【導讀】畢業(yè)論文（設(shè)計）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，“中國制造”開始行銷全球。國；2020年，中國制造業(yè)的GDP增加值達到13000億美元。陜西渭河工模具總廠。是機械電子行業(yè)工模具專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)。從最初的研發(fā)試制到現(xiàn)在CAD/CAM的應用，設(shè)計和制造了許多典型的冷沖模具，在國內(nèi)贏得了良好的聲譽。傳遞模具，不論從設(shè)計上還是制造方面均可與進口模具相媲美。AD示范企業(yè)"稱號。近10年來，在模具設(shè)計上已經(jīng)全部采用了CAD技術(shù)，部分加工。上也應用了CAM技術(shù)。我廠模具設(shè)計應用平臺硬件是美國SGI工作站，軟件是美國。EDS公司的UG軟件，近年來又購進了"電子圖板"設(shè)計軟件。的范圍我們做了許多標準件的圖庫，此項工作大大地提高了設(shè)計速度。沒有升級，與現(xiàn)在的UG版本差11個版本。

　　

【正文】 數(shù)控銑工加工中心操作 [M] 機械工業(yè)出版社 ［３］陳宏鈞主編 典型零件機械加工生產(chǎn)實例 [M] 機械工業(yè)出版社 ［４］徐衡主編 FANUC 系統(tǒng)數(shù)控銑床和加工中心培訓教程 [M] 化學工業(yè)出版社 ［５］劉新佳主編 切削加工簡明適用手冊零點工作室 [M] 化學工業(yè)出版社 ［６］劉新佳主編 切削加工簡明 適用手冊零點工作室 [M] 化學工業(yè)出版社 ［７］上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會主編 金屬切削手冊 [M] 上海科學技術(shù)出版社 ［８］ PRO/ENGINEER [M] 機械工業(yè)出版社等 致謝 畢業(yè)設(shè)計能順利完成，是因為在設(shè)計當中我得到了許多人的幫助。首先非常感謝我的指導教師周崢嶸。從課題的選取、研究、到總體設(shè)計的結(jié)束。他都幫助我解決了不少困難。為了我們的畢業(yè)設(shè)計，他到處給我們找資料，鼓氣。在設(shè)計中我遇到的一個大問題就是沒有設(shè)計電腦，周老師就把學校的設(shè)備給我們拿出來搞設(shè)計。我羨慕周老 師，為了帶我們畢業(yè)生搞設(shè)計，他天天都要學習。每個學生的課題不一樣，但是他對每一個課題都要有獨到的見解。他平易近人，鼓勵我們積極的投入到設(shè)計中。隨時監(jiān)導我們的設(shè)計。在此，我向你表示我真誠的謝意！工程實訓中心的許多老師從設(shè)計的開始到我們的畢業(yè)設(shè)計的結(jié)束，教我們的機床操作。在設(shè)計中還有幫助我的身邊同學。在此，我感謝幫助我的人。當然還有我的父母。 10 多年的默默辛勞，我要對你們說： “你們的付出是偉大的，你們的付出沒有白費，因為我很爭氣。 ” 2020 年 6 月 學院 畢業(yè)論文 題目： 連桿鍛模的數(shù)控加工 系 部 機電技術(shù)系 專 業(yè) 名 稱 數(shù)控技術(shù)與應用 班 級 數(shù)控 XXX 班 1 分析零件圖 . 1 零件結(jié)構(gòu)分析 . 2 加工精度分析 . 2 2 設(shè)備的選擇 . 2 選擇機床 . 2 選擇夾具 . 2 3 定位基準的選擇 . 3 粗基準的選擇 . 3 精基準的選擇 . 4 4 加工工藝方案的制定 . 5 加工工序順序安排 . 5 走刀方式的選擇 . 5 走刀路線的選擇 . 6 方案對比 . 6 5 刀具與冷卻液的的選擇 . 6 刀具的選擇 . 6 冷卻液的選擇 . 7 6 切削用量選擇 . 8 確定主軸轉(zhuǎn)速 . 8 切削進給速度 . 8 背吃刀量 . 9 7 編寫工藝文件 . 9 零件加工工藝過程卡 . 9 數(shù)控加工工序卡 . 10 數(shù)控加工刀具卡 . 11 8 MasterCAM 輔助造型與軌跡生成 . 11 三維線架繪制 . 11 實體造型 . 13 刀具路徑的生成 . 13 操作管理 . 16 9 后置處理 的特殊設(shè)置與程序生成 . 17 后置處理的特殊設(shè)置 . 17 程序生成 . 20 10 零件加工 . 21 操作步驟 . 21 保證加工精度采取措施 . 21 產(chǎn)品檢驗與分析 . 21 結(jié)論 . 23 致謝 . 24 附錄： . 26 1 分析零件圖 零件結(jié)構(gòu)分析 上圖是連桿鍛模，毛坯材料為 45鋼，該零件的毛胚尺寸為 185mm 150mm 30mm。主要結(jié)構(gòu)是島嶼式槽，所有島嶼與槽壁都有 2 度的脫模斜度，中間凸臺周圍的面是一斜面。曲面的加工難度大，需選擇合適的球頭銑刀進行加工。 加工精度分析 該零件的加工精度 為 IT（ 89），表面粗糙度除內(nèi)型腔要求 其余都為 。由于零件的形狀和結(jié)構(gòu)比較復雜，需保證以下幾個精度：零件的總長度為 180177。；總寬度為140177。；以及凹槽和凸臺圓弧的尺寸和 2 度的脫模斜度 2 設(shè)備的選擇 選擇機床 根據(jù)分析此圖形的尺寸比較復雜，帶有斜面，所以采用 MasterCAM 繪制圖形，并自動生成加工程序，再利用加工中心 (KVC650)系統(tǒng)加工，由于加工時需要四把刀（ Ф20立銑刀、 Ф8立銑刀， Ф8球頭銑刀， Ф100面銑刀）進行加工。 選擇夾具 確定裝夾方案時， 要根據(jù)已選定的加工表面和定位基準來確定工件的定位與夾持方式，并選擇合理的夾具。夾緊機構(gòu)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，需要的夾緊力也大，但不能把工件夾變形。因此，必須慎重考慮夾具的支撐點、定位點和夾緊點。夾具結(jié)構(gòu)應力求簡單，對形狀簡單的單件小批量生產(chǎn)的零件可以選用通用夾具。夾具應便于與機床工作臺及工件定位表面間的定位元件連接。由于該零件材料是 45 鋼一般不會產(chǎn)生夾緊變形，零件尺寸小、結(jié)構(gòu)和形狀比較簡單，不需 要用專用夾具，所以只需要用平口虎鉗和一輔助裝夾的墊塊、墊片。最終選擇夾具 21 如圖所示： 圖 21 虎鉗 3 定位基準的選擇 制定機械加工規(guī)程時定位基準選擇的是否合理，將直接影響零件加工表面尺寸精度。同時對加工順序的安排也有重要的影響。定位基準選擇不同，工藝規(guī)程也將隨之而異?；鶞矢鶕?jù)功用不同分為設(shè)計基準和工藝基準兩大類。所謂設(shè)計基準是指設(shè)計圖樣上采用的基準，而工藝基準則是在機械加工過程中用來確定加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準。工藝基準按不同的用途 分為工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。在次對以上幾種基準分別做解釋： ① 工序基準：在工序圖上用來確定本工序加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準。② 定位基準：在加工過程中用來定位的基準。 ③ ：測量基準：測量是采用的基準。 ④ ：裝配基準：裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中相對位置時所采用的基準。 粗基準的選擇 選擇粗基準時，主要考慮兩個問題：一是保證加工面與不加工面之間的相互位置精度要；二是合理分配各加工面的加工余量，如圖 31 所示。 圖 31 基準的選擇 精基準的選擇 定位基準有粗精基準之分， 在選擇粗基準時主要考慮兩個問題：一是保證加工面與不加工面的相對位置精度要求；二是合理分配各加工表面的加工余量。具體原則如下： 1）對于同時具有加工表面和不加工表面的零件，為保證不加工表面和加工表面的位置精度，應選擇不加工表面為粗基準。 2）對于具有較多加工表面的工件選擇粗基準時，應考慮合理分配各表面的加工余量（保證各表面都有足夠的余量和選擇重要表面作為粗基準）。 3）粗基準應避免重復使用。 4）選擇粗基準的平面應平整，沒有冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠粗基準的選擇應從保證零件加工精度出發(fā)，同時考慮裝夾方便夾 具結(jié)構(gòu)簡單。 5）選擇精基準的原則考慮如下：基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；自為基準原則；互為基準原則；精基準的選擇應保證工件定位準確、夾緊可靠、操作方便。 定位基準是工件再定位時所依據(jù)的基準，首先以毛胚的一個平面為粗基準，銑削 4mm的夾持面，在以夾持面為精基準來加工零件，零件加工完畢，在以加工后的上平面為精基準來銑下底面。 4 加工工藝方案的制定 加工工序順序安排 數(shù)控銑削工序設(shè)計是在制定了工藝路線的基礎(chǔ)上兼顧考慮程序編制的要求，安排數(shù)控銑削工序的具體內(nèi)容和工步順序。 1）工序內(nèi)容： ① 加工中使用的刀具較多時，為了減少換刀次數(shù)，縮短輔助時間，可以將一把刀具所加工的內(nèi)容安排在一個工序（或工步）中。 ② 按照工件加工表面的性質(zhì)和要求，將粗加工、精加工分為依次進行的不同工序（或工步）。先進行所有表面的粗加工，然后進行所有的表面精加工。 ③ 按照從簡單到復雜的原則，先加工精度要求較低的 表面，再加工精度要求較高的表面等。 2）按確定工序內(nèi)容的原則要求，表面粗糙度為 故采用粗銑 精銑方案； 走刀方式的選擇 在數(shù)控加工中刀具相對運動軌跡和方向稱為加工路線，加工路線的確定首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計算簡單，走道路線盡量短、效率高等。 進刀方式和退刀方式是直接影響表面加工精度的重要因素之一，這樣不得不選取一種有利于加工又對表面加工精度影響不大的方式，直線進刀容易在工件表面上留下進刀、退刀的微觀駐馬痕跡，而沿圓弧段方向進刀、退刀就不同，既不會留下痕跡而且 還不會影響表面加工質(zhì)量。 為保證表面質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，切削方式和切削方向的選擇就必須慎重。 往復型走刀方式：在切削加工過程中，順銑、逆銑交替進行，表面質(zhì)量差但加工效率高。 單方向走刀方式：在切削加工過程中，只有順銑或逆銑，表面的質(zhì)量高但效率低。 環(huán)切走刀方式：綜合了往復型走刀方式和單刀走刀方式的優(yōu)點。 所以選擇該零件的加工方式為環(huán)切走刀，既保證了表面質(zhì)量又保證了加工效率。 走刀路線的選擇 銑 4mm 的夾持 翻面夾持 銑上平面 粗銑輪廓 精銑輪廓 粗銑島嶼式槽 精銑島嶼式槽 翻面夾持 銑下平面 方案對比 表 41 方案一 加工路線 刀具號 刀具直徑 粗、精銑上平面 T01 Ф100mm面銑刀 粗、精銑外輪廓 T02 Ф20mm立銑刀 粗、精銑島嶼式槽 T03 Ф8mm立銑刀 Ф8mm球頭刀 粗、精銑下平面 T01 Ф100mm面銑刀 表 42 方案二 加工路線 刀具號 刀具直徑 粗銑上平面 T01 Ф100mm面銑刀 粗銑外輪廓 T02 Ф20mm立銑刀 粗銑島嶼式槽 T03 Ф8mm立銑刀 精銑上平面 T01 Ф100mm面銑刀 精銑外輪廓 T02 Ф20mm立銑刀 精銑島嶼式槽 T03 Ф8mm球頭刀 粗、精銑下平面 T01 Ф100mm面銑刀 根據(jù)以上的兩種加工方案進行分析：方案一將粗精加工一起完成，這樣可以節(jié)省時間和換刀的次數(shù)，避免因換刀而引起的長度補償誤差。而方案二將粗精加工分開進行，增加了換刀次數(shù)和加工時間， 因換刀而引起的長度補償誤差值增大。所以選擇方案一加工零件。 5 刀具與冷卻液的的選擇 刀具的選擇 根據(jù)數(shù)控加工中心的特點，對數(shù)控刀具提出如下要求： 1）刀具應具有高的剛性：因為在數(shù)控加工中心上加工時無輔助裝置支撐刀具，刀具的長度在滿足使用要求的前提下盡可能的短。 2）重復定位精度高，同一把刀具多次裝入主軸錐空時，刀具的位置應重復不變。 3）刀具相對與主軸的一個固定點的軸向和徑向位置應能準確調(diào)整即刀具必須能夠以快速簡單的方法準確地預調(diào)到一個固定的幾何尺寸。 根據(jù)不同的加工內(nèi)容，則需要不同規(guī)格的刀具來進行加 工，該零件材料為 45 鋼，毛坯為18015035mm 而零件的實際尺寸為 17014025mm 余量較為充足，考慮到加工效率，接刀痕跡，走倒的重疊量，綜上分析確定粗精銑平面用 ф100的平面銑刀，外輪廓用 ф20的立銑刀，槽用 ф8的立銑刀開粗，再用 ф8球頭刀精銑。刀具材料硬質(zhì)合金。 冷卻液的選擇 為了降低刀具和工件的溫度，不僅要減少切削熱的產(chǎn)生，而且要改善散熱條件使用切削液可以有效地降低溫度還可以防止切削層金屬的變形、減少切削與刀具前面的磨擦和工件與刀具的摩擦，被切削層金屬的變形、切屑與刀具前面的摩擦和 工件與刀具后面的摩擦要產(chǎn)生大量的熱 ——切削熱。大量的切削熱被工件吸收 9%～ 30%、切屑吸收 50%～ 80%、刀具吸收 4%～10%、其余有周圍介質(zhì)傳出，而在鉆削時切削熱有 52%傳入麻花鉆。 現(xiàn)有冷卻液分為：水溶液、乳化液和切削油三大類。 1）由于熱長冷縮的原理，工件和刀具吸收了一部分的熱量，工件和刀具產(chǎn)生變形最終影響加工精度。 2）如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞 ——造成 “燒刀 ”的現(xiàn)象 為了提高加零件的刀具精度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過程中必須使用冷卻液對工件和刀具進行冷卻，以避免造成 “燒刀 ”的現(xiàn)象和零件精度的影響。 通過查詢資料選擇常用的冷卻液，根據(jù)表十二進行選擇。 表 51 常用冷卻液 冷卻液名稱 主要成份 主要作用 水溶液 水、防銹添加劑 冷卻 乳化液 水、油、乳化劑 冷卻、潤滑、清洗 切削油 礦物油、動植物油、極壓添加劑或油性 潤滑 從工件材料考慮，切削鋁時不得使用水溶液，考慮到冷卻液作用和價格，選擇乳化液可以滿足要求。從刀具材料考慮，高速鋼刀具一般采用乳化液作為冷卻液，其冷卻效果很好。 綜合以上的分析，采用潤石合成金屬加工液（ Corlan9y355）效果很好。它的主要作用：冷卻、潤滑、清洗而且還有一定的防銹作用。 6 切削用量選擇 合理的選擇切削用量的原則是：粗加工時一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應該考慮經(jīng)濟性和加工成本，半精加工和精加工時應在保證質(zhì)量的