底座零件的数控加工.doc

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1、编号：河南大学2007届本科毕业设计设计题目底座双面件的数控加工作 者: 秦 国 安 学 号: 学 院: 计算机与信息工程学院 专 业: 自 动 化 导 师: 魏 成 杰 完成时间: 目录前言第一章 设计概要. 1第一节 设计题目及要求 1第二节 选用设计软件.1第二章 实体设计.2第一节 CAD平面图的绘制.2第二节 零件实体的构造. 4第三章 工艺分析.7第一节 零件工艺分析. 8第二节 刀具的选择. 9第三节 刀具卡片.10第四节 装夹方案和夹具的选择.10第五节 确定走刀顺序和路线.11第六节 切削用量的选择.15第七节 数控加工工艺文件的填写.16第八节 保证加工精度的方法17第四章

2、 数控加工程序18第五章 零件仿真加工23第一节 仿真软件简介. 23第二节 仿真加工过程 25结论 30前言数控加工是机械制造中的先进的加工技术是一种高效率，高精度与高柔性特点的自动加工方法，数控加工技术可有效解决复杂、精密、小批多变零件的加工问题，充分适应了现代化生产的需要，制造自动化是先进制造技术的重要组成部分，其核心技术是数控技术，数控技术是综合计算机、自动技术、自动检测及精密机械等高新技术的产物，它的出现及所带来的巨大利益，已引起了世界各国技术与工业界的普遍重视，目前，国内数控机床使用越来越普及，如何提高数控加工技术水平已成为当务之急，随着数控加工的日益普及，越来越多的数控机床用户感

3、到，数控加工工艺掌握的水平是制约手工编程与CAD/CAM集成化自动编程质量的关键因素。数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量发挥数控机床的前提条件，从数控加工的实用角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在介绍数控加工切削基础，数控机床刀具的选用，数控加工的定位与装夹以及数控加工工艺基础等基本知识的基础上，分析了数控车削的加工工艺。第一章 设计概要第一节 设计题目及要求设计题目：双面件的数控加工设计任务的内容和要求（包括技术要求、设计条件、工作要求等）：设计内容：(1)、收集和查阅参考资料，了解底座零件的加工特点； (2)、对于底座零件加工的可

4、行性进行分析、研究； (3)、建模，完成零件的铣削加工造型； (4)、根据底座零件的加工特点、工艺条件和经济情况确定加工工艺；填写工艺过程卡片（包括刀具的合理选择、加工参数的设计过程）。 (5)、根据工艺卡片中的加工顺序，设计零件的轮廓粗、精加工、钻孔等加工方法的刀路，生成加工轨迹； (6)、合理选择机床，根据机床及数控系统的类型进行机床参数的设置和后置处理；生成加工程序；并仿真加工检查和真实零件加工； (7)、零件图；设计要求： (1)、设计方案选择合理，工艺流程具有一定灵活性,达到设计任务要求； (2)、设计计算概念清楚，参数选择恰当，计算正确；说明书简明扼要，文字流畅，论点明确，书写工整

5、； (3)、图纸表达正确，符合制图规范；图面整洁，布局合理，图中线型和尺寸标注符合要求，字体应为工程字。 (4)、设计的有关技术经济指标符合国家有关规范、标准和政策要求。 (5)、在设计过程中认真、按时完成各阶段的计算、设计和绘图任务。第二节 选用设计软件本毕业设计需要软件：二维绘图软件：AutocAD2004实体绘制软件：Caxa2006仿真编程软件：Caxa2006第二章 实体设计第一节 CAD平面图的绘制利用Autocad绘制平面图如下：第二节 零件实体 一、零件整体的实体化用caxa将零件实体化的正面俯视图：下图为从背面俯视图：第三章 工艺分析工艺分析是工艺员的中心工作也是设计者设计的

6、一个重要环节，它是对工件进行数控加工的前期准备。合理正确的工艺分析也是编制数控加工程序的重要依据。故工艺分析是数控加工不可缺少的。零件尺寸的正确标注：由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此，各图形几何元素间的相互关系一定要明确；各种几何元素的条件要充分，应无引起冲突的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等；构成零件轮廓的几何尺寸的条件应充分。识读零件：零件图纸直接反映零件的结构，而零件的结构决定工艺分析的合理性，所以我们要保证良好的零件结构。工艺步骤：制定数控加工程序、划分工步、工序，确定对刀点、换刀点，刀具补偿，选择切削刀具、冷却液，编制工艺文件等。编制加工程序：将工艺分析融入加工程序，并对

7、其程序进行校验和优化。本设计是应用于铣削加工中心的案例，铣削加工应用十分广泛，可以进行平面铣削、平面性腔铣削、外形轮廓铣削、三维及三维以上复杂型面铣削，还可以进行钻削、镗削、螺纹切削及钻孔、扩孔、铰空等。第一节 零件工艺分析如上图，该零件是一个双面件，实体上主要有、空和台阶及底面槽构成。通过先加工如图的下表面的十字特征，然后调整毛坯方向，对另外的面特征进行加工，并进球形曲面和台阶及空的加工，对与十字及底面、外轮廓、台阶下表面需要进行精加工，毛坯尺寸为81*81*16。第二节 刀具选择数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。刀

8、具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。 在经济型数控机床的加工过程中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：尽量减少刀具数量；一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工步骤；粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；先铣后钻 ；先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；在可能的情况下，应尽可

9、能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。综上所诉：本零件的加工（1）选用8mm的平头立铣刀铣削5个8mm通孔及1个15mm的中心孔以及进行平面和外轮廓的粗铣削（2）选用40mm的平头立铣刀进行面及边缘的精加工（3）选用8的球面铣刀进行球面的粗加工和精加工。第三节 刀具卡片第四节 装夹方案和夹具的选择一、等位安装的原则在数控铣床上加工零件时，定位安装的基本原则和普通机床相同，也要合理的选定基准和装夹方案。为了提高数控铣床的效率，在确定基准和装夹方案时应注意一下三点。力求设计、工艺。与编程的基准统一尽量减少装夹次数，尽量可能在一次安装定位装夹后，加工出全部待加工面。避免采用占机人工调整加工

10、方案，一充分发挥数控机床的效能。第五节 切削加工顺序的安排合理的加工工序安排将直接影响数控机床“数控技术优势”的发挥和零件的加工质量。数控加工赢遵循最大限度集中原则，要点为先精后粗、一次定位、先面后空、减少换刀、连续加工、同向行程、先主后次、基面先行。综合图纸和零件，设定一下加工工序：第六节 切削用量的选择第七节 数控加工工艺文件的填写第八节 保证加工精度的方法为了保证和提高加工精度，必须根据生产加工误差的主要原因，采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺途径措施来直接控制原始误差或控制原始误差对零件加工精度的影响。一、刀具半径的选定 1.刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。 2.刀具较小时不能用较大的切削量加工（刀具刚性差）。二、采用合适的切削液1.切削液主要用来减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。合理使用切削液，对提高刀具耐用度和加工表面质量、加工精度起重要的作用。2.非水溶性切削液：切削油、固体润滑剂，非溶性切削液主要起润滑作用。3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷却作用和清洗作用。故本设计加工时采用水溶液进行冷却。第4章 数控加工程序第5章 零件仿真加工