导轨罩盖零件的数控加工工艺编程设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】

目录前 言.件的工艺分析 .竞赛件考核的目的.零件的工艺分析.件工艺规程.零件机械加工工艺规程的设定.基准的选择.件的加工工艺制订.三轴加工方案.四轴加工方案.床、工艺装备和最终加工工艺路线的确定.机床设备的确定.机床的主要技术参数.夹具的选择.刀具的选择.量具的选择.件机械加工余量、工序尺寸及其毛坯尺寸确定的原则.加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定.各道工序切削量确定.基本工时定额的确定.工程序.导轨的加工程序.罩盖的加工程序.基座的加工程序.竞赛件考核的目的该竞赛试题件考核零件的结构是由平面加工与轮廓加工、沟槽加工（镂空槽和柱面槽）、复杂曲面、孔系加工（镗孔、 孔、 和 削 ）、 加工和 件的 加工 要 构 的 数 技 竞赛考核的是数 工艺、程序 制数 机床技 的 竞赛规定的时 的 、 、 技、 由竞赛“ 的数 和数 机床的技 制加工工艺程时要各道工序的定基准是一 工艺 的是具 面粗”及形 的要 夹具和规的夹方式 定原 的基本要 规定的时 竞赛件的加工 工艺 的是 竞赛工艺量的平 要具四轴加工 的数 机床加工 该 数 技术的方 竞赛要 选 一 件 技术要 精” 本 设 文的基本 材 的三轴 的数 床试 其加工工艺程 数 机床 制四轴加工的工艺及程序 件的 是由本 的 面与基座的 面 1 竞赛件导轨轴 竞赛件罩盖 竞赛件基座 形 结构 复杂 尺寸精”和形精”要 各 加工面 具一定的要 分 1. 导轨轴的 柱面 加工基准面 一 加工面 的 孔、 柱、 . 1 个 深的凸台儿、由曲线 的 5的凸台儿、两个距离 4的 技术要的粗”值 保证与罩盖和基座相 的接触精”和稳定 . 罩盖的 柱面 加工基准面 一 加工面 1 的 柱、8 的 柱、 深 7孔、的 孔、 深1 的孔、距中心线 4 长5 的平面、 ” 距 面 5深7的台儿、 深5的 槽、1深的孔、 孔、深 孔、三个 1长 的槽、三个 长 1的槽、两个距离深1 的 技术要 保证与导轨轴和基座 的接触精”和稳定 . 基座的 面 加工基准面 一 加工面 1 的 柱、11 11 的轮廓、8 的 轮廓、由曲线 的深 的槽、 深的孔、8 孔、两个距离 4的1 孔、两个距离 4的1深15的孔、四个距中心距底面距离 . 1的 5的孔、的 孔、由11 的 和1 1 的 轮廓、由1 的轮廓、 技术要 保证与导轨轴和基座 的接触精”和稳定 4. 三 加工基准面 存 着一定的相互要 导轨轴的 柱面 罩盖的 柱面和 柱面 处分别 、 基座 面 、深9 . 11 件的总 ” 1 第二章 零件工艺规程1零件机械加工工艺规程的设 零件机械加工工艺程是工艺规程设 的中心问题 把机械加工工艺程和方法程和方法 规定的或文字形式书 的工艺文件就 机械加工工艺规程 制订工艺路线时 该考虑的问题 1. 选择定基准；的加工方法；序及辅助工序的 讲主要依据四个方面的因 第一 设 纸规定的材料和机械 ；第二 零件的结构形 和尺寸大小；第三 零件的制造济 ；第四 生产纲领 毛坯制造形式的选择 使材料、毛坯制造和零件的各项加工费 和最小 工艺设 时 毛坯制造形式的选择 全面考虑 因 的影响 1）零件的材料及对材料 织和 的要；2）零件的结构形 形尺寸；3）生产纲领的大小；4）具 生产条件 毛坯的选择原则是 毛坯的形 和尺寸 越接近零件 那么毛坯的精”就越则零件的机械加工余量就越小 同时材料的消耗也就越少 机械加工的生产率也可 提 零件的 本降低 但毛坯的 本却提 因 确定毛坯要从机械加工和毛坯制造两个方面 来考虑 得最佳的方案 毛坯的类型很多 锻 压制 冲压 焊接 冷轧 热轧 型材和板材 因本工件 单件生产 且 一般 轴类零件 考虑其复杂程” 所 本零件毛坯选棒料 因 棒料的济 好 加工余量小 而且 本低 适单件生产 本设 所选定的材料是 我校的教学条件而定 铝） 铝的 途 铝可 从其它氧化物中换金属（铝热法） 其 金质 而 是制造 机、 、 的结构材料 铝大量 来制 ） 铝 铝 其 ”分 铝、工 铝和工 铝三类 焊接主要是工 铝 工 铝的 ” 99. 7 98. 8 铝的导 导热 其 ”降低而 所 ”是 铝材料的 要 其 2、4、6 六 2）铝 金 铝中加 金 就得 铝 金 据铝 金的加工工艺可 它 分形 铝 金和 造铝 金两类 形 铝 金 好 适压加工 铝 金 其 和 途可分 铝（L）、硬铝（）和锻铝（L“）四 造铝 金 加 主要 金 的同 分 铝系（、铝系（）、铝系（和铝系（）四 准的选择正确 选择定基准是设 工艺程的一项 要 也是保证零件加工精”的” 定基准分 粗基准、基准和辅助基准 据其 同可分 设 基准和工艺基准 最 的加工工序中 毛坯 加工的面 定基准（粗基准） 的工序中 则使 加工的面 定基准（精基准） 制定工艺规程中 考虑 选择的精基准 保证 工精”的要 把各个加工面加工来 考虑 选择 适的粗基准把精基准面加工来 前的零件 、设 基准 及技术要的基 据粗、精基准的选择原则 的选定零件加工程中的定基准 定基准的面 是加工的毛坯面 则 粗基准 粗基准的选择原则 1）保证加工面与加工面 相互”系时 选择该加工面 粗基准 ）对多加工面而加工面与加工面要 的零件 粗基准的选择 保证 分 各加工面的余量 ）选粗基准的毛坯面 量 平 、 的 及 大定 使零件夹可 4）粗基准 量 复使 原则 第一道工序中使 因 多使 同一粗基准 造 很大定 基准 、 基准一 、 互 基准 、 基准 四条原则 选择主要 该考虑基准 的原则 而设 基准与工序基准 时 尺寸的换 精基准的选择要定准确、夹具结构单、夹可 使 个工序 适的基准和定夹方式 正确 所工序的基准选择问题 1）基准 原则 就是 可 选 工序基准 定基准 少因基准 而 的定 ；）基准一原则 工件 一 精基准定可 方 加工其它各面时 则 可 大多数工序中 精基准 定；） 基准原则 精加工或 加工工序要余量 量小而 时 或是 选择加工面本 精基准 但该面与其面 的相互精” 则要由工序保证；4）互 基准原则 要 得 的加工余量或 的互相精”时 时 要 互 基准、反复加工的原则；5）精基准的选择 使定基准、夹具结构单、夹可 实际工中 定基准的选择要 所的原则时是可 的 因 据具 分析 选最利的定基准 第三章 制定加工工艺路线设 制定加工工艺路线的 是使该竞赛件的几何形 尺寸精” 及精” 相”的技术要得 的保证 单件加工的基本条件 机床和数 机床相结 的加工工艺 辅佐 夹具和其固件 定时可 产生欠定的象 但 可 使工序集中来保证基准一或 保证加工质量和缩短加工时 轴加工方案（1）导轨轴工艺路线方案确定工序 1： 粗、精 粗、精 030026切断；程序 O 1、O ；工序 2： 粗、精 面面 粗、精 曲线I 粗、精 B、面 钻序 O 、O 4；工序 3： 粗、精 “面 粗、精 8的孔 粗、精 、序 O 5、O ；工序 4： 去锐 倒毛刺 （）罩盖工艺路线方案确定：工序 1： 粗、精 1 粗、精 8 粗、精 粗、精 切断；程序 O 7、O 8；工序 2： 粗、精、精 钻1孔 钻孔 粗、精 、精 面 粗、精 “面, ；程序 O 9；工序 3： 粗、精 、精 轮廓；程序 O 1 、O 11；工序 4： 粗、精 、精 序 O 1 、O 11；工序 5： 粗、精 、精 程序 O 1 、O 11； 工序 6： 粗、精加工曲面1；程序 O 1；工序 7：粗、精加工曲面；程序 O 1；工序 8：精 奥“ 志曲线；程序 O 1 、O 14、O 15、O 1、O 17；工序 9：去锐 倒毛刺；（ ）基座工艺路线方案确定：工序 1： 粗、精加工11 11 面 粗、精加工轮廓1 粗、精加工 轮廓 粗、精 曲线 粗、精 粗、精 钻 孔；程序 O 18、O 19、O ；工序 2： 粗、精 、精 轮廓 粗、精 轮廓4 钻 ；程序 O 1、O ；工序 3： 粗、精 轮廓5 粗、精 深5孔 孔；程序 O ；工序 4： 钻 孔 孔；工序 5： 钻 孔 孔；工序 6： 钻 孔 孔；工序 7：去锐 倒毛刺；（3）三件配合配合：工序 1： 钻、定销孔；工序 2： 钻、定销孔工序 3： 最终检测 是 三轴 数 机床加工的 期加工工艺方案 仔分析零件的加工技术要及其所 的相”加工 段 可 看加工工艺方案的制订是 的 够保证各设 基准与工艺基准相互 加工程中加工与测量也 原则 别是数 机床的 也 诸多由基准 而造的加工 同时也突 加工路线中工序集中、装夹方 的 实际加工中可 方案 实施中可一 调 轴加工方案多轴加工的目的 工质量 效率 多轴加工的优 1. 缘质量好 形利 率 多轴加工的 1. 程复杂 （1）导轨轴工艺路线方案确定工序 1： 粗、精 粗、精 030026切断；工序 2： 粗、精 面面 粗、精 曲线I 粗、精 B、面 钻序 3： 粗、精 “面 粗、精 8的孔 粗、精 、序 6： 去锐 倒毛刺 （）罩盖工艺路线方案确定：工序 1： 粗、精 1 粗、精 8 粗、精 粗、精 切断；工序 2： 粗、精、精 钻1孔 钻孔 粗、精 、精 面 粗、精 “面, ；工序 3： 粗、精 、精 轮廓 粗、精 、精 、精 、精 序 4： 粗、精加工曲面1；工序 5： 粗、精加工曲面；工序 6： 精 奥“ 志曲线；工序 7： 去锐 倒毛刺；（ ）基座工艺路线方案确定：工序 1： 粗、精加工11 11 面 粗、精加工轮廓1 粗、精加工 轮廓 粗、精 曲线 粗、精 粗、精 钻 孔；工序 2： 粗、精 、精 轮廓 粗、精 轮廓4 钻 ；工序 3： 粗、精 轮廓5 粗、精 深5孔 孔；工序 4： 钻 孔 孔；工序 5： 钻 孔 孔；工序 6： 钻 孔 孔；工序 7：去锐 倒毛刺；（3）三件配合配合：工序 1： 钻、定销孔；工序 2： 最终检测 除 的 叶轮零件 工 凸轮、旋 刀具、钻头、蜗 是 类零件的典型 四坐 端 适 类零件的加工 刀具 由曲面的旋 而同步插补 管 类零件 可 多装夹而 三坐 机床 加工 但大多数四坐加工 即使对多装夹可 加工的零件 四坐 机床 一装夹 可 节省加工时 多轴加工的要 （1） 程复杂、抽象、难 实施面对 程和调 因 五轴数 加工同三轴 它除 三个直线轴“ 两个旋 轴“ 其多轴 所形 的 “ 的空 轨 非复杂和抽象 一般难 想象和 加工所的由曲面 多坐 换和复杂的空 几何“ 同时 要考虑各轴“ 的协调 干涉、冲撞 及旋 轴矢量的 化要适时适量 保证所要的加工精”和面质量 切或欠切 所 多轴数 程技术 影响多轴加工技术的 要因 （）对数 及伺服 制系要 五轴 数 加工要五个“ 轴同时协调“ 就要数 系具至少五轴 制的 ；另由 “ 中旋 “ 的加 仅 加 插补“的工量 而且由旋 “ 的微小的 可 被放大从而影响加工的精” 因要数 系要 的“速”（即更短的单个程序段的处 时 ）和精” 所 味着数 系 的、 精的五轴加工 要数 系具 态适 的前瞻 制（ 和大的缓冲存储 五轴加工复杂曲面时 产生曲面加工N程序时 是生 许多小线段来拟 曲线加工 由N程序数据量大 数据段矢量距离短 处 少数段的数据的加 速 频繁的加 速和大的速”冲击 同时也 造 速”跟 加工速”而产生停顿 而造 机床的振 程序执 前对N程序数据 提前“、处 多段缓冲存储 从而保证刀具 速“时 仍 小 适 多轴 速加工数 制系的前瞻 制处 1 个程序段 对数 系 及伺服驱 提 新的要 （ ）五轴数 机床的机械结构设 和制造更加复杂和困难因 机床要 加两个旋 轴坐 就 倾斜和 的工台或 和摆 的主轴头 件 对 加的 两个 件 既要其结构凑 要具够大的矩和“ 的灵敏 及精” 显 提 设 和制造的难” 第四章 机床、床设备的确定机床设备的选择主要考虑 面几个问题 第一 机床的加工尺寸范围要与零件的廓尺寸相适 ；第二 机床精” 工序要的加工精”相适 ；第三 机床 率 与工序加工要的 率相适 ；第四 机床夹具的选择要和生产类型相适 大批量生产要多使 生产率夹具；第五 刀具的选择所 的加工方法、工件材料、加工尺寸、精”和面粗”、生产要 及加工的济 ；第六 量具的选 主要 据零件的生产类型和要检的尺寸来确定 因 本零件的尺寸小 量 其零件的工艺 和工结构 复杂且面质量 的要 故选 校 实训数 设备基本加工要, 的加工 宏程序 特点：分析我 工件一装卡 可 一个型面的所加工 但加工程中要好几把同的刀具 要加工快捷 所 我 可考虑选加工中心 里我选 的是 机床 生产的 M85 式加工中心 本机床结构基本 本机稳定 好 ” 各项精”稳定可 主轴 精”轴 轴 “稳定 三个轴 精” 精”稳定可 系是 e O Ma e. 系 伺服 机 轴 与 直 工台 和主轴 实x、y、 式或 式 柱 面 台 式 该机床 式 冲生 方 系稳定 系实 主轴孔“刀具 主轴端轴 的的 及“ 的 刀 换刀 及刀 倒刀的 床的主要技术参数式加工中心 机 一 化结构 凑 面小 装、”方 该机床的基本参数 程 单 数值及形式6000080工台 单 数值及形式工台面（长 ） 800900 22最大 600工台 面距 面的距离 030主轴 单 数值及形式主轴 机 率 5/ r/0600主轴端距工台面距离 60840单 数值及形式Y轴伺服 机 率 Y轴伺服 机 矩 2/22/22Y轴快速 速” m/5/15/12导轨形式 轨刀具 单 数值及形式 换刀方式 式刀 量 把 24刀具最大直/ 量/长” 12/1550 换刀时 （刀对刀） S 46其 单 数值及形式机床 500机床形尺寸 00380035004. 夹具的选择本零件是单件生产 技术要 精”的 夹具即可 因 夹具的 本 可长时 的使 且零件 单件生产 其 制具 本 故 夹具 选择夹具的基本原则 第一 要保证夹具的坐 方与机床的坐 方相对固定；第二 要协调零件和机床坐 系的尺寸”系；第三 量 可调式夹具及其它 夹具 缩短生产准备时 节省生产费 ；第四 夹具 各零件 机床对零件各面的加工 据零件是 规则的形 加 四 我 可 选择平 来装卡工件就 要 削加工主要 三夹 ； 削加工主要 平 台 （ ） 数 床 三 4 加工中心 台 本加工的零件是料的硬” 加工时去除的余量 大 切削时的切削相对小 ” 化大 材料 大 因刀具材料可 选速或硬质 金类的刀具 加工时可 冷却 实际加工 的是 速材质的刀具 面时 大直的面 刀 适 效 少接刀和提 精” 工序中选 8 的可 端 刀 心形和凸台轮廓时 考虑两轮廓的最短距离 所 里选 适的 刀 料时考虑大致所 的余量 粗、精 槽时考虑槽的 ” 适 孔 前 钻底孔 刀 孔 前 据 的直 钻头钻 底孔 机 具 参数 导轨轴 工序 1： 粗、精 选 9 刀 粗、精 030026选 孔 刀 切断选 切断刀；工序 2： 粗、精 面面选 8 的端 刀 粗、精 曲线 的刀 粗、精 B、面选 的 刀 的底孔选 的钻头、钻底孔选 选 ；工序 3： 粗、精 “面选 8 的端 刀 粗、精 5的 刀 钻8的底孔选 、精 、 的端 刀；工序 6： 去锐 倒毛刺 选 刀 罩盖 工序 1： 粗、精 1 选 9 刀 粗、精 8 选 9 刀 粗、精 选 孔 刀 粗、精 选 孔 刀 切断选 切断刀；工序 2： 粗、精8 的端 刀 粗、精 选 的 刀 钻1孔 钻孔 粗、精 的 刀 粗、精 面选 的 刀 选 ；工序 3： 粗、精 5的 刀 粗、精 轮廓选 5的 刀；工序 4： 粗、精 5的 刀 粗、精 5的 刀；工序 5： 粗、精 5的 刀 粗、精 5的 刀；工序 6： 粗、精加工曲面1选 6 头 刀；工序 7： 粗、精加工曲面选 6 头 刀；工序 8： 奥“ 志曲线选 2 头刀；工序 9： 去锐 倒毛刺 选 刀 基座 工序 1： 粗、精加工11 11 面选 8 的端 刀 粗精加工轮廓1选 的 刀 粗、精加工 轮廓选 的 刀 粗、精 曲线选 的 刀 粗、精 选 的 刀 粗钻22 孔 选 孔； 工序 2： 粗、精 8 的端 刀 粗、精 轮廓 选 6的 刀 粗、精 轮廓4选 的 刀 钻选 序 3： 粗、精 轮廓5选 的 刀 深5孔 孔；工序 4： 粗、精 孔选 的 刀 孔；工序 5： 粗、精 孔选 的 刀 孔； 工序 6： 粗、精 孔选 的 刀 孔；工序 10：去锐 倒毛刺 选 刀；工序 1： 定销孔；工序 2： 定销孔 具的选择 机械加工程中保证零件的加工尺寸精”和提 测量效率的要 要选 的量具 数显卡尺 深”尺 分 （18 5） 分”值 . 1 分尺 （ 5） 分尺 （55 ） 分尺 （55 ） 分尺 （5 ）规 （1尺 （ . 1. ）第五章、零件机械加工余量、工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定机械加工余量是 使加工面 所要的精”和面质量而 切除的金属 ” 的选择加工余量对零件的加工质量和 个工艺程的济 很大的影响 机械加工余量大 则 费材料和工时 加机床和刀具的消耗；余量小 则 去 加工前存 的 和 影响加工质量 造 所 的选择机械加工余量是一项很 要的工 故 本零件生产加工工艺规程 设 中 该 保证零件加工质量的前提 量 少机械加工余量 从 来 最小机械加工余量可 据各加工工序尺寸的具 数据分析 确定 但是就方法 目前的机械加工 中很少 的机械加工余量确定方法 两 第一 法 是 据来确定余量的 其 的机械加工余量值一般 大 值 单件和小批量生产；第二 ”正法 是生产实 和实 的”加工余量的料数据 基 具 生产条件加 ”正来确定加工余量的方法 方法 其 的数据 可 金属切削 相”的 中 机械加工余量值的确定 方 快捷 所 本工艺设 中机械加工余量的确定 ”正法 所毛坯余量,是 保证零件的质量要, 加工程中从其面 切除的金属 ,加工余量的大小 适,余量大 费材料,同时 加工步或 刀数,而降低 生产率, 加 工时,刀具和 , 切去面的 ,时 使刀具处 的工条件,使刀具 加,因 确定加工余量 确定粗加工加工余量的大小,加工程中,各工序的余量 和,所 毛坯的加工余量是影响各个工序的主要因 确定加工余量的方法 法,法和 法 竞赛保证 即可 从 来 最小机械加工余量可 据各加工工序尺寸的具 数据分析 确定 但是就方法 目前的机械加工 中很少 的机械加工余量确定方法 两 第一 法 是 据来确定余量的 其的机械加工余量值一般 大 法适 本二 ”正法 是 生产实 和实 的”加工余量的料数据 基 具 生产条件加 ”正来确定加工余量的方法 方法 其 的数据 可 金属切削 相”的 中 机械加工余量值的确定 方 快捷 道工序切削量确定1）车削时：量选择 （其它尺寸 方法 ）（1）确定 量切削 量的 毛坯件最大长”方的加工余量 3.5 =际 由 要 精 和精 加工 一定的加工余量 故 本工序 一 削加工 确定 量m 据机械制造工艺设 切削 量 分定 刀具刀尺寸 25 5 深p=3 量m=0.6 r0.9 r 床确定该 量 m=r （2）确定 速”切削速” 金属切削 得切削速” 式 (m /中 选 T=60 ”正系数42 m= c= (m /89 m /）确定主轴的 速确定机床主轴 速 床金属切削 主轴 速 式 000 000 00089/00=283 r/床的 率（1）主切削 检机床的 率 机械制造工艺设 机床其主切削 式 式中 795 属切削 7953) （2）机床切削时消耗的 率机床切削时消耗的 率C= C/6104=0/6104=w)由机械制造工艺设 机床机床主 机 率 15主轴 速600 r/轴的最大 率 75 机床 率加工要 机床可 正工 （3）机床切削校机床 系 ” 由机械制造工艺设 得其 ” 程 机床切削: )切削: 940 属切削 切削: 1940) 轴切削: 式中: 2880 属切削 =切削: 2880）（4）切削工时 l1+l2+l3)i/32+5）/600削时： 的四 刀 机械制造工艺设 328 则 刀的 量 Z= (Z=0. 2 ) 选 硬质 金端 刀 Z=4 0机械制造工艺设 329 切削速”式 (m /中 2 m= 3 T=60 94. 1. 4 4 1. 1. 4. 1. 15. . =72 m/4. 71 确定 床主轴 速 = =1146r/ 削机床 设 其主轴 速 1146 r/146 r/床工台的 量 fZ z 1146