后托架件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)及數(shù)控程序編制和加工.doc

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1、職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目： W1001后托架件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)及數(shù)控程序編制和加工 院 系： 專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 班 級(jí)： 13數(shù)控301班 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 201303050102 同組學(xué)生： 周雨 指導(dǎo)教師： 胡毅光 企業(yè)指導(dǎo)教師： 羅軍 完成日期： 2016 年 5 月 20 日 目 錄摘 要3前 言5 1、 緒論61.1 題目與具體要求61.2零件圖樣的分析72 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)72.1.1確定生產(chǎn)類型82.1.2確定毛培制造形式82.2工序設(shè)計(jì)92.2.1工序準(zhǔn)備91.2.2機(jī)床的選擇92.24確定裝夾方案和選擇夾具102.5選擇刀具122.7 工序余量的參數(shù)132

2、.8切削用量的選取153、 Mastercam x5 的三維建模和加工及后處理153.1 零件的三維建模163.2 實(shí)體切削驗(yàn)證173.3 后處理193.4 DNC傳送214 產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告21附錄: 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工藝卡片26摘 要本設(shè)計(jì)包括了數(shù)控編程技術(shù)及計(jì)算機(jī)輔助軟件的模板加工，計(jì)算機(jī)輔助軟件的產(chǎn)生與應(yīng)用對(duì)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用。隨著數(shù)控技術(shù)的不但發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，數(shù)控加工技術(shù)對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT/、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)樾?、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主題。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周

3、期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。而對(duì)于數(shù)控加工，無(wú)論手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對(duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對(duì)一些工藝問(wèn)題（如對(duì)刀點(diǎn)、加工路線等）也需要一些處理。并在加工過(guò)程中掌握控制精度的方法，才能加工出合格的產(chǎn)品。關(guān)健詞：工藝分析 加工工藝 CAM編程 仿真加工AbstractThis paper is mainly about the bracket parts of NC machining process, through the analysis of drawings, determine the parts of the processin

4、g technology, cutting tools, cutting, work out the parts of the machining process card and NC machining process card, then use mapping software to draw of a 3D map of the parts, and the use of other drawing software to draw out the parts of the two-dimensional map, then uses the software of parts fo

5、r automatic programming, will eventually program entry machine, completes the processing of the parts. Key words: numerical control, milling, machining process, NC programming, NC programming.前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)學(xué)習(xí)生活的很重要的一部分，是我們?cè)谛W(xué)習(xí)的最后的一個(gè)環(huán)節(jié)，是評(píng)價(jià)我們是否是一個(gè)合格大學(xué)生的一個(gè)很重要標(biāo)準(zhǔn)，因此在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，我都是懷著很重視的態(tài)度去做的。在剛接到要做畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，我一下

6、子感到無(wú)從下手，有點(diǎn)迷茫，由于從沒(méi)有做過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)幾天的查找資料，我發(fā)現(xiàn)數(shù)控加工是機(jī)械行業(yè)一門(mén)新的專業(yè)，數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作的技術(shù)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動(dòng)化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及各類機(jī)電一體化設(shè)備上。同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。隨著改革開(kāi)放深入發(fā)展，全國(guó)特別是國(guó)有大中型企業(yè)及三資企業(yè)，在生產(chǎn)中都廣泛地應(yīng)用了數(shù)控加工技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助加工技術(shù)。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，從而導(dǎo)致對(duì)專業(yè)人才的大量

7、需求。 隨著民營(yíng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)(如廣東，浙江、江蘇、山東)，數(shù)控人才更是供不應(yīng)求， 所以我覺(jué)得數(shù)控行業(yè)有著十分廣闊的前景，所以就有試著做這方面設(shè)計(jì)的念頭，又因?yàn)槲覀冊(cè)谛r(shí)也開(kāi)了這方面的課程，我對(duì)數(shù)控的編程又有一定的了解，就選擇典型零件的數(shù)控銑床銑削編程與操作設(shè)計(jì)這個(gè)課題。要成為數(shù)控編程員就要具備：掌握數(shù)控加工工藝知識(shí)和數(shù)控機(jī)床的操作，掌握機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造專業(yè)知識(shí)，熟練掌握三維CADCAM軟件，如UG、CAXA、PROE等；熟練掌握數(shù)控手工和自動(dòng)編程等技術(shù)；這樣的高的要求就更能考察我們的綜合知識(shí)掌握的怎么樣，所以我愿意接受這個(gè)任務(wù)，來(lái)自我檢驗(yàn)一下自己是否合格一個(gè)的大學(xué)生。經(jīng)

8、過(guò)兩個(gè)多月的準(zhǔn)備，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告以段落，兩個(gè)多月的忙碌對(duì)我來(lái)說(shuō)有著豐富的收獲，我學(xué)到了很多，我學(xué)會(huì)了如何與同學(xué)、老師的溝通，學(xué)會(huì)了與同學(xué)合作完成任務(wù)，學(xué)會(huì)了如何利用圖書(shū)、網(wǎng)絡(luò)搜集信息 1 緒論1.1 題目與具體要求畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等職業(yè)教育教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分，是加強(qiáng)理論與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是各專業(yè)的必修課程，在學(xué)生完成所有專業(yè)課程學(xué)習(xí)、結(jié)合畢業(yè)實(shí)習(xí)進(jìn)行。大學(xué)生活即將結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)我們知識(shí)的檢驗(yàn)和系統(tǒng)整理。我們有信心來(lái)迎接這最后一次考驗(yàn)和競(jìng)爭(zhēng)。培養(yǎng)我們綜合分析和解決專業(yè)的一般工程技術(shù)問(wèn)題的獨(dú)立工作的能力，拓寬和深化我們的知識(shí)。培養(yǎng)我們樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌

9、握數(shù)控加工工藝和操作的規(guī)范和方法。培養(yǎng)我們進(jìn)行調(diào)查研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向技術(shù)人員學(xué)習(xí)的工作態(tài)度，工作作風(fēng)和方法。 如圖1.1所示為托架零件二維圖，該零件材料為45鋼，根據(jù)圖紙的技術(shù)要求，試對(duì)該零件進(jìn)行工藝分析及繪制該零件的CAD圖，并運(yùn)用實(shí)體造型軟件繪制其實(shí)體，最終完成該零件的加工.圖1.1 左邊為托架CAD圖、右邊為托架三維圖1.2零件圖樣的分析分析加工輪廓的幾何條件：主要目的是針對(duì)圖樣上不清楚尺寸及封閉的尺寸鏈進(jìn)行處理。分析零件圖樣上的尺寸公差要求，以確定控制其尺寸精度的加工工藝，如刀具的選擇及切削用量的確定等。分析形狀和位置公差要求：對(duì)于數(shù)控切削加工中，零件的形狀和位置誤差主要受機(jī)

10、床機(jī)械運(yùn)動(dòng)副精度的影響。分析零件的表面粗糙度要求，材料與熱處理要求，毛坯的要求，件數(shù)的要求也是對(duì)工序安排及走刀路線的確定等都是不可忽視的參數(shù)。 從圖1.1可以分析可知，該零件為一平板型零件，零件材料為45鋼，其中孔的公差等級(jí)達(dá)到IT7級(jí)，該零件包括一個(gè)20 x100的凸臺(tái)，一個(gè)18x98的內(nèi)溝槽，一個(gè)43x94的外溝槽，四個(gè)直徑為10的孔。該零件視主要加工難度在于內(nèi)外溝槽的銑削，該圖正確，表達(dá)直觀、清楚，繪制符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差、表面粗糙度以及技術(shù)要求的標(biāo)注齊全、合理。2 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)2.1工藝分析(1)毛坯的選擇：選擇毛坯尺寸為150mmx 105mmx 25mm。的鋼材，類型為板材

11、 所示的毛坯 下方插入毛坯草圖：圖2.1位毛培草圖2.1.1確定生產(chǎn)類型 按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，托架年產(chǎn)量為120臺(tái)/年，若托架的備品率為9%，機(jī)械加工廢品率為2%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為： N=Qn(1+%+%）式中，N-產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，單位為件/年； Q-產(chǎn)品的年產(chǎn)量。單位為臺(tái)/年； n-每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，單位為件/臺(tái)； %-備品率； %-備品率。 N=12020(1+9%+2%)=2664(件） 綜合以上結(jié)果，確定托架生產(chǎn)類型為：?jiǎn)渭∨可a(chǎn)。2.1.2確定毛培制造形式 根據(jù)上面所提到，托架零件的生產(chǎn)類型為單件小批量生產(chǎn)，應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)效率較低的毛培制造方法：自由鍛造 2.2工序設(shè)計(jì)

12、按照先粗后精.先面后孔的原則,步驟如下：2.2.1工序準(zhǔn)備(1)下料150mmx105mmx25mm的毛培(2)正反兩面用20mm的面銑刀銑平并達(dá)到尺寸(3)用20mm的銑刀銑外形輪廓(4)用16mm的銑刀銑內(nèi)溝槽(5)用20mm的銑刀銑凸臺(tái)(6)用16mm的銑刀外溝槽(7)用10mm的麻花鉆鉆四個(gè)孔(8)用鉸刀鉸10mm的通孔(9)去毛刺1.2.2機(jī)床的選擇加工設(shè)備是完成零件加工的必不可少的，合理的選擇加工設(shè)備，能有效的提高零件的加工精度及加工效率，同時(shí)也能降低操作者的勞動(dòng)量。本題中的零件結(jié)構(gòu)規(guī)則，為一平板類方形零件，零件中加工部位較多，工序麻煩；特別是內(nèi)外槽的銑削，零件加工所需要的刀具較多

13、，為了減少換到次數(shù)，所以選擇XA5032型立銑床進(jìn)行加工。2.3定位基準(zhǔn)與夾緊方案的確定 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種，用未加工過(guò)的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，用已加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。除第一道工序采用粗基準(zhǔn)外，其余工序都應(yīng)使用精基準(zhǔn)。選擇定位基準(zhǔn)要遵循基準(zhǔn)重合原則，即力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算量，并且能有效的減少裝夾次數(shù)。 在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意下列三點(diǎn)： （1）盡可能作到設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一； （2）盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡量可能做到在一次裝夾后就能加工出全部待加工表面；（3）避免

14、采用占機(jī)人工調(diào)整裝夾方案。裝夾主要考慮以下幾點(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(kāi)。要求夾持工件后夾具等一些組件不能與刀具運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生干涉。 （2）必須保證最小的夾緊變形。 （3）裝卸方便，輔助時(shí)間盡量短。 （4）可以考慮同時(shí)裝夾數(shù)個(gè)工件進(jìn)行加工。（5）夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。 （6）夾具應(yīng)便于與機(jī)床工作臺(tái)及工件定位表面間的定位連接。 1.精基準(zhǔn)的選擇 由上圖1.1托架零件圖可以看出，該零件是帶有孔的。10mm孔不但是精度要求較高的孔，而且也是該零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)、與測(cè)量基準(zhǔn)。為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生誤差，保證加工加工精度，應(yīng)選10mm孔為精基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則

15、。同時(shí)為了定位可靠，使加工過(guò)程穩(wěn)定、減小振動(dòng)。2. 粗基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)圖1.1托架零件圖，加工表面平整、光滑、無(wú)飛邊、無(wú)冒口的表面為底端面，且底面屬于不加工表面，這樣容易保證工件上的位置精度要求；保證了在同一尺寸方向上一般只允許使用一次的原則。 2.24確定裝夾方案和選擇夾具1）機(jī)用虎鉗在數(shù)控銑床加工中，對(duì)于較小的零件，在粗加工、半精加工和精度要求不高時(shí)，是利用機(jī)用虎鉗進(jìn)行裝夾的。機(jī)用虎鉗裝夾的最大優(yōu)點(diǎn)是快捷，但夾持范圍不大。使用機(jī)用虎鉗安裝工件時(shí)的注意事項(xiàng)：在工作臺(tái)上安裝機(jī)用虎鉗時(shí)，要保證機(jī)用虎鉗的正確位置。當(dāng)機(jī)用虎鉗底面沒(méi)有定位鍵時(shí)，應(yīng)該使用百分表找正固定鉗口面。夾持工件時(shí)的位置要適當(dāng)，不

16、應(yīng)該裝夾在機(jī)用虎鉗的一端。安裝工件時(shí)要考慮銑削時(shí)的穩(wěn)定性。銑削長(zhǎng)形工件時(shí)，可使用兩個(gè)夾具把工件夾緊2）三爪卡盤(pán)在數(shù)控銑床加工中，對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸不大、且零件外表面為不需要進(jìn)行加工的圓形表面，可以利用三爪卡盤(pán)進(jìn)行裝夾。三爪卡盤(pán)也是銑床的通用卡具。3）圓盤(pán)工作臺(tái)圓盤(pán)工作臺(tái)用來(lái)銑削加工比較規(guī)則的內(nèi)外圓弧面零件的裝夾。 4）直接在銑床工作臺(tái)上安裝在單件或少量生產(chǎn)和不便于使用夾具夾持的情況下，常常采用這種方法。使用壓板螺母、螺栓直接在銑床工作臺(tái)上安裝工件時(shí)，應(yīng)該注意壓板的壓緊點(diǎn)盡量靠近切削處，應(yīng)該使得壓板的壓緊點(diǎn)和壓板下面的支撐點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。5）利用角鐵和V形鐵裝夾工件此類裝夾方式適合于單件或小批量生產(chǎn)。角鐵常

17、常用來(lái)安裝要求表面互助垂直的工件；圓柱形工件（如軸類零件）通常用V形鐵裝夾，利用壓板將工件夾緊。6）專用夾具裝夾工件在大批量生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率，常常采用專用夾具裝夾工件。使用此類夾具裝夾工件，定位方便、準(zhǔn)確、夾緊迅速、可靠，而且可以根據(jù)工件形狀和加工要求實(shí)現(xiàn)多件裝夾。7）組合夾具裝夾工件組合夾具是由一套預(yù)制好的標(biāo)準(zhǔn)元件組裝而成的。標(biāo)準(zhǔn)元件有不同的形狀、尺寸和規(guī)格。應(yīng)用時(shí)可以按照需要選用某些元件，組裝成各種各樣的形式。組裝夾具的主要特點(diǎn)是元件可以長(zhǎng)期重復(fù)使用，結(jié)構(gòu)靈活多樣。8）分度頭分度頭是銑床的重要附件。各種齒輪、正多邊形、花鍵以及刀具開(kāi)齒等分度，都可以使用分度頭分度。使用分度頭和分度頭

18、尾座頂尖安裝軸類工件時(shí)，應(yīng)使得前后頂尖的中心線重合。圖1.1所示底座零件為方形板類零件，零件形狀較規(guī)則.零件尺寸較小,且四個(gè)側(cè)面平整光滑,便于夾緊，且生產(chǎn)類型為單件小批量生產(chǎn),考慮到生產(chǎn)成本與加工效率，故可選機(jī)用虎口鉗,以底面和兩個(gè)側(cè)面來(lái)定位,進(jìn)行機(jī)械零件加工。（一）對(duì)數(shù)控銑削刀具的要求 在數(shù)控銑削過(guò)程中，根據(jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量，選擇剛性好、耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率和獲得合格加工質(zhì)量的前提。對(duì)數(shù)控銑削刀具的要求：切削剛性要好。這樣可以提高生產(chǎn)效率采用大的切削量及解決數(shù)控銑床加工過(guò)程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。銑刀的耐用度要高。銑刀切刀刃的幾何參數(shù)的

19、選擇及排屑性能等也要好。2.5選擇刀具刀具材料的種類很多，常用的有工具鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石和立方氮化硼等。碳素工具鋼和合金鋼因耐熱性很差，故只宜做手工刀具。陶瓷、金剛石和立方氮化硼由于質(zhì)脆、工藝性差及價(jià)格昂貴等原因，因而僅在較小的范圍內(nèi)使用。目前最常用的刀具材料是高速鋼和硬質(zhì)合金。（1）高速鋼高速鋼是在合金工具鋼中加入較多的鎢、鉬、釩等合金元素的高合金工具鋼，它具有較高的強(qiáng)度、韌性和耐熱性，是目前應(yīng)用最廣泛的刀具材料。因刃磨時(shí)易獲得鋒利的刃口，故高速鋼又稱“鋒鋼”。（2）硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是由硬度和熔點(diǎn)都很高的碳化物（WC、TiC、TaC、NbC等），用Co、Mo、Ni作黏結(jié)劑燒結(jié)而成的粉

20、末冶金制品。其常溫硬度可達(dá)7882HRC，能耐8501000的高溫，切削速度比高速鋼高410倍，但其沖擊韌性與抗彎強(qiáng)度遠(yuǎn)比高速鋼差，因此很少做成整體式刀具。實(shí)際使用中， 常將硬質(zhì)合金倒排焊接或用機(jī)械夾固在刀體上。 根據(jù)加工內(nèi)容,所需的刀具有鉆頭 ,平頭銑刀，鉸刀等,其規(guī)格根據(jù)加工尺寸選擇.因XH715型加工中心的允許裝刀直徑:無(wú)相鄰刀具為直徑為400mm,但工件長(zhǎng)度為150 mm,一次能銑削整個(gè)長(zhǎng)度,但是為了保證加工精度，至少需兩次走刀.一般來(lái)說(shuō),銑刀半徑一般小于加工零件輪廓的最小曲率半徑，一般取R=（0.80.9），經(jīng)綜合分析確定粗銑外輪廓的銑刀直徑選為直徑為20mm.粗銑內(nèi)輪廓的銑刀直徑選

21、為20mm,鉆孔選用直徑為10 mm的麻花鉆，其詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)下表。 刀具名稱刀具規(guī)格加工表面刀具材料T01面銑刀20mm上下兩端面硬質(zhì)合金T02面銑刀20mm銑外形輪廓硬質(zhì)合金T03盤(pán)銑刀16mm銑內(nèi)溝槽硬質(zhì)合金T04面銑刀20mm銑凸臺(tái)硬質(zhì)合金T05立銑刀16mm銑外溝槽硬質(zhì)合金T06麻花鉆10mm鉆孔高速鋼T07鉸刀10mm鉸10mm孔硬質(zhì)合金表1.1為 數(shù)控加工刀具卡片2.6選擇量具 選擇量具的原則是根據(jù)被測(cè)量對(duì)象的要求，在滿足測(cè)量精度的前提下，盡量選用操作方便、測(cè)量效率高的量具。 本零件屬于單件小批量生產(chǎn)，耗費(fèi)工時(shí)短，且零件對(duì)于孔的加工有一定的精度要求故可以采用內(nèi)徑千分尺、游標(biāo)卡尺等量具

22、進(jìn)行該零件的測(cè)量2.7 工序余量的參數(shù)與傳統(tǒng)加工相比，數(shù)控加工的顯著特點(diǎn)是:自動(dòng)化程度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定；適合復(fù)雜型面零件的加工；高速化、高精度、高效率；工藝復(fù)雜、一機(jī)多用；柔性化高。“工欲善其事，必先利其器”。刀具的切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量，因此，數(shù)控加工中切削用量確定至關(guān)重要。編程人員必須掌握切削用量確定的基本原則，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn).切削用量是在機(jī)床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，它對(duì)切削力、功率消耗、刀具磨損、刀具耐用度、加工精度和表面質(zhì)量等均有明顯的影響。因此，合理選擇切削用量對(duì)提高切削效率，保證加工質(zhì)量和降低加

23、工成本具有重要的作用。零件的切削過(guò)程可看作是刀具從零件的毛坯上切除多余工件材料的過(guò)程。刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)的速度即為切削速度V，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的大小用進(jìn)給量f來(lái)表示，吃刀的大小稱為切削深度ap。切削速度、進(jìn)給量和切削深度稱為切削用量的三要素。加工余量的大小，對(duì)零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)行均有較大的影響。正確規(guī)定加工余量的數(shù)值，是制定工藝規(guī)程的重要任務(wù)之一，特別是加工中心，選好余量尤為重要，在剛度允許的情況下，應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切除加工余量，最好一次切凈余量，以便提高生產(chǎn)率。在數(shù)控機(jī)床上，在工件表面粗糙度值要求為Ra3.212.5m時(shí)，粗銑后的余量一般?。?.51.

24、0）8 ，而本次設(shè)計(jì)中工件的表面粗糙度為Ra1.6m，所以粗銑時(shí)的余量取0.15mm。（1）切削速度V。在切削加工中，刀刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)速度表示為：v=dn/1000(m/min)式中d表示完成主運(yùn)動(dòng)的刀具或工件的最大直徑（mm）；n表示主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速（r/min）。（2）切削深度ap。ap等于工件已加工表面與待加工表面間的垂直距：對(duì)于車削：ap=（dw-dm）/2(mm)；對(duì)于銑削：ap為吃刀深度。（3）進(jìn)給速度F。F表示工件或刀具的主運(yùn)動(dòng)每轉(zhuǎn)或每雙行程時(shí)，工件和刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中的相對(duì)位移量：vf=n*f（mm/min）材質(zhì)布氏硬度抗拉強(qiáng)度切削速度m/分每齒進(jìn)給量MM/齒平面銑刀、

25、槽銑刀立銑刀粗銑精銑負(fù)前角正前角鑄鐵低硬度中硬度高硬度HB=170170-180220-300 60-9055-8045-60 90-12075-10560-90 0.5-1.20.3-1.00.2-0.8 0.3-0.90.3-0.80.2-0.60.15-0.40.1-0.30.1-0.2 鋼一般鋼低硬合金鋼中硬合金鋼高硬合金鋼鑄鋼 n/mm2400-700500-800800-11001100-1400400-700 120-24090-18060-12025-6045-90 150-300120-24060-12030-9075-140 0.3-1.00.3-0.90.3-0.80.2

26、-0.80.3-1.0 0.2-0.80.2-0.80.2-0.60.3-0.8 0.15-0.40.1-0.30.1-0.250.08-0.150.1-0.3 黃銅150-600300-900-0.25-0.50青銅90-300150-300-0.25-0.50鋁900-4500=1500-0.15-1.00鎂1500-4500=1500-0.15-1.00表2.1 切削用量選取表2.8切削用量的選取粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本。它的主要目的是快速地去除工件表面的殘余金屬，所以在機(jī)床功率允許的前提下應(yīng)盡可能的提高效率，以便提高機(jī)床的利用率。在確定切削用量時(shí)，首先

27、應(yīng)該考慮切削深度，這樣可以達(dá)到在短時(shí)間內(nèi)快速除去金屬的目的，提高單位時(shí)間內(nèi)的切削量。精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。它的目的是要得到加工尺寸和降低工件的表面粗糙度，理想的尺寸精度取決于機(jī)床精度和加工殘余的均勻程度，因此，要避免在加工過(guò)程中受力的突然變化，使切削力均勻；工件的表面粗糙度主要取決于切削速度，切削速度的大小是由刀具直徑的大小和主軸轉(zhuǎn)速的高低決定的。3、 Mastercam x5 的三維建模和加工及后處理Mastercam x5它集二維繪圖、三維實(shí)體造型、曲面設(shè)計(jì)、體素拼合、數(shù)控編程、刀具路徑摸擬及真實(shí)感摸擬等多種功能于一身。Mastercam不但具

28、有強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能，可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線、曲面零件，而且具有強(qiáng)大的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。其可靠刀具路徑效驗(yàn)功能使Mastercam可模擬零件加工的整個(gè)過(guò)程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查出刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況，真實(shí)反映加工過(guò)程中的實(shí)際情況，不愧為一優(yōu)秀的CAD/CAM軟件。3.1 零件的三維建模零件模型的三維建模過(guò)程首先從零件工程圖紙開(kāi)始，分析零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部形狀，然后確定造型的方法和設(shè)計(jì)步驟。由圖可知，該零件為平板類零件，零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，幾何形狀規(guī)則，零件模型的設(shè)計(jì)可通過(guò)實(shí)體造型方法完成，即繪制草圖，拉伸增料生成基本體，然后由基本體拉伸除料生成槽，即可快

29、速完成零件實(shí)體模型。 圖2.1 托架三維圖3.2 實(shí)體切削驗(yàn)證 （1）機(jī)床類型選擇銑削，刀路路徑選擇外形銑削，選刀具的選及外形銑削的工作參數(shù)的設(shè)定如下圖所示：工廠數(shù)控加工工序卡片零件名稱材料零件圖號(hào)后托架45鍛件01工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備車 間01O01-O07平口鉗數(shù)控立式加工中心工步號(hào)工步內(nèi)容加工面刀具號(hào)/mm刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給量(mm/r)背吃刀量/mm備注01粗精銑平面T0110000.502粗精外輪廓T026000.203粗精銑內(nèi)溝槽T0325000.204粗精銑24的通孔T0312000.205粗精銑凸臺(tái)T0315000.206粗精銑外溝槽T0512000.

30、1207鉆10的孔T0612000.108鉸10的孔T072000.2(1) 用直徑為20mm的硬質(zhì)合金立銑刀粗精加工外形輪廓，其加工圖樣為：(2) 用直徑為16mm的硬質(zhì)合金立銑刀使用粗精加工內(nèi)溝槽，并用直徑為20mm的硬質(zhì)合金鍵面銑刀銑凸臺(tái)，其加工圖樣為：（4）直徑為20mm的硬質(zhì)合金鍵立銑刀銑外溝槽，其圖樣為：（5） 用麻花鉆鉆4個(gè)10mm的孔并采用10mm的鉸刀鉸10mm孔的，其圖樣為：3.3 后處理由于各種機(jī)床使用的數(shù)控系統(tǒng)各不相同，自動(dòng)編程系統(tǒng)通常提供多種專用的或通用的后處理文件，將已生成的刀位文件轉(zhuǎn)變成合適的數(shù)控加工程序。即要得到CNC控制器可以解讀的NC碼需進(jìn)行后處理。具體操作

31、：在操作管理器中單擊【后處理以選擇的操作】打開(kāi)如圖所示的【后處理程式】對(duì)話框。圖3.1后處理圖點(diǎn)擊確定后將文件保存，再根據(jù)所用數(shù)控系統(tǒng)更改其代碼與格式，如下圖所示： 圖4.1 生成G代碼圖3.4 DNC傳送 打開(kāi)【后處理程式】對(duì)話框中，選中【將NC傳輸至】復(fù)選框后，單擊【傳輸參數(shù)】按鈕，進(jìn)入傳輸參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，如下圖所示，在該對(duì)話框中可對(duì)傳輸NC文件的通訊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。圖5.1 DNC傳送設(shè)置圖4 產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告表3.1 產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告零件名稱技術(shù)要求測(cè)量工具測(cè)量結(jié)果是否合格備注后托架1120.02100150mm千分尺112.014合格1000.1100150mm千分尺100.01合格250.0

32、525mm千分尺25.005合格附產(chǎn)品實(shí)物圖：實(shí)物圖6.1后 記本次課題貫穿本專業(yè)所學(xué)到的議論知識(shí)與實(shí)踐操作技術(shù)，從分析設(shè)計(jì)到計(jì)算、操作得到成品，同時(shí)本次選題提供了自主學(xué)習(xí)，自主選擇，自主完成的機(jī)會(huì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)有實(shí)踐性，綜合性，探索性，應(yīng)用性等特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)該零件的加工設(shè)計(jì)，使自己能夠運(yùn)用繪圖軟件進(jìn)行實(shí)體繪制，并能夠完成銑削零件的自動(dòng)編程，對(duì)刀具路徑有了更深一步的理解。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，給我最大的體會(huì)就是熟練操作技能來(lái)源我們對(duì)專業(yè)的熟練程度。除了對(duì)自動(dòng)編程的熟練掌握之外，還需要你掌握零件工藝方面的知識(shí)，對(duì)于夾具的選擇，切削參數(shù)的設(shè)定我們必須十分清楚。在上機(jī)操作時(shí)，我們只有練習(xí)各功能鍵的作用，在編程時(shí)才

33、得心應(yīng)手。因此，我總結(jié)出一個(gè)結(jié)論“理論是指導(dǎo)實(shí)踐的基礎(chǔ)，只有不斷在實(shí)踐中總結(jié)驗(yàn)，并對(duì)先前的理論進(jìn)行消化和創(chuàng)新，自己的水平會(huì)很快的提高”。本畢業(yè)的選題、設(shè)計(jì)內(nèi)容、及設(shè)計(jì)的形成是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)論文的完成過(guò)程中傾注了老師大量的心血，因此，在論文完成之際，特向我尊敬的老師表示衷心的感謝。通過(guò)此次設(shè)計(jì)使我掌握了科學(xué)研究的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎(chǔ)，在以后的日子我將會(huì)繼續(xù)保持這份做學(xué)問(wèn)的態(tài)度和熱情。 參考文獻(xiàn)1 趙長(zhǎng)明 劉萬(wàn)菊.數(shù)控加工工藝及設(shè)備M. 北京：“高等教育出版社”2003年10月第一版2 顧京.數(shù)控加工編程及操作M.北京“高等教育出版社”2003年9月第一版3于文

34、強(qiáng)、陳振輝.CAXA制造工程師2013r2中文版基礎(chǔ)教程與上機(jī)指導(dǎo)M. 北京“清華大學(xué)出版社”2007年6月出版4蔣洪平.CAD/CAM軟件應(yīng)用技術(shù)MasterCAMM.北京 北京理工大學(xué)出版社2014年9月出版5艾興.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)M. 北京“ 機(jī)械工業(yè)出版社”2001年4月出版6徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 北京“機(jī)械工業(yè)出版社” 2003年2月出版 7倪森壽.機(jī)械制造工藝與裝備M. 北京“化學(xué)工業(yè)出版社”2003年1月第1版8丁德.全金屬工藝學(xué)M. 北京“機(jī)械工業(yè)出版社”2000年5月重印9田緒東.Pro/ENGINEER Wildfire2.0三維機(jī)械設(shè)計(jì)M 北京 “機(jī)械工業(yè)出版社 200

35、6年9月第一版10陳立德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M. 北京“高等教育出版社”2004年7月第二版 致 謝 本人在畢業(yè)課題的設(shè)計(jì)中，學(xué)習(xí)了不少的新知識(shí)，體會(huì)到了學(xué)習(xí)的重要性，同時(shí)，感謝學(xué)校具遠(yuǎn)瞻的規(guī)劃與教育，給予我們良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，并提供給我們對(duì)學(xué)業(yè)及個(gè)人生涯發(fā)展的多元信息，幫助我們成長(zhǎng)。感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對(duì)我的關(guān)懷和重視，使我得以發(fā)揮自己的特長(zhǎng)，找到人生的價(jià)值。感謝三年來(lái)陪伴我們學(xué)習(xí)與生活的恩師，感謝您們對(duì)我精心的教育，感謝您們沒(méi)使我的學(xué)習(xí)變成勞作而成為一種快樂(lè)；.感謝您們讓我明白自身的價(jià)值；.感謝您們幫助我發(fā)現(xiàn)了自己的專長(zhǎng)，而且讓我把事情做得更好。感謝您們?nèi)萑涛业娜涡耘c錯(cuò)誤，不僅教會(huì)了我知識(shí)，更教會(huì)了我如何

36、做事，如何做人。特別感謝恩師的諄諄教導(dǎo)，他的悉心指導(dǎo)與斧正，對(duì)于論文. 架構(gòu)之啟迪，及其內(nèi)容的細(xì)心斟酌與指導(dǎo)，倍極辛勞。最后感謝三年來(lái)陪伴我一起的同學(xué)們，伙伴們，所有的歡笑和淚水、成功和失敗、驕傲和苦惱，我們?cè)黄鸱窒?；那是我們青春中最燦爛的一頁(yè)，最輝煌的回憶，而回憶中的每個(gè)人，都是栩栩如生，這些都將是我一生的財(cái)富。三年時(shí)間雖然短暫，但它必將在我的記憶里永恒。 附錄: 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工藝卡片湘潭職院機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱托架共6頁(yè)第1頁(yè)材 料 牌 號(hào)45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸150X104X24每 臺(tái) 件 數(shù)備 注 工 序 號(hào) 工名序 稱 工

37、序 內(nèi) 容 車 間 工 段設(shè) 備工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件1銑四周粗銑上下端面尺寸至1460.2mm粗銑左右端面尺寸至1000.2mm銑床銑刀2銑正方形凸臺(tái)粗銑正方形凸臺(tái)至1000.1mm銑床銑刀3精粗銑兩個(gè)外槽精銑兩個(gè)外槽至尺寸9620mm銑床銑刀4精粗銑內(nèi)槽精銑銑內(nèi)槽至尺寸70.7170.71mm、銑床銑刀5鉆孔鉆410孔銑床鉆頭6去毛刺砂紙7測(cè)量、打油入庫(kù)游標(biāo)卡尺 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）湘潭職院學(xué)院學(xué)院學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱托架共6頁(yè)第2頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)銑端面凸臺(tái)毛 坯 種

38、類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)45鋼150X105X25mm設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床夾具編號(hào)夾具名稱切削液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件銑刀、游標(biāo)卡尺工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1裝夾，粗銑上下端面尺寸至1460.2mm刀具:20平底銑刀60 23.551.12512裝夾，粗銑左右端面尺寸至1000.1mm刀具:20平底銑刀6023.551.12513裝夾，粗銑上凸臺(tái)尺寸至240.05mm刀具:20平底銑刀6023.551.12514去毛刺、量尺寸量具：15

39、0mm游標(biāo)卡尺 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期湘潭職院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱托架共6頁(yè)第3頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)銑內(nèi)溝槽毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)夾具編號(hào)夾具名稱切削液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件銑刀、游標(biāo)卡尺工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗銑內(nèi)溝槽銑刀具：16的立銑刀3

40、002050.182去毛刺3量尺寸量具：150mm游標(biāo)卡尺 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期湘潭職院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱共6頁(yè)第4頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)銑外溝槽毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)夾具編號(hào)夾具名稱切削液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件銑刀、游標(biāo)卡尺工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)

41、動(dòng)輔助1粗銑內(nèi)溝槽刀具：16的盤(pán)銑刀30001500.150.52去毛刺3量尺寸量具：150mm游標(biāo)卡尺 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期湘潭職院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱共6頁(yè)第5頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)鉆孔毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)夾具編號(hào)夾具名稱切削液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件鉆頭、游標(biāo)卡尺工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)

42、工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1選取直徑為10的鉆頭 刀具：麻花鉆2鉆四個(gè)直徑為10的孔 刀具：麻花鉆3游標(biāo)卡尺量具：游標(biāo)卡尺 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期湘潭職院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱共6頁(yè)第6頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)去毛刺、檢驗(yàn)毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)夾具編號(hào)夾具名稱切削液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件鉆頭、游標(biāo)卡尺工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1托架槽、孔、表面分別進(jìn)行吹洗清干，按圖檢驗(yàn) 量具：游標(biāo)卡尺 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期