【正文】 I 摘 要 本文主要講述如何運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)泵蓋零件進(jìn)行加工工藝分析，進(jìn)行程序編制并利用數(shù)控加工技術(shù)使其成型。數(shù)控技術(shù)是一門(mén)綜合性專(zhuān)業(yè)技術(shù)，涉及到設(shè)計(jì)、工藝、機(jī)床、刀具、夾具、材料、數(shù)字控制、電機(jī)、檢測(cè)等等。加工中心是按照預(yù)先編好的數(shù)控程序自動(dòng)地對(duì)工件進(jìn)行加工的高效自動(dòng)化設(shè)備，故編制數(shù)控程序在數(shù)控加工中起到非常重要的地位。并嚴(yán)格按照畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行包括數(shù)控加工工藝分析、數(shù)控刀具及其切削參數(shù)的選擇、工件裝夾方式與數(shù)控加工夾具的選擇、程序編制中的數(shù)字計(jì)算、數(shù)控加工程序的編制等。該類(lèi)型的泵蓋零件廣泛應(yīng)用于 汽車(chē)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 。在分析零件圖時(shí)，要分析各種幾何元素的條件是否充分，如果不充分，則無(wú)法對(duì)被加工的零件進(jìn)行編程或造型。需要注意的是，刀具的直徑常常受內(nèi)輪廓圓弧半徑 R 限制。當(dāng) r 大到一定程度時(shí)甚至必須用球頭銑刀加工，這是應(yīng)當(dāng)避免的。因此，盡量利用零件本身具有的合適的孔或以零件輪廓的基準(zhǔn)邊或?qū)ｉT(mén)設(shè)置工藝孔（如在毛坯上增加工 藝凸臺(tái)或在后續(xù)工序要去除余量上設(shè)置基準(zhǔn)孔）等作為定位基準(zhǔn)，保證兩次裝夾加工后相對(duì)位置的準(zhǔn)確性。 所需生產(chǎn)泵蓋零件的工藝分析： 該零件毛坯尺寸為 170mm 110mm 30mm 由平面、外輪廓以及孔系組成。6H8mm 四個(gè)內(nèi)孔的表面粗糙度要求很高，為 m；216。32H7mm 孔、 2 216。32H7mm內(nèi)孔表面的垂直度要求。對(duì)既要加工內(nèi)后加工外形表面。內(nèi)孔表面的加工方案在很大程度上取決于內(nèi)孔表面本身 的尺寸精度和粗糙度。32H7mm 孔，表面粗糙度為 m，選擇“鉆 — 粗鏜 — 半精鏜 — 精鏜”方案。7mm孔，表面粗糙度為 m，無(wú)尺寸公差要求，選擇“鉆 鉸”方案。18mm 孔和 6 216。 在數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中，由于加工對(duì)象復(fù)雜多樣，特別是輪廓曲線的形狀及位置千變?nèi)f化，加上材料、批量等多方面因素的影響，在對(duì)具體零件制定加工方案時(shí)，應(yīng)對(duì)具體零件制定加工方案時(shí)，應(yīng)具體分析并區(qū)別對(duì)待，靈活處理。下面以 XK5040A 型數(shù)控立式升 降臺(tái)銑床為例介紹其組成情況。 (2)銑頭部分 銑頭部分由有級(jí) (或無(wú)級(jí) )變速箱和銑頭兩個(gè)部件組成。銑頭部件還裝有伺服電機(jī)、內(nèi)齒帶輪、滾珠絲杠副及主軸套簡(jiǎn)，它們形成垂直方向 (z 方向 )進(jìn)給傳動(dòng)鏈，使主軸作垂向直線運(yùn)動(dòng)。床鞍的縱橫向?qū)к壝婢捎昧薚uRcllE B 貼塑面，從而提高了導(dǎo)軌的耐磨性、運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和精度的保持性，消除了低速爬行現(xiàn)象。 (5)冷卻與潤(rùn)滑裝置 ①冷卻系統(tǒng)。機(jī)床采用周期潤(rùn)滑方式，用手動(dòng)潤(rùn)滑油泵，通過(guò)分油器對(duì)主軸套筒、縱橫向?qū)к壖叭驖L珠絲桿進(jìn)行潤(rùn)滑，以提高機(jī)床的使用壽命。 從制造技術(shù)發(fā)展的要求看，隨著新材料和新工藝的出現(xiàn)，以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)低成本的要求，金屬切削加工正朝著切削速度和精度越來(lái)越高、生產(chǎn)效率越來(lái)越高和系統(tǒng)越來(lái)越可靠的方向發(fā)展。 選擇切削用量 （ 1） 制訂切削用量 制訂切削用量， 就是要在已經(jīng)選擇好刀具材料和幾何角度的基礎(chǔ)上，合理地確定切削深度 ap、進(jìn)給量 f 和切削速度υ c。因此，在選擇切削用量時(shí)，考慮的側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所區(qū)別。粗加工時(shí)，除留下精加工余量外，一次走刀應(yīng)盡可能切除全部余量。多次走刀時(shí)，應(yīng)盡量將第一次走刀的切削深度取大些，一般為總加工余量的 2/3~3/4。半精加工和精加工時(shí)，最大進(jìn)給量主要受工件加工表面粗糙度的限制。以下是計(jì)算過(guò)程。 12mm銑削用量 （ 1）主軸轉(zhuǎn)速 取 vC ＝ 20m/min。 3． 216。 4．鏜削用量 （ 1）主軸轉(zhuǎn)速的確定 取硬質(zhì)合金單刃鏜刀的切削速度為 150m/min。 名詞解釋?zhuān)? 在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工 件運(yùn)動(dòng)的軌跡稱(chēng)為加工路線。 該零件應(yīng) 先用平口鉗夾粗 精銑底面以底面 A 作為基準(zhǔn)粗 精銑上表面、臺(tái)階面和孔系，在銑削外輪廓時(shí)，采用“一面兩孔”定位方式，即以底面 A、 216。當(dāng)定位基準(zhǔn)和工件基準(zhǔn)或是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)必須進(jìn)行必要的加工尺寸及允差換算；應(yīng)選擇工件上最大的 平面，最長(zhǎng)的圓柱面或是圓柱軸線為定位基準(zhǔn)， 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 10 以提高定位精度，并使定位穩(wěn)定、可靠；在選擇定位元件時(shí)，要防止出現(xiàn)超定位現(xiàn)象；在工件的各加工工序中，力求采用同一基準(zhǔn)，以避免因基準(zhǔn)更換而降低工件各表面相互位置的準(zhǔn)確度；當(dāng)鑄件以毛坯面做為第一道工序時(shí)的基準(zhǔn)，應(yīng)選用比較光整的表面做基準(zhǔn)面。 夾具與裝夾方案的選擇 名詞解釋?zhuān)? 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，為保證工件的加工精度和加工質(zhì)量，必須使工件位于機(jī)床上的正確位置，也就是通常所說(shuō)的“定位”，然后將它固定也就是通常所說(shuō)的“夾緊”。需要指出的是，工件形狀不同，定位表面不同，定位點(diǎn)的布置情況也各不相同。為了提高數(shù)控機(jī)床的效率，在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ① 力求設(shè)計(jì) 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 11 基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算基準(zhǔn)的統(tǒng)一。這種保證加工精度和安全生產(chǎn)的裝置稱(chēng)為夾緊裝置。 ④ 夾緊裝置的自動(dòng)化程度及復(fù)雜程度，應(yīng)與工件的批量大小相適應(yīng)。 ④ 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近零件的加工表面，保證主要夾緊力的作用點(diǎn)與加工表面之間的距離最短，可有效提高零件裝夾的剛性，減少加工過(guò)程中的振動(dòng)。除此之外，還要考慮以下幾點(diǎn)： （ 1）當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)夾具和其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。 （ 4）盡量減少裝夾次數(shù)，做到一次裝夾后完成全部零件表面的加工或大多數(shù)表面的加工，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，達(dá)到充分提高數(shù)控機(jī)床效率的目的。12H7 和 216。32H7 孔定位。 一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)也可采用各種高生產(chǎn)率的復(fù)合刀具及其它一些專(zhuān)用刀具。所以選擇數(shù)控加工刀具時(shí)，還應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面： ①切削性能好 數(shù)控加工能采用大的背吃刀量和高速進(jìn)給，刀具必須具有能夠承受高速切削和強(qiáng)力切削的性能。 ③可靠性高 要保證數(shù)控加工中不會(huì)發(fā)生刀具意外損壞及潛在缺陷而影響到加工的順利進(jìn)行，要求刀具及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強(qiáng)的適應(yīng)性。 ⑦臺(tái)階面及其輪廓采用立銑刀加工，銑刀半徑 R 受輪 廓最小曲率半徑限制，取 R=6mm ⑧孔加工各工步的刀具直徑根據(jù)加工余量和孔徑確定。3 中心鉆 1 鉆中心孔 4 T04 216。12H 孔 7 T07 216。12 孔 9 T09 216。10 孔 14 T14 216。6 鉸刀 鉸 2x216。32H7 底孔至 216。32H7孔 T05 800 60 自動(dòng) 12 鉆 216。12 T08 216。14 T09 216。10 孔 T13 JT50M250 150 30 自動(dòng) 21 鉸 6x216。6H8 孔 T16 216。具體過(guò)程如下： 圖樣分析（參照第二章） 輔助準(zhǔn)備 輔助準(zhǔn)備就是我們?cè)谧鲞@個(gè)工件前，我們要把鑄件及時(shí)運(yùn)到，要確定好用什么機(jī)床進(jìn)行加工，用哪些刀具加工，還有這些任務(wù)分給誰(shuí)加工，具體的加工時(shí)間等都要我們提前做好的工作。 填寫(xiě)加工工藝單 在填寫(xiě)加工工藝單時(shí)，我們首先要確定客戶、品名、材質(zhì)、工序、編號(hào)等缺少的輔助資料，但尤其重要的是我們要確定哪些部分需要加工，哪些部分不需要加工，在此我們要確定哪些尺寸是在這一道序里所必須的。 數(shù)控編程 我們利用 加工中心 GMJ1890（如圖 4 ）進(jìn)行手工編程 對(duì)零件進(jìn)行加工 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 18 圖 4 XYZ 行程 1800 900 700 工作臺(tái)尺寸 2020*900 重量 17000KG 主軸電機(jī)功率22KW 8000RPM 機(jī)械外圍尺寸 XYZ 4800 3600 3800 編制程序清單： ： 216。3 鉆深 的中心孔，孔的坐標(biāo)分別為（ 0， 25），（ 0，25），（ 30,0） ,(40， 0) 2 鉆孔 216。32H7 孔至 216。12H7 底孔至 ，在 MDI 方式下，用 的鉆頭，主軸轉(zhuǎn)速為 600r/min，指令為： G98 G83 Q5 R3 F60 7 锪 [hu242。12H7，在 MDI 方式下， 216。14，在 MDI 方式下，用 216。6H8 底孔至 ，在 MDI 方式下，用 的鉆頭，主軸轉(zhuǎn)速為 900r/min，其中一個(gè)孔指令為： Q5 R3 F70 另外一個(gè)孔的加工方法同上，對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)有相應(yīng) 的變化。 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 20 G01X30.。 G01X0.。 G01X40.。 X30.。 G01X0.。 G01X40.。 G40G0Z50。 Z50.。 G00Y65 G01Z0.。 M30。 .。 Y56.。 .。 .。 Y68.。 .。 M99 經(jīng)過(guò)第二次裝夾后銑上表面與下表面同理 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 22 O0005。 G01Y30.。 .。 .。 .。 G01X26 .。 。 G02X40Y32R20.。 X30.。 G01X40.。 G40G0Z50。 。 。 .。 。 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 24 G01X26 .。 。 G01X26 .。 。 G40G0Z50。 通過(guò)本次的設(shè)計(jì)我們學(xué)到了很多東西，例如，學(xué)會(huì)利用 CAD 和 SOLIDWORKS 進(jìn)行零件的三維造型，即掌握零件數(shù)控加工自動(dòng)編程的過(guò)程和原理，制訂加工工藝，選擇切削用量、刀具等。 本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于零件的三維建模、刀具路徑的設(shè)計(jì)、加工方案及順序的擬定和切削用量等參數(shù)的選擇。也從中培養(yǎng)了自己的獨(dú)立能力。作為一名機(jī)電專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生，由于本專(zhuān)業(yè)的特殊性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，以及身邊朋友們的幫助，想要靠一己之力完成此次設(shè)計(jì)是相當(dāng)困難的。除了敬佩老師的專(zhuān)業(yè)水平外，其樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力更 對(duì)我們影響深遠(yuǎn)，不僅使我們樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。我們不會(huì)忘記，我們一起奮斗過(guò)的日日夜夜，此時(shí)此刻，就讓這一切在記憶中封存。 最后，我要感謝這一路上給過(guò)我們幫助的那些認(rèn)識(shí)乃至不認(rèn)識(shí)的朋友們，因?yàn)橛心銈兊墓膭?lì)與支持，我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)才得以順利完成。從最初的選題到中后期修改，再到最后定稿，指導(dǎo)老師一直給我們提供了許多寶貴建議。 在此，感謝指導(dǎo)老師在輔導(dǎo)過(guò)程中給予的大力支持和幫助。通過(guò)對(duì)課題的分析到最終的設(shè)計(jì)完成，這使我在其中收獲了很多。本次設(shè)計(jì)使我對(duì)零件加工的過(guò)程有了深刻地了解。 M30。 .。 G01Y45. G01Y36.。 G01X40.。 G01Y45. G01Y36.。 G01X40.。 X30.。 G02X40Y20R20.。 G01Y30.。12 立銑刀精銑臺(tái)階及其輪廓。 G01X26 .。 .。 .。 .。 G01Y45. G01Y36.。 G01X40.。 X30.。 G02X40Y20R20.。 。 。 Y74.。 .。 .。 Y62.。 .。 .。 。 M98P010003 G0Z50。 M30； 立銑刀粗銑輪廓下表面 加工深度為 12mm 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 21 O0001 G21 G17G49G90G80； M03S1000T02； .。 216。 G01X0.。 X30.。 G01X40.。 G01X0.。 X30.。 G01X40.。12 立銑刀精銑輪廓下表面 加工深度到 O0003（子