數(shù)控銑床底座零件加工設(shè)計【說明書+CAD】

數(shù)控銑床底座零件加工設(shè)計【說明書+CAD】,說明書+CAD,數(shù)控,銑床,底座,零件,加工,設(shè)計,說明書,仿單,cad 金屬切削原理與刀具課程設(shè)計 課程設(shè)計說明書 ——圓孔拉刀設(shè)計 學院：機械工程學院 專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班級： 姓名： 學號： 課程設(shè)計說明書 金屬切削原理與刀具課程設(shè)計 圓孔拉刀設(shè)計 （1）設(shè)計要求 在L6110型臥室拉床上，拉制上圖所示零件的孔，已知工件材料45鋼， ，185~220HBS,坯孔為鉆孔，尺寸見下表分組。要求設(shè)計一把空拉刀。 已知參數(shù): （拉后孔徑） （拉前孔徑） （2）完成作業(yè) 1）拉刀工作圖 2）計算說明書 目 錄 1已知條件………………………………………………………………5 2刀具材料的選擇………………………………………………………6 3幾何參數(shù)的確定………………………………………………………6 4齒升量的確定…………………………………………………………7 5齒距的確定……………………………………………………………7 6拉刀剛度允許最大槽深………………………………………………7 7檢驗容屑系數(shù)…………………………………………………………8 8容屑槽尺寸……………………………………………………………8 9柄部的計算……………………………………………………………9 10拉刀強度的校核……………………………………………………9 11機床拉刀校核………………………………………………………10 12拉刀校準齒直徑……………………………………………………10 13拉刀余量……………………………………………………………11 14切削齒齒數(shù)…………………………………………………………11 15校準齒齒數(shù)…………………………………………………………11 16確定各刀齒直徑……………………………………………………11 17切削部分長度………………………………………………………11 18校準切削部分長度…………………………………………………12 19分屑槽長度…………………………………………………………12 20前導(dǎo)部的直徑和長度………………………………………………12 21后導(dǎo)部的直徑和長度………………………………………………12 22柄部前端到第一齒長度……………………………………………13 23拉刀總長度…………………………………………………………13 24中心孔………………………………………………………………13 參考書目………………………………………………………………14 小結(jié)……………………………………………………………………15 金屬切削原理與刀具課程設(shè)計 圓孔拉刀設(shè)計 1. 已知條件： a.被拉孔直徑 表面粗糙度為 b.預(yù)加工孔直徑： == c.拉削長度： d.工件材料： 45鋼，，185——220HBS，孔為鉆孔坯。 e.拉床型號： L6110型臥式拉床 2.刀具材料的選擇 刀具材料選定為W18Cr4V 柄部選取為40Cr 3.幾何參數(shù)的確定 a. 前角 前角的大小是根據(jù)被加工材料性質(zhì)選擇的，材料的強度或硬度高，前角宜?。环粗?，前角宜大，前角的偏差值一般取為°。 由《復(fù)雜刀具設(shè)計手冊》表1-1-7可以查得：=15°° b. 后角 后角是拉刀的類型及被加工工件所需的精度來決定的，內(nèi)拉刀的后角應(yīng)比外拉刀選的小些，校準齒的后角比切削齒的后角選的小些，切削齒后角的偏差取，校準齒后角的偏差取。 由《復(fù)雜刀具設(shè)計手冊》表1-1-8可以查得： 切削齒后角 校準齒后角 c.刃帶的選擇 刃帶應(yīng)根據(jù)拉刀的類型及被加工材料的性質(zhì)選擇，在拉刀的切削齒上，允許有=0°，寬度=0.05mm的刃帶。 根據(jù)《金屬切削刀具課程設(shè)計參考資料》查得： =0.05mm =0.6mm 4.齒升量的確定 齒升量的大小，對拉削生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量都有很重要的影響。 齒升量是根據(jù)工件材料的性質(zhì)和拉刀的類型決定的，普通切削方式拉刀粗切齒的齒升量由《復(fù)雜刀具設(shè)計手冊》表1-1-10查得： =0.025mm 5. a.齒距t是相鄰兩齒軸向的距離，齒距越小，同時工件的齒數(shù)越多，切削過程越平穩(wěn)，加工表面的光潔度也越高，但齒距小時，容削槽容積也很小，比較容易堵塞。 齒距可按以下公式計算： 對于普通式拉刀： b.同時工件齒數(shù)=的確定 可根據(jù)以下公式計算后結(jié)果取整， 6.拉刀剛度允許最大槽深 根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗，不同直徑拉刀按剛度允許的最大槽深也是不同的，可以查表1-1-8得： =5mm 7.校驗容屑系數(shù)k 用不同的拉刀加工不同材料時，最小容屑系數(shù)k也是不同的。 由齒升量和加工材料可以從表1-1-15中選取最小容屑系數(shù) 拉削剛料時，切削總是形成中空的卷屑，它們的體積總是大于被切下金屬層的體積，二者的比值稱為容屑系數(shù)k。 所以選取適用。 8．容屑槽尺寸 容屑槽尺寸主要取決于拉削長度及每齒的切削厚度。槽的各個參數(shù)與齒距t之間的關(guān)系大致如下： h=(0.45—0.38)t=3.23—3.825 g=(0.35—0.30)t=2.55—2.975 R=(0.65—0.70)t=5.525—5.95 r=0.5h=1.615—1.9125 所以各值如下： （由表1-1-14）查得： 切削齒：t=8 h=2.5 R=5 g=3 r=1.3 校正齒：=6 h=2 R=4 g=2 r=1 9. 柄部的計算： 選用柄部時，應(yīng)盡量采用快速卡頭的形狀，因其制造容易，柄部強度高。 柄直徑至少比預(yù)加工孔直徑銷5mm，然后才能按標準選取，所以現(xiàn)取 由表1.1-25查的: 最小橫截面：227 刀柄強度允許拉力[p]： 對于W18Cr4V: [p]=7945kg =35kg/ 對于45Cr： [p]=4540kg =20.1kg/ 10. 拉刀強度校核 ①第一齒槽底直徑： ②切削刃總長度： ③最大拉削力： 其中P為拉刀單位長度刀刃上的切削力由《復(fù)雜刀具設(shè)計手冊》表1.1-25可以查的 P=12.1kg/mm ④最小斷面拉應(yīng)力： 由公式可計算得： 在這一部位所用材料為Cr，所以由表1.1-36查的： 對于40Cr: []=25kg/ <[]=25kg/ 所以經(jīng)校核可知，這以拉刀強度是允許的。 11.機床拉刀校核 每一種型號的拉床都是規(guī)定的有允許的最大的拉力[],拉削時最大拉削力應(yīng)小于機床實際允許拉力[Q]=（0.5~0.9）[]。一般對于新機床，上述公式中系數(shù)取0.9~1.0；對處于良好狀態(tài)的舊機床，系數(shù)取0.8；對于處于不良狀態(tài)下的舊機床，系數(shù)取0.5~0.7。 如果計算結(jié)果表明機床允許拉力或拉刀強度不夠時，則應(yīng)降低拉削力。 所以可得：[Q]=0.9 所以[Q] >=4939kg 也就是說機床校核允許。 12．拉刀校準齒直徑. 為了保證拉刀有最長的使用壽命，校準齒和最后一個精切的直徑，應(yīng)等于被拉孔的最大直徑，并考慮到拉削時由于金屬或工件變形而引起的孔尺寸變化。 校準齒的直徑為： ——變形量 由《復(fù)雜刀具設(shè)計手冊》表1.1-24查得： 變形量=0 所以 13．拉削余量 單邊余量 14．切削齒齒數(shù) 切削齒齒數(shù)可以根據(jù)公式計算得出 取=24 15．校準齒齒數(shù)： 校準齒的齒數(shù)視加工孔的精度而定。 孔的精度要求較高時，校準齒齒數(shù)取的也變越多。 根據(jù)表1.1-23S可以查得: 對于圓孔拉刀,加工工級及2級精度的孔時,選取=7 16.確定各刀齒直徑. <詳見拉刀圖紙> 17.切削部分長度 可以根據(jù)以下公式計算得到: 18.校準切削剖長度 拉刀校準切削剖長度: 19.分屑槽尺寸. 拉刀上開有分屑槽后,會降低加工表面的光潔度,為了提高孔的加工質(zhì)量,在最后1個精切齒上不開分屑槽. 切齒上不開分屑槽. 拉刀的分屑槽尺寸由表1.1-19可以查得: 槽數(shù) 槽寬 槽深 槽底圓角半徑 20.前導(dǎo)部的直徑和長度. a. 前導(dǎo)部直徑: 由表1.1-29拉刀前導(dǎo)部及后導(dǎo)部的形狀和尺寸可知:選取了前導(dǎo)部形狀得: 偏差取dd或dc b. 前導(dǎo)部長度: 由表1.1-29可知: 取=30mm 21.后導(dǎo)部直徑 a.由表1.1-29后導(dǎo)部中選取可得: b. 后導(dǎo)部長度. 由表1.1~29和表1.1-30可知: 從表1.1-30中直接選取 22.柄部前端到第一齒長度. a.頸部直徑: 由前述計算并結(jié)合表1.1-25可以查得: 頸部直徑 頸部長徑 查《金屬切削刀具課程設(shè)計參考資料——拉刀部分》表29 對于型拉床 床壁厚度 花盤法蘭厚度 所以頸部直徑 b.過渡錐 所以 柄部前端到第一齒長度 取=230 23．拉刀總長度 24．中心孔 查《金屬切削刀具課程設(shè)計參考資料》表33可知： d=2.5mm D=6mm L=6mm l=3mm a=0.8mm 25.參考書目 （1）《復(fù)雜刀具設(shè)計手冊》 機械工業(yè)出版社 （2）《金屬切削刀具課程設(shè)計參考資料——拉刀部分》 小 結(jié) 為期一周的金屬切削與刀具課程設(shè)計已基本結(jié)束，回顧圓孔拉刀設(shè)計的整個過程，我覺得受益匪淺。金屬切削與刀具課程設(shè)計是整個相關(guān)課程的重要教學環(huán)節(jié)，使理論與現(xiàn)實更加接近，加深了我們對理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。 本次課程設(shè)計的主要任務(wù)的獨立把拉刀的整個設(shè)計過程弄清楚，在此基礎(chǔ)上完成相關(guān)的設(shè)計任務(wù)，由于設(shè)計內(nèi)容看似簡單，其實所要做的輔助性工作也是相當多的，因為刀具設(shè)計過程中所涉及到的參數(shù)實在很多，所以在做課程設(shè)計之間，我又認真復(fù)習了從圖書館借來的拉刀設(shè)計的參考資料，學會了如何分析現(xiàn)有問題，并熟悉了設(shè)計步驟，知道了如何查閱手冊和一些相關(guān)量的常規(guī)選取方法，以及要注意的問題等等。在做的過程中，還結(jié)合了平時實習中所看到的實際情況，這也使我在思想素質(zhì)和分析能力上都有所提高。 通過這次設(shè)計，我基本上掌握了拉刀設(shè)計的一般思路，并能夠獨立查詢相關(guān)手冊完成設(shè)計。這次設(shè)計使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我獨立思考問題，解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)！ 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 題目：數(shù)控銑床底座零件加工 班 級： 姓 名： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 答辯日期： 2007年6月20日 目 錄 前 言 1 一，金屬切削的基本理論 2 二，金屬切削刀具 3 三．工件的裝夾及夾具的設(shè)計 5 四．數(shù)控銑削加工的主要對象 5 （一）數(shù)控銑銷加工內(nèi)容的選擇 6 〈二〉零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 7 〈三〉零件毛坯的工藝性分析 8 五 本次設(shè)計底座零件加工工藝的制定 9 〈一〉零件圖樣工藝分析 9 （二）確定裝夾方案 10 （三）進給路線的確定 10 〈四〉刀具的選擇 11 〈五〉切削用量的選擇 11 〈六〉工序安排和工步劃分 11 技術(shù)要求： 12 表01 數(shù)控編程任務(wù)書 13 表02 數(shù)控加工工藝卡13 表03 數(shù)控刀具明細表 15 六、加工程序 16 前 言 隨著社會生產(chǎn)和科學技術(shù)的不斷發(fā)展。人們的需求越來越大，對機械產(chǎn)品的質(zhì)量和機床的加工能力等提出了越來越高的要求，在各類生產(chǎn)中的機械加工設(shè)備和日常生活中所用到的生產(chǎn)機械都層出不窮，而機械零件也日趨于復(fù)雜化，對零件的精度要求也越來越高，尤其在航天航空、軍事、造船等領(lǐng)域所需求的零件，其精度要求高，形狀復(fù)雜，用普通機床難以加工，而機械加工設(shè)備和機械加工工藝過程的自動化、柔性化與智能化則為解決上述問題提供了有效的途徑。正是在這種情況下，一種具有高精度、高效率、適應(yīng)性強的“柔性”自動化加工設(shè)備——數(shù)字程序控制機床（簡稱數(shù)控機床）應(yīng)運而生。數(shù)控機床的出現(xiàn)，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本并提高了零件的加工精度，可加工一些普通床無法加工的復(fù)雜零件，是現(xiàn)代機械生產(chǎn)中不可或缺的生產(chǎn)工具。 美國麻省理工學院于1952年成功得研制出世界上第一臺數(shù)控銑床。1955年用于制造航空零件的數(shù)控銑床正式問世。我國數(shù)控機床的研制始于1958年，由清華大學研制出了最早的樣機。1966年我國誕生了第一臺用直線—圓弧插補的晶體管數(shù)控系統(tǒng)。1970年初研制成功集成電路數(shù)控系統(tǒng)。目前已有幾十個單位在從事不同層次的數(shù)控機床的生產(chǎn)和開發(fā)，形成了具有小批量能力的生產(chǎn)基地。數(shù)控機床的品種一機超過了500種，其中金屬切削機床品種的數(shù)控化率達20%以上。 數(shù)控機床是機電一體化的典型產(chǎn)品，綜合了計算機，自動控制，電機與拖動，電子和電力，自動檢測，氣液壓及精密機械等方面的技術(shù)。數(shù)控機床的高精度、高效率及高柔性決定了發(fā)展數(shù)控機床是當前機械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是未來工廠自動化的基礎(chǔ)。 數(shù)控機床雖然有諸多優(yōu)點，但它必須具有一套完整的加工工藝和加工程序才能運行并加工零件。由此可見加工程序的編制尤為重要，而零件的形狀復(fù)雜化，卻提 高了手工編程的難度，計算機輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）的出現(xiàn)剛好配合數(shù)控機床彌補了手工編程的不足。計算機輔助設(shè)計與制造軟件——Master CAM是由美國CNC Software公司開發(fā)的微機級CAD/CAM一體化軟件。Master CAM集CAD與CAM于一體，使用方便，容易掌握，被廣泛用于機械制造業(yè)和模具行業(yè)中的零件二維繪圖三維設(shè)計、數(shù)控自動編程與加工，可實現(xiàn)CAD/CAM一體化。 本次設(shè)計的是一材料為45#的底座。該底座不允許用砂布及銼刀等修飾表面，即加工完成后需滿足要求，為方便編程，采用自動編程方式，切削加工盡量選用大徑刀具并減少換刀次數(shù)。 由于本人水平有限，設(shè)計過程中若有什么疏漏及錯誤，還望廣大師生批評指正。 一，金屬切削的基本理論 金屬切削加工是指在金屬切削機床上利用刀具與工件之間的相對運動，從工件上切除多余金屬層，使其尺寸、形狀 和相對位置精度以及表面質(zhì)量達到設(shè)計要求的一種加工方法。以下主要闡述切削加工過程中的切削運動，刀具切削部分的幾何角度，切削變形，切削力，切削熱，刀具幾何參數(shù)以及切削用量的合理選擇等內(nèi)容。掌握好這些基本理論可以解決生產(chǎn)中的許多實際問題。從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。 二，金屬切削刀具 1.刀具材料 在金屬切削加工中，刀具材料的種類有很多，一般在通用機床上使用的刀具材料也可用于數(shù)控機床，但隨著數(shù)控機床向著高速、大功率方向發(fā)展，對刀具材料提出了更高的要求，一些新型刀具材料也應(yīng)運而生。 1.1 刀具材料必須具備的性能 刀具材料的力學性能直接影響到工件加工后的形狀及尺寸精度，因此刀具材料必須具備高的硬度、高的耐磨性、足夠的強度和韌性、高的耐熱性和良好的工藝性等性能。 1.2 常用刀具材料的種類 現(xiàn)今所采用的刀具材料，具體可分為以下六種。包括高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層刀具材料、陶瓷、金剛石和立體氮化硼。 表1-1常用高速鋼的牌號和性能 類別 牌 號 硬度 抗彎強度 沖擊韌度 高溫硬度 通用高 速鋼 W18Cr4V 62--66 3.34 0.294 48.5 W6Mo5Cr4V2 62--66 4.3 0.5 47--48 W14Cr4VMn-RE 64--66 4 0.25 48.5 高性能 高速鋼 碳 9W18Cr4V 67--68 3 0.2 51 釩 W12Cr4V4Mo 63--66 3.2 0.25 51 超 ? 硬 W6Mo5Cr4V2AL 63--66 3.43 0.3 55 W10Mo4Cr4V3AL 68--69 3 0.25 54 W6Mo5Cr4V5Sin6AL 66--68 3.6 0.27 51 W2M09Cr4VC08(M42) 66--70 2.75 0.25 55 表1-2硬質(zhì)合金刀具的成分及物理性質(zhì) （1）高速鋼是指含較多鉻、鎢、鉬、釩等合金元素的高合金工具鋼，俗稱鋒鋼或白鋼。高速鋼有較高的硬度（63~66HRC）、耐磨性和耐熱性（約600~660攝氏度）；有足的強度和韌性；有較好的工藝性。目前，高速鋼已作為主要的刀具材料之一，廣泛用于制造形狀復(fù)雜的銑刀、鉆刀、拉刀和齒輪刀具等。 （2）硬質(zhì)合金是由高硬度、高熔點的金屬碳化物（WC、TIC、TaC、Nbc等）和金屬黏結(jié)劑（Co、Ni、Mo等）用粉末冶金的方法制成的。 （3）涂層刀具材料是把硬質(zhì)合金或高速鋼刀具通過化學或物理方法在其表面涂覆一層耐磨性好的難熔金屬化合物，這樣，既能提高刀具材料的耐磨性，又不降低其韌度。 （4）陶瓷材料的主要成分是三氧化二鋁。陶瓷是在高壓成形，在高溫下燒結(jié)而成的。陶瓷的硬度高（90~95HRA），耐磨性好，耐熱性高，在1200攝氏度時，硬度味80HRA,磨檫因數(shù)小，化學穩(wěn)定性好。陶瓷刀具因其材質(zhì)的化學穩(wěn)定性好，硬度高，在耐熱合金等難加工材料的加工中有廣泛的應(yīng)用。 （5）金剛石分為天然和人造兩種，天然金剛石數(shù)量稀少，所認價格昂貴，應(yīng)用極少。人造金剛石是在高壓、高溫條件下由石墨轉(zhuǎn)化而成的，價格相對較低，應(yīng)用較廣。 （6）立體氮化硼是由軟的六方氮化硼在高壓、高溫條件下加入催化劑轉(zhuǎn)變而成。立方氮化硼的硬度僅次于金剛石（8000~9000Hr）,耐磨性好，耐熱性高（1400攝氏度），摩擦因數(shù)小，與鐵系金屬在（1200~1300攝氏度）時還不易起化學反應(yīng)，但是在高溫下與水易發(fā)生化學反應(yīng)。所以，立方氮化硼一般在于切削條件下對鋼材、鑄鐵進行加工。 2.銑削刀具 銑刀是一種在回轉(zhuǎn)體表面上或端面上分布有多個刀齒的多刃刀具。 銑刀的金屬銑加工中應(yīng)用非常廣泛的一種刀具。銑刀的種類多，主要用于臥式銑床式銑床，數(shù)控銑床，加工中心機床上加工平面，臺階面、溝槽、切斷、齒輪和成形表面等。銑刀是 多齒輪刀具，每一個刀齒相當于一把車刀，因此采用銑刀加工刀具。其加工精度為IT8~IT9表面粗糙度為Ra1.6~6.3UM。 三．工件的裝夾及夾具的設(shè)計 工件的定位和夾緊是工件裝夾的兩個過程。為了保證工件被加工表面的技術(shù)要求，必須使工件相對刀具和機床處于一正確的加工位置。在使用夾具的情況下，就要使同一工序的所有工件都能在夾具中占據(jù)同一正確位置，這就是工件的定位問題。在工件定位以后，為了保證工件在切削力的作用下保證既定位置不變，這就需要將工件在既定位置上夾緊。因此，定位是讓工件有一個正確加工位置，而夾緊是固定正確位置，兩者是不同的。若認為把工件夾緊不能動就是定位正確了，這是錯誤的。 用以固定工件，使之占有確定位置以接受加工或檢測的工藝裝備統(tǒng)稱為機床夾具，簡稱夾具。 四．數(shù)控銑削加工的主要對象 1.數(shù)控銑削加工的主要對象 數(shù)控銑削是機械加工中最常用和最主要的數(shù)控加工方法之一。主要用于各種復(fù)雜的平面、曲面和殼體類零件的加工，同時還可以進行轉(zhuǎn)、擴、鉸、攻螺紋、鏜孔等加工。根據(jù)數(shù)控數(shù)控銑床所用的刀具的不同，可以加工不同的表面。圓柱形銑刀主要用于加工平面，其中粗齒圓柱形銑刀適用于粗加工，細齒圓柱形銑刀適用于精加工；立銑刀主要用于加工平面凹槽，臺階面以及加工成形表面；鍵槽銑刀主要用于加工圓頭封閉鍵槽；三面刃銑刀適用于加工凹槽和臺階面；角度銑刀主要用于加工帶角度溝槽和斜面；模具銑刀用于加工模型腔或凸模成形表面。根據(jù)數(shù)控銑銷的特點，從銑銷加工角度來考慮，適合數(shù)控銑銷的主要加工對象有：①平面類零件；②變斜角零件；③曲面類零件。 2.數(shù)控銑銷加工工藝的制定 數(shù)控銑銷加工工藝的制訂是對工件進行數(shù)控銑銷加工的前期工藝準備工作，合理的工藝設(shè)計方案是編數(shù)控加工程序的依據(jù)。制銑銷加工時，主要應(yīng)完成對所有加工的工件進行銑銷加工工藝性分析，擬訂工藝路線，設(shè)計加工工序工作。 2.1數(shù)控銑銷加工工藝分析 以數(shù)控銑銷加工的分析的可能性與方便對數(shù)控銑銷加工工件進行工藝性分析。制訂零件的數(shù)控銑銷加工工藝時，首先要對零件圖進行工藝性分析，主要包括以下內(nèi)容。 （一）數(shù)控銑銷加工內(nèi)容的選擇 數(shù)控銑銷的工藝的范圍比普通銑床寬，但其價格較普通高的多，因此，選擇數(shù)控銑銷加工內(nèi)容時，應(yīng)從實際需要和經(jīng)一部分進行數(shù)控加工。因此在選擇數(shù)控銑銷加工時，一定要結(jié)合實際情況，注意充分發(fā)揮數(shù)控銑銷加工的優(yōu)勢，選擇那些最需要進行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序，一般可按以下順序考慮； （1）普通銑床上無法加工的應(yīng)作為優(yōu)先選擇的內(nèi)容； （2）普通銑床上難以加工，質(zhì)量也難以保證的應(yīng)作為重點的內(nèi)容； （3）普通銑床上加工效率低下，手工操作勞動強度大的，可在數(shù)控銑床尚有加工能力的基礎(chǔ)上進行選擇。 〈二〉零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 (1) 尺寸的標注方法，編程方便與否常常是衡量數(shù)控加工工藝好壞的一個指標。對于數(shù)控加工來說，零件圖上應(yīng)該以同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸。由于數(shù)控加工精度及重要定位精度都很高。不會產(chǎn)生較大的累積誤差而破壞使用性能，因此可以將局部的尺寸分散改為以同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸的標注方法。 (2)輪廓的幾何元素條件，通常數(shù)控編程所需的數(shù)學模型必須滿足以下的要求： A 數(shù)學模型必須是完整的集合模型。 B 數(shù)學模型不能有多義性，不能有曲面重疊的現(xiàn)象，曲面的修剪應(yīng)該徹底，干凈，無曲面拓撲和結(jié)構(gòu)錯誤。 C 數(shù)學模型應(yīng)該是光滑的幾何模型。 D 對外表面的數(shù)學模型，必須進行光順處理，以消除曲面內(nèi)部的微觀缺陷，從而滿足零件的光順要求。 E數(shù)學模型中的曲面參數(shù)分布合理，均勻. 〈3〉零件的結(jié)構(gòu)工藝性 A 零件的內(nèi)腔和外形盡量采用統(tǒng)一的幾何模型和尺寸，尤其是加工面的轉(zhuǎn)接處的凹圓半徑，這樣可以縮小刀具的規(guī)格和換刀的次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 B 內(nèi)槽及緣板之間的轉(zhuǎn)接圓角半徑不應(yīng)過小，這是因為處處圓角半徑大小決定了刀具的直徑，而刀具直徑的大小與被加工輪廓的高低影響著工件加工工藝的好壞。 C 銑削零件底部平面時，槽底圓角半徑Y(jié)不應(yīng)過大。 〈4〉數(shù)控加工的定位基準 A 應(yīng)采用統(tǒng)一的基準定位。 B 統(tǒng)一的基準可以是工件上已有表面也可以是輔助基準。 〈5〉選擇合適的加工方案，工藝分析的另一個重要任務(wù)是選擇合適的加工方案。一個零件往往有幾種可能的加工方案。所以應(yīng)考慮零件的尺寸要求，傾斜的角度，主軸箱的位置，刀具的形狀，機床的行程，零件的安裝，編程的難易程度等因素之后選定一個比較好的加工方案。 〈三〉零件毛坯的工藝性分析 毛坯在進行數(shù)控加工時，由于加工過程的自動化，所以余量的大小，如何裝夾等問題應(yīng)在設(shè)計毛坯時就做好考慮。否則，如果毛坯不適合數(shù)控銑削。加工將很難進行下去。 A 析毛坯的裝夾適應(yīng)性，主要考慮毛坯在加工時定位和加緊的可靠性與方便性，以便在一次裝夾中加工出較多的表面。對不便于裝夾的毛坯，可以考慮在毛坯另處增加裝夾余量或工藝凸臺，工藝凹耳等輔助基準。 B 析毛坯的余量大小及均勻性，主要是考慮在加工時要不要分層切削。也要分析加工中與加工后的變形程度，考慮是否采取預(yù)防性措施與補救措施。 2，2 數(shù)控銑削加工的工藝路線設(shè)計 數(shù)控加工的工藝路線設(shè)計與普通機床加工的常規(guī)工藝路線擬定的區(qū)別主要在于它僅是幾道數(shù)控加工工序的概括，而不是指毛坯到成品的整個工藝過程。由于數(shù)控加工工序一般均穿插于零件加工的整個工藝過程的中間，因此在工藝路線設(shè)計中一定要兼顧常規(guī)零件的安排，使之與整個工藝過程協(xié)調(diào)吻合 〈一〉工序的劃分 A 定位方式劃分工序，這種方法一般適合加工內(nèi)容不多的工件，加工完后就能達到待檢狀態(tài)。通常是一次安裝，加工作為一道工序。 B 所用刀具劃分工序，有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工面，在一次安裝中盡可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，即以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。在專用數(shù)控機床和加工中心上常用這種方法。 C 粗，精加工劃分工序，考慮工件的精度要區(qū)，剛度和變形等因素來劃分工序時，可按粗，精加工分開的原則來劃分工序，即先粗加工后精加工。 D 加工的部位來劃分工序，有些零件的加工內(nèi)容很多，構(gòu)成零件輪廓的表面結(jié)構(gòu)差異很大，可按其結(jié)構(gòu)特點，將加工部位分成幾個部分，如內(nèi)形，外形，曲面和平面等。 綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件結(jié)構(gòu)工藝性，機床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)以及生產(chǎn)組織狀態(tài)等實際情況靈活掌握。 〈二〉工步的劃分 1一加工表面按粗加工，半精加工，精加工依次完成或全部加工表面按先粗后精加工分開進行，若加工尺寸精度要求較高時，可采用前者，若加工表面位置精度要求較高時采用后者。 2于既有銑削面又有鏜孔的零件，可以采用先面后孔的原則劃分工步。 3所用刀具劃分工步。某些機床工作臺回轉(zhuǎn)時間比換刀時間短，可采用刀具集中工步，以減少換刀次數(shù)減少空移時間，提高加工效率。 4一次安裝中，盡可能完成所有能夠加工的表面。 〈三〉加工順序的安排 1道工序的加工不能影響下道工序的定位和夾。 2內(nèi)后外原則，即先進行內(nèi)型腔加工，后進行外型腔的加工。 3相同安裝方式或用同一刀具加工工序，最好連續(xù)進行，以減少重復(fù)定位的次數(shù)。 4裝中進行的讀哦道工序，應(yīng)先安排對工件破壞較小的工序。 五 本次設(shè)計底座零件加工工藝的制定 〈一〉 零件圖樣工藝分析 （1）內(nèi)容的選擇。本次設(shè)計毛坯為45#鋼，尺寸為220X180X40，為減少數(shù)控銑削余量，提高生產(chǎn)效率，可在普通銑床上將毛坯加工成204X154X36。且普通銑削可滿足所加工表面的粗糙度要求，即底面粗糙度滿足1.6要求。 （2）加工內(nèi)容的選擇，該底座零件有較煩瑣的曲線銜接和較多的孔心定位加工，在普通銑床上難以保證加工的質(zhì)量，需用數(shù)控銑床加工，才能保證加工精度，提高生產(chǎn)效率。 （3）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析，構(gòu)成底座輪廓的幾何元素的條件充分，幾何模型完整，光滑，無多余的曲面。數(shù)學模型無曲面重疊現(xiàn)象，曲面參數(shù)分布合理，均勻。曲面沒有異常的凸起和凹坑。編程時所需基點坐標很容易求得。 （4）零件毛坯的工藝性分析 該零件在數(shù)控銑削加工前，已在普通機床上進行了初加工，個相鄰面的垂直度已有了保證，從而留有充分 穩(wěn)定的加工余量，材料為鑄鐵，切削加工性較好。 （二）確定裝夾方案 （1） 普通銑削 有于該底座毛坯為一標準長方體，故在普通銑床上進行初加工時用臺虎鉗定位。用橡膠 錘消除裝夾間隙，用墊鐵作輔助支撐，采用平面定位原則將毛坯加工為 204*154*36尺寸的長方體。 （2）數(shù)控銑削加工裝夾方案 毛坯在普通銑床上初加工得到標準長方體， 為降低生產(chǎn)成本用臺虎鉗定位 ，同樣用橡膠錘消除裝夾間隙，用墊圈作為輔助支撐，臺虎鉗用雙螺母夾緊。提高裝夾剛性，防止銑削時振動 （三）進給路線的確定 毛坯在 普通銑床上進行的初加工對表面粗糙度無嚴格要求，故普通銑削加工路線不需重點考慮，采用大直 徑的面銑刀和最短的進給路線即可。重點應(yīng)防在數(shù)控洗削上。在數(shù)控洗削加工時。用立銑刀的惻忍洗雪平面工件的外輪廓時，為減少接刀痕跡。保證凌鮚表面質(zhì)量，切入，切出部分應(yīng)考慮外延。銑刀的切入和切出點應(yīng)沿工價輪廓曲線的延長線切向切入和切除工件表面，不應(yīng)沿法線直接切入工件。以避免加工表面產(chǎn)生劃痕，保證零件輪廓光滑，對與精車尤其重要。具體走刀路線在后面工序按排和工步劃分部分詳解。 〈四〉刀具的選擇 本例零件材料是一般材料，切削加工性較好，在普通銑床上初加工時，因切削力大，固易選用較小直徑的銑刀，選用Q5硬質(zhì)合金銑刀，主軸轉(zhuǎn)速500-800r/min，進給速度30-60mm/min. 數(shù)控銑削平面及凹槽時為減少換刀次數(shù)及加工圓弧要求，選擇Q10高速鋼立銑刀，根據(jù)精加工取主軸速度，加工A-A直紋曲面時減小殘留圓角及提高加工效率選用Q5高速鋼球刀加工。 〈五〉切削用量的選擇 普通銑削時每個加工面背吃刀量均為2mm數(shù)控銑削時第一次精銑上表面時背吃刀量為1mm，第二次為5mm，第三次為4mm，余下的為1mm隨同輪廓的精銑一起完成，圓弧連接輪廓各留0.5-0.7mm精銑余量。在 第三次進給完成之后檢測零件的幾何尺寸，依據(jù)檢測結(jié)果決定進刀深度和刀具半徑偏置量，分別對兩切削深度精銑一次，達到設(shè)計要求。 〈六〉工序安排和工步劃分 該底座在普通銑床進行銑削加工工序一道，按加工面來劃分工步，在數(shù)控機床上進行銑削加工的工序四道，按切削深度來劃分工步，詳見數(shù)控加工工藝文件。 數(shù)控銑（三） 技術(shù)要求： 1、準用砂布及銼刀等修飾表面。 2、未注公差尺寸按 GB1804-M。 3、材料及備料尺寸：45#（220×180×40） 表 01 數(shù)控編程任務(wù)書 年 月 日 工藝處 數(shù)控編程任務(wù)書 產(chǎn)品零件圖號 任務(wù)書編號 主要工藝說明及技術(shù)要求： 1、準用砂布及銼刀等修飾表面。 2、未注公差尺寸按 GB1804-M。 3、材料及備料尺寸：45#（220×180×40） 收到編程時間 月 日 經(jīng)手人 編制 審核 編程 審核 批準 表02 數(shù)控加工工藝卡 機械廠 數(shù)控加工工藝卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 底座 工藝序號 程序編號 夾具名稱 夾具編號 使用設(shè)備 車間 %0001 臺虎鉗 數(shù)控銑床 工步號 工步內(nèi)容 加工面 刀具號 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速 進給速度 背吃刀量 備注 1 選擇毛坯 Φ5硬質(zhì)合金立銑刀 2 粗銑毛坯 …… 3 銑平面凹槽及外輪廓 Φ10高速鋼立銑刀 04 銑A-A曲面 Φ10高速鋼球刀 05 銑通孔 Φ10高速鋼立銑刀 編制 審核 批準 第 頁 共 頁 表03數(shù)控刀具明細表 零件圖號 零件名稱 材料 數(shù)控刀具明細表 程序編號 車間 使用設(shè)備 03142-01 手機上模 ZC45 %100 數(shù)控銑床 刀具號 刀具位 刀具名稱 刀具圖號 刀具 刀補地址 換刀方式 加工部位 直徑 長度 直徑 長度 自動/手動 設(shè)定 補償 設(shè)定 T01 平銑刀 6 100 手動 T02 球頭銑刀 2 100 手動 T03 球頭銑刀 1 100 手動 編制 審核 批準 年 月 日 共 頁第 頁 30 六、加工程序 % O0000 N100G21 N101G0G17G40G49G80G90 N102T1M6 N103G0G90G54X-127.Y-79.998A0.S1909M3 N104G43H1Z50. N105Z47. N106G1Z35.F7.2 N107X117.F763.6 N108G3Y-65.453R7.273 N109G1X-117. N110G2Y-50.908R7.273 N111G1X117. N112G3Y-36.363R7.273 N113G1X-117. N114G2Y-21.818R7.273 N115G1X117. N116G3Y-7.273R7.273 N117G1X-117. N118G2Y7.273R7.273 N119G1X117. N120G3Y21.818R7.273 N121G1X-117. N122G2Y36.363R7.273 N123G1X117. N124G3Y50.908R7.273 N125G1X-117. N126G2Y65.453R7.273 N127G1X117. N128G3Y79.998R7.273 N129G1X-127. N130Z45.F7.2 N131G0Z50. N132S1527M3 N133X-104.Y-79.Z84.8 N134Z43.8 N135G1Z34.8 N136X104.F610.8 N137Y79. N138X-104. N139Y-79. N140X-94.Y-69. N141X-73.921 N142X-73.932Y-68.994 N143X-74.43Y-68.804 N144G2X-74.571Y-68.756R1. N145G1X-75.682Y-68.284 N146G2X-75.814Y-68.216R1. N147G1X-76.29Y-67.992 N148G2X-76.427Y-67.933R1. N149G1X-78.034Y-67.103 N150G2X-78.152Y-67.031R1. N151G1X-78.776Y-66.672 N152G2X-78.898Y-66.605R1. N153G1X-80.418Y-65.635 N154G2X-80.538Y-65.546R1. N155G1X-80.975Y-65.243 N156G2X-81.101Y-65.163R1. N157G1X-82.067Y-64.439 N158G2X-82.179Y-64.341R1. N159G1X-82.588Y-64.01 N160G2X-82.707Y-63.921R1. N161G1X-84.069Y-62.731 N162G2X-84.167Y-62.632R1. N163G1X-84.687Y-62.135 N164G2X-84.789Y-62.041R1. N165G1X-86.034Y-60.736 N166G2X-86.129Y-60.621R1. N167G1X-86.481Y-60.223 N168G2X-86.584Y-60.115R1. N169G1X-87.349Y-59.181 N170G2X-87.435Y-59.059R1. N171G1X-87.753Y-58.64 N172G2X-87.847Y-58.525R1. N173G1X-88.886Y-57.044 N174G2X-88.957Y-56.925R1. N175G1X-89.343Y-56.318 N176G2X-89.421Y-56.203R1. N177G1X-90.318Y-54.638 N178G2X-90.383Y-54.504R1. N179G1X-90.63Y-54.033 N180G2X-90.704Y-53.904R1. N181G1X-91.224Y-52.814 N182G2X-91.278Y-52.675R1. N183G1X-91.487Y-52.193 N184G2X-91.551Y-52.058R1. N185G1X-92.206Y-50.372 N186G2X-92.247Y-50.24R1. N187G1X-92.477Y-49.558 N188G2X-92.525Y-49.427R1. N189G1X-93.023Y-47.694 N190G2X-93.053Y-47.548R1. N191G1X-93.181Y-47.032 N192G2X-93.222Y-46.889R1. N193G1X-93.467Y-45.706 N194G2X-93.486Y-45.559R1. N195G1X-93.574Y-45.04 N196G2X-93.604Y-44.894R1. N197G1X-93.838Y-43.101 N198G2X-93.846Y-42.962R1. N199G1X-93.906Y-42.245 N200G2X-93.922Y-42.107R1. N201G1X-93.992Y-40.305 N202G2X-93.986Y-40.156R1. N203G1X-93.987Y-39.624 N204G2X-93.993Y-39.475R1. N205G1X-93.948Y-38.269 N206G2X-93.932Y-38.121R1. N207G1X-93.893Y-37.596 N208G2X-93.888Y-37.447R1. N209G1X-93.686Y-35.65 N210G2X-93.661Y-35.513R1. N211G1X-93.549Y-34.803 N212G2X-93.531Y-34.665R1. N213G1X-93.168Y-32.898 N214G2X-93.128Y-32.755R1. N215G1X-93.001Y-32.238 N216G2X-92.971Y-32.093R1. N217G1X-92.656Y-30.984 N218G2X-92.638Y-30.927R1. N219G3X-92.734Y-24.645R9.104 N220X-93.867Y-22.293R22.983 N221G2X-93.942Y-22.122R1. N222G1X-93.979Y-22.045 N223X-94.Y-22.011 N224Y-69. N225X-73.921 N226G3X-73.795Y-69.052R1. N227G1X-72.087Y-69.631 N228G3X-71.953Y-69.666R1. N229G1X-71.262Y-69.866 N230G3X-71.129Y-69.908R1. N231G1X-69.371Y-70.331 N232G3X-69.224Y-70.355R1. N233G1X-68.708Y-70.459 N234G3X-68.563Y-70.493R1. N235G1X-67.372Y-70.687 N236G3X-67.224Y-70.7R1. N237G1X-66.695Y-70.766 N238G3X-66.548Y-70.789R1. 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