数控技术专业毕业论文--基于ug的复合型零件数控铣削加工设计

数控技术专业毕业论文--基于ug的复合型零件数控铣削加工设计内容摘要：

洁面作粗基准作为粗基准的面应无锻造飞边和铸造浇冒口分型面及毛刺等缺陷用夹具装夹时还应使夹具结构简单操作方便 5 粗基准应尽量 避免重复使用特别是在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次因粗基准是毛面表面粗糙形状误差大如果二次装夹使用同一粗基准两次装夹中加工出的表面就会产生较大的相互位置误差 32 确定装夹方法 1 找正法 找正是用工具或仪表根据工件上的有关基准找出工件在加工或装配时的正确位置的过程用找正法装夹工件称为找正装夹找正装夹又可分为划线找正法和直线找正法 ①划线找正法如图 31 所示划线找正法是用划针根据毛坯或半成品上所划分的线为基准找正它的机床上的正确位置的一种装夹方法划线找正法定位精度低一般在 02～ 05mm 之间因为划线本身有一定的 宽度划线又存在划线误差 划线找正法广泛用于单件小批生产中尤其适用于形状复杂而笨重的工件或毛坯的尺寸公差很大无法采用夹具装夹的工件 图 31 划线找正法 ②直接找正法如图 32 所示直接找正法是用划针或仪表直接在机床上找正工件位置的装夹方法例如用千分尺找正套筒零件的外圆使被加工的内控与外圆同轴直接找正法生产效率低对工人的技术水平要求高一般只适用于单件小批生产中 图 32 直接找正法 2 用夹具装夹 夹具是用以装夹工件和引导刀具的装置数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向 相对固定二是要能保证零件与机床坐标系之间的准确尺寸关系依据零件毛料的状态和数控机床的安装要求应选取能保证加工质量满足加工需要的夹具除此之外还要考虑以下几点 ①当零件加工批量不大时应尽量采用组合夹具可调夹具和其他通用夹具以缩短生产准备时间节省生产费用在成批生产时可以考虑采用专用夹具同时要求夹具的结构简单 ②装夹零件要方便可靠避免采用占机人工调整的装夹方式以缩短辅助时间尽量采用液压气动或多工位夹具以提高生产效率 ③在数控机床上使用的夹具要能够安装准确能保证工件和机床坐标系的相对位置和尺寸力求设计基准工艺基准 与编程原点统一以减少基准不重合误差和数控编程中的计算工作量 ④尽量减少装夹次数做到一次装夹后完成全部零件表面的加工或大多数表面的加工以减少装夹误差提高加工表面之间的相互位置精度达到充分提高数控机床效率的目的 3 工件的定位 工件定位就是要使工件在夹具中占据某个确定的正确加工位置 ①六点定位原理 工件在空间有六个自由度即沿 XYZ三个坐标方向的移动自由度和绕 XYZ三个移动轴的旋转自由度 ABC 如图 33 所示 要确定工件在空间的位置需要按一定的要求安排六个支撑点也就是通常所说的定位元件以限制加工工件的自由度这就 是工件定位的六点定位原理需要指出的是工件形状不同定位表面不同定位点的布置情况也各不相同 图 33 工件在空间的六个自由度 ②限制自由度与工件加工要求的关系 根据工件加工表面的不同加工要求有些自由度对加工要求有影响有些自由度对加工要求无影响对加工要求有影响的自由度必须限制而不影响加工要求的自由度不必限制 ③完全定位与不完全定位 工件的六个自由度都被限制的定位成为完全定位工件被限制的自由度少于六个但不影响加工要求的定位成为不完全定位完全定位和不完全定位是实际加工中工件最常用的定位方式 ④工件安装的基本原则 在数控机床上工件安装的原则与普通机床相同也要合理地选择定位基准和夹紧方案为了提高数控机床的效率在确定定位基准与夹紧方案时应注意以下几点 a 力求设计基准工艺基准与编程计算基准的统一 b 尽量减少装夹次数尽可能在一次定位和装夹后就能加工出全部待加工表面 c 避免采用占机调整式方案以充分发挥数控机床的效能 4 工件的夹紧 金属切削加工过程中为保证工件定位时确定的正确位置防止工件在切削力离心力惯性力或重力等作用下产生位移和振动必须将工件夹紧这种保证加工精度和安全生产的装置称为夹紧装置 ①对夹紧的基本要求 a 工件在夹紧过程中不能改变工件定位后所占据的正确位置 b 夹紧力的大小适当既要保证工件在加工过程中的位置不能发生任何变动又要使工件不产生大的夹紧变形同时也要使得加工振动现象尽可能小 c 操作方便省力安全 d 夹紧装置的自动化程度及复杂程度应与工件的批量大小相适应 ②夹紧力方向和夹紧点的确定 a 夹紧力应尽可能朝向主要定位基准这样可以保证夹紧工件时不破坏工件的定位影响工件的加工精度要求 b 夹紧力方向应有利于减少夹紧力要求能够在最小的夹紧力作用下完成零件的加工过程 c 夹紧力的作用点应选在工件刚性较好的方向和方位上这一原则对刚性较差的零件特别重要可以保证零件的夹紧变形量最小 d 夹紧力作用点应尽量靠近零件的加工表面保证主要夹紧力的作用点与加工表面之间的距离最短可有效提高零件装夹的刚性减少加工过程中的振动 e 夹紧力的作用方向应在定位支撑的有效范围内不破坏零件的定位要求 33 机床及工艺装备的选择 在对机床的选择中我们应该考虑一些因素 1 机床规格应与工件的外形尺寸相适应及大件用大机床小件用小机床 2 机床精度应与工件加工精度要求相适应 3 机床的生产效率应与工件的生产类型相 适应 在确定数控机床加工时应注意不同类型的零件应选用不同的机床该零件属于组合件本零件选择大连数控铣床 XD40 而数控系统是使用 FANUC 0i MateMB 由于选择的是铣床加工坐标系容易产生偏差所以在加工中对刀要特别注意对刀精度 选择 机床夹具的种类很多按使用的机床类型分为车床夹具铣床夹具钻床夹具镗床夹具加工中心夹具等而按专门化程度划分来说该零件使用的是立式加工中心零件又属于平面类零件应使用通用夹具通用夹具是已经标准化无需调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具这里我们使用的是精密平口虎钳 型号为CV160V 适用于铣床立式加工中心参数如下钳口宽度 B 为 160mm 左右钳口高度 H为 63mm 钳口最大张开度 L 为 200mm 定位键槽宽度 A 为 18mm 择 选择合适的刀具和参数对于金属切削加工能起到事半功倍的效果刀具材料选用硬质合金钻头和铰刀选用高速钢且切削速度比高速钢高 410 倍但其冲击韧性与抗拉强度远比高速钢差而铣刀种类繁多在使用时要根据加工部位表面粗糙度精度等来选用根据图形的精度和加工部位来看所选刀具卡见附录 φ 12 整体合金刀具为精加工用刀具一般情况下不做粗加工如果加工中出现尖叫或者是连续冲击声这 种现象表明切削参数选用不合理充分冷却在整个过程中是必不可少的 φ 32 的立铣刀应采用侧固刀柄φ 25 内螺纹孔单刃镗刀应采用侧固刀柄或强力弹簧夹套刀柄φ 20 的立铣刀应采用强力弹簧夹套刀柄φ 16H 的铰刀应采用弹簧夹套刀柄φ 12 整体硬质合金立铣刀和φ 8 球头刀可采用热装刀柄φ 11 钻头和φ 14 扩孔钻应采用弹簧夹套刀柄 对于刀具使用要兼顾粗精加工分开原则防止精加工刀具尽早磨损机夹立铣刀由于有螺旋升角铣刀侧刃直线性不好不适合精加工整体硬质合金刀侧刃直线性好精度高适合精加工使用粗加工阶段应尽可能不用φ 12 的整体硬质合金 铣刀以备精加工使用 φ 32 立铣刀用于平面粗精加工外轮廓粗加工 M42 15 螺纹底孔铣孔 φ 20 立铣刀用于内外轮廓半精加工腔槽底面精加工 M42 15 螺纹底孔粗铣 φ 12 整体硬质合金立铣刀用于内外轮廓精加工 2φ铰前精加工 M42 15 螺纹底孔精加工 φ 8 球头刀用于圆弧面加工 φ 11 钻头用于预钻 2φ孔和φ 12 孔 φ 14 扩孔钻用于扩 2φ孔 φ 16H7 铰刀用于铰 2φ孔 φ 25 镗刀用于螺纹加工 34 确定工艺路线 1 工序的划分 在数控机床上加工零件与普通机加工相比工序可以比较集中根据数控加工的特点数控加工 工序的划分有几种方法 加工该零件按粗精加工划分工序根据工件的加工精度要求刚度和变形等因素将零件的粗精加工分开先粗加工后精加工 2 工步的划分 划分工步主要是从加工精度和效率方面考虑合理的工艺不仅要保证加工出符合图样要求的工件同时应使机床的功能得到充分发挥因此在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量对工件的不同表面进行加工对于比较复杂的工序为了便于分析和描述常在工序内又细分工步就本工件的加工而言划分时应注意一下几点原则 ①同一加工表面按粗加工半精加工精加工依次完成还是全部加工表面都先粗加工后精加工分 开进行主要要依据零件的精度要求考虑 ②对于既要加工平面又要加工孔的地方可以采用先面后孔原则划分工步先加工面可提高孔的加工精度因为铣平面时切削力较大工件易发生变形而先铣平面后镗孔则可使其变形有一段时间恢复减少由于变形引起的对孔的精度的影响反之如先镗孔后铣面则铣削平面时极易在孔口产生飞边毛刺进而破坏孔的精度 ③按所用刀具划分工步某些机床工作台回转时间比换刀时间短可采用刀具集中。