型板數(shù)控課設(shè)(沈陽理工大學).doc

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前言數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程與操作的基礎(chǔ)，合理的工藝是保證數(shù)控加工質(zhì)量、發(fā)揮數(shù)控機床有效能的前提條件。本設(shè)計正是從數(shù)控加工的實用角度出發(fā)，以數(shù)控加工的實際生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以掌握數(shù)控加工工藝為目標，在結(jié)合數(shù)控加工切削基礎(chǔ)、數(shù)控機床刀具的選用、數(shù)控加工工件的定位與裝夾以及數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)等基本知識上，分析了具體零件在加工中心上的加工工藝。本次數(shù)控加工工藝的課程設(shè)計，我們根據(jù)具體零件加工圖樣進行工藝分析，確定加工方案、工藝參數(shù)和夾具。用規(guī)定的程序代碼和格式編寫零件加工程序單；用自動編程軟件或手工編程。通過數(shù)控仿真軟件對程序和刀具走刀路徑進行模擬仿真。用UG來畫出工件和夾具的三維圖并裝配好供分析使用。制作工藝時還對工藝卡片進行制作。在本次工藝中，粗加工時，要以提高生產(chǎn)效率，但同時應(yīng)考慮到經(jīng)濟性和加工成本，對于半精加工和精加工，應(yīng)首先保證加工質(zhì)量，同時兼顧切削效率，經(jīng)濟和加工成本，要選擇合適的參數(shù)在最短時間內(nèi)加工出精度較高的工件和設(shè)計出適當?shù)墓に嚳?。本工藝設(shè)計由我編寫，在編定過程中參閱了很多有關(guān)工藝設(shè)計手冊、教材和網(wǎng)上資料等資料與文獻，并得到指導老師的幫助，在此表示衷心的感謝。由于時間倉促，編者水平有限,調(diào)查研究不夠深，實際工作經(jīng)驗少,本設(shè)計中難免仍有很多缺點和錯誤,懇切希望老師批評指正。目錄1.設(shè)計要求32.零件的工藝分析32.1.加工內(nèi)容32.2.加工要求32.3.各個加工內(nèi)容的加工方法43.數(shù)控機床的選擇54.加工順序的確定65.裝夾方案的確定75.1第一次裝夾75.2第二次裝夾 85.3第三次裝夾96.刀具和切削用量的選擇96.1.銑刀 106.2.鉆頭 106.3.刀具卡片 117.加工工序卡128.數(shù)控加工程序138.1.加工A面和D,E面138.2.加工F面，B,C 面 158.3.精銑外輪廓 209.心得體會2210.參考文獻22CA6140車床手柄座數(shù)控加工1.設(shè)計要求： 1）在對零件分析的基礎(chǔ)上制定詳細的加工工藝規(guī)程。 2）選擇一道適合于數(shù)控加工的工序，設(shè)計工藝工裝。選擇刀具，量具及加工工藝參數(shù)并編制其數(shù)控加工程序。毛坯為958512mm的45鋼2.零件的工藝分析2.1加工內(nèi)容：1）零件由平面，通孔，通槽，凸臺組成，毛坯為長方體塊。2）要加工的內(nèi)容包括30的孔，70*30的長方形通槽，R6，R16，R20的圓弧以及平面。Ra=1.6m2.2加工要求：圓孔 Ra=1.6m 長方形通槽Ra=3.2m 30中心線對A面垂直度為0.052.3.各個加工內(nèi)容的加工方法：選擇的原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。一般來說獲得同一精度及表面粗糙度的要求。因而在實際選擇時要結(jié)合零件的形狀尺寸大小和熱處理等要求要全面考慮。 加工方法：1）底面A：面銑刀粗銑 2）頂面F：面銑刀粗銑 3）D面：面銑刀粗銑精銑 4）B,C,E面：面銑刀粗銑精銑 5）30的孔：中心鉆鉆孔擴孔鉆鉸刀 6）長方形通槽：立銑刀粗銑精銑3.數(shù)控機床的選擇 機床的選擇主要考慮毛坯的材料和類型零件輪廓形狀的復(fù)雜程度，尺寸大小，加工精度，批量熱處理等要求。既要保證加工零件的技術(shù)要求加工出合格產(chǎn)品又要有利于提高勞動生產(chǎn)率還要盡可能降低生產(chǎn)成本。根據(jù)實際要加工的零件情況決定選用數(shù)控銑床。數(shù)控銑床的型號也有許多種，根據(jù)加工要求，查相關(guān)資料決定選取XKA5032A型數(shù)控銑床。 XKA5032A型數(shù)控銑床配置了國外先進的數(shù)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)三坐標聯(lián)動。可以完成直線，斜線，曲線輪廓等銑削加工。適用于鉆孔，鏜孔及具有復(fù)雜型面的零件如凸輪樣板，葉片等適用于機械制造行業(yè)。該銑床切削進給速度x,y: 63200mm/min z:31600mm/min.可以實現(xiàn)三軸聯(lián)動，進行直線插補與圓弧插補。XKA5032A數(shù)控銑床技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)單位工作臺面積（寬X長）320X1320mm工作臺縱向最大行程780mm工作臺橫向最大行程300mm工作臺垂向最大行程380mm立銑頭最大回轉(zhuǎn)角度45主軸端部錐度N0.5主軸端面至工作臺面距離70450mm項目參數(shù)單位主軸中心線至床身導軌面距離350mm主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)18級主軸轉(zhuǎn)速范圍301500N/min進給速度級數(shù)無級縱橫向進給范圍63200mm/min垂向進給范圍31600mm/min縱橫向快速進給速度v6000mm/min垂向快進速度3000mm/min主電機功率7.5kw進給電機轉(zhuǎn)矩 縱橫向12Nm進給電機轉(zhuǎn)矩 垂 向22Nm定位精度0.015mm工作臺最大承載重量320kg機床凈重約3000kg機床外形尺寸（長X寬X高）1929X2055X2216mm4.加工順序的確定 加工順序的原則是先主后次，先粗后精，先基面后其他，先面后孔。肯局零件的加工要求，尺寸要求，設(shè)計加工順序決定先銑A面，因其沒有粗糙度要求，加工之后不怕?lián)p傷。再粗銑D,E面。裝夾一次與A面一起可以加工再粗銑F面。B,C面最后鉆孔銑長方形通槽。不能先鉆孔，因為在粗銑外輪廓是切削余量比較大，產(chǎn)生的力也比較大，容易使孔發(fā)生變形，因此綜合各原則原因確定加工順序如下所示。 加工順序：1）銑A面 2）粗銑D,E面 3）粗銑B,C面 4）銑F面 5）鉆孔加工30的孔（鉆孔，擴孔，絞孔） 6）粗銑通槽，精銑通槽 7）精加工外輪廓 8）除毛刺，檢驗，清洗5.裝夾方案的確定 裝夾方式的選擇要根據(jù)具體的機床及工件來確定。機場為數(shù)控銑床，由于工件的尺寸較小，形狀很規(guī)則，一般使用機用平口鉗。在數(shù)控加工中既要保證加工質(zhì)量又要減少輔助時間，提高效率。因此要選用能準確迅速定位并夾緊工件的裝夾方法。和夾具零件的定位基準應(yīng)盡量與設(shè)計基準及測量基準重合，減少定位誤差。一般使用平口鉗裝夾上表面搞出鉗口23mm 下面用等高的墊塊墊起并作為定位面。墊塊避開孔加工位置。 5.1第一次裝夾 先加工A面再加工D,E面5.2第二次裝夾先加工F面再加工B,C面5.3第三次裝夾：第三次裝夾為了加工工件外輪廓。這時孔和通槽都已加工完成。為了裝夾方便不用反復(fù)拆卸，決定用壓板式。從通槽和孔來裝夾工件，加工四周外輪廓。具體裝夾形式如下圖所示。6.刀具和切削用量的選擇 刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容。它不僅影響數(shù)控機床的加工效率而且直接影響加工質(zhì)量。正確選用刀具應(yīng)根據(jù)機床的加工能力，工件材料的機械性能，加工工序和切削用量以及其他相關(guān)因素。選擇刀具是根據(jù)安裝調(diào)整方便剛性好耐用度和精度高的原則，在滿足加工要求的前提下盡量選擇較短的刀柄以提高刀具的剛性。 合理選擇切削用量的一般原則是粗加工時一般以提高生產(chǎn)率為主但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工成本。半精加工時應(yīng)保證加工質(zhì)量的前提下兼顧切削效率，經(jīng)濟性和加工成本具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)饑荒說明書切削用量手冊并結(jié)合經(jīng)驗而定。6.1.銑刀銑A，F(xiàn)面時選用120可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金銑刀。刀上鑲有8片八角形刀片?？梢垣@得較高的切削效率和表面的加工質(zhì)量。選用切削用量是先選用較大的背吃刀量，再選用較大的進給量。最后選擇切削速度。在此=1mm切削速度v=6mm/s。銑D,E面時f粗=0.36mm/r，用20的立銑刀，=2mm，v=0.83mm/s，主軸轉(zhuǎn)速n=800r/min。銑通槽時粗銑=8mm，每齒進給量fz=0.035mm/r。 F粗=fzX6=0.21mm/r細齒6個。精加工時用10的鍵槽銑刀=0.5mm。進給速度100mm/min。主軸轉(zhuǎn)速n=500r/min。精銑外輪廓時采用10的鍵槽銑刀=0.5mm，進給速度為100mm/min，主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min。6.2.鉆頭1）中心鉆：鉆頭直徑D=5mm，查表得進給量f=0.3mm/r，鉆削速度v=0.2m/s，主軸轉(zhuǎn)速n=950r/min。2）28鉆頭：選用28高速鋼鉆頭直徑D=28mm，查表得進給量f=1mm/r，鉆削速度vc=0.2m/s，主軸轉(zhuǎn)速n=500r/min。3）擴孔鉆：選用29.7的錐柄擴孔鉆，長度為175mm，查表得進給量f=0.2mm/r，鉆削速度為vc=0.2m/s，主軸轉(zhuǎn)速n=300r/min。4）鉸刀：選30的高速鋼鉸刀，主軸轉(zhuǎn)速n=260r/min，進給量f=0.2mm/r。6.3.刀具卡片序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T01120可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金銑刀1銑A面，F(xiàn)面2T0220直柄銑刀1銑外輪廓和通槽半徑補償D02=10mm3T035中心鉆1鉆兩個定位中心孔4T0428高速鋼鉆頭1大30孔的底孔5T0529.7擴孔鉆1半精加工孔長度175mm6T0630絞孔鉆1精加工30的孔7T0710鍵槽銑刀1精銑外輪廓，槽半徑補償D03=5mm7.加工工序卡工序號夾具名稱使用設(shè)備車間001平口虎鉗和壓板XKA5032A數(shù)控銑床工序號工序內(nèi)容(mm)刀具號刀具刀柄規(guī)格(mm)主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進給速度(mm/min)背吃刀量1銑A面T0112070036012粗銑D,E面T02208005023銑C,B面T022080036024銑F面T01120700120015鉆5中心孔T03595012002.56鉆30中心孔T042850012007擴孔至29.7T0529.730012008絞30內(nèi)孔T063026012009粗銑通槽T02203006010精銑通槽T07105001000.511精銑外輪廓T071010001000.58.數(shù)控加工程序8.1.加工A面和D,E面 O0001N0001 G90 G00 G54 Z150.0;N0002 S700 M03;N0003 M98 P0068; 調(diào)用銑平面子程序N0004 M11;N0005 M10N0006 G01 G42 X45.5 Y42.5 F500 D02; D02=10mmN0007 S800 M03;N0008 M98 P0069; 調(diào)用加工E面子程序N0009 M98 P0070;N0010 M98 P0069;N0011 G90 G41 X-45.5 Y42.5 F500 D02;N0012 M98 P0071;N0013 M98 P0072;N0014 M98 P0071;N0015 G00 Z150.0;N0016 M05; 主軸停轉(zhuǎn)N0017 M30;銑平面子程序O0068N0001 G91 G00 X-100.0 Y-100.0;N0002 Z-151.0 M08;N0003 X170.0;N0004 Y32.0;N0005 X-170;N0006 Y32.0;N0007 X170;N0008 Y32.0;N0009 X-170;N0010 G28 M05;N0011 M99;加工E面子程序O0069N0001 G91 G00 Z-4.5;N0002 G03 X16.0 Y16.0 R16.0;N0003 G01 X0 Y69.0;N0004 M99;O0070N0001 G91 G00 Z-4.5;N0002 G03 X16.0 Y16.0 R16.0;N0003 G01 X0 Y69.0;N0004 M99;加工D面子程序O0071N0001 G91 G00 Z-4.5;N0002 G01 X0 Y-65.0;N0003 G01 X10.0 Y-20.0;N0004 M99;O0072N0001 G91 G00 Z-4.5;N0002 G01 X-10.0 Y20.0;N0003 G01 X0 Y65.0;N0004 M99;8.2.加工F面，B,C 面O0002N0001 G90 G00 G54 Z150.0;N0002 S800 M03 M08; 打開冷卻液，主軸先正轉(zhuǎn)N0003 G01 G41 X-40.5 Y29.5 D02; D02=10mmN0004 M98 P0073;N0005 M98 P0074;N0006 M98 P0073; 調(diào)用加工B面子程序N0007 G90 Z150.0;N0008 G01 X20.5 Y45.5;N0009 M98 P0075;N0010 G00 G90 Z-3.5;N0011 M98 P0075;N0012 G90 G00 Z-7.0N0013 M98 P0075;N0014 G90 M05 Z150.0;N0015 M11; 主軸松刀，手動換刀N0016 M10; 夾緊刀具N0017 M98 P0068; 調(diào)用銑平面子程序N0018 M98 P0076; 調(diào)用換刀子程序N0019 G00 G90 S950 M03;N0020 M98 P0077; 調(diào)用打中心孔子程序N0021 G98 G81 X-15.0 Y0 Z-11.0 F80; 加工完成后返回參考點，中心孔定位N0022 M98 P0076; 換刀N0023 G90 G00 S500 M03;N0024 M98 P0077;N0025 M98 P0076;N0026 G90 G00 S300 M03;N0027 M98 P0077;N0028 M98 P0076; 換鉸刀N0029 G90 G00 S260 M03;N0030 M98 P0077;N0031 M98 P0076; 換鍵槽銑刀N0032 G90 G01 X-15.0 Y0;N0033 G01 Z10.0;N0034 M98 O0078; 加工長方形通槽N0035 G00 Z150.0;N0036 M05;N0037 M30;子程序O0073 加工B面N0001 G91 G00 Z-3.5;N0002 G01 X0 Y-65;N0003 M99; 返回主程序O0074 加工B面N0001 G91 G00 Z-3.5;N0002 G01 X0 Y-65;N0003 M99; O0075 加工C面N0001 G91 G00 Z-3.5;N0002 G01 X0 Y-20;N0003 G03 X5.5 Y-5.5 R5.5 F50;N0004 G02 X0 Y-40 R20.5;N0005 G03 X-5.5 Y-5.5 R5.5;N0006 G01 X0 Y-20;N0007 G00 Z20;N0008 G01 X0 Y91;N0009 M99;O0076 換刀子程序N0001 M05 Z150.0;N0002 M11;M0003 M10;N0004 M99;O0078 加工通槽子程序N0001 G00 G91 X0 Y0 S300 M03;N0002 M08;N0003 G01 Z-10.0 F20;N0004 M98 P0080 L3;N0005 G01 Z12.0 F60;N0006 M98 P0080 L3;N0007 G01 Z12.0 F60;N0008 M98 P0021 L3;N0009 M98 P0076;N0010 G01 Z-150.0 F60;N0011 G91 G00 S500 M03;N0012 M08;N0013 M98 P0082 L3;N0014 M99;O0079N0001 G91 Z-4.0 F60;N0002 G91 G42 X3.5 Y8.5 D02;N0003 X-7.0 Y0;N0004 X0 Y-17.0;N0005 X7.0 Y0;N0006 G01 G40 X0 Y17.0;N0007 M99;O0080 粗銑通槽N0001 G91 Z-3.5 F60;N0002 G91 G42 X3.0 Y8.0 D03;N0003 X-15.0 Y0;N0004 X0 Y-33.0;N0005 X15.0 Y0;N0006 X15.0 Y0;N0007 M99;O0081N0001 G91 Z-3,5 F60N0002 G91 G42 X2.0 Y8.0 D02;N0003 X-19.0;N0004 X0 Y49.0;N0005 X19.0 Y0;N0006 G01 G40 X0 Y-49.0;N0007 M99;O0082 精銑通槽N0001 G91 Z-3.5 F100;N0002 G91 G41 X-0.5 Y5.5 D03;N0003 G01 G40 X-18.0 Y0;N0004 G03 X-6.0 Y-6.0 R1.0;N0005 G01 X0 Y-58.0;N0006 G03 X6.0 Y-6.0 R1.0;N0007 G01 X18.0 Y0;N0008 G03 X6.0 Y6.0 R1.0;N0009 G01 X0 Y58.0;N0010 G03 X-6.0 Y6.0 R1.0;N0011 M99;8.3.精銑外輪廓O0003N0001 G90 G54 G00 S1000 M03;N0002 Z5.0 M08;N0003 M98 P0083 L3;N0004 G00 Z150.0;N0005 M05;N0006 M30;O0083N0001 G91 G00 Z-3.5;N0002 G01 G41 X0 Y-40.0 D03;N0003 G01 X10.0 Y-20.0;N0004 G01 X64.0 Y0;N0005 G03 X16.0 Y16.0 R16.0;N0006 G01 X0 Y60.0;N0007 G01 G40 X-19.0 Y0;N0008 G02 X-6.0 Y6.0 R1.0;N0009 G03 X-38.0 Y0 R20.0;N0010 G02 X-6.0 Y6.0 R1.0;N0011 G01 G41 X-19.0 Y0 D03;N0012 G00 G40 Z20.0;N0013 M99;9.心得體會 通過一周緊張的數(shù)控加工編程課程設(shè)計，使我初步了解到了數(shù)控加工技術(shù)的簡單程序。了解到了多種刀頭區(qū)別，并使我了解了數(shù)控加工技術(shù)知識的重要性，使得我對數(shù)控加工領(lǐng)域產(chǎn)生了濃厚的興趣。不僅如此，通過這次課程設(shè)計，使得我學會簡單的FAPT編程語言。相信這次課程設(shè)計會成為對我將來探索機械制造領(lǐng)域的道路上的墊腳石。感謝老師對于本次課程設(shè)計的輔導。10.參考文獻 數(shù)控編程技術(shù)及應(yīng)用任曉紅，劉紅軍，許立福 主編 國防工業(yè)出版社 2010.7 數(shù)控加工工藝與編程楊建明 主編 北京理工大學出版社 2006.8 數(shù)控機床技術(shù)應(yīng)用 崔元剛 主編 北京理工大學出版社 2006.8 數(shù)控編程實驗指導書許立福，趙靜 主編 沈陽理工大學 2010.7 數(shù)控加工工藝手冊 楊繼宏 主編 化學工業(yè)出版社 2008.3 切削用量簡明手冊 艾興，肖詩鋼 主編 機械工業(yè)出版社 2004.2