毕 业 论 文
平面槽加工工艺分析与编程设计
姓 名_______________ 系 别_______ ___ 专 业_______________ 年 级_______________ 指导教师_______________
年 月 日
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目录
摘要 ............................................................ - 3 - 前言 ............................................................ - 3 - 1 零件图艺纸工分析 ............................................. - 3 - 2 零件的装夹方案 ................................................ - 6 - 3 加工工艺进给路线 .............................................. - 7 - 4 铣削加工的刀具和切削用量 ...................................... - 8 - 5 程序编制 ...................................................... - 9 - 5.1 工件坐标系的确定 ............................................ - 9 - 5.2 程序的编制 .................................................. - 9 - 5.2.1 自动编程 ................................................. - 11 - 5.2.2 编程方法的选择 ........................................... - 11 - 致 谢 .......................................................... - 13 - 附 录 .......................................................... - 15 -
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平面槽加工工艺分析与编程设计
摘要
此零件为一平面槽形零件，加工此零件以前，要先分析零件图纸，找出所需的数据，确定零件形状；然后确定加工的装夹方案，设计合理的夹具；接着就是根据分析图纸所得的数据，以及装夹的方法，编写加工工艺路线及设定铣削参数与铣削用量；最后就是根据前面的分析，编写加工程序，进行零件加工。
关键词 数控铣床加工 工艺分析 编程设计 前言
数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。
现就一平面槽形零件数控铣削加工工艺分析举例。
平面槽形零件是数控铣削加工中常见的零件之一.其轮廓曲线由直线-圆弧、圆弧-圆弧、圆弧-非圆曲线以及非圆曲线等组成.加工中多采用两轴以上联动的数控铣床,加工工艺过程也大同小异.下面以下图所示的平面槽形凸轮为例,分析其数控铣削加工工艺。
1 零件图艺纸工分析
程序编制人员在进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和
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切削用量等。此外，编程人员应不断总结、积累工艺分析方面的实际经验，编写出高质量的数控加工程序。
数控铣床加工除了具有普通铣床加工的特点外，还有以下特点： （1）零件加工的适应性强，灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件。
（2）能加工普通机床无法加工或难加工的零件。
（3）能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。 （4）加工精度高、加工质量稳定可靠。
（5）生产自动化程序高，可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化。
通过图1.1所示零件图可知，此零件是一种平面槽形零件，其轮廓为在一个（250×125×14）mm的长方形板块上有4个Φ14mm的通孔，在4个通孔上又有4个Φ33mm的盲孔，在零件中间Φ96mm的凸台上有4个槽宽为14mm的键槽和4个R39的圆弧，凸台中心位置，也就是工件坐标系位置，有一个（18×18）mm的方行通孔，在通孔上有一个Φ33mm的盲孔。
图1.1
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此零件可在两轴以上联动的数控铣床上进行加工，由于此零件涉及的刀较多，在加工中心上进行铣削加工较为方便。
零件的材料为45钢，切削较好，不易变形。
在毛坯加工时，一般采用外轮廓顺铣，内轮廓逆铣的方法加工，这样加工平稳，表面质量好，逆铣时，刀具从加工表面切入，切削厚度逐渐增大，刀具的刀齿容易磨损，而且刀具切离工件时的垂直分力会使工件脱离工作台，因此需要较大的加紧力。顺铣时，刀具从待加工表面切入，切削厚度由最大逐渐减小，刀具切离工件时的垂直分力会时工件始终压向工作台，减小了工件在加工中的振动，因而能够提高零件的加工精度、表面加工质量和刀具的耐用度。计算机辅助编程一般采用小的吃刀量，快的进给率，手工编程一般采用大的吃刀量，小的进给率。
此零件的成形尺寸为（250×125×14）mm，所选择的毛坯必须大于或等于零件的尺寸，这样在加工时可以保证零件的切削到位，故选择零件的毛坯大小为（260×130×30）mm。由于所选择的毛坯余量充足，完成此零件的加工可两次装夹，第一次装夹，铣削零件的甲面，完成零件的轮廓加工，在装夹乙面铣削甲面时，可进行甲面的上平面浅铣，以此来保证甲平面的精度，也保证了第二次装夹基准时的精度。由于是对整个平面的铣削，可使用面积较大的面铣刀来进行加工，这样可节省一部分时间，以此来提高生产率。对中间凸台的加工，可先用面铣刀在工件坐标系处铣削一个Φ96mm的圆形凸台，留取单边余量为0.5mm，可供再次精加工所用。在进行中间凸台上的键槽加工时，由于键槽的宽度为14mm，可直接使用Φ14mm的硬质合金立铣刀进行加工。对于零件上的五个通孔，可进行先点孔再钻削的方式加工孔系，这样有助后面的刀具在定位、进刀。为了保证孔系尺寸的精度，在用麻花钻钻削时可留少许余量，供下一把铰刀的铰削到位。在进行工件坐标系O处的方形通孔加工时，由于方形通孔的圆弧半径为5mm，故选用刀具为Φ10mm的硬质合金立铣刀，如果所选择的刀具直径太大，在加工时方形通孔的圆弧就有可能出现过铣欠铣，所选择的刀具直径过小，也不易于圆弧的加工，故所要铣削圆弧的大小，决定着刀具直径的大小；第二次装夹铣削乙面，完成零件的厚度加工。零件的定位基准为毛坯的底面和外轮廓，将零件程序编制好以后，经过程序校验及加工仿真确认，方可进行加工，在加工前还需对刀来建立工件坐标系，由于此零件呈前后左右对称状，故选择工件坐标系为毛坯中心点上
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