數控支承板畢業(yè)設計

1、第一章零件圖工藝分析1.1 零件結構和加工工藝要求分析1.1.1 支承板的形狀結構分析支承板底座的主體結構式一個厚度為25mm長為230mm高為170mm勺長方體，所用的材料為45鋼，調制處理加工，加工完成后對表面進行黑色處理，長方體的4個側棱分別加工成C20mrmj側棱，其余白棱線均做成C1的倒角正中央先從上向下加工1個40H7mm勺通孔，在銃一個80.5mm深度為12mm勺凹槽，從側面銃一個寬度為14mm深度為12mm勺通槽，前后對稱面的左右兩側各加工1個25H7的通孔，在這兩個孔的四周再各加工4個M8的螺紋通孔，工件上還加工2個22H7的通孔，在這兩個通孔四周個加工2個M6的螺紋孔工件的

2、中部還加工6個M6的螺紋通孔（如圖1.1）。精選文庫圖1.1精選文庫1.1.2 尺寸要求分析零件的長度方向的尺寸以左右對稱面為基準，寬度方向以前后對稱面為基準。2個22H7通孔的定位尺寸是230mm30°,周圍的2個M6的螺紋盲孔的定位尺寸是36mm其他孔的定位尺寸比較簡單，從圖上可以看得清楚。1.1.3 技術要求分析該零件對40H7通孔和2個22H7通孔的孔壁的表面粗糙度要求比較高，需加工到Ra為1.6,前后通槽的兩側面及地面需加工到Ra為3.2其余表面加工至ijRa6.3"加工該零件時，要注意形位公差的要求，對前后通槽的對稱面和2個25H7通孔的對稱面有對稱度公差的要求

3、，公差值為0.01mm以40H7通孔的軸線為基準；對2個22H7通孔的軸線有位置度公差的要求，公差值為0.01mm也以40H7通孔的軸線為基準；對底面有平行度公差的要求，公差值為0.01mm以上面為基準。毛坯為240x180x30的板材,在普通銃床上加工成230mmx170mmx25mm方料,上、下兩表面加工成Ra為3.2小，四周側面加工成Ra為6.3小。1.2 毛坯和材料的選擇選材不當是材料方面導致失效的主要原因。問題出在材料上，但責任在設計者身上。最常見的情況是，設計者僅根據材料的常規(guī)性能指標作出決定，而這些指標根本不能反映材料對所發(fā)生的那種類型失效的抗力。另一種情況是，盡管預先對零件的失

4、效形式有較準確的估計，并提出了相應的性能指標作為選材的依據，但由于考慮到其它因素（如經濟性、加工性能等），使得所選材料的性能數據不合要求，因而導致了失效。材料本身的缺陷也是導致零件失效的一個重要原因，常見的缺陷是夾雜物過多，過大，雜質元素太多，或者有夾層、折疊等宏觀缺陷。精選文庫圖1.2根據以上要求零件毛坯選擇45鋼，毛坯尺寸是根據圖紙而確定大小，根據本設計圖紙選擇毛坯大小為240mmx180mmx30mm坯(如圖1.2)。1.3 定位基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：(1)粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工

5、的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。(2)選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。(3)選擇加工余量最小的表面作為粗基準?？梢员ＷC該面有足夠的加工余量。(4)應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位-4精選文庫準確火緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。(5)粗基準應避免重

6、復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。精基準的選擇主要考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應當進行尺寸換算。基準面的選擇應遵循以下原則：(1)基準重合原則，直接選擇加工表面的設計基準為定位基準。(2)基準統(tǒng)一原則，同一零件的多道工序盡可能選擇同一定位基準。(3)自為基準原則，某些要求加工余量小而均勻的精加工或光整加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準。(4)互為基準反復加工原則，使各加工表面之間具有較高的位置精度，或為使加工表面具有均勻的加工余量，可采取兩個加工表面互為基準反復加工的方法。(5)便于裝夾原則。-_5mli圖1.3粗基準面本

7、零件基準的選擇粗基準面為C面，粗銃定位基準面后粗精銃B面，后銃4個側棱一以B面為精基準面精銃C面至高度到25mm(如圖1.3)。1.5刀具的選擇刀具的選擇是數控加工中重要的工藝內容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質量。編程時，選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的加工方法相比，數控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、剛精選文庫度高、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調整方便。這就要求采用新型優(yōu)質材料制造數控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數。選擇30mm勺硬質合金立銃刀銃4個側棱的C25mmlJ棱和80.5mm的凹坑；選擇12mm的高速鋼鍵槽銃刀銃前后通槽；

8、分別選擇39.6mm24.6mm21.6mm5.15mm6.91mm高速鋼鉆頭加工孔和螺紋底孔；分別選擇40mm25mm22mmM質合金錢刀加工40H725H722H7光孔；選擇M6M12高速鋼絲錐加工螺紋孔；選擇倒角銃刀加工所有的C1mrmJ倒角（如表1.2）。產品名稱或代號零件名稱零件圖號序號刀具號刀具名稱數量加工表向刀具半徑刀尖角1T0130mm硬質合金立銃刀1倒棱、車80.5mm凹坑先0.22T0212mm高速鋼鍵槽銃1銃前后通槽0.2刀3T0339.6mm高速鋼鉆頭1鉆39.6mm孔0.24T0440mm硬質合金錢刀1加工孔40H7光5T0524.6mm高速鋼鉆頭1鉆24.6mm孔0

9、.26T0625mm硬質合金錢刀1加工25.7mm0.2光孔7T0721.6mm高速鋼鉆頭1鉆21.6mm孔0.28T0822mm硬質合金錢刀1加工孔40H7光0.29T095.15mm高速鉆頭鋼1鉆M6螺紋底孔0.210T10M6的高速鋼絲錐1加工M6螺紋0.211T116.91mm高速鋼鉆頭1鉆M8螺紋底孔0.212T12M8的高速鋼絲錐1加工M8螺紋0.213T13倒角銃刀1倒所有的C1mm倒角14T14中心鉆13mm加工各孔的中心孔表1.21.6切削用量選擇1.6.1 切削用量選擇原則精選文庫合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產率為主，但也考慮經濟性和加工成本；半精加工或

10、精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊，并結合經驗而定。1.6.2 選擇背吃刀量和側吃刀量件材料錯錢a鋁蘢其合金工5稻±rr/rnm)fl.nmVr)Vt(j/nuiOf(mn/r)5(m/mix0f(niwi/r)粗轅高速鋼硬質合金20-2535-50O.4T.515-3050-7035-O.T100-150100-2500.5-L5半精鋒高速鋼硬質合金20-3550-70015-04515-5095-1350,15-0.45100-2000.2-0.5精精高速鋼硬質合金70-90D1級4006D敬.12詞.151

11、00-1350.12-0.15150-400u.0&-0.1表1.3查表后倒棱面的加工，側吃刀量取af=5嗎，分5次走刀加工完成;dw-dm切削深度ap的計算公式：ap=2式中：dw一待加工表面外圓直徑，單位mmdm已加工表面外圓直徑，單位mm.粗銃80.5mm凹坑，采用環(huán)形走刀，背吃刀量af=2.2mm,側吃刀量af=15mm,力口工后背吃刀量留ap=0.4mm的余量，側吃刀量留af=0.5mm的余量；粗銃前后通槽，背吃刀量ap=11.5mm,側吃刀量af=6mm,底面留0.5mm加工余量，側面各留1mm的加工余量；精銃前后通槽，分左右兩次走刀，每次走刀被吃刀量ap=0.5mm,側吃

12、刀量af=1mm。1.6.3主軸轉速主軸轉速n的公式：n=1000Vc/nD精選文庫式中：D工件或刀尖的回轉直徑，單位mmVc一切削速度，單位m/min(1)30mm硬質合金立銃刀，D=30mm,根據表1.3切削速度取vc=60m/min,n=1000Vc/nD=1000X60/3.14X30=636r/min,n可取680r/min；(2)12mm高速鋼鍵槽銃刀，D=12mm,根據表1.3切削速度取vc=25m/min,n=1000Vc/nD=1000X25/3.14X12=663r/min,n可取700r/min；39.6mm高速鋼鉆頭，根據表1.3切削速度取vc=25m/min,n=10

13、00Vc/IID=1000X25/3.14X39.6=187r/min,n可取200r/min；40mm硬質合金錢刀，根據表1.3切削速度取vc=60m/min,n=1000Vc/IID=1000X60/3.14X40=465r/min,n可取480r/min；24.6mm高速鋼鉆頭，根據表1.3切削速度取vc=22m/min,n=1000Vc/nD=1000X22/3.14X24.6=263r/min,n可取280r/min；25mm硬質合金錢刀，根據表1.3切削速度取vc=60m/min,n=1000Vc/nD=1000X60/3.14X25=745r/min,n可取760r/min；21

14、.6mm高速鋼鉆頭，根據表1.3切削速度取vc=20m/min,n=1000Vc/nD=1000X20/3.14X21.6=288r/min,n可取300r/min；22mm硬質合金銃刀，根據表1.3切削速度取vc=60m/min,n=1000Vc/nD=1000X60/3.14X22=855r/min,n可取870r/min；5.15mm高速鋼鉆頭，根據表1.3切削速度取vc=15m/min,n=1000Vc/nD=1000X15/3.14X5.15=874r/min,n可取900r/min；M6的高速鋼鉆頭，根據表1.3切削速度取vc=2.5m/min,n=1000Vc/nD=1000X2

15、.5/3.14X6=172r/min,n可取180r/min；6.91mm高速鋼鉆頭，根據表1.3切削速度取vc=16m/min,n=1000Vc/nD=1000X16/3.14X6.91=776r/min,n可取700r/min；M8的高速鋼絲錐，根據表1.3切削速度取vc=2.5m/min,n=1000Vc/nD=1000X25/3.14X8=138r/min,n可取150r/min；倒角銃刀，切削速度取vc=25m/min,n可取500r/min;中心鉆，切削速度取vc=20m/min,n可取800r/min。精選文庫1.6.4進給速度常用硬質合金或圖層硬質合金切削不同材料時的切削用量推

16、薦值見表1.4表1.4硬質合金刀具切削用量推薦表粗加工精加工刀具工件切削速進給量背吃刀切削速進給量背吃刀材料材料度（m/(mm7量(mm)度（"(mrK量(mm)min)r)min)r)碳鋼2200.232600.10.4低合1800.232200.10.4金鋼0.232200.1高合1200.231600.10.4金鋼硬質合鑄鐵800.231400.10.4金或涂0.231400.1層硬質不銹鋼800.221200.10.4合金鈦合金400.31.5600.10.40.21.5600.1灰鑄鐵1200.321500.150.510.321500.15球墨1000.221200.15

17、0.5鑄鐵0.31200.15鋁合金16000.21.516000.10.5參考表1.4倒棱角的加工，選取進給量fz=0.15mm/z;粗銃80.5mm凹坑，選取進給量fz=0.20mm/z;精銃80.5mm凹坑，選取進給量fz=0.10mm/z;粗銃前后通槽，選取進給量fz=0.20mm/z;精銃前后通槽，選取進給量fz=0.10mm/z;鉆39.6mm孔，選取進給量f=0.20mm/r;錢40H7孔，選取進給量f=0.10mm/r;鉆24.6mm孔，選取進給量f=0.20mm/r;錢25H7孔，選取進給量f=0.10mm/r;鉆21.6mm孔。選取進給量f=0.20mm/r;精選文庫錢22

18、H7孔，選取進給量f=0.10mm/r;鉆6.91mm孔，選取進給量f=0.10mm/r;鉆5.15mm孔，選取進給量f=0.08mm/r;鉆中心孔，選取進給量f=0.20mm/。1.7切削加工順序1.7.1 加工順序的安排原則(1)基面先行原則。加工一開始，總是先把精基面加工出來，因為定位基準的表面越精確，裝夾誤差就越小。(2)先粗后精原則。各個表面的加工順序按照粗加工一半精加工一精加工一光整加工的順序依次進行，這樣才能逐步提高加工表面的精度和減少表面粗糙度。(3)先主后次原則。零件上的工作表面及裝配面精度要求較高，屬于主要表面，應先加工，從而能及早發(fā)現毛坯中主要表面可能出現的缺陷。(4)先

19、面后孔原則。對于箱體、支架和機體類零件，平面輪廓尺寸較大，一般先加工平面，后加工孔和其他尺寸。(5)上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊。根據以上原則，將零件加工順序、所采用的刀具和切削用量等參數編入表1.5所示的加工工序卡中以指導編程和加工操作。數控加工工序卡片產品名稱或代號零件名稱零件圖號支承板10精選文庫工序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車間1通用夾具數控加工車間工步號工步內容刀具號刀具規(guī)格(mm)主軸轉速(r/min)進給量(mm/z)背吃力量(mm1銃4個側棱的C25m咆棱T01306800.1552粗銃80.5mm凹坑T01306800.202.23精銃80.5mm凹坑T

20、01306800.100.44粗銃前后通槽T02127000.2011.55精銃前后通槽T02127000.100.56鉆中心孔T14中心鉆8000.207鉆一個39.6mm的通孔T03D39.6)2000.2019.88用錢力加工40H7光孔T04404800.100.29鉆2個24.6mm的通孔T05D24.6)2800.2012.310用錢力加工2個25H7光孔T06257600.100.211鉆2個21.6mm的通孔T07D21.6)3000.2010.812用錢力加工2個22H7光孔|T08228700.150.213鉆10個M6的螺紋底孔，4個深度為15mm6個為通孔T099000

21、.102.6D5.1514用絲錐加工M6螺紋，4個深度為15mm6個為通孔T10M618015鉆8個M8的螺紋底孔，為通孔T11D6.917000.083.516用絲錐加工M8螺紋T12M815017加工所有C1mm勺倒角T13表1.53.8工藝路線設計方案一：(1)鋸床據毛坯240x180x30。-11精選文庫(2)基準以4面分中粗銃底板毛坯6面，各面給磨床留余量0.5mm(3)基準以4面分中，精磨底板6面。使底板加工尺寸為230x170x25(4)粗銃側棱C20(5)粗，精銃凹槽部位及倒角(6)鉆，擴，較孔40通孔(7)鉆，擴，較孔2-22通孔(8)鉆，擴，較孔2-25通孔(9)鉆螺紋孔8

22、-M8通孔(10)鉆螺紋孔6-M6通孔(11)鉆螺紋孔4-M6(12)去毛刺，倒角，攻絲(13)入庫方案一的特點是裝夾次數少避免了多次裝夾產生的誤差。萬案一：(1) 鍛造毛坯240x180x300(2) 選擇粗基準面為C面，粗銃定位基準面后粗精銃B面，后銃4個側棱；以B面為精基準面精銃C(3)銃，銃4個側棱的C25mrmi棱(4) 銃，粗、精銃80.5mm凹坑(5) 鉆，鉆中心孔(6) 鉆，鉆一個39.6mm的通孔(7) 錢，用錢刀加工40H7光孔(8) 鉆，鉆2個24.6mm的通孔(9) 錢，用錢刀加工2個25H7光孔(10)鉆，鉆2個21.6mm的通孔(11)較，用錢刀加工2個22H7光孔

23、(12)鉆，鉆10個M6的螺紋底孔，4個深度為15mm6個為通孔(13)攻絲，用絲錐加工M6螺紋，4個深度為15mm6個為通孔(14)鉆，鉆8個M8的螺紋底孔，為通孔(15)攻絲，用絲錐加工M8螺紋12精選文庫(16)去倒角，加工所有C1mm的倒角(17)檢驗，入庫方案二的特點是：裝夾時保證底面平整，確保加工精度。比較上述兩套方案后不難看出，方案一的裝夾次數比較少，看上去貌似更加的簡便，節(jié)省工時，但細細分析一下，可以發(fā)現，方案一在保證零件精度上有所欠缺，毛坯的材料分布欠均勻，即使夾具的自定心能力再好也不能保其起精度。雖然方案二裝夾次數比較多，但是保證了底面平整，保證了零件的精度。綜合上述，方案

24、二優(yōu)于方案一，因此本設計的工藝路線選擇方案一。第二章零件加工程序的編制2.1 數控程序編制的一般方法數控程序編制的一般方法主要有手動編程和自動編程。手動編程，即整個編13精選文庫程過程由人工完成，對編程人員的要求高，要熟悉數控代碼功能、編程規(guī)則，具備機械加工工藝知識和數值計算能力。適用于幾何形狀不太復雜的零件；三坐標聯動以下加工程序。自動編程，即編程人員根據零件圖紙的要求，按照某個自動編程系統(tǒng)的規(guī)定，將零件的加工信息用叫簡便的方式送入計算機，編程系統(tǒng)將能根據數控系統(tǒng)的類型輸出數控加工程序。自動編程適用于形狀復雜的零件；雖不復雜但編程人員工作量很大的零件(如有數千個孔的零件)；雖不復雜但計算工作

25、量大的零件(如非圓曲線輪廓的計算等)。2.1.1 數控程序編制的內容及步驟(一)分析零件圖樣和工藝處理1 .選擇合適的對刀點對刀點一刀具相對零件運動的起點，又稱起刀點。2 .選擇對刀點的原則：(1)為了提高零件的加工精度，刀具的起點應盡量選在零件的設計基準或工藝基準上。(2)對刀點應選在對到方便的位置，便于觀察和檢測。(3)對刀點的選擇應便于坐標值的計算。3 .確定加工路線加工路線一加工過程中刀具相對于工件運動的軌跡。加工路線的確定應考慮以下幾個方面的問題：(1)應使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空刀時間，大余量切除的走刀次數要少，每一次走刀應切除盡可能多的加工內容，盡量減少或縮短

26、空行程。(2)在車削與銃削零件時，應盡量避免徑向切入和切出，而應沿零件的切向切入和切出。(3)要選擇工件在加工后變形較小的路線。例如對細長零件或薄板零件，應采用分幾次走刀加工到最后尺寸。止匕外，確定加工路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀還是多次走刀完成加工，以及在銃削加工中是采用順銃還是逆銃等。14精選文庫（二）數學處理先建立一個工件坐標系，根據圖紙的要求，計算出刀具的運動軌跡。（三）編寫零件程序清單加工路線和工藝參數確定后，編寫程序清單。（四）程序輸入現代數控機床，多次用鍵盤把程序輸入到計算機中。在通信控制的機床中，程序可以由計算機接口傳送。（五）程序校驗

27、和試切削校驗通常的方法是將控制的內容輸入到數控裝置中進行機床的空運轉檢查。對于平面輪廓的工件，可在機床上用筆代替刀具。坐標紙代替工件進行空運行進行繪圖。對于空間曲面零件，可用木料或塑料工件進行試切，以此檢查機床運動軌跡與動作的正確性。在具有圖形顯示的機床上，用模擬刀具進行試切削過程的方法進行校驗。2.2 零件加工程序的編制在完成了上述準備工作后便可以進行零件加工程序的編制，我們學習了日本的FANUC系統(tǒng)和德國的SIEMENS系統(tǒng)，本設計選擇FANUC系統(tǒng)編程，N10G90G54絕對坐標編程，設定工作坐標系N20G00X0.0Y0.0N30M03S800M08主軸正轉N40G43Z5.0H14調用刀具N50G99G81Z-3.0R5.0F0.2N60X-85.0Y0.0鉆孑LN70X100.91N80G80G49G00Z100.0N90M05M09主軸停