【正文】 畢業(yè)論文天壇模型的數控加工及工藝分析摘要本次畢業(yè)設計主要研究了天壇的造型以及對其模型的設計與數控加工。零件加工中涉及了數控車床加工、編程、CAD制圖等，在對所加工零件進行工藝分析額基礎上，擬定了加工方案。選擇了合適的刀具、量具，確定了切削用量。對加工中存在的一些工藝問題（對刀點、加工路線也做了必要的處理），加工出了合格的產品。通過整個加工的過程的制定，充分體現了數控加工技術在保證加工精度、加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。它主要用來研究機械數控加工的、以及各種機械加工中要注意的問題。關鍵詞：數控加工。工藝。天壇模型。編程I目 錄1 引言 11 零件圖形分析及毛坯選擇 2 零件分析 2 結構分析 2 精度分析 3 毛坯尺寸選擇 3 設備的介紹 3 確定機床型號 42 裝夾方法及量具的選擇 5 確定裝夾方案 5 52.. 底座的裝夾方案 6 量具的選擇 63 切削用量確定與切削液的選擇 7 切削用量受加工質量限時的選擇 7 確定主軸轉速 7 確定進給速度 7 背吃刀量ap的選擇 7 背吃刀量的確定 8 數控刀具的選擇 8 切削液的選擇 94 工藝分析 11 零件的工藝分析 11 定位基準的選擇 11 精基準的選擇 11 粗基準的選擇 12 起刀、進刀和退刀的工藝分析 13II 工藝卡、刀具卡的選擇 15 刀具卡片 15 工藝卡片 16 工序卡片 185 零件的加工 22 零件加工路線 22 加工工藝路線的確定 22 23 數控編程 246 零件的檢測 29 零件的精度與尺寸檢驗 29 產生誤差的主要因素 29 減小誤差的方法 30總結 31致謝 32參考文獻 33III1 零件圖形分析及毛坯選擇 零件分析如圖11該零件圖由圓柱、順時針圓弧、逆時針圓弧、內孔、外螺紋及內螺紋等組成，該圖為數控回轉體車削零件。零件圖尺寸標注完整，符合數控加工工藝尺寸標注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45號鋼，加工切削性能較好，無熱處理和硬度要求，能夠獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能。本文從分析零件圖、選材、零件加工工藝準備，加工過程，誤差分析進行說明，著重說明加工前的工藝準備。 結構分析毛坯為45號鋼，無熱處理和硬度要求，由圖11零件為例，該零件由圓柱，內孔，順時針圓弧，逆時針圓弧，內螺紋和外螺紋等組成，其中多個尺寸具有較嚴密的尺寸精度和表面粗糙度等工藝要求，并且，尺寸標注完整，輪廓描述清楚。圖111 零件圖主軸圖112 零件圖底座 精度分析通過上述分析，采取以下幾點工藝措施，零件最高精度等級為IT9級，該零件公差值只偏向一邊，故編程時不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。但加工時由于裝夾不當極其容易產生震蕩。如果定位不好可能會導致表面粗糙度高，加工精度難以達到要求。材料不得有裂紋和氣孔，并銳邊去毛刺，符合GB/T1804M國際標準。 毛坯尺寸選擇在制定機械加工工藝規(guī)程時，正確選擇合適的毛坯，對零件的加工質量、材料消耗和加工時有很大的影響。根據零件的結構形狀與外形與外形尺寸和現有的生產條件，該零件的材料應為45號鋼。根據圖11進行尺寸分析，其中，軸的尺寸長為φ38mm ，零件為單件生產。根據零件要求下料整體尺寸為φ40mm110mm由于是兩次裝夾，在加工時材料身出長度32mm和44mm。螺紋底座的尺寸長為φ38mm 35mm，零件為單件生產。根據零件要求下料整體尺寸為φ40mm38mm，在加工時材料身出長度35mm。由于零件在裝夾和加工過程中存在一定的抖動，所以該零件加工成型后會產生誤差。 設備的介紹我院數控機床型號為是CKA6132i 由大連長征機床有限責任公司生產的，機床為320750CNC LATHE。主軸的轉速為2200r/min，電壓為3380V 電源頻率為50HZ，防護等級IP54，系統為FANUC，具有較高可操作性，功能齊全和加工精度好的優(yōu)點。 確定機床型號根據我院的數控機床及加工的對象來分析，我院的數控機床都能完成對該零件的加工，由于我院數控加工室有FANUC0i系統的車床共有六臺，根據零件的結構形狀和精度以及加工的難易程度等條件來選擇數控設備的型號，由于該零件由圓柱、內孔、圓弧、內螺紋、外螺紋組成，形狀比較復雜，考慮到該零件的表面粗糙度和加工精度有一定的要求，綜上幾點考慮選擇結合學校數控加工室的條件，特選CKA6132i 進行零件程序編制與加工。2 裝夾方法及量具的選擇 確定裝夾方案確定裝夾方案時，要根據已選定的加工表面和定位基準來確定工件的定位與夾持，并選擇合理的夾具。夾緊機構和其它元件不得影響進給，加工部位要敞開，要求夾持工件后夾具等一些組件不能與刀具運動發(fā)生干涉。必須保證最小的夾緊變形，工件加工時切削力大，需要的夾緊力也要大，但不能把工件夾變形。由于該零件是45鋼一般不會發(fā)生夾緊變形，零件尺寸小、結構和形狀比較簡單，不需要專用夾具，故只需要三爪定位卡盤和一輔助裝夾的墊片。 主軸的裝夾方案 方案1 采用三爪自定心卡盤夾持左端面——粗、精車右端面——切斷——粗、精車左端內孔——粗、精車左端圓弧。方案2 采用三爪自定心卡盤夾持左端面——粗、精車左端外圓————打中心孔——車左端內孔——用三爪卡盤夾持左端面——粗、精車右端圓弧。綜合方案分析，為了保證螺紋精度，采用方案2，故只需要才采用三爪卡盤和頂尖夾緊加工，裝夾是用手將工件推向三爪卡盤內。如圖21212所示。圖211主軸左端的裝夾方案圖212主軸右端的裝夾方案 底座的裝夾方案夾持左端面——車右端面外圓——切槽——車外螺紋——切斷。如圖22所示。圖22底座的裝夾方案 量具的選擇 在數控車削加工工件中，為了確保工件的尺寸精度，必須選擇正確的測量工具。量具種類很多，但不同的工件采用不同的量具作為測量工具。但在數控車削外圓中多采用千分尺和游標卡尺作為測量工件的量具。由于游標卡尺是一種通用量具且使用方便。對一般精度高的零件使用千分尺。3 切削用量確定與切削液的選擇 切削用量受加工質量限時的選擇ap由半精加工和精加工余量確定。一般取ap較小，以減小工藝系統的彈性變形和已加工表面殘留面積高度。F由工件表面粗糙充值確定。可根據刀具耐用度和加工質量選取避開積削和鱗刺產生的速度范圍。由上述三點可知：粗加工，以提高生產率為主，兼顧加工成本，應在刀具耐用度和機床功率允許的條件下選擇合理。精加工，以提高加工質量為主，兼顧生產率和生產成本。故按加工余量，按表面質量要求選擇合理的，