畢業(yè)設計--型腔零件加工的數控加工工藝設計與數控程序的編制

1、<p><b>　　畢業(yè)設計說明書</b></p><p>　　題 目： 型腔零件加工的數控加工工藝 設計與數控程序的編制 </p><p>　　專 業(yè)： 機械制造與自動化 班 級： </p>

2、<p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　2016年3月12日</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　為期三年的學習即將結束,三年來在學院老師的精心輔導下,

3、我的理論知識有了很大的提高.在畢業(yè)之際，為檢驗三年來的學習成果，我也迎來了《畢業(yè)設計》。 </p><p>　　《畢業(yè)設計》是一次對學生的重要的實踐性、綜合性的教學過程。要求專業(yè)知識的相互結合，強調的是專業(yè)知識的相互結合，強調從單一的知識傳遞轉變?yōu)橹匾晢栴}的解決，強調學校與社會的關聯(lián)性，強調培養(yǎng)學生的綜合能力，強調對學生進行生存發(fā)展能力的培養(yǎng)；是培養(yǎng)理論聯(lián)系實際、綜合分析解決實際問題能力的重要環(huán)節(jié)，是培

4、養(yǎng)理論聯(lián)系實際、綜合分析解決實際問題能力的重要環(huán)節(jié)，是對學生在校三年學業(yè)的綜合知識和能力的測定，它綜合測試了我們的基礎理論知識、運用各資料工具的能力、實際動手能力以及知識的創(chuàng)新能力。    </p><p>　　在《畢業(yè)設計》期間，我根據在校所學的專業(yè)知識再聯(lián)系圖紙進行設計。沒想到看起來簡單的設計，實際干起來卻有太多疑問。有時為了弄懂一個數據，除了要一遍遍的查找資料，還要向

5、懂行的老師及同事們請教；有是還要抱著原來所學過的課程再進行學習，我也體會到了《畢業(yè)設計》的艱辛。不過，經過一個月的努力，通過自己收集資料、查閱手冊、反復思考，并且不斷實驗、測試，以及通過軟件畫零件圖、裝配圖、刀具圖等，還有同學的幫助下，終于有了以下這份畢業(yè)設計，雖然設計的內容中還存在著許多的缺陷，但確是一個月來辛勤勞動的結果。 </p><p>　　通過這次設計，使我學到了許多新的知識，更深深地了解到自

6、已所學的知識太少，還需要進一步努力。這次的《畢業(yè)設計》使我發(fā)現(xiàn)自己在很多方面的不足，無論是在專業(yè)知識方面還是實踐上，我都需要不斷進去來彌補不足。在此衷心的感謝那些傳授我知識的老師，尤其是我的指導老師。同時，由于我自身的專業(yè)知識不足，水平有限，希望各位老師對畢業(yè)設計數中的不足之處批評指正。</p><p>　　摘要：在普通銑削加工中,型腔類零件大都是使用成形刀具直接成形出來的。但是切削時刀具處于滿刃狀態(tài)、切削受力大

7、、排屑差,零件的精度與表面粗糙度難以控制和達到要求。利用數控銑削加工此類零件均可通過走刀軌跡加工并能達到零件圖要求。但在實際加工時(比如深槽加工、內腔轉角圓弧小且內腔深度較大)都應在工藝上做相應的處理。通過對圓腔、方腔、帶孤島的腔體類零件的分析與數控加工可知加工工藝的確定非常重要。</p><p>　　關鍵詞：工藝分析工序確定毛坯選擇切削用量數控編程數控加工</p><p>　　

8、Abstract:Master modern numerical control technology knowledge is modern mechanical and electrical engineering students indispensable. Along with the science and technology and the rapid development of industrial producti

9、on, the national economy each department the urgent need to various high quality, good performance, high efficiency, low energy consumption, low prices of the mechanical products. Among them, the product design is decide

10、d to product performance and quality level and market compet</p><p>　　Parts of the nc machining process analysis is the most important of nc program and extremely complex link, numerical control processing t

11、echnology is the core of the design work, must be in the numerical control processing plan to finish before formulated. A qualified programming staff to numerical control machine and its control system function and chara

12、cteristics, and the impact of the numerical control processing each link must have a clear and comprehensive understanding, such ability avoid </p><p>　　Key words: process sure, numerical control programming

13、, process analysis and numerical control processing</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 概 論1</b></p><p>　　1.1 課題的提出1</p><p>　　1.2 課題的主要內容1<

14、;/p><p>　　1.3 課題的構思1</p><p>　　1.4 本人要完成的工作任務2</p><p>　　第二章 數控零件的加工工藝分析3</p><p>　　2.1 零件的立體圖3</p><p>　　2.2 零件圖的數控加工工藝分析3</p><p>　　2.3 數控加工零件的

15、結構工藝性分析4</p><p>　　2.4 毛坯的選擇及毛坯圖的繪制5</p><p>　　2.5 定位基準的選擇5</p><p>　　2.6 數控工藝路線的擬定5</p><p>　　2.7 加工工序內容設計7</p><p>　　2.8 加工設備及工藝裝備的選擇10</p><

16、p>　　2.9 切削用量的選擇11</p><p>　　2.9.1 上表面的切削用量11</p><p>　　2.9.2 外輪廓的切削用量13</p><p>　　2.9.3 15×12.5mm橢圓形槽的切削用量13</p><p>　　2.9.4 R17mm的半圓、Φ47mm大圓弧的切削用量13</p>

17、;<p>　　2.9.5 25×35mm凹槽的切削用量14</p><p>　　2.9.6 2×Φ12mm通孔的切削用量14</p><p>　　2.10 數控加工工藝過程卡及數控加工工序卡的制定15</p><p>　　第三章 數控刀具的選擇及數控刀具卡的制定16</p><p>　　3.1數控刀具

18、的選擇16</p><p>　　3.1.1面銑刀T01Φ125mm的確定16</p><p>　　3.1.2中心鉆T03Φ4mm的確定17</p><p>　　3.1.3麻花鉆T0410mm的確定17</p><p>　　3.1.4 立銑刀T04Φ12mm的確定18</p><p>　　3.1.5 立銑刀T0

19、5Φ14mm的確定19</p><p>　　3.1.6立銑刀T06Φ12mm的確定20</p><p>　　3.1.7立銑刀T07Φ6mm的確定20</p><p>　　3.1.8鏜刀T0812mm的確定21</p><p>　　3.1.9刀柄的種類與選用21</p><p>　　3.2數控加工刀具卡的制定

20、22</p><p>　　第四章 數控加工走刀路線的擬定23</p><p>　　4.1 數控加工走刀路線的確定23</p><p>　　4.2 走刀路線圖的擬定23</p><p>　　第五章 數控加工仿真圖25</p><p><b>　　設計小結26</b></p>

21、<p><b>　　致 謝28</b></p><p><b>　　參考文獻29</b></p><p><b>　　第一章 概 論</b></p><p><b>　　1.1 課題的提出</b></p><p>　　數控機床作為機電一體化的

22、典型產品，在機械制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用，很好的解決了現(xiàn)代機械制造中的結構復雜，精密，批量小，多變化零件的加工問題。同時數控機床可以加工普通車床無法加工的復雜曲面，加工精度高，質量容易保證，發(fā)展前景十分廣闊，因此掌握數控機床的加工編程技術尤為重要!</p><p>　　1.2 課題的主要內容</p><p>　　通過對《機械設計基礎》和《機械加工基礎》的學習，掌握了零件設計和加工的理論知識

23、，為進一步的設計打好了基礎 ，對《互換性與測量技術》的學習，掌握了對零件的尺寸精度、形狀精度、位置精度、定位基準、公差、表面粗糙度等的各項技術要求的認識能力。同時，通過對《機械加工工藝》的學習，掌握了對零件加工過程中的加工工藝要求的認識，從而可以在零件的加工過程中制定合理的工藝路線。首先對零件的結構特點、主要技術要求、加工表面及零件材料進行零件工藝分析；再通過查閱資料確定毛坯類型及制造方法、形狀尺寸及公差、技術要求；然后選擇合適的定位基

24、準；在進行數控加工工藝方案擬定時，可以把理論與實際相結合，再確定加工余量、工序尺寸及公差和各個工序的具體內容。選擇合適的加工設備及工藝設備和各工序的切削用量，制作準確的數控加工工藝過程卡和數控加工工序卡，然后經過小組的討論，根據各工序的切削用量選擇合適的刀具制定數控加工刀具卡，擬定最優(yōu)的走刀路線，最后，根據具體零件形狀及走刀路線編寫數控加工程序，采用仿真軟件進行數控模擬加工，從而不斷的進行修改數控加工程序，得出準確的加工程序單。最后編寫

25、畢業(yè)設計說明書。</p><p><b>　　1.3 課題的構思</b></p><p>　　型腔類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。而且它的發(fā)展趨勢也相當廣泛，比如：現(xiàn)代機械制造業(yè)信息化趨勢；現(xiàn)代機械制造服務業(yè)趨勢；現(xiàn)代機械制造業(yè)高科技化趨勢；切削參數最優(yōu)趨勢。而在數控銑床上進行加工時，工藝的編制要根據零件的形狀、材料、加工精度、技術要求、生產綱領、機床設備、工裝

26、夾具、刀具、測量和工人的技術水平等因素而制定，科學合理的制定零件加工工藝是生產高質量低成本產品的基本保障。</p><p>　　1.4 本人要完成的工作任務</p><p>　　1.完成畢業(yè)設計開題報告；</p><p>　　2.對零件進行數控工藝分析并確定加工工藝方案，制定數控加工工藝卡片；</p><p>　　3.根據所加工零件的技術要求

27、選擇合適的刀具制定數控刀具卡;</p><p>　　4.確定數控加工走刀路線后編制數控加工程序，再進行數控仿真加工驗證；</p><p>　　5.編寫畢業(yè)設計說明書。</p><p>　　第二章 數控零件的加工工藝分析</p><p>　　2.1 零件的立體圖</p><p><b>　　零件立體圖</

28、b></p><p>　　2.2 零件圖的數控加工工藝分析</p><p>　　對零件圖的分析首先要了解零件的技術要求，而零件的技術要求包括尺寸精度、形位精度、表面粗糙度。</p><p>　　對型腔零件圖進行零件的技術要求分析如下：</p><p>　　零件圖的尺寸精度包括：內輪廓尺寸寬 ，精度等級為IT8[5] 、圓弧直徑，精度等級

29、為IT8[5]、型腔高度，精度等級為IT9[5] ；兩通孔尺寸：孔直徑，精度等級為IT7[5] ；零件的高度，精度等級為IT9[5] ；方形槽尺寸：長度為35+0.0520 ，精度等級為IT9[5] ，寬度為，精度等級為IT9[5] ；橢圓形槽尺寸：長度為，精度等級為IT9[5] ；溝槽輪廓尺寸：圓弧直徑，精度等級為IT9[5] ；方形和橢圓形槽深度為，精度等級為IT9[5] ；溝槽輪廓深度為，精度等級為IT11[5]；經分析判定孔心距

30、，精度等級為IT11[5]的兩沉孔為；未標注尺寸公差為IT13。</p><p>　　對于尺寸精度要求，主要通過在加工過程中的精確對刀；正確選用刀具的磨損量和正確選用合適的加工工藝等措施來保證。</p><p>　　零件圖的形位精度包括：兩孔心之間的距離為，精度等級為IT11[5] ；另外兩孔心之間的距離為，精度等級為IT11[5] ；內腔寬度為，精度等級為IT9[5]；溝槽輪廓之間的距離

31、為 ，精度等級為IT9[5] ；未標注尺寸公差為IT13。</p><p>　　對于形位精度要求，主要通過工件在夾具中的正確安裝找正等措施來保證。</p><p>　　零件圖的表面粗糙度包括：型腔的表面、零件的下表面及上表面、兩內腔槽的表面的粗糙度均為3.2um，兩通孔壁表面粗糙度為1.6um，其余加工表面的表面粗糙度均為6.3um。</p><p>　　對于表面粗

32、糙度要求，主要通過選用正確的粗、精加工路線，選用合適的切削用量等措施來保證。</p><p>　　2.3 數控加工零件的結構工藝性分析</p><p>　　1.合理標注零件的尺寸、公差和表面粗糙度</p><p>　　零件圖樣上的尺寸標注既要滿足設計要求，又要便于加工。</p><p>　　2 零件結構的切削加工工藝性 </p>

33、<p>　　在機械制造過程中，零件切削加工所耗費的工時和費用最多。因此，零件結構的切削加工工藝性尤為重要。</p><p>　　(1) 結構尺寸標準化。</p><p>　　(2) 便于加工，提高切削效率。</p><p>　　(3) 形狀簡單，布局合理，便于刀具的切入和退出。</p><p>　　(4) 保證足夠的剛度。零件具有

34、足夠的剛度，才能承受較大的夾緊力和切削力。加工時才能選用大的切削用量，提高效率。</p><p>　　2.4 毛坯的選擇及毛坯圖的繪制</p><p>　　根據零件圖分析零件，我們知道重要的鋼質零件為保證力學性能應選鍛件毛坯，所以對于型腔零件我們首選45號鋼。尺寸為：，尺寸偏差，且底面和四個輪廓面均已加工好。毛坯圖見附錄一。</p><p>　　2.5 定位基準的選

35、擇</p><p>　　從保證工件加工精度要求出發(fā)，定位基準應先選精基準，再選粗基準。</p><p>　　精基準的選擇主要應考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠。選擇原則包括基準重合原則、基準統(tǒng)一原則、自為基準原則、互為基準原則、便于裝夾原則。</p><p>　　粗基準的選擇主要保證各加工表面有足夠的加工余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意盡快

36、獲得精基面。選擇原則包括選擇重要表面、不加工表面、加工余量最小的表面作為粗基準。</p><p>　　因此以毛坯的下表面為粗基準，加工上表面為精基準。就以加工后的上表面為定位基準。</p><p>　　2.6 數控工藝路線的擬定</p><p>　　一 、表面加工方法的選擇</p><p>　　擬定零件的加工工藝路線時首先要確定各個表面的加

37、工方案。零件表面加工方案的選擇要滿足加工質量、生產率和經濟性等方面的要求。</p><p>　　二 、表面加工順序的確定 </p><p>　　按加工性質和作用的不同，工藝過程一般可劃分為三個加工階段：粗加工階段、半精加工階段和精加工階段。毛坯誤差大的可安排去毛皮加工階段，精度要求較高的可安排光整加工階段。對于形狀復雜、尺寸較大的毛坯或尺寸較大的毛坯，應首先安排劃線工序為精基準加工提供找正

38、基準；對于與主要表面有位置精度要求的次要表面應安排在主要表面加工之后加工；主要表面的精加工通常放在最后進行。綜上所述，對型腔零件工藝路線的分析：</p><p>　　型腔零件加工表面的加工方案的確定</p><p>　　表2-1 型腔零件加工表面的加工方案</p><p>　　2 型腔零件的加工工藝路線</p><p>　　型腔零件的加工工藝

39、路線的第1種加工方案：下料毛坯為mm→用面銑刀粗銑毛坯上表面留0.2mm精加工余量，表面粗糙度達到Ra6.3→用中心鉆鉆、、、、各孔的中心定位孔至3mm深→用麻花鉆鉆孔，使中心定位孔擴大到深度為19mm，鉆、、、孔，使中心定位孔擴大到深度為7mm→用立銑刀擴、、的孔→用立銑刀粗銑內部型腔、35×25mm凹槽、由80×60，Φ100，2×R11各尺寸組成的外輪廓→用面銑刀精銑毛坯上表面，要求達到表面粗糙度為R

40、a3.2 um，精度為IT9級→用立銑刀精銑內部型腔、35×25mm凹槽、由80×60，Φ100，2×R11各尺寸組成的外輪廓且要求兩端面的表面粗糙度都為Ra3.2 um，尺寸精度等級為IT8級→用立銑刀精銑15×27.5mm橢圓形槽→用鏜刀鏜孔，要求達到精度IT7等級，表面粗糙度達到Ra1. 6um。</p><p>　　型腔零件的加工工藝路線的第2種加工方案：下料毛坯為

41、mm →粗銑毛坯上表面留0.2mm精加工余量，要求達到精度IT13～IT11級，表面粗糙度達到Ra12.5um→立銑刀粗銑外輪廓至4mm深→中心鉆鉆、、、、孔至3mm深，精度要求為IT12～IT11級，其加工的表面粗糙度要求達到Ra12.5um→麻花鉆鉆、、、、孔至7mm深的孔為IT11級→用立銑刀擴、、的孔為IT9級，留1mm精加工余量→精銑上表面，要求能達到精度IT10～IT8級，粗糙度達到Ra1.6um→鏜孔，要求達到精度IT9

42、～IT8級，表面粗糙度達到Ra3.2～1. 6um→立銑刀精銑外圍。</p><p>　　型腔零件的加工工藝路線的第3種加工方案：下料毛坯為mm →粗銑毛坯上表面留0.2mm精加工余量，要求達到精度IT13～IT11級，表面粗糙度達到Ra12.5um→中心鉆鉆、、、、孔至3mm深，精度要求為IT12～IT11等級，其加工的表面粗糙度要求達到Ra12.5um→麻花鉆鉆、、、、孔至7mm深的孔為IT11級→用立銑刀擴

43、、、的孔為IT9級，留1mm精加工余量→精銑上表面，要求能達到精度IT10～IT8級→鏜孔，要求達到精度IT9～IT8級，表面粗糙度達到Ra3.2～1. 6um→立銑刀粗銑外輪廓至4mm深→立銑刀精銑外圍。</p><p>　　為保證精度要求，提高工作效率，選擇第一種加工方案。</p><p>　　2.7 加工工序內容設計</p><p>　　由加工表面外輪廓（由6

44、0×80，Φ100圓弧，2×R11組成的）的加工方案（粗銑→精銑）知：滿足基準重合原則，得外輪廓（由60×80，Φ100圓弧，2×R11組成的）加工的工序基本尺寸及公差表依次如下表：</p><p>　　表2-2 60×80×5加工的工序基本尺寸及公差</p><p>　　表2-3 Φ100圓弧加工的工序基本尺寸及公差<

45、/p><p>　　由加工表面2×通孔的加工方案（鉆→精鏜）知：滿足基準重合原則，得2×通孔的加工的工序尺寸及公差表如下：</p><p>　　表2-4 2×通孔加工的工序尺寸及公差</p><p>　　由加工表面15×12.5mm橢圓形槽的加工方案（鉆→擴孔→精銑）知：滿足基準重合原則，得15×12.5mm橢圓形槽的加工

46、的工序尺寸及公差表如下：</p><p>　　表2-5 15×12.5mm橢圓形槽的加工工序尺寸及公差</p><p>　　由加工表面R17的半圓的加工方案（鉆→擴孔→粗銑→精銑）知：滿足基準重合原則，得R17的半圓的加工的工序尺寸及公差表如下：</p><p>　　表2-6 R17半圓的加工工序尺寸及公差</p><p>　　

47、由加工表面大圓弧的加工方案（鉆→擴孔→粗銑→精銑）知：滿足基準重合原則，得大圓弧的加工的工序尺寸及公差表如下：</p><p>　　表2-7 大圓弧的加工的工序尺寸及公差</p><p>　　由加工表面25×35mm凹槽的加工方案（鉆→擴孔→粗銑→精銑）知：滿足基準重合原則，得25×35mm凹槽的加工的工序尺寸及公差表如下： </p><p>　

48、　表2-8 25×35mm凹槽的加工的工序尺寸及公差</p><p>　　2.8 加工設備及工藝裝備的選擇</p><p>　　加工設備和工藝裝備選擇包括機床、夾具、刀具、量具的選擇。</p><p>　　由于是型腔零件，故可以選擇FANUCi0M加工中心來加工。</p><p>　　FANUCi0M加工中心</p>

49、<p>　　而型腔零件的加工表面有平面、型腔、內孔及鍵槽，主要采用虎鉗（見圖2-1）或自制專用夾具裝夾。</p><p><b>　　圖2-1 </b></p><p>　　加工的刀具有端面銑刀、立銑刀、中心鉆、麻花鉆，鏜刀等。</p><p>　　所使用的量具有游標卡尺等。</p><p>　　2.9 切削

50、用量的選擇</p><p>　　選擇切削用量時要在保證加工質量和刀具耐用度的前提條件下，充分發(fā)揮機床性能和刀具切削性能使切削效率最高，加工成本最低。</p><p>　　當刀具壽命一定時切削速度對生產率影響最大，進給量次之，被吃刀量最小；故切削用量選擇原則：首先選擇盡量大的背吃刀量，其次選擇最大的進給量，最后選擇最大的切削速度。</p><p>　　2.9.1 上表

51、面的切削用量</p><p>　　本工序上表面分為粗銑和精銑，選用FANUCXH718加工中心，工作臺尺寸900mm1800mm，主軸轉速20-6000mm/min，主電動機功率50KW。</p><p>　　銑刀選擇面銑刀：直徑為Φ125,</p><p>　　由機床功率50KW，查表2.1-71[10]的粗銑時每齒進給量af=0.15～0.30 mm/齒，取af

52、=0.2 mm/齒，主軸轉速為240r/min。精銑時根據表面粗超度Ra=3.2μm查的每圈進給量af=1.2～2.7 mm/r，取af=2 mm/齒。主軸轉速為500r/min。</p><p>　　粗銑時銑削用量的計算：</p><p>　?。?）切削速度V的確定</p><p>　　切削速度V(m/min)= π×銑刀直徑×主軸每分鐘的轉

53、數</p><p><b>　　1000</b></p><p>　　帶入數據得：切削速度V(m/min)= π×銑刀直徑×主軸每分鐘的轉數</p><p><b>　　1000</b></p><p>　　=3.14×125×240</p>

54、<p><b>　　1000</b></p><p>　　=94.2(m/min)</p><p>　　取V=100m/min</p><p>　?。?）進給量f 的確定 查表2.1-71[10]的粗銑時每齒進給量af=0.15～0.30 mm/齒，取af=0.2 mm/齒。</p><p>　?。?）背吃刀

55、量的確定 查表2.1-71[10]得出背吃刀量為0.8mm。</p><p>　　（4）校驗機床功率 根據[9]表3.23，當=560~1000MPa，=0.8mm， =125mm，=100m/min時可?。?lt;/p><p><b>　　=1.1KW</b></p><p>　　根據FANUCXH718加工中心說明書，機床允許的功率為<

56、;/p><p>　　=7.50.75Kw=5.63Kw</p><p>　　故<，因此所選的切削用量可以采用。</p><p>　　精銑時銑削用量的計算：</p><p>　　（1）切削速度V的確定</p><p>　　切削速度V(m/min)= π×銑刀直徑×主軸每分鐘的轉數</p>

57、;<p><b>　　1000</b></p><p>　　帶入數據得：切削速度V(m/min)= π×銑刀直徑×主軸每分鐘的轉數</p><p><b>　　1000</b></p><p>　　=3.14×125×500</p><p>&

58、lt;b>　　1000</b></p><p>　　=196.25(m/min)</p><p>　?。?）進給量f 的確定 查表2.1-71[10]的精銑時每齒進給量af=1.2～2.7 mm/r，取af=2 mm/齒。</p><p>　?。?）背吃刀量的確定 查表2.1-71[10]得出背吃刀量為0.2mm。</p><

59、;p>　　2.9.2 外輪廓的切削用量</p><p>　　本工序外輪廓分為粗銑和精銑，選用FANUCXH718加工中心，工作臺尺寸900mm1800mm，主軸轉速20-6000mm/min，主電動機功率50KW。</p><p>　　銑刀選擇立銑刀：粗銑時選擇直徑為Φ14 mm，精銑時選擇直徑為Φ12 mm。</p><p>　　由機床功率50KW，查表2.

60、1-71[10]的粗銑時每齒進給量af=0.15～0.30 mm/齒，取af=0.2 mm/齒，主軸轉速為300 r/min，根據2.9.1，可得出切削速度為V=13.19(m/min), 背吃刀量ap=7mm。精銑時根據表面粗超度Ra=3.2μm查的每圈進給量af=1.2～2.7 mm/r,取af=0.2 mm/齒, 主軸轉速為500 r/min,同理可算出切削速度為V=18.84(m/min)，背吃刀量ap=6mm。</p&g

61、t;<p>　　2.9.3 15×12.5mm橢圓形槽的切削用量</p><p>　　本工序是先經過Φ4 mm的中心鉆鉆中心定位孔至3 mm深，然后用Φ10mm的麻花鉆使孔擴大到Φ10mm，且深度為7mm，再用立銑刀Φ12 mm擴孔至Φ14mm，且深度為7mm，最后用立銑刀Φ6 mm經過精銑后完成的。選用FANUCXH718加工中心，工作臺尺寸900mm1800mm，主軸轉速20-600

62、0mm/min，主電動機功率50KW。</p><p>　　查表2.1-71[10]，Φ4 mm的中心鉆鉆中心定位孔中心鉆時，主軸轉速為1000 r/min，進給量為0.08mm/r，背吃刀量為2mm。Φ10mm的麻花鉆使孔擴大到Φ10mm時，主軸轉速為550 r/min，進給量為0.2mm/r，背吃刀量為5mm。用立銑刀Φ12 mm擴孔時，主軸轉速為500 r/min，進給量為0.2mm/r，背吃刀量為6mm。

63、用立銑刀Φ6 mm精銑時，主軸轉速為460 r/min，進給量為0.15mm/r，背吃刀量為3mm。</p><p>　　2.9.4 R17mm的半圓、Φ47mm大圓弧的切削用量</p><p>　　本工序是先經過Φ4 mm的中心鉆鉆中心定位孔至3 mm深，然后用Φ10mm的麻花鉆使孔擴大到Φ10mm，且深度為7mm，再用立銑刀Φ12 mm經過擴孔，，再用立銑刀Φ14 mm經過粗銑，最后用

64、立銑刀Φ12 mm經過精銑后完成的。選用FANUCXH718加工中心，工作臺尺寸900mm1800mm，主軸轉速20-6000mm/min，主電動機功率50KW。</p><p>　　中心鉆鉆中心定位孔中心鉆時，主軸轉速為1000 r/min，進給量為0.08mm/r，背吃刀量為2mm。Φ10mm的麻花鉆使孔擴大到Φ10mm時，主軸轉速為550 r/min，進給量為0.2mm/r，背吃刀量為5mm。用立銑刀Φ12

65、 mm擴孔時，主軸轉速為500 r/min，進給量為0.2mm/r，背吃刀量為6mm。用立銑刀Φ14 mm粗銑時，主軸轉速為300r/min，進給量為0.2mm/r，背吃刀量為6mm。用立銑刀Φ12 mm精銑時，主軸轉速為500 r/min，進給量為0..15mm/r，背吃刀量為6mm。</p><p>　　2.9.5 25×35mm凹槽的切削用量</p><p>　　本工序是先

66、經過Φ4 mm的中心鉆鉆中心定位孔至3 mm深，然后用Φ10mm的麻花鉆使孔擴大到Φ10mm，且深度為7mm，再用立銑刀Φ12 mm經過擴孔，，再用立銑刀Φ14 mm經過粗銑，最后用立銑刀Φ12 mm經過精銑后完成的。選用FANUCXH718加工中心，工作臺尺寸900mm1800mm，主軸轉速20-6000mm/min，主電動機功率50KW。</p><p>　　查表2.1-71[10]，Φ4 mm的中心鉆鉆中心

67、定位孔中心鉆時，主軸轉速為1000 r/min，進給量為0.08mm/r，背吃刀量為2mm。Φ10mm的麻花鉆使孔擴大到Φ10mm時，主軸轉速為550 r/min，進給量為0.2mm/r，背吃刀量為5mm。用立銑刀Φ12 mm擴孔時，主軸轉速為500 r/min，進給量為0.2mm/r，背吃刀量為6mm。用立銑刀Φ14 mm粗銑時，主軸轉速為300r/min，進給量為0.2mm/r，背吃刀量為6mm。用立銑刀Φ12 mm精銑時，主軸轉速

68、為500 r/min，進給量為0..15mm/r，背吃刀量為6mm。</p><p>　　2.9.6 2×Φ12mm通孔的切削用量</p><p>　　本工序是先經過Φ4 mm的中心鉆鉆中心定位孔至3 mm深，然后用Φ10mm的麻花鉆使孔擴大到Φ10mm，且深度為19mm，最后用Φ12mm的鏜刀通過精鏜后完成的。選用FANUCXH718加工中心，工作臺尺寸900mm1800mm，

69、主軸轉速20-6000mm/min，主電動機功率50KW</p><p>　　查表2.1-71[10]，Φ4 mm的中心鉆鉆中心定位孔中心鉆時，主軸轉速為1000 r/min，進給量為0.08mm/r，背吃刀量為2mm。Φ10mm的麻花鉆使孔擴大到Φ10mm時，主軸轉速為550 r/min，進給量為0.2mm/r，背吃刀量為5mm。鏜孔時，主軸轉速為800 r/min，進給量為0.08mm/r，背吃刀量為6mm。

70、</p><p>　　2.10 數控加工工藝過程卡及數控加工工序卡的制定</p><p>　　通過對型腔零件加工工藝分析和加工方案的比較及切削用量的確定，現(xiàn)制定型腔零件數控加工工藝過程卡見附錄三。</p><p>　　根據畢業(yè)設計任務書上具體的工序，經認真分析與查閱資料，現(xiàn)制定指定的數控加工工序卡見附錄四。</p><p>　　第三章 數控刀

71、具的選擇及數控刀具卡的制定</p><p>　　3.1數控刀具的選擇</p><p>　　已知條件：加工對象為被加工工件的上表面。寬d=80mm，長L=120mm，工件材料為45鋼（正火），σ=610MPa鍛件。</p><p>　　3.1.1面銑刀T01Φ125mm的確定</p><p>　　加工要求：粗銑工件上表面，表面粗糙度為Ra6.3

72、um，余量為0.2mm。切削用量：切削速度VC=100m/min，進給量f=0.2mm/齒，背吃刀量ap=0.8mm。精銑工件上表面，背吃刀量為0.2mm。 使用機床：FANUCXH718加工中心。</p><p>　　1 刀具材料的選擇：硬質合金，牌號YG3X。</p><p>　　2 銑刀合理幾何參數的選擇：前角,后角,主偏角,副偏角，刃傾角(均見表5-135[9])。</p&g

73、t;<p>　　3 刀片固定形式的選擇：刀片立裝鉤銷夾緊式（表5-137[9]）</p><p>　　4 可轉位刀片型號：SPAN1203EDR。</p><p>　　根據加工零件的形狀選擇刀片形狀代碼S:刀片形狀為正三角形；</p><p>　　根據切削加工的材料選擇主切削刃后角代碼P：法后角為，根據零件的加工精度選擇刀片尺寸公差代碼A:精度等級為A

74、級;</p><p>　　根據加工要求選擇刀片斷屑及夾固形式代碼N：刀片型式為無槽無孔</p><p>　　根據選用的切削用量選擇刀片切削刃長度代碼12：刀片理論邊長為12mm</p><p>　　03：刀片厚度為3.18mm</p><p>　　ED：刀片轉角形狀或圓角半徑</p><p><b>　　R：

75、切削方向為右切</b></p><p>　　即型號為SPAN1203EDR。型號見圖3-1。</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　3.1.2中心鉆T03Φ4mm的確定</p><p>　　加工要求：鉆削Φ10mm、Φ12mm、15mm、17mm、47mm定位孔。</p>

76、;<p>　　根據2.9切削用量的選擇得出：</p><p>　　使用機床：FANUCXH718加工中心。</p><p>　　1 刀具材料的選擇：高速鋼。</p><p>　　2 中心鉆合理幾何參數的選擇：直徑4mm，總長L=35.5mm，錐孔為120o，柄部直徑為1.6mm，長2mm。</p><p>　　3 中心鉆型號：A

77、型4mm中心鉆。刀柄見圖3-2。</p><p><b>　　圖3-2</b></p><p>　　3.1.3麻花鉆T0410mm的確定</p><p>　　加工要求：鉆12mm孔至10mm ，深度為19mm， 10mm、15mm 17mm 、47mm孔至10mm，深度為7mm。</p><p>　　根據2.9切削用量的

78、選擇得出：</p><p>　　使用機床：FANUCXH718加工中心。</p><p>　　1 刀片材料的選擇：硬質合金，牌號YG3X。</p><p>　　2 麻花鉆合理幾何參數的選擇：螺旋角β=30o（表4-2[9]），頂角=2125o，后角af=14o，橫刃角=50o。</p><p>　　3 麻花鉆型號：總長，溝長87mm，刀背尺寸

79、8.7mm。</p><p>　　4刀片型號：第一位Ｓ表示刀片形狀為正方形刀片，第二位Ｄ表示主切削刃法后角為，第三位Ａ表示刀片尺寸精度為Ａ級，第四位Ａ表示刀片為有圓形固定孔無斷屑槽，第五位09表示刀片理論邊長為9.525mm，第六位03表示刀片厚度3.18mm，第七位ED表示刀片轉角形狀或圓角半徑，最后Ｒ表示切削方向為右切。即型號為SDAA0903EDR。見圖3-3。</p><p>&l

80、t;b>　　圖3-3</b></p><p>　　3.1.4 立銑刀T04Φ12mm的確定</p><p>　　加工要求：擴15mm、17mm、47mm孔 </p><p>　　根據2.9切削用量的選擇得出：</p><p>　　使用機床：FANUCXH718加工中心。</p><p>　　1、刀片材

81、料的選擇：硬質合金，牌號YG3X。</p><p>　　2、立銑刀合理幾何參數的選擇：前角、后角ao=17o、螺旋角β=22o、副偏角kr/=3o。</p><p>　　3、 立銑刀型號：公差，總長L=80mm。</p><p>　?。础⒌镀吞枺和?.1.4型號為SDAA0903EDR。刀柄型號見圖3-2。</p><p><b>

82、;　　圖3-4</b></p><p>　　3.1.5 立銑刀T05Φ14mm的確定</p><p>　　加工要求：粗銑內部型腔、35mm×25mm凹槽、外輪廓。</p><p>　　切削用量：切削速度VC=135m/min，進給量f=0.2mm/r，背吃刀量ap=12mm。</p><p>　　使用機床：FANUCXH

83、718加工中心。立銑刀具體結構見圖3-4。</p><p>　　1 刀片材料的選擇：硬質合金，牌號YG3X。</p><p>　　2 立銑刀合理幾何參數的選擇：前角、后角ao=17o、螺旋角β=22o、副偏角kr/=3o。</p><p>　　3 立銑刀型號：公差，總長L=80mm，SDAA0903EDR。</p><p>　　S:正方形，D

84、:法后角15°，A:精度等級為A級，A:有圓形固定孔無斷屑，09:刀片理論邊長為9.525mm，03:厚度為3.18mm，ED:刀片轉角形狀或圓角半徑，R:右切</p><p><b>　　圖3-5</b></p><p>　　3.1.6立銑刀T06Φ12mm的確定</p><p>　　加工要求：粗銑內部型腔、35mm×25

85、mm凹槽、外輪廓。</p><p>　　根據2.9切削用量的選擇得出：</p><p>　　使用機床：FANUCXH718加工中心。</p><p>　　1刀片材料的選擇：硬質合金，牌號YG3X。</p><p>　　2立銑刀合理幾何參數的選擇：前角、后角ao=17o、螺旋角β=22o、副偏角kr/=3o。（表5-84[9]）</p&g

86、t;<p>　　3立銑刀型號：公差，總長L=80mm。</p><p>　　4刀片型號　同3.1.4，型號為SDAA0903EDR。</p><p>　　S:正方形，D:法后角15°，A:精度等級為A級，A:有圓形固定孔無斷屑槽，09:刀片理論邊長為9.525mm，03:厚度為3.18mm，ED:刀片轉角形狀或圓角半徑，</p><p>&l

87、t;b>　　R:右切</b></p><p><b>　　圖3-6</b></p><p>　　3.1.7立銑刀T07Φ6mm的確定</p><p>　　加工要求：精銑27.5mm×15mm鍵槽。</p><p>　　根據2.9切削用量的選擇得出：</p><p>　　

88、使用機床：FANUCXH718加工中心。</p><p>　　1刀片材料的選擇：硬質合金，牌號YG3X。</p><p>　　2立銑刀合理幾何參數的選擇：前角、后角ao=17o、螺旋角β=22o、副偏角kr/=3o。</p><p>　　3立銑刀型號：公差，總長L=75mm。</p><p>　　4刀片型號：同3.1.1，型號為SDAA090

89、3EDR。</p><p>　　S:正方形，D:法后角15°，A:精度等級為A級，A:有圓形固定孔無斷屑槽，</p><p>　　09:刀片理論邊長為9.525mm，03:厚度為3.18mm， ED:刀片轉角形狀或圓角半徑 R:右切。刀柄型號見圖3-7。</p><p><b>　　圖3-7</b></p><p&

90、gt;　　3.1.8鏜刀T0812mm的確定</p><p>　　加工要求：精鏜12mm孔。</p><p>　　根據2.9切削用量的選擇得出：</p><p>　　使用機床：FANUCXH718加工中心。</p><p>　　1 刀片材料的選擇：硬質合金，牌號YG3X。</p><p>　　2 鏜刀合理幾何參數的選擇

91、：JT4Q-TQC25-135，L=135mm、H=35mm、C=20mm、C1=22mm、W=8mm、M=108mm。</p><p>　　3 鏜刀型號：鏜刀頭型號JT50-KH40-80。（表8-92[9]），鏜刀型號見3-5。</p><p><b>　　圖3-8</b></p><p>　　3.1.9刀柄的種類與選用</p>

92、<p>　　銑削使用的刀具由刀柄和刀具兩部分組成。根據零件加工要求查表(8)選國際標準ISO7388號加工中心機床用錐柄柄部型號為JT，且尺寸型號為40，指大端直徑為44.45的7:24錐度。具體刀柄型號如下：</p><p>　?、倜驺姷兜侗?，型號為JT40-XD125-120，JT表示采用國際標準ISO7388號加工中心機床用錐柄柄部（帶機械手夾持槽），40代表大端直徑為44.45的7：24錐度

93、，XD表示裝三面銑刀刀柄，125表示面銑刀的直徑，120表示工作長度。</p><p>　?、阢@夾頭刀柄:夾持直徑＜13mm直柄鉆頭,麻花鉆型號為JT40-Z8-45、JT40-Z10-45;夾持直徑>13mm的鉆頭使用莫氏錐孔刀柄，14麻花鉆型號為JT40-Z14-45，Z表示裝鉆夾頭刀柄。</p><p>　?、厶资搅姷兜侗?，型號為JT40-XS6-100，JT表示采用國際標準

94、ISO7388號加工中心機床用錐柄柄部（帶機械手夾持槽），40代表大端直徑為44.45的7：24錐度，XS表示裝三面刃銑刀刀柄，6表示工具的工作特性，100表示工作長度。</p><p>　　④硬質合金直柄機用鉸刀，型號為JT40-M6-20，JT表示采用國際標準ISO7388號加工中心機床用錐柄柄部（帶機械手夾持槽），40代表大端直徑為44.45的7：24錐度，M表示有扁尾莫氏錐柄刀柄，6表示工具的工作特性，1

95、00表示工作長度。</p><p>　　根據銑削刀具的刀片斷削槽形為M形（中型加工的基本槽形），面銑刀齒數為6齒，立銑刀齒數為4齒。</p><p>　　3.2數控加工刀具卡的制定</p><p>　　根據上述要求制定數控刀具卡見表。</p><p>　　行腔零件的數控加工刀具卡</p><p>　　第四章 數控加工走

96、刀路線的擬定</p><p>　　4.1 數控加工走刀路線的確定</p><p>　　加工路線的確定首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質量，其次考慮數值計算簡單，走刀路線盡量短，效率較高等。型腔零件的加工采用行切與環(huán)切的混合。</p><p>　?。?）輪廓銑削加工路線的分析：對于連續(xù)銑削輪廓，特別是加工圓弧時，要注意安排好刀具的切入、切出，要盡量避免交接處重復

97、加工，否則會出現(xiàn)明顯的界限痕跡。銑削輪廓要安排刀具從切向進入輪廓進行加工，當輪廓加工完后要安排一段沿切線方向繼續(xù)運動的距離退刀，這樣可以避免刀具在工件上的切入點和退出點處留下接刀痕。對于型腔內輪廓的加工，其切向進、退刀可采用圓弧段。</p><p>　?。?）孔系加工的路線  對于位置精度要求精度較高的孔系加工，特別要注意孔的加工順序的安排，安排不當時，就有可能將沿坐標軸的反向間隙帶入，直接影響位置精度

98、。</p><p>　?。?）順銑：順銑時，刀齒的切削厚度從最大開始，避免了產生擠壓滑行現(xiàn)象。同時垂直銑削分力始終壓向工作臺，避免了工件上下的振動，因而能提高銑刀的壽命和加工表面的質量。</p><p>　　4.2 走刀路線圖的擬定</p><p>　　以工件中心為編程原點。</p><p>　　1）直徑為125mm的面銑刀下降到安全地點，切

99、削0.8mm，留0.2mm精加工余量，然后就起刀，粗銑完畢。</p><p>　　2）直徑為4mm的中心鉆鉆削mm、12mm、15mm、17mm、47mm中心定位孔至3mm深，起刀，中心鉆削完畢。</p><p>　　3）直徑為10mm的麻花鉆頭鉆12mm至mm且深度為19mm ，mm 、15mm、17mm、47mm孔至至mm且深度7mm，然后起刀，鉆孔完畢。</p><

100、;p>　　4）直徑為12mm的立銑刀對15mm擴孔至14mm且深度為7mm、17mm 擴孔至14mm且深度為4mm，47mm擴孔至44mm且深度為4mm，然后起刀，擴孔完畢。</p><p>　　5）直徑為14mm的立銑刀對內部型腔、35×25mm、外輪廓粗銑，然后起刀，粗銑完畢。</p><p>　　6）直徑為125mm的面銑刀毛坯上表面精銑，起刀，精銑完畢。</p

101、><p>　　7）直徑為12mm的立銑刀對內部型腔、35×25mm、外輪廓精銑，然后起刀，精銑完畢。</p><p>　　8）直徑為6mm的立銑刀對15×27.5mm精銑，起刀，精銑完畢。</p><p>　　9）直徑為12mm鏜刀對12mm的孔進行精鏜，起刀，鏜孔完畢。</p><p>　　根據任務書安排，現(xiàn)制定指定的走刀路

102、線圖見附錄五。</p><p>　　第五章 數控加工仿真圖</p><p>　　采用斯沃軟件的FANUC-0i M系統(tǒng)，根據零件圖的工藝分析、刀具的制定及走刀路線的擬定得到仿真圖5-1。</p><p>　　圖5-1 型腔零件數控加工仿真圖</p><p><b>　　設計小結</b></p><p&

103、gt;　　在這次課設中，對加工程序的編寫是最讓人感到棘手的，因為對數控加工程序指令不是很熟悉，在編寫上也費了不少的功夫，雖然編寫程序這一塊占用了整個時間的相當一部分，但我依然感到欣喜，因為現(xiàn)在的我已經掌握了基本程序的編寫，而且對一些特殊指令也可以應用到實例中了。我想如要加快編程速度，除了對各編程指令的熟練掌握之外，還需要你掌握零件工藝方面的知識。對于夾具的選擇、切削參數的設定我們必須十分清楚。在上機操作時，我們只有不斷地練習各個功能指令

104、的作用，才能在編程時得心應手。</p><p>　　通過這次課程設計，我的第一感受就是團隊精神的重要性。當第一天開始課程設計要分組的時候，老師就給我們大家心里埋下了一股高昂的基調。在這讓人覺得枯燥又充實的幾天中，我們大家都按照自己所分工所要做的事性在埋頭苦干，給人的感覺好像回到了高中時代將面臨高考時候，以現(xiàn)在的身份看那時，假以那時的身份又想到現(xiàn)在，讓人心潮澎湃，激情更加高漲。以往做一件事情的時候，個人可能都會有精

105、神分散的情況，而當一個人真正面對一件難做而又不得不做的事情時，覺得拿下它就是一種勝利，這是對自己的一種最起碼的要求，精神集中也是對你在做的一件事情負責，對自己負責。這是我們在以后的工作中，應該具備的一種本質，現(xiàn)在學會或者說是養(yǎng)成是非常有必要的。</p><p>　　不管怎么說，這次課設是帶給了我們很大的收獲的，在將臨畢業(yè)的時候，我想我會繼續(xù)以高昴的心態(tài)去面對下一次的畢業(yè)設計，去面對將要走上的社會中的工作崗位帶給我

106、的無限挑戰(zhàn)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　畢設走到尾張了，我仍無半點輕松的感覺，也不敢有絲毫的滿足，在我求學的道路上，還有許許多多的知識要去學習。為了我今天邁出的一小步，許多人的辛勤付出使我感到深深的謝意。</p><p>　　感謝在我完成學業(yè)的過程中，給予我?guī)椭完P懷的所有老師、朋友和親人。尤其是我的指導教

107、師xx老師，謝謝她的辛勤栽培，是他在我畢業(yè)設計期間給予我很大的支持和鼓勵，并提出了合理的建議。</p><p>　　感謝和我同甘共苦近三載的同窗學友們，是大家的幫助使我完成了做課題所需要的必要的知識框架，且有勇氣克服困難，接受挑戰(zhàn)。 </p><p>　　最后，深深的感謝我的家人。二十多年來，你們一直默默的為我奉獻著，當我疲倦和失意的時候，你們的呵護和鼓勵是我繼續(xù)前進的動力。&l

108、t;/p><p><b>　　、</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 鄭修本主編《機械制造工藝學》北京：機械工業(yè)出版社，2008.4</p><p>　　[2] 陳洪濤主編《數控加工工藝與編程》北京：高等教育出版社，2003.9</p>&l

109、t;p>　　[3] 劉 力主編《機械制圖》北京：高等教育出版社，2007.6</p><p>　　[4] 韓春鳴主編《機械制造基礎》北京：化學工業(yè)出版社，2006.6</p><p>　　[5] 黃云清主編《公差配合與測量技術》北京：機械工業(yè)出版社，2001.3</p><p>　　[6] 王侃夫主編《機床數控技術基礎》北京：機械工業(yè)出版社，2001.4&l

110、t;/p><p>　　[7] 陳宏鈞主編《機械工人切削技術手冊》北京：機械工業(yè)出版社，2005.7</p><p>　　[8] 張緒祥主編《機械制造工藝》北京：高等教育出版社，2007.8[9] 艾興主編《切削用量手冊》北京：機械工業(yè)出版社 2001.7</p><p>　　[10] 王先逵主編《機械加工工藝手冊》北京：機械工業(yè)出版社，2009.5</p>