【文章內(nèi)容簡介】 寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。 （四）焊接件 焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機試制。其優(yōu)點是制造簡單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進行機械加工。 （五）其它毛坯 其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。 由于本零件精度要求不高，零件為板材，所以選用 型材 作為本次零件的毛坯。 畢 業(yè)設計用紙 6 毛坯余量確定 毛坯圖的 尺寸都是在零件圖尺寸的基礎上，加減總加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的設計基準一般同零件圖一致。筆者認為這種設計方法并不合理，這是因為從毛坯尺寸的作用來講并不要求它和零件圖一致，對它提出的要求是 :(1)保證它在機械加工時有最均勻合理的粗加工余量： (2)保證非加工面與加工面有最準確的位置及尺寸。 根據(jù)該零件的圖紙要求，由于零件并不是很長，因此可以直接采用型材毛坯（板材），根據(jù)毛坯余量的合理選擇給毛坯 XYZ 六個面單邊各留有 5mm 的余量。 毛坯圖 由毛坯余量的選擇，可確定零件的毛坯尺寸為 220 110 100mm 其毛坯如圖 所示。 圖 畢 業(yè)設計用紙 7 三、零件的工藝規(guī)程設計 （一）、加工順序的安排 工件的機械加工工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，當擬定工藝路線時要合理、全面安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序。 切削加工工序的安排原則 1）基準先行 選為精基準的表面，應先進行價格，以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準。如軸類零件的中心孔、箱體的地面或剖分面、齒輪的內(nèi)孔和一端面等，都應安排在初始工序加工完成。 2）先粗后精 各表面均應按照粗加工→半精加工→精加工的順序依次進行，以便逐 步提高加工精度和降低表面粗糙度。 3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、裝配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、鍵槽、螺紋孔等），次要表面常穿插進行加工，一般安排在主要表面達到一定精度之后、最終精加工之前。 該零件的加工順序應嚴格按照以上原則進行加工。 （二）、定位基準的選擇 （ 1）粗基準的選擇：選擇毛坯上下表面中任意一面以及毛坯的外輪廓其中一對邊為粗基準。 （ 2）精基準的選擇：以底面及銑削后的外輪廓為精基準定位，銑上表面及凸臺，外形，凹槽、孔等部位。 （三）、夾具以及裝夾方式具的選擇 （ 1）夾 具的選擇 數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求：一是夾具應具有足夠的精度和剛度；二是夾具應有可靠的定位基準。選用夾具時，通?？紤]以下幾點： 畢 業(yè)設計用紙 8 1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間。 2）在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結構簡單。 3）裝卸工件要迅速方便，以減少機床的停機時間。 4）夾具在機床上安裝要準確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。 圖 本零件需要使用數(shù)控銑床進行加工，并且為板類零件，由零件圖得，精密平口鉗更穩(wěn)定，方便裝夾。所以選 著精密平口鉗為本次夾具（如圖 ），方便快捷，減少加工時間和費用。 畢 業(yè)設計用紙 9 圖 本零件使用通用虎鉗，夾持工件左右端面，下面使用登高墊鐵支撐，防止在加工過程中，切削力過大，工件移動或掉落。使用登高墊鐵，應把等高墊鐵擦干，保持放置面沒有雜物。這樣才能保證零件加工精度。 （四）、制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領（生產(chǎn)綱領的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度，決定了所應 選用的工藝方法和工藝裝備。）已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 加工工序如下。 ，至圖紙尺寸要求。 ，作為基準平面 ，留有 畢 業(yè)設計用紙 10 ，留有 R4 球頭刀曲面加工，至圖紙要求 、入庫 （五）、選擇刀具與切削用量 選擇切削刀具 該零件的數(shù)控加工中主要為銑凹槽、銑凸臺、鉆孔 ，具體的刀具選擇情況表 所示。 表 數(shù)控加工刀具卡片 刀具編號 刀具名稱 刀具規(guī)格 刀具材料 加工表面 T01 盤刀 Φ 50 YT15 銑平面 T02 立銑刀 Φ 20 鎢鋼 粗加工銑削輪廓 T03 立銑刀 Φ 10 鎢鋼 精加工銑削輪廓 T04 R3球刀 R3 鎢鋼 曲面加工 選擇切削用量 切削用量：“三要素”是指刀具在切削過程中的運動參數(shù)。 “三要素”是指：切削速度，進給量，背吃刀量。 選擇切削用量時考慮的因素： （ 1）切削加工生產(chǎn)率 在切削加工中，金屬切除率與切削用量三要素 ap、 f、 v 均保持線性關系，即其中任一參數(shù)增大一倍，都可使生產(chǎn)率提高一倍。然而由于刀具壽命的制約，當任一參數(shù)增大時，其它二參數(shù)必須減小。因此，在制訂切削用量時，三要素獲得最佳組合，此時的高生產(chǎn)率才是合理的。 畢 業(yè)設計用紙 11 （ 2）刀具壽命 切削用量三要素對刀具壽命影響的大小，按順序為 v、 f、 ap。因此，從保證合理的刀具壽命出發(fā)，在確定切削用量時，首先應采用盡可能大的背吃刀量；然后再選用大的進給量；最后求出切削速度。 （ 3）加工表面粗糙度 精加工時，增大進給量將增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工時抑制生產(chǎn)率提高的主要因素。 在切削加工中，金屬切除率與切削用量三要素 ap、 f、 v 均保持線性關系，即其中任一參數(shù)增大一倍，都可使生產(chǎn)率提高一倍。然而由于刀具壽命的制約，當任一參數(shù)增大時，其它二參數(shù)必須減小。因此，在制訂切削用量時，三要素獲得最佳組合，此時的高生產(chǎn)率才是合理的。 綜上所述，該零件的銑削用量請查看表 。 表 數(shù)控加工切削用量表 加工表面 主軸轉(zhuǎn)速（ r/min） 背吃刀量（ mm） 進給速度（ mm/min） 銑平面 800 1 80 粗加工銑削輪廓 1800 1 300 精加工銑削輪廓 2021 250 曲面加工 2500 300 畢 業(yè)設計用紙 12 四、零件的程序編制及仿真 （一）、數(shù)控編程的定義及分類 數(shù)控編程的定義 編程是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運動和進給運動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關、刀具夾緊松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。 數(shù)控編程的分類 數(shù)控編程主要分為手工編程與自動編程。 （ 1）手工編程 整個程序的編制過程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則 ，而且還必須具備有機械加工工藝知識和數(shù)值計算能力。對于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件，數(shù)控編程計算較簡單，程序段不多，手工編程即可實現(xiàn)。 （ 2）自動編程 用計算機把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說數(shù)控編程的大部分工作有計算機來實現(xiàn)。 （二）、編程原點的確定 編程原點選擇原則 （ 1）編程原點英語零件的設計基礎和工藝基準盡量重合，避免產(chǎn)生誤差及不必要的尺寸換算。 （ 2）容易找正、對刀且對刀誤差小。 畢 業(yè)設計用紙 13 （ 3）編程方便。 （ 4）對稱零件的編程原點應選在零件的對稱中心。 （ 5）在毛 胚上的編程原點應容易準確的確定，且加工余量均勻。 為了方便加工時的操作，選擇原點在 XY的交點上， Z向為工件表面。 圖 （三）、數(shù)控加工程序代碼的編寫 自動編程 在建好模之后就是加工了， 加工就是對零件圖的幾何元素進行數(shù)據(jù)定義，根據(jù)工藝規(guī)程輸入各種參數(shù)，如：切削深度、每次切深、加工余量、刀具參數(shù)、起刀點、退刀點等各種切削用量和參數(shù)。 畢 業(yè)設計用紙 14 1. 選擇創(chuàng)建刀具 ，彈出對話框（圖 ）選中 ，輸入刀具體名稱（圖）。點擊選擇進入對話框，輸入刀具參數(shù)（圖 ）刀具直徑為 20，長度為 75mm，刀刃為 2。后面的刀具也以此方法創(chuàng)建。 圖 圖