3453 數(shù)控銑床橢圓宏程序數(shù)控加工工藝與夾具設(shè)計

3453 數(shù)控銑床橢圓宏程序數(shù)控加工工藝與夾具設(shè)計,數(shù)控,銑床,橢圓,程序,加工,工藝,夾具,設(shè)計 數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 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(zhì)合金2 T02 立銑刀 Φ16 BT40 高速鋼3 T03 鍵槽銑刀 Φ10 BT40 高速鋼4 T04 球頭銑刀 Φ8 BT40 高速鋼5 T05 鉆頭 Φ11.8 BT40 高速鋼6 T06 鉸刀 Φ12 BT40 高速鋼編制 審核 日期 共 1 頁 第 1 頁產(chǎn)品型號及名稱 數(shù)控銑床 a 零件生產(chǎn)批量 單件 第 1 頁數(shù)控加工工藝過程卡零件名稱 數(shù)控銑床 a 零件圖號 共 1 頁毛坯種類 型材 材料名稱 HT200 每件毛坯制坯數(shù) 1 成品外形尺寸 148×118×25毛坯外形尺寸 153×123×30 零件重量 1.3kg 毛坯數(shù)量 1 產(chǎn)品件數(shù) 1車間名稱工序號工序名稱 工種 單件工時 機(jī)床型號夾具名稱及編號刀具名稱及編號量具名稱數(shù)控中心01銑削下料加工至148×118×30銑工 15min VMC750E 虎鉗 JYHQ T02 游標(biāo)卡尺數(shù)控中心02 粗、精銑 反面平面 銑工 30min VMC750E 虎鉗 JYHQ T01游標(biāo)卡尺千分尺數(shù)控中心03粗、精銑正面平面凹槽及鉆孔輪廓銑工 90min VMC750E 虎鉗 JYHQT01 T02 T03游標(biāo)卡尺千分尺數(shù)控中心04 檢查、去毛刺 鉗工 150min 虎鉗 JYHQ產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號數(shù)控加工工序卡數(shù)控銑床 a 數(shù)控銑床 a 車間 使用設(shè)備數(shù)控中心 VMC750E工藝序號 程序編號02 %100夾具名稱 夾具編號虎鉗 JYHQ工步號 工步作業(yè)內(nèi)容 加工面 刀具號 刀補量 主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度（mm/min）側(cè)吃刀量 備注1 粗銑反面平面,留 0.5mm 精加工余量 反面 T02 8.5 600 110 52 精銑反面平面,，保 證尺寸精度及表面粗糙度 反面 T02 8 850 80 0.53編制 審核 批準(zhǔn) 共 3 頁 第 1 頁產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號寧波大紅鷹學(xué)院 數(shù)控加工工序卡數(shù)控銑床 a 數(shù)控銑床 a 車間 使用設(shè)備數(shù)控中心 VMC750E工藝序號 程序編號02 %100夾具名稱 夾具編號虎鉗 JYHQ工步號 工步作業(yè)內(nèi)容 加工面 刀具號 刀補量 主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度（mm/min）側(cè)吃刀量 備注8 粗銑正面平面凹槽, 留 0.5mm 精加工余量 內(nèi)表面 T03 5 600 80 19 精銑正面平面，保 證尺寸精度及表面粗糙度 內(nèi)表面 T03 5 800 60 0.510 粗銑正面凹槽輪廓，留 0.5mm 精加工余量 內(nèi)表面 T03 5 550 50 111 精銑正面凹槽輪廓，保 證尺寸精度及表面粗糙度 內(nèi)表面 T03 5 750 60 0.5編制 審核 批準(zhǔn) 共 3 頁 第 2 頁產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號寧波大紅鷹學(xué)院 數(shù)控加工工序卡數(shù)控 銑床 a 數(shù)控 銑床 a車間 使用設(shè)備數(shù)控中心 VMC750E工藝序號 程序編號03 %200夾具名稱 夾具編號虎鉗 JYHQ工步號 工步作業(yè)內(nèi)容 加工面 刀具號 刀補量 主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 進(jìn)給速度（mm/min）側(cè)吃刀量 備注12 鉆孔 外表面 T02 650 80 513 鉸孔，保證尺寸精度及表面粗糙度 外表面 T02 8 800 70 0.5編制 審核 批準(zhǔn) 共 3 頁 第 3 頁附表 4：寧波大紅鷹學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計 （論文） 任 務(wù) 書所在學(xué)院 專業(yè) 班級學(xué)生姓名 宣鋒鋒 學(xué)號 指導(dǎo)教師題 目 數(shù)控銑床橢圓宏程序數(shù)控加工工藝與夾具設(shè)計一、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作內(nèi)容與基本要求：（目標(biāo)、任務(wù)、途徑、方法，應(yīng)掌握的原始資料（數(shù)據(jù)） 、參考資料（文獻(xiàn)）以及設(shè)計技術(shù)要求、注意事項等） （紙張不夠可加頁）一） 、設(shè)計目的：1、了解數(shù)控銑床的基本原理和各部分功能；2、了解數(shù)控銑削加工編程的內(nèi)容和步驟；3、掌握數(shù)控銑削加工程序的編程結(jié)構(gòu)、格式和典型零件的數(shù)控編程方法；4、掌握數(shù)控銑床加工工藝方案制定與夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。二） 、設(shè)計任務(wù)：1.運用 AUTOCAD、UG 等軟件繪制數(shù)控銑床典型橢圓加工零件圖 。 2. 對零件進(jìn)行全面工藝分析、確定工藝路線、切削用量、選擇刀具，制訂工藝卡和工序卡，編寫零件加工程序單。3. 選擇工序工裝，進(jìn)行夾具設(shè)計，繪制銑床加工零件的夾具裝配圖及典型零件圖。 4. 編寫 6000 字以上畢業(yè)設(shè)計論文一篇；5. 翻譯一篇 3000 印刷符號以上的專業(yè)期刊上的外文資料。零件加工圖如下所示，材料為 HT200,毛坯尺寸為：長 X 寬 X 高=三） 、參考書籍：《機(jī)械設(shè)計實用手冊》，機(jī)床設(shè)計手冊編寫組主編，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000.5《機(jī)械加工工藝手冊(第 1 卷):工藝基礎(chǔ)卷(第 2 版) 》，王先逵，機(jī)械工 業(yè)出版社，2003《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床》，林 宋，化學(xué)工業(yè)出版社， 2002《機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計寶典》，孫波主編，西安 電子科技大學(xué)出版社，2005《數(shù)控技術(shù)》，張建綱、胡大澤主編，華中科技大學(xué)出版社，2000《數(shù)控編程技術(shù) 228 例》，蔣建強 陶秋良等主編，科學(xué)出版社， 2005.1二、畢業(yè)論文進(jìn)度計劃畢業(yè)設(shè)計（論文）時間： 年 月 日至 年 月 日計 劃 答 辯 時 間： 年 月 日三、專業(yè)（教研室）審批意見：審批人（簽字）：工作任務(wù)與工作量要求：原則上查閱文獻(xiàn)資料不少于 12 篇，其中外文資料不少于 2 篇；文獻(xiàn)綜述不少于 3000 字；文獻(xiàn)翻譯不少于 2000 字；畢業(yè)論文 1 篇不少于 8000 字，理工科類論文或設(shè)計說明書不少于 6000 字（同時提交有關(guān)圖紙和附件） ，外語類專業(yè)論文不少于相當(dāng) 6000 漢字。 提交相關(guān)圖紙、實驗報告、調(diào)研報告、譯文等其它形式的成果。畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范及有關(guān)要求，請查閱《寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)手冊》 。備注：學(xué)生一人一題，指導(dǎo)教師對每一名學(xué)生下達(dá)一份《畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書》 。分 類 號 密 級 寧寧波大紅鷹學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 )數(shù)控銑床橢圓宏程序數(shù)控加工工藝與夾具設(shè)計所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指 導(dǎo) 老 師年 月 日2誠 信 承 諾我謹(jǐn)在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文《數(shù)控銑床橢圓宏程序數(shù)控加工工藝與夾具設(shè)計》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔(dān)。承諾人（簽名）： 年 月 日I摘 要本文是對典型帶橢圓類零件加工技術(shù)的應(yīng)用及數(shù)控加工的工藝性分析，主要是對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、數(shù)控加工工藝文件的填寫、數(shù)控加工程序的編寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計合理的加工工藝過程，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點。還重點對軸套零件的加工藝進(jìn)行了分析，最后對零件加工的結(jié)果分析。關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)，銑削，加工工藝寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）IIAbstractThis paper is a typical with elliptic parts processing and application technology of NC machining process analysis, mainly on the spare parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, CNC machining process documents, NC machining program. Choose the correct processing methods, reasonable design process, and give full play to NC machining quality, high efficiency, low cost features. Also key to the sleeve parts of the process are analyzed, finally the parts processing results analysis.Key Words: The numerical control, milling processing, technology technologyIII目 錄摘 要 .........................................................................................................................................IAbstract ......................................................................................................................................II目 錄 .......................................................................................................................................III第 1 章 緒論 ..........................................................................................................................- 1 -1.1 數(shù)控銑床的組成 ......................................................................................................- 1 -1.2 數(shù)控銑床的分類 ......................................................................................................- 4 -1.2.1 按主軸布置形式分類 ...................................................................................- 4 -1.2.2 按數(shù)控系統(tǒng)的功能分類 ...............................................................................- 4 -1.3 數(shù)控銑床加工的優(yōu)勢和特點 ..................................................................................- 5 -1.4 數(shù)控銑床的發(fā)展趨勢 ..............................................................................................- 6 -第 2 章 零件圖的分析 ..........................................................................................................- 8 -2.1 零件圖的正確性及完整性分析 ..............................................................................- 8 -2.2 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 ..............................................................................................- 9 -2.2.1 零件結(jié)構(gòu) .......................................................................................................- 9 -2.2.2 工藝性分析 .................................................................................................- 10 -2.3 零件精度及技術(shù)要求分析 ....................................................................................- 10 -第 3 章 數(shù)控設(shè)備選擇及夾具設(shè)計 ..................................................................................- 10 -3.1 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及形狀特點，選擇機(jī)床的類型 ................................................- 10 -3.2 根據(jù)零件的外形及尺寸特點，選擇機(jī)床的規(guī)格 ................................................- 10 -3.3 根據(jù)零件的加工精度及表面質(zhì)量要求，選擇機(jī)床的精度等級 ........................- 11 -3.4 定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定 ................................................................................- 11 -3.4.1 選擇定位基準(zhǔn) .............................................................................................- 11 -3.4.2 定位精基準(zhǔn)的選擇原則 .............................................................................- 11 -3.4.3 粗基準(zhǔn)的選擇原則 .....................................................................................- 11 -3.5 確定合理的裝夾方式 ............................................................................................- 12 -3.5.1 直接找正裝夾 .............................................................................................- 12 -3.5.2 劃線找正裝夾 .............................................................................................- 12 -寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）IV3.5.3 專用夾具 .....................................................................................................- 12 -第 4 章 選擇刀具及對刀方式、對刀點 ............................................................................- 13 -4.1 正確選擇粗、精加工刀具（附刀具卡） ............................................................- 13 -4.2 正確選擇對刀方式 ................................................................................................- 13 -4.3 選擇合理的對刀點及換刀點 ................................................................................- 14 -4.3.1 合理確定對刀點 .........................................................................................- 14 -4.3.2 合理確定換刀點 .........................................................................................- 14 -第 5 章 制定數(shù)控加工方案及工藝參數(shù) ............................................................................- 14 -5.1 合理劃分?jǐn)?shù)控加工工序 ........................................................................................- 14 -5.2 確定工序的合理性 ................................................................................................- 15 -5.3 確定各工序工步的次序 ........................................................................................- 15 -5.4 合理確定切削用量 ................................................................................................- 15 -5.4.1 確定合理的數(shù)控加工余量 .........................................................................- 15 -5.4.2 確定背吃刀量 .............................................................................................- 16 -5.4.3 確定進(jìn)給速度 .............................................................................................- 17 -5.4.4 確定主軸轉(zhuǎn)速 .............................................................................................- 18 -5.5 確定切削速度、主軸轉(zhuǎn)數(shù)及進(jìn)給量的具體數(shù)值 ................................................- 18 -5.5.1 銑反面 .........................................................................................................- 18 -5.5.2 銑正面及凹槽外輪廓 ................................................................................- 19 -5.6 編制數(shù)控加工程序（附程序單） ........................................................................- 20 -總 結(jié) ..................................................................................................................................- 23 -參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................- 24 -致 謝 ..................................................................................................................................- 25 -寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 1 -第 1 章 緒論數(shù)控銑床是銑床設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛的加工銑床，它可以進(jìn)行平面銑削、平面型銑削、外形輪廓銑削、三維及三維以上復(fù)雜型面銑削，還可進(jìn)行鉆削、鏜削、螺紋切削等孔加工。加工中心、柔性制造單元等都是在數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來的。數(shù)控銑床就是將加工過程的各種銑床動作，由數(shù)字化的代碼表示，通過某種載體將信息輸入數(shù)控系統(tǒng)，控制計算機(jī)對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，來控制銑床的伺服系統(tǒng)或其它執(zhí)行元件，使銑床加工出所需要的工件。數(shù)控銑床的控制系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)，它能夠邏輯地處理具有使用號碼或其它符號編碼指令規(guī)定的程序。1.1 數(shù)控銑床的組成數(shù)控銑床的種類繁多，但從組成上講，它由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和銑床本體四大部分以及輔助設(shè)備組成，如圖 1-1 所示。圖 1-1 數(shù)控銑床組成示意圖控制介質(zhì)實際上是信息的載體，是操作者與數(shù)控銑床發(fā)生聯(lián)系的中間媒介物。它用于記載零件加工過程中所需要的各種加上信息，以控制銑床的運動，實現(xiàn)零件的加工。常用的信息載體有穿孔紙帶、磁盤、磁帶等。對于計算機(jī)數(shù)控銑床(CNC 數(shù)控銑床)，也可用操作面板上的鍵盤直接輸入加工程序?，F(xiàn)代先進(jìn)的信息傳輸則是采用計算機(jī)聯(lián)機(jī)通信的方式傳送加工程序，即所謂的 DNC。數(shù)控裝置是銑床實現(xiàn)自動加工的控制核心。它具有零件程序的讀人、存儲、輸入信息的處理和計算，以及加工過程實時控制等銑能。其工作過程是：當(dāng)由輸入設(shè)備輸入加工信息之后，經(jīng)過處理與計算，發(fā)出相應(yīng)的脈沖給伺服系統(tǒng)，通過伺服系統(tǒng)使銑床按預(yù)定的軌跡運動。寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 2 -數(shù)控裝置一般有專用裝置和通用數(shù)控裝置兩種類型。專用數(shù)控裝置簡稱 NC 數(shù)控裝置，它是指根據(jù)零件加工功能的要求，采用專用硬接線邏輯電路的方法構(gòu)成的控制裝置。要想增加或更改某種功能，就必須改變控制裝置內(nèi)部的邏輯電路。因此這種數(shù)控系統(tǒng)靈活性差，使用很不方便，現(xiàn)已逐漸被淘汰。通用數(shù)控裝置簡稱 CNC 數(shù)控裝置，它是由一臺小型或微型計算機(jī)作為控制硬件，再配以適當(dāng)?shù)慕涌陔娐窐?gòu)成的數(shù)控裝置將預(yù)先設(shè)計調(diào)試好的控制軟件存人計算機(jī)內(nèi)，以實現(xiàn)數(shù)控銑床的控制邏輯和各種控制功能，只要改變控制軟件就可改變控制功能。因此這種數(shù)控裝置的靈活性和通用性很強，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都采用這種通用數(shù)控裝置，圖 1-2 是 CNC 系統(tǒng)的組成框圖。圖 1-2 CNC 系統(tǒng)的組成框圖伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分，是數(shù)控裝置與銑床本體間的電傳動聯(lián)系環(huán)節(jié)，由速度控制裝置、位置控制裝置、驅(qū)動伺服錄動機(jī)和相應(yīng)機(jī)械傳動裝置組成其功能接受數(shù)控裝置輸出的指令脈沖信號，使銑床卜的移動部件作牛日直的移動，并對定位的精度和速度加以控制。每一個指令脈沖信呼使銑床移動部件產(chǎn)生的位移量為脈沖當(dāng)量，常用脈沖當(dāng)量為 0.01mm/脈沖、0.005mm/脈沖、0.001/脈沖等。因此，伺服系統(tǒng)的精度、快速性及動態(tài)響應(yīng)影響加精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的主要困素之一。目前在數(shù)控銑床的伺服系統(tǒng)中，常用位移執(zhí)行機(jī)構(gòu)有功率步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)，后兩種都帶有感應(yīng)同步器、光電編碼器等位置測量元件。所以，伺服機(jī)構(gòu)的性能決定數(shù)控銑床的精度和快速性。數(shù)控銑床的伺服系統(tǒng)按其控制方式分為開環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)三大類。開環(huán)控制系統(tǒng)是指不帶反饋裝置的控制系統(tǒng)。它是根據(jù)數(shù)據(jù)指令，經(jīng)過控制運算發(fā)出脈沖信號，輸送到伺服驅(qū)動裝置（如步進(jìn)電動機(jī)），使伺服驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度，然后經(jīng)過減速齒輪和絲杠螺母機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)換為移動部件的直線位移。開寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 3 -環(huán)控制系統(tǒng)不具有反饋裝置，所以對移動部件實際位移量測量、不反饋，無法與原指令值進(jìn)行比較，因而不能進(jìn)行誤差校正，故系統(tǒng)精度較低(±0.02mm)，雖然開環(huán)控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、使用維修方便及成本低的優(yōu)點，但它已不能滿足數(shù)控銑床日益提高的精度要求。半閉環(huán)控制系統(tǒng)是在開環(huán)控制系統(tǒng)的伺服機(jī)構(gòu)中裝有角位移檢測裝置，通過檢測伺服機(jī)構(gòu)的滾珠絲杠轉(zhuǎn)角，引接檢測移動部件的化移，然后反饋到數(shù)控裝置的比較器中，與輸入原指令位移值進(jìn)行比較，用比較后的差值進(jìn)行控制，使移動部件補充位移，直到差值消除為止。由于半閉環(huán)控制系統(tǒng)將移動部件的傳動絲杠螺母機(jī)構(gòu)包括在閉環(huán)之內(nèi)，所以傳動絲杠螺母機(jī)構(gòu)的誤差仍然會影響移動部件的位移精度。半閉環(huán)控制系統(tǒng)調(diào)試方便，穩(wěn)定性好．目前應(yīng)用比較廣泛。閉環(huán)控制系統(tǒng)是在銑床移動位置上直接裝有直線位置檢測裝置，將檢測到的實際位移反饋到數(shù)控裝置的比較器中，與輸入的原指令位移值進(jìn)行比較，用比較后的差值控制移動部件作補充位移，直到差值消除時才停止移動，達(dá)到精確定位的控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)定位精度高（一般可達(dá)±0.01mm，最高可達(dá)±0.001mm），一般應(yīng)用在高精度數(shù)控銑床上。由于系統(tǒng)增加了檢測、比較和反饋裝置，所以結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)試維修比較困難。銑床本體指的是數(shù)控銑床機(jī)械構(gòu)造實休，它與普通銑床的差別，主要是機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)及功能性部件，由此形成了數(shù)控銑床構(gòu)造的特色。數(shù)控銑床加工時，零件的粗、精加工．通常是在銑床上一次安裝，自動完成整個加工過程，進(jìn)給量的變換是靠伺服電動機(jī)本身變速來實現(xiàn)的。因此數(shù)控銑床的銑床本體具有剛性好、熱變形小、精度高和機(jī)械傳動系統(tǒng)比較簡單等特點。圖 1-3 是立式銑床外觀圖。圖 1-3 立式銑床外觀圖寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 4 -l.底座；2.強電柜；3.變壓器箱；4.伺服電動機(jī)；5.主軸變速手柄和按鈕板；6.床身；7.數(shù)控柜；8.保護(hù)開關(guān)；9.擋鐵；10.操縱臺；l2.橫向溜板；13.縱向進(jìn)給伺服電機(jī)；14.橫向進(jìn)給伺服電機(jī)；15.升降臺 16.縱向工作臺1.2 數(shù)控銑床的分類數(shù)控銑床種類很多，按其體積大小可分為小型、中型和大型數(shù)控銑床，其中規(guī)格較大的，其功能已向加工中心靠近，進(jìn)而演變成柔性加工單元。1.2.1 按主軸布置形式分類立式數(shù)控銑床立式數(shù)控銑床的主軸軸線與工作臺面垂直，是數(shù)控銑床中最常見的一種布局形式。立式數(shù)控銑床一般為三坐標(biāo)（X、Y、Z）聯(lián)動,其各坐標(biāo)的控制方式主要有以下兩種：工作臺縱、橫向移動并升降，主軸只完成主運動。目前小型數(shù)控銑床一般采用這種方式。2）工作臺縱、橫向移動，主軸升降。這種方式一般運用在中型數(shù)控銑床中。立式數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)簡單，工件安裝方便，加工時便于觀察，但不便于排屑。臥式數(shù)控銑床臥式數(shù)控銑床的主軸軸線與工作臺面平行，主要用來加工箱體類零件。般配有數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺以實現(xiàn)四軸或五軸加工，從而擴(kuò)大功能和加工范圍。臥式數(shù)控銑床相比立式數(shù)控銑床，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在加工時不便觀察，但排屑順暢。龍門式數(shù)控銑床大型數(shù)控立式銑床多采用龍門式布局，在結(jié)構(gòu)上采用對稱的雙立柱結(jié)構(gòu)，以保證銑床整體剛性、強度。主軸可在龍門架的橫梁與溜板上運動，而縱向運動則由龍門架沿床身移動或由工作臺移動實現(xiàn)，其中工作臺床身特大時多采用前者。龍門式數(shù)控銑床適合加工大型零件，主要在汽車、航空航天、銑床等行業(yè)使用。立臥兩用數(shù)控銑床立臥兩用數(shù)控銑床的主軸軸線可以變換，使一臺銑床具備立式數(shù)控銑床和臥式數(shù)控銑床的功能。這類銑床適應(yīng)性更強，應(yīng)用范圍更廣，尤其適合于多品種、小批量又需立臥兩種方式加工的的情況，但其主軸部分結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。1.2.2 按數(shù)控系統(tǒng)的功能分類經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 5 -經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床一般是在普通立式銑床或臥式銑床的基礎(chǔ)上改造而來的，采用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，成本低，銑床功能較少，主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度不高，主要用于精度要求不高的簡單平面或曲面零件加工。全功能數(shù)控銑床全功能數(shù)控銑床一般采用半閉環(huán)或閉環(huán)控制，控制系統(tǒng)功能較強，數(shù)控系統(tǒng)功能豐富，一般可實現(xiàn)四坐標(biāo)或以上的聯(lián)動，加工適應(yīng)性強，應(yīng)用最為廣泛。高速銑削數(shù)控銑床我們一般把主軸轉(zhuǎn)速在 8000～40000r/min 的數(shù)控銑床稱為高速銑削數(shù)控銑床，其進(jìn)給速度可達(dá) 10～30m/min。這種數(shù)控銑床采用全新的銑床結(jié)構(gòu)（主體結(jié)構(gòu)及材料變化）、功能部件（電主軸、直線電機(jī)驅(qū)動進(jìn)給）和功能強大的數(shù)控系統(tǒng)，并配以加工性能優(yōu)越的刀具系統(tǒng)，可對大面積的曲面進(jìn)行高效率、高質(zhì)量的加工。1.3 數(shù)控銑床加工的優(yōu)勢和特點數(shù)控銑床以其精度高、效率高、能適應(yīng)小批量多品種復(fù)雜零件的加工等優(yōu)點，在機(jī)械加工中得到日益廣泛的應(yīng)用。概括起來，數(shù)控銑床的加工有以下幾方面的優(yōu)點。適應(yīng)性強。適應(yīng)性即所謂的柔性，是指數(shù)控銑床隨生產(chǎn)對象變化而變化的適應(yīng)能力。在數(shù)控銑床上改變加工零件時，只需重新編制程序，輸入新的程序后就能實現(xiàn)對新的零件的加工；而不需改變機(jī)械部分和控制部分的硬件，且生產(chǎn)過程是自動完成的。這就為復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的方便。適應(yīng)性強是數(shù)控銑床最突出的優(yōu)點，也是數(shù)控銑床得以生產(chǎn)和迅速發(fā)展的主要原因。精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控銑床是按數(shù)字形式給出的指令進(jìn)行加工的，一般情況下工作過程不需要人工干預(yù)，這就消除了操作者人為產(chǎn)生的誤差。在設(shè)計制造數(shù)控銑床時，采取了許多措施，使數(shù)控銑床的機(jī)械部分達(dá)到了較高的精度和剛度。數(shù)控銑床工作臺的移動當(dāng)量普遍達(dá)到了 0.01～0.0001mm，而且進(jìn)給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補償，高檔數(shù)控銑床采用光柵尺進(jìn)行工作臺移動的閉環(huán)控制。數(shù)控銑床的加工精度由過去的±0.01mm 提高到±0.005mm 甚至更高。定位精度九十年代初中期已達(dá)到±0.002mm～±0.005mm。此外，數(shù)控銑床的傳動系統(tǒng)與銑床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性。通過補償技術(shù)，數(shù)控銑床可獲得比本身精度更高的加工精度。尤其提高了同一批零件生產(chǎn)的一致性，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 6 -生產(chǎn)效率高。零件加工所需的時間主要包括機(jī)動時間和輔助時間兩部分。數(shù)控銑床主軸的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的變化范圍比普通銑床大，因此數(shù)控銑床每一道工序都可選用最有利的切削用量。由于數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)剛性好，因此允許進(jìn)行大切削用量的強力切削，這就提高了數(shù)控銑床的切削效率，節(jié)省了機(jī)動時間。數(shù)控銑床的移動部件空行程運動速度快，工件裝夾時間短，刀具可自動更換，輔助時間比一般銑床大為減少。數(shù)控銑床更換被加工零件時幾乎不需要重新調(diào)整銑床，節(jié)省了零件安裝調(diào)整時間。數(shù)控銑床加工質(zhì)量穩(wěn)定，一般只作首件檢驗和工序間關(guān)鍵尺寸的抽樣檢驗，因此節(jié)省了停機(jī)檢驗時間。在加工中心銑床上加工時，一臺銑床實現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工，生產(chǎn)效率的提高更為顯著。能實現(xiàn)復(fù)雜的運動。普通銑床難以實現(xiàn)或無法實現(xiàn)軌跡為三次以上的曲線或曲面的運動，如螺旋槳、汽輪機(jī)葉片之類的空間曲面；而數(shù)控銑床則可實現(xiàn)幾乎是任意軌跡的運動和加工任何形狀的空間曲面，適應(yīng)于復(fù)雜異形零件的加工。良好的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控銑床雖然設(shè)備昂貴，加工時分?jǐn)偟矫總€零件上的設(shè)備折舊費較高。但在單件、小批量生產(chǎn)的情況下，使用數(shù)控銑床加工可節(jié)省劃線工時，減少調(diào)整、加工和檢驗時間，節(jié)省直接生產(chǎn)費用。數(shù)控銑床加工零件一般不需制作專用夾具，節(jié)省了工藝裝備費用。數(shù)控銑床加工精度穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。此外，數(shù)控銑床可實現(xiàn)一機(jī)多用，節(jié)省廠房面積和建廠投資。因此使用數(shù)控銑床可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。數(shù)控銑床使用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)代碼處理、傳遞信息，特別是在數(shù)控銑床上使用計算機(jī)控制，為計算機(jī)輔助設(shè)計、制造以及管理一體化奠定了基礎(chǔ)。1.4 數(shù)控銑床的發(fā)展趨勢從 20 世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來，數(shù)控銑床給機(jī)械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動強度、改善勞動條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。數(shù)控銑床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價格昂貴不允許報廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求 100%檢驗的零件。數(shù)控銑床的出現(xiàn)使其成為國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 7 -進(jìn)入 21 世紀(jì)，我國經(jīng)濟(jì)與國際全面接軌，進(jìn)入了一個蓬勃發(fā)展的新時期。銑床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織激烈的國際市場競爭的壓力，加速推進(jìn)數(shù)控銑床的發(fā)展是解決銑床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對數(shù)控銑床的大量需求以及計算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)控銑床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。高速化隨著汽車、國防、航空、航天等工業(yè)的高速發(fā)展以及鋁合金等新材料的應(yīng)用，對數(shù)控銑床加工的高速化要求越來越高。主軸轉(zhuǎn)速：銑床采用電主軸（內(nèi)裝式主軸電機(jī)），主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá) 200000r/min；進(jìn)給率：在分辨率為 0.01μm 時，最大進(jìn)給率達(dá)到 240m/min 且可獲得復(fù)雜型面的精確加工；運算速度：微處理器的迅速發(fā)展為數(shù)控系統(tǒng)向高速、高精度方向發(fā)展提供了保障，開發(fā)出 CPU 已發(fā)展到 32 位以及 64 位的數(shù)控系統(tǒng)，頻率提高到幾百兆赫、上千兆赫。由于運算速度的極大提高，使得當(dāng)分辨率為 0.1μm、0.01μm 時仍能獲得高達(dá)24～240m/min 的進(jìn)給速度；換刀速度：目前國外先進(jìn)加工中心的刀具交換時間普遍已在 1s 左右，高的已達(dá)0.5s。德國 Chiron 公司將刀庫設(shè)計成籃子樣式，以主軸為軸心，刀具在圓周布置，其刀到刀的換刀時間僅 0.9s。高精度化數(shù)控銑床精度的要求現(xiàn)在已經(jīng)不局限于靜態(tài)的幾何精度，銑床的運動精度、熱變形以及對振動的監(jiān)測和補償越來越獲得重視。提高 CNC 系統(tǒng)控制精度：采用高速插補技術(shù)，以微小程序段實現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給，使 CNC控制單位精細(xì)化，并采用高分辨率位置檢測裝置，提高位置檢測精度（日本已開發(fā)裝有 106 脈沖/轉(zhuǎn)的內(nèi)藏位置檢測器的交流伺服電機(jī)，其位置檢測精度可達(dá)到 0.01μm/脈沖），位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制等方法；采用誤差補償技術(shù)：采用反向間隙補償、絲桿螺距誤差補償和刀具誤差補償?shù)燃夹g(shù)，對設(shè)備的熱變形誤差和空間誤差進(jìn)行綜合補償。研究結(jié)果表明，綜合寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 8 -采用網(wǎng)格解碼器檢查和提高加工中心的運動軌跡精度，并通過仿真預(yù)測銑床的加工精度，以保證銑床的定位精度和重復(fù)定位精度，使其性能長期穩(wěn)定，能夠在不同運行條件下完成多種加工任務(wù)，并保證零件的加工質(zhì)量。第 2 章 零件圖的分析2.1 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(rèn)真分析。該零件圖由兩個側(cè)視圖和一個主視圖組成，將零件的內(nèi)、外輪廓描述的清楚完整；各部位尺寸標(biāo)注完整并符合國家標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)注明確了各加工面的加工精度要求。零件圖尺寸標(biāo)注完整，符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求：檢查零件視圖是否正確、足夠，表達(dá)是否直觀、清楚，繪制是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差以及技術(shù)要求的標(biāo)注是否齊全、合理等。加工零件圖寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 9 -3D 圖2.2 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析2.2.1 零件結(jié)構(gòu)本產(chǎn)品是四邊形盤件，零件的正面是凹槽和孔，反面是平面，涉及到銑凹槽橢圓等。寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 10 -2.2.2 工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)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(jīng)濟(jì)性。好的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特點、精度要求和復(fù)雜程度進(jìn)行分析的過程，可以確定零件所需的加工方法和數(shù)控機(jī)床的類型和規(guī)格。根據(jù)零件的外形尺寸 148×118×25mm，所以選擇 153×123×30mm 的毛坯。2.3 零件精度及技術(shù)要求分析該零件的加工精度為 IT9 級，深度 8 的內(nèi)孔其精度為 IT10 級，深度 15 的人形內(nèi)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(zhǔn)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mRa?2.3?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。第 3 章 數(shù)控設(shè)備選擇及夾具設(shè)計3.1 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及形狀特點，選擇機(jī)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(chǎn)，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(jìn)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(xué)?，F(xiàn)有設(shè)備本工件選擇華中數(shù)控加工中心進(jìn)行加工。3.2 根據(jù)零件的外形及尺寸特點，選擇機(jī)床的規(guī)格數(shù)控機(jī)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(jī)功率。機(jī)床的三個基本直線坐標(biāo)（X、Y、Z）行程反映該機(jī)床允許的加工空間，在車床中兩個坐標(biāo)（X、Z）反映允許回轉(zhuǎn)體的大小。一般情況下加工工件的輪廓尺寸應(yīng)在機(jī)床的加工空間范圍之內(nèi)，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(biāo)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(nèi)，而且要考慮機(jī)床工作臺的允許承載能力，以及工件是否與機(jī)床交換刀刀具的空間干涉、與機(jī)床防護(hù)罩等附件發(fā)生干涉等寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 11 -系列問題。數(shù)控機(jī)床的主電機(jī)功率在同類規(guī)格機(jī)床上也可以有各種不同的配置，一般情況下反映了該機(jī)床的切削剛性和主軸高速性能。我所選用的機(jī)床型號為 VMC750E。3.3 根據(jù)零件的加工精度及表面質(zhì)量要求，選擇機(jī)床的精度等級典型零件的關(guān)鍵部位加工精度要求決定了選擇數(shù)控機(jī)床的精度等級。數(shù)控機(jī)床根據(jù)用途又分為簡易型、全功能型、超精密型等，其能達(dá)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(dá) 0.001mm 以下。由于我所要加工的零件在精度與表面質(zhì)量上要求不是太高，所以加工精度保證在 0.01mm就可以了。關(guān)于設(shè)備選擇應(yīng)注意以下問題：1）機(jī)床加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外輪廓相適應(yīng)。2）機(jī)床的工作精度應(yīng)與工序的精度要求相適應(yīng)。3）機(jī)床的生產(chǎn)效率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。4）機(jī)床的選擇應(yīng)考慮車間現(xiàn)有設(shè)備條件，盡量采用現(xiàn)有設(shè)備。3.4 定位基準(zhǔn)及裝夾方式的確定3.4.1 選擇定位基準(zhǔn)在制定工藝規(guī)程時，定位基準(zhǔn)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(dāng)用夾具安裝工件時，定位基準(zhǔn)的選擇還會影響到夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。因此，定位基準(zhǔn)的選擇是一個很重要的工藝問題。3.4.2 定位精基準(zhǔn)的選擇原則選擇精基準(zhǔn)時，主要考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)遵循以下原則：1.基準(zhǔn)重合原則；2.基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；3.自為基準(zhǔn)原則；4.互為基準(zhǔn)原則；5.所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計簡單、操作方便。結(jié)合學(xué)校的現(xiàn)有設(shè)備、零件的加工要求及毛坯的質(zhì)量，應(yīng)以設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這樣設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合滿足基準(zhǔn)重合原則。 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 12 -3.4.3 粗基準(zhǔn)的選擇原則選擇粗基準(zhǔn)時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，并注意應(yīng)盡快獲得精基準(zhǔn)。由于毛坯已經(jīng)確定采用鋁棒，而毛坯多適應(yīng)于加工尺寸較小、精度較高的零件。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(zhǔn)。以毛坯的外圓柱表面作為粗定位基準(zhǔn)，加工出零件的精加工定為基準(zhǔn)。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(zhǔn)，達(dá)到了簡單、方便、快捷的目的?？s短了加工時間，提高了生產(chǎn)效率。3.5 確定合理的裝夾方式3.5.1 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(jī)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。3.5.2 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(jī)床，按照劃好的線找正工件在機(jī)床上的裝夾位置。這種裝夾方法生產(chǎn)率低，精度低，且對工人技術(shù)水平要求高，一般用于單件小批生產(chǎn)中加工復(fù)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。3.5.3 專用夾具夾具是按照被加工工序要求專門設(shè)計的，夾具上的定位元件能使工件相對于機(jī)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(chǎn)率高，定位精度高，但需要設(shè)計、制造專用夾具，廣泛用于成批及大量生產(chǎn)。寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 13 -第 4 章 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 HT200，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。4.2 正確選擇對刀方式對刀的準(zhǔn)確程度將直接影響加工精度，因此，對刀操作一定要仔細(xì)，對刀方法一定要同零件加工精度要求相適應(yīng)。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(zhuǎn)；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(chǎn)生寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 14 -切屑；3）保持 X、Y 坐標(biāo)不變，將銑刀沿+Z 向退離工件；4）將機(jī)床坐標(biāo) X 置零，并 X 向工件另一側(cè)移動，接觸到工件表面產(chǎn)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(jī)床坐標(biāo)系；5）采用同樣方法對 Y 軸，并將數(shù)值輸?shù)綑C(jī)床坐標(biāo)系；6）將 Z 周向下移動接觸到工件表面產(chǎn)生切屑，將數(shù)值輸入機(jī)床坐標(biāo)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(jī)床上定位（或找正）裝夾后，用于確定工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的基準(zhǔn)點。對刀點選定后，便確定了機(jī)床坐標(biāo)系和零件坐標(biāo)系之間的相互位置關(guān)系。加工中心對刀時一般以機(jī)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(jié)果都是使機(jī)床主軸軸線與端面的交點與對刀點重合，利用機(jī)床的坐標(biāo)顯示確定對刀點在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，從而確定工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)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(yīng)盡量選在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。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(jī)床上，工件加工時需要經(jīng)常更換刀具，在程序編制時，就要考慮設(shè)置換刀點。換刀點的位置應(yīng)根據(jù)換刀時刀具不碰到工件、夾具和機(jī)床的原則而定。所以機(jī)床出場前換刀點已確定，為一個固定點。第 5 章 制定數(shù)控加工方案及工藝參數(shù)5.1 合理劃分?jǐn)?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(jī)床上，對同一個或幾個零件進(jìn)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(jī)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、精銑反面寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 15 -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(jìn)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(nèi)容為一道工序3） 以工序上的結(jié)構(gòu)內(nèi)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5.3 確定各工序工步的次序5.4 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(zhì)量、生產(chǎn)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(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床、刀具的切削性能，使生產(chǎn)率最高，生產(chǎn)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(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。5.4.1 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(shè)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(jīng)驗估算法憑借工藝人員的實踐經(jīng)驗估計加工余量，所估余量一般偏大，僅用于單件小批生產(chǎn)。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(jié)合工廠得實際情況進(jìn)行適當(dāng)修正。此方法目前應(yīng)用最廣。寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 16 -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(jìn)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(chǎn)。余量的方法確定加工余量時應(yīng)該注意的幾個問題：①采用最小加工余量原則在保證加工精度和加工質(zhì)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。②余量要充分防止因余量不足而造成廢品。③余量中應(yīng)包含熱處理引起的變形④大零件取大余量零件愈大，切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形愈大。因此工序加工余量應(yīng)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(guān)。粗加工工序的加工余量不能用查表法確定，應(yīng)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(chǎn)，所以采用經(jīng)驗估算法，根據(jù)公式:Z=a-b，Z=d a-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：365.4.2 確定背吃刀量背吃刀量應(yīng)根據(jù)加工余量確定。粗加工時應(yīng)盡量用一次走刀切除全部加工余量，當(dāng)加工余量過大、機(jī)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(yīng)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(jī)床上，粗加工背吃刀量可達(dá) 8～10 mm，精加工背吃刀量可取為0.1～0.5 mm。工序一：粗、精銑反面 工步 1：銑上平面,根據(jù)零件的加工余量和刀具，取 ap=3㎜，a e=40㎜工步 2：粗銑下表面，取 ap=5㎜， ae=4㎜工步 3：精銑下表面，取 ap=10㎜， ae=0.5㎜工序二：粗、精銑正面工步 1：銑下平面,根據(jù)零件的加工余量和刀具，取 ap=3㎜，a e=40㎜寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 17 -工步 2：粗銑凹槽輪廓，取 ap=5㎜， ae=5㎜工步 3：精銑凹槽輪廓，取 ap=9㎜， ae=0.5㎜工步 4：鉆孔，取 ap=4㎜， ae=1㎜工步 5：鉸孔，取 ap=4㎜， ae=0.5㎜ 工步 7：精銑 Φ10 內(nèi)圓內(nèi)輪廓，取 ap=4㎜， ae=0.5㎜ 5.4.3 確定進(jìn)給速度1 確定進(jìn)給量進(jìn)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(zhì)選取。最大進(jìn)給量受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。 1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給量。一般在 100～200mm/min 范圍內(nèi)選取。 2）當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求高時，進(jìn)給量應(yīng)選小些，一般在 20～50mm/min 范圍內(nèi)選取。 生產(chǎn)實際中多采用查表法、經(jīng)驗法確定合理的進(jìn)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(jìn)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(jìn)給量。2 進(jìn)給速度的確定進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)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(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。 確定進(jìn)給速度的原則： 1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在 100～200mm/min 范圍內(nèi)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(jìn)給速度，一般在20～50mm/min 范圍內(nèi)選取。 3）當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在 20～50mm/min 范圍內(nèi)選取。 4）刀具空行程時，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 18 -5.4.4 確定主軸轉(zhuǎn)速1 確定切削速度 確定的最終目的是確定銑床主軸轉(zhuǎn)速。生產(chǎn)中經(jīng)常根據(jù)實踐經(jīng)驗和有關(guān)手冊資料選取切削速度，然后算出主軸轉(zhuǎn)速。 在生產(chǎn)中選擇切削速度的一般原則是： （1）粗銑時，背吃刀量和進(jìn)給量較大，故選擇較低的切削速度；精銑時，背吃刀量和進(jìn)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(yīng)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。 2 確定主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速，單位為 r/min； D——銑刀直徑，單位為 mm。 計算出主軸轉(zhuǎn)速 n 后，在 CAD/CAM 編程軟件主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置欄中輸入接近的轉(zhuǎn)速。主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速 n 最后要根據(jù)機(jī)床說明書選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。5.5 確定切削速度、主軸轉(zhuǎn)數(shù)及進(jìn)給量的具體數(shù)值主體加工條件：工件材料：HT200。機(jī)床：VMC750E 立式加工中心（HNC-21m） 。工件毛坯尺寸：153×123×30 。5.5.1 銑反面⑴ 機(jī)床：VMC750E⑵ 銑反面寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 19 -①刀具：Φ80mm 盤銑刀②切削速度 Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》表 5-3 可知：Vc=90m/min③確定主軸轉(zhuǎn)速 nsns= = =561.2r/min(取整數(shù) ns=600r/min)dv?10890?④進(jìn)給量 F=fzzn 參考《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》表 5-2，取進(jìn)給量 fz=0.15 mm/z則進(jìn)給量 F= fzzn=0.15×3×561.2=75.54mm/min(取整數(shù) F=80mm/min)5.5.2 銑正面及凹槽外輪廓1.銑削加工正平面⑴ 機(jī)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(shè)備》表 5-3 可知：Vc=90m/min③確定主軸轉(zhuǎn)速 nsns= = =561.2r/min(取整數(shù) ns=600r/min)dv?10890?④進(jìn)給量 F=fzzn 參考《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》表 5-2，取進(jìn)給量 fz=0.15 mm/z則進(jìn)給量 F= fzzn=0.15×3×578=67.5mm/min(取整數(shù) F=70mm/min)2 粗銑正面及凹槽外輪廓⑴ 機(jī)床：VMC750E⑵ 粗銑正面及凹槽外輪廓①刀具：Φ5mmHSS 鍵槽銑刀寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 20 -②切削速度 Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》表 5-3 可知：Vc=18m/min③確定主軸轉(zhuǎn)速 nsns= = =575.9r/min(取整數(shù) ns=600r/min)dv