凸模零件数控加工工艺及编程

经典word整理文档，仅参考，转Word此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！武汉软件工程职业学院2011年月日武汉软件工程职业学院本设计是针对数控专业学生的毕业设计课题，根据导师提供课题的要求进行是一次理论联系实际的综合训练。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动用型人才已成为当务之急。但目前大部分的毕业生的知识结构还不够全面，不能够完全适应、满足企业的需求。为了加强知识结构的完整性，使我们学习更加方便、系统，我在导师的习带来方便。本设计结合具体的零件铣削加工过程，介绍了数控技术、数控的发展趋势、资料的查阅对零件图的分析、制定工艺路线、确定工艺方案，包括机床的选择、书以及老师给予了充分的指导，使得这份毕业设计圆满的完成。限于水平，设计中还不是很完善，有错误和不当之处，望老师指正。2武汉软件工程职业学院第1章.........................................................................................................4........................................................................................4..............................................................................................5..............................................................................5..............................................................................5第2章.................................................................................................................6............................................................................................................6第3章第4章第5章.................................................................................................................9.............................................................................................9........................................................................................................10........................................................................................................10第6章第7章...................................................................................................12...........................................................................................................12第8章第9章.........................................................................................................253武汉软件工程职业学院摘要：本设计结合具体的零件铣削加工过程，介绍了数控技术、数控的发展趋势、数控铣床的应用、数控的加工工艺、自动编程和手动编程。主要运用所学知择、基准的选择、确定装夹方式、刀具的介绍与选择、切削用量的选择、程序的编制、仿真加工，深入、全面了解零件数控加工的全过程。关键字数控技术加工工艺编程第1章1.1数控加工技术的发展在时代发展的今天，一个企业只有高质量和高效率才有竞争力。在众多行业品要求日趋精密、复杂，对产品加工设备的性能、精度、自动化程度等提出了越由DNC到CNC，从硬件数控系统发展发到计算机数控系统，发生了质的变化，数领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但数控技术仍然需要朝着稳定、可靠、高效率、通讯、操作、编程方便，甚至环保节能的方向前进，达到更高层次的自动化、柔性化、敏捷化、网络化、数字化。对零件的加件的质量和加工效率，这需要政府和企业加大对人才教育的投入。1.2数控加工技术的主要应用对象控加工主要应用于加工零件形状比较复杂、精度要求较高，以及产品更换频繁、生产周期要求短的场合。具体地说，下面这些类型的零件最适合于数控加工：4武汉软件工程职业学院（2）公差带小、互换性高、要求精确复制的零件。（3）用通用机床加工时，要求设计制造复杂的专用工装或需很长调整时间的零件。（4）价值高的零件。（5）小批量生产的零件。（6）钻、镗、铰、攻螺纹及铣削加工联合进行的零件。1.3数控铣削技术1.3.1数控铣床的加工特点数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，主要采用铣削方式加工工件，能为铣床有X、Y、Z三轴可以移动的特性，更加灵活，且可完成较多的加工工序。是在数控铣床的基础上完成的。1.3.2数控铣床加工工艺的基本特点数控铣床加工程序不仅包括零件的工艺过程，而且还包括切削用量、走刀路令自动进行的。因此，要求编程人员对数控铣床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切削规范及工件的装夹方法都要非常的熟悉。数控加工的基本特点如下:(1)内容十分明确而具体。(2)工艺工作要求相当准确而严密。(3)采用多坐标联动自动控制加工复杂表面。(4)采用先进的工艺装备。(5)采用工序集中。1.3.3数控铣床加工工艺的主要内容（1）选择适合在数控铣床上加工的零件，确定工序内容。（2）分析被加工零件的图样，明确加工内容及其要求。（3）确定零件的加工方案，拟定数控铣削加工工艺路线。5武汉软件工程职业学院材╳╳—6武汉软件工程职业学院7武汉软件工程职业学院8武汉软件工程职业学院第5章5.1零件的作用本课题设计的零件是凸模零件，它用于模具零件的加工，精度要求较高。两的精度以及自身的寿命。5.2零件图及其结构工艺性分析该零件主要由平面、孔系、外轮廓组成。几何元素只有直线和圆弧，加工相对比较简单。上表面及台阶面粗糙度要求为Ra3.2µm，公差为IT8，台阶面与上表面有平行度的要求,需要在一次装夹中加工完成。外轮廓的尺寸公差要求为IT7，粗糙度要求Ra1.6µmRa1.6µm，不发生变形，不会影响加工尺寸、形位精度。两凸台为加工零件的凸模结构，为了防止小凸台的刃口损坏，故小凸台比大凸台低2mm。Φ12mm的孔为让位孔，φ38mm的孔为安装打料杆的孔。5.3毛坯的选择该零件为45#钢为铸件、锻件、型材、焊接件、冲压件、粉末冶金件。其中锻件是金属材料经过锻造变形而得到的毛坯。适用于力学性能要求高，材料（钢材）又具有可锻性，形状比较简单的零件。由于本课题零件，生产批量小，精度要求较高，因此选用锻件，热处理后得连续的金属纤维组合，保证零件工作可靠。根据零件的加工形状，Z方向上保留1.5mm的加工余量既可保证加工精度。则毛坯的尺寸为质量为：4.5216KG9武汉软件工程职业学院加工该零件热处理采用调质处理后可得到较好的韧性及较高的强度等零件的综合性能，硬度约为220HBS。热处理规范：加热至850-900℃，保温1-3h后空冷。5.4基准的选择5.4.1粗基准的选择根据粗基准的选用原则：保证工件加工表面与不加工表面的相互位置精度，5.4.2精基准的选择台阶面以零件的上表面作为设计基准，但零件的设计基准与定位基准（下表合的原则。凸台和孔系以零件φ38的孔的中心轴线作为设计基准。为了保证基准统一原则，故选择毛坯经过加工的下表面中心作为精基准。5.5拟定工艺路线Ra3.2，公差为IT8，精度要求较高需要粗铣尺寸公差要求为Ra1.6µm的孔尺寸公差为Ra1.6µm孔达到要求。Φ38mm的孔尺寸公差为IT7，粗糙度要求为Ra1.6µm，需要通过钻孔扩孔镗孔铰孔达到要求。半精铣才能达到要求。两凸台外轮廓的半精铣精铣才能铰根据基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔的原则确定加工顺序。由零向基准为A面，但设计基准与定位基准不重合故通过尺寸链计算保基准为φ38的孔的中心轴线。根据工序集中原则，可将上表面、两个凸台的外轮廓、φ38的孔、φ12的（1）第一次装夹：精铣下底面1mm；（2）第二次装夹10武汉软件工程职业学院①精铣A面至零件要求尺寸；②粗铣小凸台上表面留0.2mm的精铣余量；③精铣小凸台上表面至尺寸；④台阶面及凸台外轮廓留0.2mm的精铣余量；⑤精铣台阶面及凸台外轮廓至尺寸；⑥钻φ38、φ12的中心孔；⑦加工φ38的内孔；⑧加工φ12的通孔；⑨φ38的孔口倒角。第6章6.1机床的选择加工该零件应用铣削加工，故选用数控立式升降台铣床，机床的数控系统为华中数控HNC-21M；主轴电机容量为4.0KW；主轴变频调速变速范围xx760mm；主轴套筒行程2.5m/min；铣削进给速度范围重负定位精度±0.015mm；工作台允许最大承载256kg。选用的机床能够满足本零件的加工。6.2夹具与量具的选择零件为长方体块件，为了保证加工精度要求和提高生产率，即直接靠夹具保口13mm以上，下面用垫块，压板压紧，但要注意垫块的位置，应避开通孔加工时的钻头伸出的位置。11武汉软件工程职业学院公差尺寸的公差等级在IT7-IT8，可以选用游标卡尺（分度值为平行度和孔径选用百分表进行测量。表面粗糙度用表面粗糙度测量仪。6.3切削液的选择常用的切削液分为3大类：水溶液、乳化液、切削油。由于该课题加工的零浓度为5%的乳化液。第7章7.1平面加工拟用面铣刀单次平面铣削。为使铣刀工作时有合理的切入/切出角，面铣刀直径尺寸的选择最理想的宽度应为材料宽度的1.3-1.6的硬质10。因下表面单边余量给为1mm；上表面单边余量给为的立0.2mm铣时Vc=120m/min,ƒz=0.15mm/齿，则主轴转速为n=1000Vc/ΠD=318r/min故选立铣刀粗铣轴转速为n=1000Vc/ΠD=955r/min故选n=1000r/min，F=400mm/min；精铣时，选n=1200r/min，F=300mm/min。7.2轮廓和台阶面加工加工外轮廓及台阶面的加工时，虽然加工余量较大，但两凸台的相对位置较近，故选用4个齿的莫氏锥柄的Φ14mm的高速钢立铣刀和5个齿的莫氏锥柄螺旋齿的Φ25mm的硬质合金立铣刀同时加工外轮廓和台阶面，具有较高的切削性0.5mm25mm立铣刀粗铣Vc=75m/min,ƒz=0.1mm/齿，则主轴转速为n=1000Vc/ΠD=955r/min故选立铣刀粗铣Vc=40m/min,12武汉软件工程职业学院ƒz=0.1mm/齿，则主轴转速为n=1000Vc/ΠD=909.5r/min故选n=1000r/min，F=400mm/min；Φ14mm立铣刀半精铣时F=300mm/min，精铣时F=150mm/min。7.3孔加工加工Φ12孔时，因公差等级较高以及粗糙度要求是Ra1.6，故需要Φ11.5的锥柄钻头进行粗加工后留单边余量0.25mm用锥柄铰刀进行精加工，钻孔时选Vc=20m/min，ƒ=0.2mm/r，n=600r/min，F=120mm/min；铰孔时Vc=3m/min，ƒ=0.25mm/r，n=80r/min，F=20mm/min；加工Φ38的孔时，考虑到需要倒角，为了保证加工精度，选用Φ11.5mm麻的铰刀铰孔达到技术要求。扩孔时，Vc=20m/min，ƒ=0.3mm/r，n=180r/min，F=60mm/min；镗孔时Vc=80m/min，ƒ=0.15mm/r，n=800r/min，F=120mm/min；铰孔时Vc=20m/min，ƒ=0.2mm/r，n=200r/min，F=40mm/min。第8章8.1程序13武汉软件工程职业学院014武汉软件工程职业学院Q15武汉软件工程职业学院F16武汉软件工程职业学院武汉软件工程职业学院第9章9.1程序(该自动编程程序为摘自步号5、6、7、8的程序段)%0002N100G21N160G3X24.Y57.59R13.N220G2X90.Y-33.977N162G1Y53.R25.N102G0G17G40G49G80N164X-50.G90N222G1Y-58.977N166G3X-63.Y40.R13.N224X75.Y-21.477N168G1Y-40.N226Z-10.F0.N104T3M6N106G0G90G54X75.N170G3X-50.Y-53.R13.N228X80.F360.Y-21.477S800M3N108G43H3Z50.N110Z10.N172G1X50.N230G3X105.Y3.523N174G3X63.Y-40.R13.R25.N176G1Y-9.477N178X65.N232G1Y21.229N234G3X99.151Y37.299N112G1Z-9.5F0.N114X80.F360.N180G2X90.Y-34.477R25.N116G3X105.Y3.523R25.R25.N236G1X68.641Y73.659N238G3X49.49Y82.59R24.999N182G1Y-59.477N184X65.Y-8.977N118G1Y21.229N120G3X99.151Y37.299N186X80.N240G1X37.R25.N188G3X92.5Y3.523N242G3X13.124Y65.N122G1X68.641Y73.659R12.5N124G3X49.49Y82.59N190G1Y21.229R25.N244G1X-50.R24.999N192G3X89.576Y29.264N246G3X-75.Y40.R25.R12.5N248G1Y-40.N126G1X37.N128G3X13.124Y65.N194G1X59.066Y65.624N250G3X-50.Y-65.R25.R25.N196G3X49.49Y70.09N252G1X50.R12.5N254G3X75.Y-40.R25.N256G1Y-21.477N200G3X24.5Y57.59N258X65.Y-9.477N130G1X-50.N132G3X-75.Y40.R25.N198G1X37.N134G1Y-40.N136G3X-50.Y-65.R25.R12.5N260X80.N138G1X50.N202G1Y52.5N262G3X93.Y3.523R13.N264G1Y21.229N140G3X75.Y-40.R25.N204X-50.N142G1Y-21.477N144X65.Y-9.477N146X80.N206G3X-62.5Y40.N266G3X89.959Y29.586R12.5R13.N208G1Y-40.N268G1X59.449Y65.946N148G3X93.Y3.523R13.N210G3X-50.Y-52.5N270G3X49.49Y70.59N150G1Y21.229N152G3X89.959Y29.586N212G1X50.R13.R12.5R13.N272G1X37.N214G3X62.5Y-40.N274G3X24.Y57.59R13.N154G1X59.449Y65.946R12.5N276G1Y53.N156G3X49.49Y70.59N216G1Y-8.977N218X65.N278X-50.N280G3X-63.Y40.R13.N282G1Y-40.R13.N158G1X37.18武汉软件工程职业学院N284G3X-50.Y-53.R13.N352G43H2Z50.N286G1X50.N354Z10.N288G3X63.Y-40.R13.N356G1Z-9.5F800.N412G1X13.381N414G2X26.372Y39.5R15.N290G1Y-9.477N292X65.N358X-74.653Y-27.833N416G1X54.99Y-10.069F400.N418G2X57.Y-17.569X-56.031R15.N294G2X90.Y-34.477N360G3Y-21.109R14.N362G2Y-15.771R15.5N364G3Y15.771R20.5N426G2X-57.Y-32.R15.R25.N420G1Y-32.N296G1Y-59.477N298X65.Y-8.977N300X80.X-51.903N422G2X42.Y-47.R15.N424G1X-42.N302G3X92.5Y3.523N366G2X-57.5Y27.695N428G1Y-27.695R12.5R15.5N430Y-21.321R15.G3G2X-55.578X-62.303N304G1Y21.229N368G1Y32.N306G3X89.576Y29.264N370G2X-42.Y47.5N432R12.5R15.5N308G1X59.066Y65.624N372G1X13.381Y-2.699R14.001N434G1X-74.976Y3.25N310G3X49.49Y70.09N374G2X26.805Y39.75N436X-87.326Y-21.884R12.5N312G1X37.R15.5N438Z-10.F800.N376G1X55.423Y-9.819N440X-74.653Y-27.833N314G3X24.5Y57.59N378G2X57.5Y-17.569F400.R12.5R15.5N442Y-21.109R14.G2G3X-56.031X-51.903N316G1Y52.5N318X-50.N320G3X-62.5Y40.R15.5N380G1Y-32.N382G2X42.Y-47.5N444Y-15.771R15.5N446G3Y15.771R20.5R12.5N384G1X-42.N322G1Y-40.N386G2X-57.5Y-32.N448G2X-57.5Y27.695N324G3X-50.Y-52.5R15.5R12.5R15.5N450G1Y32.N388G1Y-27.695N390G2N326G1X50.X-56.031N452G2X-42.Y47.5R15.5N328G3X62.5Y-40.Y-21.109R15.5R12.5N392G3Y-2.486R14.X-62.755N454G1X13.381N456G2X26.805Y39.75N330G1Y-8.977N332X65.N394G1X-75.429Y3.462R15.5N334G2X90.Y-33.977N396X-86.874Y-22.097N458G1X55.423Y-9.819R25.N398X-74.201Y-28.045N460G2X57.5Y-17.569N400G3X-55.578R15.5Y-21.321R14.N462G1Y-32.N402G2Y-16.155R15.N336G1Y-58.977N338Z0.F0.N340G0Z50.N342M5X-51.583N464G2X42.Y-47.5R15.5N344G91G28Z0.N346M01N404G3Y16.155R21.N466G1X-42.N406G2X-57.Y27.695N468G2X-57.5Y-32.N348T2M6R15.R15.5N350G0G90G54X-87.326N408G1Y32.Y-21.884S1000M3N410G2X-42.Y47.R15.N470G1Y-27.69519武汉软件工程职业学院N472Y-21.109R15.5N474G3X-62.755N494G1X13.381Y-2.486R14.N476G1X-75.429Y3.462R15.G2X-56.031N490G1Y32.N492G2X-42.Y47.R15.Y-21.321R15.N514G3N512G2X-55.578X-62.303N496G2X26.372Y39.5Y-2.699R14.001N516G1X-74.976Y3.25N478X-86.874Y-22.097N498G1X54.99Y-10.069N518Z0.F7.7N480X