制贾超伟审核批准第 1 页共 1 页 4. 数控铣削加工工序 1）数控铣削加工工序的划分 以一次安装能够进行的加工为一道工序- 5 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 以一个完整的数控程序能够连续进行加工的内容为一道工序 以零件的类同结构内容使用一把刀具进行加工为一道工序 以粗加工、精加工划分工序 2）工步次序的支配原就 先粗后精 先近后远 内外交叉 保证工件加工

11、刚度原就 同一把铣刀尽量连续加工原就；3）工序次序的支配原就 先加工定位面,即前道工序的加工能够为后面的工序供应精加工基和合 适的装夹表面；制定零件的整个工艺路线实质上就是从最终一道工序开头从后 往前推,依据前道工序为后道工序供应基准的原就来进行支配；先加工平面后加工孔,先加工简洁的几何外形,后加工复杂的几何形 状；对于零件精度要求高,粗、精加工需要分开的零件,先进行粗加工,后 进行精加工；以相同定位、夹紧方式安装的工序,应当连续进行,以便削减重复定位 次数和夹紧次数；加工中间穿插有通用机床加工工序的零件加工,要综合考虑合理支配加 工次序；对于本设计凸台类零件铣削加工的工序支配见表 3；通过一

12、次工件的加工可以发觉,只有不断的进行设计分析,不断的总结,才能更好的完善零件加工的流程,加工出更加标准的工件；数控铣削加工分十一步切削进行加工,工序如下 : 1粗铣外型轮廓：采纳 16mm的立铣刀,粗铣加工内外型轮廓,单边留精 加工余量 0.3mm；2定位孔加工：采纳 2.5mm的中心钻,对 10H8的定位孔定位；3钻孔加工： 采纳 9.8 的标准麻花钻,对前一步加工成型的定位孔进- 6 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 行钻孔加工,加工深度为 35mm；4铰孔加工：采纳 10H8的铰刀,对图中 10

13、H8的孔进行铰孔加工5精铣外型轮廓：采纳 16mm的立铣刀,精铣加工外型轮廓成型达到要求6）清根数控加工工序卡和切削用量挑选见表 3；表 3 数控加工工序卡机械厂数控加工工序卡厂品名城或代号零件名称图号03000-30 工艺序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间01 三爪卡盘00001 数控铣床VMC-55 工步号工步内容加工面刀具号刀具主轴进给背吃备规格转速速度刀量注1 粗铣外形轮廓外轮廓T01 r/min 16mm 600 150 5 2 中心钻定位定位孔T02 B2.5mm 2000 50 0.5D 3 钻孔孔T03 600 60 0.5D 9.8mm 4 铰孔孔T04 10H8 10

14、00 100 0.2 5 精铣外形轮廓外形尺寸T04 16mm 1000 100 6 手动去毛倒棱,自检自查批准第 1 页共 1 页编制贾超伟审核四. 加工用量的挑选与确定由于如图 1-1 所示零件的加工是凸台类零件的铣削加工,所以精加工时,凸台类类零件的加工余量为 1mm；详细加工过程中的用量挑选与确定见表 3 五. 编程参数的运算 1 切削参数的挑选 1） 主轴转速 n） 对于高速钢刀具,切削速度v 取 20m/min30 m/min,依据公式“n=1000v/3.14D”选取粗加工时主轴转速n=600r/min,精加工时主轴转速 n=1000r/min；- 7 - / 20 名师归纳总结

15、 - - - - - - -第 7 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 粗加工时 ,为提高生产效率,在工件质量保证的前提下,可挑选较高的进给速度,一般为100mm/min200mm/min,本零件加工中粗加工进给速度取 150mm/min；精加工时,为保证精加工精度要求和表面粗糙度要求,印选较小的进给速度,一般在50mm/min100mm/min 的范畴中选取,本零件精加工进给速度取 50mm/min；刀具空行程的进给速度一般取 范畴中选取； B -30 0 - 8 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 20 页精选学习资料 - -

16、 - - - - - - - C -15 25.98 D 15 25.98 E 30 0 F 15 -25.98 G 0 -25.98 H -22.5 12.99 I 22.5 12.99 M -5.0 -43.3 N -25.0 -25.98 六. 编程加工 1 建立工件坐标系 铣床上编程坐标原点的位置是任意的,它是编程人员在编制程序时依据零 件的特点来选定的,为了变成便利,一般要依据工件外形和标注尺寸的基准以 及运算最便利的原就来确定的工件上某一点为坐标原点,详细挑选留意如下几 点：1 编程坐标原点应选在零件图的尺寸基准上,这样便于坐标值的计 算, 削减运算错误；2 编程坐标原点应尽量选在

17、精度较高的精度表面,以提高被加工零件的 加工精度；3 对称的零件,编程坐标原点应设在对称中心上；不对称的零件,编 程坐标原点应设在外轮廓的某一角上；4 Z 轴方向的零点一般设在工件表面；本设计挑选 10 圆的圆心处为工件编程 X、Y 轴原点坐标, Z 轴原点坐标在工件上表面；2 程序编制的原就 工件坐标系原点的挑选原就 : 1工件原点应当挑选在工件的设计基准上,以便于编程；2工件原点尽量挑选在尺寸精度高、粗糙度值低的工件表面上；3工件原点最好挑选在工件的对称中心上；3 数控加工程序编制 1粗细外轮廓主程序 D01=8.5 O051 G90G94G21G40G54F100 G91G28Z0. M

18、03S600 - 9 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - G90G00X-50.Y-50. Z30. M08 G01Z-5.F100 M98P101 G01Z-10.F100 M98P101 G01Z-15.F100 M98P101 G01Z-20.F100 M98P101 m00 G01Z-5. M98P102 G01Z-10. M98P102 G01Z-15. M98P102 m00 G01Z-5. M98P103 G01Z-10. M98P103 m00 G01Z-5. M98P104 G91G2

19、8Z0. M30 四方圆弧子程序 O0101 G90G41G01X-30.D01 Y20. G02X-20.Y30.R10. G01X20. G02X30.Y20.R10. G01Y-20. G02X20.Y-30.R10. G01X-20. G02X-30.Y-20.R10. G40G01X-50.Y-50. M99 六方凸台子程序 O0102 G90G41G01X-5.Y-43.3D01 X-30.Y0. - 10 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - X-15.Y25.98 X15. X30.Y0

20、. X15.Y-25.98 X-25. G40G01X-50.Y-50. M99 圆凸台子程序 O0103 G90G41G01X15.Y-25.98D01 X0. G02X0.Y-25.98I0J25.98 G01X-15. G40G01X-50.Y-50. M99 三角凸台子程序 O0104 G90G41G01X10.Y-43.3D01 X-22.5Y12.99 X22.5 X-10.Y-43.3 G40G01X-50.Y-50. M99 2定位孔加工 O0200 G90G94G21G40G54F100 G91G28Z0. M03S1500 G90G00X0.Y0. G01Z-0.5F100

21、 Z5. G91G28Z0. M30 钻孔 O0201 G90G94G21G40G54F100 G91G28Z0. M03S600 G90G00X0.Y0. G85X0.Y0.Z-38.R5. G80 G91G28Z0. M30 精铰孔- 11 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - O0202 G90G94G21G40G54F100 G91G28Z0. M03S300 G90G00X0.Y0. G85X0.Y0.Z-38.R5.F100 G80 G91G28Z0. M30 3精铣外轮廓主 D01=8 O

22、0502 G90G94G21G40G54F100 G91G28Z0. M03S1000 G90G00X-50.Y-50. Z30. M08 G01Z-20.F100 M98P101 m00 G01Z-15. M98P102 m00 G01Z-10. M98P103 m00 G01Z-5. M98P104 G91G28Z0. M30 七. 数控仿真加工一 粗铣外轮廓1 四方圆弧- 12 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 六方凸台3 圆弧凸台- 13 - / 20 名师归纳总结 - - - - -

23、- -第 13 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4 三角凸台二 定位孔加工- 14 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三 钻孔图略四 精铰孔- 15 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 五 精铣外轮廓总结毕业设计是高校生在校学习过程中的一个重要环节；它表达了我们对在大 学中所学学问的综合应用,毕业设计说明书是毕业生提交的一份有肯定学术价 值的科技论文,是对我们学习成果的综合

24、性总结和检阅,是在老师指导下所取 得的科技成果的文字记录,也是检验同学把握学问的程度、分析问题和解决问 题基本才能的一份综合答卷,仍是对学校人才培育成效的全面检验,是学校教 育教案质量评判的重要内容；在编写毕业设计的过程中,我翻阅了大量的相关资料,对两年多来所学专 业学问进行了全面系统的分析、整理、总结,这不仅使我们两年多来所学的知 识得到了巩固和提高,使我们对数控技术的专业学问有了更宽广更深化的了 解,增加了对工件设计和数控加工的体会,更重要的是,在此过程中提高了我 们自学和查阅资料的才能,锻练了我们分析和解决问题的才能；本次毕业设计,在向指导老师请教及她的细心指导过程中,我深刻体会到 老师

25、认真负责的工作态度,严谨的治学精神和深厚的理论学问水平；在此期- 16 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 间,我学到的不仅是我们的专业学问,仍从中学习了很多待人处事的道理、方法,通过对老师们社会阅历的明白,对我们这些刚刚高校毕业的同学今后的生活和工作有了很大的帮忙；在设计的过程中我们遇到的小困难也是层出不穷,在对这些困难的解决中,同学们共同分析、探讨,无形中,不仅使我们之间的关系更加融洽,更培育了我们的团队合作精神；通过此次毕业设计,我受益非浅；这对于我以后的工作和生活都有很大的帮忙；编者2022年

26、 3 月参考文献1. 余英良 . 数控加工编程及操作 . 北京：高等训练出版社, 2005.1 2. 胡建生 . AutoCAD绘图实训教程 . 北京：机械工业出版社, 2007.6 3. 赵长明 . 数控加工工艺及设备 . 北京：高等训练出版社, 2003.5 4. 周峥. 工程材料与热处理 . 济南：山东高校出版社, 2004.8 5. 余英良 . 数控铣削加工实训及案例解读 . 北京：化学工业出版社, 2007.9 6. 沈建峰 . 数控铣床 / 加工中心编程与操作实训 . 北京：国防工业出版社,2022.3 7.叶南海 . UG NX 5.0 模具设计基础与应用提高. 北京：国防工业出

27、版社,2022.1 - 17 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 致谢本文是在我在李莉芳老师的细心指导和大力支持下完成的,这篇设计的每 个细节和每个数据,都离不开您的细心指导,而您严谨的治学精神,精益求精 的工作作风和宽容的教案态度都深深地感染和鼓励着我；并在此同时您仍在思 想上、学习上赐予了我无微不至的关怀,在此谨向李老师致以真诚的谢意；我也要感谢我的母校青岛滨海学院,是她供应了良好的学习环境和生活环 境,让我的高校生活更加充实、更加丰富,为我的人生谱写了一段出色的乐 章；在这里我的各方面素养都得到

28、了进一步的提高；回想我在青岛滨海学院的 两年多的时间里,感谢各位老师对我的栽培,他们不仅在学习方面给了我很大 的帮忙；而且,他们严谨细致、一丝不苟的作风始终是我工作、学习中的榜 样；他们循循善诱的教诲和不拘一格的思维方式赐予我无尽的启发,这些都将 使我终生受益；- 18 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 同时对于我的父母,是他们赐予我走入学问生活的机会,并在我这些年的 生活和学习期间,他们在各个方面都无私赐予我支持和帮忙,所以,在此我要 向他们表示我最真诚的感谢和希望；借此机会对他们表示深深的感谢,

29、并祝愿他们在以后的人生旅途中永久幸 福欢乐；我在这里生活和学习了两年多的时间,我们同学、伴侣们无论是在学习仍是在生活及其它各个方面都给了我很多的帮忙和支持；在毕业设计的编写 过程当中,我认真地听取他们的看法,使毕业设计说明书表述更加清楚,内容 更加完善；同时,我仍参阅了大量的相关书籍、资料等,在此一并表示感谢；编者 2022年 3 月附录：毕业设计零件图- 19 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4. 工件表面去毛倒棱5.加工表面粗糙度侧平面及孔Ra1.6um. 地平面为 Ra3.2um 6.材料 45 钢- 20 - / 20 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 20 页