帶多孔凸耳零件的數(shù)控編程與加工仿真【三維SW】【含CAD圖紙全套】

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機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 1 產(chǎn)品名稱 面板 零件名稱 面板 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 45鋼 毛 坯 種 類 板料 毛坯外形尺寸 120x100x40 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 銑 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 下料 金工 2 銑 銑上下平面厚度39mm 金工 XK7132A φ50端面銑刀 3 銑 銑四周外輪廓 金工 XK7132A φ20立銑刀、游標(biāo)卡尺 4 銑 銑正面的凸臺 金工 XK7132A φ10立銑刀、游標(biāo)卡尺 5 銑 銑正面的兩個凹槽深8mm 金工 XK7132A φ10立銑刀、游標(biāo)卡尺 6 銑 銑腰形槽深8mm 金工 XK7132A φ10立銑刀、游標(biāo)卡尺 7 銑 銑沉孔φ36深8mm 金工 XK7132A φ立銑刀 8 銑 鉆攻M30x1.5 金工 XK7132A φ28.5鉆頭、M30絲錐、游標(biāo)卡尺 9 銑 鉆鉸2-φ12H7 金工 XK7132A 鉆頭φ11.6、鉸刀φ12 10 銑 銑背面凸臺 金工 XK7132A φ10立銑刀 11 銑 銑沉孔φ36深8mm 金工 XK7132A φ10立銑刀 12 銑 鉆攻3-M10x1.5 金工 XK7132A 鉆頭φ8.5、絲錐M10 13 銑 銑側(cè)面的槽和凸臺 金工 XK7132A φ10立銑刀 12 檢驗(yàn) 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 數(shù)控加工刀具卡片 零件名稱 面板 零件圖號 材料名稱 45 毛坯尺寸 120x100x40 工序號 工序內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)格 刀尖半徑 備注 類型 材料 1 銑上下面 T01 φ50端面銑刀 硬質(zhì)合金 2 銑四周輪廓 T02 φ20立銑刀 硬質(zhì)合金 3 銑凹槽、凸臺、沉孔 T03 φ10立銑刀 硬質(zhì)合金 4 鉆底孔 T04 φ28.5鉆頭 高速鋼 5 鉆底孔 T03 φ11.6鉆頭 高速鋼 6 鉆底孔 T05 φ8.5鉆頭 高速鋼 編制 審核 批準(zhǔn) 共 頁 第 頁 銑上下面 加工工序卡片 產(chǎn)品型號 面板圖號 產(chǎn)品名稱 面板 面板名稱 面板 共 10 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 01 銑 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 板料 120x100x40 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 立式加工中心 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 銑上下面 端面銑刀φ50 800 100 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 銑四周輪廓 加工工序卡片 產(chǎn)品型號 面板圖號 產(chǎn)品名稱 面板 面板名稱 面板 共 10 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 02 銑中間凸臺 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 板料 120x100x40 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 立式加工中心 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 銑四周輪廓 φ20立銑刀 2500 1000 0.1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 銑凸臺 加工工序卡片 產(chǎn)品型號 面板圖號 產(chǎn)品名稱 面板 面板名稱 面板 共 10 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 03 銑 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 板料 120x100x40 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 銑中間凸臺 φ10mm立銑刀 2000 100 1 0.5 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 銑凹槽 加工工序卡片 產(chǎn)品型號 面板圖號 產(chǎn)品名稱 面板 面板名稱 面板 共 10 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 04 銑 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 板料 120x100x40 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 立式加工中心 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 銑凹槽深度8mm φ10立銑刀 1500 100 0..5 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 銑腰槽 加工工序卡片 產(chǎn)品型號 面板圖號 產(chǎn)品名稱 面板 面板名稱 面板 共 10 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 05 銑腰槽 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 板料 120x100x40 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 銑腰槽深度8mm 立銑刀φ10 1500 100 0.3 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 銑沉孔 加工工序卡片 產(chǎn)品型號 面板圖號 產(chǎn)品名稱 面板 面板名稱 面板 共 10 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 06 銑沉孔 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 板料 120x100x40 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 銑沉孔φ36深8mm 立銑刀φ10 1000 100 0.3 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 鉆螺孔 加工工序卡片 產(chǎn)品型號 面板圖號 產(chǎn)品名稱 面板 面板名稱 面板 共 10 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 06 鉆孔 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 板料 120x100x40 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 鉆M30x1.5底孔 鉆頭φ28.5 1000 100 0.3 1 攻絲M30x1.5 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 鉆鉸孔 加工工序卡片 產(chǎn)品型號 面板圖號 產(chǎn)品名稱 面板 面板名稱 面板 共 10 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 06 鉆鉸孔 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 板料 120x100x40 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 鉆底孔φ11.6 鉆頭φ11.6 1000 100 0.3 1 鉸孔φ12 鉸刀φ12 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 銑凸臺 加工工序卡片 產(chǎn)品型號 面板圖號 產(chǎn)品名稱 面板 面板名稱 面板 共 10 頁 第 9 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 06 銑凸臺 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 板料 120x100x40 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 銑背面的凸臺 立銑刀φ10 1000 100 0.3 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 銑背面的沉孔 加工工序卡片 產(chǎn)品型號 面板圖號 產(chǎn)品名稱 面板 面板名稱 面板 共 10 頁 第 10 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 06 銑沉孔 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 板料 120x100x40 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 銑背面的沉孔深度8mm 立銑刀φ10 1000 100 0.3 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 鉆背面螺孔 加工工序卡片 產(chǎn)品型號 面板圖號 產(chǎn)品名稱 面板 面板名稱 面板 共 10 頁 第 10 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 06 鉆 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 板料 120x100x40 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 鉆底孔φ8.5 鉆頭φ8.5 1000 100 0.3 1 攻絲M10 絲錐M10 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 摘 要 數(shù)控加工現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工中，它可以有效提高加工生產(chǎn)效率，縮短加工時(shí)間，方便操作等優(yōu)點(diǎn)。本論文主要針對目前較為常用的數(shù)控銑床的情況，通過對數(shù)控銑床的認(rèn)識，并通過使用數(shù)控編程軟件對一些復(fù)雜形狀臺階式、凹凸類的板料件進(jìn)行數(shù)控銑加工。 本文針對提供的具有各種凸臺、凹槽形式等綜合特征的復(fù)雜零件進(jìn)行工藝性的分析，主要包括對其零件進(jìn)行加工工藝過程分析，選擇合適的數(shù)控加工刀具進(jìn)行數(shù)控加工，并編制數(shù)控加工工藝過程卡和數(shù)控加工工序卡。然后通過CAXA制造工程師軟件對該零件進(jìn)行數(shù)控自動編程，主要采用正面和背面以及底部和上部分段的銑削方式進(jìn)行加工，銑削的部位主要包括輪廓、凸臺、孔、凹槽等，最后通過CAXA制造工程師對數(shù)控銑的過程進(jìn)行后置處理，并導(dǎo)出程序數(shù)據(jù)。 關(guān)鍵詞：面板零件；CAXA制造工程師；數(shù)控加工；數(shù)控編程 Abstract CNC machining has been widely used in mechanical processing, it can effectively improve the processing efficiency, shorten the processing time, convenient operation and so on. This thesis focuses on the current situation of NC milling machine is more commonly used, through the understanding of the CNC milling machine, CNC programming software and through the use of some complex shape, concave convex stepped plate materials for NC milling. According to the analysis of complex parts with various convex and concave form integrated features provided by process, mainly including the analysis of machining process of parts, selection of NC machining tool suitable for NC machining, and the preparation of NC machining process card and NC machining process card. Then through the CAXA manufacturing engineer software for NC automatic programming of the main parts, the front and back and bottom and upper section of the milling process, milling parts include contour, convex and concave hole, etc. Finally, CNC milling process engineer for post processing by CAXA manufacturing, and export data. Keywords: Convex concave parts; CAXA manufacturing engineer; NC machining; NC programming 目錄 摘 要 1 Abstract 2 目錄 3 第1章緒論 4 1.1數(shù)控銑床的介紹 4 第2章 零件工藝分析 6 2.1零件的圖樣分析 6 2.2加工技術(shù)要求 6 第3章 零件工藝設(shè)計(jì) 8 3.1零件的工藝分析 8 3.2數(shù)控加工刀具確定 8 3.4切削用量的確定 8 3.5定位和夾緊的方式 11 3.6量具的選擇 11 第4章 數(shù)控自動編程 13 4.1 數(shù)控加工設(shè)備的選擇 13 4.2CAXA制造工程師軟件介紹 14 4.3零件正面的數(shù)控加工 15 4.3.1正面的外輪廓銑削 16 4.3.2正面的凸臺、凹槽銑削 20 4.3.3正面的孔加工 23 4.3.4背面的輪廓加工 25 4.3.5零件背面沉孔的銑削 27 4.4程序的后置處理 27 總 結(jié) 28 參考文獻(xiàn) 29 致謝 30 第1章緒論 1.1數(shù)控銑床的介紹 數(shù)控銑床是一種加工功能很強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床，目前迅速發(fā)展起來的加工中心、柔性加工單元都是在數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，兩者都離不開銑削方式。由于數(shù)控銑削工藝最復(fù)雜，需要解決的技術(shù)問題也很多，因此，人們在研究和開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)及自動編程語言的軟件系統(tǒng)時(shí)，也一直把銑削加工作為重點(diǎn)。數(shù)控銑床機(jī)械部分與普通銑床基本相同，工作臺可以做橫向、縱向和垂直三個方向的運(yùn)動。因此普通銑床能加工的工藝內(nèi)容，數(shù)控銑床度能做到。一般情況下，在數(shù)控銑床上可以加工平面曲線輪廓。 數(shù)控銑床也像通用銑床那樣可分為立式、臥式和立臥兩用式數(shù)控銑床，各類銑床配置的是數(shù)控系統(tǒng)不同，其功能也不盡相同。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來越合理，其性能、精度和效率日趨提高，更新?lián)Q代頻繁，生產(chǎn)類型由大批大量生產(chǎn)向多品種小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)化。因此，對機(jī)械產(chǎn)品的加工相應(yīng)地提出了高精度、高柔性與高度自動化的要求。在機(jī)床行業(yè)，由于采用了數(shù)控技術(shù)，許多過去在普通機(jī)床上無法完成的工藝內(nèi)容得以完成，大量普通機(jī)床為數(shù)控機(jī)床所代替，這就極大地促進(jìn)了機(jī)床行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展。目前數(shù)控機(jī)床已經(jīng)遍布軍工、航空航天、汽車、造船、機(jī)車車輛、機(jī)床、建筑、通用機(jī)械、紡織、輕工、電子等幾乎所有制造行業(yè)。 綜上所述，數(shù)控機(jī)床在促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高人類生存質(zhì)量和創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會等方面，起著非常重要的作用。 數(shù)控機(jī)床是一種高效能自動加工機(jī)床，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床具有如下一些優(yōu)點(diǎn)： 易于加工異型復(fù)雜零件；提高生產(chǎn)率；可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，多機(jī)看管；可以大大減少專用工裝卡具，并有利于提高刀具使用壽命；提高零件的加工精度，易于保證加工質(zhì)量，一致性好；工件加工周期短，效率高；可以大大減少在制品的數(shù)量；可以大大減輕工人勞動強(qiáng)度，減少所需工人數(shù)量等。 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由傳動系統(tǒng)、支承部件、分度臺等部分組成。傳動系統(tǒng)的作用是把運(yùn)動和力由動力源傳遞給機(jī)床執(zhí)行件，而且要保證傳遞過程中有良好的動態(tài)特性。傳動系統(tǒng)在工作過程中，經(jīng)常受到激振力和激振力矩的作用，使傳動系統(tǒng)的軸組件產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)振動，從而影響機(jī)床的工作性能。隨著機(jī)床切削速度的提高和自動化方向的發(fā)展，傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成越來越簡單，但對其機(jī)械結(jié)構(gòu)性能的要求卻越來越高，從而使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求，這樣，各種設(shè)計(jì)理論的研究和使用就得到了迅猛的發(fā)展。 數(shù)控機(jī)床是高精度和高生產(chǎn)率的自動化機(jī)床，其加工過程中的動作順序、運(yùn)動部件的坐標(biāo)位置及輔助功能，都是通過數(shù)字信息自動控制的，操作者在加工過程中無法干預(yù)，不能像在普通機(jī)床上加工零件那樣，對機(jī)床本身的結(jié)構(gòu)和裝配的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行人為補(bǔ)償，所以數(shù)控機(jī)床幾乎在任何方面均要求比普通機(jī)床設(shè)計(jì)得更為完善，制造得更為精密。為滿足高精度、高效率、高自動化程度的要求，數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已形成自己的獨(dú)立體系，在這一結(jié)構(gòu)的完善過程中，數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)了不少完全新穎的結(jié)構(gòu)及元件。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)有許多特點(diǎn)。 第2章 零件工藝分析 2.1零件的圖樣分析 本設(shè)計(jì)對所提供的零件進(jìn)行加工分析，制定數(shù)控加工工藝流程并使用自動編程。 由零件圖可知該零件的特征主要包括分為三個方向上的加工的特征，即正面的加工特征、背面的加工特征、側(cè)面的加工特征，在加工此零件時(shí)需要分別對正面、背面、側(cè)面進(jìn)行依次加工。加工的步驟分為正面加工銑削、背面加工銑削、側(cè)面加工銑削。零件正面的加工特征主要包括四周的輪廓面、中間凸臺、凹槽、腰型槽、沉孔、螺紋孔、銷孔等組成，背面的加工特征包括凸臺、沉孔、螺紋孔等，側(cè)面的加工特征包括寬槽、凸臺等。根據(jù)零件圖中可以指定，該零件中表面粗糙度要求均為為Ra3.2μm。針對數(shù)控銑床來說，整體尺寸精度要求并不是不高，零件的材料選擇45號優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 圖2-1零件圖 2.2加工技術(shù)要求 該零件主要包括四周輪廓、凹槽、凸臺、通孔、腰形槽、螺紋孔等組成，根據(jù)圖形中所有的特征均為二維圖形特征。所以針對該零件的加工主要是二維輪廓的銑削包括輪廓銑削、挖槽銑削、通孔的銑削、鉆孔、鉸孔等，螺紋孔包括鉆孔、攻絲。 該零件的主要加工內(nèi)容如下 正面加工：整體外輪廓采用二維輪廓銑削，凸臺采用二維的挖槽銑削方式，腰形槽和凹槽、沉孔也采用二維的挖槽銑削方式，2-φ12的銷孔采用鉆孔和鉸孔加工，M30螺紋孔采用先鉆孔的方式，然后使用絲錐攻絲加工。 背面加工：凸臺、沉孔采用二維挖槽的方式銑削，3-M10x1.5螺紋孔采用鉆孔攻絲的方式加工。 側(cè)面加工：側(cè)面的寬槽、凸臺采用二維輪廓結(jié)合二維挖槽的形式進(jìn)行銑削。 第3章 零件工藝設(shè)計(jì) 3.1零件的工藝分析 由零件圖可知，該零件為長方形的板料零件，所有的特征均可以在數(shù)控銑床上完成。整個零件的加工分析為之前已經(jīng)分析過的三種特征的加工方式。基本的加工步驟采用先大后小、先簡單后復(fù)雜的原則進(jìn)行加工。 3.2數(shù)控加工刀具確定 針對本次零件的加工分析確定每步銑削的方式的數(shù)控刀具，主要根據(jù)以下幾個原則來進(jìn)行確定。 1、根據(jù)材料來選擇基本刀具的類型和刀具的材料。 2、根據(jù)被加工的特征的形狀、尺寸來選擇刀具的具體形狀和規(guī)格尺寸，基本是孔使用鉆頭或鉸刀，螺紋孔選擇絲錐，輪廓、凹槽選擇立銑刀或鍵槽銑刀，端面選擇端面銑刀等 結(jié)合該零件的特征情況分析，本次零件的加工數(shù)控刀具如表3-1。 表3-1零件數(shù)控加工刀具選擇表 序號 刀具名稱 刀具材料 加工內(nèi)容 數(shù)量 1 Ф50mm端面銑刀 硬質(zhì)合金 上下面 1 2 φ20mm四刃立銑刀 硬質(zhì)合金 外輪廓 1 3 Ф10mm四刃立銑刀 硬質(zhì)合金 沉孔、凸臺、凹槽、腰槽 3 4 Ф11.7mm 鉆頭 高速鋼 鉆Ф11.7mm的通孔 1 5 Ф12H7鉸刀 鎢鋼 鉸Ф12mm的通孔 1 6 φ28.5鉆頭 高速鋼 M30底孔 3.4切削用量的確定 （1）銑上下端面時(shí) 用端面銑刀Φ50mm，齒數(shù)Z=10 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-73，取 銑削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： （2）銑輪廓的時(shí)候 用立銑刀Φ20mm，齒數(shù)Z=4 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-73，取 銑削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： （3）銑凹槽、凸臺、沉孔的時(shí)候 用立銑刀Φ10mm，齒數(shù)Z=4 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-73，取 銑削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： （5）鉆底孔φ28.5 鉆頭φ28.5 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-39，取 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 進(jìn)給量： （6）鉆底孔φ8.5 鉆頭φ8.5 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-39，取 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 進(jìn)給量： （7）鉆底孔φ11.6 鉆頭φ11.6 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-39，取 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 進(jìn)給量： （9）鉸孔φ12 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-58，取 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-60，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 進(jìn)給量： 表3-2 切削用量表 序號 加工內(nèi)容 刀具 切削用量 吃刀深度(mm) 主軸n（r/min） 進(jìn)給速度vf(mm/min) 1 上下面 Ф50端面銑刀 1 600 900 2 四周輪廓 Ф20mm立銑刀 2 1000 600 3 凸臺和凹面 Ф10mm立銑刀 2 1300 780 4 底孔 Ф28.5鉆頭 3 600 840 5 底孔 Ф8.5鉆頭 3 620 860 6 底孔 Ф11.6鉆頭 3 850 840 7 鉸孔 φ12鉸刀 0.5 284 168 3.5定位和夾緊的方式 本次的加工零件基本為長方形零件，選擇的加工裝夾定位采用的是數(shù)控銑床中常用的平口虎鉗，由于在零件中需要通孔的加工，所以在零件的下方需要加上墊鐵，以免為了不當(dāng)操作損壞機(jī)床工作臺。在正面和背面分別進(jìn)行加工的開始階段，需要使用百分表對工件進(jìn)行校平，主要校平平面度和平行度，基本要求公差符合在0.01-0.02mm左右即可。 3.6量具的選擇 本次的型腔件銑削過程中用到的量具基本不太多，對此進(jìn)行列舉出所需要的量具的清單。如下： 表3-3 量具清單表 序號 量具名稱 規(guī)格 數(shù)量 1 游標(biāo)卡尺 150mm 1 2 游標(biāo)卡尺 300mm 1 3 內(nèi)徑千分尺 0～25mm 1 4 深度尺 200mm 1 第4章 數(shù)控自動編程 4.1 數(shù)控加工設(shè)備的選擇 本次加工型腔件所采用的是XK6132型萬能升降臺銑床。 XK6132數(shù)控萬能升降臺銑床是在X6132系列升降臺銑床的基礎(chǔ)上配以伺服電機(jī)驅(qū)動的數(shù)控系統(tǒng)而改進(jìn)設(shè)計(jì)構(gòu)成的數(shù)控機(jī)床，該機(jī)床保持了X6132系列機(jī)床適用范圍大、通用性好的優(yōu)點(diǎn)，其主軸保留了18級齒輪變速具有很寬的變速范圍。采用伺服電機(jī)驅(qū)動，經(jīng)減速機(jī)構(gòu)，傳給縱、橫、垂向滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)三方向的進(jìn)給運(yùn)動。其主要特點(diǎn)如下： 1、機(jī)床剛性好，可以承受重負(fù)荷切削工作。 2、機(jī)床具有足夠的功率和寬廣的主軸變速范圍。能使用硬質(zhì)合金刀進(jìn)行高 速切削，充分發(fā)揮刀具效能。 3、主軸變速有沖動裝置，便于變速，機(jī)床能迅速有效地進(jìn)行制動。 4、機(jī)床重要的傳動零件均用合金鋼制成，容易磨損的零件均用耐磨材料制成，導(dǎo)軌貼塑，保證了機(jī)床有足夠的使用壽命。 5、機(jī)床三向運(yùn)動均有限位裝置，機(jī)床安全性好。 6、機(jī)床有完善的潤滑系統(tǒng)，重要的傳動零件和軸承均有完善的潤滑裝置。同時(shí)設(shè)有指示器便于檢查。 7、可靠性好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,性價(jià)比高。 8、機(jī)床主配置FANUC 0i mate-MC數(shù)控系統(tǒng)，也可根據(jù)用戶要求配置其它數(shù)控系統(tǒng)。 該機(jī)床主要適用于加工中、小型的各種復(fù)雜形狀的表面和型腔零件，以及沖、鍛模、塑料模等各類模具。適用于工具、模具、航空、航天、電子、汽車的機(jī)械制造和各種維修行業(yè)及學(xué)校教學(xué)使用。 表4-1 XK6132型數(shù)控銑床主要參數(shù) 工作臺面積（寬×長） mm 320×1320 T形槽（槽數(shù)-寬度×間距） mm 3-18×70 三向行程（縱/橫/垂） mm 670/250/320 主軸中心線到工作臺面距離 mm 50～370 床身垂直導(dǎo)軌至工作臺中心距離 mm 220～470 主軸錐孔 7：24 ISO50 刀柄形式 XT50 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 18級30-1500 主軸電機(jī)功率 Kw 5.5（可選7.5） 進(jìn)給速度（縱、橫、垂） mm/min 5-1000 快速進(jìn)給（縱、橫/垂） mm/min 5000/2000 定位精度（國標(biāo)） mm 0.035 重復(fù)定位精度（國標(biāo)） mm 0.020 工作臺最大承重 kg 200 機(jī)床凈重（約） kg 2600 機(jī)床外形尺寸（長×寬×高） mm 2180×1825×1680 4.2CAXA制造工程師軟件介紹 CAXA制造工程師是航天海爾軟件有限公司北京大學(xué)中國發(fā)展，數(shù)控銑床，基于三維CAD／CAM軟件的加工中心。CAXA制造工程師基于PC平臺，使用Windows菜單和交互方式，原來的易學(xué)易中文界面，操作，價(jià)格低廉。CAXA制造工程師可以加工代碼生成3 ~ 5軸，可用于與三維復(fù)雜曲面零件的加工。 CAXA制造工程師的CAD模型和無縫集成的凸輪加工技術(shù)，可直接用于地表一致性處理，固體模型。支持的彈道參數(shù)和批處理功能，提高工作效率。支持高速切削，大大提高了加工效率和質(zhì)量。數(shù)控系統(tǒng)的任何輸出加工代碼的通用后置處理。 4.3零件正面的數(shù)控加工 由于本次的零件為一正面、背面、側(cè)面為一體的復(fù)雜特征的板料零件，其加工特征包括三個面上的加工特征，本次以CAXA為例對零件中的主要特征中的正面、背面進(jìn)行銑削的數(shù)控加工實(shí)例，側(cè)面加工的方式同正面、背面中的基本相似，在此就不一一介紹了。 在對該零件的正面、背面中的各種特征進(jìn)行數(shù)控分析的前提，針對零件的正面、背面分別將零件的正面、背面在CAXA中用三維實(shí)體的模式表示出來，如下圖為型腔件的正面、背面分別使用CAXA軟件進(jìn)行的三維繪制的實(shí)體模型。 圖4-1零件的正面模型 圖4-2 零件的背面模型 4.3.1正面的外輪廓銑削 對零件的正面外輪廓銑削采用CAXA中的輪廓銑削方式，在銑削輪廓的之前的做的工作是要設(shè)置好零件的毛坯，零件的毛坯按照CAXA中的加工設(shè)置中選擇毛坯，然后選擇參照毛坯中的模型選型即可，如下圖所示。 圖4-3零件的毛坯參照模型設(shè)置 設(shè)置好模型設(shè)置后，在確定好加工的坐標(biāo)系，系統(tǒng)默認(rèn)的坐標(biāo)系是建模開始時(shí)的坐標(biāo)系，本次的建模的時(shí)候由于Z軸的零點(diǎn)是建模在工件的上平面上方，從設(shè)置毛坯的選項(xiàng)中可以看出，Z軸的零點(diǎn)已經(jīng)默認(rèn)為工件的上平面，這里就不需要另外再設(shè)置坐標(biāo)系了，否則還要繼續(xù)設(shè)置新的加工坐標(biāo)系。 坐標(biāo)系和毛坯設(shè)置完成后，就可以對零件進(jìn)行數(shù)控銑削的模式工作了。首先以工件的正面外輪廓，選擇CAXA中的平面輪廓精銑削， 圖4-4 平面輪廓加工參數(shù)設(shè)置 圖4-4為平面輪廓精加工的參數(shù)設(shè)置，本次為銑削正面的外輪廓，設(shè)置的底層高度為-27mm，刀具每次下降高度5mm。設(shè)置好加工參數(shù)后，依次對銑削參數(shù)、刀具參數(shù)分別設(shè)置，本次選擇的刀具為20mm的立銑刀，相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置如下圖4-5、4-6所示。 圖4-5正面輪廓加工切削參數(shù)設(shè)置 圖4-6正面外輪廓刀具參數(shù) 設(shè)置好刀具的參數(shù)后，整個外輪廓的刀具路徑就會顯現(xiàn)出來，如下圖所示。 圖4-7正面的外輪廓加工路徑 4.3.2正面的凸臺、凹槽銑削 正面的凹面和凹槽銑削形狀較多，并且深度不一，但是基本的設(shè)置方式都是一樣，刀具的參數(shù)也是一樣，所有的凹槽銑削的刀具均選擇的是直徑10mm的立銑刀。各種不同的凹面特征，只需要設(shè)置好每個凹面的深度參數(shù)設(shè)置即可，這里就不每個凹面都介紹了，詳細(xì)請參見相關(guān)的CAXA文件，這里只列出中間的典型的凹面加工作為案例，以中間的最大凹面由于中間有多個凸臺，這里采用的是CAXA中的挖槽銑削方式，在CAXA中叫做平面粗加工的銑削方式，中間的凸臺就是平面區(qū)域粗加工模式中的孤島模式。正面中應(yīng)用的有幾處凸臺，選擇這些凸臺作為為孤島。 中間的大凹面的加工參數(shù)設(shè)置如下： 圖4-8中間的凸臺參數(shù)設(shè)置 圖4-9 中間凸臺的切削用量設(shè)置 圖4-10中間凸臺的刀具參數(shù)設(shè)置 依次按照這樣的設(shè)置方式，分別對零件正面中的其他凸臺、凹槽等設(shè)置完成后，在CAXA中顯示出了整個中間的凸臺的加工路徑，如下圖所示。 圖4-11正面的加工路徑 4.3.3正面的孔加工 零件的正面的孔加工主要是2-φ12的銷孔、M30x1.5的沉孔底孔、采用平面區(qū)域粗加工就是類似前面的凹面加工是一樣的設(shè)置方法，這里不再介紹。這里只是介紹孔加工，孔加工在CAXA中專門設(shè)置是進(jìn)行專門的孔加工模式?？准庸つＪ竭x擇好后，按照CAXA中提供的步驟進(jìn)行設(shè)置參數(shù)即可， 圖4-12正面孔的加工參數(shù)設(shè)置 圖4-13銷孔的鉆頭參數(shù)設(shè)置 如同上圖所示，在對銷孔12底孔各參數(shù)設(shè)置完后，孔加工的設(shè)置完成。對于其余的孔的特征加工均與此加工相同，這里便不一一介紹了。這樣整個零件的正面的特征的加工模式已經(jīng)完成。 4.3.4背面的輪廓加工 對零件的正面加工完成后，接著要對零件的背面進(jìn)行加工。背面中同正面是一樣的，基本也是包括輪廓、凹面等特征的加工。 背面的輪廓加工同正面的加工方式是相同的，選擇的刀具也是10mm的立銑刀，刀具的切削用量參數(shù)設(shè)置也是相同的，所不同的是切削的深度的設(shè)置。零件的背面整體輪廓深度為12mm，如下圖所示為背面的輪廓加工參數(shù)。 圖4-14零件背面的輪廓加工參數(shù) 設(shè)置好后進(jìn)行模擬刀具的加工路徑，如下圖就為零件的背面的加工刀具路徑。 圖4-15零件背面的凸臺輪廓銑削刀具路徑 4.3.5零件背面沉孔的銑削 零件的背面的沉孔加工，加工設(shè)置的方式同正面的相同，設(shè)置的刀具均為10mm的立銑刀，切削用量的設(shè)置也是基本相同的，所不同的是各個凹面的特征的深度是不同的。在這里就不一一介紹了，詳情見相應(yīng)的CAXA文件，下圖為通過零件背面加工的刀具路徑。 圖4-16 零件背面的沉孔特征刀具路徑 4.4程序的后置處理 對零件的正面和背面上的所有特征進(jìn)行銑削完成后，需要將模型導(dǎo)出成加工的程序，CAXA中有根據(jù)加工后的路徑可以自動導(dǎo)出程序，此方式叫做程序的后置處理。在CAXA中需要導(dǎo)出程序中，需要選擇后置處理的導(dǎo)出G代碼的模式，生成的程序文件的格式為.cut格式的文件，具體的程序文件詳見CAXA文件。 總 結(jié) 我在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，所進(jìn)行的是一種復(fù)雜零件凹凸特征的數(shù)控加工工藝及其數(shù)控編程的設(shè)計(jì)。首先做的是清楚的了解該零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，然后進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析，這樣才能制定出合理的加工工藝路線，在上述中我學(xué)會如何分析該零件，如何制定正確的加工工藝路線。在工藝方面，還需要數(shù)控加工工序，根據(jù)工件最后所達(dá)到的精度，推算出工件的加工余量及工序尺寸，然后在確定進(jìn)給量及主軸轉(zhuǎn)速。還通過CAXA軟件對零件的正面、背面進(jìn)行三維造型，并使用CAXA制造工程師軟件中的平面區(qū)域粗加工、平面輪廓精加工、孔加工等模式對零件的正面、背面的特征進(jìn)行銑削的設(shè)計(jì)。從而熟悉使用了G代碼在編程中的應(yīng)用，并熟悉了CAXA軟件進(jìn)行數(shù)控編程的步驟及后置處理的程序文件，全面掌握了復(fù)雜類的零件數(shù)控加工的步驟和流程。 參考文獻(xiàn) [1]魏斯亮，黎旭初.機(jī)床數(shù)控技術(shù)[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2015. 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