毕业论文-配合件数控加工毕业论文.doc

目录摘要 ..................................................... 1 第一章 数控机床的发展过程 .............................. 2 第二章 数控加工工艺的基本知识.......................... 3 第三章 零件工艺分析 .................................... 4 第四章 零件毛坯的确定 .................................. 4 第五章 零件装夹方案的确定 .............................. 5 第六章 确定刀具起刀、进刀和退刀的工艺问题.............. 6 第七章 加工方案的制定...................................8 第八章 冷却液的选择.....................................9 第九章 正确选用加工系统与设备...........................10 第十章 确定切削用量与填写数控加工工艺卡片...............10 第十一章 精度分析.........................................15 结束语....................................................15 参考文献..................................................16 附录......................................................17 配合件的数控加工摘要21世纪科学技术突飞猛进，自中国加入世界贸易组织后，制造业是我国为数不多而又有竞争优势的行业之一。

当前世界上正在进行着新一轮的产业调整，一些产品的制造正在向发展中国家转移，中国已经成为许多跨国公司的首选之地，中国正在成为世界制造大国，这已经成为不争的事实随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用本文主要通过铣削加工花型配合件的数控工艺分析与加工，综合所学的专业基础知识，全面考虑可能影响在铣削、钻削、绞削加工中的因素，设计其加工工艺和编辑程序，完成配合要求关键词：铣削、钻削、绞削、CAD/CAM花型配合件的加工 毕业论文第一章 数控机床的发展过程20世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展采用数字技术进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司实现的他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到±0.0381mm（±0.0015in），达到了当时的最高水平。

1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床这台机床是一台试验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司正式生产出来在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床，因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此除了在军事部门使用外，在其他行业没有得到推广使用到了1960年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多因此，数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展，据统计资料表明，到1966年实际使用的约6000台数控机床中，85%是点位控制的机床数控机床的发展中，值得一提的是加工中心这是一种具有自动换刀装置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工这种产品最初是在1959年3月，由美国卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）开发出来的。

这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具，根据穿孔带的指令自动选择刀具，并通过机械手将刀具装在主轴上，对工件进行加工它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是所谓的柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、欧、日等也相继进行开发及应用 1974年以后，随着微电子技术的迅速发展，微处理器直接用于数控机床，使数控的软件功能加强，发展成计算机数字控制机床（简称为CNC机床），进一步推动了数控机床的普及第 1 页 共 22 页 毕业论文应用和大力发展80年代，国际上出现了1～4台加工中心或车削中心为主体，再配上工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元（FlexibleManufacturingCell——FMC）这种单元投资少，见效快，既可单独长时间少人看管运行，也可集成到FMS或更高级的集成制造系统中使用。

在20余年间，我国数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本数控机床的水平差距很大第二章 数控加工工艺的基本知识2.1 数控加工工艺的概念数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和，应用于整个数控加工工艺过程数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结2.2 数控加工工艺过程数控加工工艺过程是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程数控加工工艺和数控加工工艺过程的主要内容（1）选择并确定进行数控加工的内容；（2）对零件图纸进行数控加工的工艺分析；（3）零件图形的数学处理及编程尺寸设定的确定；（4）数控加工工艺方案的制定；（5）工步、进给路线的确定；（6）选择数控机床的类型；（7）刀具、夹具、量具的选择和设计；（8）切削参数的确定；（9）加工程序的编写、校验与修改；（10）首件试加工与现场问题处理；（11）数控加工工艺技术文件的定型与归档。

2.3 数控加工工艺特点由于数控加工采用了计算机控制系统和数控机床，使得数控加工与普通加工相比具有加第 2 页 共 22页 毕业论文工自动化程度高、精度高、质量稳定、生产效率高、周期短、设备使费用高的特点第三章 零件的加工工艺分析如图3-1零件的主体外形所示，被加工部分的各尺寸、形状、表面粗糙度值及凹凸配合等要求较高本次设计的零件结构简单，包含了平面、圆弧、内外轮廓、孔、键槽的加工，且大部分的尺寸均为IT14级精度此零件选用平口虎钳装夹，校正平口钳固定钳口，使之与工作台X轴移动方向平行，在工件下表面与平口钳之间放入精度较高的平行垫片通过CAXA制造工程师设计出实体，再由CAXA电子图板生成而成由于数控加工程序是以准确的坐标点来编制，零件的视图应完全、正确及表达清楚，并符合国家标准，尺寸及有关技术要求应标注齐全分析零件的变形情况，保证获得要求的加工精度，虽然数控机床加工精度很高，但对一些特殊情况，就应工艺上充分重视这一问题，应当考虑采取一些必要的工艺措施进行预防该零件的材料是属于铸铝类零件，属于不易变形的零件，能够满足要求，对该零件可以进行退火处理等措施来减少或消除变形的影响综上所述，在一个零件上，这种内腔圆弧半径数值上的工艺性显得相当重要，零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型或尺寸，这样可以减少换刀次数，一般来说，即使不能要求完全统一，但也要力求将数值相近的圆弧半径分组靠拢，达到局部统一，以尽量减少铣刀的规格与换刀次数，并避免因频繁换刀而增加了零件加工面上的接刀阶差，降低表面质量。

图3-1花型键主体零件外行图第 3 页 共 22页 毕业论文第四章 零件毛坯的确定该图的毛坯采用铸铁合金 HT200，且达到要求所以件一采用 75×65×50的毛坯，件二采用 30×45×30的毛坯尺寸进行加工由于该件是铸造件，须考虑用到砂型误差、收缩量及金属液体流动性差不能充满型腔等造成余量不均匀，此外，毛坯的扭曲变形量的不同地方造成余量不充分，不稳定，因此，要采用数控铣削加工，其加工面均有充分的余量分析毛坯加工中与加工后的变形程度，考虑是否采用预防性措施和补救性措施，是对零件加工变形的一个重要保证如对于厚铝合金板，经淬火时效后很容易在加工中与加工后变形这时最好采用经预拉伸处理的淬火板坯，对于毛坯的余量大小及均匀性，主要是考虑在加工时要不要分层切削，分几层切削自动编程时，尤其重要第五章 零件装夹方案的确定5.1 定位方式的确定如图 5-1在确定加工方案时，要根据以选定的加工表面和定位基准来确定工件的装夹定位方式，并选择合理的夹具，一般考虑以下几点：（1）夹紧机构和其它元件不得影响进给，加工部位要敞开，要求夹持工件后夹具等一些组件不能与刀具运动轨迹发生干涉2）必须保证最小的夹紧变形，工件加工时切削力大，需要的夹紧力也大，但不能把工件夹变形。

因此，必须慎重考虑夹具的支撑点、定位点和夹紧点3）夹具结构应力求简单，对形状简单的单件小批量生产的零件可以选用通用夹具4）夹具应便于与机床工作台及工件定位表面间的定位元件连接由于该零件材料是铸造件一般不会产生夹紧变形，零件尺寸小、结构和形状比较简单，不需要用专用夹具，所以只需要用平口虎钳和一辅助装夹的垫块、垫片5.2 基准选择原则如下：粗基准的选择原则：（1）有加工表面和不加工表面的零件，为保证不加工表面和加工表面的位置精度，应选择不加工表面为粗基准2）对于具有较多加工表面的工件选择粗基准时，应考虑合理分配各表面的加工余量（保证各表面都有足够的余量和选择重要表面作为粗基准）3） 粗基准应避免重复使用4） 选择粗基准的平面应平整，没有冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠粗基选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便夹具结构简单精基准的选择原则：（1）基。