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1、毕业论文（设计）椭圆凸台板的加工工艺分析及数控编程学 院 专 业 年 级 学生姓名 学 号 20* 年 *月 *日第 1 页目 录中文摘要及关键词 .21.前言 .32.零件图样分析 .32.1 零件的结构特点分析 .32.2 零件的技术要求分析 .33.毛坯的确定 .44.定位基准的选择 .45.装夹方式的选择 .46.机床的选择 .57.刀具的选择 .58.切削用量的确定 .69.加工方案的确定 .69.1 表面加工方法的选择 .79.2 工艺路线的确定 .79.3 工艺卡片 .89.3.1 工艺过程卡 .89.3.2 数控加工工序卡 .810.数控编程 .910.1 编程方法的确定 .9
2、10.2 编程原点的确定 .1010.3 加工程序清单 .10结束语 .16致 谢 .17参考文献 .18第 2 页摘要：本课题对椭圆凸台板零件进行工艺流程分析；正确选用数控加工机床；加工余量、切削用量、机床夹具以及刀具。完成课题的设计可以增加一定的实践经验，学会独立分析问题，解决问题，学会编写毕业设计论文及查找参考资料、文献的方法，并通过该课题的完成能熟练地掌握 CAD 二维制图、CAM 等软件的使用方法，最终了解并掌握各种零件的数控加工工艺流程的制定以及程序的编制过程，对在学校所学的数控专业内容有更为全面的掌握。关键词:工艺分析；刀具；切削用量；数控编程全套图纸，加第 3 页椭圆凸台板的加
3、工工艺分析及数控编程1.前言在机械加工工艺教学中，机械制造专业学生及数控技术专业学生都要学习数控车床操作技术。让学生了解相关工种的先进技术，同时培养工作岗位的前瞻性；在讲授数控知识的同时，必须要求学生掌握基本的机械加工工艺，增强系统意识，理解手动操作与自动操作之间的联系，真正把学生培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。数控机床的基础工艺理论及技能有机融合，包括夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的刃磨及使用、基准定位等，分类叙述了数控铣床，加工中心自动编程仿真操作、数控铣床编程与操作的初、中级内容。以机械加工中铣工工艺学与数控铣床技能训练密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件
4、定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控铣工必须掌握的知识和技能的训练途径。对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。本文以与切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以指导生产的工艺文件。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效
5、率最高、刀具消耗最低。最终形成的工艺文件，并能指导实际生产。2.零件图样分析2.1 零件的结构特点分析如图 2.1 所示零件图，图中有不清晰之处请参见附图，该零件由内十字环形凸台，椭圆凸台 ，及内孔 25，2-10 通孔、2-M10 螺纹孔外轮廓长方体等表面组成。尺寸标注完整，选用毛坯为铝，12010012 的长方体的毛胚无热处理和硬度要求。2.2 零件的技术要求分析零件的技术要求主要包括尺寸精度、形位公差、表面质量等一些方面的分析。该零件的尺寸精度要求较高，最高精度达到 IT7 级，即 2-10 孔和 25 孔的精度，因此在加工时要选择合理的刀具和切削用量；该零件无形位公差要求，根据第 4
6、页情况可按照 IT12 进行要求；零件的表面质量要求有：2-10 孔和 25 孔的表面粗糙度要求为 Ra1.6um，其余加工面的表面粗糙度为 Ra6.3um，在数控铣削中可以达到 0.8 以上，所以可以满足此技术要求。图 2.1 零件图3.毛坯的确定该零件属于板类零件，故其毛坯可选择板材型毛坯，根据零件的尺寸精度，表面粗糙度等要求，确定其毛坯尺寸为 13011020mm，毛坯材料为铝合金。4.定位基准的选择在选择定位基准时，应该减小装夹的次数，尽量做到在一次安装中能够把零件上所有要加工的表面都加工出来。一般选择零件上不需要铣削加工的表面或者孔作为定位基准。对于薄壁的零件，选择的定位基准应该有利
7、于提高加工的刚性，以减小切削变形。并且定位基准应该和设计基准重合以减小定位误差对尺寸精度的影响。该零件的定位基准选择如下：粗基准：毛坯底面及侧面。精基准：零件底面及 2-10 孔。5.装夹方式的选择从零件的结构上看，该零件需要进行五次装夹方能完成所有的加工，第一次第 5 页装夹时为铣削基面侧面，在铣侧面时可以采用压板压零件上表面进行装夹；第二次装夹时加工零件的底面，此次装夹可以直接选用机用平口虎钳装夹；第三次装夹时为铣上表面及钻 2-10 定位孔及 25 孔的底孔 20，20 孔用于第四次装夹时压紧用，此次装夹也可以采用机用虎钳装夹；第四次装夹时加工椭圆凸台及十字圆弧凸台轮廓、2-M10 螺纹
8、孔，此次装夹时以 2-10 孔定位，用螺杆穿过中间的 20 孔，以螺母压零件上表面；第五次装夹时主要加工 25 孔，此次装夹时同样以 2-10 孔定位，采用压板压台阶面。6.机床的选择由于该零件属于单件小批量生产，因此不用考虑生产效率等问题，只要在能够保证其精度要求的前提下选择相应的设备进行加工即可，但为了减少人为的换刀量，根据现有的数控机床，确定选择由云南 CY 集团有限公司生产的 CY-VMC850 系列数控立式加工中心，其主要技术参数如下：系统配置： FANUC 工作台面积(mm)：460950(5001050) 行程(X-Y-Z)(mm)：800500550主轴锥孔：BT40 主功率(
9、KW)：7.5/11 主轴变速系统转速(rpm)： 50-6000 伺服 机床结构：台湾主轴、全防护、贴塑滑轨、电柜空调 备注：16 把斗笠式刀库、20 把圆盘式刀库 机床重量(吨)：67.刀具的选择刀具的选择是数控加工工艺中的主要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工的质量。数控机床在选用刀具时，通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。数控机床对刀具的要求比普通机床要高、除了要求较好的刚性和尺寸稳定性、较长的寿命、良好的切削性能外，还要求安装调整方便。选择刀具时，还要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应，即选择的刀具的几何形状应依据加工曲面的具体情况而定。根
10、据图纸尺寸公差所示，此零件选用如下刀具：数控加工刀具卡片刀具号 刀具名称 刀具规格 加工表面 刀具材料T01 立铣刀 25mm 粗铣外型及台阶外轮廓 YT15T02 面铣刀 150mm 铣上下底面 YT15T03 中心钻 8mm 钻中心孔 YT15第 6 页T04 麻花钻 9.8mm 钻 2-10 孔底孔9.8 高速钢T05 铰刀 10mm 铰 2 个10mm 孔 YT15T06 麻花钻 20mm 钻工艺孔20 高速钢T07 麻花钻 8.5mm 钻 2-M10 螺纹孔 高速钢T08 丝锥 M10 攻 2-M10 螺纹孔 硬质合金T09 扩孔钻 24.5mm 扩25 孔 硬质合金T10 镗刀 2
11、5mm 镗25mm 中心孔 镶刀片8.切削用量的确定合理的选择切削用量，对零件的表面质量、精度、加工效率影响很大。切削用量包括主轴的转速、背吃刀量、进给量。合理选择切削用量的原则：粗加工时，一般以提高效率为主，并考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应该在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性、加工成本。背吃刀量。选择背吃刀量的主要依据是机床、夹具、刀具和工件的刚度。在刚度允许的情况下，尽量选择较大的背吃刀量来减少进给次数，提高生产效率。但在工艺系统刚性不足或毛坯余量很大，或余量不均匀时，粗加工要分几次进给，并且应该把第一、二次进给的背吃刀量尽量取得大一些。在加工铸、锻件时应该尽量使背吃刀量大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。主轴转速。主轴转速主要根据允许的切削速度选取。而刀具的切削速度主要根据已经选定的背吃刀量、进给量、刀具的耐用度来、工件材料的强度和硬度以及切削加工性来选取。而切削速度与主轴转速的关系如下公式所示： wcdvn10式中: -切削刃选定点处所对应的工件或刀具的最大回转直径,单位为 mmwdn-主轴转速，单位为 r/min-切削速度，单位为 m/mi
