面板铣削加工工艺方案毕业设计
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摘要本课题是柴油机汽缸体两端面铣削专机设计,主要是完成机床夹具设计、组合机床总体设计、组合机床主轴箱设计。
根据柴油机汽缸体的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度及生产率等要求,确定该机床为卧式组合机床;考虑工件尺寸精度,表面粗糙度,切削的排除生产率等因素,选用硬质合金不重磨式面铣刀;根据工件的尺寸、特点及其材料选择切削用量;然后,再经过切削用量来确定组合机床的通用部件;最后进行组合机床的总体设计。
由于是铣削柴油机汽缸体的两端面,则夹具的设计可以采用“一面两销”定位,手动夹紧,一次装夹加工汽缸体两端面,保证加工精度,提高生产率;根据工作将受到切削力来计算夹紧力;再根据夹紧力来选择确定夹紧装置的专用部件。
在设计之中,尽量使用通用件,减少制造成本,增加经济效益。
通过本次设计可以达到的效果是:所设计的夹具及主轴箱能满足所需的质量要求,使用时安全可靠,拆装方便,易于维修。
关键词:组合机床;汽缸体;铣刀;夹具AbstractThis topic is called a diesel engine at both ends of the cylinder block face milling plane design, mainly including the completion of jigs and fixtures design, the combination of the overall machine design and machine tool spindle box design. According to the structural characteristics of the diesel engine cylinder block, the processing site, dimensional accuracy, surface roughness and productivity requirements, it can be determined that the machine is a horizontal combination of machine tools; considering the accuracy of the workpiece dimensions, surface roughness, cutting negative factors such as productivity, the hard-alloyed throw-away grinding-face milling is chosen; cutting amount is selected according to the size of the workpiece. characteristics and material selection; then, by the cutting amount we determine the combination of general machine parts; Finally, the overall design of the machine is carried out. Due to both end faces of the milling diesel engine cylinder block, the design of the fixture can employ "the two sells" positioning, manual clamping, a fixture worked both ends of the cylinder block surface to ensure accuracy and improve productivity; clamping forces will be calculated through the cutting force; and determine specific parts of the clamping device according to the clamping force.In such a design, one should make use of common parts to reduce manufacturing costs and increase economic benefits. The design can achieve the effect that the design of the fixture and spindle box can meet the quality requirements and it guarantees safe and reliable use, easy disassembly and easy maintenance.Key words: combination machine tools; The cylinder body; Milling cutter;fixture目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (V)1 绪论 (1)1.1 课题来源 (1)1.2 国内外的发展状况 (1)1.3 指导思想和设计要求 (2)2 总体方案论证 (3)2.1 被加工零件分析 (3)2.2 工艺方案的制定 (3)2.3 加工设备方案选择 (3)2.4 确定机床总体布局 (4)3 切削用量的选择及计算 (5)3.1 切削刀具的选择 (5)3.2 切削用量的选择 (5)3.3 切削力、切削转矩、切削功率的确定 (5)4 组合机床总体设计 (8)4.1 被加工零件工序图 (8)4.2 加工示意图 (9)4.3 机床联系尺寸图 (10)4.3.1 动力部件的选择 (10)4.3.2 滑台及相配底座的选择 (11)4.3.3 确定机床的装料高度H (11)4.4 机床生产率计算卡 (11)4.4.1 理想生产率Q (11)4.4.2 实际生产率Q1 (12)4.4.3 机床负荷率ŋ负 (13)4.4.4 编写机床生产率计算卡 (14)5 主轴箱设计 (15)5.1 主轴及传动轴结构设计 (15)5.2 主轴箱传动计算 (16)5.2.1 传动比分配 (16)5.2.2 传动系统设计及齿轮的排布 (17)5.3 主轴箱的润滑及油泵轴的确定 (18)5.4 轴的计算及主轴校核 (18)5.5 齿轮的校核 (20)5.6 轴承的选择与校核 (21)6 夹具设计 (24)6.1 定位误差分析计算 (24)6.2 夹紧装置设计 (25)6.3 夹紧力的计算 (25)6.4 夹具零部件的设计 (27)6.4.1 夹具体的设计 (27)6.4.2 支座的设计 (28)6.4.3 支承板的设计 (28)6.4.4 螺杆的设计 (29)6.4.5 支承轴的设计 (30)6.4.6 压板的设计 (30)6.4.7 导向板的设计 (31)7 液压系统设计 (32)7.1 负载分析 (32)7.2 负载图和速度图的绘制 (32)7.3 液压缸主要参数的确定 (32)7.4 拟定液压系统原理图 (35)7.4.1 液压系统的工作要求的确定 (35)7.4.2 拟定液压系统图 (35)7.5 计算和选择液压元件 (37)7.5.1 确定液压泵的最高工作压力 (37)7.5.2 确定液压泵流量 (38)7.5.3 选择液压泵规格 (38)7.5.4 计算油泵需要的电机功率 (38)7.6 阀类元件的选择 (38)7.7 油管的确定 (39)7.8 确定其它辅助装置 (39)7.9 发热及油箱容量计算 (39)8 结论与展望 (40)8.1 结论 (40)8.2 展望 (40)致谢 (41)参考文献 (42)1绪论1.1课题来源随着工业生产规模化、专业化、集中化、高度机械化乃至自动化的步伐的加快,在进行工件加工时,要求考虑使用专用机床和夹具。
铣床传动后箱体铣削孔平面夹具及加工工艺设计摘要本设计是铣床传动后箱体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。
铣床传动后箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。
一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。
因此,本设计遵循先面后孔的原则。
并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。
基准的选择分为粗基准和精基准,粗基准选择首先保证工件某重要表面的余量均匀,表面应平整,没有浇口或飞边等缺陷,而且只能用一次,以免产生较大的的位置误差。
应选择该表面作粗基准。
精基准的选择应尽可能使各个工序的定位都采用同一基准,当精加工或光整加工工序要求余量小而无效均匀时,应选择加工表面本身作为精基准。
机械夹具在我国的发展前景是十分广泛,有着很大的发展空间。
机械夹具的要求结构简单,使用方便,制造精度高。
就本次设计而言,整个加工过程均选用组合机床。
夹具选用专用夹具,夹紧方式多选用气动夹紧,夹紧可靠,机构可以不必自锁。
因此生产效率较高。
适用于大批量、流水线上加工。
能够满足设计要求。
关键词工艺路线;卡具设计;工序After Milling Machine Drive Box-plane Kaju Milling and Processing Technology DesignAbstractThe design is about the After milling machine transmission box of the machining technology process and some working procedures of the car gearbox parts. The main machining surface of the car gearbox parts is the plane and a series of hole. Generally speaking, to guarantee the working accuracy of the plane is easier than to guarantee the hole’s. So the design follows the principle of plane first and hole second. And in order to guarantee the working accuracy of the series of hole, the machining of the hole and the plane is clearly divided into rough machining stage and finish machining stage. The supporting hole of the input bearing and output bearing is as the rough datum. And the top area and two technological holes are as the finish datum.Benchmark rude into the choice of benchmarks and fine benchmark crude benchmark choose first guarantee an important part of a uniform surface of the cushion, the surface should be formed, no gate or fly-defects, and can only be used once, so as to avoid the larger Location error. The surface should be selected for the benchmark crude. The benchmark should be fine choices as possible so that all processes are targeting the same benchmark, when finishing or finishing processes require uniform cushion small and ineffective, should choose the surface itself as a fine processing base.Mechanical fixture in China's development prospects are very wide, has a lot of room for development. The requirements of mechanical fixture structure is simple, easy to use, manufacture of high precision. On this design,special-purpose clamping apparatus are used in the whole machining process. The clamping way is to clamp by pneumatic and is very helpful. The instruction does not have to lock by itself. So the product efficiency is high. It is applicable formass working and machining in assembly line. It can meet the design requirements.Keywords Process route;Fixture designing;Operation目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 夹具设计中的特点 (1)1.2 夹具分类 (1)1.3 机床发展趋势 (2)1.4本章小结 (3)第2章零件的设计 (4)2.1 零件的作用 (4)2.2 零件的工艺分析 (4)2.2.1 平面加工 (4)2.2.2 孔加工 (4)2.3本章小结 (6)第3章工艺规程的设计 (7)3.1 确定毛坯制造形式 (7)3.1.1 零件材料的选择 (7)3.1.2 确定生产类型的依据 (7)3.2 基面的选择 (7)3.2.1 粗基准选择原则 (7)3.2.2 精基准的选择原则 (8)3.2.3 零件各加工表顺序安排 (8)3.2.4 机械加工工序安排的原则 (8)3.2.5 工艺路线的拟定 (9)3.3本章小结 (10)第4章确定加工余量、工序及毛坯尺寸 (11)4.1 毛坯余量和工序余量的确定 (11)4.1.1 平面加工 (11)4.1.2 孔加工 (12)4.2 切削用量的选择 (14)4.2.1 粗加工切削用量的选择原则 (14)4.2.2 精加工时切削用量的选择原则 (14)4.2.3 工时定额的确定(单件时间定额) (14)4.2.4 确定切削用量及基本工时 (15)第5章夹具设计 (17)5.1 设计方法和步骤 (17)5.2 方案设计 (17)5.3 定位机构的设计及误差分析 (17)5.3.1 确定定位元件,计算定位误差 (18)5.3.2 定位销的选择 (20)5.3.3 定位误差的分析与计算 (20)5.4 夹紧机构的设计及夹紧力的计算 (21)5.5 加紧元件的强度校核 (23)5.6 夹具设计技术的发展 (24)5.6.1 柔性夹具的研究和发展 (24)5.6.2 计算机辅助夹具设计(CAFD) (24)5.6.3 自动化夹具(AFD) (25)5.7 本章小结 (25)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录.................................................................................. 错误!未定义书签。
系 别: 机 械 工 程 系 专 业: 数 控 班 级: 0 9 1 2 姓 名: 学 号: 20 指导教师: 聂 老 师前言本次毕业设计是为了让我们更清楚地理解怎样确定零件的加工方案,为我们即将走上工作岗位的毕业生打基础,最后,让我们在数控机床上加工出该零件达到图纸要求。
数控技术的广泛应用给传统的制造业的生产方式,产品结构带来了深刻的变化。
也给传统的机械,机电专业的人才带来新的机遇和挑战。
随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组织。
我国经济全面与国际接轨,并逐步成为全球制造中心,我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。
数控技术是制造实现自动化,集成化的基础,是提高产品质量,提高劳动生产率不可少的物资手段。
毕业设计让我们毕业生更好的熟悉典型零件的加工工艺,学会分析零件,并进行零件的加工,最终完成一个合格的零件,为走上工作岗位打下基础。
目录一、任务内容 (3)二、任务技术要求 (4)三、汇总相关专业知识点 (4)1.数控铣削加工特点 (4)2.确定加工路线时应遵守以下原则 (4)3.尺寸精度的影响因素 (5)4.形位精度的影响因素 (5)5.薄壁零件铣削 (6)6.零件几何尺寸的处理方法 (6)7.刀具半径补偿修调 (7)8.顺铣与逆铣的选择 (7)9.切削用量的确定 (8)10.精加工余量的确定 (10)11.确定刀具切入切出路线 (10)12.任意角度倒角和倒圆 (11)13.确定最短加工路线 (12)14.合理选用切削液 (14)15.机用虎钳的找正及安装 (14)16.试切对刀 (15)四、典型零件加工工艺,程序编制及加工 (18)1.设备及工具选用 (18)2.零件图纸分析 (20)3.零件的加工工艺分析 (21)4.零件的装夹方案确定 (21)5.零件加工所用刀具及切削用量选用 (22)6.工件原点及零件几何要素确定 (22)7.制定数控加工工艺卡片及刀具卡片 (23)8.数控加工程序编制 (24)9.试切加工及注意事项 (29)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (33)一、任务内容试在数控铣床上完成如图5-1所示工件的编程与加工(已知材料为45#钢,毛坯尺寸为78×78×20±0.03㎜)。
摘要端盖是机械中重要的辅助零部件,属于典型的盘类零件。
结构比较简单,其加工质量的好坏将直接影响到装配质量的好坏和机械运行的稳定性。
本课题设计主要介绍盘类的铣削加工,进行了零件的工艺分析,对零件的作用和主要技术条件有课入的了解。
采用CAD完成图纸的设计。
对零件进行了工艺规程的设计,零件毛坯采用锻件,拟定了工艺路线,确定了工艺加工余量及毛坯尺寸,确定了工序的工艺装备、计算了各工序的切削用量;本次毕业设计共分四个部分,首先对数控做了基本的介绍,使我们能简单的了解数控,其次是本设计的主要内容,端盖的零件分析,编程等。
本设计在编制过程中参考了大量有关机械方面的材料,并对这些材料有了大胆的整合,力求能使本次毕业设计圆满完成。
关键词:端盖,铣削,工艺路线,切削用量目录1.绪论 (1)1.1数控简介 (1)1.2数控机床的基本组成及工作原理 (1)1.3数控加工的特点 (2)2.零件分析 (4)2.1零件的特点 (4)2.2零件的工艺分析 (4)2.3零件的三维造型 (4)3.工艺规程设计 (6)3.1确定毛坯的制造形成 (6)3.2定位基准的选择 (6)3.3制造工艺路线 (7)3.4铣削用量的确定 (9)4.总结 (16)附录 (17)参考文献 (18)致谢 (19)1.绪论1.1数控简介数控(英文名字:Numerical Control 简称:NC)技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。
数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制,因此数控也称为计算机数控(Computerized Numerical Control ),简称CNC,国外一般都称为CNC数控实训室,很少再用NC这个概念了。
它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。
现在,数控技术也叫计算机数控技术(CNC,Computerized Numerical Control),目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。
毕业论文(设计)课题名称:V560铣头铣削加工工艺分析及工装设计摘要本论文主要对V560数控机床铣头铣削加工工艺进行分析,通过对选取的两种工艺方案进行分析比较,选取出适合精度与效率要求的工艺。
方案一根据先面后孔、先主要加工表面后次要加工表面和先粗加工后精加工的原则,将电机孔面、导轨面的粗加工放在前面,精加工放在后面,螺纹等次要加工放在最后加工。
这个方案把重要的面放在了前面,把不重要的面放在后面,这样很容易使加工好的面碰损,这将会给实际加工操作中带来严重的影响。
因此方案二对方案一中的工艺路线需要进行部分调整修处理,并阐述方案一中的不足,进行分析从而选取正确的加工工艺程序。
同时由于没有固定的铣床夹具,因而进行了专业的夹具工装设计,以确保产品质量和提高生产率。
关键词:铣头;铣削加工;加工工艺;工装设计ABSTRACTFixture machine is widely used in machinery manufacturing. Fixture fora large number of machine tools used for a large number of mass productionto provide the necessary conditions. Machine Tool tcchnology system is composed of a link, the impact of processing quality is an important factor.The date stick to first surface then aperture 、first primary process the surface then secondary process the surface .Taking the rough machining to the first then taking the finish machining to the second and taking the thread to the last.The adoption of the above scheme due to the common principle ,but a lot of process has some problems .The maximal deficiency of the scheme is take the most important surface to the first and take the minor surface to the last . It may easy clashed the finished surface and have an effect on the practice process operate .In this way ,it can gain a lot of time and raise the productivity .KEYWORDS:Milling head,Mill,Machining technics,Betriebsmittel-Planung目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)2 V560数控铣床铣头零件图纸分析 (2)2.1零件的分析 (2)2.2确定毛坯,画毛坯-零件图 (6)3V560铣床铣头铣加工工艺分析 (8)3.1定位基准的选择 (8)3.2制定工艺路线 (9)3.3选择加工设备及刀、夹、量具 (13)3.4加工工序设计 (14)4夹具的设计 (17)4.1工序220的精铣电机孔面夹具 (17)5结论 (19)谢辞 (20)参考文献 (21)1 绪论机械制造业是制造业的核心,是制造机械产品(如农业机械,动力机械,运输机械,矿山机械等)的工业部门,也是为国民经济各部门提供装备的部门。
数控铣床零件加工工艺分析与程序设计毕业论文数控铣床是一种用数控技术控制刀具在工件上进行铣削加工的设备。
在数控铣床零件加工过程中,合理的工艺分析和程序设计对于保证加工精度和提高加工效率至关重要。
本文将以数控铣床零件加工工艺分析与程序设计为研究内容,分析其重要性并提出相应的设计方法。
首先,工艺分析对于数控铣床零件加工至关重要。
工艺分析是指通过对零件特点、材料性能等进行分析,确定合理的加工方法和加工工艺参数。
在数控铣床零件加工过程中,不同的零件要求不同的加工方法和参数,只有通过工艺分析才能确定最佳的加工工艺路线和参数,以保证零件的加工质量和效率。
工艺分析还可以提前预测可能出现的问题,如加工难度较大的区域、切削力较大的位置等,从而采取相应的措施,保证加工的顺利进行。
其次,程序设计是数控铣床零件加工的核心环节。
程序设计是指根据工艺分析的结果,编写数控程序,以实现对数控铣床的控制。
程序设计的质量直接影响加工结果,良好的程序设计可以提高加工精度和效率。
在程序设计过程中,需要根据零件的几何形状、尺寸和加工要求,确定数控刀具的刀补和补偿方案,编写合理的切削路径和切削轨迹,以保证零件的尺寸精度和表面质量。
此外,程序设计还需要考虑加工过程中可能出现的问题,如加工力的控制、材料的选择等,以提高加工的效率和稳定性。
在数控铣床零件加工工艺分析与程序设计过程中,可以采取以下方法:1.对零件进行全面的分析。
包括几何形状、尺寸、材料特性等方面的分析,确定加工目标和要求。
2.根据零件的特点和加工目标,选择合适的加工方法和加工工艺参数。
如铣床的进给速度、主轴转速、切削进给量等。
3.根据工艺分析结果,编写数控程序。
程序要考虑到零件的几何形状、加工道具的特点和刀具的路径。
4.在程序设计过程中,需要进行模拟实验和试加工。
通过试验和实际加工,检验程序的准确性和可行性。
5.对程序进行评估和调整。
根据试加工和实际情况,对程序进行调整和改进,以提高加工效率和质量。
数控铣削加工工艺设计与及编程加工毕业设计在数控铣削加工工艺设计与编程加工毕业设计中,我们可以从以下几个方面进行讨论。
一、研究背景和意义(200字)数控铣削加工在制造业中具有广泛应用,其高精度、高效率的特点受到了广泛关注。
通过深入研究数控铣削加工的工艺设计和编程加工,可以提高加工效率,降低生产成本,提高产品质量,促进制造业的发展。
因此,本研究对于推动制造业转型升级具有重要意义。
二、研究内容和方法(300字)本研究的主要内容包括数控铣削加工工艺设计和编程加工两个方面。
在数控铣削加工工艺设计中,我们将研究如何选择合适的刀具和工作参数,优化切削参数以提高加工效率和降低加工成本。
在编程加工中,我们将研究如何编写高效、精确的数控程序,以实现复杂零件的加工。
研究方法包括文献研究和实验研究两个方面。
通过对国内外相关文献的梳理,了解数控铣削加工的现状和发展趋势。
同时,通过动手实验,验证设计的可行性和优化方案的有效性。
三、预期目标和创新点(300字)本研究的预期目标是提出一套完整的数控铣削加工工艺设计与编程加工方法,以提高加工效率、降低加工成本和改善产品质量。
具体目标包括:1.提出一种刀具选择和工作参数优化的方法,以减少刀具磨损和加工时间。
2.提出一种数控程序编写方法,能够自动化生成高效、精确的数控程序。
3.提出一种工艺设计优化方法,在保证加工精度的前提下,最大限度地降低材料损耗和加工时间。
创新点主要包括:1.提出了一种基于刀具选择和工作参数优化的加工工艺设计方法,以减少刀具磨损和加工时间。
2.提出了一种基于机器学习的自动化数控程序编写方法,能够生成高效、精确的数控程序。
3.提出了一种基于工艺设计优化的降低材料损耗和加工时间的方法。
四、研究计划(300字)1.第一阶段:对数控铣削加工的相关文献进行深入研究,了解现有的加工工艺设计和编程加工方法,并进行总结和比较。
2.第二阶段:进行数控铣床的实验研究,优化刀具选择和工艺参数,提高加工效率和产品质量。
面板铣削加工工艺方案毕业设计目录一、对零件图纸进行铣削加工的工艺分析 (04)二、数控加工工艺方案的制定 (07)(一)机床的合理选用 (07)(二)数控加工零件工艺性分析 (09)(三)加工方法的选择与加工方案的确定 (09)(四)加工路线的确定 (10)(五)切削用量的确定 (13)(六)制定加工工艺卡 (15)三、程序设计及加工效果 (19)四、刀具的选择 (24)五、零件的安装与夹具的选择 (27)六、机车参数调整 (35)七、首件试切与工艺方案的调整 (37)八、小结 (38)九、总结 (39)十、参考文献 (39)一、零件图的铣削加工工艺分析对被加工零件的精度及技术进行分析,是零件工艺分析的重要容,只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上,才能对加工方法、装夹方式和刀具的切削用量进行正确而合理的选择。
所以分析零件图就显得非常重要。
分析精度及各项技术要求合理;本工序的数控铣削加工精度能达到图样的要求,找出图纸上有位置精度要求的表面,对表面粗糙度要求;较高的表面,应确定用恒线速切削。
零件图工艺性分析:从如下图所示零件图分析可得,该板状形工件为批量生产零件,零件材料为铝板(5A06),外形为一个长方体,从上到下分为三层,面板部的结构比较简单,主要结构是由多个长方形结构构成的,从上面零件图可知面板的正反面上均有分层结构,而且加工围的限制和深度的控制是加工的重点,其他结构加工围充足,容易加工。
同时零件图的精度要求比较高,重点加工的结构是保证精度的难点。
工件上的矩形轮廓是主要加工的部分,决定了整个工件的误差。
工件表面尺寸标注完整,轮廓描述清楚。
此零件加工包括:平面铣,孔,槽,倒角,倒圆角,攻丝和抛光处理。
图纸如图1、图2、图3所示。
图1 983T-V-02-211面板正面图纸图2 983T-V-02-211面板反面图纸图3 加工表面二、数控加工工艺方案的制定(一)机床的合理选用至今日,10年来我国数控机床品种又有了较大发展,产品性能、质量和可靠性也有了较大提高。
毕业设计文献综述赵奎设计题目:典型铣削类零件加工工艺分析学生系别:机电工程系专业班级: 07数二指导教师:张静职称:高级烟台汽车工程职业学院二零一零年二月文献综述一、课题的研究意义数控技术,简称数控(Numerical control,NC)是利用以数值和符号构成的数字化信息自动控制机床的运转。
采用数控技术进行控制的机床,称为数控机床(Nc机床)。
它是—种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床分析等先进技术的典型机电一体化产品,是现代制造技术的基础。
机床控制也是数控技术应用最早、最广泛的领域,数控机床的水平代表了当前数控技术的性能、水平和发展方向数控技术及数控机床的广泛应用,给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。
二、研究现状数控技术在国外起源较早,因而在国外的发展也比较好,数控技术也比较完善,美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、分析、制造和使用上,技术最先进、经验最多的国家,美国政府非常重视机床工业还积极网罗人才,故其高性能数控机床技术在世界也一直领先;德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位,在多方面大力扶植,德国数控机床在质量、性能上居世界前列;日本政府对机床工业之发展异常重视,日本在发展数控机床的过程中,狠抓关键,突出发展数控系统。
日本FANUC公司战略正确,仿创结合,针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统,在技术上领先,在产量上居世界第一。
目前国外机械设备的数控化率已达到85%以上。
近年来,我国机床的数控化率逐年提高。
1990年,我国机床产量数控化率为2.24%,2000年上升为7.96%,2005年机床产量数控化率达到了13.23%的较高水平;就产值数控化率而言,2001年为26.2%,2003年提高到33%,2005年达到41%左右。
预计2008年机床工具行业增速会在20%左右的水平,机床行业的工业总产值将超过3000亿元人民币。
如今数控系统和计算机技术的发展始终保持同步,至今已经历了从电子管、晶体管、集成电路、计算机到微处理机的演变,系统的功能日益增强,应用领域口益扩大,发展异常迅速更新换代十分频繁。
面板铣削加工工艺方案毕业设计目录一、对零件图纸进行铣削加工的工艺分析 (04)二、数控加工工艺方案的制定 (07)(一)机床的合理选用 (07)(二)数控加工零件工艺性分析 (09)(三)加工方法的选择与加工方案的确定 (09)(四)加工路线的确定 (10)(五)切削用量的确定 (13)(六)制定加工工艺卡 (15)三、程序设计及加工效果 (19)四、刀具的选择 (24)五、零件的安装与夹具的选择 (27)六、机车参数调整 (35)七、首件试切与工艺方案的调整 (37)八、小结 (38)九、总结 (39)十、参考文献 (39)一、零件图的铣削加工工艺分析对被加工零件的精度及技术进行分析,是零件工艺分析的重要内容,只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上,才能对加工方法、装夹方式和刀具的切削用量进行正确而合理的选择。
所以分析零件图就显得非常重要。
分析精度及各项技术要求合理;本工序的数控铣削加工精度能达到图样的要求,找出图纸上有位置精度要求的表面,对表面粗糙度要求;较高的表面,应确定用恒线速切削。
零件图工艺性分析:从如下图所示零件图分析可得,该板状形工件为批量生产零件,零件材料为铝板(5A06),外形为一个长方体,从上到下分为三层,面板内部的结构比较简单,主要结构是由多个长方形结构构成的,从上面零件图可知面板的正反面上均有分层结构,而且加工范围的限制和深度的控制是加工的重点,其他结构加工范围充足,容易加工。
同时零件图的精度要求比较高,重点加工的结构是保证精度的难点。
工件上的矩形轮廓是主要加工的部分,决定了整个工件的误差。
工件表面尺寸标注完整,轮廓描述清楚。
此零件加工包括:平面铣,孔,槽,倒角,倒圆角,攻丝和抛光处理。
图纸如图1、图2、图3所示。
图1 983T-V-02-211面板正面图纸图2 983T-V-02-211面板反面图纸图3 加工表面二、数控加工工艺方案的制定(一)机床的合理选用至今日,10年来我国数控机床品种又有了较大发展,产品性能、质量和可靠性也有了较大提高。
据不完全统计,到2004年我国国产数控机床产品品种已达1500种,数控机床产量已突破5万台,在五轴联动、复合加工、高速加工、超精加工和数字化设计等一批关键技术的掌握上也取得较大进展,一些高档数控机床已进入交通、能源、航空航海、军工等重点领域,有力地支援了国家建设项目,并形成了一批中档数控机床产业化基地,使我国中档(普及型)数控机床在产量中的比重由2000年的25%提高到2004年的43.5%为广大用户提供了更为广阔的选择余地。
加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。
数控加工中心综合加工能力较强,工件一次装夹后能完成较多的加工内容,加工精度高。
可以理解为数控铣床加刀库就是加工中心,如图4所示。
图4 加工中心加工中心的种类也多种多样,可以按下列方式进行分类:按换刀形式分类:(1)带刀库机械手的加工中心换刀装置由刀库、机械手组成,换刀动作由机械手完成。
(2)机械手加工中心换刀过程通过刀库和主轴箱配合动作来完成。
(3)转塔刀库式加工中心一般应用于小型加工中心,主要以孔加工为主。
加工中心自动换刀刀库如图5所示:选用数控机床一般遵循以下几个原则:1、实用性2、经济性3、可操作性4、稳定可靠性图5圆盘式刀库:S系列根据刚才被加工零件的分析与零件的外形与材料,考虑到加工过程中需要多次换刀,同时考虑到零件加工需要保持较高的尺寸精度要求等条件,认真遵循数控机床的选用原则。
综上各方面的考虑,选用GSK218M加工中心比较合适。
(二)数控加工零件工艺性分析刀具材料应该满足零件的加工要求,零件的正面有许多不同尺寸的槽,那就需要不同尺寸的刀具去加工,加工零件是需要统一的几何类型和尺寸,在满足精度要求情况下,尽量减少换刀,提高效率。
在加工轮廓用倒圆角过渡时,内槽圆角影响刀具的选择,刀具半径应大些,加工槽底圆角时刀具圆角半径应小些,提高工艺性和效率。
该工件的装夹只需用四压块压紧,在装夹时统一基准定位,减少定位误差。
另一方面,零件的结构应便于装配和维修时的拆装,该零件上有8个螺丝孔用于装配时的螺丝紧,而且零件上的矩形轮廓槽要利于工件与系统器件的装配。
确定零件的定位基准和和装夹方式零件直接安装在机床工作台面的组合夹具上,在分别加工内外时用四块压板压紧。
定位基准为夹具上的丝杠。
(三)加工方法的选择与加工方案的确定加工方法的选择应以满足加工精度和表面粗糙度的要求为原则。
由于获得同一级加工精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多,在实际选择时,要结合零件的形状、尺寸和热处理要求等全面考虑。
零件上比较精密表面的加工,常常是通过粗加工,半精加工和精加工逐步达到的。
对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的,还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。
表面加工方法的选择,就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法。
在选择时,一般先根据表面的精度和粗糙度要求选定最终加工方法,然后再确定精加工前准备工序的加工方法,即确定加工方案。
由于获得同一精度和粗糙度的加工方法往往有几种,在选择时除了考虑生产率要求和经济效益外,还应考虑下列因素:A.工件材料的性质B.工件的结构和尺寸C.生产类型D.具体生产条件加工方案的确定原则:零件上比较精密的尺寸及表面的加工,常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。
对这些加工部位仅仅根据质量要求选择相应的加工方法是不够的,还应正确地确定从毛坯到最终成型的加工方案。
确定加工方案时,首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求,初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。
加工方法的选择:加工中心加工零件的表面包括平面、平面轮廓、曲面、孔和螺纹等。
所选加工方法要与零件的表面特征、所要求达到的精度及表面粗糙度相适应。
面加工分析:平面、平面轮廓及曲面在镗铣类加工中心上唯一的加工方法是铣削。
经粗铣的平面,尺寸精度可达IT12~IT14级(指两平面之间的尺寸),表面粗糙度Ra值可达12.5~50μm。
经粗、精铣的平面,尺寸精度可达IT7~IT9级,表面粗糙度Ra值可达里,1.6~3.2μm。
所示该零件大部分时加工槽,应该采用两轴半加工。
在钻削小直径孔后进行扩孔,可采用平铣刀进行外形加工来扩孔。
(四)加工路线的确定零件机械加工的工艺路线是指零件生产过程中,由毛坯到形成成品所经过的工序先后顺序。
在拟定工艺路线时,除了首先考虑定位基准的选择外,还应当考虑各表面加工方法的选择,工序集中与分散的程度,加工阶段的划分和工序先后顺序的安排等问题。
目前还没有一套通用而完整的工艺路线拟定方法,只总结出一些综合性原则,在具体运用这些原则时,要根据具体条件综合分析。
拟定工艺路线的基本过程见下图。
工艺路线拟定的基本过程如图6所示:图6 工艺路线拟定的基本过程在数控加工中刀具定位点在整个加工工序中相对于工件的运动轨迹称为走刀路线,它不但包括了工序的内容,而且也反映出工序的顺序。
走刀路线是编写程序的依据之一。
编程时加工路线的确定原则主要有以下几个方面:1)加工路线应保证被加工零件的加工精度和表面粗糙度要求,且效率较高。
如图7(a)所示,当铣削平面零件外轮廓时,一般采用立铣刀侧刃切削。
刀具切入工件时,应避免沿零件外廓的法向切入,而应沿外廓曲线延长线的切向切入,以避免在切入处产生刀具的刻痕而影响表面质量,保证零件外廓曲线平滑过渡。
同理,在切离工件时,也应避免在工件的轮廓处直接退刀,而应该沿零件轮廓延长线的切向逐渐切离工件。
铣削封闭的内轮廓表面时,若内轮廓曲线允许外延,则应沿切线方向切入切出。
若内轮廓曲线不允许外延,如图7(b)所示,刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入切出,此时刀具的切入切出点应尽量选在内轮廓曲线两几何元素的交点处。
当内部几何元素相切无交点时,为防止刀补取消时在轮廓拐角处留下凹口,刀具切入切出点应远离拐角。
图7(a) 图7(b)图8所示为圆弧插补方式铣削外整圆时的走刀路线图。
当整圆加工完毕时,不要在切点处直接退刀,而应让刀具沿切线方向多运动一段距离,以免取消刀补时,刀具与工件表面相碰,造成工件报废。
铣削内圆弧时也要遵循从切向切入的原则,最好安排从圆弧过渡到圆弧的加工路线,如图8所示,这样可以提高内孔表面的加工精度和加工质量。
图8圆弧插补方式铣削外整圆对于孔位置精度要求较高的零件,在精镗孔系时,镗孔路线一定要注意各孔的定位方向一致,即采用单向趋近定位点的方法,以避免传动系统反向间隙误差或测量系统的误差对定位精度的影响。
在图9中,左图和中图分别为用行切法加工和环切法加工凹槽的走刀路线,而右图是先用行切法,最后环切一刀光整轮廓表面。
三种方案中,左图方案的加工表面质量最差,在周边留有大量的残余;中图方案和右图方案加工后的能保证精度,但中图方案采用环切的方案,走刀路线稍长,而且编程计算工作量大。
图9 加工凹槽的走刀路线此外,轮廓加工中应避免进给停顿。
因为加工过程中的切削力会使工艺系统产生弹性变形并处于相对平衡状态,进给停顿时,切削力突然减小会改变系统的平衡状态,刀具会在进给停顿处的零件轮廓上留下刻痕。
1)为提高工件表面的精度和减小粗糙度,可以采用多次走刀的方法,精加工余量一般以0.2mm~0.5mm为宜。
而且精铣时宜采用顺铣,以减小零件被加工表面粗糙度的值。
2) 、应使加工路线最短,这样既可简化程序段,有可以减少走空刀的时间,以提高生产效率。
如图10所示是正确选择钻孔加工路线的例子。
按照一般习惯,总是先加工均布于同一圆周上的8个孔,再加工另一圆周上的孔,如图10(a)图所示。
但是对点位控制的数控机床而言,要求定位精度高,定位过程尽可能快,因此这类机应按空程最短来安排走刀路线,如图10(b)图所示,以节省时间。
(a) (b)图10 钻孔加工路线3)保证零件的工艺要求。
4)利于简化数值计算,减少程序段的数目和程序编制的工作量。
另外确定走刀路线时,还要考虑工件的加工余量和机床刀具的系统刚度等情况,确定是一次走刀还是多次走刀完成加工。
综合上述要求与加工中实际的轮廓要求确定加工顺序和走刀路线如下:(1)加工正面大部分矩形轮廓和锥面,去除大部分余量。
(2)半精加工和精加工出矩形轮廓的倒角和圆弧。
(3)钻孔。
(4)换夹,粗精加正反面内轮廓(5)装夹反面,挖槽粗精加工反面矩形槽。
(6)换夹,加工反面外形。
(五)切削用量的确定1、切削用量的选择原则:切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。
对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。
切削速度、进给量和切削深度三者称为切削用量.它们是影响工件加工质量和生产效率的重要因素。
切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。
合理选择切削用量就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下,充分发挥机床和刀具的切削性能,使切削效率最高,加工成本最低。