【正文】 摘 要 數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的飛速發(fā)展對國民生產(chǎn)及生活起著越來越重要的作用。 本論文詳細(xì)的介紹了殼體數(shù)控加工的全過程。從怎樣確定零件的選材 。工藝路線的確定 。數(shù)控機(jī)床刀具的選擇 。測量工具的使用及切削參數(shù)的確定 。工裝的設(shè)計 。數(shù)控編程、加工等。內(nèi)容涉及廣泛 ,個章節(jié)緊密連接。 這次畢業(yè)設(shè)計查閱了大量資料和文獻(xiàn) ,咨詢相關(guān)的專業(yè)人員 ,并結(jié)合了本人所學(xué)的知識加上實際的工作完成畢業(yè)論文。使自己對數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用有了更深刻的了解。 關(guān)鍵詞 : 工藝路線 , 數(shù)控加工 , 數(shù)控編程 , 刀具、參數(shù) Abstract The rapid development of numerical control technology and life on the national production is playing an increasingly important role. This paper describes in detail the whole process of machining the shell. How to determine from the parts selection。 process route is indeed the choice of CNC machine tools。 measure the use of tools and cutting parameters determination。 tooling design。 NC programming and processing. Covering a wide range, closely connected chapters. The graduation project examined a large amount of information and documentation, consult the relevant professionals, bined with the knowledge I learned with the actual pletion of thesis. Keywords: technology line, CNC machining, CNC programming, tool, parameter 第一 章 殼體零件加工工藝分析 零件的確定方案 零件的選擇、分析 零件材料的合理是要滿足零件性能要求下最大限度發(fā)揮材料潛力，再考慮到提高材料強(qiáng)度的使用水平。同時也要減少材料的消耗和降低加工成本，周全它的工藝性、經(jīng)濟(jì)性。 零件使用性能是機(jī)械零件，它包括力學(xué)性能和物理化學(xué)性能等。而對于構(gòu)件工具來說，主要考慮力學(xué)性能。材料的工藝性能指材料適應(yīng)某種加工能力。它包括材料的鑄造性能，焊接性能，切削加工性能，熱處理工藝性能等。材料的經(jīng)濟(jì)性涉及到材料的成本高低，材料供應(yīng)是否充足，加工工藝過程是否復(fù)雜，成 品率高低以及同產(chǎn)品中使用材料的品種規(guī)格等。 綜其上述，我所選擇的為鑄鐵，鑄鐵是 Wc﹥ 的鑄造鐵、碳、硅合金，它的成分范圍一般是： Wc=%～ %， Wsi=%～ %，Wmn=%～ %， Wp《 %， Ws〈 %。它與碳素鋼相比，鑄鐵含 c、si量較高，含雜質(zhì)元素 s、 p較多。成分不同導(dǎo)致鑄鐵力學(xué)性能（特別是抗拉強(qiáng)度及塑性韌性）較鋼低，鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性，減振性，耐磨性，較小的缺口敏感性。它的硬度在 160～ 230HBC范圍內(nèi)，切削加工性較好，我選擇的鑄鐵硬度適中，不易形成長 切削而造成工具的發(fā)熱或磨損，且生產(chǎn)工藝和設(shè)備簡單，成本低廉，在工業(yè)生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用。 鑄鐵又分為白口鑄鐵和灰口鑄鐵，白口鑄鐵硬度較高，脆性大，難以切削加工，所以選用灰鑄鐵，灰鑄鐵的一系列性能優(yōu)點被廣泛的用來制作各種受壓力作用和要求消震的機(jī)床與機(jī)架、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的殼體與箱體。承受摩擦的缸體與導(dǎo)軌等，而我研究數(shù)控加工的正是較復(fù)雜的殼體。 鑄鐵牌號由“ HT”最小抗拉強(qiáng)度值為 200Mpa。根據(jù)鑄鐵受力處主要壁厚（平均壁厚），我選擇了 HT200（牌號）力學(xué)性能大于 200， HBS157～236，性質(zhì)適用于承受較大載荷和要 求一定的氣密性或耐腐蝕性等較重要鑄件，如汽缸，齒輪，活塞，剎車輪，軸承等，而我做的外貿(mào)殼體就是應(yīng)用于軸承上，所以選材較合理。 零件要進(jìn)行熱處理，它主要用于消除鑄件內(nèi)應(yīng)力和白口組織來穩(wěn)定尺寸，提高表面硬度和耐磨性。其方法有 織，高溫退火 。我用的是去應(yīng)力退火。 以上看來，我選擇的鑄鐵它既價廉、貨源充足，又能滿足工藝性、使用性要求，所以它適合用于書空加工的研究。 毛坯鑄成確定 鑄造是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中毛坯成形的主要方法之一，它是指將熔化后的金屬液澆入鑄形中，待凝固， 冷卻后獲得具有一定形狀和性能鑄件的成型方法。 它對鑄件形狀和尺寸適應(yīng)性強(qiáng)，對材料適應(yīng)性強(qiáng)。成本低，機(jī)床中60%80%，汽車中 50%60%采用鑄件。鑄造氛圍砂型鑄造和特種鑄造，我采用的是砂型鑄造，因為它具有適應(yīng)性廣、生產(chǎn)準(zhǔn)備簡單、成本低廉，材料來源廣泛，且目前我國采用砂型鑄造的約占鑄件產(chǎn)量的 80%。先是進(jìn)行熔煉、澆注、造型、選芯，再是熔煉澆注，其次合型鑄件檢查，最后是落沙、清理、檢驗。 毛坯鑄成確定后，它的總長約為 238mm，寬 192mm，高 154mm。因為經(jīng)過翻砂等，粗糙度要求較低，表面粗糙度為 。 零件的尺寸及公差 零件的尺寸句是要求加工的尺寸，它的要求一般較高，且我選擇研究的又是外貿(mào)殼體，國外對尺寸及公差要求的更為嚴(yán)謹(jǐn)。零件的要求加工全唱為 232+，寬為 192（任意公差），高為 ，可見，對于它的全長及總高要求高，而寬為不需要加工部分，在毛坯鑄造時已經(jīng)過翻砂等措施，工藝已保證了它為 192 這個尺寸。 工時定額計算與零件生產(chǎn)綱領(lǐng) 工時定額的計算，是在一定的技術(shù)組織下指定出來的，是相關(guān)設(shè)備和工人完成單件產(chǎn)品或某項工作所需要的時間，不同生產(chǎn)類型的零件工時 也不同。它的估算，有利于生產(chǎn)的明確性。通過估算可以知道生產(chǎn)所應(yīng)獲得的經(jīng)濟(jì)效益。設(shè) Tp 為共需要的時間， Ta 為所做的時間， Tb 為輔助時間， Ts 為布置工作地時間， Tr 為休息和生理需要時間。（所研究的殼體主要是數(shù)控加工，工序集中在臥式加工中心上進(jìn)行，在別的上的工序不考慮）所做時間為 30 分鐘，裝卸、調(diào)正時間為 10 分鐘，布置工作時間為 3，休息時間為 7 分鐘， Tp=Ta+Tb+Ts+Tr=30+10+3+7=50 分鐘，在加工中心上做一個約為 50 分鐘，因為是外貿(mào)來圖，并非是一個較長期的做下去（定量），所以不能按年生產(chǎn)零件綱領(lǐng) 進(jìn)行計算。一天 8 個小時，除去上下班工作準(zhǔn)備，一天大概可以做 9 個，一個月按 26 天工作進(jìn)行計算的話一個月可做 234 個。 數(shù)控加工工藝部分 所謂數(shù)控工藝實際上是指在數(shù)控機(jī)床上加工零件的一種工藝方法。它是數(shù)控加工程序編制的依據(jù)，數(shù)控機(jī)床上的數(shù)控零件加工程序都有相應(yīng)的數(shù)控工藝與此對應(yīng)。數(shù)控工藝特點有： ，工序內(nèi)容多。 工藝路線的擬定是指擬定零件加工所經(jīng)過的有關(guān)部門和工序先后順序，它是工藝規(guī)程制定過程中關(guān)鍵階段，是工藝規(guī)程制定的總體設(shè)計。 本品并不是在加工中心上統(tǒng)一完成的 ，由零件裝配圖可看出，必須要以一個孔為定位裝夾的基準(zhǔn)。所以先在數(shù)控車上把直徑 154+ 的孔車出來。用三爪卡盤夾住底面，先粗車 2mm，再進(jìn)行精車 30 絲，保證在5 絲內(nèi)?？紤]到以后在加工中心上的工裝（ 154 的孔卡在圓盤里面，八個 M10 的螺紋孔卡在里面不好進(jìn)行加工）且根據(jù)一面兩孔原則，再在鉆床上用畫線的方法劃出八個孔的位置， 176。處用 8的絞刀做一直徑為 8 的定位孔，其余 7 個用 的鉆頭打孔，然后在進(jìn)行 M10 的螺紋攻絲。把它再放到磨床上磨兩個面（高）以次保證平行度，再放到加工中心上來先 銑直徑 83 孔的那個面 (用組合刀片式面銑刀 7片 )3mm,再銑 131的面 3+,粗鏜直徑 100的孔 ,(沒做時是 97)鏜 ,粗鏜 80 孔由 77 鏜 ,再用齒片刀在 處開 深的槽 ,然后精鏜 80 的孔 (鏜 30 絲的余量 ),再鏜 100(40 絲的余量 ),用試切法做 ,最后用直徑 4 的鉆頭點 G56 面上的孔 ,再是 G55 面上的 ,最后為 G54 上的 ,最后在把點好的孔放到鉆床上鉆孔 ,攻絲。為擰上螺栓準(zhǔn)備 ,最后就是倒角 ,去毛刺等。下面就具體來說說加工工藝吧。 對零件圖進(jìn)行數(shù)控加工工藝性分析 在選擇和 決定數(shù)控加工內(nèi)容時 ,我們就必定對零件圖進(jìn)行工藝性分析 .根據(jù)所掌握的數(shù)控加工基本特點及所用數(shù)控機(jī)床的功能和實際工作經(jīng)驗 ,力求把這一前期準(zhǔn)備工作做得更仔細(xì) ,更扎實一些 ,以便為下面要進(jìn)行的工作鋪平道路 ,減少失誤和返工。 我從數(shù)控加工的方便性和可能性兩個角度進(jìn)行了一些必要的分析。 審查與分析了零件圖樣中的尺寸標(biāo)準(zhǔn)方法 ,分析尺寸標(biāo)注是否適應(yīng)數(shù)控加工特點 ,對數(shù)控加工來說 ,最好以同一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。參看零件圖 ,本殼體多以中心孔為一基準(zhǔn)與編程原點設(shè)置的 ,一致性帶來很大的方便 ,減少了因局部分散標(biāo)注而帶來的積累 誤差。 分析了定位基準(zhǔn)的可靠性 .數(shù)控加工工藝特點強(qiáng)調(diào)定位加工 .尤其像我加工的殼體需要進(jìn)行多面加工 ,這樣以同一基準(zhǔn)定位十分重要 ,否則很難保證多次定位安裝加工后多面上的輪廓位置尺寸的協(xié)調(diào)。所以如零件本身有適合的孔最好就用它作為定位基準(zhǔn)孔 ,我加工的殼體就是以直徑 154 為定位基準(zhǔn)孔的 ,就保證了它的尺寸協(xié)調(diào)。 分析了零件所要求的加工精度。根據(jù)選擇的數(shù)控機(jī)床 ,對照圖上的加工精度、尺寸公差等，可以保證能夠達(dá)到它的精度、尺寸要求。 加工方法的選擇（確定） 盡管零件的結(jié)構(gòu)形狀多種多樣，但它們都是由外圓、內(nèi)孔，成型 面等表面組成的。 零件的加工實際是對各種不同表面的加工。加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度要求。同一級精度及表面粗糙度加工方法有許多，而我在實際選擇這個殼體時結(jié)合形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。對于 IT7 級精度，它在一般機(jī)械制造中應(yīng)用較為普遍，如連軸器、凸輪等孔徑，機(jī)床卡盤座孔， 級齒輪基準(zhǔn)孔等。我所用數(shù)控加工的精度為 IT7級。對于 IT7 級精度孔可采用鏜孔、鉸削，磨孔等加工方法均可達(dá)到精度要求。我這個是殼體上的孔，要用鏜孔或鉸削，不易采用磨孔。一般小尺寸的殼體選鉸孔，我的殼體孔 徑都較大。根據(jù)圖紙精度要求分為粗鏜，刀片形精鏜。孔是配合公差且這個殼體又為放軸承所用，所以分析它為間隙配合。 對于要銑的面，均為孔徑面，用組合刀片面銑刀，從零件圖看，對面的精度要求不高，保證它的總長（ 20絲內(nèi)就可以），表面粗糙度要求不高，在這就不細(xì)說了。 加工方法選擇，我也考慮生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)效益要求，以及我選用的生產(chǎn)設(shè)備等一些實際情況。 一般零件上比較精確的表面、孔徑，都要通過粗加工、半精加工，精加工。這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方案是不夠的，還好確定從毛坯到最終成型的 加工方案。我就是綜合毛坯的質(zhì)量到成型這一路線來粗精加工的，它是外貿(mào)來圖，采用的是金屬模鑄件，要求不得有鑄造缺陷，所以在毛坯鑄造時要求比較嚴(yán)格，進(jìn)行翻砂，熱處理。毛坯做工細(xì)致，粗糙度低，考慮效率等問題，粗半、精加工（粗加工主要切削各表面大部分余量，使毛坯形狀和尺寸接近成品。半精加工完成次要表面加工，為主要表面精加工做準(zhǔn)備）如在進(jìn)行鏜 110 孔和 80孔時都是先用一把粗鏜刀，在用一把精鏜刀（精加工保證達(dá)到圖樣要求）精鏜。 確定加工方案時，先根據(jù)主要表面精度和粗糙度要求，確定為達(dá)到這些要求所要的精加工方法，再確定半精 加工粗加工方法。我在精鏜時，先用粗鏜刀鏜，再用精鏜刀，精鏜余量為 30 絲左右，對于要銑的兩個面，采用試切法，精度與表面粗糙度要求不高，進(jìn)給速度放大一點，表面就會光滑點。 加工順序的確定 本零件是鑄件，鑄造完后為消除毛坯制造和機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力而要進(jìn)行時效處理（熱處理）即可行。 再根據(jù)基面先行、先粗后精，先住后次等原則，由零件圖得先進(jìn)行銑面，再粗鏜 100 的孔，換刀粗鏜 80 的孔，考慮到回轉(zhuǎn)工作臺及坐標(biāo)系輸入順序，用齒刀開槽，然后換精鏜刀鏜 80 的孔，換刀 100 的孔，最后再各面點孔（孔攻絲放在 鉆床上做更快，只是給它定好位）。 最后進(jìn)行輔助工序安排，去毛刺、到棱、清洗、去磁，檢驗等 （刀具、參數(shù)）系統(tǒng)部分介紹 機(jī)床選擇 根據(jù)自己的專業(yè)和研究殼體的數(shù)控加工，我選擇了臥式加工中心（可換工作臺）。他的主軸是水平放置的，一般有 35 個坐標(biāo)軸控制，且配備了一個旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸（回轉(zhuǎn)工作臺，可進(jìn)行 90176。、 180176。、 270176。、0176。旋轉(zhuǎn)）。臥式加工中心適宜加工箱體類零件，一次裝夾可對工作的多個面進(jìn)行銑削、鉆削、鏜削，攻螺紋等工序加工，特別適合孔與定位表面或孔與孔之間相對位置精度要求較高零件加工 ，容易保證其加工精度。我做的殼體正適合于這樣的數(shù)控機(jī)床加工。這臺機(jī)床刀庫為 40 把刀，結(jié)構(gòu)比立式復(fù)雜，占地面積大，柔性強(qiáng)，成本也高。 這臺加工中心結(jié)構(gòu)主要組成部分： 使刀具（或工件）產(chǎn)生主切削運(yùn)動。 使工件（或刀具）產(chǎn)生進(jìn)給運(yùn)動并實現(xiàn)定位。 床身、主柱、滑座和工作臺等。 4.其他輔助裝置 液壓氣動、潤滑、切削液等系統(tǒng)及裝置。 統(tǒng) 單環(huán)長鏈條式（可在一次裝夾工件