毕业设计---模具零件加工工艺设计与程序设计.doc

天河学院（论文）广东技术师范学院天河学院毕 业 设 计题目:模具零件加工工艺设计与程序设计姓 名： 何 望 科 学 号： 2010030435129 班 级： 数 控 101 专 业： 机 电 一 体 化 院 系： 机 电 工 程 系 指导教师： 高 波 2013年3月17日目 录第1章 前 言3第2章 数控铣削工艺与编程42.1 铣削零件图及题目要求如下图所示42.2零件的三维模型构建52.3 零件的工艺分析52.3.1零件图的工艺分析52.3.2确定加工方案52.3.3确定装夹方案62.3.4 确定加工顺序及走刀路线62.4 制定工艺文件122.4.1数控加工刀具卡片122.4.2数控加工工序132.43数控加工程序卡142.4.4用FANUC系统数控加工中心对零件进行加工172.5数控加工注意事项17结束语18参考文献19摘 要在数字化制造技术中，计算机数控技术和数控编程技术是最重要的技术之一。本设计包括了数控编程技术及利用MasterCam9.1编程软件对工件进行编程，然后用FANUC-Oi系统的数控加工中心加工工件。随着数控技术的不但发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT/、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主题。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争力。而对于数控加工，无论手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要一些处理。并在加工过程中掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品 本设计根据数控机床的特点，针对具体的零件，利用MasterCam软件对需要加工的部分造型，根据加工条件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，加工效率，简化工序等方面的优势。当前数控加工的重点发展方向是无图化生产、单件高精度并行加工、少人化无人化加工，这就要求数控机床能满足高速、高精度、高刚性、热稳定性、高可靠性、网络化以及与之配套的控制系统，最重要的是模具三维型面加工。特别要注重机床的动态性能，国内机床厂陆续开发出一些准高速的铣床，并正开发高速加工机床。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床，除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。铣床的应用十分广泛，主要用于加工面或成型表面。关健词：工艺分析, 加工方案, 进给路线,数控编程第1章 前 言 在机械加工工艺教学中，机械制造专业学生及数控技术专业学生都要学习数控机床操作技术。让学生了解相关工种的先进技术，同时培养工作岗位的前瞻性。数控机床常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控机床工必须掌握的知识和技能的训练途径。对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。本文以与切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以指导生产的工艺文件。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。最终形成的工艺文件要完整，并能指导实际生产。第2章 数控铣削工艺与编程2.1 铣削零件图及题目要求如下图所示图1-1实例分析：图1-1所示的模具零件，其材料为45钢，无热处理要求。该零件的加工表面由平面、圆弧、圆槽、键槽、圆弧成型槽及7个10的沉头孔组成；尺寸标注完整，几何条件充分；有些尺寸均标注有公差，尺寸精度和表面质量要求较高。2.2零件的三维模型构建2.3 零件的工艺分析2.3.1零件图的工艺分析零件的毛坯尺寸是135mm*105mm*30mm长方体，零件的整个要求加工。零件上表面的尺寸精度和表面粗糙度要求较高，因此要进行精加工，保证精度 ，铣槽的深度都要求比较高，需要进行粗、精铣。零件的边上的外形轮廓也要进行粗、精铣。七个孔的精度要求不是很高，故可全部在加工中心来完成。2.3.2确定加工方案该零件结构形状相对简单，尺寸精度要求不高。因为要加工平面、四个侧面、七个孔，12的键槽和26的槽最高精度为IT7级。所以从定位和加工两个方面综合考虑，以底面为定位基准，然后选择上凸台为及凸台表面上的全部孔和槽为加工中心加工内容。加工凸台时及凸台表面上的槽采用粗铣精铣方案，7个10的沉头孔按钻中心孔钻孔铰孔的方案进行。2.3.3确定装夹方案根据零件的结构和加工特点，选择平口虎钳把工件装夹再机床的工作台上。 安装平底刀，确定工件零点为坯料上表面的中心，设定零点偏置。2.3.4 确定加工顺序及走刀路线1 加工准备详阅零件图，并检查坯料的尺寸；编程加工程序，输入程序并选择该程序；用平口钳装夹工件，伸出钳口20mm左右；利用试切法对刀，确定工件零点为坯料上表面的中心，设定为零点偏置。选择自动加工方式。2 确定加工顺序按先面后孔、先粗后精的原则，确定其加工顺序为粗、精铣凸台面及35H7圆柱槽、25H7成型槽粗、精铣外形轮廓粗、精12H7键槽钻各孔的中心钻钻、铰8的孔。3 走刀路线图（1）面铣（2）曲面粗加工挖槽（3）外形铣削（4）外形铣削（5）曲面粗加工挖槽（6）外形铣削（螺旋式渐降斜插）（7）外形铣削（8）钻中心孔（9）钻孔（10）钻孔铣10的沉头孔（11）铰孔2.4 制定工艺文件2.4.1数控加工刀具卡片产品名称零件名称模具零件零件图号程序编号序号刀具号刀具名称数量/把直径/mm长度/mm补偿值/mm备注1T01立铣刀10mm1102T02中心钻3mm133T03麻花钻7mm174T04铰刀8mm18编制审核批准2.4.2数控加工工序工厂名称产品名称或代号零件名称零件图号模具零件工序号程序编号夹具名称使用设备车间12平口虎钳FANUC加工中心序号加工工序刀具号下刀速率主轴转速进给率提刀速率1面铣T01600220080030002挖槽（一般挖槽）T018001800150030003外形铣削T018001800150030004外形铣削T01600220080030005挖槽（一般挖槽）T01600220080030006外形铣削T018001800150030007外形铣削T01800220080030008深孔钻-无啄钻T0218006009深孔钻-无啄钻T031800100010螺旋式钻孔T016002400800300011深孔钻-无啄钻T0423006002.43数控加工程序卡20程序号O1101N100G21G05.1Q1N102G0G17G40G49G80G90N104T2M6N106G0G90G54X-78.Y-51.998A0.S2200M3N108G43H2Z5.2N110G1Z0.F600.N112X73.F800.N114G3Y-44.57R3.714N116G1X-73.N118G2Y-37.141R3.714N120G1X73.N122G3Y-29.713R3.714N124G1X-73.N126G2Y-22.285R3.714N128G1X73.N130G3Y-14.857R3.714N132G1X-73.N134G2Y-7.428R3.714N136G1X73.N138G3Y0.R3.714N140G1X-73.N142G2Y7.428R3.714N144G1X73.N146G3Y14.857R3.714N148G1X-73.N150G2Y22.285R3.714N152G1X73.N154G3Y29.713R3.714N156G1X-73.N158G2Y37.141R3.714N160G1X73.N162G3Y44.57R3.714N164G1X-73.N166G2Y51.998R3.714N168G1X78.N170Z5.F3000.N172S1800M3N174G0X-77.Y-52.N176G1Z0.F800.N178X-67.F1500.N180Y52.N182X67.N184Y-52.N186X-67.N188X-31.094Y-46.5N190X-26.6Y-46.N192X-24.739Y-45.5N194X-22.972Y-45.N196X-19.478Y-44.5N198X-17.058Y-45.N200X-13.532Y-45.5N202X-8.898Y-46.5N204X-.847N206G3X-.756Y-46.588R.879N208X.357Y-47.475R4.437N210X.985Y-47.789R2.886N212X1.869Y-48.073R3.631N214X2.406Y-48.163R2.602N216X2.949Y-48.197R2.602N218G1X3.Y-48.2N220X37.5N222G2X37.989Y-48.177R33.78N224X38.313Y-48.136R8.149N226X38.581Y-48.086R3.453N228X39.003Y-47.978R14.293N6258X21.871Y37.648N6260X5.307Y41.473N6262G80N6264M5N6266G91G28Z0.N6268G28X0.Y0.A0.N6270M01N6272T1M6N6274G0G90G54X55.Y-30.A0.S1800M3N6276G43H1Z10.N6278G99G81Z-21.R10.F1000.N6280Y-10.N6282Y10.N6284Y30.N6286X38.436Y33.824N6288X21.871Y37.648N6290X5.307Y41.473N6292G80N6294M5N6296G91G28Z0.N6298G28X0.Y0.A0.N6300M01N6302T2M6N6304G0G90G54X55.Y-30.A0.S2400M3N6306G43H2Z5.N6308G1Z0.F600.N6310Z-1.F800.N6312Z-2.N6314Z-3.N6316Z-4.N6318Z-5.N6320Z-6.N6322Z-7.N6324Z5.F3000.N6326G0Y-10.N6328G1Z0.F600.N6330Z-1.F800.N6332Z-2.N6334Z-3.N6336Z-4.N6338Z-5.N6340Z-6.N6342Z-7.N6344Z5.F3000.N6346G0Y10.N6348G1Z0.F600.N6350Z-1.F800.N6352Z-2.N6354Z-3.N6356Z-4.N6358Z-5.N6360Z-6.N6362Z-7.N6364Z5.F3000.N6366G0Y30.N6368G1Z0.F600.N6370Z-1.F800.N6372Z-2.N6374Z-3.N6376Z-4.N6378Z-5.N6380Z-6.N6382Z-7.N6384Z5.F3000.N6386G0X38.436Y33.824N6388G1Z0.F600.N6390Z-1.F800.N6392Z-2.N6394Z-3.N6396Z-4.N6398Z-5.N6400Z-6.N6402Z-7.N6404Z5.F3000.N6406G0X21.871Y37.648N6408G1Z0.F600.N6410Z-1.F800.N6412Z-2.N6414Z-3.N6416Z-4.N6418Z-5.N6420Z-6.N6422Z-7.N6424Z5.F3000.N6426G0X5.307Y41.473N6428G1Z0.F600.N6430Z-1.F800.N6432Z-2.N6434Z-3.N6436Z-4.N6438Z-5.N6440Z-6.N6442Z-7.N6444Z5.F3000.N6446M5N6448G91G0G28Z0.N6450G28X0.Y0.A0.N6452M01N6454T4M6N6456G0G90G54X55.Y-30.A0.S2300M3N6458G43H4Z10.N6460G99G81Z-21.R10.F600.N6462Y-10.N6464Y10.N6466Y30.N6468X38.436Y33.824N6470X21.871Y37.648N6472X5.307Y41.473N6474G80N6476M5N6482M30天河学院（论文）2.4.4用FANUC系统数控加工中心对零件进行加工把程序输入到FANUC系统数控加工中心，进行加工，能按照以上程序，可以比较顺利的把零件加工出来。2.5数控加工注意事项使用寻边器确定工件零点时应采碰双边法；铣7个孔时，应在工件上钻工艺孔，避免立铣刀中垂切销工件；铣键槽时，应先粗铣二键槽，然后精铣各槽至要求尺寸；8孔的正下方不能放垫铁，并应控制钻头的进刀深度，以免损平口钳或刀具。结束语这个学期，我过得很充实，