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1、毕业设计 论文 题目 五边形凸台零件铣削加工题目 五边形凸台零件铣削加工 目 录 摘 要 1 ABSTRACT 2 五边形凸台零件铣削加工 3 1 课题产生的目的及背景 3 1 1 课题的目的及意义 3 2 零件图分析 5 3 零件加工工艺内容 5 3 1 加工精度分析 5 3 2 毛坯 余量分析 6 3 3 设备的选择 6 3 3 1 选择刀具 6 3 3 2 选择夹具 9 3 3 3 铣削外轮廓工序尺寸精度分析 11 3 3 4 定位方案及定位元件的确定 11 3 3 5 夹紧方案及夹紧元件的确定 12 3 5 铣削力及夹紧力的计算 12 3 6 夹具装配草图 13 3 4 定位基准的选择
2、 14 3 5 加工工序的安排 14 3 5 1 加工方案的制定 15 3 6 切削用量的选择 16 3 6 1 主轴转速的确定 17 3 6 2 进给速度的确定 18 3 6 3 背吃刀量的确定 19 3 6 4 冷却液的选择 20 3 7 编写工艺文件 21 3 7 1 工艺过程卡 21 3 8 走刀路线图 22 3 9 实体造型 23 4 零件的数控加工程序编制 23 4 1 零件加工程序 23 4 11 UG 造型与仿形加工 23 4 12 加工并生成程序 23 4 13 工艺参数设定 24 4 2 零件的加工过程 26 5 零件加工 30 5 1 回机床零点 30 5 2 建立工件坐
3、标 30 5 3 程序验检 30 5 4 自动运行 30 5 5 加工质量分析 30 总 结 32 致 谢 33 参考文献 34 摘摘 要要 本文介绍了五边形凸台零件从毛坯到成品的加工过程 对零件的结 构进行了分析 制定了零件的加工工艺内容 选择了零件毛坯和设备 确定了定位基准与夹具 对零件的加工工艺方案 切削用量的选择等进 行了具体的分析 编制了工艺卡 工序卡和刀具卡片 采用自动编写程 序 并使用铣削加工中心加工出零件 进行质量分析 关键词 关键词 多边形凸台零件 铣削加工 工艺分析 AbstractAbstract This paper introduces the pentagon co
4、nvex platform parts from blank to finished products processing process For parts of the structure analysis formulated the machining process of the part of the content Choose the parts blank and equipment determined the locating datum and fixtures the processing technology of the scheme for parts and
5、 selection of cutting parameter of the analysis of the concrete Compiled the process card process card and the cutting tool card adopt the automatic programming And use the milling machining center out parts for the quality analysis Keywords Keywords polygon convex platform parts Milling processing
6、Process analysis 五边形凸台零件铣削加工五边形凸台零件铣削加工 姓名姓名 学号学号 1 1 课题产生的目的及背景课题产生的目的及背景 1 1 1 1 课题的目的及意义课题的目的及意义 数控铣床铣削凸台零件 是理论知识和实践的课题 它主要的意义是 让我们了解数控技术 了解数控技术给我们生活带来的方便 给我国的 传统工艺带来的巨大的改变 同过去的传统加工相比 数控不仅加工自动化程度高 在数控机床加 工零件时 除了手工装卸工件外 全部加工过程都是由机床自动完成 而且 数控加工精度高 加工质量稳定 数控加工尺寸精度通常在 0 005 0 1MM 之间 数控加工对象比较广泛 生产的效率也
7、比较高 一 方面自动化程度高 在一次装夹中能完成较多表面 省去了划线 多次 装夹 检测等工序 例如凸轮零件在加工过程中 先把刀对好 再利用 数控编程技术使加工深度逐渐的加深 这样既能不损坏刀具 又能达到 加工要求 这样就提高了效率 数控技术生产的效率 质量是先进技术的 主题 21 世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统 智能化的内容包括 在数控系统中的各个方面 为追求加工效率和加工质量方面的智能化 如加工过程的自适用控制 工艺参数自动生成 为提高驱动性能及使用 链接方便的智能化 如智能化的自动编程 自动化的人机界面等 还有 智能诊断 智能监控方面的内容 方便系统的诊断和维修等 为了充分发挥数控
8、加工优势 数控加工正在向工序集中 更高速高效 率 更高精度 更高可靠性及更完善的功能方向发展 课题目的 课题目的 1 培养和提高自己综合运用专业知识分析和解决实际问题的能力 进一步将自己学到的理论知识运用到实际问题当中去 使所学的理论知 识得到巩固 扩大 加深和系统化 2 学会利用现代数控技术解决普通铣床难以解决的零件 使用现代 数控铣床编程数控程序铣削凸轮零件 学会和同学们一起互相合作 互 相探讨 培养团队合作精神 2 课题任务 设计内容 实现途径 课题任务 1 分析凸台零件的数控铣削加工工艺 2 合理的选择数控机床 3 利用数控铣床铣削凸台零件 4 利用 CAD CAM 技术画图根据其图样
9、自动生成加工程序 然后转换到 数控铣床 让其加工出合格的凸轮零件 设计内容 数控加工工艺设计 程序编制 机床 刀具 材料的选择 工件的装夹 数控铣 工艺路线的拟定 2 2 零件图零件图分析分析 如图 2 1 该零件为平面类零件 可以看出该零件由平面 凸台 孔 组成 图 2 1 五边形凸台零件图 3 3 零件加工工艺内容零件加工工艺内容 3 13 1 加工精度分析加工精度分析 该零件的加工精度为 IT9 级 表面粗糙度为 3 2um 和 6 3um 加工 时应保证零件的总长度为 62 0 027mm 总宽度为 60 0 027mm 总高度为 20 0 026mm 孔直径 如果定位不好还可能会导致
10、表面粗糙度和加工精 度难以达到要求 材料不得有裂纹和气孔 并去除毛刺 符合 GB T1804 M 国家标准 3 23 2 毛坯 余量分析毛坯 余量分析 该零件的材料为铝合金 铝合金有良好的耐腐蚀性 塑性 不易生 锈 美观 其毛坯尺寸为 65mm 62mm 22mm 各处都有单边加工余量 由 于零件在装夹和加工过程中存在一定的变形 所以该零件加工成型后会 产生一定的误差 3 33 3 设备的选择设备的选择 根据加工中心和数控铣床所加工的对象来分析 它们都能完成该零 件的加工 从零件的结构形状和精度以及加工的难易程度等条件来选择 数控设备的型号 因为该零件由平面 五边形凸台 和孔组成 但是考 虑到
11、该零件的表面粗糙度和加工精度有一定的要求 为了减少因多次换 刀而带来的人为误差 避免多次装夹引起的定位误差 因此选择教学设 备数控铣削 华中数控 XD A40 加工 3 3 13 3 1 选择刀具选择刀具 数控机床上用的刀具应满足安装调整方便 刚性好 精度高 耐用 度好等要求 对刀具的基本要求 1 铣刀刚性要好 铣刀刚性要好的目的有二 一是为提高生产效 率而采用大切削用量的需要 二是为适应数控铣床加工过程中难以调整 切削用量的特点 2 铣刀的耐用度要高 尤其是当一把铣刀加工的内容很多时 如 刀具不耐用而磨损较快 不仅会影响零件的表面质量与加工精度 而且 会增加换刀引起的调刀与对刀次数 也会使工
12、作表面留下因对刀误差而 形成的接刀台阶 除上述两点之外 铣刀切削刃的几何角度参数的选择 及排屑性能等也非常重要 根据不同的加工内容 则需要不同规格的刀具来进行加工 该零件 材料为铝合金 毛坯为 65mm 62mm 22mm 而零件的实际尺寸为 62 0 027mmX60 0 027mmX20 0 026mm 余量较为充足 考虑到加工效率 接刀痕迹 走刀的重叠量 综上分析确定铣上下平面用面铣刀 粗铣外 平面 轮廓和凸台用的 20 立铣刀 精铣平面 外轮廓和凸台用的 16 立铣刀 钻孔用的 26 麻花钻 镗孔时使用 20 镗孔刀 切削用刀具材料应具备的性能有 1 高速钢 比工具钢硬 用于低速或不连
13、续切削 刀具寿命较长 2 高性能高速钢 强韧 抗边缘磨损性强 用于可粗切或精切任 何材料 包括钢 不锈钢 非铁和非金属材料 切削速度可比高速钢高 强度和韧性较粉末冶金好 3 粉末冶金高速钢 良好的抗热性和抗碎片磨损 用于切削钢 高温合金 不锈钢 铝 碳钢及合金钢和其他不易加工的材料 切削速 度可比高性能高速钢高 15 4 硬质合金 耐磨损 耐热 用于可锻铸铁 碳钢 合金钢 不 锈钢 铝合金的精加工 寿命比一般工具钢高 10 20 倍 5 陶瓷 高硬度 耐热冲击性好 用于高速粗加工 铸铁和钢的 精加工 也适合加有色金属和非金属材料不适合加工铝 镁 钛及其合 金 还可用于高速加工 6 立方氮化硼
14、超强硬度 耐磨性好 用于硬度大于 450HBW 材 料的高速切削 刀具寿命长 可实现超精表面加工 7 聚晶金刚石 超强硬度 耐磨性好 用于粗切和精切铝等有色 金属和非金属材料 刀具寿命长 可实现超精表面加工 刀具卡 3 1 如下 表表 3 13 1 数控加工刀具卡数控加工刀具卡 产品名称多边形凸台零件零件图号 1 补偿值 mm 备注 刀具 序号刀具号刀具名称刀柄型号 直径 mm长度 mm 1T0101 20mm 立铣刀 BT40 20 实测 2T0202 16mm 立铣刀 BT40 16 实测 3T0303 26mm 麻花钻 BT40 27 实测 4T0404 20mm 镗孔刀 BT40 20
15、 实测 编制审核批准共 1 页第 1 页 3 3 23 3 2 选择夹具选择夹具 在确定装夹方案时 只需根据已选定的加工表面和定位基准确定工 件的定位夹紧方式 并选择合适的夹具 1 专用夹具 一般在产品相对稳定 批量较大的生产中采用各种 专用夹具 可获得较高的生产率和加工精度 除大批量生产之外 中小 批量生产中也需要采用一些专用夹具 但在结构设计设计时要进行具体 的技术经济分析 2 组合夹具 组合夹具是一种模块化的夹具 标准的模块元件具 有较高的精度和赖磨性 可组装成各种夹具 夹具用完可拆卸 清洗后 可留 待组装新的夹具 由于使用组合夹具可缩短生产准备周期 元件 能重复多次使用并具有减少专用夹
16、具数量等优点 3 通用夹具 已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具 称为通用夹具 其尺寸 结构已经规范化 而且具有一定的通用性 这 类夹具适应性强 可用于一定形状和尺寸范围内的各种工件 价格便宜 其缺点是夹具精度不高 生产效率也比较低 较难装夹 一般适用于单 件小批量生产中 选择装夹方法的要点 1 尽可能的选择箱体的设计基准为精基准 粗基准的选择要保证 重要表面的加工余量均匀 使不加工表面的尺寸 位置符合图纸的要求 且便于装夹 2 加工中心高速强力切削时 定位基准要有足够的接触面积和分 布面积 以承受大的切削力且定位移动可靠 3 夹具本身要以加工中心工作台上的基准槽或基准孔来定位并安 装到机床上 这可确保零件的工件坐标系与机床坐标系固定的尺寸关系 这是和普通机床的一个重要区别 经综合分析 该零件应选用平口虎钳装夹 该零件形状规则 四个侧面较光整 加工面与加工面之间的位置精 度要求不高 在平口虎钳上夹持毛坯为 62mm 60mm 的两侧面 让毛坯上 平面高出平口虎钳 10mm 以上 铣削出一平面 反面铣削五边形凸台 钻 孔及镗孔 再以镗好的孔为定位基准 在平口虎钳上找正装夹 平口虎
