【導(dǎo)讀】畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）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(diǎn)等，均已明確注明出處。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，“中國(guó)制造”開(kāi)始行銷(xiāo)全球。國(guó)；2020年，中國(guó)制造業(yè)的GDP增加值達(dá)到13000億美元。陜西渭河工模具總廠。是機(jī)械電子行業(yè)工模具專(zhuān)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(yīng)用，設(shè)計(jì)和制造了許多典型的冷沖模具，在國(guó)內(nèi)贏得了良好的聲譽(yù)。傳遞模具，不論從設(shè)計(jì)上還是制造方面均可與進(jìn)口模具相媲美。AD示范企業(yè)"稱(chēng)號(hào)。近10年來(lái)，在模具設(shè)計(jì)上已經(jīng)全部采用了CAD技術(shù)，部分加工。上也應(yīng)用了CAM技術(shù)。我廠模具設(shè)計(jì)應(yīng)用平臺(tái)硬件是美國(guó)SGI工作站，軟件是美國(guó)。EDS公司的UG軟件，近年來(lái)又購(gòu)進(jìn)了"電子圖板"設(shè)計(jì)軟件。的范圍我們做了許多標(biāo)準(zhǔn)件的圖庫(kù)，此項(xiàng)工作大大地提高了設(shè)計(jì)速度。沒(méi)有升級(jí)，與現(xiàn)在的UG版本差11個(gè)版本。

　　

【正文】 數(shù)控銑工加工中心操作 [M] 機(jī)械工業(yè)出版社 ［３］陳宏鈞主編 典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)例 [M] 機(jī)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(xùn)教程 [M] 化學(xué)工業(yè)出版社 ［５］劉新佳主編 切削加工簡(jiǎn)明適用手冊(cè)零點(diǎn)工作室 [M] 化學(xué)工業(yè)出版社 ［６］劉新佳主編 切削加工簡(jiǎn)明 適用手冊(cè)零點(diǎn)工作室 [M] 化學(xué)工業(yè)出版社 ［７］上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)主編 金屬切削手冊(cè) [M] 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 ［８］ PRO/ENGINEER [M] 機(jī)械工業(yè)出版社等 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)能順利完成，是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)當(dāng)中我得到了許多人的幫助。首先非常感謝我的指導(dǎo)教師周崢嶸。從課題的選取、研究、到總體設(shè)計(jì)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(jì)，他到處給我們找資料，鼓氣。在設(shè)計(jì)中我遇到的一個(gè)大問(wèn)題就是沒(méi)有設(shè)計(jì)電腦，周老師就把學(xué)校的設(shè)備給我們拿出來(lái)搞設(shè)計(jì)。我羨慕周老 師，為了帶我們畢業(yè)生搞設(shè)計(jì)，他天天都要學(xué)習(xí)。每個(gè)學(xué)生的課題不一樣，但是他對(duì)每一個(gè)課題都要有獨(dú)到的見(jiàn)解。他平易近人，鼓勵(lì)我們積極的投入到設(shè)計(jì)中。隨時(shí)監(jiān)導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)。在此，我向你表示我真誠(chéng)的謝意！工程實(shí)訓(xùn)中心的許多老師從設(shè)計(jì)的開(kāi)始到我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束，教我們的機(jī)床操作。在設(shè)計(jì)中還有幫助我的身邊同學(xué)。在此，我感謝幫助我的人。當(dāng)然還有我的父母。 10 多年的默默辛勞，我要對(duì)你們說(shuō)： “你們的付出是偉大的，你們的付出沒(méi)有白費(fèi)，因?yàn)槲液軤?zhēng)氣。 ” 2020 年 6 月 學(xué)院 畢業(yè)論文 題目： 連桿鍛模的數(shù)控加工 系 部 機(jī)電技術(shù)系 專(zhuān) 業(yè) 名 稱(chēng) 數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用 班 級(jí) 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(jī)床 . 2 選擇夾具 . 2 3 定位基準(zhǔn)的選擇 . 3 粗基準(zhǔn)的選擇 . 3 精基準(zhǔn)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(duì)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(jìn)給速度 . 8 背吃刀量 . 9 7 編寫(xiě)工藝文件 . 9 零件加工工藝過(guò)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(shí)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(yàn)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(tái)周?chē)拿媸且恍泵?。曲面的加工難度大，需選擇合適的球頭銑刀進(jìn)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(fù)雜，需保證以下幾個(gè)精度：零件的總長(zhǎng)度為 180177。；總寬度為140177。；以及凹槽和凸臺(tái)圓弧的尺寸和 2 度的脫模斜度 2 設(shè)備的選擇 選擇機(jī)床 根據(jù)分析此圖形的尺寸比較復(fù)雜，帶有斜面，所以采用 MasterCAM 繪制圖形，并自動(dòng)生成加工程序，再利用加工中心 (KVC650)系統(tǒng)加工，由于加工時(shí)需要四把刀（ Ф20立銑刀、 Ф8立銑刀， Ф8球頭銑刀， Ф100面銑刀）進(jìn)行加工。 選擇夾具 確定裝夾方案時(shí)， 要根據(jù)已選定的加工表面和定位基準(zhǔn)來(lái)確定工件的定位與夾持方式，并選擇合理的夾具。夾緊機(jī)構(gòu)和其它元件不得影響進(jìn)給，加工部位要敞開(kāi)，要求夾持工件后夾具等一些組件不能與刀具運(yùn)動(dòng)發(fā)生干涉。必須保證最小的夾緊變形，工件加工時(shí)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(diǎn)、定位點(diǎn)和夾緊點(diǎn)。夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，對(duì)形狀簡(jiǎn)單的單件小批量生產(chǎn)的零件可以選用通用夾具。夾具應(yīng)便于與機(jī)床工作臺(tái)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(huì)產(chǎn)生夾緊變形，零件尺寸小、結(jié)構(gòu)和形狀比較簡(jiǎn)單，不需 要用專(zhuān)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(zhǔn)的選擇 制定機(jī)械加工規(guī)程時(shí)定位基準(zhǔn)選擇的是否合理，將直接影響零件加工表面尺寸精度。同時(shí)對(duì)加工順序的安排也有重要的影響。定位基準(zhǔn)選擇不同，工藝規(guī)程也將隨之而異。基準(zhǔn)根據(jù)功用不同分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類(lèi)。所謂設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是指設(shè)計(jì)圖樣上采用的基準(zhǔn)，而工藝基準(zhǔn)則是在機(jī)械加工過(guò)程中用來(lái)確定加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按不同的用途 分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。在次對(duì)以上幾種基準(zhǔn)分別做解釋?zhuān)?① 工序基準(zhǔn)：在工序圖上用來(lái)確定本工序加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。② 定位基準(zhǔn)：在加工過(guò)程中用來(lái)定位的基準(zhǔn)。 ③ ：測(cè)量基準(zhǔn)：測(cè)量是采用的基準(zhǔn)。 ④ ：裝配基準(zhǔn)：裝配時(shí)用來(lái)確定零件或部件在產(chǎn)品中相對(duì)位置時(shí)所采用的基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮兩個(gè)問(wèn)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(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗精基準(zhǔn)之分， 在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)主要考慮兩個(gè)問(wèn)題：一是保證加工面與不加工面的相對(duì)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(duì)于同時(shí)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(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。 2）對(duì)于具有較多加工表面的工件選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)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(zhǔn)）。 3）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。 4）選擇粗基準(zhǔn)的平面應(yīng)平整，沒(méi)有冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠粗基準(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。 5）選擇精基準(zhǔn)的原則考慮如下：基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；自為基準(zhǔn)原則；互為基準(zhǔn)原則；精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便。 定位基準(zhǔn)是工件再定位時(shí)所依據(jù)的基準(zhǔn)，首先以毛胚的一個(gè)平面為粗基準(zhǔn)，銑削 4mm的夾持面，在以?shī)A持面為精基準(zhǔn)來(lái)加工零件，零件加工完畢，在以加工后的上平面為精基準(zhǔn)來(lái)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(jì)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(shí)，為了減少換刀次數(shù)，縮短輔助時(shí)間，可以將一把刀具所加工的內(nèi)容安排在一個(gè)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(jìn)行的不同工序（或工步）。先進(jìn)行所有表面的粗加工，然后進(jìn)行所有的表面精加工。 ③ 按照從簡(jiǎn)單到復(fù)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(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡和方向稱(chēng)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(jì)算簡(jiǎn)單，走道路線盡量短、效率高等。 進(jìn)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(duì)表面加工精度影響不大的方式，直線進(jìn)刀容易在工件表面上留下進(jìn)刀、退刀的微觀駐馬痕跡，而沿圓弧段方向進(jìn)刀、退刀就不同，既不會(huì)留下痕跡而且 還不會(huì)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(fù)型走刀方式：在切削加工過(guò)程中，順銑、逆銑交替進(jìn)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(guò)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(fù)型走刀方式和單刀走刀方式的優(yōu)點(diǎn)。 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(duì)比 表 41 方案一 加工路線 刀具號(hào) 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(hào) 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(jìn)行分析：方案一將粗精加工一起完成，這樣可以節(jié)省時(shí)間和換刀的次數(shù)，避免因換刀而引起的長(zhǎng)度補(bǔ)償誤差。而方案二將粗精加工分開(kāi)進(jìn)行，增加了換刀次數(shù)和加工時(shí)間， 因換刀而引起的長(zhǎng)度補(bǔ)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(diǎn)，對(duì)數(shù)控刀具提出如下要求： 1）刀具應(yīng)具有高的剛性：因?yàn)樵跀?shù)控加工中心上加工時(shí)無(wú)輔助裝置支撐刀具，刀具的長(zhǎng)度在滿足使用要求的前提下盡可能的短。 2）重復(fù)定位精度高，同一把刀具多次裝入主軸錐空時(shí)，刀具的位置應(yīng)重復(fù)不變。 3）刀具相對(duì)與主軸的一個(gè)固定點(diǎn)的軸向和徑向位置應(yīng)能準(zhǔn)確調(diào)整即刀具必須能夠以快速簡(jiǎn)單的方法準(zhǔn)確地預(yù)調(diào)到一個(gè)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(lái)進(jìn)行加 工，該零件材料為 45 鋼，毛坯為18015035mm 而零件的實(shí)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(kāi)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?chē)橘|(zhì)傳出，而在鉆削時(shí)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(lèi)。 1）由于熱長(zhǎng)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(guò)程中必須使用冷卻液對(duì)工件和刀具進(jìn)行冷卻，以避免造成 “燒刀 ”的現(xiàn)象和零件精度的影響。 通過(guò)查詢(xún)資料選擇常用的冷卻液，根據(jù)表十二進(jìn)行選擇。 表 51 常用冷卻液 冷卻液名稱(chēng) 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(rùn)滑、清洗 切削油 礦物油、動(dòng)植物油、極壓添加劑或油性 潤(rùn)滑 從工件材料考慮，切削鋁時(shí)不得使用水溶液，考慮到冷卻液作用和價(jià)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(rùn)石合成金屬加工液（ Corlan9y355）效果很好。它的主要作用：冷卻、潤(rùn)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(shí)一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本，半精加工和精加工時(shí)應(yīng)在保證質(zhì)量的