平面槽形凸輪零件加工工藝設(shè)計(jì)方案及編程JJJ

6/17平面槽形凸輪零件加工工藝設(shè)計(jì)及編程摘要：機(jī)械制造加工工藝技術(shù)是在人類生產(chǎn)實(shí)際中產(chǎn)生并不斷發(fā)展的。機(jī)械制造加工工藝是機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的保障。離開了它就不能開發(fā)出先進(jìn)的產(chǎn)品和保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本和縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)率，因此，一個(gè)好的加工工藝和程序，決定著一個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本設(shè)計(jì)說明書主要介紹了機(jī)械產(chǎn)品平面槽形凸輪零件的加工工藝設(shè)計(jì)及其程序編輯，其中包括：零件圖的分析、零件的工藝分析、設(shè)計(jì)加工工藝方案、選擇機(jī)床和加工工藝設(shè)備、確定切削用量、確定工序和走刀路線、零件機(jī)械加工過程卡、數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控加工刀具卡片、加工工藝過程設(shè)計(jì)、編寫加工工藝文件、以及編寫加工程序等。除了介紹平面類零件的加工工藝設(shè)計(jì)和孔的加工工藝方案的設(shè)計(jì)，還介紹了機(jī)械制造加工工藝與程序編輯在機(jī)械制造工業(yè)中的作用以及機(jī)械制造加工工藝技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展。在本畢業(yè)設(shè)計(jì)中研究了定位基準(zhǔn)的選擇，工件的定位方法，箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析等。同時(shí)在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中還運(yùn)用到了MAutoCAD、UG的畫圖功能和stercam的仿真加工和自動(dòng)編輯程序的功能。本畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書反映了機(jī)械制造加工工藝與夾具設(shè)計(jì)的宗旨是：保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；提高經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)機(jī)械制造加工工藝工藝分析機(jī)設(shè)計(jì)加工工藝方案程序的編輯PlanarslotcammachiningprocessdesignandprogrammingAbstract:machinerymanufacturingprocessingtechnologyinhumanproductionpracticeanddevelopment.Machinerymanufacturingprocessingmachinerymanufacturingindustryisthefoundation,istheproductionofhigh-techproductstoprotect.Leftitunabletodevelopadvancedproductsandensurethequalityofproducts,reducethecostandshortentheproductioncycle,improveproductivity,therefore,agoodprocessingtechnologyandprogram,decidinganenterpriseeconomicbenefits.

Thispapermainlyintroducesthemechanicalproductplanegroovecammachiningprocessdesignandprogramediting,including:partsoftheplan,partsoftheprocessanalysis,designprocess,selectionofmachinetoolsandprocessingequipment,determinethecuttingquantity,determinetheprocessandtaketheknifeline,partsmachiningprocesscard,NCmachiningprocesscard,NCmachiningtoolcards,processdesign,preparationprocess,andthepreparationofdocumentsprocessingprocedure.

Inadditiontotheintroductionofplanarpartsprocessingtechnologydesignandmachiningprocessdesign,alsointroducedthemachinerymanufacturingmachiningprocessandprogrameditinginmachinerymanufacturingindustryandtheroleofmechanicalmanufacturingtechnologycurrentsituationanddevelopment.

Inthedesignoftheschoolontheselectionoflocationdatum,theworkpiecepositioningmethodofboxpartstructure,processanalysis.

AtthesametimeinthegraduationdesignalsoappliestoMAutoCAD,UGdrawingfunctionsandmstercamsimulationprocessingandautomaticprogrameditingfunction.

Thisgraduatedesignreflectsthemachinerymanufacturingprocessingtechnologyandfixturedesignofthepurposeis:toensureandimproveproductquality。toraiselaborproductivity。toraiseeconomicbenefits.

Keywords:numericalcontroltechnologyinmechanicalmanufacturingprocessanalysisofmachineprocessingschemeofprogramediting.平面槽形凸輪數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)數(shù)控銑削工藝分析實(shí)例零件名稱平面槽形輪廓零件圖號(hào)O0001序號(hào)刀具號(hào)規(guī)格名稱刀具刀長加工便面注1T01Ф5mm中心鉆1鉆Ф5mm中心鉆2T02Ф19.6mm鉆頭145Ф20mm孔粗加工3T03Ф11.6mm鉆頭130Ф12mm孔精加工4T04Ф20mm鉸刀145Ф20mm孔精加工5T05Ф12mm鉸刀130Ф12mm孔精加工6T06倒角銑刀1Ф20mm孔倒角7T07Ф6mm高速鋼銑刀120粗加工凸輪槽內(nèi)外輪廓底圓角R0.58T08Ф6mm硬質(zhì)合金銑刀120精加工凸輪槽內(nèi)外輪廓編制XX審核XX批準(zhǔn)XX2018年共一頁第一頁3.4刀具的選擇根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，銑削凸輪槽內(nèi)，外輪廓時(shí)，銑刀直徑受槽寬限制為6mm粗加工選用小于6mm高速鋼立銑刀，精加工也選用小于6mm硬質(zhì)合金金立銑刀。所選刀具機(jī)器加工表面。3.5切削用量的選擇凸輪槽內(nèi)外輪廓精加工時(shí)留0101mm洗消余量，精鉸Ф20，Ф12兩個(gè)孔時(shí)留0.1mm余量。選擇主軸傳速與進(jìn)給速度時(shí)先查切削用量守則，確定切削速度與進(jìn)給量然后計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度。3.6填寫數(shù)控加工工序卡片將各工步加工內(nèi)容所用刀具和切削用量填表。平面槽形凸輪數(shù)控加工工序卡片<1）對(duì)零件進(jìn)行工藝分析；<2）工藝過程設(shè)計(jì)；<3）選擇機(jī)床、工藝裝備等；<4）確定切削用量；<5）填寫工藝文件；<6）編制加工程序單；<7）編寫設(shè)計(jì)說明書；2分析零件圖2.1幾何要素分析從零件的結(jié)構(gòu)上看，該零件為圓柱體，直徑為Ф100mm，高位35mm。其中包括：高為17mm的臺(tái)階面，寬為8mm深度為14mm的不規(guī)則形槽，Ф12mm的通孔，Ф20的通孔。其結(jié)構(gòu)形狀簡單，為平面槽形凸輪類零件。2.2精度分析1）本零件中主要的尺寸精度要求有：Ф12mm的通孔Ф12，Ф20mm的通孔Ф20，Ф8mm的槽Ф8F8。2）本零件中的表面粗糙度精度要求是：Ф12mm的通孔表面粗糙的為Ra1.6um；寬為8mm深度為14mm的不規(guī)則形槽壁的表面粗糙的為Ra1.6um，其底面的表面粗糙度為Ra3.2um；Ф20mm的通孔的表面粗糙度為Ra3.2um；其他表面粗糙度均為Ra3.2um。3）本零件中的尺寸公差等級(jí)精度要求是：Ф12mm的通孔Ф12尺寸公差等級(jí)要求為H7，Ф20mm的通孔Ф20尺寸公差等級(jí)要求為H7。4）本零件中的位置精度要求是：Ф20mm的通孔的中性線要垂直底面。3蓋板的加工工藝分析3.1加工內(nèi)容從零件的結(jié)構(gòu)上分析該零件主要由平面、通孔、槽組成，加工內(nèi)容包括：銑削底面、頂面和零件壁，加工一個(gè)Ф12的通孔，加工一個(gè)Ф20的通孔，加工一個(gè)Ф8F8的不規(guī)則形槽，加工一個(gè)階梯。加工內(nèi)容集中在上表面上，孔的最高精度為IT7級(jí)，最高的表面粗糙度值為Ra1.6um，槽的最高精度為IT7級(jí)，最高的表面粗糙度值為Ra1.6um。從定位和加工兩個(gè)方面綜合考慮，以底面為主要定位基準(zhǔn)，用加工中心加工完成是最合適的。根據(jù)零件圖分析以及加工要求可選材料為鑄鐵。3.2加工要求平面槽形凸輪零件的主要加工要求為：Ф20mm的通孔的中性線要垂直底面，其垂直度為0.04；Ф12的通孔的表面粗糙度為Ra1.6；Ф20的通孔的表面粗糙度為Ra3.2，其孔端和孔尾要倒一個(gè)1.5X45的倒角；Ф8F8的不規(guī)則形槽的底面粗糙度為Ra3.2，其壁面的表面粗糙度為Ra1.6；不準(zhǔn)用砂布及銼刀等修飾表面；未注公差尺寸按GB1804-M；熱處理:調(diào)質(zhì)處理，HRC25～35；其他表面粗糙度為Ra3.2；毛坯尺寸：?105x38mm。3.3加工方法1）由于底面為定為基準(zhǔn)面且其表面粗糙度為Ra3.2um，故可選擇的加工工藝方案為：先用面銑刀粗銑，然后精銑。2）用銑刀銑削高為17mm的臺(tái)階面。3）用中心鉆定位Ф12的通孔，再用麻花鉆加工到Ф12通孔。4）用中心鉆定位Ф20的通孔，再用麻花鉆加工到Ф20通孔，然后用倒角刀倒1.5X45的倒角。5）用銑刀銑削Ф8F8的不規(guī)則形槽，先粗銑再精銑。4加工工藝方案的設(shè)計(jì)4.1確定加工順序按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原則確定加工順序。由零件圖可知，零件的高度Z向基準(zhǔn)是底面，長、寬方向的基準(zhǔn)是Ф20通孔的中心軸線。底面是加工零件各結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)定位面，因此，在對(duì)各個(gè)加工內(nèi)容加工的先后順序的排列中，第一個(gè)要加工的面是底面，而且底面的加工與其它結(jié)構(gòu)的加工不可以放在同一個(gè)工序。按“數(shù)控加工應(yīng)盡量集中工序加工”的原則，可把Ф12的通孔、高為18mm的臺(tái)階面、Ф20的通孔、以及Ф8F8的不規(guī)則形槽在一次裝夾中加工出來。這樣按裝夾次數(shù)為劃分工序的依據(jù)，則該零件的加工主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)工序。具體加工順序：<1先用平面銑刀粗銑底面，然后精銑底面；(2>先用平面銑刀銑削高為18mm的臺(tái)階面，先粗銑再精銑；(3>然后用中心鉆定位Ф12、Ф20的中心位置；(4>用麻花鉆加工Ф12、Ф20，先粗加工在精加工；(5>用倒角刀倒1.5X45的倒角；<6）用銑刀銑削Ф8F8的不規(guī)則形槽，先粗銑再精銑；具體加工過程見平面槽形凸輪零件的機(jī)械加工工藝過程卡和平面槽形凸輪零件的數(shù)控加工工序卡。至此平面槽形凸輪零件的加工順序基本確定。4.2確定裝夾方案該平面槽形凸輪零件形狀簡單，加工面與不加工面之間的位置精度要求不高，根據(jù)課題設(shè)計(jì)要求，可先用通用夾具平口虎鉗直接裝夾加工面及一部分孔，再用設(shè)計(jì)的孔加工夾具裝夾加工。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工該零件可分二次裝夾。第一次裝夾，以平面槽形凸輪零件毛坯一底面和相鄰的兩個(gè)側(cè)面定位，用平口虎鉗從側(cè)面進(jìn)行夾緊，加工底面。第二次裝夾，以已加工的底面和相鄰的兩個(gè)側(cè)面定位，用平口虎鉗從側(cè)面進(jìn)行夾緊，加工高為18mm的臺(tái)階面、Ф12的通孔、20的通孔、Ф8F8的不規(guī)則形槽，其裝夾方式如圖4-1。4.3制訂加工工藝方案1>底面的表面粗糙度為Ra3.2um，可用Ф20mm面銑刀粗銑——精銑的方法加工。2）加工18mm的臺(tái)階面并倒R2的圓角，其表面粗糙度為Ra3.2um，可用Ф10mm的立銑刀，先粗銑再精銑。3）然后用中心鉆定位Ф12、Ф20的中心位置，中心鉆可選用Ф5mm。4）用麻花鉆加工Ф12、Ф20的通孔，麻花鉆可選用Ф10mm。5）用倒角刀倒1.5X45的倒角，倒角刀可選用Ф2.5mm。6）用立銑刀銑削Ф8F8的不規(guī)則形槽，先粗銑再精銑，立銑刀可選用Ф6mm。5選擇機(jī)床、工藝裝備5.1毛坯的選擇因?yàn)榇庸さ牧慵槠矫娌坌瓮馆嗩惲慵?，且為圓柱形，其直徑為100mm，高為35,故可選毛坯為Ф105x38mm圓柱狀鑄件，其材料為鑄鐵。5.2機(jī)床的選擇由于底面以及臺(tái)階面上的全部孔只需單工位即可加工完成，故選用立式加工中心。該平面槽形凸輪零件的加工內(nèi)容只有面和孔，根據(jù)其精度和表面粗糙度的要求，經(jīng)粗銑、精銑、粗鏜、半精鏜、精鏜、鉆、擴(kuò)即可達(dá)到全部要求，所需刀具不超過20把，故選用國產(chǎn)XH714型立式加工中心。該機(jī)床工作臺(tái)尺寸為400mmX800mm，x軸行程為600mm，y軸行程為400mm，z軸行程為400mm。主軸端面至工作臺(tái)臺(tái)面的距離為125mm--525mm。定位精度和重復(fù)定位精度分別為0.02mm和0.01mm。刀庫容量為18把。工件一次裝夾后可自動(dòng)完成粗銑、精銑、粗鏜、半精鏜、精鏜、鉆、擴(kuò)、等工步的加工。加工中心如圖5.1所示。5.3刀具的選用根據(jù)零件的加工工藝要求；平面銑削底面時(shí)，表面直徑為105mm，擬選用面銑刀單次平面銑削，為使銑刀工作時(shí)有合理的切入切出角，面銑刀直徑尺寸的選擇最理想的寬度應(yīng)為材料寬度的0.8—1.0倍，因此可選用Φ20mm的硬質(zhì)合金面銑刀，齒數(shù)為12，先走刀完成粗銑，設(shè)定粗銑后留精加工余量為0.5mm。完成粗銑之后進(jìn)行精銑至所需尺寸。根據(jù)孔加工刀具的選用原則：加工Ф12、Ф20的通孔時(shí)選用Ф5mm中心鉆、Ф10mm的麻花鉆，用Ф2.5mm倒角刀倒1.5X45的倒角，銑削Ф8F8的不規(guī)則形槽時(shí)選用Ф6mm的立銑刀。加工該平面槽形凸輪零件的各種刀具如圖5-2--圖5-9所示。圖5-2面銑刀圖5-3中心鉆圖5-4麻花鉆擴(kuò)孔鉆鏜刀立銑刀5.4量具的選擇根據(jù)零件的加工的尺寸要求，加工該零件選用千分尺、塞規(guī)、內(nèi)螺紋規(guī)等對(duì)該零件進(jìn)行測量及校準(zhǔn)即可。6切削用量的確定6.1切削用量依據(jù)切削用量的選擇應(yīng)充分考慮零件的加工精度、表面粗糙度，以及刀具的強(qiáng)度、剛度和加工效率等因素,可在機(jī)床說明書允許的范圍之內(nèi)，查閱手冊并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)確定。經(jīng)參考表6.1~6.3，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定切削用量.表6.1高速鋼鉆頭加工鑄鐵的切削用量鉆頭直徑切削用量材料硬度160-200HBS200-300HBS300-400HBSvc(m/min>f(mm/r>vc(m/min>f(mm/r>vc(m/min>f(mm/r>1-616-240.07-0.1210-180.05-0.15-120.03-0.086-1216-240.12-0.210-180.1-0.185-120.08-0.1512-2416-240.2-0.410-180.18-0.255-120.15-0.222-5016-240.4-0.810-180.25-0.45-120.2-0.3表6.3高速鋼鉆頭加工鋼件的切削用量切鉆頭直徑切削用量材料硬度160-200HBS200-300HBS300-400HBSvc(m/min>f(mm/r>vc(m/min>f(mm/r>vc(m/min>f(mm/r>1-68-250.05-0.110-180.05-0.18-150.03-0.086-128-250.1-0.210-180.1-0.28-150.08-0.1512-248-250.2-0.310-180.2-0.38-150.15-0.2522-508-250.3-0.4512-300.3-0.458-150.25-0.356.2主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速n(單位r/min>根據(jù)選定的切削速度vc(單位m/min>和工件或刀具的直徑來計(jì)算。根據(jù)切削表以及操作經(jīng)驗(yàn)選擇主軸轉(zhuǎn)速如下：銑底面時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為2000r/min。銑削高為18mm的臺(tái)階面時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為2000mm/min。鉆中心孔時(shí),主軸轉(zhuǎn)速為3000r/min。鉆Ф12、Ф20的孔時(shí),主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min。用倒角刀倒1.5X45的倒角時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速2000r/min。加工銑削Ф8F8的不規(guī)則形槽時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為3000r/min。6.3進(jìn)給速度進(jìn)給速度是數(shù)控切削用量中的重要參數(shù)。在選擇進(jìn)給速度時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度要求及刀具和工件材料等因素，參考切削用量手冊進(jìn)行選取。經(jīng)過參考切削用量手冊以及操作經(jīng)驗(yàn)選擇進(jìn)給