3234 盤(pán)形零件數(shù)控編程方法研究

3234 盤(pán)形零件數(shù)控編程方法研究,零件,數(shù)控,編程,方法,法子,研究,鉆研 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告題 目盤(pán)形零件數(shù)控編程方法研究系 別 機(jī)電信息系 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) B07020323 姓 名 徐 樂(lè) 學(xué) 號(hào) B07020323 導(dǎo) 師 白 瑀 2010 年 11 月 20 日西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告11.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況）1.1 題目背景：CAD/CAM 技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成成分, CAD／CAM 技術(shù)已成為工程設(shè)計(jì)的最有力的技術(shù)手段，應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大，并已形成完整的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。它的發(fā)展和應(yīng)用使傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造內(nèi)容和工作方式等都發(fā)生了根本性的變化。CAD/CAM技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家科技現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一 [1]。盤(pán)形零件是一種典型的復(fù)雜外形零件，往往具有回轉(zhuǎn)的外形表面和內(nèi)孔。研究盤(pán)形零件的數(shù)控編程方法對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有指導(dǎo)意義。數(shù)控技術(shù)是制造自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是現(xiàn)在制造裝備的靈魂與核心，是國(guó)家工業(yè)和國(guó)防工業(yè)現(xiàn)代化的重要手段，關(guān)系到國(guó)家戰(zhàn)略地位，體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力水平，其水平高低和數(shù)控裝備擁有量的多少是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志[2]。 1.2 研究意義：數(shù)控機(jī)床以其優(yōu)異的性能和精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，并開(kāi)創(chuàng)了機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化發(fā)展的先河，由此數(shù)控技術(shù)也成為先進(jìn)制造技術(shù)中的一項(xiàng)核心技術(shù)，且通過(guò)持續(xù)的研究，深化信息技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)其更大地發(fā)揮潛力和進(jìn)一步提升其性能。它將涉及生產(chǎn)管理與調(diào)度、工夾刀具管理、技藝優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)、以及現(xiàn)場(chǎng)總線與網(wǎng)絡(luò)通訊環(huán)境等技術(shù)，從而形成了更先進(jìn)的和更全面的信息化數(shù)字控制技術(shù)，數(shù)控加工技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)與核心，數(shù)控機(jī)床是國(guó)家戰(zhàn)略性裝備，數(shù)控機(jī)床的普及將使現(xiàn)代化制造技術(shù)產(chǎn)生巨大變革，為此必須重視與發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)與裝備 [3]。1.3 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況：目前國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的總體趨勢(shì)如下 [4]：a.新一代的數(shù)控系統(tǒng)向 PC 化和開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)方向發(fā)展。b.驅(qū)動(dòng)裝置向交流、數(shù)字化方向發(fā)展。c.增強(qiáng)通信功能向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。d.數(shù)字系統(tǒng)在控制性能上向智能化發(fā)展。盤(pán)型零件是機(jī)械加工中常見(jiàn)的典型零件之一，它的應(yīng)用范圍很廣。通過(guò)對(duì)盤(pán)型零件的數(shù)控編程研究可以基本掌握數(shù)控加工工藝的基礎(chǔ)知識(shí)，盤(pán)型零件加工編制的過(guò)程、編程語(yǔ)言和典型零件加工程序的一般編寫(xiě)方法。數(shù)控加工編程功能模塊功能包括圖形幾何造型、刀具軌跡設(shè)計(jì)、刀具軌跡編輯、加工仿真……等 [13]。仿真系統(tǒng)具備對(duì)數(shù)控機(jī)床操作全過(guò)程和加工運(yùn)行環(huán)境仿真的功能，通過(guò)仿真軟件的模擬可以明確的分析出加工方案的錯(cuò)誤和不足之處以避免在實(shí)際生產(chǎn)中由于錯(cuò)誤方案導(dǎo)致成本的提高和材料的浪費(fèi) [5]。2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 2.1 以下是盤(pán)型端蓋零件的毛坯圖和零件圖 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告4毛坯零件為鑄鐵件、大批量生產(chǎn)、材料為 HT150[6]、尺寸如圖 2.1成形零件尺寸和技術(shù)要求如圖 2圖 2.1 毛坯圖 圖 2.2 零件圖2.2 端蓋零件主要研究?jī)?nèi)容2.2.1 端蓋零件結(jié)構(gòu)分析 端蓋帶有回轉(zhuǎn)面和內(nèi)孔，外部有環(huán)形結(jié)構(gòu)、圓弧和倒角。2.2.2 制定盤(pán)形零件工藝路線 [7] (a 方案：1、粗車(chē) A 端面 2、以 A 為基準(zhǔn)粗鏜內(nèi)孔 E 3、以端面 A 為基準(zhǔn)粗車(chē)D 端面 4、車(chē)倒角 R2 5、以 E 為基準(zhǔn)粗車(chē)外圓 B 與 C 6、以 D 為基準(zhǔn)粗銑 F 的內(nèi)槽 7、去毛刺(b 方案：1、粗鏜內(nèi)孔 E 保證回轉(zhuǎn)精度 2、以?xún)?nèi)孔 E 為基準(zhǔn)粗車(chē)端面 A 3、以?xún)?nèi)孔 E 為基準(zhǔn)粗車(chē)端面 D 4、車(chē)倒角 R2 5、以?xún)?nèi)孔為基準(zhǔn)粗粗車(chē)外圓面B、C 6、粗銑 F 的內(nèi)槽 7、去毛刺(c 方案：1、粗車(chē)外圓 B 2、粗車(chē)外圓 C 3、粗鏜內(nèi)孔 E 4、粗車(chē)端面 A 5、粗車(chē)端面 D 6、銑內(nèi)槽 F 7、倒圓角 8、去毛刺2.2.3 針對(duì)盤(pán)形零件粗、精加工制定加工方案 [8] 此零件從毛坯的首次加工均為粗加工，精加工通過(guò)數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)。其中粗加工的毛坯余量在 2mm 左右，精加工的余量為 1mm 左右。由于盤(pán)型零件要求回轉(zhuǎn)，所以對(duì)圓孔的回轉(zhuǎn)的精度要求較高。而且圓孔加工也是對(duì)外回轉(zhuǎn)面的精度保存的基礎(chǔ)，因此內(nèi)孔是整個(gè)機(jī)械加工的關(guān)鍵 [14]。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告52.2.4 針對(duì)盤(pán)蓋零件數(shù)控編程 [9]此端蓋零件采用車(chē)、銑、鏜三把刀進(jìn)行精加工，以軸線同左端面 D 的交點(diǎn)作為編程坐標(biāo)系原點(diǎn)，進(jìn)行編程。2.2.5 夾具初步制定方案初步采用加工方案 c 所采用夾具類(lèi)型如下 [10]：表 2.1 加工方案 c工序號(hào) 工序內(nèi)容 設(shè)備1 車(chē)端面 D 三爪定心卡盤(pán) 車(chē)床2 銑端面 A 半圓孔定位座 銑床銑內(nèi)槽 F 半圓孔定位座 銑床3 鏜內(nèi)孔 E 三爪定心卡盤(pán) 鏜床4 粗車(chē)外圓 C 斜楔 滑塊夾緊機(jī)構(gòu) 車(chē)床粗車(chē)外圓 B 斜楔 滑塊夾緊機(jī)構(gòu) 車(chē)床 粗車(chē)直徑 90 外圓斜楔 滑塊夾緊機(jī)構(gòu) 車(chē)床粗車(chē)倒角 C2 斜楔 滑塊夾緊機(jī)構(gòu) 車(chē)床粗車(chē)圓弧 R5 斜楔 滑塊夾緊機(jī)構(gòu) 車(chē)床5 去毛刺 鉗工臺(tái)1、偏心輪 2、V 形架 3、工件 4、V 形架 5、對(duì)到塊 6、夾具體 7、定位鍵圖 2.3 銑內(nèi)槽 F 夾具 3.本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告63.1 本課題研究重點(diǎn)：端蓋零件的工藝路線與加工方案的制定，以及加工余量的安排。數(shù)控編程的內(nèi)容與步驟，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向，加工方法的選擇，工序與工步的劃分 [11]。3.2 本課題研究難點(diǎn)：數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)、工序劃分、零件的裝夾方法、對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定、切削參數(shù)的選擇 [15][16]。怎樣使端蓋零件在機(jī)械加工中占有準(zhǔn)確的定位于夾緊，在數(shù)控加工過(guò)程中怎樣實(shí)現(xiàn)刀具的補(bǔ)償命令、插補(bǔ)命令、和走刀方式，運(yùn)用正確的數(shù)控指令代碼完成零件所需的精度和尺寸方面的要求 [12]。3.3 本課題前期已開(kāi)展工作：通過(guò)對(duì)盤(pán)型零件的結(jié)構(gòu)分析和相關(guān)文獻(xiàn)的查閱明確零件基本機(jī)構(gòu)、基本尺寸、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、加工的初步方案與加工余量。4.完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫(xiě)）第 1 周－第 3 周：查閱資料，完成基礎(chǔ)知識(shí)的積累和開(kāi)題報(bào)告。 第 4 周－第 7 周：典型盤(pán)形零件結(jié)構(gòu)分析。 第 7 周－第 10 周：制定盤(pán)形零件工藝路線、加工方案。 第 11 周－第 14 周：針對(duì)盤(pán)形零件數(shù)控編程 第 15 周－第 16 周：完成畢業(yè)論文5 指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)）指導(dǎo)教師： 年 月 日 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告4參考文獻(xiàn)[1] 梅黎錦; 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