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1、沈沈阳阳理理工工大大学学课课程程设设计计专专用用纸纸 No沈阳理工大学沈阳理工大学前言前言数控加工技术作为现代机械制造技术的基础，使得机械制造过程发生了显著的变化。现代的数控加工技术与传统加工技术相比，无论在加工工艺，加工过程控制，还是加工设备与工艺装备等诸多方面均有显著不同。高等院校将数控加工及编程技术作为机械类和机电类专业学生的必修只是十分必要的。随着我国工业现代化进程逐步加快，数控技术在制造业中越来越多地得到应用。目前，在我国制造工业中，从事数控机床制造和生产的科技人员以及数控机床的操作员、程序员和维修人员都非常缺乏。专家们预言：二十一世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。所以，
2、为适应社会发展的需要，在我院机械设计，制造及自动化专业中，开设了数控加工编程综合训练课程设计，这是一门实践性很强的课程，它是对学生的数控加工工艺规程设计及实施能力，数控编程能力，数控操作及加工调整能力等的综合训练和评价。课程设计的目的是在已学课程及其它相关教学内容的基础上，通过对零件图分析，数控工艺设计，数控加工程序编制，数控加工仿真几个方面，将基本概念与实际应用，数控加工程序的编制与工艺设计很好地结合在一起，以此增强数控编程技术的应用能力，达到使学生初步具备数控加工技术综合应用的能力。沈沈阳阳理理工工大大学学课课程程设设计计专专用用纸纸 No沈阳理工大学沈阳理工大学目录前言 .1型板数控加工
3、 31.设计要求： .32.零件的工艺分析 42.1 加工内容 42.2 加工要求 42.3.各个加工内容的加工方法.43.数控机床的选择 54.加工顺序的确定 75.装夹方案的确定 .75.1 第一次装夹 85.2 第二次装夹 85.3 第三次装夹 86.刀具和切削用量的选择 86.1.铣刀 86.2.钻头 97.加工工序卡 .108.数控加工程序 .129.心得体会 .2010.参考文献 .21沈沈阳阳理理工工大大学学课课程程设设计计专专用用纸纸 No沈阳理工大学沈阳理工大学型板数控加工型板数控加工 1.设计要求：设计要求：1）在对零件分析的基础上制定详细的加工工艺规程。2）选择一道适合于
4、数控加工的工序，设计工艺工装。选择刀具，量具及加工工艺参数并编制其数控加工程序。毛坯为 958512mm 的 45 钢2.零件的工艺分析零件的工艺分析 2.1 加工内容加工内容：1）零件由平面，通孔，通槽，凸台组成，毛坯为长方体块。 2）要加工的内容包括 30 的孔，7030 的长方形通槽，R6，R16，R20 的圆弧以及平面。Ra=1.6m 2.2 加工要求加工要求：圆孔 300+0.05 Ra=1.6m 长方形通槽 Ra=3.2m沈沈阳阳理理工工大大学学课课程程设设计计专专用用纸纸 No沈阳理工大学沈阳理工大学30 中心线对 A 面垂直度为 0.052.3 各个加工内容的加工方法各个加工内
5、容的加工方法：选择的原则是保证加工表面的加工精度 和表面粗糙度的要求。一般来说获得同一精度及表面粗糙度的要求。因而在实际选择时要结合零件的形状尺寸大小和热处理等要求要全面考虑。 加工方法：1）底面 A：面铣刀粗铣 2）顶面 F：面铣刀粗铣 3）D 面：面铣刀粗铣精铣 4）B,C,E 面：面铣刀粗铣精铣 5）30 的孔：中心钻钻孔扩孔钻铰刀6）长方形通槽：立铣刀粗铣精铣3.数控机床的选择数控机床的选择 机床的选择主要考虑毛坯的材料和类型零件轮廓形状的复杂程 度，尺寸大小，加工精度，批量热处理等要求。既要保证加工零件的技术要求加工出合格产品又要有利于提高劳动生产率还要尽可能降低生产成本。根据实际要
6、加工的零件情况决定选用数控铣床。数控铣床的型号也有许多种，根据加工要求，查相关资料决定选取 XKA5032A 型数控铣床。XKA5032A 型数控铣床配置了国外先进的数控系统，可以实现三 坐标联动。可以完成直线，斜线，曲线轮廓等铣削加工。适用于钻孔，镗孔及具有复杂型面的零件如凸轮样板，叶片等适用于机械制造行业。该铣床切削进给速度 x,y: 63200mm/min z:31600mm/min.可以实现三轴联动，进行直线插补与圆弧插补。沈沈阳阳理理工工大大学学课课程程设设计计专专用用纸纸 No沈阳理工大学沈阳理工大学XKA5032A 数控铣床技术参数项目参数单位工作台面积（宽 X 长）320X13
7、20mm工作台纵向最大行程780mm工作台横向最大行程300mm工作台垂向最大行程380mm立铣头最大回转角度45。主轴端部锥度N0.5主轴端面至工作台面距离70450mm主轴中心线至床身导轨面距离350mm主轴转速级数18 级主轴转速范围301500N/min进给速度级数无级纵横向进给范围63200mm/min垂向进给范围31600mm/min纵横向快速进给速度 v6000mm/min垂向快进速度3000mm/min主电机功率7.5kw进给电机转矩 纵横向12Nm沈沈阳阳理理工工大大学学课课程程设设计计专专用用纸纸 No沈阳理工大学沈阳理工大学进给电机转矩垂向22Nm定位精度0.015mm工
8、作台最大承载重量320kg机床净重约3000kg机床外形尺寸（长 X 宽 X高）192920552216mm4.加工顺序的确定加工顺序的确定 加工顺序的原则是基面先行，先主后次，先粗后精，先面后孔。肯局零件的加工要求，尺寸要求，设计加工顺序决定先铣 A 面，因其没有粗糙度要求，加工之后不怕损伤。再粗铣 D,E 面。装夹一次与 A 面一起可以加工再粗铣 F 面。B,C 面最后钻孔铣长方形通槽。不能先钻孔，因为在粗铣外轮廓是切削余量比较大，产生的力也比较大，容易使孔发生变形，因此综合各原则原因确定加工顺序如下所示。加工顺序：1）铣 A 面 2）粗铣 D,E 面 3）粗铣 B,C 面 4）铣 F 面
9、 5）钻孔加工 30 的孔（钻孔，扩孔，绞孔） 6）粗铣通槽，精铣通槽 7）精加工外轮廓 8）除毛刺，检验，清洗5.装夹方案的确定装夹方案的确定 沈沈阳阳理理工工大大学学课课程程设设计计专专用用纸纸 No沈阳理工大学沈阳理工大学装夹方式的选择要根据具体的机床及工件来确定。机床为数控铣床，由于工件的尺寸较小，形状很规则，一般使用机用平口钳。在数控加工中既要保证加工质量又要减少辅助时间，提高效率。因此要选用能准确迅速定位并夹紧工件的装夹方法。和夹具零件的定位基准应尽量与设计基准及测量基准重合，减少定位误差。一般使用平口钳装夹上表面高出钳口 23mm，下面用等高的垫块垫起并作为定位面。垫块避开孔加工
10、位置。5.1 第一次装夹第一次装夹 先加工 A 面再加工 D,E 面5.2 第二次装夹第二次装夹 先加工 F 面再加工 B,C 面5.3 第三次装夹第三次装夹 第三次装夹为了加工工件外轮廓。这时孔和通槽都已加工完成。为了装夹方便不用反复拆卸，决定用压板式。从通槽和孔来装夹工件，加工四周外轮廓。6.刀具和切削用量的选择刀具和切削用量的选择 刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容。它 不仅影响数控机床的加工效率而且直接影响加工质量。正确选用刀具应根据机床的加工能力，工件材料的机械性能，加工工序和切削用量以及其他相关因素。选择刀具是根据安装调整方便刚性好耐用度和精度高的原则，在满足加工
11、要求的前提下尽量选择较短的刀柄以提高刀具的刚性。合理选择切削用量的一般原则是粗加工时一般以提高生产率为主 但也应考虑经济性和加工成本。半精加工时应保证加工质量的前提下兼顾切削效率，经济性和加工成本具体数值应根据饥荒说明书切削用量手册并结合经验而定。沈沈阳阳理理工工大大学学课课程程设设计计专专用用纸纸 No沈阳理工大学沈阳理工大学6.1 铣刀铣刀 铣 A，F 面时选用 120 可转位硬质合金铣刀。刀上镶有8 片八角形刀片。可以获得较高的切削效率和表面的加工质量。选用切削用量是先选用较大的背吃刀量，再选用较大的进给量。最后选择切削速度。在此 ap=1mm 切削速度 v=6mm/s。铣 D,E 面时
12、 f粗=0.36mm/r，用 20 的立铣刀，ap =2mm，v=0.83mm/s，主轴转速n=800r/min。铣通槽时粗铣 ap=8mm，每次进给量 fz=0.035mm/r。F粗=fz6=0.21mm/r 细齿6 个。精加工时用 10 的键槽铣刀 ae=0.5mm。进给速度 100mm/min。主轴转速 n=500r/min。精铣外轮廓时采用 10 的键槽铣刀=0.5mm，进给速度为 100mm/min，主轴转速 n=1000r/min。6.2.钻头钻头 1）中心钻：钻头直径 D=5mm，查表得进给量 f=0.3mm/r，钻削速度v=0.2m/s，主轴转速 n=950r/min。 2）2
13、8 钻头：选用 28 高速钢钻头直径 D=28mm，查表得进给量f=1mm/r，钻削速度 v=0.2m/s，主轴转速 n=500r/min。 3）扩孔钻：选用 29.7 的锥柄扩孔钻，长度为 175mm，查表得进给量 f=0.2mm/r，钻削速度为 v=0.2m/s，主轴转速 n=300r/min。 4）铰刀：选 30 的高速钢铰刀，主轴转速 n=260r/min，进给量f=0.2mm/r。沈沈阳阳理理工工大大学学课课程程设设计计专专用用纸纸 No沈阳理工大学沈阳理工大学6.3.刀具卡片序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T01120 可转位硬质合金铣刀1铣 A 面，F 面2T0220 直
14、柄铣刀1铣外轮廓和通 槽半径补偿D02=10mm3T035 中心钻1钻两个定位中 心孔4T0428 高速钢钻 头1大 30孔的底 孔5T0529.7 扩孔钻1半精加工孔长度175mm6T0630 绞孔钻1精加工30 的 孔7T0710 键槽铣刀1精铣外轮廓， 槽半径补偿D03=5mm沈沈阳阳理理工工大大学学课课程程设设计计专专用用纸纸 No沈阳理工大学沈阳理工大学7.加工工序卡加工工序卡工序号夹具名称使用设备车间001平口虎钳和压板XKA5032A数控铣床工序号工序内容(mm)刀具号刀具刀柄规格(mm)主轴转速(r/min)进给速度(mm/min)背吃刀量1铣 A面T0112070036012
15、粗铣D,E面T02208005023铣C,B面T022080036024铣 F面T01120700120015钻5中心 孔T03595012002.56钻T04285001200沈沈阳阳理理工工大大学学课课程程设设计计专专用用纸纸 No沈阳理工大学沈阳理工大学30中心孔7扩孔至29.7T0529.7 30012008绞30内孔T063026012009粗铣通槽T02203006010精铣通槽T0710500100.511精铣外轮廓T071010001000.58.数控加工程序数控加工程序8.1.加工 A 面和 D,E 面 O0001 沈沈阳阳理理工工大大学学课课程程设设计计专专用用纸纸 No沈阳理工大学沈阳理工大学N0001 G90 G00 G54 Z150.0; N0002 S700 M03; N0003 M98 P0068; 调用铣平面子程序N0004 M11; N0005 M10;N0006 G01 G42 X45.5 Y42.5 F500
