【文章內容簡介】 列化，使得既提高硬件生產批量，又便于組織生產和質量把關。還通過自動運行啟動診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序，實現對系統(tǒng)內硬件、軟件和各種外部設備進行故障診斷和報警。利用報警提示，及時排除故障；利用容錯技術，對重要部件采用 “冗余 ”設計，以實現故障自恢復；利用各種測試、監(jiān)控技術，當生產超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時，自動進行相應的保護。 6．控制系統(tǒng)小型化。數控系統(tǒng)小型化便于將機、電裝置結合為一體。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 12 2 零件 的類型及材料選擇 零件 的 類型 零件類型包括軸類、回轉體、軸桿類零 件、盤套類零件和箱體機架類零件等等， 不同零件類型具有不同的特征，可以根據零件這些特征來判斷它是何種零件，以此類型來選擇不同的加工方式來加工此零件。 毛坯的最佳 選擇 毛坯最佳適配的目的在于通過毛坯精調整來完成毛坯曲面在空間對理論曲面的包容過程，使得理論曲面均勻地嵌入毛坯曲面之中，再利用細微處理，對毛坯曲面進行精確的姿態(tài)控制，以達到毛坯曲面上加工余量分布最優(yōu)狀態(tài)，即加工余量盡可能均勻分布且負余量最小，便于安排切削參數，優(yōu)化刀位軌跡，減少毛坯的堆焊量，降低操作人員的勞動強度。 這次設 計的零件為叉架板，作為支撐類零件使用，要求具有較高的強度，塑性好，其次要求有足夠的韌性 、表面硬度，以保證零件在工作室不發(fā)生斷裂。以此選用 45鋼，它的洛氏硬度為 4348HRC，具有良好的力學性能，主要用于強度、塑性要求較高的機械零件。 表 45 鋼 化學成分 碳 硅 錳 硫 不大于 磷 不大于 鉻 不大于 鎳 不大于 銅 不大于 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 13 3 刀具選擇和零件加工工藝 分析 零件工藝分析： 1．該零件是由 兩個圓弧、槽和兩個圓孔組成 。 2． 在加工該叉架板零件時，先對外輪廓進行粗 加工，然后進行精加工，外輪廓進行加工完畢以后，換挖槽刀對倆個槽進行粗加工和精加工，最后換平底鉆分別對兩個孔進行加工，這樣可以保證該零件具有較高的精度。 3．對 叉架板進行后處理，并在軟件中正確選擇刀具參數，刀具參數選定以后并在電腦中進行軌跡仿真，以保證看到自己滿意的效果，如有不當之處要進行修改，直到加工出自己滿意的效果為止。 表 叉架板加工工藝卡 零件名稱：叉架板 機床型號 :FANUC 加工速度 零件精度 序號 加工內容 切削速度 (mm/min) 主軸轉速 (r/min) 進給速度 (mm/min) 加工余量（ mm） 1 外輪廓粗加工 400 1500 500 1 2 外輪廓精加工 400 1500 500 0 3 槽粗加工 400 2020 500 4 槽精加工 400 2500 400 5 孔加工 400 2500 500 0 刀具的選擇： 表 刀具的選擇 序號 加工部位 刀具直徑 1 外輪廓粗加工 直徑 10的平底刀 2 外輪廓精加工 直徑 10的平底刀 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 14 3 中間大槽粗加工 直徑 6的平底刀 4 中間大槽精加工 直徑 2 的平底刀 5 兩個半圓組成的槽 直徑 2 的平底刀 6 兩個孔 直徑 8的平底鉆 零件加工時夾具選擇 1． 對夾具 的基本 要求： 實際上數控銑削加工時 — 般不要求很復雜的夾具，只要求有簡單的定位、夾緊機構就可以了。其設計原理也與通用銑床夾具相同，結合數控銑削加工的特點，這里只提出幾點基本要求： （ 1） 為保持零件安裝方位與機床坐標系及程編坐標系方向的一致性，夾具應能保證在機床上實現定向安裝，還要求能協(xié)調零件定位面與機床之間保持一定的坐標尺寸聯系。 （ 2） 為保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做得盡可能開敞，因此夾緊機構元件 與加工面之間應保持一定的安全距離，同時要求夾緊機構元件能低則低，以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發(fā)生碰撞。 （ 3） 夾具的剛性與穩(wěn)定性要好。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點的設計，當非要在加工過程中更換夾緊點不可時，要特別注意不能因更換夾緊點而破壞夾具或工件定位精度。 2． 常用夾具類型 數控銑削加工常用的夾具大致有下列幾種： （ 1） 萬能組合夾具 適用于小批量生產或研制時的中、小型工件在數控銑床上進行銑加工。 （ 2） 專用銑切夾具 是特別為某一項或類似的幾項工件設計制造的夾具，一般在批量生產或研制 時非要不可時采用。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 15 （ 3） 多工位夾具 可以同時裝夾多個工件，可減少換刀次數，也便于一面加工，一面裝卸工件，有利于縮短準備時間，提高生產率，較適宜于中批量生產。 （ 4） 氣動或液壓夾具 適用于生產批量較大，采用其他夾具又特別費工、費力的工件。能減輕工人勞動強度和提高生產率，但此類夾具結構較復雜，造價往往較高，而且制造周期較長。 （ 5） 真空夾具 適用于有較大定位平面或具有較大可密封面積的工件。有的數控銑床 (如壁板銑床 )自身帶有通用真空平臺，在安裝工件時，對形狀規(guī)則的矩形毛坯，可直接用特制的橡膠條 (有一定尺寸要求的 空心或實心圓形截面 )嵌入夾具的密封槽內，再將毛坯放上，開動真空泵，就可以將毛坯夾緊。對形狀不規(guī)則的毛坯，用橡膠條已不太適應，須在其周圍抹上膩子 (常用橡皮泥 )密封，這樣做不但很麻煩，而且占機時間長，效率低。為了克服這種困難，可以采用特制的過渡真空平臺，將其疊加在通用真空平臺上使用。 除上述幾種夾具外，數控銑削加工中也經常采用虎鉗、分度頭和三爪夾盤等通用夾具。 3． 數控銑削夾具的選用原則 在選用夾具時，通常需要考慮產品的生產批量，生產效率，質量保證及經濟性等，選用時可參照下列原則： （ 1） 在生產量小或研制時，應 廣泛采用萬能組合夾具，只有在組合夾具無法解決工件裝夾時才可放棄 。 （ 2） 小批或成批生產時可考慮采用專用夾具，但應盡量簡單 。 （ 3） 在生產批量較大時可考慮采用多工位夾具和氣動 。液壓夾具。 本零件加工的外輪廓、槽以及孔加工都在一個平面上，以此在選擇夾具加工時選擇三爪夾盤夾具，這樣可以完全固定該零件，在加工時不會使零件產生放動，以保證零件在加工時具有較高的精度。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 16 4 刀具參數選擇以及數控仿真加工 4． 1 零件毛坯的安裝 利用三爪夾盤的扳手將 卡盤打開，并將要加工零件的毛坯放在卡盤里，并用扳手將毛坯夾緊，然后將三爪 卡盤放到機床的工作臺上，用螺釘固定，使其在加工時不會動彈，以防影響在加工時工件放動，影響加工精度。 4． 2 刀具參數的選擇 1， 面銑刀 參數選擇： （ 1）單擊刀具路徑菜單下的面銑刀，選擇直徑為 10 的面銑刀，在單擊平面加工參數選項卡。 （ 2）取消參考高度，進給下刀位置為 5，深度為 ，步進量為 50%。 （ 3）截斷方向的超出量為 100%。 （ 4）點擊確定按鈕，查看刀具軌跡，并看加工效果。 圖 面銑刀參數選項卡 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 17 2， 挖槽刀 參數選擇： （ 1） 直徑為 6 的平底刀，挖槽加工形式為平面加工，取消參考高度。 （ 2） 進給下刀位置為 5，工件表面為 ，深度為 4。 （ 3）選擇精切粗切的參數，并選擇平行環(huán)切清角，切削間距為 50，并取消精加工。 （ 4）全部選擇查看刀具路徑 圖 挖槽刀中 2D 挖槽參數選擇 3， 叉架板內部的大槽的刀具參數選擇： （ 1）選擇直徑為 2 的平底刀，并點擊 2 d 挖槽參數選項卡。 （ 2）挖槽加工形式為使用島嶼深度，工件表面為 ，深度為 4，刀具走圓弧為全部。 （ 3）點擊粗切 /精修的參數選項卡，選擇平行環(huán)切清角，切削間距為 50%,并選擇精加工，間距為 ，然后點擊確定，并進行刀具軌跡仿真。 圖 大槽的刀具 2D 參數選擇 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 18 圖 粗切、精修的參數選擇 4， 兩個圓環(huán)組成的挖槽刀具參數選擇： （ 1）選擇直徑為 2 的平底刀，并點擊 2 d 挖槽參數選項卡。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 19 （ 2）挖槽加工形式為使用島嶼深度，工件表面為 ，深度為 4，刀具走圓弧為全部。 （ 3）點擊粗切 /精修的參數選項卡，選擇平行環(huán)切清角，切削間距為 50%,并選擇精加工，間距為 ，然后點擊確定，并進行刀具軌跡仿真，查看仿真效果。 圖 圓環(huán)槽刀具參數選擇 5， 鉆孔刀具參數選擇： （ 1）在刀具路徑菜單下選擇鉆孔命令，并選擇直徑為 10 的 平底鉆，并點擊深孔鉆 —— 無琢鉆這個選項卡。 （ 2）參考高度為 5，工件表面為 ，深度為 15。 （ 3）單擊確定，并查看軌跡仿真。 圖 鉆孔刀具參數選擇 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 20 4． 3 加工注意事項及仿真效果 加工注意事項 1， 將軟件后置處理編出的程序傳入機床中，打開機床，鎖定刀具，進行空運行一次，查看刀具軌跡，并對程序進行調試。 2，在程序調試好以后，將毛胚放在做好的夾具中，使其固定，并進行對刀，降低刀具行進速度，進行試加工。防止刀具撞擊工件，致使刀具受到損壞，造成不必要的經濟損失。 3，在進行工件加工時應注意 速度和進給量的選擇。 4，在操作機臺時，應集中精力，一旦發(fā)現有撞刀現象，應立即按下急停按鈕，防止刀具的損壞。 5，在進行加工時，嚴禁帶手套。 6，機臺在進行工件加工時，會有切屑液注入工件上，對工件進行冷卻，防止工件在加工