数控专业毕业论文ggng.docx
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1、第一章绪绪论1.1 数数控加工工的概述述1、数控控加工数控加工工,也称称之为NC(Nummeriicall Conttrol)加工工,是以以数值与与符号构构成的信信息,控控制机床床实现自自动运转转。数控控加工经经历了半半个世纪纪的发展展已成为为应用于于当代各各个制造造领域的的先进制制造技术术。数控控加工的的最大特特征有两两点:一一是可以以极大地地提高精精度,包包括加工工质量精精度及加加工时间间误差精精度;二二是加工工质量的的重复性性,可以以稳定加加工质量量,保持持加工零零件质量量的一致致。也就就是说加加工零件件的质量量及加工工时间是是由数控控程序决决定而不不是由机机床操作作人员决决定的。数数控
2、加工工具有如如下优点点:(1) 提高生产产效率;(2) 需熟练的的机床操操作人员员;(3) 提高加工工精度并并且保持持加工质质量;(4) 可以减少少工装夹夹具;(5) 可以减少少各工序序间的周周转,原原来需要要用多道道工序完完成的工工件,数控加工一一次装夹夹完成加加工,缩缩短加工工周期,提提高生产产效率;(6) 容易进行行加工过过程管理理;(7) 可以减少少检查工工作量;(8) 可以降低低废、次次品率;(9) 便于设计计变更,加加工设定定柔性;(10) 容易实现现操作过过程的自自动化,一一个人可可以操作作多台机机床;(11) 操作容易易,极大大减轻体体力劳动动强度随着制造造设备的的数控化化率不
3、断断提高,数数控加工工技术在在我国得得到日益益广泛的的使用,在在模具行行业,掌掌握数控控技术与与否及加加工过程程中的数数控化率率的高低低已成为为企业是是否具有有竞争力力的象征征。数控控加工技技术应用用的关键键在于计计算机辅辅助设计计和制造造(CADD/CAAM)系统统的质量量。2 数数控数控是数数字控制制的简称称,英文文为Nammeriicall Coontrrol,简称NC。是近近代发展展起来的的一种自自动控制制技术、是是用数字字化的信信息实现现机床控控制的一一种方法法。数控控机床既既是数字字控制机机床,也也是一种种装有程程序控制制系统的的机床,该该系统能能够逻辑辑地处理理具有使使用号码码,
4、或其其他符号号编码指指令规定定的程序序。它是是一种灵灵活通用用能够适适应产品品频繁变变化的柔柔性自动动机床。3 数控系统统数控系统统是数字字控制系系统简称称,英文文为Nummeriicall CConttroll Syysteem.它是自自动阅读读输入载载体上事事先给定定的数字字值,并并将其译译码,从从而使机机床动作作和加工工零件。数数控系统统包括数数控装置置,可编编程序控控制器,主主轴驱动动及进给给驱动装装置等部部分。4 数控程序序数控程序序或零件件是输入入数控系系统中的的,使数数控机床床执行一一个确定定加工任任务的具具有特定定代码和和编程的的一系列列指令。1.2 数控加工工工艺的的内容1
5、选择适合合在数控控上加工工的零件件,确定定工序内内容。2 分析加工工零件的的图纸,明明确加工工内容及及技术要要求、确确定加工工方案、制制定数控控加工路路线,如如工艺的的划分、加加工顺序序的安排排,非数数控加工工工序的的衔接等等。设计计数控加加工工序序,如工工序的划划分,刀刀具的选选择,夹夹具的定定位与安安装,切切削用量量的确定定,走刀刀路线的的确定。3 调整数控控加工工工序的程程序。如如对刀点点、换刀刀点的选选择,刀刀具的补补偿。4 进行数控控编程。5 自动运动动使至程程序结束束。第二章 零件加工工图211主视图图图222零件成成型图2.1 对零件进进行工艺艺分析1 如图2.1所示零零件由平平
6、面、凸凸台、槽槽、台阶阶、孔等等组成。该零件属于平面凸台零件,结构形状对称,尺寸标注齐全,结构要素清晰,工艺性好。零件为铝合金材料,毛胚料为33513511mm的板料,尺寸精度符合图纸要求。对零件要求如下: A 先加工工两边的的外形327722,耳朵的的外形。保保证1mm的厚度度。 B 铣出平平面,把把四个台台阶留出出来,保保证8mm的厚度度,台阶阶尺寸留留下。 C 用键槽槽刀铣出出137740mmm的两个个键槽,保保证公差差要求。因因零件下下的厚度度为1mm,压住住会发生生变形,进进行热处处理,需需要校正正。 D 钻出出4,3的孔,保保证粗糙糙度。2零件精精度要求求零件精度度要求是是零件工工
7、艺性分分析的重重要内容容。通过过分析,明明确零件件的加工工要求,为后续加工方法的选择、装夹方式的确定,刀具及切削用量的选择提供依据。此零件为铝合金材料,精度要求高,应根据用途和尺寸要求来合理加工零件,来达到精度要求。2.2毛毛胚的选选择和加加工余量量的确定定在选择毛毛胚应遵遵循的原原则是:在保证证毛胚质质量的前前提下,力力求选择择高效。低低成本,制制造周期期短的毛毛胚生产产方法。首首先由设设计人员员提出毛毛胚材料料和加工工后要达达到的质质量要求求,然后后再由工工艺人员员根据零零件图、生生产批量量、生产产成本、并并考虑交交货期限限及现有有可利用用的设备备,人员员和技术术水平等等选定合合适的毛毛胚
8、生产产方法。加工余量量指毛胚胚尺寸与与零件尺尺寸之差差。加工工余量的的大小对对零件的的加工质质量和制制造的经经济性有有较大的的影响,余余量过大大会浪费费原材料料及机械械加工时时增加机机床、刀刀具及能能源的消消耗,余余量过小小则不能能消除上上道工序序留下的的各种误误差,表表面缺陷陷和本工工序的装装夹误差差,易造造成废品品。因此此,应根根据影响响余量的的因素合合理确定定加工余余量,零零件加工工一般要要经多道道工序,总总加工余余量就是是每个中中间工序序加工余余量的总总和。(1) 尽可能采采用最小小的加工工余量的的总和,以以求缩短短加工时时间,降降低零件件的加工工费用。(2) 应有足够够的加工工余量,
9、特特别是最最后工序序,加工工余量应应能保证证得到图图纸上所所规定的的表面粗粗糙度和和精度要要求。(3) 决定加工工余量时时,应考考虑到零零件在热热处理后后的变形形,负责责可能出出现次品品,造成成浪费。(4) 决定加工工余量时时,应考考虑被加加工零件件的大小小。零件件越大,由由切削力力、内应应力引起起的变形形会越大大,因此此加工余余量也相相应大些些。(5) 数控加工工余量不不宜过大大,特别别是粗加加工时,其其加工余余量不宜宜太大,否否则数控控机床高高效、高高精度的的特点难难以实现现。对于于加工余余量过大大的毛坯坯,可在在普通机机床上先先安排粗粗加工工工序。2.3 选择择数控机机床、夹量具具1 选
10、择择铣床数控铣床床是在一一般铣床床的基础础上发展展起来的的,两者的的加工工工艺基本本相同,结构也也有些相相似,但数控控铣床是是靠程序序控制的的自动加加工机床床,所以其其结构也也与普通通铣床有有很大区区别. 如图2.3所示,数数控铣床床一般由由数控系系统、主主传动系系统、进进给伺服服系统、冷冷却润滑滑系统等等几数控控铣床大大部分组组成:1、主轴轴箱包括主主轴箱体体和主轴轴传动系系统,用用于装夹夹刀具并并带动刀刀具旋2、进给给伺服系系统由进给给电机和和进给执执行机构构组成,按按照程序序设定的的进给速速度实现现刀具和和工件之之间的相相对运动动,包括括直线进进给运动动和旋转转运动。3、控制制系统数控铣
11、铣床运动动控制的的中心,执执行数控控加工程程序控制制机床进进行加工工。4、辅助助装置如液压压、气动动、润滑滑、冷却却系统和和排屑、防防护等装装置。5、机床床基础件件通常是是指底座座、立柱柱、横梁梁等,它它是整个个机床基基础。图2.33数控立式式铣床 FAANUCC数控系系统标准准面板工作台尺尺寸(mm)30010000主轴中心心至立柱柱距离(mm)420X轴行程程(mm)600工作台最最大承重重(kg)300Y轴行程程(mm)350最小设定定单位(mm)0.0001Z轴行程程(mm)450重复定位位精度(mm)0.0005主轴转速速rpmm20060000定位精度度(mm)0.011刀柄型式式
12、BT400主电机(kw)3进给速度度(mm/minn)080000机床外形形尺寸(mm)210002055022000T形槽宽宽(mm)14机床重量量(kg)18500T形槽间间距(mm)80表211数控立立式铣床床主要参参数2 选择择夹具铣床夹具具中使用用最普遍遍的是机机械夹紧紧机构,这这类机构构大多数数是利用用机械摩摩擦的原原理夹紧紧工件的的。如平平口虎钳钳、压板板、螺旋旋机构。该该零件为为铝制板板料材质质,选用用压板比比较合适适,定位位时用力力不易过过大,以以防变形形。如图图2.4。(1)为为保持工工件在本本工序中中所有需需要完成成的待加加工面充充分暴露露在外,夹夹具要做做得尽可可能开敞
13、敞,因此此夹紧机机构元件件与加工工面之间间应保持持一定的的安全距距离,同同时要求求夹紧机机构元件件能低则则低,以以防止夹夹具与铣铣床主轴轴套筒或或刀套、刃刃具在加加工过程程中发生生碰撞。(2)为为保持零零件安装装方位与与机床坐坐标系及及编程坐坐标系方方向的一一致性,夹夹具应能能保证在在机床上上实现定定向安装装,还要要求能协协调零件件定位面面与机床床之间保保持一定定的坐标标联系。(3)夹夹具的刚刚性与稳稳定性要要好。尽尽量不采采用在加加工过程程中更换换夹紧点点的设计计,当非非要在加加工过程程中更换换夹紧点点不可时时,要特特别注意意不能因因更换夹夹紧点而而破坏夹夹具或工工件定位位精度。图2.44
14、零件件用压板板的装夹夹2.4 零件的的定位基基准和装装夹方案案工件的定定位是指指通过工工件上的的定位基基准和夹夹具上的的定位元元件、工工作表面面之间的的配合或或接触实实现的。在在选择工工件的定定位基准准时,应应以减少少装夹次次数为原原则,尽尽量做到到在一定定安装中中能把零零件上所所有要加加工的表表面都加加工出来来,此零零件选用用工件底底面为定定位基准准,两侧侧面为长长度方向向的定位位基准。装装夹一次次后,应应把待加加工的面面、凸台台全部加加工出来来,来减减小加工工次数,减减小误差差。该零件只只能用压压板来装装夹,零零件应多多次装夹夹才能完完成,(1)毛毛坯方在在工作台台上,用用压板在在一侧压压
15、住,找找正定位位,分别别把另三三个面加加工出来来,再压压到另一一侧,把把剩下的的那一侧侧加工出出来。(2)把把零件下下面垫两两个相同同的垫铁铁,保证证平衡,把把零件放放上去,用用四个压压板把工工件的角角压住,压压角的下下面要有有垫铁,防防止压板板把工件件压变形形。找正正工件,加加工上面面的凸台台、槽,现现把3277828mm的面加加工出来来,留下下上面的的凸台,再再把中间间的两个个通槽137740mm加工出出来,精精确尺寸寸。把中中间的两两个长凸凸台上的的长槽加加工出来来,选用用合理的的刀具加加工,保保证尺寸寸。(3)用用钻头把把4-4MM孔加工工出来。 (44) 变换换装夹方方式,把把零件侧
16、侧立起来来,加工工两个侧侧面的孔孔保证尺尺寸。2.5 确确定切削削用量1、零件件加工时时,对同同一加工工过程选选择不同同的切削削用量会会产生不不同的切切削效果果。切削削用量是是表示机机床主体体的主运运动和进进给运动动速度大大小的重重要参数数,包括括背吃刀刀量、主主轴转速速或切削削速度和和进给量量。(1)背背吃刀量量:在“铣床床夹具零件材料的的允许条条件下,尽尽量选取取较大切切削深度度,以减减少走刀刀次数。如如该零件件,粗铣铣外轮廓廓的深度度一次加加工到位位,厚度度为11mmm,留余余量0.30.55mm。零件件尺寸要要求精度度的地方方,应留留出余量量,不要要一步到到位。(2)主主轴转速速;主轴
17、转速速应根据据零件上上被加工工部位的的直径、零零件和刀刀具材料料及机床床的性能能来确定定,主轴轴转速可可按下式式计算:n=10000vv/d (2-1)式中(22-1)n主主轴转速速,r/mmin;v切切削速度度,m/mmin;d零零件待加工工表面的的直径,mm;(3)进进给量f进给量指指工件每每转一周周,刀沿沿进给方方向移动动的距离离(mm/r).粗车一一般取0.30.88mm/r,精车一一般取0.10.33mm/r. 2结结构特点点:外轮廓采采用10的立铣铣刀,粗粗加工留留0.55mm的精铣铣余量,零零件的凸凸台3277838mmm ,键键槽 299522.55mm的尺寸寸都应留留出0.3
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