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1、“香水瓶”模型数控加工工艺规程制订1.零件图的分析1.1 零件图的正确性及完整性分析零件图是制订工艺规程最主要的原始资料，在制订工艺规程时，必须首先加以认真分析。该零件图由两个侧视图和一个主视图组成，将零件的内、外轮廓描述的清楚完整；各部位尺寸标注完整并符合国家标准，有利于编制程序时的数据分析和计算；表面粗糙度的标注明确了各加工面的加工精度要求。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求：检查零件视图是否正确、足够，表达是否直观、清楚，绘制是否符合国家标准，尺寸、公差以及技术要求的标注是否齐全、合理等。1.2 零件结构工艺性分析1.2.1 零件结构本产品是四边形工艺件，零件的正面是多边形凸台
2、凹槽，反面是六边形凹槽轮廓和长窄槽，涉及铣凹槽等。1.2.2 工艺性分析零件的结构工艺性是指所设计的零件，在能够满足使用性能要求的前提下制造的可行性和经济性。好的结构工艺性会使零件加工容易，节省成本，节省材料；而较差的结构工艺性会使加工困难，加大成本，浪费材料，甚至无法加工。通过对零件的结构特点、精度要求和复杂程度进行分析的过程，可以确定零件所需的加工方法和数控机床的类型和规格。根据零件的外形尺寸 20020040mm，所以选择 20020035mm 的毛坯。由于这里不能上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸 CAD/PROE、中英文文献及翻译等） ，此文档也稍微删除了一部分
3、内容（目录及某些关键内容）如需要其他资料的朋友，请加叩扣:贰二壹伍八玖壹壹五一1.3 零件精度及技术要求分析该零件加工精度为 IT9 级，深度 8 的内孔其精度为 IT10 级，槽其精度为 IT10 级，其余的都为 IT8 到 IT9 级。精度要求合理，而且符合互为基准的原则，这样便于保证。12 的孔精度要求合理容易在加工中得到保证。加工表面的粗糙度值为 精mRa2.3度要求不高，容易在现有的条件下得到保证。该零件在完成加工后要去毛刺，以免在拿该零件时被刺伤手，而且也使该零件更加美观了。2.数控设备选择2.1 根据零件的结构及形状特点，选择机床的类型考虑到该零件的加工属于多工序加工，是单件小批
4、量生产，而数控加工中心刚性好，制造和对刀精度高，以及能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，所以适合加工此零件，另外，工件的一次装夹可完成多道工序的加工，提高了加工工件的位置精度。综合以上分析并根据学校现有设备本工件选择华中数控加工中心进行加工。2.2 根据零件的外形及尺寸特点，选择机床的规格数控机床的最主要规格是几个数控轴的行程范围和主轴电机功率。机床的三个基本直线坐标（X、Y、Z）行程反映该机床允许的加工空间，在车床中两个坐标（X、Z）反映允许回转体的大小。一般情况下加工工件的轮廓尺寸应在机床的加工空间范围之内，因此，选用工作台面比典型工件稍大一些是出于安装夹具考虑的，所以工作台面的大小基本
5、上确定了加工空间的大小。个别情况下也允许工件尺寸大于坐标行程，这时必须要求零件上的加工区域处在行程范围之内，而且要考虑机床工作台的允许承载能力，以及工件是否与机床交换刀刀具的空间干涉、与机床防护罩等附件发生干涉等系列问题。数控机床的主电机功率在同类规格机床上也可以有各种不同的配置，一般情况下反映了该机床的切削刚性和主轴高速性能。我所选用的机床型号为 VMC750E。2.3 根据零件的加工精度及表面质量要求，选择机床的精度等级典型零件的关键部位加工精度要求决定了选择数控机床的精度等级。数控机床根据用途又分为简易型、全功能型、超精密型等，其能达到的精度也是各不一样的。简易型目前还用于一部分车床和铣
6、床，其最小运动分辩率为 0.01mm，运动精度和加工精度都在(0.030.05)mm 以上。超精密型用于特殊加工，其精度可达 0.001mm 以下。由于我所要加工的零件在精度与表面质量上要求不是太高，所以加工精度保证在 0.01mm就可以了。关于设备选择应注意以下问题：1）机床加工尺寸范围应与零件的外轮廓相适应。2）机床的工作精度应与工序的精度要求相适应。3）机床的生产效率应与零件的生产类型相适应。4）机床的选择应考虑车间现有设备条件，尽量采用现有设备。3.定位基准及装夹方式的确定3.1 选择定位基准在制定工艺规程时，定位基准选择的正确与否，对能否保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及对零
7、件各表面间的加工顺序安排都有很大影响，当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。3.1.1 定位精基准的选择原则选择精基准时，主要考虑保证加工精度和工件安装方便可靠。精基准的选择应遵循以下原则：1.基准重合原则；2.基准统一原则；3.自为基准原则；4.互为基准原则；5.所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。结合学校的现有设备、零件的加工要求及毛坯的质量，应以设计基准作为定位基准，这样设计基准与定位基准重合满足基准重合原则。 3.1.2 粗基准的选择原则选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，并注意应尽快获
8、得精基准。由于毛坯已经确定采用铝棒，而铝棒的毛坯多适应于加工尺寸较小、精度较高的零件。铝棒的毛坯精度较高,外圆柱表面的毛坯余量均匀。所以，可以直接采用毛坯的外圆柱表面作为粗加工定位基准。以毛坯的外圆柱表面作为粗定位基准，加工出零件的精加工定为基准。这样可以确保重要表面的精加工余量，采用外圆柱表面作为粗加工定位基准，达到了简单、方便、快捷的目的。缩短了加工时间，提高了生产效率。3.2 确定合理的装夹方式3.2.1 直接找正装夹直接找正装夹是用百分表、划线盘或目测直接在机床上找正工件位置的装夹方法。这种装夹方法容易有误差，不方便。3.2.2 划线找正装夹划线找正装夹是先在毛坯上按照零件图划出中心线
9、、对称线和各待加工表面的加工线，然后将工件装上机床，按照划好的线找正工件在机床上的装夹位置。这种装夹方法生产率低，精度低，且对工人技术水平要求高，一般用于单件小批生产中加工复杂而笨重的零件，或毛坯尺寸公差大而无法直接用夹具装夹的场合。3.2.3 用夹具装夹夹具是按照被加工工序要求专门设计的，夹具上的定位元件能使工件相对于机床与刀具迅速占有正确位置，不需找正就能保证工件的装夹定位精度。这种装夹方法生产率高，定位精度高，但需要设计、制造专用夹具，广泛用于成批及大量生产。由于毕业设计所加工的都是单件小批的工艺件，要求较高的精度，因此采用普通的平口虎钳夹具装夹。4.选择刀具及对刀方式、对刀点4.1 正
10、确选择粗、精加工刀具（附刀具卡）由于毛坯采用 45 钢板，硬度、强度都不太大，所以粗、精加工的刀具都可以使用高速钢刀具。数控加工刀具卡片产品名称或代号 刀具卡片 零件名称 刀具卡片 零件图号 DXXXFX 程序编号 %100序号 刀具号 刀具名称 刀具规格 刀柄规格 刀片材料 备注1 T01 面铣刀 80 BT40 硬质合金2 T02 立铣刀 16 BT40 高速钢3 T03 键槽铣刀 8 BT40 高速钢4 T04 铰刀 22 BT40 高速钢5 T05 钻头 24.5 BT40 高速钢6 T06 铰刀 25 BT40 高速钢7 T07 钻头 19.8 BT40 高速钢8 T08 铰刀 20
11、 BT40 高速钢9 T09 键槽铣刀 4 BT40 高速钢编制 刘馨阳 审核 张淑玲 日期 2011-9-30 共 1 页 第 1 页4.2 正确选择对刀方式对刀的准确程度将直接影响加工精度，因此，对刀操作一定要仔细，对刀方法一定要同零件加工精度要求相适应。本零件采用手动对刀。对刀的操作步骤为:1）将所用铣刀装到主轴上并使主轴中速旋转；2）手动移动铣刀沿+X 方向靠近被测边，直至铣刀周刃轻微接触到工件表面，即产生切屑；3）保持 X、Y 坐标不变，将铣刀沿+Z 向退离工件；4）将机床坐标 X 置零，并 X 向工件另一侧移动，接触到工件表面产生切屑。将数值记下，并沿 X、+Z 向移动刀具到数值的
12、一半，并输到机床坐标系；5）采用同样方法对 Y 轴，并将数值输到机床坐标系；6）将 Z 周向下移动接触到工件表面产生切屑，将数值输入机床坐标系；4.3 选择合理的对刀点及换刀点4.3.1 合理确定对刀点对刀点是工件在机床上定位（或找正）装夹后，用于确定工件坐标系在机床坐标系中位置的基准点。对刀点选定后，便确定了机床坐标系和零件坐标系之间的相互位置关系。加工中心对刀时一般以机床主轴轴线与端面的交点为刀位点，因此，无论采用哪种工具对刀，结果都是使机床主轴轴线与端面的交点与对刀点重合，利用机床的坐标显示确定对刀点在机床坐标系中的位置，从而确定工件坐标系在机床坐标系中的位置。为提高零件的加工精度，减少
13、对刀误差，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。本件为单件小批量生产，毛坯精度要求不高，所以采用手动对刀。 4.3.2 合理确定换刀点在加工中心等使用多种刀具加工的机床上，工件加工时需要经常更换刀具，在程序编制时，就要考虑设置换刀点。换刀点的位置应根据换刀时刀具不碰到工件、夹具和机床的原则而定。所以机床出场前换刀点已确定，为一个固定点。5.制定数控加工方案5.1 合理划分数控加工工序工序主要是指一个或一组工人在一个工作地点或一台机床上，对同一个或几个零件进行加工所连续完成的那部分工艺过程，划分是否为同一个工序的主要依据是：工作地点（或机床）是否变动和加工是否连续。本零件的加工工序如下：1
14、） 粗、精铣正面2） 粗、精铣反面5.2 确定工序的合理性数控加工工序的划分一般可分为：1） 以一次安装所进行的加工作为一道工序2） 以一个完整数控程序连续加工的内容为一道工序3） 以工序上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序4）以粗精加工为一道工序工艺路线方案: 1）铣上平面 2）钻中心孔 24.53）铰孔 250.024）钻四周 4-19.8 孔5）铰孔 420 孔6）粗铣四片槽宽为 10 为深度 5 的凹槽 7）精铣四片槽宽为 10 为深度 5 的凹槽8）粗铣槽宽为 5 为深度 3 的六边形凹槽9）精铣槽宽为 5 为深度 3 的六边形凹槽 10）铣下平面11）粗铣中心 160 内圆轮廓
15、 12）精铣中心 160 内圆轮廓 13）粗铣不规则的多段线内槽轮廓 14）精铣不规则的多段线内槽轮廓15）粗铣中间椭圆内槽轮廓16）精铣中间椭圆内槽轮廓 把粗、精加工步骤一次就加工完，所以可以避免装夹的误差经以上分析我所选的是方案。5.3 确定各工序工步的次序并绘制走刀路线图（附走刀路线图）1）铣上平面 2）钻中心孔 24.53）铰孔 250.024）钻四周 4-19.8 孔5）铰孔 420 孔6）粗铣四片槽宽为 10 为深度 5 的凹槽 7）精铣四片槽宽为 10 为深度 5 的凹槽8）粗铣槽宽为 5 为深度 3 的六边形凹槽9）精铣槽宽为 5 为深度 3 的六边形凹槽 10）铣下平面11）粗铣中心 160 内圆轮廓 12）精铣中心 160 内圆轮廓 13）粗铣不
