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

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1、 分 類 號 密 級 寧寧波大紅鷹學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(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(jì) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 年 月 日 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(jì)》均系本人獨(dú)立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點(diǎn)和材料，均作了注釋，若有不實(shí)，后果由本人承擔(dān)。 承諾人（簽名）：

2、 年 月 日 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(jì)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(diǎn)。還重點(diǎn)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 III Abstract This paper is a typical with el

3、liptic 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

4、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, m

5、illing processing, technology technology 目 錄 摘 要 I Abstract 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(diǎn) - 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 -

6、 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(jì) - 10 - 3.1根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及形狀特點(diǎn)，選擇機(jī)床的類型 - 10 - 3.2根據(jù)零件的外形及尺寸特點(diǎn)，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

7、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 - 3.5.3專用夾具 - 12 - 第4章 選擇刀具及對刀方式、對刀點(diǎn) - 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(diǎn)及換刀點(diǎn) - 14 - 4.3.1合理確定對刀點(diǎn) - 14 - 4.3.2合理確定換刀點(diǎn) - 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 -

8、 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(jì)（論文） 第1章 緒論 數(shù)控銑床是銑床

9、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(jì)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

10、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(shí)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(yùn)動，實(shí)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(jì)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(jì)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(shí)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(jì)算，以及加工過程實(shí)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(jì)算，發(fā)出相應(yīng)

11、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(yùn)動。 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(jì)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(jì)調(diào)試好的控制軟件存人計(jì)算機(jī)內(nèi)，以實(shí)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(qiáng)，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都采用

12、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

13、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(yùn)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。開環(huán)控制系統(tǒng)不具有反饋裝置，所以對移動部件實(shí)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

14、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(diǎn)，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(bǔ)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(shí)際位移反饋到數(shù)控裝置的比較

15、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(bǔ)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(shí)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(shí)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)

16、械傳動系統(tǒng)比較簡單等特點(diǎn)。圖1-3是立式銑床外觀圖。 圖1-3 立式銑床外觀圖 l.底座；2.強(qiáng)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

17、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(yùn)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(yùn)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(shí)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)

18、，以保證銑床整體剛性、強(qiáng)度。主軸可在龍門架的橫梁與溜板上運(yùn)動，而縱向運(yùn)動則由龍門架沿床身移動或由工作臺移動實(shí)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(qiáng)，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 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

19、，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(qiáng)，數(shù)控系統(tǒng)功能豐富，一般可實(shí)現(xiàn)四坐標(biāo)或以上的聯(lián)動，加工適應(yīng)性強(qiáng)，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(qiáng)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(diǎn) 數(shù)控銑床

20、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(diǎn)，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(diǎn)。 適應(yīng)性強(qiáng)。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(shí)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(qiáng)是數(shù)控銑床最突出的優(yōu)點(diǎn)，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)，

21、這就消除了操作者人為產(chǎn)生的誤差。在設(shè)計(jì)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(bǔ)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(bǔ)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

22、。 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(qiáng)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(yùn)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(yàn)和工序間關(guān)鍵尺寸的抽樣檢驗(yàn)，因此節(jié)省了停機(jī)檢驗(yàn)時間。在加工中心銑床上加工時，一臺銑床實(shí)現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工，生產(chǎn)效率

23、的提高更為顯著。 能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動。普通銑床難以實(shí)現(xiàn)或無法實(shí)現(xiàn)軌跡為三次以上的曲線或曲面的運(yùn)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(shí)現(xiàn)幾乎是任意軌跡的運(yùn)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(fèi)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(yàn)時間，節(jié)省直接生產(chǎn)費(fèi)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(fèi)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(shí)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

24、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(jì)算機(jī)控制，為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、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(diǎn)：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動強(qiáng)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

25、零件以及要求100%檢驗(yàn)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。 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(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)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

26、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(yùn)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(yùn)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(jì)成籃子樣式，以主軸為軸心，刀具在圓周布置，其刀到

27、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(yùn)動精度、熱變形以及對振動的監(jiān)測和補(bǔ)償越來越獲得重視。 提高CNC系統(tǒng)控制精度：采用高速插補(bǔ)技術(shù)，以微小程序段實(shí)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(bǔ)償技術(shù)：采用反向間隙補(bǔ)償、絲桿螺距誤差補(bǔ)償和刀具誤差補(bǔ)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(bǔ)償。研究結(jié)果表明，綜合 采用網(wǎng)格解碼器檢查和

28、提高加工中心的運(yùn)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(yùn)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(jì)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

29、，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 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。 2.2.2工藝性分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)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(fèi)材料，甚至無法加工。 通過對零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、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

30、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(jì) 3.1根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及形狀特點(diǎn)，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

31、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(bǔ)償和自動補(bǔ)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)校現(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(diǎn)，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

32、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

33、部分車床和銑床，其最小運(yùn)動分辯率為0.01mm，運(yùn)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

34、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(jì)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(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這樣設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合滿足基準(zhǔn)重合原則。 3.4.3粗基準(zhǔn)的選擇原則 選擇粗

35、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

36、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(jì)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(jì)、制造專用夾具，廣泛用于成批及大量生產(chǎn)。 第4章 選擇刀具及對刀方式、對刀點(diǎn) 4.1正確選

37、擇粗、精加工刀具（附刀具卡） 由于毛坯采用HT200，硬度、強(qiáng)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)?/p>

38、機(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(diǎn)及換刀點(diǎn) 4.3.1合理確定對刀點(diǎn) 對刀點(diǎn)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(diǎn)。對刀點(diǎn)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(diǎn)為刀位點(diǎn)，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(diǎn)與對刀點(diǎn)重合，利用機(jī)床的坐標(biāo)顯示確定對刀點(diǎn)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

39、誤差，對刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。 手動對刀。 4.3.2合理確定換刀點(diǎn) 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(diǎn)。換刀點(diǎn)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(diǎn)已確定，為一個固定點(diǎn)。 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(diǎn)或一臺

40、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(diǎn)（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 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

41、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(jì)尺寸之差），加工總余量等于各工序加工余量之和。

42、 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(yàn)估算法憑借工藝人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)估計(jì)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(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正。此方法目前應(yīng)用最廣。 ③分析計(jì)算法根據(jù)加工余量的計(jì)算公式和一定的試驗(yàn)資料，對影響加工余量的各項(xiàng)因素進(jìn)行綜合分析和計(jì)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

43、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(fèi)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(yàn)估算法，根據(jù)公式:Z=a-b，Z=da-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

44、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：36 5.4.2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㎜，ae=40㎜ 工步2：粗銑下表面，取a

45、p=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㎜，ae=40㎜ 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

46、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(shí)際中多采用查表法、經(jīng)驗(yàn)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

47、、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。 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。

48、生產(chǎn)中經(jīng)常根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(qiáng)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(jì)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(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速n后，在CAD/C

49、AM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(jì)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(jì)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)

50、床：VMC750E ⑵ 銑反面 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/min ③確定主軸轉(zhuǎn)速ns ns===561.2r/min(取整數(shù)ns=600r/min) 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

51、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/min ③確定主軸轉(zhuǎn)速ns ns===561.2r/min(取整數(shù)ns=600r/min) 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：VMC750E ⑵ 粗銑正面及凹槽外輪廓 ①刀具：Φ5mmHSS鍵

52、槽銑刀 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=18m/min ③確定主軸轉(zhuǎn)速ns ns===575.9r/min(取整數(shù)ns=600r/min) 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=0.1 mm/z 則進(jìn)給量F= fzzn=0.1×2×575.9=78.9mm/min(取整數(shù)F=80mm/min) 3精銑正面及凹槽外輪廓 ①刀具：Φ10mmHSS鍵槽銑刀 ②切削速度Vc 參考《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》表5-

53、3可知： Vc=38m/min ③確定主軸轉(zhuǎn)速ns ns===794.8r/min(取整數(shù)ns=800r/min) 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=0.02 mm/z 則進(jìn)給量F= fzzn=0.02×2×794.8=57.64mm/min(取整數(shù)F=60mm/min) 5.6編制數(shù)控加工程序（附程序單） 1、 銑上平面 % O4554 N5 G90 G40 G80 G17 N10 M6 T1 N15 M3 S800 N20 G0 G90 G43 Z28. N25 X-53.129 Y-92.624 N30 Z

54、25.5 N35 G1 Z22. F500. N40 X106.002 Y-12.867 N45 X99.393 Y.319 N50 X-59.738 Y-79.438 N55 X-66.348 Y-66.251 N60 X92.784 Y13.506 N65 X86.175 Y26.692 N70 X-72.957 Y-53.065 N75 X-79.566 Y-39.879 N80 X79.566 Y39.879 N85 X72.957 Y53.065 N90 X-86.175 Y-26.692 N95 X-92.784 Y-13.506 N100 X66.34

55、8 Y66.251 N105 X59.738 Y79.438 N110 X-99.393 Y-.319 N115 X-106.002 Y12.867 N120 X53.129 Y92.624 N125 Z28. N130 G0 X-53.129 Y-92.624 N135 Z22.5 N140 G1 Z20. F500. N145 X106.002 Y-12.867 N150 X99.393 Y.319 N155 X-59.738 Y-79.438 N160 X-66.348 Y-66.251 N165 X92.784 Y13.506 N170 X86.175 Y2

56、6.692 N175 X-72.957 Y-53.065 N180 X-79.566 Y-39.879 N185 X79.566 Y39.879 N190 X72.957 Y53.065 N195 X-86.175 Y-26.692 N200 X-92.784 Y-13.506 N205 X66.348 Y66.251 N210 X59.738 Y79.438 N215 X-99.393 Y-.319 N220 X-106.002 Y12.867 N225 X53.129 Y92.624 N230 Z28. N235 M5 N240 G91 G28 Z0. N2

57、45 G91 G28 X0. Y0. A0. B0. C0. N250 G90 N255 M30 % 2 精銑體積塊（各凹槽） % O100 N5 G90 G40 G80 G17 N10 M6 T1 N15 M3 S500 N20 G0 G90 G43 Z28. N25 X101.987 Y-22.71 N30 Z25.5 N35 G1 Z24. F300. N40 X-42.841 Y-95.298 N45 X-44.185 Y-92.616 N50 X100.642 Y-20.028 N55 X99.298 Y-17.346 N60 X-45.529

58、 Y-89.934 N65 X-46.874 Y-87.252 N70 X97.954 Y-14.664 N75 X96.61 Y-11.982 N80 X-48.218 Y-84.57 N85 X-49.562 Y-81.888 N90 X95.266 Y-9. ..............(中間省略了很多行) N795 M5 N800 G91 G28 Z0. N805 G91 G28 X0. Y0. A0. B0. C0. N810 G90 N815 M30 % 3 鉆孔 % O33 N5 G90 G40 G80 G17 N10 M6 T1 N1

59、5 M3 S500 N20 G0 G90 G43 Z60. N25 X-49.17 Y-24.644 N30 G0 Z30. N35 G1 X-49.17 Y-24.644 Z-1.502 F300. N40 G0 Z30. N45 Z60. N50 X0. Y0. N55 Z30. N60 G1 Z-1.502 F300. N65 G0 Z30. N70 Z60. N75 Z28. N80 M5 N85 G91 G28 Z0. N90 G91 G28 X0. Y0. A0. B0. C0. N95 G90 N100 M30 % 總 結(jié)

60、本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是為了讓我們更清楚地理解怎樣確定零件的加工方案，為我們即將走上工作崗位的畢業(yè)生打基礎(chǔ)，最后讓我們在數(shù)控加工中心上加工出該零件并達(dá)到圖紙要求。 數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用給傳統(tǒng)的制造業(yè)的生產(chǎn)方式，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)帶來了深刻的變化。也給傳統(tǒng)的機(jī)械，機(jī)械專業(yè)的人才帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。此次設(shè)計(jì)讓我們畢業(yè)生更好的熟悉數(shù)控加工中心，確定加工工藝，學(xué)會分析零件為走上工作崗位打下基礎(chǔ)。在大三的最后一個學(xué)期，我過得既充實(shí)又繁忙。從選題的那天起，我就開始了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時間里，我有很多的感觸，它帶給我的價值是巨大的，這將對我的以后工作產(chǎn)生重要的影響。 在這次的設(shè)計(jì)中，老師“放手”我們?nèi)プ?。在這

61、過程中我學(xué)會了獨(dú)立的思考問題和發(fā)現(xiàn)問題。通過這次的設(shè)計(jì)，對我們所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識有了更清楚的認(rèn)識，是我不知不覺的喜歡上了我們的專業(yè)。現(xiàn)在我可以說，我完全可以單獨(dú)完成一個簡單產(chǎn)品的設(shè)計(jì)加工。在這里我也深刻的知道，我在實(shí)踐方面是很不夠的，這將在以后的工作中慢慢去領(lǐng)悟、學(xué)習(xí)。 參考文獻(xiàn) ［1］顧京，王震宇．?dāng)?shù)控加工編程及操作：[M]．北京：高等教育出版社，2003。 ［2］趙長明，劉萬菊．?dāng)?shù)控加工工藝及設(shè)備：[M]．北京：高等教育出版社，2003。 ［3］方沂，張永丹．?dāng)?shù)控機(jī)床編程與操作：[M]．北京：國防工業(yè)出版社，1999。 ［4］劉力，王冰．

62、機(jī)械制圖：[M]．北京：高等教育出版社，2000。 ［5］胡荊生，胡瑞華．公差配合與技術(shù)測量基礎(chǔ)：[M]．北京：中國勞動社會保障出版社，2000。 ［6］王孝達(dá)，田柏齡．金屬工藝學(xué)：[M]．北京：高等教育出版社，1997。 ［7］夏鳳芳．?dāng)?shù)控機(jī)床：[M]．北京：高等教育出版社，2005。 ［8］劉守勇，劉彥竹．機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具：[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005。 ［9］華茂發(fā)，唐?。?dāng)?shù)控機(jī)床加工工藝：[M]．北京：高等教育出版社，2002。 ［10］華中科技大學(xué)．華中世紀(jì)星車床數(shù)控系統(tǒng)HNC-21/22T編程說明書：2003。 ［11］華中科技大學(xué)．華中世紀(jì)星車床數(shù)控

63、系統(tǒng)HNC-21/22T操作說明書：2003。 致 謝 在畢業(yè)期間，無論是確定設(shè)計(jì)方案，收集資料。還是制作硬件，撰寫論文，我都得到了指導(dǎo)老師的全力幫助和耐心指導(dǎo)。XX老師學(xué)識淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，平易近人，是我學(xué)習(xí)和生活的榜樣，在此我特向?qū)O老師表示最崇高的敬意和由衷的感謝。 大學(xué)四年的生活轉(zhuǎn)眼就要結(jié)束了，這四年是我人生中最重要的學(xué)習(xí)時間在大學(xué)校園里，我不僅學(xué)到了豐富的專業(yè)知識，更學(xué)到了終身受用的學(xué)習(xí)方法和積極的生活態(tài)度，通過對各門課程的學(xué)習(xí)和與相關(guān)專業(yè)老師的溝通，使我深感機(jī)會難得，獲益匪淺，母校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和老師的廣博豐富的知識令我敬佩，各位老師

64、的悉心授課使我對機(jī)電專業(yè)有了更多、更深層的認(rèn)識，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 此時此刻，我要感謝機(jī)電系的全體老師四年來對我的指導(dǎo)和幫助，他們廣博精湛的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，使我得到的不僅是知識，還有他們對知識孜孜不倦的追求精神及做人的品質(zhì)，這將使我終身受益，尤其對孫老師表示由衷的感謝。孫老師在百忙之中對我的設(shè)計(jì)給予了細(xì)心的指導(dǎo)和耐心的指導(dǎo)。他在學(xué)術(shù)上精益求精，一絲不茍的精神和工作上嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的作風(fēng)，以及忘我的學(xué)習(xí)態(tài)度給我留下了深刻印象。 另外在設(shè)計(jì)過程中還得到了其他同學(xué)的大力幫助，在此表示感謝，我將在以后的工作中繼續(xù)努力，不斷學(xué)習(xí)。在不久的將來努力成為一名優(yōu)秀的工程師。 最后再次感謝母校和各位老師對我四年的培養(yǎng)和幫助。 - 25 -