凹凸板的机械加工工艺设计及数控加工.doc

1、摘 要本次设计主要是对凹凸板零件的机械加工工艺进行分析，并对该零件进行数控编程与加工。首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行机械加工工艺分析。第一步，对零件的结构进行数控加工工艺设计，其中要制定工序设计、确定装夹方案和选择夹具、选择合适的刀具、以及加工中心加工切削用量的选择。第二步，利用CAXACAM2013r2三维建模并加工及后处理，其中要建立零件的三维模型，然后进行实体切削验证，同时生产后置处理的G代码，最后进行DNC传送。第三步，对产品进行安全合格检查，编写产品检验报告表格。关键字：机器加工、数控仿真、工艺分析、刀具的确定、走刀路线、工艺规程、G代码。ABSTRACTTh

2、is design is mainly the machining process of concave and convex pull parts is analyzed, and the spare parts for CNC programming and machining. First has carried on the simple introduction of nc machining technology, and then according to part drawing for machining process analysis. As a first step,

3、the structure of parts in nc machining process design, which to develop process design, determine the clamping scheme and select jig, to choose the appropriate cutting tools and machining center selection of cutting parameter. The second step, using CAXACAM2013r2 3 d modeling and processing and post

4、 processing, including to create 3 d models of the parts, and then verified entity cutting, production rear treatment G code at the same time, the last to DNC transmission. The third step, to safety inspection of qualified products, write the product inspection report form. Key words: Machine, nc si

5、mulation, process analysis, the determination of the cutting tool, feed line, process planning, G code. I目 录摘要ABSTRACT 前 言12 数控加工工艺设计32.1 工序设计32.1.1工序准备32.1.2凹凸板的工序32.2 确定装夹方案和选择夹具42.3 选择刀具42.4 工序余量的安排42.5 加工中心加工切削用量的选择53 CAXACAM2013r2的三维建模和加工及后处理73.1 零件的三维建模73.2 仿真刀轨和实体切削验证83.3 后处理203.4 DNC传送205 产品

6、检验报告22致 谢25机械加工工艺过程卡片和机械加工工艺卡片1- I -前 言本设计中根据数控加工应用的特点、专业培养目标和学习要求确定内容安排，力求通过课程的学习，使我们系统掌握数控加工的基本理论知识和常用工艺方法，重点掌握数控编程的方法与技巧，了解先进数控加工技术及发展趋势，具有分析数控加工结构工艺性、提高合理设计数控加工的能力，培养我们具有较强的从事数控加工工艺技术工作和组织数控加工生产管理工作的能力。通过本次数控加工，我们能够较全面地掌握数控加工工艺知识；注重培养我们全面的数控加工的能力，不但掌握数控设备的结构，还要灵活操作使用数控设备。通过学习，能制定出合理的数控加工工艺规程，而且结

7、合数控编程课程学习，能够自己制定加工工艺、自己编制程序、自己动手执行工艺过程并加工出合格的零件。内容包括：数控加工工艺设计（包括：零件图形的工艺分析、数控机床选择、数控刀具选择）CAXA制造工程师2013r2的刀路处理、自动编程及后处理，中批量生产典型零件数控加工工艺。 1 零件的结构工艺性分析该凹凸件的材料为45号锻件，毛坯为16013050mm。由图可知:第一该产品凹凸板为板料零件，在次板面上加工，该凹凸板上面有2个内腔和一个20内圆，这些部位用加工中心上进行加工用立铣刀铣削在铣削时要注意精度的控制一般在加工的磨耗中保障精度，另外该产品还有2个2xM12的螺纹孔，此孔先在摇臂钻床上用钻头钻

8、底孔然后攻丝，完成零件的加工。凹凸板由此分析完成。该零件主要的加工内容为平面、型腔、凸台、椭圆、槽、孔，并且直边要倒角，粗糙度全部为1.6m。图1.1凹凸板零件图2 数控加工工艺设计2.1 工序设计按照先粗后精.先面后孔的原则.先粗后精原则是: 为了提高生产效率并保证零件的精加工质量，在切削加工时，应先安排粗加工工序，在较短的时间内，将精加工前大量的加工余量去掉，同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。 当粗加工工序安排完后，应接着安排换刀后进行的半精加工和精加工。其中，安排半精加工的目的是，当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时，则可安排半精加工作为过渡性工序，以便使精加工余量小而均匀。

9、 在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的最终轮廓应由最后一刀连续加工而成。这时，加工刀具的进退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病 先面后孔说的是: 如果要加工孔的面不平（表面粗糙度值很大或者是个斜面），一般的孔加工工具都是钻头，是靠钻点来定位的，如果加工面有问题，会影响定位精度，甚至会将刀具折断，所以先加工平面，给孔加工打好基础步骤如下：2.1.1工序准备 (1) 下料160x130x50的毛培 (2) 毛坯的正反两面用64的面铣刀铣平并达到尺寸. (4) 在

10、板料上铣8mm深内腔 (5) 在板料上洗个13mm深内腔和20圆 (6) 凹凸板在上面钻二个M12的螺纹孔.2.1.2凹凸板的工序（1）工序一： 工步一：下料下16013050mm工序二： 工步一：粗铣毛坯至15012045mm 工序三： 工步一：粗铣8mm深内腔各处保留0.5mm余量 工步二：精铣8mm深内腔至尺寸 工序四： 工步一：粗铣13mm深内腔处保留0.5mm余量 工步二：精铣13mm深内腔至尺寸 工步三：粗铣.20圆保留0.5mm余量工步四：精铣.20圆至尺寸工序五： 工步一: 打210.25底孔 工步二: 攻丝2M12螺纹孔工序六：工步一: 去毛刺2.2 确定装夹方案和选择夹具该

11、底座零件形状较简单.尺寸较小,但四个侧面较光整,加工面与非加工面之间的位置精度要求不高,故可选通用虎口钳,以底面和两个侧面定位,用虎口钳钳口从侧面夹紧.2.3 选择刀具根据加工内容,所需的刀具有钻头 ,立铣刀等,其规格根据加工尺寸选择.因XH715型立式加工中心的允许装刀直径:无相邻刀具为直径为100mm,但工件长度为150mm,一次能铣削整个长度,但是为了保证加工精度，至少需两次走刀.一般来说,铣刀半径一般小于加工零件轮廓的最小曲率半径，一般取R=（0.80.9），经综合分析确定粗铣外轮廓的铣刀直径选为直径为8mm.粗铣内轮廓的铣刀直径选为8mm,钻孔选用直径为12 mm的麻花钻，其详细参数

12、见下表。 表2.1 刀具参数表产品名称零件名称零件图号01程序编号O01-O04工步号刀具号刀具名称刀具补偿值/mm备注直径/mm长度/mm1T01面铣刀64402T02立铣刀8504T03钻头1255 2.4 工序余量的安排加工余量的大小，对零件的加工质量和生产效率及经济行均有较大的影响。正确规定加工余量的数值，是制定工艺规程的重要任务之一，特别是加工中心，选好余量尤为重要，在刚度允许的情况下，应以最少的进给次数切除加工余量，最好一次切净余量，以便提高生产率。在数控机床上，在工件表面粗糙度值要求为Ra3.212.5m时，粗铣后的余量一般取（0.51.5）8 ，而本次设计中工件的表面粗糙度为R

13、a1.6m，所以粗铣时的余量取1. 5mm。表2.2 加工余量表工厂数控加工工序卡片零件名称材料零件图号凹凸板45号钢01工序号程序编号夹具名称使用设备车 间01O01-O04机用虎钳立式加工中心机加工步号工步内容粗加工余量加工面表面粗糙度刀具号/mm刀具规格主轴转速(r/min)进给量(mm/r)F进给01铣凹凸板6面至尺寸铣至15012045Ra12.5mT01648000.25F8002粗铣8mm深内腔各部位保留1.5mmRa12.5mT0288000.25F80粗铣13mm深内腔各部位保留1.5mmRa12.5mT0288000.25F80粗铣20圆各部位保留1.5mmRa12.5mT0288000.25F80精铣8mm深内腔精铣至最终尺寸Ra1.6mT02810000.15F80精铣13mm深内腔精铣至最终尺寸Ra1.6mT02810000.15F80精铣20圆精铣至最终尺寸Ra1.6mT02810000.15F8003钻2M12底孔钻至10mm深Ra12.5mT03126000.2F80攻2M12螺纹孔攻至最终尺寸工厂数控加工工序卡片零件名称材料零件图号凹凸板