数控技术毕业设计-基与mastercam的叉架板的数控编程与加工

数控技术毕业设计-基与mastercam的叉架板的数控编程与加工内容摘要：

列化，使得既提高硬件生产批量，又便于组织生产和质量把关。 还通过自动运行启动诊断、在线诊断、离线诊断等多种诊断程序，实现对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断和报警。 利用报警提示，及时排除故障；利用容错技术，对重要部件采用 “冗余 ”设计，以实现故障自恢复；利用各种测试、监控技术，当生产超程、刀损、干扰、断电等各种意外时，自动进行相应的保护。 6．控制系统小型化。 数控系统小型化便于将机、电装置结合为一体。 济源职业技术学院毕业设计 12 2 零件 的类型及材料选择 零件 的 类型 零件类型包括轴类、回转体、轴杆类零 件、盘套类零件和箱体机架类零件等等， 不同零件类型具有不同的特征，可以根据零件这些特征来判断它是何种零件，以此类型来选择不同的加工方式来加工此零件。 毛坯的最佳 选择 毛坯最佳适配的目的在于通过毛坯精调整来完成毛坯曲面在空间对理论曲面的包容过程，使得理论曲面均匀地嵌入毛坯曲面之中，再利用细微处理，对毛坯曲面进行精确的姿态控制，以达到毛坯曲面上加工余量分布最优状态，即加工余量尽可能均匀分布且负余量最小，便于安排切削参数，优化刀位轨迹，减少毛坯的堆焊量，降低操作人员的劳动强度。 这次设 计的零件为叉架板，作为支撑类零件使用，要求具有较高的强度，塑性好，其次要求有足够的韧性 、表面硬度，以保证零件在工作室不发生断裂。 以此选用 45钢，它的洛氏硬度为 4348HRC，具有良好的力学性能，主要用于强度、塑性要求较高的机械零件。 表 45 钢 化学成分 碳 硅 锰 硫 不大于 磷 不大于 鉻 不大于 镍 不大于 铜 不大于 济源职业技术学院毕业设计 13 3 刀具选择和零件加工工艺 分析 零件工艺分析： 1．该零件是由 两个圆弧、槽和两个圆孔组成。 2． 在加工该叉架板零件时，先对外轮廓进行粗 加工，然后进行精加工，外轮廓进行加工完毕以后，换挖槽刀对俩个槽进行粗加工和精加工，最后换平底钻分别对两个孔进行加工，这样可以保证该零件具有较高的精度。 3．对 叉架板进行后处理，并在软件中正确选择刀具参数，刀具参数选定以后并在电脑中进行轨迹仿真，以保证看到自己满意的效果，如有不当之处要进行修改，直到加工出自己满意的效果为止。 表 叉架板加工工艺卡 零件名称：叉架板 机床型号 :FANUC 加工速度 零件精度 序号 加工内容 切削速度 (mm/min) 主轴转速 (r/min) 进给速度 (mm/min) 加工余量（ mm） 1 外轮廓粗加工 400 1500 500 1 2 外轮廓精加工 400 1500 500 0 3 槽粗加工 400 2020 500 4 槽精加工 400 2500 400 5 孔加工 400 2500 500 0 刀具的选择： 表 刀具的选择 序号 加工部位 刀具直径 1 外轮廓粗加工 直径 10的平底刀 2 外轮廓精加工 直径 10的平底刀 济源职业技术学院毕业设计 14 3 中间大槽粗加工 直径 6的平底刀 4 中间大槽精加工 直径 2 的平底刀 5 两个半圆组成的槽 直径 2 的平底刀 6 两个孔 直径 8的平底钻 零件加工时夹具选择 1． 对夹具 的基本 要求： 实际上数控铣削加工时 — 般不要求很复杂的夹具，只要求有简单的定位、夹紧机构就可以了。 其设计原理也与通用铣床夹具相同，结合数控铣削加工的特点，这里只提出几点基本要求： （ 1） 为保持零件安装方位与机床坐标系及程编坐标系方向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装，还要求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸联系。 （ 2） 为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夹具要做得尽可能开敞，因此夹紧机构元件 与加工面之间应保持一定的安全距离，同时要求夹紧机构元件能低则低，以防止夹具与铣床主轴套筒或刀套、刃具在加工过程中发生碰撞。 （ 3） 夹具的刚性与稳定性要好。 尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要在加工过程中更换夹紧点不可时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏夹具或工件定位精度。 2． 常用夹具类型 数控铣削加工常用的夹具大致有下列几种： （ 1） 万能组合夹具 适用于小批量生产或研制时的中、小型工件在数控铣床上进行铣加工。 （ 2） 专用铣切夹具 是特别为某一项或类似的几项工件设计制造的夹具，一般在批量生产或研制 时非要不可时采用。 济源职业技术学院毕业设计 15 （ 3） 多工位夹具 可以同时装夹多个工件，可减少换刀次数，也便于一面加工，一面装卸工件，有利于缩短准备时间，提高生产率，较适宜于中批量生产。 （ 4） 气动或液压夹具 适用于生产批量较大，采用其他夹具又特别费工、费力的工件。 能减轻工人劳动强度和提高生产率，但此类夹具结构较复杂，造价往往较高，而且制造周期较长。 （ 5） 真空夹具 适用于有较大定位平面或具有较大可密封面积的工件。 有的数控铣床 (如壁板铣床 )自身带有通用真空平台，在安装工件时，对形状规则的矩形毛坯，可直接用特制的橡胶条 (有一定尺寸要求的 空心或实心圆形截面 )嵌入夹具的密封槽内，再将毛坯放上，开动真空泵，就可以将毛坯夹紧。 对形状不规则的毛坯，用橡胶条已不太适应，须在其周围抹上腻子 (常用橡皮泥 )密封，这样做不但很麻烦，而且占机时间长，效率低。 为了克服这种困难，可以采用特制的过渡真空平台，将其叠加在通用真空平台上使用。 除上述几种夹具外，数控铣削加工中也经常采用虎钳、分度头和三爪夹盘等通用夹具。 3． 数控铣削夹具的选用原则 在选用夹具时，通常需要考虑产品的生产批量，生产效率，质量保证及经济性等，选用时可参照下列原则： （ 1） 在生产量小或研制时，应 广泛采用万能组合夹具，只有在组合夹具无法解决工件装夹时才可放弃。 （ 2） 小批或成批生产时可考虑采用专用夹具，但应尽量简单。 （ 3） 在生产批量较大时可考虑采用多工位夹具和气动。 液压夹具。 本零件加工的外轮廓、槽以及孔加工都在一个平面上，以此在选择夹具加工时选择三爪夹盘夹具，这样可以完全固定该零件，在加工时不会使零件产生放动，以保证零件在加工时具有较高的精度。 济源职业技术学院毕业设计 16 4 刀具参数选择以及数控仿真加工 4． 1 零件毛坯的安装 利用三爪夹盘的扳手将 卡盘打开，并将要加工零件的毛坯放在卡盘里，并用扳手将毛坯夹紧，然后将三爪 卡盘放到机床的工作台上，用螺钉固定，使其在加工时不会动弹，以防影响在加工时工件放动，影响加工精度。 4． 2 刀具参数的选择 1， 面铣刀 参数选择： （ 1）单击刀具路径菜单下的面铣刀，选择直径为 10 的面铣刀，在单击平面加工参数选项卡。 （ 2）取消参考高度，进给下刀位置为 5，深度为 ，步进量为 50%。 （ 3）截断方向的超出量为 100%。 （ 4）点击确定按钮，查看刀具轨迹，并看加工效果。 图 面铣刀参数选项卡 济源职业技术学院毕业设计 17 2， 挖槽刀 参数选择： （ 1） 直径为 6 的平底刀，挖槽加工形式为平面加工，取消参考高度。 （ 2） 进给下刀位置为 5，工件表面为 ，深度为 4。 （ 3）选择精切粗切的参数，并选择平行环切清角，切削间距为 50，并取消精加工。 （ 4）全部选择查看刀具路径 图 挖槽刀中 2D 挖槽参数选择 3， 叉架板内部的大槽的刀具参数选择： （ 1）选择直径为 2 的平底刀，并点击 2 d 挖槽参数选项卡。 （ 2）挖槽加工形式为使用岛屿深度，工件表面为 ，深度为 4，刀具走圆弧为全部。 （ 3）点击粗切 /精修的参数选项卡，选择平行环切清角，切削间距为 50%,并选择精加工，间距为 ，然后点击确定，并进行刀具轨迹仿真。 图 大槽的刀具 2D 参数选择 济源职业技术学院毕业设计 18 图 粗切、精修的参数选择 4， 两个圆环组成的挖槽刀具参数选择： （ 1）选择直径为 2 的平底刀，并点击 2 d 挖槽参数选项卡。 济源职业技术学院毕业设计 19 （ 2）挖槽加工形式为使用岛屿深度，工件表面为 ，深度为 4，刀具走圆弧为全部。 （ 3）点击粗切 /精修的参数选项卡，选择平行环切清角，切削间距为 50%,并选择精加工，间距为 ，然后点击确定，并进行刀具轨迹仿真，查看仿真效果。 图 圆环槽刀具参数选择 5， 钻孔刀具参数选择： （ 1）在刀具路径菜单下选择钻孔命令，并选择直径为 10 的 平底钻，并点击深孔钻 —— 无琢钻这个选项卡。 （ 2）参考高度为 5，工件表面为 ，深度为 15。 （ 3）单击确定，并查看轨迹仿真。 图 钻孔刀具参数选择 济源职业技术学院毕业设计 20 4． 3 加工注意事项及仿真效果 加工注意事项 1， 将软件后置处理编出的程序传入机床中，打开机床，锁定刀具，进行空运行一次，查看刀具轨迹，并对程序进行调试。 2，在程序调试好以后，将毛胚放在做好的夹具中，使其固定，并进行对刀，降低刀具行进速度，进行试加工。 防止刀具撞击工件，致使刀具受到损坏，造成不必要的经济损失。 3，在进行工件加工时应注意 速度和进给量的选择。 4，在操作机台时，应集中精力，一旦发现有撞刀现象，应立即按下急停按钮，防止刀具的损坏。 5，在进行加工时，严禁带手套。 6，机台在进行工件加工时，会有切屑液注入工件上，对工件进行冷却，防止工件在加工。