《机械毕业设计-典型数控大赛铣削试题分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械毕业设计-典型数控大赛铣削试题分析（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、天津中德职业技术学院毕业设计(论文)说明书姓名 *专业 数控技术年级 *级2011 年 3 月 31 日天津*职业技术学院毕 业 设 计 任 务 书设计项目： 典型数控大赛铣削试题分析完成期限：自 2010 年 12 月 18 日 至 2010 年 3 月 31 日所属部门：机械工程系班级：*数控*班学生姓名：指导教师：主任签字：批准日期：一、设计（论文）的原始依据：1、设计依据机械制造基础、 数控加工工艺、 数控编程等课程的学习内容，以及生产实习中涉及的相应实践知识，根据被加工零件的技术要求，设计合理的工艺过程，编制、既经济又合理，又能保证加工质量的数控程序。 2、与设计有关的各类资料的查找
2、与整理可依据各类设计手册及各专业图表和书籍。二、设计内容和要求：1、设计内容主要包括零件图的设计（各个零件图以及装配图），零件加工工艺规程设计(其中包括数控加工工艺的主要内容、工 艺分析、所用刀具、刀具选材、刀具切削用量、数控加工工艺文件等) ，程序清单的编写。2、设计要求要求被加工零件的各个工序以及工步应划分明确，程序段后要有相应文字注解及其工艺步骤说明，刀具及切削用量选择要合理，装夹方案正确。论文应采用计算机打印成文，文字通顺，语言流畅，无错别字。同时要求图纸图面整洁，布局合理， 线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释清楚，整体规划合理。目 录摘 要 .（1）第一章 图样及技术
3、要求 .（1）第 1 节 工件毛坯分析 .（1）第 2 节 工艺分析.（3）第 3 节 操作要点. .（4）第 4 节 编程前说明.（4）第二章 数控加工. .（5）第 1 节 实际加工前的准备工作. .（5）第 2 节 加工 B 面. .（5）第 3 节 加工 A 面. .（17 ）第三章 点评. .（17）第 1 节 点评工艺分析.（25）第 2 节 点评六面体加工方法分析. .（25）第 3 节 点评六角形面封闭环槽加工方案. .（25）参考文献.（26）致 谢. . . .（26）典型数控大赛铣削试题分析摘 要 本篇论文是对一道典型数控大赛铣削试题的分析，其中涵盖了工件从图纸到用铣削方
4、法加工成活的全过程以及一些在数控大赛中应注意的要点和方法。它包括说明了图样和技术要求中的毛坯分析、工艺分析、操作要点以及编程前，还包括使用数控机床加工工件的全过程，包括：使用机床前的检查，刀具、量具的选择与准备，工件的加工顺序及加工中的注意事项等，最后还对工艺和特殊部位（如：六面体和六角形面封闭环形槽）的加工方案进行了具体的分析。关键词 数控大赛 数控铣削 试题分析 数控加工 第一章 图样及技术要求（一） 工件毛坯分析零件图纸：图 1-11、工件毛坯分析首先毛坯尺寸为 12212245，材料为 45 号钢，经过调质处理，工件最终加工尺寸为 12012043，单边有一毫米左右的余量，工件的加工部
5、位由拨槽、封闭环槽、开放凹槽、凸起、圆弧倒角、光孔及螺纹孔组成。其几何形状以二维平面为主，少量三维曲面（如圆弧倒角） 。2、加工图样分析工件的 A 面靠外侧为拨槽形状，拨槽外形宽度尺寸要求比较严格，为200.03mm，拨槽宽尺寸要图 1-2 A 面 图 1-3 B 面求最为严格，为 12 上偏差+0.03mm 下偏差 0mm，由于没有提供成型刀具，数控编程难度较高，拨槽顶圆弧倒角 R1 的加工最为复杂，A 面的中心部位为螺纹孔M361.5-7H，螺纹底孔 34.6 上偏差+0.1mm，下偏差 0mm，且与 B 面 16mm 上偏差+0.018mm 下偏差 0mm 孔同轴，同轴度为 0.03mm
6、， B 面有六边形状以及相接的开放凹槽、封闭环形槽等，封闭环形槽的内圆尺寸要求比较严格，如 54上偏差+0.05mm 下偏差 0mm，200.03mm，此外还有四处侧壁其边长要求比较松，为 120 上偏差 0mm 下偏差-0.25mm，但对工件四方形状位置有要求，如垂直度为 0.1mm，在节点图样中给出典型特征点图标，操作者无需进行计算。3、评分标准分析 该工件 B 面加工相对简单，从得分考虑，应从 B 面入手，在加工完成后应对工件外观进行处理，也可以较容易得分。（二） 工艺分析1、加工条件分析本次加工所用的机床为 XD-40 ， X 轴行程： 600mm Y 轴行程：400mm Z轴行程：5
7、40mm。轴定位精度：X、Y、Z 轴定位精度：0.006mmX、Y、Z 轴重复定位精度：0.003mm数控系统具有：直线插补功能、圆弧插补功能、多个工件坐标系设置和调用功能、宏程序 B 功能、坐标系旋转功能、长度补偿功能、半径补偿功能、螺旋线插补功能、子程序调用功能、绝对相对方式编程功能、背景编辑功能、硬拷贝功能等。夹具为平口钳，刀具、辅具、量具的具体规格、数量自己根据实际加工要求确定。2、确定工艺基准工件四周为四方形，适合用平口钳装夹；为保证工件的精度，在实际加工前必须对平口钳以及垫铁进行调整，A、B 两面主加工内容相对独立，相关联处在于 16 上偏差+0.018mm 下偏差 0mm 孔与
8、34.6 上偏差 0.1mm 下偏差 0mm 孔的同轴度要求，在加工 B 面时加工出 16 上偏差 0.016mm 下偏差 0mm 的孔，该空可以作为加工 A 面的找正基准。3、加工难点分析从图样上可看出，工件结构比较简单，难点主要在精度为 M361.5 H7 的螺纹孔、12.2mm 上偏差0.03 下偏差 0mm 的拨插槽以及 A、B 面两处圆弧倒角R1、R3 的加工。4、加工去除量分析从图样上可看出，工件的加工特征相对集中，在 120mm 以外的部位加工余量比较大，能够采用大直径刀具集中去除。120mm 以内的加工采用尺寸合适的刀具进行切削。5、刀具选择分析图样上只给出了工件的集合特征点以
9、及基点坐标，并没有给出实际的道具轨迹，为提高加工效率应尽量选用大直径刀具，但刀具直径大，容易发生干涉问题，需要根据实际加工空间确定所需的刀具直径和刀具轨迹。6、节点坐标计算问题节点坐标图仅提供了局部节点特征的坐标，没有给出进退刀点坐标，要编辑出完整数控加工程序需要通过数控坐标的旋转功能实现，其他部位的加工，还需计算一定数量辅助点的坐标。7、特殊功能的掌握圆弧倒角 R3 与 R1 的加工在没有成型刀具的情况下，需采用 8mm 球头刀具进行多次加工才能完成，采用宏程序以及 G10 指令能较好的完成编程工作。（三） 操作要点1、装夹状态采用底面及固定钳口定位，侧面夹紧的方式夹紧工件，在装夹前需对装夹
10、位置进行检查，保证平面度及装夹边的平行。2、加工顺序第一次装夹，加工 B 面上表面及四侧面，16 上偏差0.018 下偏差 0mm 孔，然后加工正六边形以及相应的凹陷、封闭环槽以及环槽圆弧倒角 R3。第二次装夹，以加工过的工件底面和侧面作为定位基准及找正基准，加工 A 面上表面及中间部位内螺纹，然后加工四侧面、拨槽，找正基准为四边以及 16 上偏差0.018 下偏差 0mm 孔，最后卸下工件，去毛刺。（四） 编程前说明为提高加工效率，数控编程可以和加工穿插进行，数控编程所需的在工件外的引入、引出点需要考生自己计算，一些普通程序无法实现的复杂数控加工可以采用宏程序完成（典型的例子为：用 8mm
11、球头刀加工圆弧倒角 R1 程序，我们在后面的加工演示中还会提到） ，并且宏程序能很有效的简化编程量很大的数控加工程序。第 2章 数控加工（一） 实际加工前的准备工作1、在加工前，首先要检查设备有无损坏，打开机床电源，检查油、气表是否正常；打开机床控制系统电源，检查机床显示器是否有报警；打开机床急停按钮，完成机床 Z、Y、X 轴返回参考点的操作，检查机床是否具备正式加工条件。2、刀、量具检查及刀具安装：要对照刀、量具清单核对刀、量具的数量、规格，查看是否有破损；安装刀具前应擦拭干净，不能在刀具安装面、弹簧夹头、刀具柄部等部位存有多余物，刀具安装时应先将刀柄与弹簧夹头安装，然后安装刀具，保证刀具的
12、夹持牢固。3、使用平口钳装夹工件前的重要准备工作。首先将平口钳安放在工作台中央的位置，安装百分表，找正 X 向，找正 Y 向，紧固平口钳。然后精确找正 X向和 Z 向。（二） 加工 B 面工步 1 找正并装夹工件加工 B 面，找正并装夹工件（由于装夹面是毛坯面，一定要确保夹持可靠） 。装夹前先检验零件毛坯和工件图样提供的数据是否相符，并养成清洁和检查毛刺的习惯（这样有利于保证已加工工件的表面免于不必要的划伤） ，测量垫块，保证工件装夹后的尺寸协调，完成零件的装夹操作。为确保夹持牢固，工件夹持量至少为 7mm。工件的中央部位空出，为孔加工留出足够的空间。X、Y 向工作原点设在工件对称中心，Z 向
13、工作原点设置在工件顶面上。工步 2 加工上表面上表面宜用大直径盘铣刀进行铣削，50150 的盘铣刀均可。此处采用50 面铣刀分三刀进行加工：装刀，对刀并测量刀具补偿值，录入程序 O6401，利用数控系统的功能模拟程序运行，空运行程序，检查程序是否正确。如果正确则执行 O6401 程序，加工上表面，见光即可，为 A 面的加工留出充足的余量。最后一遍减小进给，确保工件的表面质量。此面也可手动加工，但要注意保证上平面的表面质量。程序：O6401N5 G00 G90 G40 G49 G80;N10 M03 S1100;N15 G00 G90 G54 G43 H01 Z150;N20 X-90 Y-40;N25 Z20;N30 M8;N35 S01 Z0 F1000;N40 X60 F800;N45 Y0;N50 X-60;N55 Y40;N60 X90;N65 M9;N70 G00 Z150;N75 M30;工步 3 铣工件侧壁录入程序 O6402，空运行程序，检验程序是否正确。由于铣削深度为25mm，可采用大直径立铣刀加工，也可用有侧面铣削能力的盘铣刀，如此处选择 50 盘铣刀。确认正确后执行程序 O6402，加工中通过调节刀具半径补偿保证各边边长 120 上偏差 0 下
