【溫馨提示】 dwg后綴的文件為CAD圖，可編輯，無水印，高清圖，，壓縮包內(nèi)文檔可直接點開預覽，需要原稿請自助充值下載，請見壓縮包內(nèi)的文件，所見才能所得，下載可得到【資源目錄】下的所有文件哦--有疑問可咨詢QQ:1304139763 或 414951605

宜賓職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計任務書 系 部 機 電 技 術(shù) 系 專 業(yè) 名 稱 數(shù) 控 技 術(shù) 應 用 班 級 姓 名 學 號 畢業(yè)設計題目 轉(zhuǎn)子零件的數(shù)控加工工藝及編程 指導教師姓名 教研室（系）主任簽字 2006年 9 月 20 日 內(nèi)容和要求： 一、提交成果形式 1、用標準圖紙A4繪制的零件圖樣1份； 2、按圖樣加工的零件實物1件（材料鑄鋁）； 3、畢業(yè)設計1份（反映零件的加工工藝分析等內(nèi)容）。 二、畢業(yè)設計主要內(nèi)容 1、緒論：選題的依據(jù)、必要性； 2、典型零件的數(shù)控加工 （1）零件分析:零件的結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)工藝性、精度要求等； （2）毛坯的選擇：選擇的原則、選擇確定的所加工零件的毛坯；應進行不同選擇的對比分析； （3）加工定位基準的選擇：選擇定位基準的原則、確定所加工零件的定位基準、裝夾方案及其原因； （4）加工路線的確定：各表面加工方案、加工階段的劃分及其原因、加工工序順序的安排及其原因；初步制定加工工藝路線卡；應進行不同方案的對比分析； （5）切削用量的確定：主軸轉(zhuǎn)速、進給速度、背吃刀量的確定（以公式為依據(jù)），確定出各工序的尺寸； （6）選擇確定機床、刀具、量具及其它工藝裝備，并進行相應的分析說明； （7）制定出完整的數(shù)控加工工序卡、刀具卡； （8）結(jié)論：零件加工的精度情況等及其改進措施； （9）參考文獻； （10）附錄 三、要求 1、產(chǎn)品加工中嚴格遵守安全操作規(guī)程及學院的有關(guān)規(guī)章制度，產(chǎn)品符合要求； 2、按時獨立完成畢業(yè)設計的各項工作； 3、畢業(yè)設計做到：立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理；分析處理科學；文字通順，技術(shù)用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確，字數(shù)不少于5000字。 指導教師簽字： 2006 年 月 日 宜賓職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計選題報告 姓名 黃小瓊 性別 女 學號 200410199 系部 機電技術(shù)系 專業(yè) 數(shù)控技術(shù)與運用 論文(設計)題目 轉(zhuǎn)子零件的數(shù)控加工工藝及編程 課題來源 企業(yè) 課題類別 設計與加工 選做本課題的原因及條件分析： 原因：選擇該課題涉及到的知識面非常廣泛。不僅能復習和鞏固所學知識，而且還能培養(yǎng)我們的專業(yè)技能，以及一些設計和應用開發(fā)的能力。另一方面，該課題融匯了機械制圖、機械制造、機械設計、公差與配合及數(shù)控加工、數(shù)控工藝分析、數(shù)控編程和加工過程中的刀具、加工設備的選擇等等。 條件：根據(jù)圖書館的資料，學院現(xiàn)有數(shù)控加工室設備。 指導教師意見： 簽名： 年 月 日 系部畢業(yè)論文（設計）領(lǐng)導小組意見： （簽章） 年 月 日 摘要 本設計是轉(zhuǎn)子零件的設計與加工。它結(jié)合數(shù)控加工的特點，根據(jù)實際生產(chǎn)要求 進行加工，有具體的零件分析和工藝路線， 對零件的加工工藝、刀具的 選擇、機床的 選擇等分析明確，有完整的加工方案、分析過程和程序 說明，工 藝路線合理且滿足要 求，最后制造出產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞：設計；轉(zhuǎn)子；加工 目 錄 1 緒 論 ............................................................................................................................1 2 分析零件 .........................................................................................................2 2.1 用CAD繪制工程圖 .........................................................................................2 2.2 用CAM生成實體圖 .........................................................................................3 2.3 結(jié)構(gòu)特點 ..........................................................................................................3 2.4 零件結(jié)構(gòu)工藝性 ..............................................................................................3 2.5 精度要求 ..........................................................................................................4 3 毛坯的確定 .....................................................................................................4 3.1 選擇毛坯的原則 ..............................................................................................4 3.2 毛坯余量 ..........................................................................................................4 4 定位基準和裝夾方案的選擇 ............................................................................5 4.1 定位基準的選擇原則 ......................................................................................5 4.2 選擇裝夾方案的原則 ......................................................................................6 4.3 確定定位基準、裝夾方案 ...............................................................................6 5 加工路線的確定 ..............................................................................................7 5.1 進給路線確定 ..................................................................................................7 5.2 確定加工工序順序 ..........................................................................................7 5.3 制定工藝方案 ..................................................................................................7 6 選擇切削用量 .................................................................................................8 6.1 主軸轉(zhuǎn)速 ..........................................................................................................8 6.2 進給速度 ........................................................................................................10 6.3 背吃刀量 ........................................................................................................11 7 選擇機床 .......................................................................................................11 8 選擇刀具 .......................................................................................................12 8.1 刀具選取原則 ................................................................................................12 8.2 確定刀具 ........................................................................................................13 9 冷卻液選擇 ...................................................................................................13 10 制定工藝卡 .................................................................................................13 10.1 工藝過程卡 ..................................................................................................13 10.2 工序卡 ..........................................................................................................15 10.3 刀具卡片 ......................................................................................................22 11 編寫程序 .....................................................................................................23 12 零件加工 .....................................................................................................28 12.1 回機床零點 ..................................................................................................28 12.2 建立工件坐標 ..............................................................................................28 12.3 程序驗檢 ......................................................................................................28 12.4 自動運行 ......................................................................................................28 13 產(chǎn)品檢驗與分析 ..........................................................................................29 總 結(jié) ................................................................................................................30 致 謝 ................................................................................................................31 參考文獻 ..........................................................................................................32 宜賓職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計 題 目：轉(zhuǎn)子零件的數(shù)控加工工藝及編程 系 部 機 電 技 術(shù) 系 專 業(yè) 名 稱 數(shù) 控 技 術(shù) 班 級 數(shù) 控 1043班 姓 名 ___ 學 號 ______ 指導教師姓名 _______________ ______________ 2006年 9 月 20 日 宜賓職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計選題報告 姓名 黃小瓊 性別 女 學號 200410199 系部 機電技術(shù)系 專業(yè) 數(shù)控技術(shù) 與運用 論文(設計) 題目 轉(zhuǎn)子零件的數(shù)控加工工藝及編程 課題來源 企業(yè) 課題類別 設計與加工 選做本課題的原因及條件分析： 原因：選擇該課題涉及到的知識面非常廣泛。不僅能復習和鞏固所學知識，而且還能 培養(yǎng)我們的專業(yè)技能，以及一些設計和應用開發(fā)的能力。另一方面，該課題融匯了機械制 圖、機械制造、機械設計、公差與配合及數(shù)控加工、數(shù)控工藝分析、數(shù)控編程和加工過程 中的刀具、加工設備的選擇等等。 條件：根據(jù)圖書館的資料，學院現(xiàn)有數(shù)控加工室設備。 指導教師意見： 簽名： 年 月 日 系部畢業(yè)論文（設計）領(lǐng)導小組意見： （簽章） 年 月 日 宜賓職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計任務書 系 部 機 電 技 術(shù) 系 專 業(yè) 名 稱 數(shù) 控 技 術(shù) 應 用 班 級 姓 名 學 號 畢業(yè)設計題目 轉(zhuǎn)子零件的數(shù)控加工工藝及編程 指導教師姓名 教研室（系）主任簽字 2006年 9 月 20 日 內(nèi)容和要求： 一、提交成果形式 1、用標準圖紙 A4繪制的零件圖樣 1份； 2、按圖樣加工的零件實物 1件（材料鑄鋁） ； 3、畢業(yè)設計 1份（反映零件的加工工藝分析等內(nèi)容） 。 二、畢業(yè)設計主要內(nèi)容 1、緒論：選題的依據(jù)、必要性； 2、典型零件的數(shù)控加工 （1）零件分析:零件的結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)工藝性、精度要求等； （2）毛坯的選擇：選擇的原則、選擇確定的所加工零件的毛坯；應進行不 同選擇的對比分析； （3）加工定位基準的選擇：選擇定位基準的原則、確定所加工零件的定位 基準、裝夾方案及其原因； （4）加工路線的確定：各表面加工方案、加工階段的劃分及其原因、加工 工序順序的安排及其原因；初步制定加工工藝路線卡；應進行不同方案的對比分 析； （5）切削用量的確定：主軸轉(zhuǎn)速、進給速度、背吃刀量的確定（以公式為 依據(jù)） ，確定出各工序的尺寸； （6）選擇確定機床、刀具、量具及其它工藝裝備，并進行相應的分析說明； （7）制定出完整的數(shù)控加工工序卡、刀具卡； （8）結(jié)論：零件加工的精度情況等及其改進措施； （9）參考文獻； （10）附錄 三、要求 1、產(chǎn)品加工中嚴格遵守安全操作規(guī)程及學院的有關(guān)規(guī)章制度，產(chǎn)品符合要 求； 2、按時獨立完成畢業(yè)設計的各項工作； 3、畢業(yè)設計做到：立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理；分析處理科學； 文字通順，技術(shù)用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備、整 潔、正確，字數(shù)不少于 5000字。 指導教師簽字： 2006 年 月 日 摘要 本設計是轉(zhuǎn)子零件的設計與加工。它結(jié)合數(shù)控加工的特點，根據(jù)實際生產(chǎn) 要求進行加工，有具體的零件分析和工藝路線，對零件的加工工藝、刀具的選 擇、機床的選擇等分析明確，有完整的加工方案、分析過程和程序說明，工藝 路線合理且滿足要求，最后制造出產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞：設計；轉(zhuǎn)子；加工 目 錄 1 緒 論 ..........................................................................................................................1 2 分析零件 ........................................................................................................2 2.1 用 CAD 繪制工程圖 ......................................................................................2 2.2 用 CAM 生成實體圖 ......................................................................................3 2.3 結(jié)構(gòu)特點 .........................................................................................................3 2.4 零件結(jié)構(gòu)工藝性 .............................................................................................3 2.5 精度要求 .........................................................................................................4 3 毛坯的確定 ....................................................................................................4 3.1 選擇毛坯的原則 .............................................................................................4 3.2 毛坯余量 .........................................................................................................4 4 定位基準和裝夾方案的選擇 ...........................................................................5 4.1 定位基準的選擇原則 .....................................................................................5 4.2 選擇裝夾方案的原則 .....................................................................................6 4.3 確定定位基準、裝夾方案 .............................................................................6 5 加工路線的確定 .............................................................................................7 5.1 進給路線確定 .................................................................................................7 5.2 確定加工工序順序 .........................................................................................7 5.3 制定工藝方案 .................................................................................................7 6 選擇切削用量 .................................................................................................8 6.1 主軸轉(zhuǎn)速 .........................................................................................................8 6.2 進給速度 .......................................................................................................10 6.3 背吃刀量 .......................................................................................................11 7 選擇機床 ......................................................................................................11 8 選擇刀具 ......................................................................................................12 8.1 刀具選取原則 ...............................................................................................12 8.2 確定刀具 .......................................................................................................13 9 冷卻液選擇 ..................................................................................................13 10 制定工藝卡 ................................................................................................13 10.1 工藝過程卡 .................................................................................................13 10.2 工序卡 .........................................................................................................15 10.3 刀具卡片 .....................................................................................................22 11 編寫程序 ....................................................................................................23 12 零件加工 ....................................................................................................28 12.1 回機床零點 .................................................................................................28 12.2 建立工件坐標 .............................................................................................28 12.3 程序驗檢 .....................................................................................................28 12.4 自動運行 .....................................................................................................28 13 產(chǎn)品檢驗與分析 .........................................................................................29 總 結(jié) ...............................................................................................................30 致 謝 ...............................................................................................................31 參考文獻 ..........................................................................................................32 0 1 緒 論 社會上對掌握數(shù)控技術(shù)的人才需求量越來越大，特別是對掌握數(shù)控加工技 術(shù)的人才需求量最大。我們學 院 以 培 養(yǎng) 技 術(shù) 型 人 才 為 基 本 理 念 ， 符 合 了 當 前 國 情 的 發(fā) 展 需 求 。 學院數(shù)控設備的更新也能夠滿足數(shù)控加工工藝對典型零件 進行加工的要求。本設計說明書是結(jié)合以上情況而編寫的。 本設計說明書面向我們數(shù)控專業(yè)學生所需掌握的技能，突出了數(shù)控加工的 特點，零件加工的工藝性特點，培養(yǎng)我們?nèi)娴臄?shù)控加工能力，能制定出合理 的數(shù)控加工工藝規(guī)程，能夠制定加工工藝，編制程序，進行數(shù)學處理，自己利 用設備執(zhí)行加工工藝過程，加工出合格的零件，并掌握加工中夾具的合理選用， 了解刀具的材料、特點、以及如何選用刀具等一系列的問題。 我的畢業(yè)設計說明書，是根據(jù)大專三年在學校所學知識的歸納和總結(jié)，實 踐而寫的，其內(nèi)容簡單，通俗易懂，容易掌握，根據(jù)理論聯(lián)系到實際加工，對 實例進行全面分析，具有示范性，有利于實踐操作，更利于培養(yǎng)我們的綜合能 力。 1 2 分析零件 2.1 用 CAD 繪制工程圖 由于加工程序是以準確的坐標點來編制，在圖形中幾何要素間的相互關(guān)系 應明確，如圖 2-1： 轉(zhuǎn) 子 零 件 加 工 宜 賓 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院比 例 材 料 圖 號 共 張鑄 鋁1:審 核制 圖 黃 小 瓊 日 期 206.9學 號 4 A412 銳 邊 去 毛 刺1材 料 不 能 有 裂 紋 和 氣 孔技 術(shù) 要 求 ： 其 余 圖 2-1 轉(zhuǎn)子零件簡圖 2 2.2 用 CAM 生成實體圖 圖 2-2 轉(zhuǎn)子零件實體圖 2.3 結(jié)構(gòu)特點 結(jié)合零件圖（圖 1）可知，該零件主要是由外輪廓、凸臺、凹槽、島嶼、孔 組成。需要加工工件外輪廓、 80mm 凸臺、R15mm 花型凹槽、 30mm 島、?? 20mm 通孔和 4× 6mm 孔等工序才能完。? 2.4 零件結(jié)構(gòu)工藝性 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指根據(jù)加工特點，對零件得到設計所產(chǎn)生的要求，也 就是說零件的結(jié)構(gòu)設計會影響或決定工藝性的好壞。根據(jù)銑削加工的特點，從 以下幾方面來考慮結(jié)構(gòu)工藝特點。 （1）零件圖樣尺寸的正確標注。由于加工程序是以準確的坐標來編制的， 因此，各圖形幾何要素間的相互關(guān)系應明確；無引起矛盾的多余尺寸或影響工 序安排的封閉尺寸等。 （2）保證獲得要求的加工精度 （3）盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸 （4）保證基準統(tǒng)一 分析零件的變形情況，零件在數(shù)控銑削加工時的變形，不僅影響加工質(zhì)量， 而且當變形較大時，將使加工不能繼續(xù)進行下去。這時就應當考慮采取一些必 3 要的工藝措施進行預防。 2.5 精度要求 上圖 2-1 中要求最高尺寸公差為 0.027mm，表查 2-1 標準公差值，該零件 最高精度等級為 IT8 級。內(nèi)孔表面粗糙度為 Ra3.2 m，上表面粗糙度為 Ra6.3? m，其余表面粗糙度為 Ra 12.5 m。數(shù)控銑削加工經(jīng)粗、精加工可達到 IT7—?? IT9 級，表面粗糙度可達到要求，故比較容易加工。 表 2-1 標準公差數(shù)值（摘自 GB/T 1800.3—1998） 公差等級 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 基本尺寸/ mm ?m mm 3?3 4 6 10 14 25 40 60 0.10 0.14 >3～6 4 5 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 >6～10 4 6 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22 >10～18 5 8 11 18 27 43 70 110 0.18 0.27 3 毛坯的確定 3.1 選擇毛坯的原則 零件在進行數(shù)控銑削加工時，外凸臺 80mm 加工余量較大，R15mm 花型? 凹槽及鉆孔加工余量較小，該零件為轉(zhuǎn)子零件，在工作過程中屬配合工作，要 承受較大的摩擦力，所選材料應具有高耐磨性、高強度和抗高溫的能力。結(jié)合 自己的實際情況，在本次畢業(yè)設計中選擇毛坯為鑄鋁。 3.2 毛坯余量 選擇鑄鋁件，考慮到用砂型鑄造后產(chǎn)生誤差、收縮量及金屬液體流動性差不 能充滿型腔等造成余量不均勻的問題，此外，還考慮毛坯在鑄造過程中的扭曲 變形造成有些地方的加工余量不充分，不穩(wěn)定。因此，毛坯選擇應大一些。該 零件尺寸為 100mm 100mm 13.5mm，所以我選毛坯尺寸為? 115mm 115mm 20mm，在數(shù)控銑削加工中，能保證其具有充分穩(wěn)定的加工余 量。 4 圖 3-1 零件毛坯圖 4 定位基準和裝夾方案的選擇 4.1 定位基準的選擇原則 定位基準是工件加工時所用的基準。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： 選擇粗基準的原則考慮如下： （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。 選擇精基準的原則考慮如下： （1）基準重合原則 （2）基準統(tǒng)一原則 5 （3）自為基準原則 （4）互為基準原則 （5）精基準的選擇應保證工件定位準確、夾緊可靠、操作方便。 4.2 選擇裝夾方案的原則 在確定加工方案時，要根據(jù)已選定的加工表面和定位基準來確定工件的裝 夾定位方式，并選擇合理的夾具，一般考慮以下幾點： （1）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軌跡發(fā)生干涉。 （2）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。 （3）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。 （4）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。 4.3 確定定位基準、裝夾方案 進綜合分析，選擇零件的幾何中心為定位基準；由于該圖采用一次性裝夾 可以完成全部加工內(nèi)容，其外輪廓是平面，所以夾具上我采用虎鉗進行裝夾。 附虎鉗夾具如圖 4-1： 圖 4-1 虎鉗夾具 6 5 加工路線的確定 5.1 進給路線確定 （1）先粗后精 粗車在較短的時間內(nèi)將工件各表面上的大部分加工余量切掉，一方面提高 金屬切除率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求。若粗車后所留余量的均勻 性滿足不了精加工的要求時，則要安排半精車。 （2）先近后遠 在一般情況下，離對刀點遠的部位后加工，以便縮短刀具移動距離，減少 空行程時間。 （3）內(nèi)外交叉 對既有內(nèi)表面(內(nèi)型、腔) ，又有外表面需加工的零件，安排加工順序時， 應先進行外、內(nèi)表面粗加工，后進行外、內(nèi)表面精加工。 （4）保證工件加工剛度原則 應先安排對工件剛性破壞較小的工步，后安排對工件剛性破壞較大的工步， 以保證工件加工時的剛度要求。 （5）同一把刀能加工內(nèi)容連續(xù)加工原則 此原則的含義是用同一把刀把能加工的內(nèi)容連續(xù)加工出來，以減少換刀次 數(shù)，縮短刀具移動距離。 5.2 確定加工工序順序 （1）先加工定位面，即上道工序的加工能為后面的工序提供精基準和合適 的夾緊表面。 （2）先加工平面后加工孔；先加工簡單的幾何形狀再加工復雜的幾何形狀。 （3）對精度要求高，粗精加工需分開進行的，先粗加工后精加工。 5.3 制定工藝方案 根據(jù)零件加工精度，表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀及尺寸，確定零件表面 的數(shù)控銑削加工方法及加工方案。 根據(jù)零件圖樣，制定以下工藝方案，選取最佳一種， （即加工工時最短又能 7 保證質(zhì)量）下面制定兩套工藝方案并進行比較。 方案一： 銑 3mm 的夾持面——翻面夾持——粗銑上平面——精銑上平面——粗銑 80mm 凸臺 ——精銑 80mm 凸臺——粗銑 R15mm 花形凹槽——精銑 R15mm?? 花形凹槽——粗銑 30mm 島——精銑 30mm 島————鉆 20mm 孔——鉆?? 4 6mm 孔——銑夾持面? 方案二： 銑 3mm 的夾持面——翻面夾持——粗銑上平面——精銑上平面——粗銑 80mm 凸臺 ——粗銑 R15mm 花形凹槽——粗銑 30mm 島——精銑 80mm? ?? 凸臺——精銑 R15mm 花形凹槽——精銑 30mm 島——鉆 20mm 孔——鉆 4 6mm 孔——銑夾持面? 分析工藝方案，方案一粗精銑混合進行，違背了先粗后精的原則，增加了 換刀次數(shù)多，加工工時也較長，嚴重影響加工效率；方案二它遵循了數(shù)控加工 中先粗后精的原則，基準先行的原則，先面后孔的原則，先主后次的原則。同 時，遵循了以同一把刀具加工的工序連續(xù)加工原則，減少了加工過程中重復定 位次數(shù)、換刀次數(shù)，從而保證了零件的加工精度，提高了生產(chǎn)效率。 因此，在考慮生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，最終達到設計要求，采用第二種 方案進行加工。 6 選擇切削用量 根據(jù)被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、刀具耐用度，先確定背吃刀量、 進給量，最后選擇合適的切削速度。 6.1 主軸轉(zhuǎn)速 主軸轉(zhuǎn)速 n（r/min）要根據(jù)允許的切削速度 （m/min）和工件的（或刀具）cv 直徑來確定，計算公式為： n= (6-1)dvc?10 8 式中：d—銑刀直徑，單位 mm —切削速度，單位 m/mincv 由于每把刀具的計算方式相同，現(xiàn)選取 20 的立銑刀為例說明其計算過程。? d=20mm 根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低，主要取決于被加工零件的精度、材 料、刀具的材料和刀具的耐用度等因素。選取可參考表 6-1。 表 6-1 銑削時切削速度 切削速度 /(m/min)cv 工件材料 硬度/HBS 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 <225 18~42 66~150 225~325 12~36 54~120鋼 325~425 6~21 36~75 <190 21~36 66~150 190~260 9~18 45~90鑄鐵 160~320 4.5~10 21~30 鋁 70~120 100~200 200~400 黃銅 53~56 20~50 100~180 從理論上講， 的值越大越好，因為這不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避cv 免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實際上由于機床、刀 具等的限制，綜合考慮： 取粗銑時 =150m/min 精銑時 =200m/mincvcv 代入 6-1 式中： = =粗n2014.35?精n2014.3? =2388.5r/min =3184.7r/min 計算的主軸轉(zhuǎn)速 n 要根據(jù)機床有的或接近的轉(zhuǎn)速選取 取 =2389 r/min =3185 r/min粗n精n 9 同理計算 6 鍵槽銑刀：取 =1800r/min = 2000r/min?粗n精n 6.2 進給速度 切削進給速度 F 是切削時單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進給方向的相對位移， 單位 mm/min。它與銑刀的轉(zhuǎn)速 n、銑刀齒數(shù) z 及每次進給量 （mm/z）的關(guān)Zf 系為 F= zn (6-2)Zf 每次進給量 的選取主要取決于工件材料的力學性能、刀具材料、工件表Zf 面粗糙度值等因素。工件材料的強度和硬度越高， 越小，反之則越大；工件Zf 表面粗糙度值越小， 就越小；硬進合金銑刀的每次進給量高于同類高速鋼銑Zf 刀，可參考表 6-2 選取 表 6-2 銑刀每次進給量 Zf 每齒進給量 /（mm/z） 粗銑 精銑工件材料 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 0.10~0.15 0.10~0.25 鑄鐵 0.12~0.20 0.15~0.30 0.02~0.05 0.10~0.15 鋁 0.06~0.20 0.10~0.25 0.05~0.10 0.02~0.05 綜合選取：粗銑 =0.06 mm/zZf 精銑 =0.03mm/z 銑刀齒數(shù) z=3 上面計算出： =2389 r/min =3185 r/min粗n精n 將它們代入式子 6-2 計算。 粗銑時：F=0.06 ×3×2389 =430mm/min 精銑時：F=0.03 ×3×3185 =287mm/min 10 切削進給速度也可由機床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進行手動 調(diào)整，以獲得最佳切削狀態(tài)。 6.3 背吃刀量 背吃刀量根據(jù)機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應 盡可能使背吃刀量等于工作的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效 率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般留 0.1~0.3mm。 總之，切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)機床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗 用 類比方法確定。同時，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給速度三者能相互適應， 以形成最侍切削用量。 7 選擇機床 我院數(shù)控加工室現(xiàn)有 FANUC-0I 系統(tǒng)的銑削用機床有三臺，兩臺為數(shù)控銑 削加工中心 KVC650，一臺為立式數(shù)控銑床 XK5032A。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)、形狀 以及精度等條件來選擇數(shù)控設備的型號，由于該零件是由直線、圓弧構(gòu)成，形 狀不是很復雜，但工序較多，雖然以上兩種設備均可進行加工，但是 XK5032A 系統(tǒng)沒有自動換刀裝置，零件在加工過程中需要多次換刀，為了減少換刀次數(shù)， 提高零件的表面粗糙度和加工效率，所以選擇加工中心 KVC650 進行零件加工。 KVC650 技術(shù)指標如下表： 表 7-1 立式加工中心 KVC650 技術(shù)指標 行程（X/Y/Z） 650×450×500mm 工作臺尺寸 1370×405mm 主軸轉(zhuǎn)速 60～6000r/min 刀柄規(guī)格 BT40 ATC 刀具數(shù) 10 把 最大刀具直徑 100mm 最大刀具長度 250mm 最大刀具重量 6Kg 11 控制系統(tǒng) FANUC 0i 定位精度 0.015mm 附數(shù)控銑削加工中心 KVC650 的外形圖 圖 7-1 KVC650 的外形圖 8 選擇刀具 8.1 刀具選取原則 在滿足各個部位加工要求的前提下，盡量減小刀具長度，以提高工藝系統(tǒng) 的剛性，制造工藝和編程時，一般不用準確定刀具的長度，只需初步估算出刀 具長度范圍。根據(jù)公式選?。?T1=A-B-N+L+Zo+Tt 公式中：T1——刀具長度 A——主軸端面至工作臺中心最大距離 B——主軸在 Z 向的最大行程 N——加工表面距離工作臺中心距離 12 L——工件達到加工深度尺寸 Zo——刀具切出工件長度（已加工表面 2~5mm，毛坯表面 5~8mm） Tt——鉆頭尖端錐度部分長度，一般 Tt=0.3d。 8.2 確定刀具 結(jié)合公式根據(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 件材料為鑄鋁，毛坯為 115 mm×115 mm×20mm，而轉(zhuǎn)子零件實際尺寸為 100 mm×100 mm×13.5mm，余量較多。考慮到加工效率、走刀痕跡、走刀的重疊 量等工藝，確定粗、精銑平面時使用 100 的面銑刀，外輪廓、凸臺粗加工采? 用直徑為 20 的立銑刀，花形凹槽粗精加工使用 6 的鍵槽銑刀，凸臺精加工? 采用 6 的立銑刀，4× 6㎜孔均采用直徑為 6 的鉆頭進行加工。? 9 冷卻液選擇 在切削加工過程在，被切削層金屬的變形、切屑與刀具前刀面的摩擦和工 件與刀具后刀面的摩擦要產(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%、其余周圍介質(zhì)傳出，而 在鉆削時切削熱有 52%傳入麻花鉆，使用切削液可以有效的降低溫度還可以防 止切削層金屬的變形，減少切削與刀具和工件的摩擦，從而，提高加工精度。 通過查詢資料，知道常用的冷卻液主要以下有三種 表 9-1 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 根據(jù)零件材料和刀具材料，該零件材料為鑄鋁，所用刀具為高速鋼，所以 13 該加工采用乳化液作為冷卻液。 10 制定工藝卡 10.1 工藝過程卡 根據(jù)前述的工藝方案制定轉(zhuǎn)子零件加工的主要工藝過程，如表 11-1： 表 10-1 轉(zhuǎn)子零件的加工工藝過程卡 零件名稱 轉(zhuǎn)子零件 零件材料 鋁件 車間 數(shù)控加工室 工 序 工序名稱 設備名稱 夾具 進給量(mm/r) 主軸轉(zhuǎn) (r/min) 切削速度 (mm/min) 1 粗- 精銑上 平面 銑床 KVC650 虎鉗 0.8mm/r （精）0.6m/r 3000r/min（ 精） 2500r/min 800mm/min （精） 600 mm/min 2 粗- 精銑輪 廓 銑床 KVC650 虎鉗 0.4mm/r （精）0.2mm/r 2000r/min（ 精） 2500r/min 300mm/min （精） 200 mm/min 3 粗-精銑 80 凸臺? 銑床 KVC650 虎鉗 0.5mm/r （精）0.1mm/r 2000r/min（ 精） 2000r/min 300mm/min （精） 180 mm/min 4 粗-精銑 R15 凹槽 銑床 KVC650 虎鉗 0.3mm/r （精）0.1mm/r 1800r/min（ 精） 2000r/min 250mm/min （精） 200 mm/min 5 粗-精鉆 20 孔? 銑床 KVC650 虎鉗 0.3mm/r （精）0.1mm/r 800 r/min（精） 1000r/min 180mm/min （精） 150 mm/min 6 粗-精銑 30 島? 銑床 KVC650 虎鉗 0.3mm/r （精）0.1mm/r 1800r/min（ 精） 2000r/min 250mm/min （精） 200 mm/min 14 7 鉆 4 6 通?? 孔、沉孔 銑床 KVC650 虎鉗 0.3mm/r （精）0.1mm/r 1200 r/min 80 mm/min 編制 黃小瓊 審核 肖善華 批準 肖善華 共 1 頁 第 1 頁 10.2 工序卡 表 10-2 工序卡 1 產(chǎn)品名稱或代號 零件圖號 工廠 數(shù)控銑削中心 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 轉(zhuǎn)子 工序簡圖 材料 鑄鋁 使用設備 KVC650 工序號 1 程序編號 夾具名稱 平口虎鉗 夾具編號 工 步 號 工步內(nèi)容 量具及檢 具 刀具號 刀具規(guī)格 (mm) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給速度(mm/min) 背吃刀量 (mm/r) 15 1 粗銑上平面留 余量 0.3mm 游標卡尺 T01 100?3000 800 0.8 2 精銑底平面 保證粗糙度 Ra3.2 游標卡尺 T01 100 2500 600 0.6 編 制 黃小瓊 審核 肖善華 批準 肖善華 共 7 頁 第 1 頁 表 10-3 工序卡 2 產(chǎn)品名稱或代號 零件圖號 工廠 數(shù)控銑削中心 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 轉(zhuǎn)子 工序簡圖 材料 鑄鋁 使用設備 KVC650 工序號 2 程序編號 夾具名稱 平口虎鉗 夾具編號 工 步 號 工步內(nèi)容 量具及檢 具 刀具號 刀具規(guī)格 (mm) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給速度(mm/min) 背吃刀量 (mm/r) 16 1 粗銑輪廓留余 量 0.3mm 游標卡尺 T02 20?2000 300 0.5 2 精銑外輪廓 游標卡尺 T02 20 2500 200 0.2 編 制 黃小瓊 審核 肖善華 批準 肖善華 共 7 頁 第 2 頁 表 10-4 工序卡 3 產(chǎn)品名稱或代號 零件圖號 工廠 數(shù)控銑削中心 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 轉(zhuǎn)子 工序簡圖 材料 鑄鋁 使用設備 KVC650 工序號 3 程序編號 夾具名稱 平口虎鉗 夾具編號 工 步 號 工步內(nèi)容 量具及檢 具 刀具號 刀具規(guī)格 (mm) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給速度(mm/min) 背吃刀量 (mm/r) 17 1 粗銑 80 凸臺? 留余量 0.2mm 游標卡尺 T02 20?2500 300 0.5 2 精銑 80 凸臺?游標卡尺 T06 6 2000 180 0.1 編 制 黃小瓊 審核 肖善華 批準 肖善華 共 7 頁 第 3 頁 表 10-5 工序卡 4 產(chǎn)品名稱或代號 零件圖號 工廠 數(shù)控銑削中心 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 轉(zhuǎn)子 工序簡圖 材料 鑄鋁 使用設備 KVC650 工序號 4 程序編號 夾具名稱 平口虎鉗 夾具編號 工 步 號 工步內(nèi)容 量具及檢 具 刀具號 刀具規(guī)格 (mm) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給速度(mm/min) 背吃刀量 (mm/r) 18 1 粗銑 R15 凹槽 游標卡尺 T03 6?1800 250 0.3 2 精銑 R15 凹槽 游標卡尺 T03 6 2000 200 0.1 編 制 黃小瓊 審核 肖善華 批準 肖善華 共 7 頁 第 4 頁 表 10-6 工序卡 5 產(chǎn)品名稱或代號 零件圖號 工廠 數(shù)控銑削中心 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 轉(zhuǎn)子 工序簡圖 材料 鑄鋁 使用設備 KVC650 工序號 5 程序編號 夾具名稱 平口虎鉗 夾具編號 19 工 步 號 工步內(nèi)容 量具及檢 具 刀具號 刀具規(guī)格 /mm 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給速度(mm/min) 背吃刀量 /mm 1 鉆 20 通孔留? 2mm 精銑余量 游標卡尺 T04 16?1500 180 0.3 2 精銑 20 通孔 保證粗糙度 Ra3.2 游標卡尺 T03 6 1800 150 0.1 編 制 黃小瓊 審核 肖善華 批準 肖善華 共 7 頁 第 5 頁 表 10-5 工序卡 6 產(chǎn)品名稱或代號 零件圖號 工廠 數(shù)控銑削中心 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 轉(zhuǎn)子 工序簡圖 材料 鑄鋁 使用設備 KVC650 工序號 6 程序編號 夾具名稱 平口虎鉗 夾具編號 20 工 步 號 工步內(nèi)容 量具及檢 具 刀具號 刀具規(guī)格 (mm) 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給速度(mm/min) 背吃刀量 (mm/r) 1 粗銑 30 島嶼?游標卡尺 T03 6?1800 250 0.3 2 精銑 30 島嶼 游標卡尺 T03 6 2000 200 0.1 編 制 黃小瓊 審核 肖善華 批準 肖善華 共 7 頁 第 6 頁 表 10-7 工序卡 7 產(chǎn)品名稱或代號 零件圖號 工廠 數(shù)控銑削中心 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 轉(zhuǎn)子 工序簡圖 材料 鑄鋁 使用設備 加工中心 工序號 7 程序編號 夾具名稱 平口虎鉗 夾具編號 21 工 步 號 工步內(nèi)容 量具及檢 具 刀具號 刀具規(guī)格 /mm 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進給速度(mm/min) 背吃刀量（mm） 1 鉆 4× 6 的沉? 孔 游標卡尺 T05 6?1200 80 0.1 2 鉆 4× 6 的通 孔 游標卡尺 T05 6 1200 80 0.1 編 制 黃小瓊 審核 肖善華 批準 肖善華 共 7 頁 第 7 頁 10.3 刀具卡片 表 10-8 數(shù)控加工刀具卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 程序編號 工序 刀具號 刀具名稱 刀柄型號 刀具直徑 /mm 備注 1 T01 面銑刀 BT40 D100 粗精銑上下表面 2 T02 立銑刀 BT40 D20 粗銑外輪廓 80 凸臺? 3 T03 鍵槽銑刀 BT40 D6 粗精銑凹槽島精銑 80 凸臺擴 10 孔 4 T04 鉆頭 BT40 D16 鉆 20 孔? 5 T05 鉆頭 BT40 D6 鉆 4× 6 通孔 4× 6 沉孔 6 T06 立銑刀 BT40 D6 精銑 80 凸臺? 編制 黃小瓊 審核 肖善華 批準 肖善華 共 1 頁 第 1 頁 22 附部分刀具圖片如圖： 鉆頭 立銑刀 球頭銑刀 圖 10-1 刀具圖 11 編寫程序 數(shù)控編程中有自動編程和手動編程兩種，結(jié)合零件圖主要由直線、圓弧組 成，數(shù)學計算比較簡單，所以選用手工編程進行。分別編寫主要程序如下： 1）注：在銑好基面后，用 20mm 的立銑刀，粗加工圖形中 80mm 的凸?? 臺，附粗加工 80 凸臺刀具路線圖如下：? 23 圖 11-1 粗加工 80 凸臺? 主程序： O0011 G54 G69 G40 G98 G49 T0202 M03 S2500 G90 G00 X-50 Y-100 Z10 G01 Z0 F300 M98 P100022 (調(diào)用子程序 10 次,子程序順序號為 O0022) G90 G00 Z20 X0 Y0 M05 M30 子程序： O0022 G91 G01 Z-1 F300 24 G90 G41 G01 X-41 Y0 D01 F200 ( 加工 80 圓，留? G02 X-41 Y0 I 41 J0 單邊 1mm 精加工余量 ) G01 Y 80 G40 X-50 Y-100 M99 2）注：精加工 80mm 的凸臺, 采用 6mm 立銑刀加工。?? 主程序: O0033 G54 G98 G40 G49 G91 G69 T0606 M03 S2000 G00 X-40 Y-40 Z5 G01 Z0 F180 M98 P100044 (調(diào)用子程序 10 次,子程序順序號為 O0044) G00 Z20 X0 Y0 M05 M30 子程序: O0044 G91 G01 Z-1 F200 G90 G41 G01 X-40 Y0 D01 F150 G02 X-30.968 Y25.318 R40 G03 X-25.318 Y30.968 R4 G02 X25.318 R40 G03 X30.968 Y25.318 R4 G02 Y-25.318 R40 G03 X25.318 Y-30.968 R4 G02 X-25.318 R40 G03 X-30.968 Y-25.318 R4 25 G02 X-40 Y0 R40 G01 Y5 X-50 G40 G01 X-40 Y-40 M99 3）注:加工 20 通孔? (1) 用半徑為 8mm 的鉆頭在（X0 , Y0）處鉆至通孔。 (2) 用 6mm 的鍵槽銑刀擴孔精加工，精加工余量 2 mm,采用程序如下： 主程序: O0055 G54 G98 G40 G49 G69 G90 T01 M03 S1800 G00 X0 Y0 Z5 G01 Z0 F150 M98 P140066 G00 Z30 M05 M30 子程序: O0066 G91 G01 Z-1 F150 G90 G01 X-7 Y0 F200 G03 X7 Y0 R10 F150 G01 X0 Y0 F100 M99 4）注：加工中間深 5 mm 的花型凹槽，采用 6 mm 的鍵槽銑刀。? 主程序： O0077 G54 G98 G69 G40 G49 26 T0303 M03 S2000 G00 X0 Y0 Z10 G01 Z0 F150 M98 P050088 G00 Z100 M05 M30 子程序： O0088 G91 G01 Z-1 F150 G90 G01 X10 Y0 G03 X10 Y0 I-10 J0 （第一次加工半徑為 10mm 的圓，吃刀量為 5mm。 ） G01 X15 （第二次加工吃刀量為 5mm， G03 X15 Y0 I-15 J0 加工半徑為 15mm 的圓） G01 Y-6.21 G41 G01 X21.213 Y0 D01 （建立刀偏，符合吃刀量 G03 X0 Y21.213 R16.25 在刀具半徑的 2/3 以內(nèi)。 ） G03 X-21.213 Y0 R16.25 G03 X0 Y-21.213 R16.25 G03 X21.213 Y0 R16.25 （第一次以半徑 16.25mm 加 G03 X0 Y21.213 R15 工一圈完后，又以半徑 15mm G03 X-21.213 Y0 R15 繼續(xù)加工，直到工件尺寸，沒有 G03 X0 Y-21.213 R15 留下加工余量?？梢詼p小半徑留 G03 X21.213 Y0 R15 出精加工余量。 ） G40 G01 X0 Y0 （取消刀偏） M99 5）注：加工 30 島嶼采用半徑為 6mm 的鍵槽銑刀。?? 主程序： O0099 27 G54 G98 G40 G49 G69 T0303 M03 S2000 G00 X17.5 Y0 Z5 G01 Z-5 M99 P100100 G00 Z50 X0 Y0 M05 M30 子程序 : O0100 G91 G01 Z-0.5 F120 (每次調(diào)用子程序 Z 軸下降 0.5mm) G90 G03 X17.5 Y0 I-17.5 J0 (加工半徑 30mm 的整圓)? G41 G01 X18.815 Y8.923 D01 （建立刀偏） G03 X16.971 Y16.971 R30 （運動到指定的點） G03 X0 Y21.213 R17 （第一圈以半徑 17mm 加工， G03 X-21.213 Y0 R17 （吃刀量小于 2/3 的半徑） G03 X0 Y-21.213 R17 G03 X21.213 Y0 R17 G03 X0 Y21.213 R17 G03 X-21.213 Y0 R15.15 （第二圈以半徑 15.15mm 加工， G03 X0 Y-21.213 R15.15 吃刀量小于 2/3 的半徑） G03 X21.213 Y0 R15.15 G03 X0 Y21.213 R15.15 G03 X-21.213 Y0 R15 （第三圈以半徑 15mm 加工） G03 X0 Y-21.213 R15 G03 X21.213 Y0 R15 G03 X0 Y-21.213 R15 G91 G00 Z10 （退刀） 28 G90 G40 G00 X17.5 Y0 （取消刀偏，回到下刀位置） G91 G01 Z-10 M99 12 零件加工 12.1 回機床零點 開機首先檢驗機床主軸是否能正常的運轉(zhuǎn)，檢查各輔助功能是否正常，然 后將各坐標軸回到機床零點。 12.2 建立工件坐標 將夾具找正后，裝夾工件。所謂建立工件坐標系就是使刀具在機床中具有 正確的位置關(guān)系。由于該工件毛坯充足，采用試切對刀，試切對刀又分相對和 絕對兩種，在此我采用相對對刀法，也就是用基準刀建立坐標系后,再把另外的 刀具與它建立長度方向的關(guān)系。 12.3 程序驗檢 將程序輸入機床后進行相應的修改，再將機床處于單段運行狀態(tài)，檢驗刀 具在機床中運行的位置是否正確，主要是 Z 軸，當位置確定后釋放單段運行狀 態(tài)。 12.4 自動運行 自動運行后，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和進給量，讓刀具擁有合適的切削參數(shù)，并且注意 冷卻液及其他輔助功能的正常運行。 13 產(chǎn)品檢驗與分析 檢驗產(chǎn)品尺寸與位置精度。將產(chǎn)品的毛刺與飛邊去掉后，用游標卡尺檢驗 產(chǎn)品是否合格。檢驗結(jié)果如表 13-1： 29 表 13-1 零件尺寸 檢測名稱 理論尺寸 （mm） 實際尺寸(mm) 量具 合格/不合格 外輪廓 100×100×13.5 99.975×99.75×13.5 游標卡尺 合格 80 凸臺?80 80 游標卡尺 合格 R15 凹槽 15 15 游標卡尺 合格 30 島嶼 30 30 游標卡尺 合格 20 通孔?20 19.8 游標卡尺 不合格 4× 6 通孔 6 6 游標卡尺 合格 4× 6 沉孔 6 6 游標卡尺 合格 通過表 13-1 可以知道，該零件的 80 凸臺、R15 凹槽、 30 島嶼、4× 6??? 通孔、4× 6 沉孔尺寸都在公差范圍內(nèi)，是合格的，但 20 通孔尺寸偏小。同? 時，零件的 20 內(nèi)孔粗糙度也沒有達到要求，主要原因是在加工中對刀還存在 誤差，虎鉗的校核上也存在一定誤差，有些地方切削力和切削速度選擇也不夠 合理，加工前的準備工作做得不充分。 在整個加工過程遇到了一些問題如：機床問題、技術(shù)上的問題、材料上的 問題、刀具上的問題等都體現(xiàn)，在指導老師和同學的幫助下問題都被一一解決 了，但也不同程度的影響了零件的加工精度。 總 結(jié) 在這次畢業(yè)設計中我的題目是轉(zhuǎn)子零件的數(shù)控加工及工藝分析，剛起步的 時候，我有些茫然，只能依靠自己掌握的少量知識進行設計分析，缺陷、困難 30 很快暴露了出來，后來經(jīng)老師的指引，我系統(tǒng)的對已學專業(yè)知識進行了鞏固， 并到圖書館、互聯(lián)網(wǎng)上去尋找相關(guān)資料，設計中克服了一個一個的困難，最終 迎來了曙光，使本