香水瓶模型數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂【說明書+CAD】,說明書+CAD,香水瓶模型數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂【說明書+CAD】,香水瓶,模型,數(shù)控,加工,工藝,規(guī)程,制訂,制定,說明書,仿單,cad “香水瓶”模型數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂 1.零件圖的分析 1.1零件圖的正確性及完整性分析 在了解零件形狀和結構之后，應檢查零件視圖是否正確、足夠，表達是否直觀、清楚，繪制是否符合國家標準，尺寸、公差以及技術要求的標準是否齊全、合理等。 本次設計的工件為“香水瓶”模型數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂，零件的圖紙包括：兩張零件圖、一張裝配圖。零件圖中的圖形都是采用主視圖的畫法，這樣就已經能夠表達清楚零件的各部分尺寸。圖紙當中有對“香水瓶”模型的瓶蓋、瓶體的數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂各部分表面粗糙度的要求大部分為Ra3.2μm。 1.2零件結構及結構工藝性分析 該零件“香水瓶”模型數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂是由一部分組成。 零件結構工藝性好還是差對其工藝過程的影響非常大，不同結構的零件盡管都能滿足使用性能要求，但它們的加工方法和制造成本卻可能有很大的差別。良好的結構工藝性就是指在滿足使用性能的前提下，能以較高的生產率和最低的成本而方便地加工出來。零件結構工藝性審查是一項復雜而細致的工作，要憑借豐富的實踐經驗和理論知識。審查時，發(fā)現(xiàn)問題應向設計部門提出修改意見加以改進。 首先我們應當清楚工藝安排應做到正確、完整、統(tǒng)一和清晰，所用術語、符號、計量單位和編號都要符合相應標準。由于該零件有內孔、內螺紋、鉆孔、切槽、外螺紋、外圓需要加工，且各表面之間有較高的尺寸精度和長度的要求，考慮到數(shù)控機床具有在一次安裝下加工出多個表面的特點，因此該零件加工適宜采用工序集中的方式，這樣就使每道工序加工內容很多，工藝路線變短。選用工序集中的方式加工不僅能夠保證加工精度、充分利用了現(xiàn)有設備，而且也減少了工件裝夾次數(shù)，利于保證表面間的位置精度，縮短了生產加工時間，大大提高了勞動生產率。 1.3零件精度及技術要求分析 零件的技術要求包括下列幾個方面： （1）加工表面的尺寸精度 （2）主要加工表面的形狀精度 （3）主要加工表面之間的相互位置精度 （4）加工表面的粗糙度以及表面質量方面的其他要求 （5）熱處理要求 （6）其他要求（如動平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等） 要注意分析這些要求在保證使用性能的前提下是否經濟合理，在現(xiàn)有生產條件下能否實現(xiàn)。特別要分析主要表面的技術要求，因主要表面的加工確定了零件工藝過程的大致輪廓。 該零件連接軸在加工時要保證它的各項精度指標，如：各項尺寸精度、表面粗糙度等。 （1）首先毛坯的外形尺寸為φ100×200、φ80×100，加工后要求達到一定的精度要求。 （2）零件中的內、外螺紋要達到M38×2，長度為20mm的要求。 （3）零件加工時保證不同的長度尺寸和直徑尺寸及表面粗糙度要求。 （4）零件的外輪廓要光滑，保證表面粗糙度為Ra3.2um。 2.數(shù)控設備選擇 2.1根據(jù)零件的結構及形狀特點,選擇機床的類型 由于本人設計的是配合零件，單件小批量生產，適合單工位連續(xù)加工，由于該件為精度要求較高、表面粗糙度要求較高、表面形狀復雜的回轉體零件，而數(shù)控車床剛性好，制造和對刀精度高，而毛坯的規(guī)格是φ100×200、φ80×100的毛坯,以及能方便和精確地進行人工補償和自動補償，所以能加工尺寸精度要求較高、表面粗糙度要求較高、表面形狀復雜的回轉體的零件，在普通機床上不容易加工，所以需要采用數(shù)控車床加工。 2.2根據(jù)零件的外形及尺寸特點,選擇機床的規(guī)格 (1)機床加工尺寸范圍應與零件的外輪廓相適應。 (2)機床的工作精度應與工序的精度要求相適應。 (3)機床的生產效率應與零件的生產類型相適應。 (4)機床的選擇應考慮車間現(xiàn)有設備條件,盡量采用現(xiàn)有設備。 本次加工的零件是“香水瓶”模型為配合件，都為回轉體,分為瓶蓋和瓶身。瓶蓋長度為88mm,最大直徑為68mm,零件是由圓圓柱、曲面、槽、外螺紋等組成, 瓶身長度為154mm,最大直徑為98mm,零件是由圓圓柱、曲面、槽、外螺紋、內孔、內螺紋等組成的，形狀比較復雜。各精度要求較高。而數(shù)控機床最大回轉直徑320 mm ,主軸轉速（rpm）：200-2000,快速進給速度（mm/min）：3000,最大工件距離（mm）：750,橫溜板上最大回轉直徑(mm):160 數(shù)控車床可用于加工復雜軸、盤類的零件。數(shù)控車床機床主軸采用高性能的變頻無級調速驅動系統(tǒng),具有過載保護功能。數(shù)控車床步進或交流伺服驅動,進給傳動采用預載荷滾珠絲桿驅動,定位精度高。數(shù)控車床采用四工位電動刀架,適合復雜形狀零件的加工。數(shù)控機床滿足所需的加工要求,學?，F(xiàn)有設備本工件選擇華中數(shù)控車床所以我采用了CK6132S臥式數(shù)控機床。 2.3根據(jù)零件的加工精度及表面質量要求，選擇機床的精度等級 選擇機床的精度等級應根據(jù)典型零件關鍵部位加工精度要求來定，數(shù)控機床精度一般可分為為普通型和精密型兩種。另外還有一些經濟性數(shù)控機床配置開環(huán)伺服系統(tǒng)的則精度更低一些，每臺機床的精度檢驗項目很多，但反應數(shù)控機床關鍵精度的項目只有幾項。 一項是機床的基礎部件和運動大件（如床身、立柱、工作臺、主軸箱等）的直線度、平面度、垂直度等的要求，如工作臺面的平面度，各坐標方向移動的直線度和相互垂直度，X、Y（立式）或X、Z（臥式）坐標方向移動時工作臺面的平行度，X坐標方向移動時工作臺面T型槽側面的平行度等；另一項是對機床主軸的要求，如主軸的軸向竄動，主軸孔的徑向跳動，主軸箱移動時主軸軸線的平行度，主軸軸線與工作臺面的垂直度或平行度等。 由于零件的加工精度要求較高，結合實際設備的選用，我加工的零件符合普通型數(shù)控加工機床，所以我選擇CK6132S來加工我所設計的零件。 3.定位基準及裝夾方式的確定 3.1選擇定位基準 1）粗基準的選擇原則 選擇粗基準時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，并注意盡快獲得精基面。本綜合軸的加工應遵循的原則有： （1）合理分配加工余量原則 （2）保證零件相互位置要求原則 （3）夾緊原則 （4）不重復使用原則 本次設計的連接軸粗基準的選擇遵循的是合理分配加工余量原則，所選的基準為零件的外圓柱表面。 2）精基準的選擇原則 選擇精基準時，主要考慮保證加工精度。本綜合軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂的加工應遵循的原則有： （1）基準重合原則 綜合軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂為軸類零件即選用外表面基準作為定位基準，以避免定位基準與設計基準不重合誤差。 （2） 自為基準原則 選擇加工表面本身作為定位基準，本零件對加工表面沒有太高的尺寸精度要求，所以不必考慮此原則。 （3）互為基準原則 當對工件上兩個相互位置精度要求很高的表面進行加工時，需要用兩個表面互相作為基準，反復進行加工，以保證位置精度要求。 （4）所選精基準應保證工件安裝可靠，夾具設計簡單、操作方便。 無論是精基準還是粗基準的選擇，上述原則都不可能同時滿足，有時還相互矛盾的，因此，選擇根據(jù)實際情況分析，權衡利弊，保證其主要要求。 本次設計的連接軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂精基準的選擇遵循的是基準重合原則，連接軸數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂軸類零件即選用外表面基準作為定位基準，以避免定位基準與設計基準不重合誤差。 由于毛坯已經確定采用鋼棒，比較適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。鋼料的毛坯精度較高,硬度較大，外圓柱表面的毛坯余量均勻。所以，可以直接采用鋼料的外圓柱表面作為粗加工定位基準。以毛坯的外圓柱表面作為粗定位基準，加工出零件的精加工定為基準。這樣可以確保重要表面的精加工余量，采用外圓柱表面作為粗加工定位基準，達到了簡單、方便、快捷的目的?？s短了加工時間，提高了生產效率。 3.2確定工件的裝夾方式 常用裝夾方式 1．在三爪自定心卡盤上裝夾 三爪自定心卡盤的三個爪是同步運動的，能自動定心，一般不需要找正。三爪自定心卡盤裝卡工件方便、省時，自動定心好，但夾緊力較小，所以適用于裝夾外形規(guī)則的中小型工件。三爪自定心卡盤可裝成正爪或反爪兩種形式。反爪用于裝夾直徑較大的工件。用三爪自定心卡盤裝夾精加工后的表面時，被夾住的工件表面應包一層銅皮，以免夾傷工件表面。 2.在兩頂尖之間裝夾 對于長度尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為保證每次裝夾時的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。兩頂尖裝夾工件方便，不需要找正，裝夾精度高，但必須先在工件的兩端面鉆出中心孔。該裝夾方式適用與多工序加工或精加工。 3.用卡盤和頂尖裝夾 用兩頂尖裝夾工件雖然精度高，但剛性差。因此，車削質量較大工件時要一端用卡盤夾住，另一端用后頂尖支撐。為了防止工件由于切削力的作用而產生軸向位移，必須在卡盤內裝一限位支撐，或利用工件的工作臺面限位。這種方法比較安全，能承受較大的軸向切削力，安裝剛性好，軸向定位準確，所以應用廣泛。 4.用雙三爪自定心卡盤裝夾 對于精度要求較高、變形要求小的細長軸類零件可采用雙主軸驅動式數(shù)控車床加工，機床兩主軸軸線同軸、轉動同步，零件兩端同時分別有三爪自定心卡盤裝夾并帶動旋轉，這樣可以減少切削加工時切削力矩引起的工件扭轉變形。 通過對零件圖的分析,我設計的零件為了方便加工,瓶蓋選用三爪卡盤和頂尖裝夾，瓶身選用三爪卡盤裝夾即可。 4.選擇對刀方式及對刀點 對刀點是用來確定刀具與工件的相對位置的關系點,是確定共建坐標系與機床坐標系的關系點。對刀就是將刀具的刀位點置于對刀點上，以便建立工件坐標系。本零件采用手動對刀。 4.1正確選擇對刀方式 對刀方式分為機內對刀和機外對刀,本次因為加工的使用的刀具比較少,所以采用機內對刀。 對刀方法 1．試切對刀 采用G92指令建立工件坐標系對刀 采用G54～G59零點偏置指令建立工件坐標系對刀 改變參考點位置，通過回參考點直接對刀 多刀加工時的對刀—利用刀具長度補償功能對刀 2．機外對刀儀對刀 3．ATC對刀 4．自動對刀 其操作步驟為: a.將所用刀具裝到自動回轉刀架上并使主軸中速轉動； b.手動移動刀具沿+Z方向靠近工件，直至刀刃輕微接觸到工件表面，即產生切屑； c.保持X坐標不變，將刀具沿+Z向退離工件，測量工件直徑，記下數(shù)值并輸入到刀偏表的相應刀號的Z坐標處； d.手動移動刀具沿-Z方向靠近工件輕微接觸工件端面，然后沿-X方向車削工件，即產生切屑； e.保持Z坐標不變，將刀具沿+X方向退離工件，在刀偏表中相應刀號的X坐標處輸入0； f.依次將所用刀具進行對刀； g.對完所有刀具后在外圓刀刀號的X磨損處輸入0.4 4.2選擇合理的對刀點及換刀點 正確選擇對刀點：對刀點可以設在被加工零件上,也可以設在與零件定位基準有固尺寸聯(lián)系的夾具的某一位置或機床上。其選擇原則如下： 對刀點的位置容易確定； 能夠方便換刀,以便與換刀點重合； 采用G54-G95建立工件坐標系時,對刀點應與工件坐標系原點重合； 批量加工時,為應用調整法獲得尺寸,即一次對刀可加工一批工件,對刀點應選在夾具定位元件的起始基準上,并將編程原點與定位基準重合,以便直接按定位基準對刀或將對刀點選在夾具中專設的對刀元件上,以方便對刀。 由于選擇了G54來建立工件坐標系對刀,所以刀位點就與工件坐標系原點重合。所以對刀點就選在工件上。這樣對刀點的位置就容易確定,換刀就很容易,可以直接從對刀點進給到換刀點?？s短了刀具的空行程,縮短了加工時間。 正確選擇換刀點：數(shù)控程序中指定用于換刀的位置點。在數(shù)控車床上加工工件時,需要經常換刀,在程序編制時,就要設置換刀點。換刀點的位置應避免與工件,夾具和機床干涉。普通數(shù)控車床的換刀點由編程人員指定,通常將其與對刀點重合。由于是用G54建立的工件坐標系,對刀點在工件上,換刀點就無法與對刀點重合。為了使換刀點不與工件,夾具和機床干涉,縮短空行程的原則我把換刀點設立在X100 ，Z100的位置上。 5.制定合理的加工方案 5.1合理劃分數(shù)控加工工序 對于多臺不同的數(shù)控機床、多道工序才能完成加工的零件,工序的劃分自然以機床為單位來進行。而對于需要很少的數(shù)控機床就能加工完零件全部內容的情況,數(shù)控加工工序的劃分一般按照下列方法進行： ⑴以一次安裝所進行的加工作為一道工序。 ⑵以一個完整數(shù)控程序連續(xù)加工的內容作為一道工序。 ⑶以工件上的結構內容組合用一把刀具加工為一道工序。 ⑷以粗、精加工劃分工序。所以綜合考慮具體情況和經濟性,機床設備、現(xiàn)有的工裝設備等因素,為了更好的完成加工, 我模擬了2個加工工序方案。 方案一:以裝夾劃分需要兩道工序。工序一，第一次裝夾進行粗精加工使工件達到精度要求。工序二，掉頭裝夾進行粗精加工使工件達到精度要求。 方案二:以粗精加工劃分需要兩道工序。工序一，第一次裝夾然后進行粗加工，掉頭再進行粗加工。工序二，裝夾工件進行精加工，再掉頭，再進行精加工。 經過比較方案二要比方案一多裝夾2次，在同樣保證加工精度的情況下明顯方案一更為方便快捷提高了工作效率所以我選擇方案一做為我設計的零件的數(shù)控加工工序，以一次安裝所進行的加工作為一道工序,以安裝的加工作為工序,我的零件是配合件，分為瓶蓋、瓶身。瓶蓋需要兩次裝夾,分別進行左端粗精加工、右端粗精加工。瓶身只需要一次裝夾即可。這樣三道工序就能完成零間的加工,定位基準可以得到很好的保證,不會出現(xiàn)過大的定位誤差。每次裝夾都要對刀,這樣就只對刀三次,保證了刀位誤差。 5.2確定各工序的工步順序、進給路線，繪制走刀路線圖。 制定零件數(shù)控車削加工工步順序一般遵循下列原則：⑴先粗后精；⑵近后遠；⑶內外交叉；⑷保證工件加工剛度原則；⑸同一把刀能加工的內容連續(xù)加工原則。 粗加工：首先加工粗加工按照外形把多余的地方去掉粗車出基本的外形以便精加工的進行。 精加工：使零件達到所要求的加工精度。 工序順序的安排 ㈠、瓶蓋的工序順序 先車瓶蓋的左端： 工步1、車左端面 工步2、精車左端外輪廓，保證直徑尺寸φ44mm、φ680-0.03mm，長度尺寸25mm,圓弧尺寸R12mm、R20mm,表面粗糙度達到Ra3.2um 工步3、粗車左端外輪廓，保留0.5mm的精車余量，表面粗糙度為Ra6.4um 再車瓶蓋的右端： 工步1、車右端面，保全長尺寸為88±0.1mm 工步2、粗車右端外輪廓，保留0.5mm的精加工余量，表面粗糙度為Ra6.4um 工步3、精車右端外輪廓，保證直徑尺寸為φ35.4mm，長度尺寸為20mm,表面粗糙度達到Ra3.2um 工步4、粗、精車槽至φ29mm，寬度為9mm，表面粗糙度為Ra3.2um 工步5、粗車削R19的圓弧, 保留0.5mm的精加工余量，表面粗糙度為Ra6.4um 工步6、精車削R19的圓弧,保證長度尺寸為24mm,表面粗糙度Ra3.2um 工步7、車螺紋至M38x2-6g，保證長度尺寸為20mm ㈡、瓶身的工序順序 先車瓶身的內輪廓： 工步1、車右端面 工步2、鉆φ20的孔，底孔為φ20mm 工步3、粗車內輪廓，保留0.5mm的精車余量,表面粗糙度為Ra6.4um 工步4、精車內輪廓，保證直徑尺寸為φ35.4mm、φ31mm、φ30mm,長度尺寸為122mm,表面粗糙度為Ra3.2mm 工步5、車削內螺紋至M38x2-7H,長度尺寸為23mm，達到圖紙要求 再車瓶身的外輪廓： 工步6、粗車外輪廓，保留0.5mm的精車余量，表面粗糙度為Ra6.4um 工步7、精車外輪廓,保證直徑尺寸為φ500-0.03mm、φ98mm,長度尺寸為154±0.1mm,圓弧尺寸為R5mm、R6mm、R107mm,表面粗糙度為Ra3.2mm 工步8、車削T形槽至φ29mm,保證長度尺寸為19mm 工步9、切斷，保全長，長度尺寸為154±0.1mm 我選擇了目前比較主流的專業(yè)繪圖軟件autocad2008,來繪制的走刀路線圖,以及其他工藝卡片等不可或缺的文件。走刀路線圖共分19張，每一個工步既一張圖,內容詳細,路線清晰（詳見走到路線圖1-19頁）。 5.3選擇各工序刀具，填寫刀具卡片 各工序刀具詳見刀具卡片 6.確定數(shù)控加工余量,工序尺寸及公差 6．1合理確定數(shù)控加工余量 通過對零件的分析即我的瓶蓋及瓶身的最大直徑分別為98mm、68mm又對程序的審視和查表所得，我的零件其數(shù)控加工余量為2mm，根據(jù)《加工余量簡明手冊》表10-40,查得精加工余量為0.5mm故其粗加工余量為1.5mm。 6.2確定工序尺寸及公差 φ980.05mm的加工余量工序尺寸及公差 （單位：mm） 名稱 工序余量 經濟精度 基本尺寸 工序尺寸 精車 0.5 IT7 98 φ980.05 粗車 1.5 IT12 98.5 φ98.5 毛坯 2 0.5 100 φ1000.5 φ40mm的加工余量工序尺寸及公差 （單位：mm） 名稱 工序余量 經濟精度 基本尺寸 工序尺寸 精車 0.5 IT7 40 φ40 粗車 9.5 IT12 40.5 φ40.5 毛坯 10 0.5 50 φ500.5 7.確定數(shù)控加工切削用量 7.1確定背吃刀量 背吃刀量指待加工面減已加工面除以2。背吃刀量是根據(jù)余量確定的。 可查表4-1和4-2（《數(shù)控加工工藝及設備》）。 由加工余量簡明手冊 表14-68及計算得 粗車外輪廓的背吃刀量為1.5mm 精車外輪廓的背吃刀量為0.25mm 切內、外槽的背吃刀量為5mm 粗車內輪廓的背吃刀量為1.5mm 精車內輪廓的背吃刀量為0.25mm 鉆孔的背吃刀量為10mm 7.2確定切削速度、主軸轉速、進給量及進給速度 瓶蓋的加工 工序1：加工左端外輪廓 工步1：車左端面 毛坯端面的加工余量為1mm，一刀可以完成，故 ap =1mm 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.4，用硬質合金車刀車端面，其刀桿尺寸20mm×20 mm， 故 f=0.15mm/r 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 136m/min, 計算主軸轉速 得 n==541r/min 圓整得n=500r/min 進給速度得 F=fn=0.15×500r/min=75mm/min 工步2、粗車左端外輪廓，保留0.5mm的精車余量，表面粗糙度為Ra6.4um 已知ap=1.5mm 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 122m/min, 計算主軸轉速 圓整取s=700r/min 由文獻[1]P137表4-3查得進給量f=0.2㎜/r；計算進給速度F=Sf=140㎜/min. 工步3、精車左端外輪廓，保證直徑尺寸φ44mm、φ680-0.03mm，長度尺寸25mm,圓弧尺寸R12mm、R20mm,表面粗糙度達到Ra3.2um 已知ap=0.25mm 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 100m/min, 計算主軸轉速 取s=1000r/min 由文獻[1]P137表4-3查得進給量f=0.1㎜/r計算進給速度F=Sf=79.6㎜/min. 工序2：掉頭，加工右端外輪廓 工步1：車右端面，保全長尺寸為88±0.1mm 毛坯端面的加工余量為1mm，一刀可以完成，故 ap =1mm 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.4，用硬質合金車刀車端面，其刀桿尺寸20mm×20 mm， 故 f=0.15mm/r 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 136m/min, 計算主軸轉速 得 ns==866r/min 圓整得n=860r/min 進給速度得 F=fn=0.15×860mm/min=129mm/min 工步2、粗車左端外輪廓，保留0.5mm的精車余量，表面粗糙度為Ra6.4um 已知ap=1.5mm 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 122m/min, 計算主軸轉速 圓整取s=700r/min 由文獻[1]P137表4-3查得進給量f=0.2㎜/r；計算進給速度F=Sf=140㎜/min. 工步3、精車右端外輪廓，保證直徑尺寸為φ35.4mm，長度尺寸為20mm,表面粗糙度達到Ra3.2um 已知ap=0.25mm 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 100m/min, 計算主軸轉速 取s=1000r/min 由文獻[1]P137表4-3查得進給量f=0.1㎜/r計算進給速度F=Sf=79.6㎜/min. 工步4、粗、精車槽至φ29mm，寬度為9mm，表面粗糙度為Ra3.2um 根據(jù)所選刀具取ap=5mm 由文獻[3]查得切削速度= 50m/min, 計算主軸轉速 s==m/min=549r/min 圓整取500r/min 文獻[3]查得進給量f=0.1 mm/r；計算進給速度F=Sf=50㎜/min 工步5、粗車削R19的圓弧, 保留0.5mm的精加工余量，表面粗糙度為Ra6.4um 已知ap=1.5mm 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 122m/min, 計算主軸轉速 圓整取s=700r/min 由文獻[1]P137表4-3查得進給量f=0.2㎜/r；計算進給速度 F=Sf=140㎜/min. 工步6、精車削R19的圓弧,保證長度尺寸為24mm,表面粗糙度Ra3.2um 已知ap=0.25mm 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 100m/min, 計算主軸轉速 取s=1000r/min 由文獻[1]P137表4-3查得進給量f=0.1㎜/r計算進給速度F=Sf=79.6㎜/min. 工步7、車螺紋至M38x2-6g，保證長度尺寸為20mm 背吃刀量ap=1.3mm 主軸轉速 s≤-k=520r/min 圓整取s=500r/min F=P=2mm/r 瓶身的加工 工序1：加工內、外輪廓 工步1：車右端面 毛坯端面的加工余量為1mm，一刀可以完成，故 ap =1mm 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.4，用硬質合金車刀車端面，其刀桿尺寸20mm×20 mm， 故 f=0.15mm/r 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 136m/min, 計算主軸轉速 得 ns==433r/min 圓整得n=400r/min 進給速度得 F=fn=0.15×400mm/min=129mm/min 工步2、鉆φ20的孔，底孔為φ20mm深122mm 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，得 f=0.21mm/r 背吃刀量ap =鉆頭直徑/2=10 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21、2.30和2.31，當用高速鋼鉆頭加工直徑20m孔時，=6.6，=0.4，=0，=0.5，m=0.20，T=50, Kv=1。根據(jù)鉆孔切削計算公式得 Vc == =23m/min 主軸轉速得 ns==366r/min 圓整得n=400r/min 進給速度得 F=fn=0.21×400mm/min=84mm/min 工步3、粗車內輪廓，保留0.5mm的精車余量,表面粗糙度為Ra6.4um 已知ap=1.5mm 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 122m/min, 計算主軸轉速 圓整取s=700r/min 由文獻[1]P137表4-3查得進給量f=0.2㎜/r；計算進給速度F=Sf=140㎜/min. 工步4、精車內輪廓，保證直徑尺寸為φ35.4mm、φ31mm、φ30mm,長度尺寸為122mm,表面粗糙度為Ra3.2mm 已知ap=0.25mm 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 100m/min, 計算主軸轉速 取s=1000r/min 由文獻[1]P137表4-3查得進給量f=0.1㎜/r計算進給速度F=Sf=79.6mm/min 工步5、車削內螺紋至M38x2-7H,長度尺寸為23mm，達到圖紙要求 背吃刀量ap=1.3mm 主軸轉速 s≤-k=520r/min 圓整取s=500r/min F=P=2mm/r 工步6、粗車外輪廓，保留0.5mm的精車余量，表面粗糙度為Ra6.4um 已知ap=1.5mm 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 122m/min, 計算主軸轉速 圓整取s=700r/min 由文獻[1]P137表4-3查得進給量f=0.2㎜/r；計算進給速度F=Sf=140㎜/min. 工步7、精車外輪廓,保證直徑尺寸為φ500-0.03mm、φ98mm,長度尺寸為154±0.1mm,圓弧尺寸為R5mm、R6mm、R107mm,表面粗糙度為Ra3.2mm 已知ap=0.25mm 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 100m/min, 計算主軸轉速 取s=1000r/min 由文獻[1]P137表4-3查得進給量f=0.1㎜/r計算進給速度F=Sf=79.6㎜/min. 工步8、車削T形槽至φ29mm,保證長度尺寸為19mm 根據(jù)所選刀具取ap=5mm 由文獻[3]查得切削速度= 50m/min, 計算主軸轉速 s==m/min=549r/min 圓整取s=500r/min 文獻[3]查得進給量f=0.1 mm/r；計算進給速度F=Sf=50㎜/min 工步9、切斷，保全長，長度尺寸為154±0.1mm 毛坯端面的加工余量為1mm，一刀可以完成，故 ap =5m 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.4，用硬質合金車刀車端面，其刀桿尺寸20mm×20 mm， 故 f=0.15mm/r 由文獻[1]P137表4-3查得切削速度= 136m/min, 計算主軸轉速 得 ns==433r/min 圓整得n=400r/min 進給速度得 F=fn=0.15×400mm/min=60mm/min 8.編制數(shù)控加工程序并進行校驗 8.1編制數(shù)控加工程序 編制的程序都是刀具在工件下方 程序 加工瓶蓋左端 %0001 N1T0101 N2M03 S700 N3G00 X100 Z100 N4G71 U1 R1 P01 Q02 X0.5 Z0.1 F100 N5G00 X100 Z100 M05 N6M00 N7T0101 N8M03 S1000 N9N01 G01 X0 Z0 F100 N10X5 N11G03 X34 Z-12 R12 F100 N12G02 X44 Z-13 R12 F100 N13G01 X68 Z-35 F100 N14N02 G00 X100 N15X100 Z100 M05 N16M30 加工瓶蓋右端 %0002 N1T0101 N1M03 S700 N3G00 X100 Z100 N4X100 Z2 N5G71 U1 R1 P03 Q04 X0.5 Z0.1 F100 N6G00 X100 Z100 M05 N7M00 N8T0101 N9M03 S1000 N10G00 X100 Z2 N11N03 G01 X41.9 Z0 F100 N12X37.9 Z-2 N13Z-29 N14N04 G00 X100 N15X100 Z100 M05 N16M00 N17T0202 N18M03 S500 N19G00 X100 Z2 N20X33 Z-27 N21G01 X29 Z-27 F50 N22G00 X33 N23Z-29 N24G01 X29 Z-29 F50 N25G00 X33 N26Z-25 N27G01 X29 Z-29 F50 N28G00 X33 N29X100 Z100 M05 N30M00 N31T0101 N32M03 S700 N33G00 X100 Z100 N34X100 Z-28 N35G71 U1 R1 P05 Q06 X0.5 Z0.1 F100 N36G00 X100 Z100 M05 N37M00 N38T0101 N39M03 S1000 N40G00 X100 Z100 N41X100 Z-28 N42N05 G01 X29 Z-29 F100 N43G03 X44 Z-53 R19 F100 N44N06 G00 X100 N45X100 Z100 M05 N46M00 N47T0303 N48M03 S520 N49G00 X100 Z100 N50X33 Z2 N51G82 X38 Z-22 F2 N52G82 X37.5 Z-22 F2 N53G82 X36.6 Z-22 F2 N54G82 X35.4 Z-22 F2 N55G00 X100 Z100 M05 N56M30 加工瓶身內輪廓 %0003 N1T0303 N2M03 S700 N3G00 X100 Z100 N4X20 Z2 N5G71 U1 R1 P01 Q02 X-0.5 Z0.1 F35 N6G00 X20 Z2 N7X100 Z100 M05 N8M00 N9T0303 N10M03 S1000 N11G00 X20 Z2 N12N01 G01 X37.9 Z0 F45 N13X33.9 Z-2 N14Z-29 N15X31 N16G02 X30 Z-48 R19 F45 N17G01 X20 Z-68 F45 N18N02 G00 X20 Z2 N19X100 Z100 M05 N20M00 N21T0404 N22M03 S500 N23G00 X20 Z2 N24G82 X35.9 Z-27 F2 N25G82 X36.6 Z-27 F2 N26G82 X37.5 Z-27 F2 N27G82 X38 Z-27 F2 N28G00 X20 Z2 N29X100 Z100 M05 N30M30 加工瓶身外輪廓 %0004 N1T0101 N2M03 S700 N3G00 X100 Z100 N4X100 Z2 N5G71 U1 R1 P03 Q04 X0.5 Z0.1 F100 N6G00 X100 Z100 M05 N7M00 N8T0101 N9M03 S1000 N10G00 X100 Z2 N11N03 G01 X38 Z0 F100 N12G03 X50 Z-6 R6 F100 N13G01 X50 Z-48 F100 N14G02 X78 Z-91 R107 F100 N15G03 X88 Z-96 R5 F100 N16G03 X98 Z-101 R5 F100 N17G01 X98 Z-106 F100 N18N04 G00 X100 Z2 N19X100 Z100 M05 N20M00 N21T0202 N22M03 S500 N23G00 X51 Z-41.5 N24G01 X38 Z-41.5 F50 N25G00 X51 N26Z-48 N27G01 X50 Z-48 F50 N28X38 Z-44 N29G00 X51 N30Z-34 N31G01 X50 Z-34 F50 N32X38 Z-39 N33G00 X50 N34X100 Z100 M05 N35M30 8.2數(shù)控加工程序進給仿真校驗 通過數(shù)控軟件對我編制的數(shù)控加工程序進行了仿真效驗后證實了這個零件的程序編制正確。 總結 通過本次畢業(yè)設計，我對工廠生產加工實際零件的總體工藝流程有了一定程度的了解和把握，這對我是受益匪淺的，對今后參加社會工作將會有很大的幫助同時我認識到了自己的不足之處，也清楚了自己今后應該努力的方向。 短短幾周的畢業(yè)設計，使我發(fā)現(xiàn)自己所掌握的知識是如此貧乏，自己綜合應用所學專業(yè)知識的能力是如此不足，幾年來學習了那么多課程，今天才知道自己并不會用。在這次作畢業(yè)設計的時間里自己又學到了很多知識，也讓我由理論轉變?yōu)閷嶋H的一個轉折。 比如這次的畢業(yè)設計我設計的是一個配合件，它能充分的體現(xiàn)出我們對所學知識的掌握情況，而且進一步培養(yǎng)了我們的機械制圖、分析計算、結構設計、編寫技術文件等基本能。通過這次畢業(yè)設計，使自己對工藝人員所從事的工作有了親身的體驗，學會了查圖表、資料、手冊等工具書，使我進一步地理解了所學過的理論知識及具體運用了這些知識。 時光總是匆匆而逝，很快我們就要步入社會，面臨就業(yè)了，就業(yè)單位不會想老師那樣細致入微的把要做的工作告訴我們，更多的是需要我們自己去觀察、學習、總結。只有敢于嘗試才能有所收獲，有所創(chuàng)新。這次的畢業(yè)設計為我在今后的工作崗位上由一個很好的定位，也為我今后步入社會打下了一個堅實而良好的基礎 在此，忠心感謝老師的幫助和指導 設計人:艾云美 2011年11月15日 主要參考文獻 1．《機械制圖》 鄧淑玲、王亮 主編 北京交通大學出版社 2007.7 2．《機械制造技術》 金捷 主編 清華大學出版社 2006.8 3.《數(shù)控機床編程與加工》 陳興云、姜慶華 主編 機械工業(yè)出版社 2009.8 4．《機床加工工藝》魏靜姿、楊桂娟 主編 機械工業(yè)出版社 2009.8 5．《切削用量簡明手冊》艾興、肖詩鋼 主編 機械工業(yè)出版社 2002.6 6．《數(shù)控機床編程與加工》陳興云、姜慶華 主編 機械工業(yè)出版社 2009.8 7．《極限配合與技術測量基礎》 楊昌義主編 中國勞動社會保障出版社 2007 - 24 - “香水瓶”模型數(shù)控加工工藝規(guī)程制訂 1.零件圖的分析 1.1零件圖的正確性及完整性分析 零件圖是制訂工藝規(guī)程最主要的原始資料，在制訂工藝規(guī)程時，必須首先加以認真分析。該零件圖由兩個側視圖和一個主視圖組成，將零件的內、外輪廓描述的清楚完整；各部位尺寸標注完整并符合國家標準，有利于編制程序時的數(shù)據(jù)分析和計算；表面粗糙度的標注明確了各加工面的加工精度要求。 零件圖尺寸標注完整，符合數(shù)控加工尺寸標注要求：檢查零件視圖是否正確、足夠，表達是否直觀、清楚，繪制是否符合國家標準，尺寸、公差以及技術要求的標注是否齊全、合理等。 1.2零件結構工藝性分析 1.2.1零件結構 本產品是四邊形工藝件，零件的正面是多邊形凸臺凹槽，反面是六邊形凹槽輪廓和長窄槽，涉及銑凹槽等。 1.2.2工藝性分析 零件的結構工藝性是指所設計的零件，在能夠滿足使用性能要求的前提下制造的可行性和經濟性。好的結構工藝性會使零件加工容易，節(jié)省成本，節(jié)省材料；而較差的結構工藝性會使加工困難，加大成本，浪費材料，甚至無法加工。 通過對零件的結構特點、精度要求和復雜程度進行分析的過程，可以確定零件所需的加工方法和數(shù)控機床的類型和規(guī)格。根據(jù)零件的外形尺寸200×200×40mm，所以選擇200×200×35mm的毛坯。 1.3零件精度及技術要求分析 該零件加工精度為IT9級，深度8的內孔其精度為IT10級，槽其精度為IT10級，其余的都為IT8到IT9級。精度要求合理，而且符合互為基準的原則，這樣便于保證。Φ12的孔精度要求合理容易在加工中得到保證。加工表面的粗糙度值為精度要求不高，容易在現(xiàn)有的條件下得到保證。該零件在完成加工后要去毛刺，以免在拿該零件時被刺傷手，而且也使該零件更加美觀了。 2.數(shù)控設備選擇 2.1根據(jù)零件的結構及形狀特點，選擇機床的類型 考慮到該零件的加工屬于多工序加工，是單件小批量生產，而數(shù)控加工中心剛性好，制造和對刀精度高，以及能方便和精確地進行人工補償和自動補償，所以適合加工此零件，另外，工件的一次裝夾可完成多道工序的加工，提高了加工工件的位置精度。綜合以上分析并根據(jù)學校現(xiàn)有設備本工件選擇華中數(shù)控加工中心進行加工。 2.2根據(jù)零件的外形及尺寸特點，選擇機床的規(guī)格 數(shù)控機床的最主要規(guī)格是幾個數(shù)控軸的行程范圍和主軸電機功率。機床的三個基本直線坐標（X、Y、Z）行程反映該機床允許的加工空間，在車床中兩個坐標（X、Z）反映允許回轉體的大小。一般情況下加工工件的輪廓尺寸應在機床的加工空間范圍之內，因此，選用工作臺面比典型工件稍大一些是出于安裝夾具考慮的，所以工作臺面的大小基本上確定了加工空間的大小。個別情況下也允許工件尺寸大于坐標行程，這時必須要求零件上的加工區(qū)域處在行程范圍之內，而且要考慮機床工作臺的允許承載能力，以及工件是否與機床交換刀刀具的空間干涉、與機床防護罩等附件發(fā)生干涉等系列問題。數(shù)控機床的主電機功率在同類規(guī)格機床上也可以有各種不同的配置，一般情況下反映了該機床的切削剛性和主軸高速性能。我所選用的機床型號為VMC750E。 2.3根據(jù)零件的加工精度及表面質量要求，選擇機床的精度等級 典型零件的關鍵部位加工精度要求決定了選擇數(shù)控機床的精度等級。數(shù)控機床根據(jù)用途又分為簡易型、全功能型、超精密型等，其能達到的精度也是各不一樣的。簡易型目前還用于一部分車床和銑床，其最小運動分辯率為0.01mm，運動精度和加工精度都在(0.03～0.05)mm以上。超精密型用于特殊加工，其精度可達0.001mm以下。由于我所要加工的零件在精度與表面質量上要求不是太高，所以加工精度保證在0.01mm就可以了。 關于設備選擇應注意以下問題： 1）機床加工尺寸范圍應與零件的外輪廓相適應。 2）機床的工作精度應與工序的精度要求相適應。 3）機床的生產效率應與零件的生產類型相適應。 4）機床的選擇應考慮車間現(xiàn)有設備條件，盡量采用現(xiàn)有設備。 3.定位基準及裝夾方式的確定 3.1選擇定位基準 在制定工藝規(guī)程時，定位基準選擇的正確與否，對能否保證零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及對零件各表面間的加工順序安排都有很大影響，當用夾具安裝工件時，定位基準的選擇還會影響到夾具結構的復雜程度。因此，定位基準的選擇是一個很重要的工藝問題。 3.1.1定位精基準的選擇原則 選擇精基準時，主要考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠。精基準的選擇應遵循以下原則：1.基準重合原則；2.基準統(tǒng)一原則；3.自為基準原則；4.互為基準原則；5.所選精基準應保證工件安裝可靠，夾具設計簡單、操作方便。 結合學校的現(xiàn)有設備、零件的加工要求及毛坯的質量，應以設計基準作為定位基準，這樣設計基準與定位基準重合滿足基準重合原則。 3.1.2粗基準的選擇原則 選擇粗基準時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，并注意應盡快獲得精基準。 由于毛坯已經確定采用鋁棒，而鋁棒的毛坯多適應于加工尺寸較小、精度較高的零件。鋁棒的毛坯精度較高,外圓柱表面的毛坯余量均勻。所以，可以直接采用毛坯的外圓柱表面作為粗加工定位基準。以毛坯的外圓柱表面作為粗定位基準，加工出零件的精加工定為基準。這樣可以確保重要表面的精加工余量，采用外圓柱表面作為粗加工定位基準，達到了簡單、方便、快捷的目的。縮短了加工時間，提高了生產效率。 3.2確定合理的裝夾方式 3.2.1直接找正裝夾 直接找正裝夾是用百分表、劃線盤或目測直接在機床上找正工件位置的裝夾方法。這種裝夾方法容易有誤差，不方便。 3.2.2劃線找正裝夾 劃線找正裝夾是先在毛坯上按照零件圖劃出中心線、對稱線和各待加工表面的加工線，然后將工件裝上機床，按照劃好的線找正工件在機床上的裝夾位置。 這種裝夾方法生產率低，精度低，且對工人技術水平要求高，一般用于單件小批生產中加工復雜而笨重的零件，或毛坯尺寸公差大而無法直接用夾具裝夾的場合。 3.2.3用夾具裝夾 夾具是按照被加工工序要求專門設計的，夾具上的定位元件能使工件相對于機床與刀具迅速占有正確位置，不需找正就能保證工件的裝夾定位精度。 這種裝夾方法生產率高，定位精度高，但需要設計、制造專用夾具，廣泛用于成批及大量生產。 由于畢業(yè)設計所加工的都是單件小批的工藝件，要求較高的精度，因此采用普通的平口虎鉗夾具裝夾。 4.選擇刀具及對刀方式、對刀點 4.1正確選擇粗、精加工刀具（附刀具卡） 由于毛坯采用45鋼板，硬度、強度都不太大，所以粗、精加工的刀具都可以使用高速鋼刀具。 22 數(shù)控加工刀具卡片 產品名稱或代號 刀具卡片 零件名稱 刀具卡片 零件圖號 DXXXFX 程序編號 %100 序號 刀具號 刀具名稱 刀具規(guī)格 刀柄規(guī)格 刀片材料 備注 1 T01 面銑刀 Φ80 BT40 硬質合金 2 T02 立銑刀 Φ16 BT40 高速鋼 3 T03 鍵槽銑刀 Φ8 BT40 高速鋼 4 T04 鉸刀 Φ22 BT40 高速鋼 5 T05 鉆頭 Φ24.5 BT40 高速鋼 6 T06 鉸刀 Φ25 BT40 高速鋼 7 T07 鉆頭 Φ19.8 BT40 高速鋼 8 T08 鉸刀 Φ20 BT40 高速鋼 9 T09 鍵槽銑刀 Φ4 BT40 高速鋼 編制 劉馨陽 審核 張淑玲 日期 2011-9-30 共1頁 第1頁 4.2正確選擇對刀方式 對刀的準確程度將直接影響加工精度，因此，對刀操作一定要仔細，對刀方法一定要同零件加工精度要求相適應。本零件采用手動對刀。 對刀的操作步驟為: 1）將所用銑刀裝到主軸上并使主軸中速旋轉； 2）手動移動銑刀沿+X方向靠近被測邊，直至銑刀周刃輕微接觸到工件表面，即產生切屑； 3）保持X、Y坐標不變，將銑刀沿+Z向退離工件； 4）將機床坐標X置零，并X向工件另一側移動，接觸到工件表面產生切屑。將數(shù)值記下，并沿X、+Z向移動刀具到數(shù)值的一半，并輸?shù)綑C床坐標系； 5）采用同樣方法對Y軸，并將數(shù)值輸?shù)綑C床坐標系； 6）將Z周向下移動接觸到工件表面產生切屑，將數(shù)值輸入機床坐標系； 4.3選擇合理的對刀點及換刀點 4.3.1合理確定對刀點 對刀點是工件在機床上定位（或找正）裝夾后，用于確定工件坐標系在機床坐標系中位置的基準點。對刀點選定后，便確定了機床坐標系和零件坐標系之間的相互位置關系。加工中心對刀時一般以機床主軸軸線與端面的交點為刀位點，因此，無論采用哪種工具對刀，結果都是使機床主軸軸線與端面的交點與對刀點重合，利用機床的坐標顯示確定對刀點在機床坐標系中的位置，從而確定工件坐標系在機床坐標系中的位置。為提高零件的加工精度，減少對刀誤差，對刀點應盡量選在零件的設計基準或工藝基準上。本件為單件小批量生產，毛坯精度要求不高，所以采用手動 手動手shou 手動對刀。 4.3.2合理確定換刀點 在加工中心等使用多種刀具加工的機床上，工件加工時需要經常更換刀具，在程序編制時，就要考慮設置換刀點。換刀點的位置應根據(jù)換刀時刀具不碰到工件、夾具和機床的原則而定。所以機床出場前換刀點已確定，為一個固定點。 5.制定數(shù)控加工方案 5.1合理劃分數(shù)控加工工序 工序主要是指一個或一組工人在一個工作地點或一臺機床上，對同一個或幾個零件進行加工所連續(xù)完成的那部分工藝過程，劃分是否為同一個工序的主要依據(jù)是：工作地點（或機床）是否變動和加工是否連續(xù)。本零件的加工工序如下： 1） 粗、精銑正面 2） 粗、精銑反面 5.2確定工序的合理性 數(shù)控加工工序的劃分一般可分為： 1） 以一次安裝所進行的加工作為一道工序 2） 以一個完整數(shù)控程序連續(xù)加工的內容為一道工序 3） 以工序上的結構內容組合用一把刀具加工為一道工序 4）以粗精加工為一道工序 工藝路線方案: 1）銑上平面 2）鉆中心孔φ24.5 3）鉸孔φ25±0.02 4）鉆四周4-φ19.8孔 5）鉸孔4－φ20孔 6）粗銑四片槽寬為10為深度5的凹槽 7）精銑四片槽寬為10為深度5的凹槽 8）粗銑槽寬為5為深度3的六邊形凹槽 9）精銑槽寬為5為深度3的六邊形凹槽 10）銑下平面 11）粗銑中心φ160內圓輪廓 12）精銑中心φ160內圓輪廓 13）粗銑不規(guī)則的多段線內槽輪廓 14）精銑不規(guī)則的多段線內槽輪廓 15）粗銑中間橢圓內槽輪廓 16）精銑中間橢圓內槽輪廓 把粗、精加工步驟一次就加工完，所以可以避免裝夾的誤差經以上分析我所選的是方案。 5.3確定各工序工步的次序并繪制走刀路線圖（附走刀路線圖） 1）銑上平面 2）鉆中心孔φ24.5 3）鉸孔φ25±0.02 4）鉆四周4-φ19.8孔 5）鉸孔4－φ20孔 6）粗銑四片槽寬為10為深度5的凹槽 7）精銑四片槽寬為10為深度5的凹槽 8）粗銑槽寬為5為深度3的六邊形凹槽 9）精銑槽寬為5為深度3的六邊形凹槽 10）銑下平面 11）粗銑中心φ160內圓輪廓 12）精銑中心φ160內圓輪廓 13）粗銑不規(guī)則的多段線內槽輪廓 14）精銑不規(guī)則的多段線內槽輪廓 15）粗銑中間橢圓內槽輪廓 16）精銑中間橢圓內槽輪廓 走刀路線見走刀路線圖。 6.合理確定切削用量 切削用量的大小對切削力、切削功率、刀具磨損、加工質量、生產率和加工成本等均有顯著的影響。在切削加工中，采用不同的切削用量會得到不同的切削效果，為此必須合理選擇切削用量。所謂合理選擇切削用量，是指在保證工件加工質量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機床、刀具的切削性能，使生產率最高，生產成本最低。 對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產率，降低成本。 6.1確定合理的數(shù)控加工余量 加工余量是指加工過程中，所切去的金屬層厚度。分工序加工余量（相鄰兩工序的工序尺寸之差）和加工總余量（毛坯尺寸與零件圖設計尺寸之差），加工總余量等于各工序加工余量之和。 影響加工余量的因素： 　 ①上工序表面粗糙度和缺陷層 　 ②上工序的尺寸公差 　 ③上工序的形位誤差 　 ④本工序的裝夾誤差 確定加工余量的方法： ①經驗估算法憑借工藝人員的實踐經驗估計加工余量，所估余量一般偏大，僅用于單件小批生產。 　　②查表修正法先從加工余量手冊中查得所需數(shù)據(jù)，然后再結合工廠得實際情況進行適當修正。此方法目前應用最廣。 　　③分析計算法根據(jù)加工余量的計算公式和一定的試驗資料，對影響加工余量的各項因素進行綜合分析和計算來確定加工余量的一種方法。適用于貴重材料和軍工生產。 余量的方法 確定加工余量時應該注意的幾個問題： 　?、俨捎米钚〖庸び嗔吭瓌t在保證加工精度和加工質量的前提下，余量越小越好，以縮短加工時間、減少材料消耗、降低加工費用。 　?、谟嗔恳浞址乐挂蛴嗔坎蛔愣斐蓮U品。 　?、塾嗔恐袘瑹崽幚硪鸬淖冃? 　?、艽罅慵〈笥嗔苛慵螅邢髁?、內應力引起的變形愈大。因此工序加工余量應取大一些，以便通過本道工序消除變形量。 ⑤總加工余量（毛坯余量）和工序余量要分別確定總加工余量的大小與所選擇的毛坯制造精度有關。粗加工工序的加工余量不能用查表法確定，應等于總加工余量減去其他各工序的余量之和。 我加工的工藝件為單件生產，所以采用經驗估算法，根據(jù)公式:Z=a-b，Z=da-db 估算出本工藝件的工序余量為： 工序一：估算表面余量為3，單邊余量為5，雙邊余量為10 工序二：估算表面余量為3，單邊余量為5，雙邊余量10 總余量為兩工序余量之和：36 6.2確定背吃刀量 背吃刀量應根據(jù)加工余量確定。粗加工時應盡量用一次走刀切除全部加工余量，當加工余量過大、機床功率不足、工藝系統(tǒng)剛度不夠、斷續(xù)切削及切削時沖擊振動較大時，可分幾次走刀。 多次走刀時，應將第一次的背吃刀量取大些，一般為總加工余量的2/3～3/4。在中等切削功率的機床上，粗加工背吃刀量可達8～10 mm，精加工背吃刀量可取為0.1～0.5 mm。 6.3確定進給速度 6.3.1確定進給量 進給量是數(shù)控銑床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。最大進給量受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。 1）當工件的質量要求能夠得到保證時，為提高生產效率，可選擇較高的進給量。一般在100～200mm/min范圍內選取。 2）當加工精度、表面粗糙度要求高時，進給量應選小些，一般在20～50mm/min范圍內選取。 生產實際中多采用查表法、經驗法確定合理的進給量。粗加工時，根據(jù)工件材料、銑刀直徑及已確定的背吃刀量來選擇進給量；在半精加工和精加工時，則按加工表面粗糙度要求，根據(jù)工件材料，切削速度來選擇進給量。 6.3.2進給速度的確定 進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。 確定進給速度的原則： ??? 1）當工件的質量要求能夠得到保證時，為提高生產效率，可選擇較高的進給速度。一般在100～200mm/min范圍內選取。 ??? 2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度，一般在20～50mm/min范圍內選取。 ??? 3）當加工精度，表面粗糙度要求高時，進給速度應選小些，一般在20～50mm/min范圍內選取。 ??? 4）刀具空行程時，特別是遠距離“回零”時，可以設定該機床數(shù)控系統(tǒng)設定的最高進給速度。 6.4確定主軸轉速 6.4.1確定切削速度 確定的最終目的是確定銑床主軸轉速。生產中經常根據(jù)實踐經驗和有關手冊資料選取切削速度，然后算出主軸轉速。 在生產中選擇切削速度的一般原則是： （1）粗銑時，背吃刀量和進給量較大，故選擇較低的切削速度；精銑時，背吃刀量和進給量均較小，故選擇較高的切削速度。 （2）工件材料強度、硬度高時，應選較低的切削速度。 （3）刀具材料的切削性能愈好，切削速度也選得愈高。 6.4.2確定主軸轉速 主軸轉速的計算公式為： n=1000Vc/πD 式中切削速度的單位為m/min，由刀具的耐用度決定； n——主軸轉速，單位為 r/min； D——銑刀直徑，單位為mm。 計算出主軸轉速n后，在CAD/CAM編程軟件主軸轉速設置欄中輸入接近的轉速。 主軸轉速應根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算公式為： n=1000v/πD 式中 v----切削速度，單位為m/min，由刀具的耐用度決定；? n-- -主軸轉速，單位為 r/min； D----工件直徑或刀具直徑，單位為mm。 計算的主軸轉速n最后要根據(jù)機床說明書選取機床有的或較接近的轉速。 7.確定切削速度、主軸轉數(shù)及進給量的具體數(shù)值 主體加工條件： 工件材料：45鋼板。 機床：VMC750E立式加工中心（HNC-21m）。 工件毛坯尺寸200×200×35。 1.銑平面 ⑴ 機床：VMC750E ⑵ 銑上平面 ①刀具：Φ80mm盤銑刀 ②切削速度Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-3可知： Vc=90m/min ③確定主軸轉速ns ns===561.2r/min(取整數(shù)ns=600r/min) ④進給量F=fzzn 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-2，取進給量fz=0.15 mm/z 則進給量F= fzzn=0.15×3×561.2=75.54mm/min(取整數(shù)F=80mm/min) 2.銑六邊形外輪廓 ⑴ 機床：VMC750E ⑵粗銑六邊形外輪廓 ①刀具：Φ16mmHSS立銑刀 ②切削速度Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-3可知： Vc=18m/min ③確定主軸轉速ns ns===578.8r/min(取整數(shù)ns=600r/min) ④進給量F=fzzn 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-2，取進給量fz=0.15 mm/z 則進給量F= fzzn=0.15×3×578=112.7mm/min(取整數(shù)F=110mm/min) ⑶ 精銑六邊形外輪廓 ①刀具：Φ16mmHSS立銑刀 ②切削速度Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-3可知： Vc=40m/min ③確定主軸轉速ns ns===778.8r/min(取整數(shù)ns=850r/min) ④進給量F=fzzn 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-2，取進給量fz=0.04 mm/z 則進給量F= fzzn=0.04×3×778.8=83.5mm/min(取整數(shù)F=80mm/min) 3. ⑵ 銑上平面 ①刀具：Φ80mm盤銑刀 ②切削速度Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-3可知： Vc=90m/min ③確定主軸轉速ns ns===561.2r/min(取整數(shù)ns=600r/min) ④進給量F=fzzn 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-2，取進給量fz=0.15 mm/z 則進給量F= fzzn=0.15×3×561.2=75.54mm/min(取整數(shù)F=80mm/min) 4. 銑輪廓 ⑴ 機床：VMC750E ⑵ ①刀具：Φ5mmHSS鍵槽銑刀 ②切削速度Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-3可知： Vc=18m/min ③確定主軸轉速ns ns===575.9r/min(取整數(shù)ns=600r/min) ④進給量F=fzzn 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-2，取進給量fz=0.1 mm/z 則進給量F= fzzn=0.1×2×575.9=78.9mm/min(取整數(shù)F=80mm/min) ⑶精形人型內輪廓 ①刀具：Φ10mmHSS鍵槽銑刀 ②切削速度Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-3可知： Vc=38m/min ③確定主軸轉速ns ns===794.8r/min(取整數(shù)ns=800r/min) ④進給量F=fzzn 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-2，取進給量fz=0.02 mm/z 則進給量F= fzzn=0.02×2×794.8=57.64mm/min(取整數(shù)F=60mm/min) 5.銑φ12內輪廓 ⑴ 機床：VMC750E ⑵ 粗銑φ12內輪廓 ①刀具：Φ10mmHSS鍵槽銑刀 ②切削速度Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-3可知： Vc=18m/min ③確定主軸轉速ns ns===575.9r/min(取整數(shù)ns=600r/min) ④進給量F=fzzn 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-2，取進給量fz=0.1 mm/z 則進給量F= fzzn=0.1×2×575.9=78.2mm/min(取整數(shù)F=80mm/min) ⑶ 精銑φ12內輪廓 ①刀具：Φ10mmHSS直柄鍵槽銑刀 ②切削速度Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-3可知： Vc=36m/min ③確定主軸轉速ns ns===788.8r/min(取整數(shù)ns=800r/min) ④進給量F=fzzn 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-2，取進給量fz=0.01mm/z 則進給量F= fzzn=0.01×2×788.8=58.6mm/min(取整數(shù)F=60mm/min) 7. 銑削加工下平面 ⑴ 機床：VMC750E ⑵ 銑削加工下平面，保證總體尺寸高度34mm。 ①刀具：Φ80mm盤銑刀 ②切削速度Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-3可知： Vc=90m/min ③確定主軸轉速ns ns===561.2r/min(取整數(shù)ns=600r/min) ④進給量F=fzzn 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-2，取進給量fz=0.15 mm/z 則進給量F= fzzn=0.15×3×578=67.5mm/min(取整數(shù)F=70mm/min) 8. 銑Φ160內圓輪廓 ⑴ 機床：VMC750E ⑵粗銑Φ160內圓輪廓 ①刀具：Φ16mmHSS鍵槽銑刀 ②切削速度Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-3可知： Vc=18m/min ③確定主軸轉速ns ns===679.8r/min(取整數(shù)ns=650r/min) ④進給量F=fzzn 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-2，取進給量fz=0.1 mm/z 則進給量F= fzzn=0.1×2×579.8=77.6mm/min(取整數(shù)F=80mm/min) ⑶ 精銑Φ160內圓輪廓 ①刀具：Φ10mmHSS直柄鍵槽銑刀 ②切削速度Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-3可知： Vc=38m/min ③確定主軸轉速ns ns===796.8r/min(取整數(shù)ns=800r/min) ④進給量F=fzzn 參考《數(shù)控加工工藝及設備》表5-2，取進給量fz=0.03mm/z 則進給量F= fzzn=0.03×2×796.8=69.4mm/min(取整數(shù)F=70mm/min) 8.編制數(shù)控加工程序（附程序單）并進行校驗 8.1編制數(shù)控加工程序 程序自己修改 不會 8.1.1.加工工藝件上表面的程序 %100 N01G54G90G0X0Y0Z100 N02M03S600 N03G0Y-50 N04Z5 N05G01Z-10F150 N06D01M98P1001F110 N07G0Z50 N08M03S850 N09G0Z-10 N10D02M98P1001F80 N11G0Z50 N12M03S600 N13X0Y0 N14Z5 N15G01Z-8F60 N16D05M98P1002F60 N17D06M98P1002F60 N18G0Z50 N19M03S750 N20Z-8 N21D07M98P1002F50 N22G0Z50 N23M03S600 N24G01Z-15F80 N25D06M98P1003F80 N26G0Z50 N27M03S800 N28D07M98P1003F80 N29G0Z50 N30M03S600 N31G01Z-20F60 N32D06M98P1004F80 N33G0Z50 N34M03S800 N35D07M98P1004F60 N36G0Z50 N37M03S550 N38Y-27 N39Z5 N40D06M98P1005F50 N41G0Z50 N42M03S750 N43D07M98P1005F60 N44G0Z10 N45G68X0Y0P120 N46D06M98P1005F80 N47D07M98P1005F80 N48G0Z10 N49G68X0Y0P240 N50D06M98P1005F80 N51D07M98P1005F80 N52G0Z100 N53X0Y0 N54M05 N55M30 %1001 N56G41G0X15 N57G03Y-35X0R15 N58G01X-14.43Y-35 N59G02X-23.09Y-30R10 N60G01X-37.53Y-5 N61G02X-37.53Y5R10 N62G01X-23.09Y30 N63G02X-14.43Y35R10 N64G01X14.43Y35 N65G02X23.09Y30R10 N66G01X37.53Y5 N67G02X37.53Y-5R10 N68G01X23.09Y-30 N69G02X14.43Y-35R10 N70G01X0Y-35 N71G03X-15Y-50R15 N72G40G0X0 N73M99 %1002 N74G41G1X17.5F30 N75G03I-17.5J0 N76G40G1X0F30 N77M99 %1003 N78G41G1Y-11.06F30 N79G02X-15.16Y-14.51R35 N80G03X-20.14Y-5.87R5 N81G02X-4.99Y20.38R35 N82G03X4.99Y20.38R5 N83G02X20.14Y-5.87R35 N84G03X15.16Y-14.51R5 N85G02X0Y-11.06R35 N86G40G1X0 N87M99 %1004 N89G41G1X6F30 N90G03I-6J0 N91G40G1X0F30 N92M99 %1005 N93G0X0Y-27 N94Z5 N95G01Z-8F30 N96G41G1X13.5F60 N97G03X8Y-32.5R5.5 N98G01X-8 N99G03X-8Y-21.5R5.5 N100G01X8 N101G03X13.5Y-27R5.5 N102G40G1X0 N103M99 %200 N104G54G90G0X0Y0Z100 N105M03S600 N106G0X50 N107Z5 N108G01Z-9F100 N109D01M98P1001F80 N110G0Z50 N111M03S800 N112D02M98P1001F70 N113G0Z100 N114X0Y0 N115M05 N116M30 %1001 N117G41G0Y15 N118G03X35Y0R15 N119G02I-35J0 N120G03X50Y-15R15 N121G40G0Y0 N122M99 %300 N123G54G90G0X0Y0Z100 N124M03S1200 N125G0Z5 N126#1=90 N127whIle#1Ge[-75] N128#2=150*C0S[#1*PI/180]+8 N129#3=150*SIN[#1*PI/180] N130G01X[#2]Y0F700 N131Z[#3-150] N132G02I[-#2]J0 N133#1=#1-0.1 N134G0Z100 N135X0Y0 N136M05 N137M30 8.2數(shù)控加工程序進給仿真校驗 通過數(shù)控軟件對我編制的數(shù)控加工程序進行了仿真效驗后證實了這個零件的程序編制正確。 8.3零件加工 總結 本次畢業(yè)設計是為了讓我們更清楚地理解怎樣確定零件的加工方案，為我們即將走上工作崗位的畢業(yè)生打基礎，最后讓我們在數(shù)控加工中心上加工出該零件并達到圖紙要求。 數(shù)控技術的廣泛應用給傳統(tǒng)的制造業(yè)的生產方式，產品結構帶來了深刻的變化。也給傳統(tǒng)的機械，機械專業(yè)的人才帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。此次設計讓我們畢業(yè)生更好的熟悉數(shù)控加工中心，確定加工工藝，學會分析零件為走上工作崗位打下基礎。在大三的最后一個學期，我過得既充實又繁忙。從選題的那天起，我就開始了我的畢業(yè)設計。在畢業(yè)設計的這段時間里，我有很多的感觸，它帶給我的價值是巨大的，這將對我的以后工作產生重要的影響。 　　 在這次的設計中，老師“放手”我們去做。在這過程中我學會了獨立的思考問題和發(fā)現(xiàn)問題。通過這次的設計，對我們所學習的專業(yè)知識有了更清楚的認識，是我不知不覺的喜歡上了我們的專業(yè)。現(xiàn)在我可以說，我完全可以單獨完成一個簡單產品的設計加工。在這里我也深刻的知道，我在實踐方面是很不夠的，這將在以后的工作中慢慢去領悟、學習。 參考文獻 ［1］顧京，王震宇．數(shù)控加工編程及操作：[M]．北京：高等教育出版社，2003。 ［2］趙長明，劉萬菊．數(shù)控加工工藝及設備：[M]．北京：高等教育出版社，2003。 ［3］方沂，張永丹．數(shù)控機床編程與操作：[M]．北京：國防工業(yè)出版社，1999。 ［4］劉力，王冰．機械制圖：[M]．北京：高等教育出版社，2000。 ［5］胡荊生，胡瑞華．公差配合與技術測量基礎：[M]．北京：中國勞動社會保障出版社，2000。 ［6］王孝達，田柏齡．金屬工藝學：[M]．北京：高等教育出版社，1997。 ［7］夏鳳芳．數(shù)控機床：[M]．北京：高等教育出版社，2005。 ［8］劉守勇，劉彥竹．機械制造工藝與機床夾具：[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005。 ［9］華茂發(fā)，唐?。當?shù)控機床加工工藝：[M]．北京：高等教育出版社，2002。 ［10］華中科技大學．華中世紀星車床數(shù)控系統(tǒng)HNC-21/22T編程說明書：2003。 ［11］華中科技大學．華中世紀星車床數(shù)控系統(tǒng)HNC-21/22T操作說明書：2003。