【正文】 ............................. 12 夾具的選擇 ..................................................................................................... 35 刀具的選擇 ..................................................................................................... 35 數(shù)控機(jī)床的選擇 ............................................................................................. 36 第三章 刀具及工序卡片的制定 .............................................................................. 38 制作刀具卡片 ................................................................................................. 38 零 件 1 刀具卡片如表 31 所示 ........................................................................... 38 制作工序卡片 ................................................................................................. 40 第四章 數(shù)控程序編制 .............................................................................................. 46 數(shù)控編程的概念 ............................................................................................. 46 數(shù)控程序 的編制 ............................................................................................. 46 總 結(jié) .......................................................................................................................... 47 致 謝 ............................................................................................................................ 48 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 49 附 錄 .......................................................................................................................... 50 畢業(yè)論文 1 第一章 前 言 異形數(shù)控轉(zhuǎn)臺的研究背景 當(dāng)我們使用機(jī)床加工零件時(shí)，通常都需要對機(jī)床的各種動(dòng)作進(jìn)行控制，一是控制動(dòng)作的先后次序，二是控制機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件的位移量。畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 異形轉(zhuǎn)臺組件數(shù)控加工工藝與數(shù)控加工程序設(shè)計(jì) 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 班 級 數(shù)控 xx 姓 名 xxx 指導(dǎo)教師 xxx 畢業(yè)時(shí)間 畢業(yè)論文 摘 要 數(shù)控機(jī)床是在普通機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的先進(jìn)機(jī)床，是當(dāng)今機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展的一種主流設(shè)備，在數(shù)控加工中從零件的設(shè)計(jì)圖紙到零件成品合格交付，不僅要考慮到數(shù)控程序的編制，還要考慮到諸如零件加工工藝路線的安排、加工機(jī)床的選擇、切削刀具的選擇、零件加工的定位裝夾等一系列因素的影響，在開始編程前，必須要對零件設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)要求進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)控加工工藝分析，以最終確定哪些是零件的技術(shù)關(guān)鍵，哪些是數(shù)控加工的難點(diǎn)，以及程序的編制難易程度。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容為《異形轉(zhuǎn)臺》零件的數(shù)控加工及工藝制造過程，介紹了數(shù)控加工的特點(diǎn)、加工工藝分析以 及數(shù)控編程的一般步驟。采用普通機(jī)床加工時(shí)，這種開車、停車、走刀、換向、主軸變速和開關(guān)切削液等操作都是由人工直接控制的。 [1] 采用數(shù)控機(jī)床加工零件 時(shí)，只需要將零件圖形和工藝參數(shù)、加工步驟等以數(shù)字信息的形式，編程程序代碼輸入到機(jī)床控制系統(tǒng)中，再由其進(jìn)行運(yùn)算處理后轉(zhuǎn)成驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的指令信號，從而控制機(jī)床各部分協(xié)調(diào)動(dòng)作，自動(dòng)的加工出零件來。 本次設(shè)計(jì)，主要用到的是數(shù)控銑床，數(shù)控銑床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控銑床是在普通銑床上集成了數(shù)字控制系統(tǒng)，可以在程序代碼的控制下較精確地進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。精密數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)的重要組成部分，是軍事、造船、電子電力、航空、工畢業(yè)論文 2 程機(jī)械、石油化工等行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵設(shè)備。同時(shí)，國內(nèi)數(shù)控機(jī)床在技術(shù)上缺乏自主創(chuàng)新，缺少具有競爭力品牌的數(shù)控系統(tǒng)，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展的比較緩慢。 隨著數(shù)控 機(jī)床的發(fā)展，大型的數(shù)控轉(zhuǎn)臺在銑床和加工中心應(yīng)用的越來越廣泛，對于復(fù)雜空間曲面零件，如葉輪葉片的銑削往往還需要轉(zhuǎn)臺參與插補(bǔ)軸的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)頻繁的正反轉(zhuǎn)及精準(zhǔn)的位置閉環(huán)控制。要實(shí)現(xiàn)數(shù)控轉(zhuǎn)臺高精度的控制，首要條件是必須具備高性能的伺服系統(tǒng)。 在數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，為了獲得低速大扭矩的輸出能力，經(jīng)常要在電機(jī)和負(fù)載之間加入齒輪減速箱，在減速箱的裝配過程中，人為預(yù)留一定間隙來滿足齒輪間形成油膜潤滑層。為了減少齒隙等非線性因素帶來的影響，人們從機(jī)械結(jié)構(gòu)、伺服控制結(jié)構(gòu)、控制方法等方面進(jìn)行了大量有意義的探索和研究。齒隙的存在能保證適當(dāng)?shù)臐櫥湍?，帶走干摩擦過程中產(chǎn)生大量的熱，提高齒輪的使用壽命，在一般的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，齒輪對控制影響并不明顯，但是在高精度的數(shù)控轉(zhuǎn)臺控制中，頻繁換向帶來位置偏差以及伺服系統(tǒng)閉環(huán)振蕩，且超調(diào)量大，恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間較長。如果伺服系統(tǒng)能將難以消除的齒輪間隙加以調(diào)整和控制，減少其帶來的換向位置誤差和傳動(dòng)誤差，必定能提高伺服控制系統(tǒng)的動(dòng) 態(tài)響應(yīng)特性和穩(wěn)定性。除手工裝夾毛坯外，其余全部加工過程都可由數(shù)控機(jī)床自動(dòng)完成。數(shù)控加工減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件：省去了劃線、多次裝夾定位、檢測等工序及其輔助操作，有效地提高了生產(chǎn)效率。改變加工對象時(shí)，除了更換刀具和解決毛坯裝夾方式外，只需重新編程即可，不需要做其他任何復(fù)雜的調(diào)整，從而縮短了準(zhǔn)備周期。加工尺寸精度在 ~，不受零件復(fù)雜程度的影響。 （ 4）易于建立與計(jì)算機(jī)間的通信聯(lián)絡(luò)，容易實(shí)現(xiàn)群控。 （ 5）在可靠性方面，國外數(shù)控裝置 MIBF值已達(dá) 6000h以上，伺服系統(tǒng)的 MIBF值達(dá)到 30000h以上， 表現(xiàn)出非常高的可靠性 。其本體采用 模塊化設(shè)計(jì) 技術(shù)，拆卸方便，既可獨(dú)立控制，又可聯(lián) 動(dòng)控制； 采用 交流伺服電機(jī) 驅(qū)動(dòng)和 諧波減速器 傳動(dòng)，保證了平臺不僅低速運(yùn)行平穩(wěn)，而且動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性快； 控制系統(tǒng)由 PC 和基于 DSP 的 運(yùn)動(dòng)控制器 組成，保證了控制系統(tǒng)的開放性和擴(kuò)展的方便性； 控制軟件開發(fā)平臺采用 Windows平臺，能充分利用各種 可視化 的開發(fā)工具，大大簡化實(shí)驗(yàn)、研究和開發(fā)的進(jìn)度。對數(shù)控異形轉(zhuǎn)臺的工藝分析及程序設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)了學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識的能力，培養(yǎng)學(xué)生建立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握工藝分析及加工程序設(shè)計(jì)的規(guī)范和方法。 數(shù)控銑床編程涉及的坐標(biāo)最多，編程比較復(fù)雜。 畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是教學(xué)計(jì)劃中綜合性最強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學(xué)生的思想、工作作風(fēng)和實(shí)際能力、提高畢業(yè)生全面素質(zhì)具有很重要的意義。 畢業(yè)論文 5 第二章 異形轉(zhuǎn)臺組件的工藝分析 零件圖的分析 異形轉(zhuǎn)臺組件的零件圖如圖 2 2 23所示： 圖 21 件 1 工程圖 畢業(yè)論文 6 圖 22 件 2 工程圖 畢業(yè)論文 7 圖 23 件 3 工程圖畢業(yè)論文 8 由圖 2 2 23 可看出，異形轉(zhuǎn)臺組件零件圖 主要由平面、孔系、曲面及外輪廓組成。另外，還需要加工一個(gè)長半軸為 50，短半軸為 28 的一個(gè)橢圓曲面，可使用球頭銑刀加工，其中平面與外輪廓表面粗糙度要求為 ，可采用粗銑 — 精銑方案。還需要加工一個(gè) φ 8 的通孔，其尺寸精度要求較高，可采用點(diǎn)窩，鉆孔，鉸孔的方案加工。 如圖 23 所示，零件 3 需要加工一個(gè) φ 5110 的凸臺，和一個(gè)相交的凹槽，其尺寸精度要求較高。的倒角。 加工路線設(shè)計(jì)與確定 設(shè)計(jì)零件的機(jī)械加工工藝路線，是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的一個(gè)重要組成部分。 根據(jù)零件圖 21 分析可知， 需加工該零件的上下端面以及側(cè)面的橢圓曲面，因此，根據(jù)裝夾位置的不同，把該零件的加工工藝過程分為 3 道工序。 的面）的外輪廓 銑平面、內(nèi)輪廓、銑 φ 51 6的孔 鉆 φ 28 12的孔 畢業(yè)論文 9 工序 10 對刀，銑零件下表面及內(nèi)外輪廓（型腔） 鉆 φ 25 14的孔 鉆 φ 8的通孔 工藝路線二： 表 22 件 1 工藝路線二 工序號 工 序內(nèi)容 工序 0 對刀，銑零件上表面及內(nèi)外輪廓（型腔） 鉆 φ 25 14的孔 鉆 φ 8的通孔 工序 5 對刀，銑零件下表面（斜度為 6176。的斜面，若先加工它，后加工側(cè)面的橢圓曲面，就會不利于裝夾，為后續(xù)加工帶來不便因素，所以，先加工側(cè)面上的橢圓曲面 更為合理。 綜上所述：選擇工藝路線一為加工異形轉(zhuǎn)臺的工藝路線。工藝路線有 2 種，分別是： 工藝路線一： 表 23 件 2 工藝路線一 工序號 工序內(nèi)容 工序 0 對刀，在上表面（帶有凸臺的一面）鉆φ 8的通孔 銑零件上表面及外輪廓、 銑 φ 15 13的孔 鉆φ 9 5的孔 畢業(yè)論文 10 工序 5 對刀，銑零件的下表面、型腔 鉆φ 28 10的孔 鉆φ 27 8的孔 工序 10 加工 M27 工藝路線二： 表 24 件 2 工藝路線二 工序號 工序內(nèi)容 工序 0 對刀，銑零件的上表面、型腔 鉆φ 28 10的孔 鉆φ 27 8的孔 工序 5 加工 M27 工序 10 對刀，在下表面（帶有凸臺的一面）鉆φ 8的通孔 銑零件上表面及外輪廓、銑 φ 15 13的孔 鉆φ 9 5的孔 工藝路線的選擇： 工藝路線一：該路線在加 工端面和螺紋的順序上選擇先加工端面和孔再加工螺紋，在加工過程中，考慮到了螺紋裝夾易變性，工藝路線安排緊湊，加工順序合理。 綜上所述：選擇工藝路線一為加工異形轉(zhuǎn)臺的工藝路線。工藝路線有 2 種，分別是： 工藝路線一： 表 25 件 3 工藝路線一 工序號 工序內(nèi)容 工序 0 對刀，銑零件上表面、凹槽 工序 5 銑 2 45176。的倒角 工藝路線的選擇： 工藝路線一：該路線是先加工帶凹槽的端面，再凹槽面的倒角，最后再加工另一端面，考慮到了加工時(shí)，減少裝夾次數(shù)，既提高了加工效率又防 止因裝夾次數(shù)過多導(dǎo)致零件的變形，工藝路線安排緊湊，加工順序合理。 綜上所述：選擇工藝路線一為加工異形轉(zhuǎn)臺的工藝路線。 ① ：材料的力學(xué)性能： 退火鋼抗拉強(qiáng)度 :≥600(MPa)； 屈服強(qiáng)度 :≥355(MPa)； 延 長 率 :≥16%斷面收縮率 :≥40%； 布氏硬度 : ≤197（ HB）； ② ：批量大?。盒∨可a(chǎn) ③ ：零件形狀尺寸： 零件 3毛坯尺寸分別為 φ 12050mm、 φ 8030mm、 φ 8030mm ④ ：設(shè)備：立式加工中心 [4] 毛坯的選擇 異 形轉(zhuǎn)臺組件是由三個(gè)圓臺類零件組成的，主要由平面、孔系、曲面及外輪廓組成。 數(shù)控加工工藝分析 數(shù) 控加工工藝是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用的各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用于整個(gè)數(shù)控加工工藝過程。 [3] 該