【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 來(lái)，數(shù)控機(jī)床經(jīng)歷了電子管、晶體管、小規(guī)模集成電路、中大規(guī)模集成電路微處理器以及 PCNC 六個(gè)發(fā)展階段，其在制造領(lǐng)域的加工優(yōu)勢(shì)逐漸體現(xiàn)出晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 來(lái)。 2021 年，我國(guó)機(jī)床市場(chǎng)消費(fèi)金額上升到 59 億美元，躍升世界第一位。與此同時(shí)，根據(jù)全國(guó)工業(yè)普查資料，我國(guó)機(jī)床擁有量約 378 萬(wàn)臺(tái)，但機(jī)床 數(shù)控化率只有 %，而歐美發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)代制造業(yè)的數(shù)控化率已超過(guò) 30%。 加入 WTO 以后，我國(guó)制造業(yè)獲得空前發(fā)展，并快速成為全球重要的制造基地，對(duì)數(shù)控機(jī)床需要業(yè)迅速擴(kuò)大。 2021 年 1～ 6 月份我國(guó)進(jìn)口金屬加工機(jī)床 億美元，其中數(shù)控機(jī)床進(jìn)口 億美元，同比增長(zhǎng) %。 我國(guó)從 1958 年開(kāi)始研制數(shù)控技術(shù)，目前已經(jīng)建立了以中、低檔數(shù)控機(jī)床為主的產(chǎn)業(yè)體系。在引進(jìn)、消化、吸收、跟蹤國(guó)外先進(jìn)數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出了一些高檔的數(shù)控機(jī)床。例如五軸聯(lián)動(dòng)龍門鏜銑加工中心，它配有高速電主軸，轉(zhuǎn)速可達(dá) 10000～ 16000r/min，能夠滿足現(xiàn)代模具、飛機(jī)結(jié)構(gòu)件等高速加工的需要。 隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的性能日漸完善。同時(shí)為了滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的需要，數(shù)控機(jī)床正朝著高精度、高可靠性、多功能、智 能化以及開(kāi)放化等方向發(fā)展 。 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第二章 加工工藝 零件圖樣 該零件圖是一個(gè)相接、螺紋配合零件，它的配合圖紙如下圖 21 所示： 零件如圖 21 所示零件是三個(gè)配合件 ,它由七個(gè)零件組成，它的特點(diǎn)是圖形簡(jiǎn)單，美觀。以 4 個(gè)“輪子”利用支撐桿的連接以及螺紋配合的板面搭配而成的效果 圖。它的配合都非常緊密，符合數(shù)控高級(jí)工的要求，是一件非常合格的工件。這個(gè)裝配圖零件由我一人獨(dú)立完成。 圖 21 滑板零件圖 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 22 件一 如圖 22 所示，該零件件一主要由斜面、半圓弧組成。該零件需要用宏程序生產(chǎn)斜面程序，表面精度嚴(yán)格。該零件圖尺寸標(biāo)注完整，符合尺寸標(biāo)注要求，輪廓描述清楚完整。 圖 23 件二 如圖 23 件二所示，該零件件二由四個(gè)輪子和支撐桿、 M5 螺絲軸組成。零件圖與實(shí)物圖無(wú)任何不符合之處，銜接的非常好。 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 24 件 三 如圖 24 所示，該零件件三輪廓表面由支撐桿與 M5 螺絲軸、輪子組成。在打孔的時(shí)候先用的中心轉(zhuǎn)打了點(diǎn)之后然后用Φ 5 的磚頭打孔。 圖 25 件四 如圖 25 件四所示，該零件輪子是先走圓程序大小是Φ 9 然后找到圓的中心點(diǎn)用中心轉(zhuǎn)打個(gè)點(diǎn)再用轉(zhuǎn)頭打孔，然后用 M5 絲錐鉸螺紋。 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 成品展示 選擇毛坯 在對(duì)零件圖紙進(jìn)行工藝性分析后，還應(yīng)結(jié)合數(shù)控銑削的特點(diǎn)，對(duì)所用毛坯 (加工所用的毛坯為鋁料 )進(jìn)行工藝性分析，如果毛坯不適合數(shù)控銑削（如選用的是較小的四方體鋁料），加工將很難進(jìn)行下去。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，下列幾方面 應(yīng)作為毛坯工藝性分析的要點(diǎn)： ，零件加工時(shí)的毛壞余量是否穩(wěn)定。 。主要是考慮毛坯在加工時(shí)的安裝定位方面的可靠性與方便性，以便充分發(fā)揮數(shù)控車削在一次安裝中加工出許多待加工面。 。主要是考慮在加工時(shí)要不要分層切削，分幾層切削，也要分析加工中與加工后的變形程度，考慮是否應(yīng)采取預(yù)防性措施與補(bǔ)救措施。 此零件毛坯選用的是長(zhǎng) 150mm 寬 120 的鋁料。 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 設(shè)計(jì)工藝過(guò)程 在數(shù)控加工中還需要分析加工工藝過(guò)程，確定好加工路線和加工方法 以免零件加工一半而無(wú)法再加工下去。 工藝過(guò)程組成 首先加工零件一作為配合基準(zhǔn)： 然后計(jì)算零件二： 然后加工零件三： 5 鉆頭打孔 然后加工零件四： 鉆頭打孔 M5 絲錐鉸螺紋 選擇定位基準(zhǔn) 在制定零件 加工工藝規(guī)程時(shí)，正確選擇定位基準(zhǔn)對(duì)保證加工表面的尺寸精度和相互位置精度的要求，以及合理安排加工順序都有重要影響，定為基準(zhǔn)選擇不同，工藝過(guò)程也隨之而異。 定位基準(zhǔn)包括粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。 1．粗基準(zhǔn)的選擇原則： 粗基準(zhǔn)影響：位置精度、各加工表面的余量大?。ň鶆颍孔銐?？）。 重點(diǎn)考慮：如何保證各加工表面有足夠余量，使不加工表面和加工表面間的晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 尺寸、位置符合零件圖要求。 1）合理分配加工余量的原則； ：如外圓加工以軸線為基準(zhǔn)； ，以保證該表面 加工余量分布均勻、表面質(zhì)量高； 2）保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則； 一般應(yīng)以非加工面做為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對(duì)于加工表面具有較為精確的相對(duì)位置。當(dāng)零件上有幾個(gè)不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇與加工面相對(duì)位置精度要求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。 2．精基準(zhǔn)的選擇原則： 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā)，同時(shí)考慮裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 1）“基準(zhǔn)重合”原則。為了較容易地獲得加工表面對(duì)其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對(duì)位置精度要求，應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。 2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。當(dāng)工件以 某一精基準(zhǔn)定位可以比較方便地加工其他表面時(shí)，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準(zhǔn)定位。 3）“自為基準(zhǔn)”原則。當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量盡可能小且均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。 4）“互為基準(zhǔn)”原則。為了獲得均勻的加工余量或較高位置精度，可采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則。 5）保證工件定位基準(zhǔn)、加緊可靠、操作方便的原則。 選擇零件加工方法和加工順序 零件一加工方法 : （注意刀補(bǔ)） 零件二計(jì)算方法： 1. 要考慮全面 2. 先計(jì)算出 支撐桿的大小 3. 再計(jì)算輪子的大小 4. 輪子側(cè)面孔的大小 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 零件三加工方法： 1. 編寫程序銑出支撐桿 2. 然后在支撐桿側(cè)面打孔 3. 用Φ 5 鉆頭打孔（注意每次下的深度） 4. 清理下留在工件上的余量 零件四加工方法： （注意刀補(bǔ)） 鉆頭打孔（注意深度） 工序設(shè)計(jì) 數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是為每一道工序選擇機(jī)床、夾具、刀具及量具，確定定位夾緊方案、走刀路線、工步順序、加工余量、工序尺寸及其公差 、切削用量和工時(shí)定額等，為編制加工程序做好充分準(zhǔn)備。 機(jī)床的選擇和工藝裝備 ： 所要加工的零件為滑板配合零件，選用的數(shù)控機(jī)床為數(shù)控銑 ： 平口鉗的工作原理 用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，通過(guò)絲杠螺母帶動(dòng)活動(dòng)鉗身移動(dòng)，形成對(duì)工件的加緊與松開(kāi)。被夾工件的尺寸不得超過(guò) 150 毫米。 平口鉗的構(gòu)造 平口鉗的裝配結(jié)構(gòu)是可拆卸的螺紋連接和銷連接；活動(dòng)鉗身的直線運(yùn)動(dòng)是由螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變的；工作表面是螺旋副、導(dǎo)軌副及間隙配合的軸和孔的摩擦面。 編輯本段注 意事項(xiàng) 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 （ 1）、工件的被加工面必須高出鉗口，否則就要用平行墊鐵墊高工件。 （ 2）、為了能裝夾得牢固，防止刨削時(shí)工件松動(dòng)，必須把比較干整的平面貼緊在墊鐵和鉗口上。要使工件貼緊在墊鐵上，應(yīng)該一面夾緊，一面用手錘輕擊工件的子面，光潔的平面要用銅棒進(jìn)行敲擊以防止敲傷光潔表面。 編輯本段特點(diǎn) （ 1）、為了不使鉗口損壞和保持已加工表面，夾緊工件時(shí)在鉗口處墊上銅片。 D、用手挪動(dòng)墊鐵以檢查夾緊程度，如有松動(dòng)，說(shuō)明工件與墊鐵之間貼合不好，應(yīng)該松開(kāi)平口鉗重新夾緊 （ 2）、剛性不足的：工件需要支實(shí)，以免夾緊力使工件變形。 ： 該工件所選用的量具為： （ 1）游標(biāo)卡尺（ 0150mm） （ 2）外徑千分尺 (025mm 2550mm) （ 3）內(nèi)徑千分尺 (025mm)。 ： 在加工零件中所選用的刀具如下： （ 1）Φ 16 立銑刀 （ 2）Φ 5 麻花鉆頭 （ 3）Φ 麻花鉆頭 （ 4）盤刀 （ 5） M5 絲錐 （ 6）中心轉(zhuǎn) 確定切削用量 合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工中心加工成本 。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。 主軸轉(zhuǎn)速的確定方法，應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來(lái)確定。 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給率是以控制刀具對(duì)工件的切削速度，即刀具隨主軸高速旋轉(zhuǎn)，按預(yù)設(shè)的刀具路徑向前切削的速度。主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度，沒(méi)有定值，通常是靠經(jīng)驗(yàn)值來(lái)設(shè)置，主要依據(jù)刀具和工件材料來(lái)選擇。進(jìn)給率的增加可以提高生產(chǎn)效率。在加工過(guò)程中，進(jìn)給率也可以通過(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開(kāi)關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸 轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開(kāi)關(guān)，可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。 背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般 ～ ,總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。 同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。 切削用量不僅是在機(jī)床調(diào) 整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對(duì)加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和機(jī)床動(dòng)力性能 (功率、扭矩 )，在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。 編制程序 滑板斜面程序 O0001 G0 G17 G40 G49 G80 G90 G0 G90 G54 X52. S3500 M3 G43 H1 Z50. G1 F150. F300. 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 Y0. 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 X52. 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 X52. ?????? X52. X52. Y25. G0 Z50. M5 G91 G28 Z0. G28 Y0. M30 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 第三章 測(cè)量結(jié)果 工件一（環(huán)形面） 理論值 加工后測(cè)量值 寬 28 寬 28 長(zhǎng) 長(zhǎng) M5 M5 總長(zhǎng) 工件二（厚度） 216。 32 理論值 加工后測(cè)量值 Φ 5 Φ 5 工件三（支撐桿、螺絲軸） 理論值 加工后測(cè)量值 10 10 軸長(zhǎng) 20 軸長(zhǎng) 20 216。13 216。13 工