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1、常州轻工职业技术学院毕业设计摘要数控是先进制造技术的基础技术。数控加工在现代化生产中显示出很大的优越性。传统工业机械加工都是工人用手工操作机床，对工人的技术要求比较高；而现代工业机械加工已经采用数控加工了。数控加工就是在对工件材料进行加工前，事先在计算机上编写好程序，再将这些程序输入到使用计算机程序控制的机床指令性加工，或者直接在这种使用计算机程序控制的机床控制面版上编写指令进行加工。加工的过程包括走刀、换刀、变速、变向、停车等，都是自动完成的。数控加工是现代化模具制造加工的一种先进手段，当然，数控加工手段并不是一定只用于加工模具零件，用途广泛本次的课题就是以一个雷达控制箱盒体为例子，通过传统
2、加工和数控加工的对比，来体现数控加工的优势。并选择将此零件在数控加工中心（数控铣床）上对它进行加工。文中将详细描叙对此盒体零件加工的过程，包括加工前的一些准备工作如：加工前对零件进行整体的外型分析来选择最适合数控加工所使用的夹具，并对其进行适当的改装以提高加工的效率；对所加工零件的加工工艺的安排：决定哪些先加工，哪些后加工，装夹时怎样避开加孔和怎样保证不变形；再根据安排的工艺和零件的材料进行刀具选择和刀具的转速和进给速度的确定；最后根据安排的工艺和选择的刀具和夹具对零件进行程序的编写：根据零件的图形和尺寸确定所加工平面的工件坐标系选择适当的起刀点、下刀点、走刀路线、退刀路线和去除残料的加工并详
3、细列出编写的程序，和一段程序加工完成后所出现的零件图形。关键词：数控加工，雷达控制箱盒体，铣刀，夹具目 录第一章 零件选用数控加工的原因31.1 选用数控加工的原因 31.2 选用数控加工生产时的注意点3第二章 盒体零件加工前的准备52.1 装夹52.1.1夹具的选择52.1.2批量生产时怎样提高加工效率52.2刀具的选择62.3加工工艺82.3.1加工中心的工艺特点82.3.2盒体零件的工艺安排8第三章 加工过程示意图16参考文献16附录A17A1主程序17A2子程序 27图A3 A-A剖视图 28图A4 C-C剖视图 28图A5 B-B剖视图 28图A6 D-D剖视图 29附录B29完整零
4、件图（见大图纸）致谢29第一章 零件选用数控加工的原因1.1选用数控加工的原因雷达控制箱盒体的加工选用数控加工是因为此零件的孔加工比较多，而且每个孔所在零件的位置并不是很规则。这些孔是为了固定和安装盒体内零件所做的，孔的位置的精度将会直接影响到盒体内零件是否能安装进去和装入后能否正常的运行，所以这些孔的位置精度要求就比较高。并且这些安装型腔的低面粗糙度要求也比较高。如果使用传统工业机械加工都是工人用手工操作机床，由于孔的位置不是很规则这样工人加工起来会很麻烦，使零件的生产时间增加，产品的成本也随之增加。如果采用大量的组合机床为此盒体零件制作专用夹具和孔加工专用模版进行自动线，流水线加工；这些适
5、合于大批量生产的生产线，虽然能保证孔位置的精度，但是其建造和调试很困难，过程很长。一旦需要更换产品，则整个工艺过程全变了。即原来所有的设备将被抛弃，另外制造和购进新的设备，重新安装和调试生产线，资金的投入和时间的投入将会很大。而数控加工就是在对工件材料进行加工前，事先在计算机上编写好程序，再将这写程序输入到使用计算机程序控制的机床指令性加工，或者直接在这种使用计算机程序控制的机床控制面版上编写指令进行加工。加工的过程包括走刀、换刀、变速、变向、停车等，都是自动完成的。这样所加工的孔的位置精度不但得到了保证，还减轻的工人的负担、缩短的生产时间提高了工作效率。而且由于数控加工的柔性加工特点，可以随
6、时对此类零件孔的位置的改变，做出快速的调整，适合于此类零件的中小批量的生产。1.2选用数控加工生产时的注意点如图1-1可以看出此零件对于孔的位置要求比较高，并且它的底面精度也比较高。所在这个零件数控加工的生产中需要注意以下的几点：1、 由于这个盒体零件对于孔的位置的型位公差要求的都比较高，即使是使用数控加工虽然是由计算机自己走刀和定位，但是还是不能排除由于机械原因而出现的位置偏差。比如丝杠的反向间隙就会影响到数控加工时孔的位置精度，所以为了避免出现这样的情况，在数控加工编程的时候要对孔加工时走刀路线的安排特别的注意。就是在选择孔加工走刀路线时都采用同一方向进刀的原则。比如加工第一个孔时是向+X
7、和+Y进刀加工的，那加工下一个孔时也就只能向+X、+Y方向走刀。如果要往负方向走刀了那就只能够重新回到起刀点，重新进刀。2、 由于这些底面粗糙读要求都比较高有的要到1.6，所以在加工时为了保证能够达到这样的粗糙度要求，在加工时特别是在开粗的时候要把冷却液开足，这样可以大量的冲走切削下来的铝屑，以免铝屑划伤底面影响表面粗糙度。并且在每次一段程序加工完成要换刀的时候，设置程序的暂停。将型腔内的铝屑清理干净，再开机进行加工，以免影响表面的粗糙度。图1-1第二章 盒体零件加工前的准备2.1装 夹2.1.1夹具的选择数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准
8、。2.1.1.1选用夹具时，通常考虑以下几点：1尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。2在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。3装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。4夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。2.1.1.2夹具的类型数控铣床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的特点可多种多样。如：通用台虎钳、数控分度转台等。2.1.1.3零件的安装数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，注意以下两点：1力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确
9、性。2尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。2.1.1.4本次加工选择的夹具根据以上的要求本次的盒体零件加工选用通用夹具台虎钳来进行加工。2.1.2批量生产时，怎么样提高加工效率2.1.2.1夹具的改装为了在批量生产中能够提高加工效率，专用夹具的使用是必不可少的。但是过于复杂的专用夹具虽然可以很好的提高生产效率，但是却增加了生产的成本、生产准备时间，而且在产品有所改变后也会面临报废的可能。根据2.1.1.1选用夹具时，通常考虑的几点，我将通用夹具台虎钳，进行了简单的改装如图2-1，这样即可以省去准备复杂的专用夹具所需要的时间和金钱，也可以很好的适应产品的批量生产。2.
10、1.2.2对改装夹具的说明如图2-1夹具简图所示，在台虎钳的一边铣平保证侧边与钳口成90度，在铣平的这面钻2个螺纹孔，再准备一块挡板选用加工时使用的垫块，因为垫块的6个面的垂直度都比较好，将垫块对应台虎钳上所钻的螺纹孔加工2个通孔，用2个螺丝将挡板固定在台虎钳上这样夹具就改装完成了。如图2-1（图中双点划线所表示的是垫块的位置）在每次加工时都将工件靠紧挡板，再将台虎钳夹紧，这样每次加工时只要所使用的垫块不更换，工件所在台虎钳的位置都是一样的，这样就只要在第一次加工时进行对刀，以后的工件加工所使用的工件坐标系和刀具的长度补偿都是不需要改变的，这样可以大大的提高生产的效率。图2-12.2刀具的选择
11、2.2.1刀具的选择数控刀具要求精度高、刚性好、装夹调整方便，切削性能强、耐用度高。合理选用既能提高加工效率又能提高产品质量。2.2.1.1刀具选择应考虑的主要因素、被加工工件的材料、性能，金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。、加工工艺类别，车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、半精加工、精加工和超精加工等。、工件的几何形状、加工余量、零件的技术要求、经济指标等。、刀具能承受的切削用量。、辅助因数：操作间断时间、振动、电力波动或突然中断等。2.2.1.2数控铣削刀具的选择1铣刀类型的选择：、加工较大平面选择面铣刀。、加工凸台、凹槽、小平面立铣刀。、加工毛坯面和粗加工孔选择镶硬质合金玉米铣刀。、曲面加工选择球头铣刀。、加工空间曲面模具型腔与凸模表面选择模具铣刀。、加工封闭键槽选键槽铣刀，等等。铣刀参数的选择、面铣刀主要参数选择：a)、标准可转位面铣刀直径在16630）：粗铣时直径选小的，精铣时铣刀直径选大的。b)、依据工件材料和刀具材料以及加工性质确定其几何参数。铣削加工通常选前角小的铣刀，强度硬度高的材料选负前角
