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1、毕业设计说明书 课题名称：十字凸形板的数控加工工艺分析及加工 系 别：机械工程系 专 业：数控专业 班 级：数控0913 姓 名：陈 周 学 号： 06 指导教师：田清老师 目录第一章 绪论2第二章 数控铣床介绍3 2.1 数控铣床3 2.2 工艺装备5第三章 零件结构分析 10 3.1 零件材料的选用 11 3.2 确定毛坯类型 11 3.3 确定毛坯尺寸 11 3.4 零件的结构分析 11 3.4.1 分析零件图，确定主要加工外表 11 3.4.2 加工外表的尺寸精度和形状精度11 3.4.3 主要加工外表的相互位置精度 11 3.4.4 加工外表粗糙度及其它方面的外表质量要求 11 3.
2、4.5 热处理要求及其它要求 11第四章 数控加工工艺设计 12第五章 工件的安装与定位 18 5.1 工件的定位 18 5.2 工件飞安装 18第六章 十字形板的CAD造型和数控编程 19 6.1 十字形板的CAD的造型 19 6.2 十字形板的数控编程 19第七章 十字形板的加工 20 7.1 程序的校验21 7.2 空运行校验21 7.3 试切与加工21第八章 零件加工质量分析 21 8.1 影响加工精度的因素21 8.2 切削加工影响外表粗糙度的因素24 8.3 影响外表力学性能的主要因素25第九章 附录 数控加工工艺卡片27第十章 致谢 29第十一章 参考文献 30 第一章 绪论随着
3、数控技术的不断开展和应用区域的扩大，数控加工技术对国计民生开展起着越来越重要的作用，因为效率，质量是先进的制造技术的主体。高速，高精加工技术可极大提高生产率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工路线选择适宜的刀具，机床，确定切削用量，对一些工艺问题如对刀、加工路线等也需要做一些处理。并在加工过程中掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。此题根据零件要求，进行零件结构分析，切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制及CAD造型，通过工艺的分析，看零件是否到达要求。更能表达出
4、数控机床的加工精度和加工效率。由于设计者水平有限，时间仓促，设计中难免存在一些纰漏和缺乏之处，希望老师予以批评和指正。第二章 数控铣床的介绍 2.1 数控铣床 定义：数控铣床是在普通铣床上集成了数字控制系统，可以在程序代码的控制下较精确地进行铣削加工的机床。 数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大局部组成 :主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。进给伺服系统由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。 控制系统 数控铣床运动控制的中心
5、，执行数控加工程序控制机床进行加工。 辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。机床根底件通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的根底和框架数控铣床的根本结构数控铣床形式多样，不同类型的数控铣床在组成上虽有所差异，但却有许多相似之处。下面以XK5040A型数控立式升降台铣床为例介绍其组成情况。锯040A型数控立式升降台铣床配有四3MA数控系统，采用全数字交流伺服驱动。该机床由6个主要局部组成即床身局部，铣头局部，工作台局部，横进给局部，升降台局部，冷却、润滑局部。 1床身 床身内部布局合理，具有良好的刚性，底座上设有4个调节螺栓，便于机床进行水平调整，切削液储液褴设在机床座内部
6、。 2铣头局部 铣头局部由有级(或无级)变速箱和铣头两个部件组成。铣头主轴支承在高精度轴承上保证主轴具有高回转精度和良好的刚性；主轴装有快速换刀螺母，前端锥采用1$0505锥度；主轴采用机械无级变速，其调节范围宽，传动平稳，操作方便。刹车机构能使主轴迅速制动，可节省辅助时间，刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动。启动主电动机时，应注意松开主轴制动手柄。铣头部件还装有伺服电机、内齿带轮、滚珠丝杠副及主轴套简，它们形成垂直方向(z方向)进给传动链，使主轴作垂向直线运动。 3工作台 工作台与床鞍支承在升降台较宽的水平导轨上，工作台的纵向进给是由安装在工作台右端的伺服电机驱动的。通过内齿带轮带动
7、精密滚珠丝杠剐，从而使工作台获得纵向进给。工作台左端装有手轮和刻度盘，以便进行手动操作。床鞍的纵横向导轨面均采用了TuRcllE B贴塑面，从而提高了导轨的耐磨性、运动的平稳性和精度的保持性，消除了低速爬行现象。 4升降台(横向进路局部) 升降台前方装有交流伺服电机驱动床鞍作横向进给运动，其传动原理与工作台的纵向进给相同。此外在横向滚珠丝杠前端还装有进给手轮，可实现手动进给。升降台左侧装有锁紧手柄，轴的前端装有长手柄，可带动锥齿轮及升降台丝杆旋转，从而获得升降台的升降运动。 (5)冷郜与润滑装王 冷却系统。机床的冷却系统是由冷却泵、出水管、回水管、开关及喷嘴等组成，冷却泵安装在机床底座的内腔里
8、，冷却泵将切削液从底座内储液池打至出水管，然后经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。 润滑系统及方式。润滑系统是由手动润捐油泵、分油器、节流阀、油管等组成。机床采用周期润滑方式，用手动润滑油泵，通过分油器对主轴套筒、纵横向导轨及三向滚珠丝杆进行润滑，以提高机床的使用寿命。数控铣床机械结构从数字控制技术特点看由于效控机床采用了伺服电机，应用数字技术实现了对机床执行部件工作顺序和运动位移的直接控制，传统机床的变速箱结构被取消或局部取消了，因而机械结构也大大简化了。数字控制还要求机械系统有较高的传动刚度和无传动间隙，以确保控制指令的执行和控制品质的实现。同时由于计算机水平和控制能力的不断提高，同一台机床上允
9、许更多功能部件同时执行所需要的各种辅助功能已成为可能，因而数控机床的机械结掏比传统机床具有更高的集成化功能要求。从制造技术开展的要求看，随着新材料和新工艺的出现，以及市场竞争对低本钱的要求，金属切削加工正朝着切削速度和精度越来越高、生产效率越来越高和系统越来越可靠的方向开展。这就要求在传统机床根底上开展起来的数控机床精度更高驱动功率更太，机械机构动静、热态刚度更好，工作更可靠，能实现长时同连续运行和尽可能少的停机时间。典型数控铣床的机械结构主要由根底件、主传动系统、进给传动系统、回转工作台及其他机械功能附件等几局部组成。根底件 数控铣床的根底件通常是指床身、立柱、横梁、工作台、底座等结构件，其
10、尺寸较大(俗称大件)，井构成了机床的根本框架。其他部件附着在根底件上，有的部件还需要沿着根底件运动。由于根底件起着支撑和导向的作用，因而对根底件的本要求是刚度好。 数控铣床的工作原理 在铣床上，把被加工零件的工艺过程、工艺参数、以及刀具与工件的相对位移，用数控语言编写成加工程序单，然后将程序输入到数控装置，数控装置便根据数控指令控制机床的各种操作和刀具与工件的相对位移。当零件加工程序制造时，机床就会自动停止，加工出合格的零件，其过程可以分为生产过程和工艺过程。生产过程是把原材料转变为成品的全过程。工艺过程是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等。使其成为成品或半成品的过程。数控铣床加工零件
11、时，除了手工装卸工件外，全部加工过程都是机床自动完成的，在柔性制造系统上，上下料、检测、诊断、对刀、传输、调度、管理等也都是由机床自动完成的。数控机床上实现自动加工的控制信息是加工程序，当加工对象改变时，初了相应更换刀具和解决工件装夹方式外，只要重新编写并输入该零件的加工程序便可自动加工出新的零件，不必对机床作任何复杂的调整，这样缩短了生产准备周期，给新产品的研制开发以及产品的改良、改型提供了捷径。数控铣床的自动化程度高，在一次装夹中能完成较多的说明的加工，省去了划线、屡次装夹、检测等工作；另一方面是数控机床的运动速度高，空行程时间短。普通铣床的工作原理铣床工作时的主运动是铣刀的旋转运动，在大
12、多数铣床上如立式升降台铣床，进给运动是由工件在垂直于铣刀轴线方向的直线运动来实现的，在少数铣床上如卧式升降台铣床，进给运动是工件的回转运动或曲线运动。为了适应加工形状和尺寸的工件，铣床具有相互垂直的三个方向上的调整移动，并可根据加工要求，在其中任何一方向实现进给运动。在铣床上，工件进给和调整刀具与工件相对位置的运动，根据机床类型不同，可由工件或分别由刀具及工件来实现。机床工作台进给手柄，在操作时，手柄所指的方向，就是工作台进给运动的方向，操作时不易产生错误。机床的前面和左侧，各有一组按钮和手柄的复式操作者在不同的位置上操作，工作台纵向丝杠上，有双螺母间隙调整装置，故既可逆铣又能进行顺铣，采用转速控制继电器来进行制动，能迅速使主轴停止旋转。两者比拟两者的主运动都是由铣刀作旋转运动，进给运动是工件作垂直于铣刀轴线方向的直线运动或回转运动。数控
