畢業(yè)論文數(shù)控銑典型零件加工

1、 數(shù)控技師畢業(yè)論文課題名稱 數(shù)控銑典型零件加工目錄 一、 緒論第3頁(yè)二、 二維圖第7頁(yè)三、 三維圖第8頁(yè)四、 零件的加工分析第10頁(yè)五、 選擇設(shè)備第15頁(yè)六、 切削用量的選擇第16頁(yè)七、 刀具選擇第17頁(yè)八、 數(shù)控加工工藝卡第18頁(yè)九、 零件粗精加工自動(dòng)編程第21頁(yè)十、 刀具軌跡路線第24頁(yè)十一、 設(shè)計(jì)小結(jié)第25頁(yè)十二、 參考文獻(xiàn)第27頁(yè)緒論數(shù)字控制，簡(jiǎn)稱NC，是近代發(fā)展起來(lái)的用數(shù)字化信息進(jìn)行控制的自動(dòng)控制技術(shù)。數(shù)字控制系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：1) 可用不同的字節(jié)表示不同的精度的信息，表達(dá)信息準(zhǔn)確。2) 可進(jìn)行邏輯、算術(shù)運(yùn)算，也可以進(jìn)行復(fù)雜的信息處理。3) 可不用改動(dòng)電路或機(jī)械機(jī)構(gòu)，通過(guò)改變軟件來(lái)改變

2、信息處理的方式過(guò)程，具有柔性化。數(shù)控設(shè)備是采用數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制的機(jī)械設(shè)備，其操作命令是用數(shù)字或數(shù)字代碼的形式來(lái)描述，工作過(guò)程是按照指定的程序自動(dòng)地進(jìn)行的。裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床稱子為數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控設(shè)備的典型代表，其他數(shù)控設(shè)備包括數(shù)控雕刻機(jī)、數(shù)控火焰切割機(jī)、數(shù)控測(cè)量機(jī)、數(shù)控繪圖機(jī)、數(shù)控插件機(jī)、電腦繡花機(jī)、工業(yè)機(jī)器人等。CNC系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：1. 柔性強(qiáng) 對(duì)于CNC系統(tǒng)，若需改變其控制功能，只要改變其相應(yīng)的控制程序即可。因此，CNC系統(tǒng)具有很強(qiáng)的靈活性柔性。2. 可靠性高 在CNC系統(tǒng)中，加工程序通常是一次性輸入存儲(chǔ)器，許多功能均由軟件實(shí)現(xiàn)，硬件采用模塊結(jié)構(gòu)，平均無(wú)故障率很高，如FANU

3、C公司的數(shù)控系統(tǒng)平均無(wú)故障已達(dá)到23000h.3. 易于實(shí)現(xiàn)多功能復(fù)雜程序控制 由于計(jì)算機(jī)具有豐富的指令系統(tǒng)，能進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算處理，實(shí)現(xiàn)多功能、復(fù)雜程序控制。4. 具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)不同或相同類(lèi)型數(shù)控設(shè)備的集中控制，CNC系統(tǒng)必須具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能，便于實(shí)現(xiàn)直接數(shù)控（DNC,Direct Numerical Control）、柔性制造單元（FMC,Flexible Manufacturing Cell）計(jì)算機(jī)集成制造系（CLMS,Computer Integrated Manufacturing System）等。具有自診斷功能 較先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)自身具備故障診

4、斷程序，具有自診斷功能，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，便于設(shè)備功能修復(fù)，大大提高了生產(chǎn)效率。 一 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展方向1. 高速、高精度數(shù)控系統(tǒng)的高速度表現(xiàn)為在相同的最小移動(dòng)量的情況下可以混的較高的移動(dòng)速度。高速度主要取決于數(shù)控裝置數(shù)據(jù)處理的速度，采用高速CPU是提高數(shù)控裝置速度的最有效手段。日本FANUC公司所有最新型號(hào)的CNC系統(tǒng)已從32位微處理器，主機(jī)頻率由30MHz提高到2.8G。該公司的FS15數(shù)控系統(tǒng)采用32機(jī)，最小位移單位0.1m的情況下最大進(jìn)給速度達(dá)到了100m/min.FS16和FS18數(shù)控系統(tǒng)采用了簡(jiǎn)化與減少控制基本指令的精減指令計(jì)算（RISC,Reduced Instruction Se

5、t Computer）,它能進(jìn)行高速度的數(shù)據(jù)處理，指令速度可達(dá)到100萬(wàn)條指令/s。一個(gè)程序段的處理時(shí)間可以達(dá)0.5ms,在連續(xù)1mm的移動(dòng)指令下能實(shí)現(xiàn)的最大進(jìn)給速度120m/min。在數(shù)控設(shè)備高速化下，提高主軸轉(zhuǎn)速占有重要地位，主軸高速化的手段是直接將電動(dòng)機(jī)與主軸聯(lián)結(jié)成一體，從而將主軸轉(zhuǎn)速提高到4000050000r/min,最高轉(zhuǎn)速可100000120000r/min,使得切削時(shí)間縮短了80%。2. 伺服系統(tǒng)啊方面1) 采用數(shù)字伺服系統(tǒng) 使伺服電動(dòng)機(jī)的位置環(huán)、速度的控制都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。2) 采用現(xiàn)代控制理論提高跟隨精度 當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出位置指令后，由于機(jī)械部分不能很快響應(yīng)而會(huì)產(chǎn)生滯后現(xiàn)象，影

6、響了加工精度。3) 采用高分辨率的位置編碼器 一般交流伺服電動(dòng)機(jī)軸上裝有回轉(zhuǎn)編碼器，用來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的角位移。3. 實(shí)現(xiàn)多種補(bǔ)償功能數(shù)控系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)多種補(bǔ)償功能，提高數(shù)控機(jī)床的加工精度和動(dòng)態(tài)特性。數(shù)控系統(tǒng)的補(bǔ)償功能主要用來(lái)補(bǔ)償機(jī)械系統(tǒng)帶來(lái)的誤差。例如：1) 直線度的補(bǔ)償 隨著某一軸的運(yùn)動(dòng)，對(duì)另一軸加以補(bǔ)償，提高機(jī)床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的直線度。2) 采用新的絲杠導(dǎo)程誤差補(bǔ)償 用幾條近似線表示導(dǎo)程誤差，僅對(duì)其中幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。此法可減少補(bǔ)償數(shù)據(jù)的設(shè)定點(diǎn)數(shù)，使補(bǔ)償方法大為簡(jiǎn)化。3) 絲杠、齒輪間隙補(bǔ)償。4) 熱變形誤差補(bǔ)償 這種補(bǔ)償方法用來(lái)補(bǔ)償由于機(jī)床熱變形而產(chǎn)生的機(jī)床幾何位置變化所引起的加工誤差。5) 刀具長(zhǎng)

7、度、半徑補(bǔ)償。6) 存儲(chǔ)型補(bǔ)償二 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)1. 加工精度高 2. 生產(chǎn)效率高3. 對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)4. 良好的經(jīng)濟(jì)效益5. 自動(dòng)化程度二維圖件1件2三維圖件一：件二：三三零件的工藝分析一、 加工方法的選擇在分析工件精度，形狀及其它技術(shù)條件的基礎(chǔ)上，考慮工件是否適合于數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工。二、 加工工序的劃分一般劃分原則是：1. 按粗精加工工序劃分工序2. 按先面后孔劃分工序3. 按所用刀具劃分工序三、 工件的裝夾方式數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行工件定位安裝與普通機(jī)床一樣，也要合理選擇定為基準(zhǔn)和夾緊方案。四、 對(duì)到點(diǎn)和換到點(diǎn)的確定“對(duì)到點(diǎn)”是指數(shù)控加工時(shí)，刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，這個(gè)起點(diǎn)也是編程時(shí)程序

8、的起點(diǎn)，因此“對(duì)到點(diǎn)”也稱“程序起點(diǎn)”或“起到點(diǎn)”。在編程時(shí)應(yīng)該正確選擇對(duì)到點(diǎn)的位置。選擇的原則：1) 選定對(duì)到點(diǎn)的位置，應(yīng)便于數(shù)學(xué)處理和使用程序編制簡(jiǎn)單。2) 在數(shù)控機(jī)床容易找正。3) 加工過(guò)程中便于檢查。4) 可以減少加工誤差，使他向減少誤差的方向趨近。五、 進(jìn)給路線的選擇進(jìn)給路線是指數(shù)控加工過(guò)程中刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向。六、 刀具及切削用量的選擇1) 刀具的選擇 由于在數(shù)控機(jī)床上是根據(jù)編好的程序自動(dòng)加工的，主軸轉(zhuǎn)速也比普通機(jī)床的轉(zhuǎn)速高，因此，合理選擇刀具尤為重要。2) 切削用量的確定 切削用量是指主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度和背吃道亮主軸轉(zhuǎn)速要根據(jù)允許的切削速度來(lái)確定n=1000v/DV-

9、切削速度（m/min）D-工件或刀具直徑（mm）n-主軸轉(zhuǎn)速（r/min）3) 背吃刀量的確定 背吃刀量的確定主要受機(jī)床、夾具、刀具、工件組成的工藝系統(tǒng)剛度的影響。以下為此圖加工工序首先對(duì)工件1正面進(jìn)行加工：1. 裝夾圓柱體直徑為91mm，高度為34mm的毛坯，銑出一個(gè)工藝臺(tái)階，保證工件的垂直度和平行度。2. 將工件裝夾在臺(tái)虎鉗上，再用面銑刀銑削工件表面。3. 準(zhǔn)備刀具，分別為直徑為10mm的四刃立銑刀，直徑為60mm的面銑刀，直徑為8mm的兩刃立銑刀，直徑為3mm的中心鉆，直徑為11.8mm和9.8mm的鉆頭。然后將所有刀具進(jìn)行對(duì)刀。4. 依據(jù)圖所示，對(duì)工件進(jìn)行分析，首先對(duì)工件的外輪廓進(jìn)行粗

10、加工5. 用直徑為10mm的立銑刀粗銑深5mm的除四個(gè)小臺(tái)階的余料。6. 挖深18mm的四個(gè)小凹槽。7. 換直徑3mm的中心鉆，對(duì)三個(gè)孔進(jìn)行點(diǎn)鉆，保證三個(gè)孔的位置精度。8. 換直徑9.8mm的鉆頭，對(duì)兩個(gè)10mm的孔進(jìn)行昝孔，驅(qū)去除余料。9. 利用直徑11.8的鉆頭，對(duì)中間孔26mm孔進(jìn)行深孔逐鉆10. 換上直徑10mm的立銑刀粗銑孔26的周邊余料，預(yù)留0.2mm進(jìn)行精加工。11. 換直徑為8mm的立銑刀對(duì)工件外形精加工，保證其外形的尺寸在誤差范圍內(nèi)。12. 對(duì)四個(gè)小凸臺(tái)精加工。13. 對(duì)四個(gè)小凹槽精加工，保證其表面粗糙度。14. 而后再對(duì)兩個(gè)10mm和一個(gè)26mm的孔進(jìn)行精加工。15. 加工

11、完所有外形后，利用自動(dòng)編程中的曲面加工對(duì)其四個(gè)傾斜角度為82度的小凸臺(tái)加工。16. 卸下工件，去除毛刺，自我檢查。工件1的反面加工：1. 裝夾工件，將工件夾緊。2. 用直徑為60mm的面銑刀將工件厚度銑削到位，保證表面粗糙度。3. 對(duì)工件找正，將所有刀具對(duì)刀。4. 粗銑深11mm的多邊形凸臺(tái)。5. 然后對(duì)兩個(gè)小圓弧加工。6. 換上8mm的立銑刀對(duì)多邊形凸臺(tái)和兩個(gè)小圓弧進(jìn)行精修。7. 用直徑6mm的倒角刀對(duì)直徑為26的圓孔倒角。8. 卸下工件，去除毛刺，自我檢查。工件2的正面加工：1. 裝夾直徑為91mm的圓柱體45號(hào)剛的毛坯，銑出工藝臺(tái)階，保證工件垂直度和平行度。2. 夾緊毛坯的兩個(gè)工藝臺(tái)階，

12、用面銑刀銑削工件表面。3. 對(duì)工件找正并將刀具進(jìn)行對(duì)刀。4. 粗銑工件外形，快速去除余料。5. 粗銑深12mm的多邊形凹槽和深14mm的圓凹槽。6. 粗銑深10mm的凹臺(tái)。7. 對(duì)所有外形尺寸進(jìn)行精加工。8. 對(duì)圓凸臺(tái)和多邊形凹槽倒角。9. 卸下工件，去除毛刺，檢查所有尺寸是否在公差范圍內(nèi)。工件2反面加工：4) 夾住工件，將工件厚度銑削到29mm。5) 將工件分中，把所有刀具進(jìn)行對(duì)刀。6) 粗銑三角形凸臺(tái)。7) 粗銑三個(gè)凹槽，將其銑通。8) 將所有外形尺寸精加工，保證尺寸精度。9) 卸下工件，去除毛刺，自我檢查。工件2側(cè)面加工：5. 裝夾工件，保證工件的垂直度和平行度。6. 用直徑6mm的立銑

13、刀加工小凹槽。7. 對(duì)小凹槽精加工。8. 卸下工件，去除毛刺，自我檢查。選擇設(shè)備法那克系統(tǒng) VDL1000型號(hào)數(shù)控機(jī)床切削用量的選擇在借助CAM軟件進(jìn)行數(shù)控編程的過(guò)程中，刀具的選擇和切削用量的確定是十分重要，它不僅對(duì)被加工零件的質(zhì)量影響巨大，甚至可以決定著機(jī)床功效的發(fā)揮和安全的順利進(jìn)行。所以，在編制加工程序時(shí)，選擇合理的刀具和切削用量，是編制高質(zhì)量加工程序的前提。4) 切削用量是指主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和背吃刀量5) 編程時(shí)程序員要將切削用量各參數(shù)編入程序或者加工前預(yù)先調(diào)整好機(jī)床的轉(zhuǎn)速。確定切削用量各參數(shù)應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、手冊(cè)中的有關(guān)規(guī)定來(lái)進(jìn)行或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用類(lèi)比法來(lái)確定。6) 主軸轉(zhuǎn)速要根據(jù)允許的

14、切削速度來(lái)確定n=1000v/D式中v-切削速度（m/min）,由刀具壽命來(lái)確定D-工件或刀具直徑（mm）n-主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 進(jìn)給速度主要受工件的加工精度、表面粗糙度和刀具、工件材料的影響，最大進(jìn)給速度還受到機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能的制約。在加工精度、表面粗糙度質(zhì)量要求高時(shí)，進(jìn)給速度值應(yīng)取小些，一般在20-50mm/min范圍內(nèi)選取。7) 背吃刀量的確定 背吃刀量的確定主要受機(jī)床、夾具、刀具、工件組成的工藝系統(tǒng)剛度的影響。在系統(tǒng)剛度允許的情況下，盡量選擇背吃刀量等于加工余量，以減少加工次數(shù)、提高加工效率。對(duì)加工精度和表面粗糙度質(zhì)量要求較高的工件，應(yīng)留一點(diǎn)兒加工余量，最后進(jìn)行精加工。刀具選

15、擇 序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1四刃立銑刀直徑10mm把12面銑刀直徑60mm把13三刃立銑刀直徑8mm把14中心鉆直徑3mm把15鉆頭直徑11.80mm把16鉆頭直徑9.8mm把17倒角刀直徑6mm把18鉸刀直徑10 mm把1數(shù)控加工工藝卡南京工程學(xué)院機(jī)械加工工藝卡產(chǎn)品名稱銑類(lèi)圖號(hào)零件名稱件1共 頁(yè)第 頁(yè)材料種類(lèi)45剛材料牌號(hào)45毛坯尺寸銑間數(shù)控加中心工序工種工步工序內(nèi)容FST工藝裝備夾具刀具量具1面銑1銑削平面200500r/min機(jī)用臺(tái)鉗60mm面銑刀游標(biāo)卡尺2銑削1銑削外型200800 r/min機(jī)用臺(tái)鉗10 mm立銑刀游標(biāo)卡尺3挖槽1依照?qǐng)D紙尺寸銑出四個(gè)凸臺(tái)200800 r/min機(jī)用

16、臺(tái)鉗10 mm立銑刀游標(biāo)卡尺4銑削4用螺旋式漸降斜插銑削四個(gè)凹槽200800 r/min機(jī)用臺(tái)鉗10 mm立銑刀游標(biāo)卡尺5點(diǎn)孔3點(diǎn)出三個(gè)孔的中心50600 r/min機(jī)用臺(tái)鉗3mm中心鉆游標(biāo)卡尺6鉆鉸孔2鉆鉸直徑10mm的孔50600 r/min機(jī)用臺(tái)鉗9.8鉆頭10mm鉸刀游標(biāo)卡尺7鉆孔1銑削直徑26mm的孔50600r/min機(jī)用臺(tái)鉗11.80 mm鉆頭游標(biāo)卡尺8銑削1銑削直徑26mm的孔200800 r/min機(jī)用臺(tái)鉗10 mm立銑刀游標(biāo)卡尺9精銑10精銑所有外形尺寸5002500 r/min機(jī)用臺(tái)鉗8 mm立銑刀游標(biāo)卡尺10曲面精加工4銑削四個(gè)傾斜凸臺(tái)8001200 r/min機(jī)用臺(tái)鉗

17、8 mm立銑刀游標(biāo)卡尺11面銑1將工件調(diào)面，銑削平面200500 r/min機(jī)用臺(tái)鉗60mm面銑刀游標(biāo)卡尺12銑削1銑削外形200800 r/min機(jī)用臺(tái)鉗10 mm立銑刀游標(biāo)卡尺13銑削1銑削多邊形凸臺(tái)200800 r/min機(jī)用臺(tái)鉗10 mm立銑刀游標(biāo)卡尺14銑削1銑削兩段小凹弧200800 r/min機(jī)用臺(tái)鉗10 mm立銑刀游標(biāo)卡尺15精銑3精加工所有外形尺寸5002500 r/min機(jī)用臺(tái)鉗8 mm立銑刀游標(biāo)卡尺16倒角1通孔26mm的孔倒角2001200 r/min機(jī)用臺(tái)鉗6mm倒角刀游標(biāo)卡尺編制審核批準(zhǔn)共 頁(yè)第 頁(yè)南京工程學(xué)院機(jī)械加工工藝卡產(chǎn)品名稱銑類(lèi)圖號(hào)零件名稱件2共 頁(yè)第 頁(yè)材

18、料種類(lèi)45剛材料牌號(hào)45毛坯尺寸銑間數(shù)控加中心工序工種工步工序內(nèi)容FST工藝裝備夾具刀具量具1面銑1銑削平面200500r/min機(jī)用臺(tái)鉗60mm面銑刀游標(biāo)卡尺2銑削1銑削外型200800 r/min機(jī)用臺(tái)鉗10 mm立銑刀游標(biāo)卡尺3挖槽1挖深10mm的凹臺(tái)200800 r/min機(jī)用臺(tái)鉗10 mm立銑刀游標(biāo)卡尺4挖槽1挖深12mm多邊形凹槽200800 r/min機(jī)用臺(tái)鉗10 mm立銑刀游標(biāo)卡尺5面銑1將小凸臺(tái)銑掉2mm200500r/min機(jī)用臺(tái)鉗60mm面銑刀游標(biāo)卡尺6挖槽1挖出多邊形凹槽200800r/min機(jī)用臺(tái)鉗10 mm立銑刀游標(biāo)卡尺7挖槽1挖出圓形凹槽200800r/min機(jī)用

19、臺(tái)鉗10 mm立銑刀游標(biāo)卡尺8精銑5將所有尺寸精加工5002500r/min機(jī)用臺(tái)鉗8 mm面銑刀游標(biāo)卡尺9倒角2多邊形凹槽和圓凸臺(tái)2001200 r/min機(jī)用臺(tái)鉗6mm倒角刀游標(biāo)卡尺10面銑1將工件調(diào)面,銑削平面200500r/min機(jī)用臺(tái)鉗60 mm面銑刀游標(biāo)卡尺11挖槽1銑削三角形凸臺(tái)周邊的余料200800r/min機(jī)用臺(tái)鉗10mm立銑刀游標(biāo)卡尺12銑削3銑削三個(gè)圓凹槽200800 r/min機(jī)用臺(tái)鉗10 mm立銑刀游標(biāo)卡尺13精銑4將所有外形精加工5002500r/min機(jī)用臺(tái)鉗8 mm立銑刀游標(biāo)卡尺14銑削1將工件調(diào)面，銑削側(cè)面的圓凹槽200800 r/min機(jī)用臺(tái)鉗10 mm立銑

20、刀游標(biāo)卡尺15精銑1精加工所有外形尺寸5002500 r/min機(jī)用臺(tái)鉗8 mm立銑刀游標(biāo)卡尺編制審核批準(zhǔn)共 頁(yè)第 頁(yè)自動(dòng)編程O(píng)0001(PROGRAM NAME - 件1)(DATE=DD-MM-YY - 20-12-11 TIME=HH:MM - 10:46)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 10.)N104T1M6N108G43H1Z50.M8N110Z2.N112G1Z-3.5F100.N116G1X28.215F400.N118X-28.215N120X-33.215N122Z-7.

21、F100.N124G0X33.215N126G1X28.215F400.N128X-28.215N130X-33.215N132Z-5.F5000.N134G0Z50.N136Y45.5N138Z2.N140G1Z-3.5F100.N142X-28.215F400.N144X28.215N146X33.215N148Z-1.5F5000.N150G0Z50.N152X-33.215N154Z-1.5N156G1Z-7.F100.N158X-28.215F400.N160X28.215N162X33.215(TOOL - 7 DIA. OFF. - 7 LEN. - 7 DIA. - 6.)N2

22、064T7M6N2068G43H7Z50.N2070Z2.N2072G1Z-2.5F100.N2074G41D7X10.45F300.N2076G3X12.45Y0.R2.N2082X10.45Y2.R2.N2084G1G40X8.45N2086Z-.5F5000.N2088G0Z50.N2090M5N2092G91G28Z0.N2094G28X0.Y0.A0.N2096M30O0002(PROGRAM NAME - 件2)(DATE=DD-MM-YY - 20-12-11 TIME=HH:MM - 10:58)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(TOOL - 1 DIA

23、. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 10.)N104T1M6N108G43H1Z50.M8N110Z2.N112G1Z-3.5F100.N114X21.892F400.N116X-21.892N118X-26.892N120Z-1.5F5000.N122G0Z50.N124X26.892N126Z-1.5N128G1Z-7.F100.N130X21.892F400.N132X-21.892N134X-26.892N136Z-5.F5000.N138G0Z50.N140Y45.5N6316X-.483Z-12.N6336X-.483Z-13.N6338X-12.N6340Y6.N6342X12.N6344Y7.N6346X-.483N6350G1G40Y6.6N6352Z-11.F5000