花瓣凸臺橢圓型腔零件加工工藝分析與編程

江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 課題：花瓣凸臺橢圓型腔零件加工工藝分析與編程 系 部 ： 機(jī)電工程系 專 業(yè) ： 數(shù)控技術(shù) 班 級 ： 數(shù)控 113 姓 名 ： 朱小二 學(xué) 號 ： 1102203332 導(dǎo) 師 ： 張震 二 O 一四 年 四 月 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 1 目 錄 1 緒 論 .3 2 工藝性分析 .4 2.1零件介紹 .4 2.2零件加工工藝性分析 .4 2.2.1零件的結(jié)構(gòu)分析 .4 2.2.2加工精度與表面質(zhì)量分析 .4 3 毛坯與工藝裝配的選擇 .5 3.1 毛胚的選擇 .5 3.2工序的劃分和加工工藝路線的確定 .5 3.2.1加工方案 .5 3.2.2工序的劃分 .5 3.2.3加工順序的安排 .5 3.3選擇并確定工藝裝備 .6 3.3.1數(shù)控機(jī)床的選擇 .6 3.3.2夾具的選擇 .6 3.3.3量具的使用表 .6 4 工藝參數(shù)選擇 .9 4.1切削用量的選擇原則 .9 4.2主軸轉(zhuǎn)速的確定 .9 4.3進(jìn)給速度的確定 .11 4.4背吃刀量 ap的確定 .12 5 加工工藝文件制定 .14 5.1制定工藝文件 .14 5.2刀具卡 .15 5.3工序卡 .15 6 花瓣凸臺與 橢圓 型腔的加工程序編制 .21 7 加工質(zhì)量分析 .28 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 2 7.1尺寸精度分析 .28 7.2表面質(zhì)量分析 .28 7.3零件的檢測結(jié)果 .28 總結(jié) .30 致謝 .31 參考文獻(xiàn) .32 附錄 1 零件圖紙 附錄 2 效果圖 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 3 1 緒論 數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè) 。 在我國，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來 取得了相當(dāng)大的進(jìn)步 ， 特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以 PC平臺為基礎(chǔ)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。但是，我國在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問題，特別是在技術(shù)創(chuàng)新能力、商品化進(jìn)程、市場占有率等方面情況尤為突出。在新世紀(jì)到來時，如何有效解決這些問題，使我國數(shù)控領(lǐng)域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路，從整體上全面邁入世界先進(jìn)行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數(shù)控研究開發(fā)部門和 生產(chǎn)廠家所面臨的問題。 隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對制造業(yè)的要求不斷提高，以及科學(xué)技術(shù)特別足計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)已發(fā)生了根本性的變 革。以數(shù)控技術(shù)為主的現(xiàn)代制造技術(shù)占據(jù)了重要地位，數(shù)控技術(shù)集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體，是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性化、自動化、集成化、智能化的重要基礎(chǔ)。這個基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。在我國，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當(dāng)大的進(jìn)步，特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，基于 Pc平臺的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。 為充分體現(xiàn)自己三年來在學(xué)校的知識，我按 照我院數(shù)控專業(yè)學(xué)生所需掌握的要求，所以設(shè)計(jì)了這個花瓣凸臺方型腔。此零件為典型銑削零件，它突出了數(shù)控加工的特點(diǎn)和零件加工的工藝性特點(diǎn)，能培養(yǎng)我全面的數(shù)控加工能力，現(xiàn)在我能根據(jù)零件圖制定出合理的數(shù)控加工工藝規(guī)程，能夠制定加工工藝，編制程序進(jìn)行數(shù)學(xué)處理；能夠自己利用設(shè)備，執(zhí)行加工工藝的過程，加工出合格的零件。并掌握加工中夾具的合理選用，了解刀具的材料、特點(diǎn)、以及如何選用刀具等一系列問題，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)有利于培養(yǎng)我們各個方面的能力。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 4 2 工藝性分析 2.1 零件介紹 要選擇對某個零件進(jìn)行數(shù)控加工，一般情況下， 不 是 所有加工內(nèi)容都適合在數(shù)控機(jī)床上完成，往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工，這需要對零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。 如圖 2-1 可知，該零件由平面、凸臺、型腔及螺紋孔組成，形狀較為典型，且為軸對稱零件， 便于裝夾和定位。該零件在數(shù)控銑削加工中具有一定的代表性。 圖 2-1 2.2 零件加工工藝性分析 制訂工藝規(guī)程時，首先要分析零件圖的結(jié)構(gòu)。通過分析零件圖來明確加工零件的尺江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 5 寸，找出該零件上有多少主要加工表面；找出該零件主要的技術(shù)要求和加工中的關(guān)鍵的技術(shù)問題；在編制 工藝過程中，都需要有針對性地解決這些問題。 2.2.1 零件的結(jié)構(gòu)分析 零件圖如圖 2-1 所示，該零件的材料為鋁，材料特點(diǎn)：塑性好、強(qiáng)度和硬度低。毛坯為鑄件尺寸大小為 110mm110mm30mm，為兩面加工的零件。通過零件圖可知該零件由平面、凸臺、型腔、 螺紋 孔組成。零件的加工精度要求不高，但加工過程中需要多次換刀，適合使用數(shù)控加工中心進(jìn)行加工。 2.2.2 圖樣尺寸的標(biāo)注檢查 對數(shù)控加工來說，零件圖上應(yīng)以同一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。保持設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)設(shè)置一致。對于該零件，所有標(biāo) 注如圖 2-1 所示。 2.2.3 加工精度與表面質(zhì)量分析 查參考文獻(xiàn) 3P216表 17-14確定公差等級為 IT8，外輪廓四周及表面粗糙 Ra3.2 m ,其余的粗糙度為 Ra6.3 m ，要求都不高，比較容易加工。但其毛坯材料為鋁件，加工時容易產(chǎn)生變形 ,如果定位不好可能會導(dǎo)致表面粗糙度難以達(dá)到要求。 根據(jù)以上分析可知：該零件的結(jié)構(gòu)比較典型，加工精度和表面質(zhì)量都有一定的要求，所以加工的時候需要注意。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 6 3 毛坯與工藝裝配的選擇 3.1 毛胚的選擇 該圖的毛坯采用鋁合金，因?yàn)槠洳牧咸匦暂p、容易加工、成本低以及在可耐強(qiáng)度方面有一個最大受力范圍，且具有高度的散熱性。所以決定采用鋁合金，所選毛坯尺寸110mm 110mm 30mm 進(jìn)行加工，由于該件是鑄造件，毛坯的扭曲變形量的不同地方造成余量不充分，不穩(wěn)定，因此，要采用數(shù)控銑削加工，其加工面都要具有充分的加工余量。 3.2 工序的劃分和加工工藝路線的確定 3.2.1 加工方案 擬定加工工藝路線是制定加工工藝過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其主要工作是選擇各加工表面的加工方法，確定工序數(shù)目和內(nèi)容，選擇加工方案、定位 和夾緊方法等。 根據(jù)零件圖綜合分析，采取如下工藝措施：銑削 1個夾持面，以夾持面和兩個側(cè)面定位選用虎鉗裝夾安排粗、精加工。采用合適直徑的銑刀加工減小切削變形，再以合適直徑的銑刀精加工表面。先銑削夾持面，再翻面裝夾以夾持面作為定位基準(zhǔn)，先銑上平面，然后再銑下平面， 然后加工內(nèi)型腔和孔，最后鉆螺紋孔。由于零件比較薄，在夾緊時不宜過緊，以免發(fā)生變形。 3.2.2 工序的劃分 工序的劃分有很多種常見的劃分方法有： （ 1） 刀具集中分序法； （ 2） 以粗、精加工劃分工序； （ 3） 按加工部位劃分工序； 按照一般的加工工序，我制定 先面后孔，先簡單再復(fù)雜的加工工序。 3.2.3 加工順序的安排 加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，結(jié)合定位和夾緊的需要一起考慮，重點(diǎn)應(yīng)保證工件的剛性不被破壞，盡量減少變形。加工順序的安排應(yīng)遵循一些原則： （ 1） 基準(zhǔn)先行。上道工序的加工能為后面的工序提供精基準(zhǔn)和合適的夾緊表面。 （ 2） 先面后孔，先簡單后復(fù)雜。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 7 （ 3） 先粗后精，粗、精分開。 （ 4） 減少裝夾次數(shù)。以相同定位、夾緊方式安裝的工序，最好接連進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀和夾緊次數(shù)。 根據(jù)以上分析及零件圖樣，具體制定以下工藝方案： 方案： 在上方（ 有凸臺的一面）銑 3mm 的夾持面 銑底平面 粗銑外形 粗銑橢圓凸臺輪廓 粗銑橢圓型腔輪廓 精銑外形 精銑橢圓凸臺輪廓 精銑橢圓型腔輪廓 （翻轉(zhuǎn)裝夾）銑上平面 粗銑花瓣凸臺 粗銑圓形凸臺 粗銑三角凸臺 精銑花瓣凸臺 精銑圓形凸臺 精銑三角凸臺 點(diǎn)鉆鉆定位孔 鉆 M8 的底孔 6.8 鉆 16 的沉孔 攻 M8 1.25 的螺紋。 3.3 選擇并確定工藝裝備 3.3.1數(shù)控機(jī)床的選擇 結(jié)合零件圖的分析，根據(jù)我院的實(shí)際，采用加工中心 KVC600進(jìn)行加工。 3.3.2夾具的選擇 加工中心夾具的確定因素有以下幾點(diǎn)： （ 1）夾緊機(jī)構(gòu)或其它元件不得影響進(jìn)給加工部位要敞開； （ 2）為保持零件安裝方位與機(jī)床坐標(biāo)系及編程坐標(biāo)系各方向的一致性，夾具應(yīng)能保證在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)定向安裝； （ 3）夾具的剛性和穩(wěn)定性要好； （ 4）裝夾方便 ,輔助時應(yīng)盡量短； （ 5）夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單； （ 6）見效更換夾具的準(zhǔn)備、結(jié)束時間； （ 7）減小夾具在機(jī)床上的使用誤差。 經(jīng)綜合分析：該零件作為典型銑床零件結(jié)構(gòu)簡單，形狀規(guī)則，四個側(cè)面較光整，加工面與加工面之間的位置精度要求不高。所以，以底面和兩個側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，一般可用平口虎鉗 和一些輔助裝夾的墊塊墊片 從工件側(cè)面夾緊 ,便可加工 。這里我使用的是平口虎鉗。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 8 3.3.3量具的使用表 表 3-1 量具表 名稱 規(guī)格 用途 量程 (mm) 分度值（ mm） 游標(biāo)卡尺 0-150 0.02 主要用于測量內(nèi)、外尺寸和深度等 千分尺 0-25 75-100 0.01 用于精密測量外徑和長度等 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 9 4 工藝參數(shù)選擇 編程時我們必須首先確定每道工序的切削用量，然后根據(jù)公式計(jì)算出各個參數(shù)，并把這些數(shù)值以指令的形式寫入程序中。 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速背吃刀量及進(jìn)給速度等，對于不同的加工方法需要選用不同的切削用量。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，并充分了、發(fā)揮機(jī)床的性能最大限度地提高生產(chǎn)率降低成本。 4.1 切削用量的選擇原則 粗加工時應(yīng)選取盡可能大的背吃刀量；要更根據(jù)機(jī)床動力 和剛性的限制條件等，選取盡可能的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具的耐用度確定最佳的切削速度。 精加工時應(yīng)根據(jù)加工后的余量確定背吃刀量；根據(jù)已加工表面粗造度要求，選取最小的進(jìn)給量；最后保證刀具耐用度的前提下盡可能選用較高的切削速度 所以本設(shè)計(jì)的切削用量等設(shè)計(jì)全部都根據(jù)公式計(jì)算，選用最佳的參數(shù)進(jìn)行加工。 4.2 主軸轉(zhuǎn)速的確定 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件的（或刀具的）直徑來選擇其計(jì)算公式為： 1000Vcn D (式 4-1) 式中 : Vc 為切削速度，單位為 m/min 由刀具的耐用度決定 n 為主軸的轉(zhuǎn)速，單位為 r/min D 為刀具的直徑或工件的直徑，單位為 mm 根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低如表 4-1所示主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具的耐用度等因素。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 10 表 4-1 銑削切削速度 工件材料 硬度 /HBS 切削速度 Vc /(m/min) 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金刀 鋼 225 18 42 66 150 225 325 12 36 54 120 325 425 6 21 36 75 鑄鐵 190 21 36 66 150 190 260 9 18 45 90 160 320 4.5 10 21 30 鋁 70 120 100 200 200 400 黃銅 53 56 20 50 100 180 從理論上講，切削速度 V的值越大越好，因?yàn)檫@不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗造度值。但實(shí)際上用于機(jī)床、刀具的限制，綜合考慮， 加工中零件各部位切削速度 Vc數(shù)值選取如下： 粗銑上下平面時 Vc選取 100m/min； 精銑上下平面時 Vc選取 150m/min； 粗銑外輪廓 和橢圓凸臺時 Vc選取 85m/min； 精銑外輪廓和橢圓凸臺時 Vc選取 110m/min； 粗銑三角形凸臺、圓臺和花瓣凸臺時 Vc 選取 80m/min； 精銑三角形凸臺、圓臺和花瓣凸臺時 Vc 選取 100m/min； 鉆 8底孔和 鉆 16沉頭孔時 Vc選取 60m/min； 攻螺紋時 Vc選取 50m/min； 根據(jù)各部位切削速度 Vc的選取數(shù)值以及加工中選用的具體刀具，將 Vc與刀具直徑代入公式 3-1(n=1000Vc/ D)得到零件各部位加工時的刀具轉(zhuǎn)速如下： 粗銑上下平面時 n粗 =1000 100/3.14 30 1061.57=1000r/min； 精銑上下平面時 n精 =1000 150/3.14 30 1592.36=1600r/min； 粗銑外輪廓和橢圓凸臺時 n粗 =1000 85/3.14 10 2707.01=2700r/min； 精銑外輪廓和橢圓凸臺時 n精 =1000 110/3.14 10 3503.18=3500r/min； 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 11 粗銑三角形凸臺、圓臺和花瓣凸臺時 n 粗 =1000 80/3.14 161592.36=1600r/min； 精銑三角形凸臺、圓臺和花瓣凸臺時 n 精 =1000 100/3.14 161990.45=2000r/min； 鉆底孔時 n=1000 60/3.14 6.8 2810.04=2800r/min； 鉆沉頭孔時 n=1000 60/3.14 16 1194.26=1200r/min； 攻螺紋時 n=1000 10/3.14 8 398.09=400r/min； 4.3 進(jìn)給速度的確定 進(jìn)給速度（ F）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。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。 在接近拐角處應(yīng)適當(dāng)降低進(jìn)給量以克服由于慣性造 成工藝系統(tǒng)的變形，在輪廓拐角處造成超程或是負(fù)程的現(xiàn)象。 確定進(jìn)給速度的原則： （ 1） 當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高 （ 2000mm/min以下 ） 的進(jìn)給速度； （ 2） 在切削、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進(jìn)給速度； （ 3） 切削時的進(jìn)速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和背吃刀量相適應(yīng)； （ 4） 刀具空行程時，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時，可以設(shè)定盡量高的進(jìn)給速度。 切削進(jìn)給 F 是切削時單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給的方向的相對位移，單位為mm/min 它與銑刀轉(zhuǎn)速 n 銑刀齒數(shù) z 及每齒進(jìn)給量 fz(mm/z)的關(guān)系為： F=fz z n （式 4-2） 式中： z 銑刀齒數(shù) F 銑刀每轉(zhuǎn)工作臺移動距離，即每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 （ mm/r） fz 銑刀每齒工作臺移動距離，即每齒進(jìn)給量 （ mm/z） 每齒進(jìn)給量 fz 如表 4-2 所示的選取主要取決與工具材料的力學(xué)性能、刀具材料、 工件表面粗造度等因素。工具材料的強(qiáng)度和硬度越高 ， fz 越小，反之越大。硬質(zhì)合金銑刀 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 12 的每齒進(jìn)給量高于同類高速鋼銑刀。 表 4-2 銑刀每齒進(jìn)給量 fz 工件材料 每齒進(jìn)給量 fz /（ mm/z） 粗銑 精銑 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金刀 鋼 0.10 0.15 0.10 0.25 0.02 0.05 0.10 0.15 鑄鐵 0.12 0.20 0.15 0.30 鋁 0.06 0.20 0.10 0.25 0.05 0.10 0.02 0.05 綜合選?。捍帚?fz =0.07mm/z 精銑 fz =0.05mm/z 銑刀齒數(shù) z=3 據(jù)被加工工件表面的具體情況進(jìn)行手動調(diào)整，來獲得最佳切削狀態(tài)。 粗銑外輪廓和橢圓凸臺時 F粗 =0.07 3 2700=550mm/min； 精 銑外輪廓和橢圓凸臺時 F精 =0.05 3 3500=600mm/min； 粗銑三角形凸臺、圓臺和花瓣凸臺時 F粗 =0.07 3 1000=210mm/min； 精銑三角形凸臺、圓臺和花瓣凸臺時 F精 =0.05 3 2000=300mm/min； 鉆底孔時 F=0.05 3 2800=420mm/min； 鉆沉頭孔時 F=0.05 3 1200=180mm/min； 攻螺紋時 F=0.05 3 400=300mm/min； 面銑刀的進(jìn)給速度是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程的經(jīng)驗(yàn) 而得到的。粗加工時， 30面銑刀 F =80mm/min ，精加工時， 30面銑刀 F =85mm/min。 4.4 背吃刀量 ap的確定 背吃刀量的選取主要由工件的加工余量、精度要求及工藝系統(tǒng)的剛度決定。若工件的精度要求不高，工藝系統(tǒng)的剛度又足夠，則最好一次切凈加工余量，即 ap 等于加工余量；若加工的精度和表面粗糙度要求較高，或系統(tǒng)的剛度較差，則只能按先多后少的原則，采用多次走刀加工。 （ 1） 當(dāng)工件表面粗糙度要求為 Ra12.5 25m 時，如果圓周銑削的加工余量小于江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 13 5mm,端銑的加工余量小于 6mm，則粗銑一次進(jìn)給就 可以達(dá)到要求。但在余量較大、工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動力不足時，可分兩次走刀完成。 （ 2） 當(dāng)工件表面粗糙度要求為 Ra3.2 12.5m 時，銑削可分粗、半精銑兩個階段進(jìn)行。粗銑時背吃刀量選取同前，粗銑留 0.5 1.0mm 余量。在半精銑時切除。 （ 3）當(dāng)工件表面粗糙度要求為 Ra0.8 3.2m 時，銑削可分粗銑、半精銑、精銑三個階段進(jìn)行。半精銑時背吃刀量取 1.5 2.0mm，精銑時側(cè)吃到量取 0.3 0.5mm,面銑刀的背吃刀量取 0.5 1.0mm。 綜上所述：該零件的表面粗糙度要求為 Ra3.2 12.5m，則 粗銑時應(yīng)留余量為 0.51.0mm。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 14 5 加工工藝文件制定 5.1 制定工藝文件 根據(jù)前述的工藝方案制定 花瓣凸臺與方型腔 的主要工藝過程如下表（表 5-1）所示： 表 5-1 花瓣凸臺與方型腔加工工藝過程卡 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 夾具 1 備料 準(zhǔn)備 110mm110mm30mm 毛坯 2 銑 銑 3mm 的夾持面 KVC600 平口虎鉗 翻面裝夾粗 、精 銑平面 KVC600 平口虎鉗 粗銑 四方輪廓 、 橢圓輪廓 KVC600 平口虎鉗 精銑四方輪廓 、 橢圓輪 廓 KVC600 平口虎鉗 翻面裝夾粗 、精 銑上平面 KVC600 平口虎鉗 粗銑花瓣凸臺、圓形凸臺 、 三角凸臺 KVC600 平口虎鉗 精銑花瓣凸臺、圓形凸臺 、 三角凸臺 KVC600 平口虎鉗 鉆孔 KVC600 平口虎鉗 攻 M8 1.25的螺紋 KVC600 平口虎鉗 3 鉗 去毛刺 平口虎鉗 4 檢驗(yàn) 測量各部分尺寸大小、精度檢驗(yàn) 編制 朱小二 審 核 張震 年 月 日 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 15 5.2 刀具卡 根據(jù)上述材料中刀具材料及零件工藝的分析 ,具體刀具選擇如下表 (表 5-2）所示。 表 5-2零件加工刀具卡 編號 刀具號 刀具名稱 刀具規(guī)格 (mm) 加工內(nèi)容 備注 1 T01 面銑刀 30 銑上、下平面 2 T02 立銑刀 10 粗銑外輪廓，外部、內(nèi)部橢圓凸臺 3 T03 立銑刀 16 粗銑圓臺、花瓣凸臺、三角形凸臺、鉆沉頭孔 4 T04 立銑刀 8 精銑各面 5 T05 中心鉆 6 鉆中心孔 6 T06 麻花鉆 6.8 鉆螺紋底孔 7 T07 螺紋刀 8 攻螺紋 編制 朱小二 審核 張震 年 月 日 共 1頁 5.3 工序卡 綜上所述，制定零件加工工藝卡片如 表（ 5-3、 5-4、 5-5、 5-6）所示。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 16 表 5-3 零件加工 工 序 卡 一 單位 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件圖號 L 數(shù)控基地 零件名稱 花斑凸臺與橢圓型腔 工序 5-3 工序簡圖 材料 鑄鋁 使用設(shè)備 加工中心 KVC600 工序號 2 程序編號 夾具名稱 平口虎鉗 夾具編號 冷卻液選擇 乳化液 工步號 工步內(nèi)容 量具及檢具 刀具號 夾具 主軸轉(zhuǎn)速/(r/min) 進(jìn)給速度/(mm/min) 背吃刀 量/(mm/r) 備注 1 粗銑上平面 T01 平口虎鉗 1000 80 1.5 2 精銑上平面 T01 平口虎鉗 1600 85 0.5 3 粗銑下平面 T01 平口虎鉗 1000 80 1.5 4 精銑下平面 T01 平口虎鉗 1600 85 0.5 編制 朱小二 審核 張震 批準(zhǔn) 張震 共 1 頁 第 1 頁 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 17 表 5-4 零件加工 工 序 卡 二 單位 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件圖號 L 數(shù)控基地 零件名稱 花斑凸臺與橢圓型腔 工序 5-4 工序簡圖 材料 鑄鋁 使用設(shè)備 加工中心 KVC600 工序號 2 程序編號 夾具名稱 平口虎鉗 夾具編號 冷卻液選擇 乳化液 工步號 工步內(nèi)容 量具及檢具 刀具號 夾具 主軸轉(zhuǎn)速/(r/min) 進(jìn)給速度/(mm/min) 背吃刀量/(mm/r) 備注 1 粗銑外輪廓 T02 平口 虎鉗 2700 550 1.5 2 粗銑外部橢圓 凸臺 T02 平口 虎鉗 2700 550 1.5 3 粗銑內(nèi)部橢圓 凸臺 T02 平口 虎鉗 2700 550 1.5 續(xù)表 5-4 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 18 工步號 工步內(nèi)容 量具及檢具 刀具號 夾具 主軸轉(zhuǎn)速/(r/min) 進(jìn)給速度/(mm/min) 背吃刀量/(mm/r) 備注 4 精銑外輪廓保證尺寸 T04 平口 虎鉗 3500 600 0.5 5 精銑外部橢圓 凸臺 T04 平口 虎鉗 3500 600 0.5 6 精銑內(nèi)部橢圓 凸臺 T04 平口 虎鉗 3500 600 0.5 編制 朱小二 審核 張震 批準(zhǔn) 張震 共 1 頁 第 1 頁 表 5-5 零件加工 工 序 卡 三 單位 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱或 代號 零件圖號 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 19 表 5-6零件加工 工 序 卡 四 L 數(shù)控基地 零件名稱 花斑凸臺與橢圓型腔 工序 5-5 工序簡圖 材料 鑄鋁 使用設(shè)備 加工中心 KVC600 工序號 2 程序編號 夾具名稱 平口虎鉗 夾具編號 冷卻液選擇 乳化液 工步號 工步內(nèi)容 量具及檢具 刀具號 夾具 主軸轉(zhuǎn)速/(r/min) 進(jìn)給速度/(mm/min) 背吃刀量/(mm/r) 備注 1 粗銑花瓣 T03 平口虎鉗 1600 210 1.5 2 粗銑圓臺 T03 平口虎鉗 1600 210 1.5 3 粗銑 三角型 T03 平口虎鉗 1600 210 1.5 4 精銑花瓣 T04 平口虎鉗 2000 300 0.5 5 精銑圓臺 T04 平口虎鉗 2000 300 0.5 6 精銑三角型 T04 平口虎鉗 2000 300 0.5 編制 朱小二 審核 張震 批準(zhǔn) 張震 共 1 頁 第 1 頁 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 20 單位 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件圖號 L 數(shù)控基地 零件名稱 花斑凸臺與橢圓型腔 工序 5-6 工序簡圖 材料 鑄鋁 使用設(shè)備 加工中心 KVC600 工序號 2 程序編號 夾具名稱 平口虎鉗 夾具編號 冷卻液選擇 乳化液 工步號 工步內(nèi)容 量具及檢具 刀具號 夾具 主軸轉(zhuǎn)速/(r/min) 進(jìn)給速度/(mm/min) 背吃刀量/(mm/r) 備注 1 鉆 8 底孔 T03 平口虎鉗 2800 420 1.5 2 鉆 16 沉空 T06 平口虎鉗 1200 180 0.5 3 攻螺紋 T07 平口虎鉗 400 300 1.5 編制 朱小二 審核 張震 批準(zhǔn) 張震 共 1 頁 第 1 頁 6 花瓣凸臺與橢圓型腔的加 工程序編制 本零件在加工過程中采用了手動編程與自動編程兩種方式 ,以下是 花瓣凸臺與橢圓型腔的部分加工程序 。 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 21 工序一銑上平面的加工程序 O0001 銑上下平面（上下平面用同一程序） G40 G69 G80 G54 G0 G90 Z50 T01 S1000 M03 G0 X0 Y0 G0 Z5 G0 X-70 Y-37 G1 Z-3 F85 G41 G1 X50 Y-37 D01 F80 Y5 X-50 Y33 X50 Y61 X-50 G0 Z5 G40 G0 X-70 Y-37 M5 M30 工序二四周輪廓和橢圓型腔的宏程序 O0002 銑四周輪廓 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 22 G40 G69 G80 G54 G0 G90 Z50 T02 S2700 M03 GO XO YO GO Z5 GO X-70 Y-70 G1 Z-3 F85 G41 G1 X-50 Y-50 D02 G1 X-50 Y50 X50 Y50 X50 Y-50 X-50 Y-50 G0 Z5 G40 G0 X-70 Y-70 G90 G54 X40 Y0 S2000 M03 銑橢圓內(nèi)輪廓 G43 Z30 H02 M08 Z2. G01 Z-4 F50 G01 G42 X20 Y0 D02 F550 #1=0 N3000 #2=20*COS#1 #3=10*SIN#1 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 23 G1X#2 Y#3 #1=#1+0.1 IF#1LE360GOTO3000 G0Z50 M01 G90 G54 X40 Y0 S2000 M03 銑橢圓外輪廓 G43 Z30 H02 M08 Z2 G01 G42 X20 Y0 D02 F700 #1=0 N3000 #2=30*COS#1 #3=20*SIN#1 G1X#2 Y#3 #1=#1+0.1 IF#1LE360GOTO3000 G0Z50 M01 工 序三銑三角凸臺、圓臺和花瓣凸臺的加工程序 O0003 銑三角凸臺 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 24 G40 G69 G80 G54 G0 G90 Z50 T03 S1600 M03 G0 X0 Y0 G0 Z5 G0 X-30 Y0 G1 Z-5 F210 G41 G1 X-18.74 Y-7.89 D03 G03 X-2.5 Y20.11 R35 G02 X2.5 Y20.11 R2.5 G03 X18.74 Y-7.89 R35 G02 X16.17 Y-12.22 R2.5 G03 X-16.17 Y-12.22 R35 G02 X-18.74 Y-7.89 R2.5 G0 Z5 G40 G0 X-30 Y0 銑圓臺 G0 X-35 Y0 G1 Z-10 F210 G41 G1 X-22.5 Y0 D03 G02 X-22.5 Y0 I0 J0 F150 G0 Z5 G40 G0 X-35 Y0 銑花瓣凸臺 G0 X-70 Y-70 G1 Z-14 F210 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 25 G41 G1 X-32 Y-16 D03 G02 X-32 Y16 R16 G03 X-16 Y32 R16 G02 X16 Y32 R16 G03 X32 Y16 R16 G02 X32 Y-16 R16 G03 X16 Y-32 R16 G02 X-16 Y-32 R16 G03 X-32 Y-16 R16 G0 Z5 G40 G0 X-70 Y-70 M5 M30 工序四鉆沉頭空、鉆底孔、攻螺紋的加工程序 O0004 G40 G69 G80 鉆沉頭空 G54 G0 G90 Z50 T03 S1200 M03 G0 X-37.5 Y-37.5 G1 Z-1 F420 G0 Z5 X-37.5 Y37.5 G1 Z-1 F150 G0 Z5 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 26 X37.5 Y37.5 G1 Z-1 F150 G0 Z5 X37.5 Y-37.5 G1 Z-1 F150 G0 Z5 GO X0 Y0 鉆底孔 G0 G90 Z50 T06 S1200 M03 G0 X-37.5 Y-37.5 G1 Z-8 F180 G0 Z5 X-37.5 Y37.5 G1 Z-1 F150 G0 Z5 X37.5 Y37.5 G1 Z-1 F150 G0 Z5 X37.5 Y-37.5 G1 Z-1 F150 G0 Z5 G0 X0 Y0 攻螺紋 G0 G90 Z50 T07 S800 M03 G0 X-37.5 Y-37.5 G1 Z-8 F300 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 27 G0 Z5 X-37.5 Y37.5 G1 Z-1 F150 G0 Z5 X37.5 Y37.5 G1 Z-1 F150 G0 Z5 X37.5 Y-37.5 G1 Z-1 F150 G0 Z5 M5 M30 7 加工質(zhì)量分析 7.1 尺寸精度分析 所謂尺寸精度；限制加工表面與其基準(zhǔn)間的尺寸誤差不超過一定的范圍。 從此零件加工后質(zhì)量分析，上下表面的粗糙值基本符合要求。加工過程中有機(jī)床、 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文稿 28 夾具和刀具本身在制造時所產(chǎn)生的誤差，使用中的調(diào)整誤差及工件的定位裝夾誤差，等一些原始誤差。根據(jù)檢測尺寸的結(jié)果來看，該零件基本符合要求，基準(zhǔn)間的尺寸沒有超出公差范圍。加工零件時，通過試切法來減小尺寸的誤差，根據(jù)測得的尺寸與圖樣要求的差值，來減小余量再測量、再調(diào)整，直至符合規(guī)定尺寸的要求。 從加工的零件來看，工件在夾緊時，由于工件的剛性較低夾緊的作用力或方向適當(dāng)，沒有造成加工后定位端面不垂直。 7.2 表面質(zhì)量分析 由于毛坯是鑄件，剛性較差，粘刀性強(qiáng)， 加工時容易 引起了切屑熱變形和切屑粘刀；在本次加工中，選擇切削用量合理，刀具切削集合參數(shù)適當(dāng)以及冷卻充分等，削加工過程中 切屑 黏沒有出現(xiàn)過，從而沒 有影響 了零件的 加工精度。 加工過程中，還是出現(xiàn)了操作不當(dāng)，從而是零件沒有達(dá)到要求：零件加工表面質(zhì)量可以看出，表面產(chǎn)生了大量刀痕，造成原因是刀具參數(shù)設(shè)置不當(dāng)。攻螺紋是用的手動攻螺紋，不能保證平衡，造成螺紋有所偏差。造成星型槽型腔表面損壞，以后攻螺紋在條件允許情況下，盡量使用車床一次性加工。 從零件的表面質(zhì)量分析可以看出：合理選擇切削用量很重要 ,選擇較高的切削速度V適當(dāng)減小進(jìn)給量 F，如果切削速度越高，切削的被加工表面的塑性變形就越??；當(dāng)進(jìn)給量越大時，加工表面的殘留面積就越大，而且塑性變形也隨著增大，這樣的表面粗 糙值就越大。本零件就是因?yàn)閷Σ牧咸匦圆粔蛄私?，加工時選用切削速度和