上联板毕业设计

1、 毕业设计用纸目 录摘 要2第一章 绪论31.1 目的31.2 毕业设计的任务和要求41.3 上联板的用途5第二章 五羊上联板的加工工艺过程分析62.1 零件图样分析72.2 定位基准选择82.3 工艺方案拟定82.4 加工设备选择9第三章 五羊上联板的数控加工工序分析103.1 加工顺序（工步顺序）103.2 装夹方案和夹具的选择123.3 走刀路线的确定133.4 选择刀具163.5 确定工序尺寸173.6 确定切削用量17第四章 数控加工程序18第五章 结论24参考文献25致 谢26附表1 机械加工工艺过程卡片27附表2 数控加工刀具卡片28附表3 数控加工工序卡片29附表4 工序简图3

2、0附表 数控加工进给路线图31摘 要机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。制造业机械设计和数控加工被广泛推广与应用，这样大大提高了人们的工作效率。在日趋进步的机械行业，数控已经成为一个必不可少的工具，数控机床也无处不在，它涉及方方面面很多的知识，因此从事这方面工作的人必须了解复杂的零件的数控加工工艺。本次毕业设计的课题是五羊上联板的数控加工工艺分析及程序编制，根据设计任务书编写开题报告，并根据五羊上联板零件要求和技术参数,在广泛调研的基础上，通过方案排定完成五羊上联板的加工工艺编制。在本次设计中主要介绍了五羊上联板的加工工艺，确定工艺参数，编制数控程序（

3、可用CAM软件进行零件图的编程设计）。关键词：五羊上联板(产品) ，加工工艺，数控编程第一章 绪论 在毕业设计中,综合运用所学机械基础、机制工艺与夹具、数控加工工艺与编程等课程知识,来分析与解决工程问题! 现如今，在日趋进步的机械行业，数控已经成为一个必不可少的工具，数控机床也无处不在，它涉及方方面面很多的知识，因此从事这方面工作的人必须了解那些复杂的零件的数控加工工艺，因为它是基础，它在对零件的加工有着举足轻重的作用。该说明书共分为五大项，根据加工工艺编写方法，编写一个五羊上联板零件的加工工艺过程。1.1 目的通过毕业设计，能利用三维软件进行零件造型并转化为三维工程图：能较好的编写出常见的数

4、控加工所需的工艺文件，包括机械加工过程卡片、数控加工工序卡片、数控加工刀具卡片、及数控加工进给路线图：会编制相应数控加工程序。1.1.1 要求（内容）1.主要任务独立完成一项给定的设计任务,编写符合要求的设计说明书,并正确绘制有关图表。(1) 知识要求绘制零件三维图并转化为三维工程图。(2) 明确加工要求确定机械加工流程，确定加工所需要的机床，所用的刀具等其他要求。(3) 明确数控加工内容 确定数控加工工序，确定各工序尺寸。(4) 确定数控加工所用的机床，选择加工所用的刀具包括（刀杆、刀片）、刀柄、接杆等。(5) 根据相关的尺寸选择相应的切削用量。(6) 在以上基础上编写出相应的机械加工过程卡

5、片、数控加工工序卡片、数 控加工刀具卡片、及数控加工进给路线图。(7) 根据相应的工件编制相应数控加工程序。(8) 最后完成相应的毕业设计说明书的编写，说明书的内容要有各参数学则是依据。1.2 毕业设计的任务和要求1.2.1 主要任务：(1) 查阅资料，了解五羊上联板的加工工艺与编程。(2) 工艺分析 加工准备(3) 工艺设计 确定走刀路线。(4) 编写数控加工程序。(5) 毕业设计（论文）说明书。1.2.2 具体要求：(1) 必须仔细认真全面地查阅有关文献。(2) 深入到实习岗位，向有关技术人员认真学习生产技术，能够相对独立地分析生产中存在的问题并找出解决问题的措施。(3) 按照科技论文的规

6、范式和要求撰写论文，字数不少于5000。 毕业设计包括三维软件进行零件造型并转化为三维工程图、参数的选择、工艺设计和机床夹具设计。毕业设计包括零件的工艺分析、数控机床的选用，零件工艺方案设计，包括进给路线、加工余量、切削用量、机床夹具的选择等内容。最终完成零件的机械加工工艺过程卡片，数控加工工序卡片，工件的定位和夹紧方案草图，数控刀具卡片，数控加工进给路线图。1.3 上联板的用途摩托车方向器是一种异形体零件，是摩托车方向把手的组成零件，它的三个孔中分别联着三根轴，传动轴分别安装前车轮，传动轴上安装差速器，差速器与变速箱连接，变速器箱与发动机连接，前车轮和支架上安装平衡杆，前车轮上安装转向杆，转

7、向杆上安装转向器，转向器与方向杆连接，方向杆的一端安装方向盘，车架上安装后悬挂架，后悬挂架上安装后车轮，车架上安装车座。它有行驶稳定、安全、驾驶舒适，视野开阔，造价低等优点。.第 31 页 共 31 页第二章 五羊上联板的加工工艺过程分析机械加工工艺设计：所加工零件是铸件，是铣加工类型的零件或者加工中心生产的零件，单件生产。图2-1 五羊上联板图样如图2-1所示零件为铸件，结构形状比较复杂，是适合数控铣削或加工中心加工的一种典型零件。由于铝硅合金具有良好的铸造性和切削加工性，为了获得各种形状与规格的优质精密铸件。用于铸造的铝合金具备以下特性，其中最为关键的是流动性和可填充性。(1)有填充狭槽窄

8、缝部分的良好流动性；(2)有适应其他许多金属所要求的低熔点；(3)导热性能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短；(4) 熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制；(5)铝合金铸造时，没有热脆开裂和撕裂的倾向：(6)化学稳定性好，有高的抗蚀性能；(7)不易产生表面缺陷，铸件表面有良好的光泽和低的表面粗糙度，而且易于进行表面处理。下面就该零件的工艺分析过程进行分析。2.1 零件图样分析 图2-2 1结构分析如图2-2所示零件由平面、孔、倒角、螺纹构成。2精度分析（如图2-2所示）上联板A处孔内壁表面要求粗糙度6.3，上联板B处上表面要求粗糙度6.3，上联板C处上表面要

9、求粗糙度6.3，上联板D处孔内壁表面要求粗糙度1.6，上联板E处表面要求粗糙度6.3，其余要求粗糙度12.5。3余量分析粗加工留余量0.5mm，半精加工留余量0.2mm，精加工留余量0mm。4结构工艺性分析该铸件在开始加工前就做成如图2-3所示，所以我们在加工的时候就只要保证其余要求表面粗糙度就可以了。图2-3 铸件2.2 定位基准选择 1用专用的上联板夹具来保证尺寸精度。 2. 用专用的上联板夹具，以孔上表面和下表面作为定位基准。 2.3 工艺方案拟定通过查阅数控加工工艺教科书，得出各表面的加工方案如下：点孔钻孔攻丝铣孔镗孔2.4 加工设备选择机床是零件加工的物质基础，是加工质量和生产率的重

10、要保障。在选择所要加工零件的机床时要考虑到机床的技术规格要与被加工的工件的尺寸相适应、机床的精度要与被加工的工件要求的精度相适应、机床的生产率应与被加工工件的生产纲领相适应、机床的选用应与自身经济实力相适应、机床的使用应与现有生产条件相适应。根据数控机床切削性能，我选择SINUMERIK803D的数控加工中心。第三章 五羊上联板的数控加工工序分析 数控加工工序为工序1:加工零件，加工内容是：点孔、钻孔、扩孔、镗孔、攻螺纹。下面就数控加工工序进行具体分析。图3-1 上联板上表面图3.1 加工顺序（工步顺序）加工分别以上下表面作为参照：上表面（如图3-1）：工步一：点孔（A、B、C、D、E） 工步

11、二：钻孔（C、E）M6-H6 工步三：钻孔（D）M8-H6 工步四：钻孔（A、B） 工步五：扩孔（A、B） 工步六，镗孔（A、B）图3-2 上联板下表面图下表面（如图3-2）：工步一：粗加工H的型腔、内壁及孔加工内容是内壁，根据孔加工方案，以下表面为基准铣加工中间的型腔、内壁。考虑到半精加工，根据零件的材料和刀具的刚性留0.5mm的精加工余量。工步二：半精加工H的型腔、内壁及大孔加工内容是内壁，根据孔加工方案，以下表面为基准铣加工中间的型腔、内壁。考虑到精加工，根据零件的材料和刀具的刚性留0.3mm的精加工余量，为保证零件的精度和粗造度，提高主轴转速，和切削速度。工步三：精加工H的型腔、内壁及

12、孔加工内容是内壁，根据孔加工方案，以下表面为基准铣加工中间的型腔、内壁。为保证零件的精度和粗造度，提高主轴转速，和切削速度。工步四：粗加工I的型腔、内壁及孔加工内容是内壁，根据孔加工方案，以下表面为基准铣加工中间的型腔、内壁。考虑到半精加工，根据零件的材料和刀具的刚性留0.5mm的精加工余量。工步五：半精加工I的型腔、内壁及大孔加工内容是内壁，根据孔加工方案，以下表面为基准铣加工中间的型腔、内壁。考虑到精加工，根据零件的材料和刀具的刚性留0.3mm的精加工余量，为保证零件的精度和粗造度，提高主轴转速，和切削速度。工步六：精加工I的型腔、内壁及孔加工内容是内壁，根据内壁加工方案，以下表面为基准铣

13、加工中间的型腔、内壁。为保证零件的精度和粗造度，提高主轴转速，和切削速度。3.2 装夹方案和夹具的选择采用专用的上联板夹具（如图3-3）进行装夹，相对比较合理。板料底面约束工件Z轴移动X、Y轴旋转三个自由度，后表面约束Y轴移动Z轴旋转两个自由度。X轴移动作为对刀自由度。图3-3 夹具一图3-4 夹具二3.3 走刀路线的确定 点孔走刀加工轨迹进刀路线 钻M6孔的走刀加工轨迹，攻丝的走到轨迹进刀路线 钻M8孔的走刀加工轨迹，攻丝的走到轨迹进刀路线钻20孔的走刀加工轨迹进刀路线 钻中心孔的进给路线图粗精镗孔进给路线图钻，扩，铰孔进给路线图3.4 选择刀具在金属切削加工中，刀具材料的种类有很多，一般在

14、通用机床上使用的刀具材料也可以在数控机床使用，但是刀具材料必须具备高的硬度、高的耐磨性、足够的强度和韧性、高的耐热性和良好的工艺性。在数控加工常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、涂层刀具、陶瓷、金刚石和立方氮化硼。在该零件的加工过程中使用的刀具材料是高速钢和硬质合金。硬质合金是由高硬度、高熔点的金属碳化物和金属黏结剂用粉末冶金的方法制成的，和高速钢比，它的硬度高、耐磨性好、耐热性高。因此该种刀具材料得到了广泛的应用。钻点孔 2 中心钻（硬质合金）钻螺纹孔M6 5 钻头（高速钢）钻螺纹孔M8 7 钻头（高速钢）钻大孔 20 钻头（高速钢）扩孔 12 立铣刀（高速钢）镗孔 30 镗刀在上述分析的基础

15、上编写相应的机械加工工艺过程卡片，具体卡片见附表1。3.5 确定工序尺寸加工大孔时，保持工件的厚度20mm 由工件的底面作为基准分粗、半精、精加工得到，粗加工时为保证半精加工的精度及表面粗造度，留0.5mm的精加工余量。考虑到精加工，根据零件的材料和刀具的刚性留0.3mm的精加工余量，为保证零件的精度和粗造度，提高主轴转速，和切削速度。3.6 确定切削用量合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。 因为加工量

16、不大，所以一次走刀切除全部余量，背吃刀量为0.5，因为为平底立铣刀铣平面，选择刀具重合度为50%，则侧吃刀量为15mm，即行距为11mm。根据FANUC数控铣床加工中心一书表2-1查得，高速钢立铣刀每齿进给量为进给量F=sf =0.07mm，在此因为表面粗糙度要不高，切削速度取120m/min，因此S=1000v/d=1000×120/×16=1500(r/min)。根据上述分析，填写数控加工工序卡片（附表3）、数控加工刀具卡片（附表4）、数控加工进给路线图（附表5）。第四章 数控加工程序根据数控加工工序卡和进给路线，编写数控加工程序，所选机床系统为SINUMERIK803

17、D的加工中心。程序如下：铣加工孔钻中心孔（2的中心钻）O0001G54 G90 G94 G71 M3 S1000 F80GO Z100 D1MCALL CYCLE81(50,0,5,-2,0)X0Y0X-40Y-16.76X-40Y-48.24X-78Y-55X-46Y-78X-25Y-59X40Y-16.76X40Y-48.24X78Y-55X46Y-78X25Y-59MCALLG0 Z0 DOM5M30钻M6的孔（5的钻头）G54 G90 G94 G71 M3 S800 F50G0 Z100 D2MCALL CYCLE83(50,5,-55,-6,3,1,0,0.8,0)X-40Y-16.

18、76X-40Y-48.24X-46Y-78X46Y-78X40Y-48.24X40Y-16.76MCALLG0 Z0 D0M5M30攻螺纹（M6的螺纹刀）G54 G90 G94 G71 M3 S100 F150G0 Z100 D3MCALL CYCLE84（50,0,5，-55,0，3,1,5,0,100,300）X-40Y-16.76X-40Y-48.24X-46Y-78X46Y-78X40Y-48.24X40Y-16.76MCALLG0 Z0 D0M5M30钻M8的孔（6.75的钻头）G54 G90 G94 G71 M3 S800 F50G0 Z100 D4MCALL CYCLE83(50

19、,5,-55,-6,3,1,0,0.8,0)X-25Y-59X25Y-59MCALLG0 Z0 D0M5M30攻螺纹（M8的螺纹刀）G54 G90 G94 G71 M3 S100 F150G0 Z100 D5MCALL CYCLE84（50,0,5，-55,0，3,1,5,0,100,300）X-25Y-59X25Y-59MCALLG0 Z0 D0M5M30钻3个大孔（20的钻头）G54 G90 G94 G71 M3 S300 F50G0 Z100 D6MCALL CYCLE83（50,0,5，-55,0，-6，0，1,1）X0Y0X-78Y-55X78Y-55MCALLG0 Z0 D0M5M

20、30铣孔（12的铣刀）G54 G90 G94 G71 M3 S750 F60$TC_DP61,7=6CFTCPG0 Z100 D7X-78Y-55Z5G1 G41 G91 X15G3 X0Y0I-15Z-55 TURN=10G1 G40 X-15G90 Z5X78Y-55G1 G41 G91 X15G3 X0Y0I-15Z-55 TURN=10G1 G40 X-15G90 Z5G0 Z0 D0M5M30镗孔22.5的孔G54 G90 G94 G71 M3 S1000 F40G0 Z100 D8MCALL CYCLE86（50,0,5，-55,0，3,0.1，0）X0Y0MCALLG0 Z0 D

21、0M5M30镗孔31的孔G54 G90 G94 G71 M3 S1000 F40G0 Z100 D8MCALL CYCLE86（50,0,5，-55,0，3,0.1，0）X-78Y-55X78Y-55MCALLG0 Z0 D0M5M30铣孔(12的刀)G54 G90 G94 G71 M3 S750 F60$TC_DP61,7=6CFTCPG0 Z100 D7X0Y0Z5Z-7.5G1 G41 G91 X12.5G3 X0Y0I-12.5G1 G40 X-12.5G90 Z5Z-3G1 G41 G91 X24G3 X0Y0I-24G1 G40 X-24G90 Z5G0 Z0 D0M5M30第五章

22、 结论操作过程中，夹具选用上联板专用夹具，工件底面放垫块，保证底面与工作台平行，约束三个自由度，后侧面的顶尖与平口钳相连接，约束两个自由度。在加工过程中考虑到工件的精度和表面粗造度，分粗加工和精加工。粗加工时刀具的半径补偿值设定为刀具直径的一半,粗加工结束后测量一次工件的尺寸，然后修改刀具的半径补偿值主轴的转速和进给速度对工件进行精加工。下图所示为加工结束后的完整的工件。参考文献1、王志平 数控加工编程与操作 高等教育出版社，20052、张耀宗 机械加工工艺设计实用手册 航空公司出版社，19993、 赵长明 机械加工工艺及编程 机械工业出版社，19984、 美国可切削性数据中心 机械加工切削数

23、据手册 机械工业出版社 19895、 刘江 数控编程 机械工业出版社,19986、 李真峰 数控加工工艺 上海交通出版社,20047、赵如福 金属机械加工工艺人员手册上海科学技术出版社（第三版）8、赵长明 刀具设计手册兵器工业出版社9、马占永机械加工工艺设计实用手册航空工业出版社 200310、陈宏钧实用机械加工工艺手册 机械工业出版社 2003致 谢本论文是在付春梅老师的精心指导和关怀下完成的。在此论文完成之际，谨向付春梅老师所授予的严谨、细致、认真的指导和所付出的心血，致以崇高的敬意和衷心的感谢！向所有关心、支持、帮助过作者的各位老师、同学、朋友们表示谢意！感谢常州轻院给予我的培养！附表1

24、 机械加工工艺过程卡片常州轻工职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号SK06342零件图号Cqy0656122110产品名称06数控342零件名称定位板材料牌号SiAlMnCPS毛坯种类铸件毛坯外形尺寸200×70×55备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时1加工零件点孔、钻孔、攻丝数控铣床2去毛刺去零件周边多余的毛刺锉刀3检查尺寸测量工件的尺寸游标卡尺编制审核批准共 页第 页附表2 数控加工刀具卡片名称刀具号刀具（直径）刀具型号方法Order Group中心钻1钻头2点孔MCALL CYCLE81钻头M62钻头52×××钻孔MC

25、ALL CYCLE83攻螺纹3攻丝MCALL CYCLE84钻头M84钻头72×××钻孔MCALL CYCLE83攻螺纹5攻丝MCALL CYCLE84钻头6钻头202×××钻孔MCALL CYCLE83立铣刀7铣刀12×××扩孔精镗刀8粗镗孔MCALL CYCLE86精镗刀8精镗孔MCALL CYCLE86精镗刀8粗镗孔MCALL CYCLE86精镗刀8镗精孔MCALL CYCLE86粗立铣刀7铣刀12×××粗铣精立铣刀7铣刀12×××精铣粗立铣刀7铣刀12×××粗铣精立铣刀7铣刀12×××精铣附表3 数控加工工序卡片常州轻工职业技术学院数控加工工序卡片产品型号SK06342零件图号Cqy0656122110产品名称06数控342零件名称上联板材料牌号SiAlMnCPS毛坯种