毕业设计典型零件的铣削加工

XX职业技术学院XXXX届毕业生毕业设计XX职业技术学院XXXX届毕业设计材料目录姓名 XXX 专业 数控技术 指导教师 XXX 辅导员 XXX 毕业设计任务书毕业设计指导记录册毕业设计毕业设计成绩评定表毕业实习报告XXXX年6月20日XX职业技术学院毕业论文（设计）任务书题目： 典型零件的铣削加工 姓名： XXX 学号： * 系别： 机电工程系 专业： 数控技术 班级： 三班 指导教师： XXX XXXX年4月20日（一）课题意义及主要内容：1、意义：通过对于典型零件的铣削加工的课题设计，学生可以将该专业的所学课程有效地结合起来，将理论与实践结合起来，将毕业设计与工作领域很好的对接起来。因此，此课题对于学生有很好的现实意义。2、主要内容：根据设计要求，对典型零件进行分析，确定其加工工艺、加工方法、路线、工艺参数。和加工这个零件用到的刀具，以方便选择刀具，预备刀具，计算相邻轮廓交点坐标，以及怎么装夹，所用的夹具，然后手工编程，程序校验，校验无误，最后进行加工，制造出精度较高的合格零件。 09 年 9 月 15 日（二）目的要求：1、掌握毕业设计的基本格式和撰写方法。2、掌握典型零件的加工方法。3、能够利用CAD软件进行零件图的绘制。09 年 9 月 20日（三）进度计划：2009年12月-XXXX年1月：提出设计任务、设计课题和设计要求。XXXX年1月-XXXX年3月：学生完成论文提纲，在指导教师的指导下，完成初稿。XXXX年3月-XXXX年4月：指导教师审核初稿后，指导学生完成最终定稿。09 年 9 月 30 日（四）审批意见：系（专业）负责人签字：09 年 10 月 10 日（五）学生开始执行任务书日期：09年10月 10 日（六）学生提交全部论文日期：10年2月 20 日（七）学生签名：XXX10年2月25日（八）指导教师签名：XXX10年3月1日（九）注意事项：1、本任务书一式二份，各系留存一份，交教务处一份；任务书第（一）、（二）、（三）、（五）、（六）、（八）项由指导教师认真填写；第（四）项由系或专业负责人认真填写；第（七）项由学生本人填写。2、学生应在指导教师指导下根据本任务书的要求制定具体实施计划并按时完成任务。XX职业技术学院毕业论文（设计）指导记录册题目： 典型零件的铣削加工 姓名： XXX 学号： * 系别： 机电工程系 专业： 数控技术 班级： 三班 指导教师： XXX XXXX年4月20日（一）论文摘要：（学生填写）装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。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，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。利用数控机床对典型零件进行分析，确定其加工工艺、加工方法、路线、工艺参数。和加工这个零件用到的刀具，以方便选择刀具，预备刀具，计算相邻轮廓交点坐标，以及怎么装夹，所用的夹具，然后手工编程，程序校验，校验无误，最后进行加工，制造出精度较高的合格零件。 09年12月10日（二）参考书目：（学生填写）1刘力健、牟盛勇.数控加工编程及操作M.清华大学出版社,2007年2夏凤芳.数控机床M.高等教育出版社,2004年6余英良.数控加工编程及操作M.北京:高等教育出版社,2004年第一版7王凤蕴、张超英.数控原理与典型数控系统M.高等教育出版社,2004年3眭润舟.数控编程与加工技术M.北京:机械工业出版社,2006年第一版4詹华西.数控加工技术实训教程M.西安:电子科技大学出版社,2006年5朱强、安荣.金属工艺基础M.安徽科学技术出版社,2008年一月第一版8曹岩.Mastercam X基础篇 M.化学工业出版社，2007年9刘小年、刘振魁.机械制图M.高等教育出版社，2000年10及秀琴、杨小军.AutoCAD2007中文版实用教程M.中国电力出版社，2007年09年12月15日（三）论文提纲：（学生填写）一、论题观点来源：本观点来源于XX职业技术学院XXXX届毕业设计论题11。二、论文结构：本论文包括如下几点结构： 2.1 零件图及材料分析 2.2 选择数控系统及介绍 2.3 确定零件的定位基准及装夹方式 2.4 确定加工顺序及进给路线 2.5 选择刀具及分析 2.6 选择切削用量 2.7 编制工艺卡 2.8 加工坐标系设定 2.9 工序尺寸及编程尺寸 3.0 加工零件的手工编程 09年12月20日（四）提纲修改意见：（指导教师填写）学生收到意见时间：XXXX年1月2号学生收到意见签名：XXX10年2月25日（五）初稿修改意见：（指导教师填写）学生收到意见时间：XXXX年2月22日学生收到意见签名：XXX10年3月1日（六）定稿意见：（指导教师填写）指导教师签名：XXXX年3月20日目 录一、零件图分析.1二、选择数控机床.2三、确定零件的定位基准和装夹方式.2四、确定加工顺序及进给路线.3五、选择刀具.3六、选择切削用量.3七、编制工艺卡.3八、加工坐标系设置.4九、工序尺寸和编程尺寸.5十、典型零件铣削手工编程.5十一、结束语.8十二、谢辞. 8十三、参考文献.9十四、附录.11摘 要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，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外，世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。制造业不但成为工业化的象征，而且由于信息技术的渗透，使制造业犹如朝阳产业具有广阔的发展天地。数控技术是先进制造技术的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对航空航天、汽车、轻工和医疗等行业的发展起着越来越重要的作用。利用数控机床对典型零件进行分析，确定其加工工艺、加工方法、路线、工艺参数。和加工这个零件用到的刀具，以方便选择刀具，预备刀具，计算相邻轮廓交点坐标，以及怎么装夹，所用的夹具，然后手工编程，程序校验，校验无误，最后进行加工，制造出精度较高的合格零件。关键词：数控铣床、零件分析、刀具表、工序卡、编程指令典型零件的铣削加工典型零件的数控铣削加工，主要流程包括零件图分析、确定其加工工艺、加工方法、加工路线、工艺参数和加工这个零件用到的刀具，预备刀具，计算相邻轮廓交点坐标（如圆弧切点），以及怎么装夹，所用的夹具，然后手工编程，程序校验，校验无误，最后进行加工。一、零件图分析该零件表面由圆柱、凸台、中心孔、键槽、圆角等表面组成。尺寸标注完整，选用毛坯为45#钢，110mm20mm，无热处理和硬度要求。通过以上分析，采取下面几点工艺措施：1、图上几个精度要求较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时没有取平均值，而取其基本尺寸。2、在凸台轮廓线上，有几段圆弧需要找出其圆心及相关点坐标。在编程时要求出其坐标。3、毛坯先夹持精准，先铣削由92、28的圆弧、28的圆角及86mm78mm的长方体组成的外轮廓，再铣削由14、46、74的圆弧组成的键槽，接着钻20的中心孔。图1 典型铣削零件图二、选择数控机床根据加工零件的外形和材料等条件，选用XK-720数控铣床。该机床为立式铣床，重量为4400Kg，主电机功率5.5KW，主轴转速范围100600（rpm）,工作台尺寸950500（mm）.机身采用箱型蜂巢式结构，高强度、高刚性、耐久不变形；三轴采用进口直线导轨、滚珠丝杠；主轴采用进口轴承，以保持主轴的高速重力切削的能力。持久耐用，精度好。三、确定零件的定位基准和装夹方式1、以零件上端面为定位基准。2、装夹方法：直接用台虎钳夹紧前后端面，保证表面水平，达到工件精度要求。四、确定加工顺序及进给路线加工顺序按粗到精、由近到远的原则确定。先从外到内进行外轮廓铣削；再铣削键槽；最后钻中心孔。五、选择刀具1、铣外轮廓：选用硬质合金16mm铣刀。2、铣键槽：选用硬质合金6mm铣刀。3、钻中心孔: 选用硬质合金中心钻（刀柄长15mm，20mm）。表1 刀具卡片产品名称或代号零件名称典型盘类零件零件图号序号 刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T01硬质合金16mm铣刀1铣外轮廓2T02硬质合金6mm铣刀1铣键槽3T03硬质合金中心钻（刀柄长15mm，20mm）1钻中心孔六、选择切削用量表2 切削用量选择主轴转速s/(r/min)进给量f/(mm/r)背吃刀量ap/mm铣外轮廓 8000.11.5铣键槽8000.050.2钻中心孔6001.50.4七、编制工艺卡表3 数控加工工艺卡单位名称产品名称或代号零件名称零件图号典型盘类零件工序号程序编号夹具名称使用设备车间001 O1111台虎钳XK-720数控车间工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速r/min进给速度mm/r背吃刀量mm备注1铣削外轮廓T01硬质合金16mm铣刀8000.11.5手动2铣削键槽T02硬质合金6mm铣刀8000.11.5自动3钻中心孔T02硬质合金中心钻（刀柄长15mm，20mm）6000.050.2自动编制审核批准年 月 日共 页 第页八、加工坐标系设置1、建立工件坐标系（使用G90 G54指令）2、试切法对刀在数控加工中，工件坐标系确定后，还要确定刀尖点在工件坐标系中的位置，即通常所说的对刀问题。在数控铣床上，目前常用的对刀方法为试切对刀法。将工件安装好之后，先用MDI方式操作机床，用已选好的刀具将工件左端面铣一刀（用刀刃轻微碰一下即可，记下面板上的数据，以下同此），然后提到安全高度再铣右端面，再把两个数据相加，输入G54指令中。再同样的方法铣前后两端面，得出数据输入坐标系。在进行Z方向的对刀，直接对到中心点试切。九、工序尺寸和编程尺寸每个加工工序完成后都必须达到一定的加工尺寸和加工精度。当一个表面的加工方法确定后，先确定每道工序的工序余量，再根据零件设计尺寸和已确定的工序余量计算出中间工序基本尺寸。工序尺寸的极限偏差值可根据工序基本尺寸和加工方法参考工艺手册来确定，或者根据各种加工方法的经济加工精度查标准公差来确定。数控铣床半精铣外轮廓的工序余量一般可取为12mm；精铣余量可取为0.10.5mm；具体值应根据零件的高度和最大直径确定。 如果图样上的尺寸基准于编程所需要的尺寸基准不一致时，有时还需要进行尺寸链解算。数控编程时要根据零件尺寸或工序尺寸计算坐标值，而坐标值计算通常取零件尺寸或工序尺寸的最大和最小极限尺寸的平均值。取平均值时如果遇到第三位小数值，基准孔按“四舍五入”的方法，基准轴则将第三位进上 ；上图几个精度要求较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时没有取平均值，而取其基本尺寸。十、典型盘类零件手工编程数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校验等各步骤主要有人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工，以及计算较简单，程序段不多，编程易于实现的场合等。由于该零件相对比较简单，所以采用手工编程。选用华中系统编程铣削外轮廓%1234； N010 G40 G49 G80； 取消刀具半径、长度补偿和固定循环N020 G90 G54 G00 Z50; 建立工件坐标系N025 T0101； 调用1号刀N030 M03 S800; 主轴以800r/min正转N040 X0 Y-78; 到加工起点 N050 Z5; Z轴向下进给N060 G01 Z-5 F100； 走直线深5mmN070 G41 G01 Y-39 D01(D01=8mm); 建立刀补N080 X-14; 走直线14mmN090 G02 X-25.51 Y-32.98 R14; 加工28圆弧N100 G03 X-39.31 Y-19.94 R46; 加工92圆弧N110 G02 X-46 Y-8 R14; 加工28圆弧N120 G01 Y8; 走直线8mmN130 G03 X-39.31 Y19.94 R14; 加工28圆弧N140 G02 X-25.51 Y32.98 R46 ; 加工92圆弧N150 G03 X-14 Y39 R14; 加工28圆弧N160 G01 Y8; 走直线8mmN170 G03 X40 Y25 R14； 加工28圆弧为圆角N180 G01 Y-25； 走直线25mmN190 G02 X26 Y-39 R14； 加工28圆弧为圆角N200 G01 X0； 回原点N210 G40 G01 Y-78； 取消刀补N220 G00 Z50； 提刀到安全高度N230 M30； 程序停止铣削键槽 %1235； N010 G40 G49 G80； 取消刀具半径、长度补偿和固定循环N020 G90 G54 G00 Z50； 建立工件坐标系N025 T0202； 调用2号刀N030 X0 Y0； 回程序起点N040 Z5； 向下进给45mm N050 G01 Z-3 F100； 走直线深3mmN060 D01 M98 P1236(D01=5.5mm)； 调用子程序并建立D01刀补N070 D02 M98 P1236(D02=3mm)； 调用子程序并建立D02刀补N080 G00 Z50； 提刀到安全高度N090 M30； 程序停止%1236(子程序)； N010 G41 G01 X-37； 走直线N020 G02 X-33.53 Y15.64 R37； 加工74的圆弧N030 X-20.85 Y9.72 R7； 加工14的圆弧N040 G03 X-20.85 Y-9.72 R23； 加工46的圆弧N050 G02 X-33.53 Y-15.64 R7； 加工14的圆弧N060 X-37 Y0 R37； 加工74的圆弧N070 G01 X0； 回起点N080 G40 G01 X0 Y0； 取消刀补N090 M99； 回主程序钻中心孔%1237； N010 G92 X0 Y0 Z50 ； 设定工件坐标系N020 G00 G90 M03 S600； 主轴以600r/min正转N030 T0303； 调用3号刀N040 G99 G81 X100 R10 Q-5 K2 Z0 F200 ； 开始钻孔N050 X0 Y0 Z50； 退刀N060 M05； 主轴停止N070 M30； 程序停止数控铣削加工中经常遇到的盘类零件,本设计论文中采用含键槽零件进行编程设计,在键槽铣削编程中要注意,数控铣床主轴需提到安全高度，控制好精度和轮廓. 该特殊盘类零件结构比较简单，有圆角、键槽、中心孔等。该典型盘类零件加工顺序为： 预备加工-铣削外轮廓-铣削键槽 -钻中心孔。该编程外轮廓铣削采用刀具半径左补偿指令G41,用该指令编程可以不用考虑刀具半径，直接按轮廓编程；还可以通过改变半径补偿值来实现粗精加工；还可以对刀具的磨损进行半径补偿。可以省去了很多编程时间。数控加工的基本编程方法是用点定位指令编写接近或离开工件等空行程轨迹，要用插补指令编写工件轮廓的切削进给轨迹。十一、结束语本设计查阅大量相关资料, 对数控编程加工的应用进行分析,我相信，通过这次的实践，我对数控的加工能进一步了解，并能使我在以后的加工过程中避免很多不必要的工作，有能力加工出更复杂的零件，精度更高的产品。谢 辞本论文在XXX老师的悉心指导和严格要求下已完成。在学习和生活期间，也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。在此向各位老师表示深深的感谢和崇高的敬意。不积跬步何以至千里，本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。同时我在网上也搜集了不少相关资料，才使我的毕业论文工作顺利完成.在此我要向学院机电工程系的全体老师表示由衷的谢意. 我相信，经过此次毕业论文的设计，在我以后的工作和学习中会有很大的益处，我会牢牢记住导师的谆谆教诲，运用课堂上所学的知识解决工作中所遇到的问题。参考文献1刘力健、牟盛勇.数控加工编程及操作M.清华大学出版社,2007年2夏凤芳.数控机床M.高等教育出版社,2004年6余英良.数控加工编程及操作M.北京:高等教育出版社,2004年第一版7王凤蕴、张超英.数控原理与典型数控系统M.高等教育出版社,2004年3眭润舟.数控编程与加工技术M.北京:机械工业出版社,2006年第一版4詹华西.数控加工技术实训教程M.西安:电子科技大学出版社,2006年5朱强、安荣.金属工艺基础M.安徽科学技术出版社,2008年一月第一版8曹岩.Mastercam X基础篇 M.化学工业出版社，2007年9刘小年、刘振魁.机械制图M.高等教育出版社，2000年10及秀琴、杨小军.AutoCAD2007中文版实用教程M.中国电力出版社，2007年XX职业技术学院毕业论文（设计）成绩评定题目： 典型零件的铣削加工 姓名： XXX 学号： * 系别： 机电工程系 专业： 数控技术 班级： 三班 指导教师： XXX XXXX年4月20日论文评语：评分等级：指导教师签名： XXXX年4月10日系审核意见：系（专业）负责人签名：XXXX年4月20日12