平面槽形凸轮零件加工工艺设计方案及编程JJJ.pdf

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1、1 / 17 平面槽形凸轮零件加工工艺设计及编程 摘要：机械制造加工工艺技术是在人类生产实际中产生并不断发展的。机械制 造加工工艺是机械制造业的基础，是生产高科技产品的保障。离开了它就不能 开发出先进的产品和保证产品质量，降低成本和缩短生产周期，提高生产率， 因此，一个好的加工工艺和程序，决定着一个企业的经济效益。 本设计说明书主要介绍了机械产品平面槽形凸轮零件的加工工艺设计及其 程序编辑，其中包括：零件图的分析、零件的工艺分析、设计加工工艺方案、 选择机床和加工工艺设备、确定切削用量、确定工序和走刀路线、零件机械加工 过程卡、数控加工工序卡片、数控加工刀具卡片、加工工艺过程设计、编写加工工艺

2、 文件、以及编写加工程序等。 除了介绍平面类零件的加工工艺设计和孔的加工工艺方案的设计，还介绍 了机械制造加工工艺与程序编辑在机械制造工业中的作用以及机械制造加工工 艺技术的现状和发展。 在本毕业设计中研究了定位基准的选择，工件的定位方法，箱体零件的结 构工艺性分析等。 同时在此次毕业设计中还运用到了MAutoCAD 、UG的画图功能和stercam 的仿真加工和自动编辑程序的功能。 本毕业设计说明书反映了机械制造加工工艺与夹具设计的宗旨是：保证和 提高产品质量；提高劳动生产率；提高经济效益。 关键词 ：数控技术机械制造加工工艺工艺分析机设计加工工艺方案程 序的编辑 2 / 17 Planar

3、 slot cam machining process design and programmingAbstract: machinery manufacturing processing technology in human production practice and development.Machinery manufacturing processing machinery manufacturing industry is the foundation, is the production of high-tech products to protect.Left it una

4、ble to develop advanced products and ensure the quality of products, reduce the cost and shorten the production cycle, improve productivity, therefore, a good processing technology and program, deciding an enterprise economic benefits. This paper mainly introduces the mechanical product plane groove

5、 cam machining process design and program editing, including: parts of the plan, parts of the process analysis, design process, selection of machine tools and processing equipment, determine the cutting quantity, determine the process and take the knife line, parts machining process card, NC machini

6、ng process card, NC machining tool cards, process design, preparation process, and the preparation of documents processing procedure. In addition to the introduction of planar parts processing technology design and machining process design, also introduced the machinery manufacturing machining proce

7、ss and program editing in machinery manufacturing industry and the role of mechanical manufacturing technology current situation and development. In the design of the school on the selection of location datum, the workpiece positioning method of box part structure, process analysis. At the same time

8、 in the graduation design also applies to MAutoCAD, UG drawing functions and mstercam simulation processing and automatic program editing function. This graduate design reflects the machinery manufacturing processing technology and fixture design of the purpose is: to ensure and improve product qual

9、ity。 to raise labor productivity。to raise economic benefits. Key words: numerical control technology in mechanical manufacturing process analysis of machine processing scheme of program editing. 3 / 17 绪论 机械制造工艺技术是在人类生产实际中产生并不断发展的。目前机械制造 工艺技术向着高精度、高效率、高自动化发展。精密加工精度已经达到亚微M 级，而超精密加工以及进入0.01 微 M级。现代机械产

10、品的特点是多种多样批量 小、更新快、生产周期短。这就要求整个加工系统及机械制造工艺技术向着柔 性、高效自动化方向发展，由于成组技术理论的出现和计算机技术的发展，使 计 算机 辅助 设 计 先用平面铣刀铣削高为18mm 的台阶面，先粗铣再精铣； (3然后用中心钻定位 12、20的中心位置； (4用麻花钻加工 12、20，先粗加工在精加工； (5用倒角刀倒 1.5X45 的倒角； 底面的表面粗糙度为Ra3.2um ，可用 20mm 面铣刀粗铣精铣的方法 加工。 2）加工 18mm 的台阶面并倒 R2的圆角，其表面粗糙度为Ra3.2um ，可用 10mm 的立铣刀，先粗铣再精铣。 3）然后用中心钻定

11、位 12、20的中心位置，中心钻可选用 5mm 。 4）用麻花钻加工 12、20的通孔，麻花钻可选用 10mm 。 5）用倒角刀倒 1.5X45 的倒角，倒角刀可选用 2.5mm 。 6）用立铣刀铣削 8F8的不规则形槽，先粗铣再精铣，立铣刀可选用 6mm 。 5 选择机床、工艺装备 12 / 17 5.1 毛坯的选择 因为待加工的零件为平面槽形凸轮类零件，且为圆柱形，其直径为 100mm ， 高为 35, 故可选毛坯为 105x38mm 圆柱状铸件，其材料为铸铁。 5.2 机床的选择 由于底面以及台阶面上的全部孔只需单工位即可加工完成，故选用立式加 工中心。该平面槽形凸轮零件的加工内容只有面

12、和孔，根据其精度和表面粗糙 度的要求，经粗铣、精铣、粗镗、半精镗、精镗、钻、扩即可达到全部要求， 所需刀具不超过20 把，故选用国产 XH714型立式加工中心。该机床工作台尺寸 为 400mmX800mm，x 轴行程为 600mm ，y 轴行程为 400mm ，z 轴行程为 400mm 。主 轴端面至工作台台面的距离为125mm-525mm。定位精度和重复定位精度分别为 0.02mm和 0.01mm 。刀库容量为 18 把。 工件一次装夹后可自动完成粗铣、精铣、粗镗、半精镗、精镗、钻、扩、等工 步的加工。加工中心如图5.1 所示。 5.3 刀具的选用 根据零件的加工工艺要求；平面铣削底面时，表

13、面直径为105mm ，拟选用 面铣刀单次平面铣削，为使铣刀工作时有合理的切入切出角，面铣刀直径尺寸 的选择最理想的宽度应为材料宽度的0.8 1.0 倍，因此可选用 20mm的硬质 合金面铣刀，齿数为12，先走刀完成粗铣，设定粗铣后留精加工余量为 0.5mm 。完成粗铣之后进行精铣至所需尺寸。 根据孔加工刀具的选用原则：加工12、20的通孔时选用 5mm 中心钻、 10mm 的麻花钻，用 2.5mm倒角刀倒 1.5X45 的倒角，铣削 8F8的 不规则形槽时选用 6mm的立铣刀。加工该平面槽形凸轮零件的各种刀具如图 5-2- 图 5-9 所示。 13 / 17 图 5-2 面铣刀图 5-3 中心

14、钻图 5-4 麻花钻 扩孔钻 镗刀立铣刀 5.4 量具的选择 根据零件的加工的尺寸要求，加工该零件选用千分尺、塞规、内螺纹规等 对该零件进行测量及校准即可。 6 切削用量的确定 14 / 17 6.1 切削用量 依据切削用量的选择应充分考虑零件的加工精度、表面粗糙度，以及刀具 的强度、刚度和加工效率等因素, 可在机床说明书允许的范围之内，查阅手册并 结合经验确定。经参考表6.16.3 ，并根据经验确定切削用量. 表 6.1 高速钢钻头加工铸铁的切削用量 表 6.3 高速钢钻头加工钢件的切削用量切 钻 头 直 径 切 削 用 量 材料 硬度 160-200HBS200-300HBS300-400

15、HBS vc (m/min f (mm/r vc (m/min f (mm/r vc (m/min f (mm/r 1-6 8-25 0.05- 0.1 10-18 0.05- 0.1 8-15 0.03- 0.08 6-12 8-25 0.1- 0.2 10-18 0.1- 0.2 8-15 0.08- 0.15 12-24 8-25 0.2- 0.3 10-18 0.2- 0.3 8-15 0.15- 0.25 22-50 8-25 0.3- 0.45 12-30 0.3- 0.45 8-15 0.25- 0.35 钻 头 直 径 切 削 用 量 材料 硬度 160-200HBS200-3

16、00HBS300-400HBS vc (m/min f (mm/r vc (m/min f (mm/r vc (m/min f (mm/r 1-6 16-24 0.07- 0 .12 10-18 0.05- 0 .1 5-12 0.03- 0 .08 6-12 16-24 0.12- 0 .2 10-18 0.1- 0. 18 5-12 0.08- 0 .15 12-24 16-24 0.2- 0. 4 10-18 0.18- 0 .25 5-12 0.15- 0 .2 22-50 16-24 0.4- 0. 8 10-18 0.25- 0 .4 5-12 0.2- 0. 3 15 / 17

17、6.2 主轴转速 主轴转速 n( 单位 r/min 根据选定的切削速度vc( 单位 m/min和工件或刀具 的直径来计算。根据切削表以及操作经验选择主轴转速如下：铣底面时，主轴 转速为 2000r/min 。铣削高为 18mm 的台阶面时，主轴转速为2000mm/min 。钻中 心孔时 , 主轴转速为 3000r/min 。 钻12、20的孔时 , 主轴转速为 1000r/min 。用倒角刀倒 1.5X45 的倒角时，主轴转速2000r/min 。加工铣削 8F8的不规则形槽时，主轴转速为3000r/min 。 6.3 进给速度 进给速度是数控切削用量中的重要参数。在选择进给速度时，应根据零件

18、 的表面粗糙度、加工精度要求及刀具和工件材料等因素，参考切削用量手册进 行选取。 经过参考切削用量手册以及操作经验选择进给速度如下：铣削底面时，进 给速度为 300mm/min 。铣削高为 18mm 的台阶面时，进给速度为1000mm/min 。钻 中心孔时，进给速度为1000mm/min 。钻12、20的孔时, 进给速度 为 900mm/min 。用倒角刀倒 1.5X45 的倒角时，进给速度900r/min 。加工铣削 8F8的不规则形槽时，进给速度为1000r/min 。 6.4 背吃刀量 选择背吃刀量应根据数控机床工艺系统的刚性、刀具的材料和参数及工件 加工余量等来确定。一般在粗加工时，

19、一次进给应尽可能切除全部余量。在毛 坯余量很大或余量部均匀时，粗加工也可分几次进给，但应该把第一、二次进 给的背吃刀量尽量取得大一些。在中等功率数控机床上，背吃刀量可达 810mm 。半精加工时，背吃刀量取为0.252mm 。精加工时，背吃刀量取为 0.10.4mm。根据背吃刀量的选择原则以及盖板的加工特点，粗铣底面时，背吃 刀量取为 1.5mm。精铣底面时 , 背吃刀量取为 0.5mm 。 7 工序和走刀路线的确定 7.1 确定工序 1）制造毛坯，根据平面槽形凸轮零件的加工特点，可选用铸造的方法铸造 毛坯，各部留单边余量2-3mm 。 2）以圆柱形毛坯一底面和相邻的两个侧面定位，用平口虎钳从

20、侧面进行夹 16 / 17 紧，加工 A面。 3）以已加工的底面和相邻的两个侧面定位，用平口虎钳从侧面进行夹紧， 加工台阶面、用中心钻定位12、20的中心位置、用麻花钻加工 12、20、用倒角刀倒 1.5X45 的倒角、用铣刀铣削 8F8的不规则形 槽。 4）去毛刺。 5）检验已加工成品盖板的质量。 7.2 确定进给路线 底面的粗、精铣削加工进给路线根据铣刀的直径确定，因为所选铣刀直径 为20mm ，故安排沿 z 方向两次进给。所有孔加工进给路线均按最短路线确 定，因为孔的位置精度要求不高，机床的定位精度完全能保证，后面所示各图 即为各孔加工工步的进给路线。 1) 铣削底面的进给路线 17 / 17 2 铣削台阶面的进给路线