十字凸臺(tái)典型零件的數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)與編程【含UG三維仿真】【需要咨詢購(gòu)買全套設(shè)計(jì)請(qǐng)加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下：
充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙1典型銑削零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與編程摘 要隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，尤其在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用極其的廣泛。而中國(guó)作為一個(gè)制造業(yè)的大國(guó)，掌握先進(jìn)的數(shù)控加工工藝和好的編程技術(shù)也是相當(dāng)重要的。本文的主要寫作目的是為了驗(yàn)證在校幾年的學(xué)校以及實(shí)踐過(guò)程中所學(xué)的知識(shí)，所以選擇了一個(gè)典型的銑削零件來(lái)闡述數(shù)控銑削的加工工藝以及編程設(shè)計(jì)，此次設(shè)計(jì)不僅能夠驗(yàn)證自己的知識(shí)，同時(shí)也能提高自己的知識(shí)，通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)了自己原來(lái)很多不足的地方，同時(shí)在設(shè)計(jì)中不斷的改進(jìn)，使自己的能力上了個(gè)新臺(tái)階，使我對(duì)數(shù)控銑削工藝有了更高的認(rèn)識(shí)。關(guān)鍵詞：工藝分析 工件裝夾 刀具 數(shù)控編程充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙2目錄摘 要 .....................................................21.前言 ....................................................32.零件圖樣分析 ............................................53.機(jī)床設(shè)備的選擇 ..........................................64.工件的裝夾 ..............................................64.1 毛坯的選擇 .........................................64.2 零件的裝夾 .........................................75.工藝路線 ................................................75.1 表面加工方法的選擇 .................................75.2 加工階段的劃分 .....................................85.3 工藝路線的安排 .....................................86 刀具的選擇 ..............................................86.1 刀具的選擇原則 .....................................96.2 數(shù)控銑削刀具的選擇 .................................97.切削用量的選擇 .........................................107.1 切削用量對(duì)機(jī)械加工的影響 ..........................107.2 切削用量的選取 ....................................108.擬定機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和數(shù)控加工工序卡片 .............119.數(shù)控編程 ...............................................12設(shè)計(jì)小結(jié) .................................................16致謝 .....................................................17參考文獻(xiàn) .................................................18充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙31.前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)學(xué)習(xí)生活的很重要的一部分，是我們?cè)谛W(xué)習(xí)的最后的一個(gè)環(huán)節(jié)，是評(píng)價(jià)我們是否是一個(gè)合格大學(xué)生的一個(gè)很重要標(biāo)準(zhǔn)，因此在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，我都懷著很重視的態(tài)度去做的。在剛接到要做畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，我一下子感到無(wú)從下手，有點(diǎn)迷茫，由于從沒(méi)有做過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)幾天的查找資料，我發(fā)現(xiàn)數(shù)控加工是機(jī)械行業(yè)一門新的專業(yè)，數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動(dòng)化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及各類機(jī)電一體化設(shè)備上。同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。隨著改革開放深入發(fā)展，全國(guó)特別是國(guó)有大中型企業(yè)及三資企業(yè)，在生產(chǎn)中都廣泛地應(yīng)用了數(shù)控加工技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助加工技術(shù)。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，從而導(dǎo)致對(duì)專業(yè)人才的大量需求。隨著民營(yíng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)(如廣東，浙江、江蘇、山東)，數(shù)控人才更是供不應(yīng)求， 所以我覺(jué)得數(shù)控行業(yè)有著十分廣闊的前景，所以就有試著做這方面設(shè)計(jì)的念頭，又因?yàn)槲覀冊(cè)谛r(shí)也開了這方面的課程，我對(duì)數(shù)控的編程又有一定的了解，就選擇典型零件的數(shù)控銑床銑削編程與操作設(shè)計(jì)這個(gè)課題。要成為數(shù)控編程員就要具備：掌握數(shù)控加工工藝知識(shí)和數(shù)控機(jī)床的操作，掌握機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造專業(yè)知識(shí)，熟練掌握三維CAD、CAXA、UG 軟件，熟練掌握數(shù)控手工和自動(dòng)編程等技術(shù)；這樣充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙4的高的要求就更能考察我們的綜合知識(shí)掌握的怎么樣，所以我愿意接受這個(gè)任務(wù)，來(lái)自我檢驗(yàn)一下自己是否合格一個(gè)的大學(xué)生。經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的準(zhǔn)備，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告以段落，一個(gè)多月的忙碌對(duì)我來(lái)說(shuō)有著豐富的收獲，我學(xué)會(huì)了如何與同學(xué)、老師的溝通，學(xué)會(huì)了與同學(xué)配合完成任務(wù)，學(xué)會(huì)了如何利用圖書、網(wǎng)絡(luò)搜集信息等。數(shù)字控制機(jī)床（Numerically Controlled Machine Tool）簡(jiǎn)稱數(shù)控(CNC)是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。數(shù)控機(jī)床是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)按事存貯的控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均可通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成。它的出現(xiàn)以及所帶來(lái)的巨大效益，引起世界各國(guó)科技界的普遍重視。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。數(shù)控機(jī)床作為裝備制造業(yè)的核心技術(shù)應(yīng)用，是現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)制造業(yè)提高加工質(zhì)量和效率有著重要的意義。數(shù)控銑在數(shù)控加工中占了一定的地位，它可以加工外形、曲面、孔、螺紋等形狀特征，下面來(lái)介紹一下一十字凸臺(tái)數(shù)控銑削加工工藝過(guò)程及編程。充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙52.零件圖樣分析分析零件圖樣是工藝準(zhǔn)備中的首要工作，直接影響零件的工藝編制及加工結(jié)果。主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：分析加工輪廓的幾何條件：主要目的是針對(duì)圖樣上不清楚尺寸及封閉的尺寸鏈進(jìn)行處理。分析零件圖樣上的尺寸公差要求，以確定控制其尺寸精度的加工工藝，如刀具的選擇及切削用量的確定等。分析形狀和位置公差要求：對(duì)于數(shù)控切削加工中，零件的形狀和位置誤差主要受機(jī)床機(jī)械運(yùn)動(dòng)副精度的影響。分析零件的表面粗糙度要求，材料與熱處理要求，毛坯的要求，件數(shù)的要求也是對(duì)工序安排及走刀路線的確定等都是不可忽視的參數(shù)。圖 1 十字凸臺(tái)的零件圖圖 1 所示為十字凸臺(tái)的零件圖，該零件主要加工部位有平面、輪廓、分層輪廓等，圖中尺寸標(biāo)注齊全，零件的尺寸公差較高，表面粗糙度一般，材料為鋁件，質(zhì)軟，易于切削加工。充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙63.機(jī)床設(shè)備的選擇此零件為中小批量加工。故其毛坯可以在普通機(jī)床上完成粗加工，其余內(nèi)容在數(shù)控機(jī)床上加工。在普通機(jī)床上加工毛坯時(shí)，首先確定一個(gè)加工基準(zhǔn)面，以保證在加工時(shí)平行度的要求，為在數(shù)控機(jī)床上的加工準(zhǔn)備好定位基準(zhǔn)面。根據(jù)零件尺寸和加工精度的要求，綜合分析現(xiàn)有機(jī)床可知 XH714D 立式數(shù)控加工中心適合于此工件的加工。XH714D 立式數(shù)控加工中心的主要技術(shù)參數(shù)如下表：4.工件的裝夾4.1 毛坯的選擇零件毛坯的加工選擇應(yīng)具有如下要求：滿足設(shè)計(jì)使用需要、具有良好的經(jīng)濟(jì)性、良好的切削性、取材方便。在制定機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，正確選擇合適的毛坯，對(duì)零件的加工質(zhì)量、設(shè)備和刀具的材料的消耗和加工工時(shí)都有很大的影響。毛坯的選擇不僅要考慮經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性，還要考慮到現(xiàn)有的設(shè)備及工人的技術(shù)等級(jí)等。顯然毛坯的尺寸和形狀越接近成品零件，機(jī)械加工的勞動(dòng)量就越少，但是毛坯的制造成本就越高，所以應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，綜合考慮毛坯制造和機(jī)械加工的費(fèi)用來(lái)確定毛坯，以求得最好的經(jīng)濟(jì)效益。充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙7根據(jù)零件的圖樣分析以及零件的材料要求，選擇鋁件；依據(jù)毛坯的選擇原則，綜合考慮零件的使用要求，以及機(jī)械加工的效率和經(jīng)濟(jì)性，確定毛坯的尺寸為 φ60×30mm。4.2 零件的裝夾該零件的毛坯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度要求不高，其裝夾方式可直接平口鉗進(jìn)行裝夾，在數(shù)控銑床上加工。根據(jù)本零件加工的技術(shù)要求和零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇外圓柱面和下端面作為定位基準(zhǔn)。本零件毛坯為軸類零件 選用夾具為平口鉗（圖 2） ，其基礎(chǔ)限制工件 X、Y、Z、三個(gè)自由度。通過(guò)鉗口將零件夾緊，夾緊力在外圓柱面上。圖 2 平口鉗5.工藝路線零件機(jī)械加工的工藝路線是指零件生產(chǎn)過(guò)程中，由毛坯到成品所經(jīng)過(guò)的工序先后順序。在擬定工藝路線時(shí)，除了首先考慮定位基準(zhǔn)的選擇外，還應(yīng)當(dāng)考慮各表面加工方法的選擇工序集中和分散的程度，加工階段的劃分和工序先后順序的安排等問(wèn)題。5.1 表面加工方法的選擇表面加工方法的選擇就是為零件上每一個(gè)有質(zhì)量要求的表面選擇一套合理加工方法。在選擇時(shí)一般先根據(jù)表面的精度及粗糙度要求選定最終加工方法，然后再確定精加工前準(zhǔn)備工序的，即確定加工方案。由于獲得同一精度和粗糙度的加工方法有幾種，在選擇時(shí)除了考慮生產(chǎn)率要求和經(jīng)濟(jì)效益外，還應(yīng)考慮下列因素：（1）工件材料的性質(zhì)。（2）工件的結(jié)構(gòu)和尺寸。（3）生產(chǎn)類型。充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙8（4）具體的生產(chǎn)條件。從圖 1 中可以看出，該零件表面粗糙度為 Ra3.2um，精度要求較高，又因該零件為鋁，其切削性能好，硬度低，因此確定該表面的加工方法為：粗銑→精銑。在粗銑時(shí)應(yīng)盡快的去除零件的加工余量，給精加工留與合適的切削深度，本題中給 0.3mm 余量。5.2 加工階段的劃分針對(duì)該零件的形狀特性及精度要求，將該零件劃分為以下幾個(gè)階段：粗加工階段——主要任務(wù)是切除表面上的大部分余量，其關(guān)鍵問(wèn)題是提高生產(chǎn)率。精加工階段——保證各主要表面達(dá)到圖樣尺寸及精度要求，其主要問(wèn)題是如何保證加工質(zhì)量。5.3 工藝路線的安排根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)工藝性、生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)要求，確定該零件的工藝路線如下所述：工序 1 下料，準(zhǔn)備 φ60×30mm 的棒料，材料為鋁。工序 2 裝夾零件，加工零件外型，留有精加工余量。工序 3 加工零件第二個(gè)臺(tái)階面，留有精加工余量。工序 4 精加工零件各個(gè)表面輪廓。工序 5 掉頭裝夾，銑削底面保證總厚度。工序 6 去毛刺。工序 7 檢驗(yàn)。6 刀具的選擇刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。6.1 刀具的選擇原則選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來(lái)選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些。充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙9對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀時(shí)間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些，一般取 15-30min。對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選得高些，尤應(yīng)保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車間的生產(chǎn)率的提高時(shí)，該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支 M 較大時(shí)，刀具壽命也應(yīng)選得低些。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來(lái)確定。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇同時(shí)要求安裝調(diào)整方便，這樣來(lái)滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金)并使用可轉(zhuǎn)位刀片。6.2 數(shù)控銑削刀具的選擇在數(shù)控加工中，銑削平面零件內(nèi)外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀，該刀具有關(guān)參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：一是銑刀半徑 RD 應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑 Rmin，一般取 RD=(0.8-0.9)Rmin。二是零件的加工高度 H<(1/4-1/6)RD，以保證刀具有足夠的剛度。三是用平底立銑刀銑削內(nèi)槽底部時(shí)，由于槽底兩次走刀需要搭接，而刀具底刃起作用的半徑 Re=R-r，即直徑為 d=2Re=2(R-r)，編程時(shí)取刀具半徑為 Re=0.95(Rr)。對(duì)于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常用球形銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀。綜上所述，并根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)特性，確定該零件的數(shù)控加工刀具如表 1 所示。表 1 數(shù)控銑削刀具卡片刀具號(hào) 刀具名稱 刀具規(guī)格 加工表面T01 面銑刀 Φ60mm 上下兩平面T02 立銑刀 Φ12mm 粗銑階梯輪廓以及外輪廓T03 立銑刀 Φ8mm 粗精銑階梯輪廓以及外輪廓7.切削用量的選擇充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙107.1 切削用量對(duì)機(jī)械加工的影響（1）對(duì)加工質(zhì)量的影響Vc 的影響。因?yàn)?Vc 對(duì)切削溫度 θ 影響最大，所以 Vc 主要是通過(guò) θ 來(lái)影響加工質(zhì)量的。隨著 Vc 的增加，θ 上升，工件的溫升變形和刀具磨損加快，使誤差加大。同時(shí)，工件表面層的熱應(yīng)力、金相組織發(fā)生變化，使工件表面質(zhì)量下降。F 的影響。F 主要是通過(guò)已加工表面的殘留面積來(lái)影響表面粗糙度的。在中等以上 f 時(shí)，降低 f 可降低表面粗糙度值；但當(dāng)?shù)退偾邢鳎?.05——0.15mm/r）時(shí)，由于存在塑性變形故可使 Ra 增大。的影響， 主要是通過(guò)切削力來(lái)影響加工質(zhì)量的。隨著 的papa pa加大，切削力成正比地增加，工藝系統(tǒng)發(fā)生變形、振動(dòng)等，使加工精度和表面粗糙度下降。（2）對(duì)刀具使用壽命的影響刀具耐用度 T 與刀具總?cè)心ゴ螖?shù) n 的乘積稱為刀具壽命。它是一把刀從開始使用到完全報(bào)廢所經(jīng)過(guò)的切削時(shí)間。對(duì)刀具壽命的影響主要從對(duì)耐用度的影響來(lái)分析。Vc、f、 增加時(shí)，刀具磨損加劇，耐用度降低，其中影響最大pa的是 Vc，其次是 f，影響最小的是 ，因此，貴重、精密的刀具是pa不宜采用高速切削和大進(jìn)給量切削的。（3）對(duì)生產(chǎn)效率的影響在一定的切削條件下，合理選擇切削用量是提高切削效率、保證刀具耐用度和加工質(zhì)量的主要手段。7.2 切削用量的選取粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本。它的主要目的是快速地去除工件表面的殘余金屬，所以在機(jī)床功率允許的前提下應(yīng)盡可能的提高效率，以便提高機(jī)床的利用率。在確定切削用量時(shí)，首先應(yīng)該考慮切削深度，這樣可以達(dá)到在短時(shí)間內(nèi)快速除去金屬的目的，提高單位時(shí)間內(nèi)的切削量。精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙11性和加工成本。它的目的是要得到加工尺寸和降低工件的表面粗糙度，理想的尺寸精度取決于機(jī)床精度和加工殘余的均勻程度，因此，要避免在加工過(guò)程中受力的突然變化，使切削力均勻；工件的表面粗糙度主要取決于切削速度，切削速度的大小是由刀具直徑的大小和主軸轉(zhuǎn)速的高低決定的。綜上所述，根據(jù)該零件的工藝特性，確定該零件的切削用量如表 2 所示。表 2 切削用量表主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度（mm/min）切深（mm）加工部位 加工刀具號(hào)粗 粗 粗銑平面 T01 600 200 1粗銑臺(tái)階輪廓及外輪廓 T02 1200 100 1粗銑臺(tái)階輪廓及外輪廓 T03 1800 200 1精銑臺(tái)階輪廓及外輪廓 T03 2500 150 0.38.擬定機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和數(shù)控加工工序卡片編制機(jī)加工藝卡片是用來(lái)指導(dǎo)工人加工的，一般簡(jiǎn)易的工藝卡片中需編制簡(jiǎn)易的工藝流程、工序名稱、工裝等。表 3 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片機(jī)械加工工藝過(guò)程產(chǎn)品名稱 凸臺(tái) 材料 鋁 毛坯尺寸 Φ60×30mm序號(hào)工序名稱 工序內(nèi)容 車間 設(shè)備 工裝1 下料 下 φ60×30mm 棒料 機(jī)加車間2 銑 裝夾零件，加工零 機(jī)加 數(shù)控銑床 三爪卡盤充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙12件外型，留有精加工余量。車間3 銑加工零件第二個(gè)臺(tái)階面，留有精加工余量。機(jī)加車間 數(shù)控銑床 三爪卡盤4 銑 精加工零件各個(gè)表 面輪廓。 機(jī)加車間 數(shù)控銑床 三爪卡盤5 銑 掉頭裝夾，銑削底面 保證總厚度 機(jī)加車間 數(shù)控車床 三爪卡盤6 鉗 去毛刺7 檢 檢驗(yàn)圖上各處尺寸表 4 數(shù)控加工工序卡片機(jī)械加工工序卡產(chǎn)品名稱十字凸臺(tái) 材料 鋁毛坯尺寸 Φ60×30mm工步號(hào)工步內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量（mm）1 下 φ60×30mm 棒料2 裝夾零件，加工零件外型，留有精 加工余量。 600 200 13 加工零件第二個(gè)臺(tái)階面，留有精加 工余量。 1200 100 14 精加工零件各個(gè)表面輪廓。 1800 200 0.35 掉頭裝夾，銑削底面保證總厚度 1200 100 19.數(shù)控編程編程是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。數(shù)控編程又可分為手工編程和自動(dòng)編程兩類。手工編程時(shí)，整個(gè)程序的編制過(guò)程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)編程是用計(jì)算機(jī)把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機(jī)充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙13床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說(shuō)數(shù)控編程的大部分工作有計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本題中的零件形狀復(fù)雜，尺寸不易于計(jì)算，因此采用自動(dòng)編程，但對(duì)于平面銑削，仍然采用手工編制。以下便是該零件的加工程序清單（1）銑削平面時(shí)的程序O0001T01 M06M01G00 G90 G54 X60 Y0G43 H1 Z25 M08G00 Z-2G01 X-60 F200Z-2.5 S1000X60 F150G00 Z150 M30(2)銑削輪廓時(shí)的加工程序該部分的加工是由 UG 軟件自動(dòng)編制的程序，其走刀軌跡如下圖所示。充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙14圖 9.1 銑削零件外輪廓的走刀路徑因?yàn)槭褂?φ12 的立銑刀加工全部輪廓特征的時(shí)候，R4 的圓弧角沒(méi)辦法完全加工，所以使用 φ8 的立銑刀清根加工。圖 9.2 清根加工該次走刀過(guò)程中，最后一次進(jìn)刀量為 0.3mm，即精加工。充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙15圖 9.3 輪廓精加工根據(jù)以上走刀路徑，采用 CAM 軟件自動(dòng)生成這幾個(gè)軌跡的程序詳見(jiàn)附件加工程序。充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙16設(shè)計(jì)小結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力終于完成了。從開始拿到論文題目，進(jìn)行加工過(guò)程的分析，到完成整個(gè)論文都經(jīng)過(guò)了仔細(xì)的考慮，每一個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程都經(jīng)過(guò)了詳細(xì)的推敲，確保論文的準(zhǔn)確性，本次設(shè)計(jì)考驗(yàn)了我學(xué)習(xí)的知識(shí)面的寬度，及運(yùn)用知識(shí)的靈活度，對(duì)我來(lái)說(shuō)是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我有了一個(gè)獨(dú)立完成一次大工作量設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，其中所需的知識(shí)將使我受益終身。在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中我遇到了許多不懂的問(wèn)題，通過(guò)查閱資料和請(qǐng)教老師同學(xué)有了深刻了解。在設(shè)計(jì)中我熟練掌握了 CAD 繪圖軟件的使用方法，并能夠運(yùn)用這個(gè)軟件熟練繪圖。對(duì) Word 的使用水平也有了很大提高，讓我可以熟練進(jìn)行操作。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我學(xué)會(huì)了分析零件及掌握零件的加工工藝及加工路線的制定方法，獨(dú)立完成手工編程，從而大大提高了自己的識(shí)圖能力和數(shù)控知識(shí)的進(jìn)一步掌握，提高了我分析問(wèn)題解決問(wèn)題的方法。這對(duì)我今后的工作和學(xué)習(xí)有著巨大的幫助。我個(gè)人所學(xué)知識(shí)有限，論文作品不是很成熟，還有很多不足之處。但是看著自己的論文，自己的設(shè)計(jì)，真是莫大的欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最終都會(huì)化為甜美的甘泉。 這次做業(yè)設(shè)計(jì)論文鍛煉了我獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力，還培養(yǎng)了我善于思考的品質(zhì)，使我在遇到困難時(shí)勇于前進(jìn)，仔細(xì)探索不向困難屈服。本次設(shè)計(jì)是真正的自己學(xué)習(xí)自己研究的過(guò)程，沒(méi)有學(xué)習(xí)就沒(méi)更深的研究探索，沒(méi)有研究探索就不會(huì)有新的突破。在本次設(shè)計(jì)的所學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)將會(huì)我在今后的工作和學(xué)習(xí)起到不可估量的作用。充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙17致謝本設(shè)計(jì)在老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成，從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)和調(diào)試，無(wú)不凝聚著老師的心血和汗水，在幾年的學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無(wú)私的關(guān)懷，我受益匪淺。感謝他們傳授給我各方面的知識(shí)，如果沒(méi)有他們授予我的教育，我也不會(huì)有今天的成績(jī)。在此向老師表示深深的感謝和崇高的敬意。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我能夠按時(shí)完成，要感謝幫助我的老師和同學(xué)，因?yàn)樽约旱乃接邢蓿栽谠O(shè)計(jì)過(guò)程中難免會(huì)遇到許多問(wèn)題。是他們熱心的幫助及鼓勵(lì)使我能夠堅(jiān)定信念繼續(xù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。讓我體會(huì)到了集體的溫暖和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和生活有極大的意義。使我知道遇到問(wèn)題要不怕吃苦及時(shí)解決，遇到困難要迎刃而上，不退縮，堅(jiān)持不懈，不放棄。最需要感謝的是我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師，在本次的設(shè)計(jì)中我遇到了許多的疑難問(wèn)題，在我需要幫助時(shí)老師不顧個(gè)人工作的繁忙，在百忙中抽出時(shí)間來(lái)給我指導(dǎo)，幫助我們解決疑難問(wèn)題。老師對(duì)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)非常重視，對(duì)我們做的不合理的地方，會(huì)耐心的的指導(dǎo)，讓我及時(shí)改正，少走歪路，使我們能充分發(fā)揮自己的思維空間，同時(shí)對(duì)問(wèn)題有了自己獨(dú)特的見(jiàn)解，并且培養(yǎng)了我們獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。老師的熱誠(chéng)與認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，深深的打動(dòng)了我，使我更堅(jiān)定自己做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的決心。最后，再次向精心指導(dǎo)我的老師及所有為我提供幫助的同學(xué)和老師們表示最衷心的感謝！由于我個(gè)人水平有限，設(shè)計(jì)中難免存在一些不足和錯(cuò)誤之處，希望指導(dǎo)老師能夠給予糾正，謝謝。充值購(gòu)買-下載設(shè)計(jì)文檔后，加 Q--1459919609 免費(fèi)領(lǐng)取圖紙18參考文獻(xiàn)1.《切削用量簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》 黃如林主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2.《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》 王之標(biāo)、王大康主編 機(jī)械工業(yè)出版社 3.《機(jī)床制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 王紹俊主編 機(jī)械工業(yè)出版社 4.《金屬切削機(jī)床》 宋玉鳴主編 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 5.《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》趙家齊編 機(jī)械工業(yè)出版社 6.《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》徐圣群主編 上海科學(xué)技術(shù)出版社 7.《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社 8.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 陳立德主編 高等教育出版社 9. 黃成編著 UG NX6.0 模具設(shè)計(jì)與加工 北京希望電子出版社 200910.王澤鵬等編著 UG NX6.0 中文版數(shù)控加工 機(jī)械工業(yè)出版社 200911.張瑞萍等編著 UG NX6.0 中文版標(biāo)準(zhǔn)教程 北京清華大學(xué)出版社 200912.胡任喜.UG NX6.0 中文版從入門到精通 北京清華大學(xué)出版社 200913.UG 中文版實(shí)用教程 關(guān)振宇 劉源 主編 人民郵電出版社14.UGNX6.0 應(yīng)用與實(shí)力教程 周瑋 主編 人民郵電出版社1典型銑削零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與編程摘 要隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，尤其在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用極其的廣泛。而中國(guó)作為一個(gè)制造業(yè)的大國(guó)，掌握先進(jìn)的數(shù)控加工工藝和好的編程技術(shù)也是相當(dāng)重要的。本文的主要寫作目的是為了驗(yàn)證在校幾年的學(xué)校以及實(shí)踐過(guò)程中所學(xué)的知識(shí)，所以選擇了一個(gè)典型的銑削零件來(lái)闡述數(shù)控銑削的加工工藝以及編程設(shè)計(jì)，此次設(shè)計(jì)不僅能夠驗(yàn)證自己的知識(shí)，同時(shí)也能提高自己的知識(shí)，通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)了自己原來(lái)很多不足的地方，同時(shí)在設(shè)計(jì)中不斷的改進(jìn)，使自己的能力上了個(gè)新臺(tái)階，使我對(duì)數(shù)控銑削工藝有了更高的認(rèn)識(shí)。關(guān)鍵詞：工藝分析 工件裝夾 刀具 數(shù)控編程2目錄摘 要 .....................................................21.前言 ....................................................32.零件圖樣分析 ............................................53.機(jī)床設(shè)備的選擇 ..........................................64.工件的裝夾 ..............................................64.1 毛坯的選擇 .........................................64.2 零件的裝夾 .........................................75.工藝路線 ................................................75.1 表面加工方法的選擇 .................................75.2 加工階段的劃分 .....................................85.3 工藝路線的安排 .....................................86 刀具的選擇 ..............................................86.1 刀具的選擇原則 .....................................96.2 數(shù)控銑削刀具的選擇 .................................97.切削用量的選擇 .........................................107.1 切削用量對(duì)機(jī)械加工的影響 ..........................107.2 切削用量的選取 ....................................108.擬定機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和數(shù)控加工工序卡片 .............119.數(shù)控編程 ...............................................12設(shè)計(jì)小結(jié) .................................................16致謝 .....................................................17參考文獻(xiàn) .................................................1831.前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)學(xué)習(xí)生活的很重要的一部分，是我們?cè)谛W(xué)習(xí)的最后的一個(gè)環(huán)節(jié)，是評(píng)價(jià)我們是否是一個(gè)合格大學(xué)生的一個(gè)很重要標(biāo)準(zhǔn)，因此在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，我都懷著很重視的態(tài)度去做的。在剛接到要做畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，我一下子感到無(wú)從下手，有點(diǎn)迷茫，由于從沒(méi)有做過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)幾天的查找資料，我發(fā)現(xiàn)數(shù)控加工是機(jī)械行業(yè)一門新的專業(yè)，數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動(dòng)化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及各類機(jī)電一體化設(shè)備上。同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。隨著改革開放深入發(fā)展，全國(guó)特別是國(guó)有大中型企業(yè)及三資企業(yè)，在生產(chǎn)中都廣泛地應(yīng)用了數(shù)控加工技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助加工技術(shù)。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，從而導(dǎo)致對(duì)專業(yè)人才的大量需求。隨著民營(yíng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)(如廣東，浙江、江蘇、山東)，數(shù)控人才更是供不應(yīng)求， 所以我覺(jué)得數(shù)控行業(yè)有著十分廣闊的前景，所以就有試著做這方面設(shè)計(jì)的念頭，又因?yàn)槲覀冊(cè)谛r(shí)也開了這方面的課程，我對(duì)數(shù)控的編程又有一定的了解，就選擇典型零件的數(shù)控銑床銑削編程與操作設(shè)計(jì)這個(gè)課題。要成為數(shù)控編程員就要具備：掌握數(shù)控加工工藝知識(shí)和數(shù)控機(jī)床的操作，掌握機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造專業(yè)知識(shí)，熟練掌握三維CAD、CAXA、UG 軟件，熟練掌握數(shù)控手工和自動(dòng)編程等技術(shù)；這樣4的高的要求就更能考察我們的綜合知識(shí)掌握的怎么樣，所以我愿意接受這個(gè)任務(wù)，來(lái)自我檢驗(yàn)一下自己是否合格一個(gè)的大學(xué)生。經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的準(zhǔn)備，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告以段落，一個(gè)多月的忙碌對(duì)我來(lái)說(shuō)有著豐富的收獲，我學(xué)會(huì)了如何與同學(xué)、老師的溝通，學(xué)會(huì)了與同學(xué)配合完成任務(wù)，學(xué)會(huì)了如何利用圖書、網(wǎng)絡(luò)搜集信息等。數(shù)字控制機(jī)床（Numerically Controlled Machine Tool）簡(jiǎn)稱數(shù)控(CNC)是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。數(shù)控機(jī)床是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)按事存貯的控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均可通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成。它的出現(xiàn)以及所帶來(lái)的巨大效益，引起世界各國(guó)科技界的普遍重視。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。數(shù)控機(jī)床作為裝備制造業(yè)的核心技術(shù)應(yīng)用，是現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)制造業(yè)提高加工質(zhì)量和效率有著重要的意義。數(shù)控銑在數(shù)控加工中占了一定的地位，它可以加工外形、曲面、孔、螺紋等形狀特征，下面來(lái)介紹一下一十字凸臺(tái)數(shù)控銑削加工工藝過(guò)程及編程。52.零件圖樣分析分析零件圖樣是工藝準(zhǔn)備中的首要工作，直接影響零件的工藝編制及加工結(jié)果。主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：分析加工輪廓的幾何條件：主要目的是針對(duì)圖樣上不清楚尺寸及封閉的尺寸鏈進(jìn)行處理。分析零件圖樣上的尺寸公差要求，以確定控制其尺寸精度的加工工藝，如刀具的選擇及切削用量的確定等。分析形狀和位置公差要求：對(duì)于數(shù)控切削加工中，零件的形狀和位置誤差主要受機(jī)床機(jī)械運(yùn)動(dòng)副精度的影響。分析零件的表面粗糙度要求，材料與熱處理要求，毛坯的要求，件數(shù)的要求也是對(duì)工序安排及走刀路線的確定等都是不可忽視的參數(shù)。圖 1 十字凸臺(tái)的零件圖圖 1 所示為十字凸臺(tái)的零件圖，該零件主要加工部位有平面、輪廓、分層輪廓等，圖中尺寸標(biāo)注齊全，零件的尺寸公差較高，表面粗糙度一般，材料為鋁件，質(zhì)軟，易于切削加工。63.機(jī)床設(shè)備的選擇此零件為中小批量加工。故其毛坯可以在普通機(jī)床上完成粗加工，其余內(nèi)容在數(shù)控機(jī)床上加工。在普通機(jī)床上加工毛坯時(shí)，首先確定一個(gè)加工基準(zhǔn)面，以保證在加工時(shí)平行度的要求，為在數(shù)控機(jī)床上的加工準(zhǔn)備好定位基準(zhǔn)面。根據(jù)零件尺寸和加工精度的要求，綜合分析現(xiàn)有機(jī)床可知 XH714D 立式數(shù)控加工中心適合于此工件的加工。XH714D 立式數(shù)控加工中心的主要技術(shù)參數(shù)如下表：4.工件的裝夾4.1 毛坯的選擇零件毛坯的加工選擇應(yīng)具有如下要求：滿足設(shè)計(jì)使用需要、具有良好的經(jīng)濟(jì)性、良好的切削性、取材方便。在制定機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，正確選擇合適的毛坯，對(duì)零件的加工質(zhì)量、設(shè)備和刀具的材料的消耗和加工工時(shí)都有很大的影響。毛坯的選擇不僅要考慮經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性，還要考慮到現(xiàn)有的設(shè)備及工人的技術(shù)等級(jí)等。顯然毛坯的尺寸和形狀越接近成品零件，機(jī)械加工的勞動(dòng)量就越少，但是毛坯的制造成本就越高，所以應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，綜合考慮毛坯制造和機(jī)械加工的費(fèi)用來(lái)確定毛坯，以求得最好的經(jīng)濟(jì)效益。7根據(jù)零件的圖樣分析以及零件的材料要求，選擇鋁件；依據(jù)毛坯的選擇原則，綜合考慮零件的使用要求，以及機(jī)械加工的效率和經(jīng)濟(jì)性，確定毛坯的尺寸為 φ60×30mm。4.2 零件的裝夾該零件的毛坯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度要求不高，其裝夾方式可直接平口鉗進(jìn)行裝夾，在數(shù)控銑床上加工。根據(jù)本零件加工的技術(shù)要求和零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇外圓柱面和下端面作為定位基準(zhǔn)。本零件毛坯為軸類零件 選用夾具為平口鉗（圖 2） ，其基礎(chǔ)限制工件 X、Y、Z、三個(gè)自由度。通過(guò)鉗口將零件夾緊，夾緊力在外圓柱面上。圖 2 平口鉗5.工藝路線零件機(jī)械加工的工藝路線是指零件生產(chǎn)過(guò)程中，由毛坯到成品所經(jīng)過(guò)的工序先后順序。在擬定工藝路線時(shí)，除了首先考慮定位基準(zhǔn)的選擇外，還應(yīng)當(dāng)考慮各表面加工方法的選擇工序集中和分散的程度，加工階段的劃分和工序先后順序的安排等問(wèn)題。5.1 表面加工方法的選擇表面加工方法的選擇就是為零件上每一個(gè)有質(zhì)量要求的表面選擇一套合理加工方法。在選擇時(shí)一般先根據(jù)表面的精度及粗糙度要求選定最終加工方法，然后再確定精加工前準(zhǔn)備工序的，即確定加工方案。由于獲得同一精度和粗糙度的加工方法有幾種，在選擇時(shí)除了考慮生產(chǎn)率要求和經(jīng)濟(jì)效益外，還應(yīng)考慮下列因素：（1）工件材料的性質(zhì)。（2）工件的結(jié)構(gòu)和尺寸。（3）生產(chǎn)類型。8（4）具體的生產(chǎn)條件。從圖 1 中可以看出，該零件表面粗糙度為 Ra3.2um，精度要求較高，又因該零件為鋁，其切削性能好，硬度低，因此確定該表面的加工方法為：粗銑→精銑。在粗銑時(shí)應(yīng)盡快的去除零件的加工余量，給精加工留與合適的切削深度，本題中給 0.3mm 余量。5.2 加工階段的劃分針對(duì)該零件的形狀特性及精度要求，將該零件劃分為以下幾個(gè)階段：粗加工階段——主要任務(wù)是切除表面上的大部分余量，其關(guān)鍵問(wèn)題是提高生產(chǎn)率。精加工階段——保證各主要表面達(dá)到圖樣尺寸及精度要求，其主要問(wèn)題是如何保證加工質(zhì)量。5.3 工藝路線的安排根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)工藝性、生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)要求，確定該零件的工藝路線如下所述：工序 1 下料，準(zhǔn)備 φ60×30mm 的棒料，材料為鋁。工序 2 裝夾零件，加工零件外型，留有精加工余量。工序 3 加工零件第二個(gè)臺(tái)階面，留有精加工余量。工序 4 精加工零件各個(gè)表面輪廓。工序 5 掉頭裝夾，銑削底面保證總厚度。工序 6 去毛刺。工序 7 檢驗(yàn)。6 刀具的選擇刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。6.1 刀具的選擇原則選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來(lái)選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些。9對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀時(shí)間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些，一般取 15-30min。對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選得高些，尤應(yīng)保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車間的生產(chǎn)率的提高時(shí)，該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支 M 較大時(shí)，刀具壽命也應(yīng)選得低些。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來(lái)確定。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇同時(shí)要求安裝調(diào)整方便，這樣來(lái)滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金)并使用可轉(zhuǎn)位刀片。6.2 數(shù)控銑削刀具的選擇在數(shù)控加工中，銑削平面零件內(nèi)外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀，該刀具有關(guān)參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：一是銑刀半徑 RD 應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑 Rmin，一般取 RD=(0.8-0.9)Rmin。二是零件的加工高度 H<(1/4-1/6)RD，以保證刀具有足夠的剛度。三是用平底立銑刀銑削內(nèi)槽底部時(shí)，由于槽底兩次走刀需要搭接，而刀具底刃起作用的半徑 Re=R-r，即直徑為 d=2Re=2(R-r)，編程時(shí)取刀具半徑為 Re=0.95(Rr)。對(duì)于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常用球形銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀。綜上所述，并根據(jù)該零件的結(jié)構(gòu)特性，確定該零件的數(shù)控加工刀具如表 1 所示。表 1 數(shù)控銑削刀具卡片刀具號(hào) 刀具名稱 刀具規(guī)格 加工表面T01 面銑刀 Φ60mm 上下兩平面T02 立銑刀 Φ12mm 粗銑階梯輪廓以及外輪廓T03 立銑刀 Φ8mm 粗精銑階梯輪廓以及外輪廓7.切削用量的選擇107.1 切削用量對(duì)機(jī)械加工的影響（1）對(duì)加工質(zhì)量的影響Vc 的影響。因?yàn)?Vc 對(duì)切削溫度 θ 影響最大，所以 Vc 主要是通過(guò) θ 來(lái)影響加工質(zhì)量的。隨著 Vc 的增加，θ 上升，工件的溫升變形和刀具磨損加快，使誤差加大。同時(shí)，工件表面層的熱應(yīng)力、金相組織發(fā)生變化，使工件表面質(zhì)量下降。F 的影響。F 主要是通過(guò)已加工表面的殘留面積來(lái)影響表面粗糙度的。在中等以上 f 時(shí)，降低 f 可降低表面粗糙度值；但當(dāng)?shù)退偾邢鳎?.05——0.15mm/r）時(shí)，由于存在塑性變形故可使 Ra 增大。的影響， 主要是通過(guò)切削力來(lái)影響加工質(zhì)量的。隨著 的papa pa加大，切削力成正比地增加，工藝系統(tǒng)發(fā)生變形、振動(dòng)等，使加工精度和表面粗糙度下降。（2）對(duì)刀具使用壽命的影響刀具耐用度 T 與刀具總?cè)心ゴ螖?shù) n 的乘積稱為刀具壽命。它是一把刀從開始使用到完全報(bào)廢所經(jīng)過(guò)的切削時(shí)間。對(duì)刀具壽命的影響主要從對(duì)耐用度的影響來(lái)分析。Vc、f、 增加時(shí)，刀具磨損加劇，耐用度降低，其中影響最大pa的是 Vc，其次是 f，影響最小的是 ，因此，貴重、精密的刀具是pa不宜采用高速切削和大進(jìn)給量切削的。（3）對(duì)生產(chǎn)效率的影響在一定的切削條件下，合理選擇切削用量是提高切削效率、保證刀具耐用度和加工質(zhì)量的主要手段。7.2 切削用量的選取粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本。它的主要目的是快速地去除工件表面的殘余金屬，所以在機(jī)床功率允許的前提下應(yīng)盡可能的提高效率，以便提高機(jī)床的利用率。在確定切削用量時(shí)，首先應(yīng)該考慮切削深度，這樣可以達(dá)到在短時(shí)間內(nèi)快速除去金屬的目的，提高單位時(shí)間內(nèi)的切削量。精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)11性和加工成本。它的目的是要得到加工尺寸和降低工件的表面粗糙度，理想的尺寸精度取決于機(jī)床精度和加工殘余的均勻程度，因此，要避免在加工過(guò)程中受力的突然變化，使切削力均勻；工件的表面粗糙度主要取決于切削速度，切削速度的大小是由刀具直徑的大小和主軸轉(zhuǎn)速的高低決定的。綜上所述，根據(jù)該零件的工藝特性，確定該零件的切削用量如表 2 所示。表 2 切削用量表主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度（mm/min）切深（mm）加工部位 加工刀具號(hào)粗 粗 粗銑平面 T01 600 200 1粗銑臺(tái)階輪廓及外輪廓 T02 1200 100 1粗銑臺(tái)階輪廓及外輪廓 T03 1800 200 1精銑臺(tái)階輪廓及外輪廓 T03 2500 150 0.38.擬定機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和數(shù)控加工工序卡片編制機(jī)加工藝卡片是用來(lái)指導(dǎo)工人加工的，一般簡(jiǎn)易的工藝卡片中需編制簡(jiǎn)易的工藝流程、工序名稱、工裝等。表 3 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片機(jī)械加工工藝過(guò)程產(chǎn)品名稱 凸臺(tái) 材料 鋁 毛坯尺寸 Φ60×30mm序號(hào)工序名稱 工序內(nèi)容 車間 設(shè)備 工裝1 下料 下 φ60×30mm 棒料 機(jī)加車間2 銑 裝夾零件，加工零 機(jī)加 數(shù)控銑床 三爪卡盤12件外型，留有精加工余量。車間3 銑加工零件第二個(gè)臺(tái)階面，留有精加工余量。機(jī)加車間 數(shù)控銑床 三爪卡盤4 銑 精加工零件各個(gè)表 面輪廓。 機(jī)加車間 數(shù)控銑床 三爪卡盤5 銑 掉頭裝夾，銑削底面 保證總厚度 機(jī)加車間 數(shù)控車床 三爪卡盤6 鉗 去毛刺7 檢 檢驗(yàn)圖上各處尺寸表 4 數(shù)控加工工序卡片機(jī)械加工工序卡產(chǎn)品名稱十字凸臺(tái) 材料 鋁毛坯尺寸 Φ60×30mm工步號(hào)工步內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量（mm）1 下 φ60×30mm 棒料2 裝夾零件，加工零件外型，留有精 加工余量。 600 200 13 加工零件第二個(gè)臺(tái)階面，留有精加 工余量。 1200 100 14 精加工零件各個(gè)表面輪廓。 1800 200 0.35 掉頭裝夾，銑削底面保證總厚度 1200 100 19.數(shù)控編程編程是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。數(shù)控編程又可分為手工編程和自動(dòng)編程兩類。手工編程時(shí)，整個(gè)程序的編制過(guò)程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)編程是用計(jì)算機(jī)把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機(jī)13床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說(shuō)數(shù)控編程的大部分工作有計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本題中的零件形狀復(fù)雜，尺寸不易于計(jì)算，因此采用自動(dòng)編程，但對(duì)于平面銑削，仍然采用手工編制。以下便是該零件的加工程序清單（1）銑削平面時(shí)的程序O0001T01 M06M01G00 G90 G54 X60 Y0G43 H1 Z25 M08G00 Z-2G01 X-60 F200Z-2.5 S1000X60 F150G00 Z150 M30(2)銑削輪廓時(shí)的加工程序該部分的加工是由 UG 軟件自動(dòng)編制的程序，其走刀軌跡如下圖所示。14圖 9.1 銑削零件外輪廓的走刀路徑因?yàn)槭褂?φ12 的立銑刀加工全部輪廓特征的時(shí)候，R4 的圓弧角沒(méi)辦法完全加工，所以使用 φ8 的立銑刀清根加工。圖 9.2 清根加工該次走刀過(guò)程中，最后一次進(jìn)刀量為 0.3mm，即精加工。15圖 9.3 輪廓精加工根據(jù)以上走刀路徑，采用 CAM 軟件自動(dòng)生成這幾個(gè)軌跡的程序詳見(jiàn)附件加工程序。16設(shè)計(jì)小結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力終于完成了。從開始拿到論文題目，進(jìn)行加工過(guò)程的分析，到完成整個(gè)論文都經(jīng)過(guò)了仔細(xì)的考慮，每一個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程都經(jīng)過(guò)了詳細(xì)的推敲，確保論文的準(zhǔn)確性，本次設(shè)計(jì)考驗(yàn)了我學(xué)習(xí)的知識(shí)面的寬度，及運(yùn)用知識(shí)的靈活度，對(duì)我來(lái)說(shuō)是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我有了一個(gè)獨(dú)立完成一次大工作量設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，其中所需的知識(shí)將使我受益終身。在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中我遇到了許多不懂的問(wèn)題，通過(guò)查閱資料和請(qǐng)教老師同學(xué)有了深刻了解。在設(shè)計(jì)中我熟練掌握了 CAD 繪圖軟件的使用方法，并能夠運(yùn)用這個(gè)軟件熟練繪圖。對(duì) Word 的使用水平也有了很大提高，讓我可以熟練進(jìn)行操作。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我學(xué)會(huì)了分析零件及掌握零件的加工工藝及加工路線的制定方法，獨(dú)立完成手工編程，從而大大提高了自己的識(shí)圖能力和數(shù)控知識(shí)的進(jìn)一步掌握，提高了我分析問(wèn)題解決問(wèn)題的方法。這對(duì)我今后的工作和學(xué)習(xí)有著巨大的幫助。我個(gè)人所學(xué)知識(shí)有限，論文作品不是很成熟，還有很多不足之處。但是看著自己的論文，自己的設(shè)計(jì)，真是莫大的欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最終都會(huì)化為甜美的甘泉。 這次做業(yè)設(shè)計(jì)論文鍛煉了我獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力，還培養(yǎng)了我善于思考的品質(zhì)，使我在遇到困難時(shí)勇于前進(jìn)，仔細(xì)探索不向困難屈服。本次設(shè)計(jì)是真正的自己學(xué)習(xí)自己研究的過(guò)程，沒(méi)有學(xué)習(xí)就沒(méi)更深的研究探索，沒(méi)有研究探索就不會(huì)有新的突破。在本次設(shè)計(jì)的所學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)將會(huì)我在今后的工作和學(xué)習(xí)起到不可估量的作用。17致謝本設(shè)計(jì)在老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成，從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)和調(diào)試，無(wú)不凝聚著老師的心血和汗水，在幾年的學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無(wú)私的關(guān)懷，我受益匪淺。感謝他們傳授給我各方面的知識(shí)，如果沒(méi)有他們授予我的教育，我也不會(huì)有今天的成績(jī)。在此向老師表示深深的感謝和崇高的敬意。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我能夠按時(shí)完成，要感謝幫助我的老師和同學(xué)，因?yàn)樽约旱乃接邢?，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免會(huì)遇到許多問(wèn)題。是他們熱心的幫助及鼓勵(lì)使我能夠堅(jiān)定信念繼續(xù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。讓我體會(huì)到了集體的溫暖和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和生活有極大的意義。使我知道遇到問(wèn)題要不怕吃苦及時(shí)解決，遇到困難要迎刃而上，不退縮，堅(jiān)持不懈，不放棄。最需要感謝的是我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師，在本次的設(shè)計(jì)中我遇到了許多的疑難問(wèn)題，在我需要幫助時(shí)老師不顧個(gè)人工作的繁忙，在百忙中抽出時(shí)間來(lái)給我指導(dǎo)，幫助我們解決疑難問(wèn)題。老師對(duì)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)非常重視，對(duì)我們做的不合理的地方，會(huì)耐心的的指導(dǎo)，讓我及時(shí)改正，少走歪路，使我們能充分發(fā)揮自己的思維空間，同時(shí)對(duì)問(wèn)題有了自己獨(dú)特的見(jiàn)解，并且培養(yǎng)了我們獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。老師的熱誠(chéng)與認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，深深的打動(dòng)了我，使我更堅(jiān)定自己做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的決心。最后，再次向精心指導(dǎo)我的老師及所有為我提供幫助的同學(xué)和老師們表示最衷心的感謝！由于我個(gè)人水平有限，設(shè)計(jì)中難免存在一些不足和錯(cuò)誤之處，希望指導(dǎo)老師能夠給予糾正，謝謝。18參考文獻(xiàn)1.《切削用量簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》 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