凸模的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数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工，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数控加工分析。第一，根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及刀柄和零件的轮廓特点确定需要3把刀具分别为平底刀、麻花钻、球头刀、。第二，针对零件图图形进行编制程序，此零件为轴类零件，外轮廓由直线、圆弧和槽组成。 关键字：刀具的确定、走刀路线的选择、刀具的对刀点、工件的定位。ABSTRACTThis design is mainly on the NC machining process analysis and specific parts of the pro

2、cessing, first of all on the NC machining technology were introduced, and according to plan for NC machining of parts. First, according to the process of the parts and materials, cutting and other related factors selected contour features of cutting tool and the hilt and parts need 7 knife respectiv

3、ely for round roughing tool, precision cylindrical turning tool, cutter groove, thread cutter, boring knife, endo cutter groove is determined. Second, for the part drawing graphics of programming, this part for shaft parts, outer contour of the straight line, arc and thread, inside parts should be b

4、oring a tapered hole, in the process, the workpiece needs another boring drilling U-turn, third, early drilling tool to go back to the reference point, hole center point as a knife, the location of the cutting tool to in order to find it, the cutter location and change the knife point coincides with

5、.Key words: The tool to determine, the tool path selection tool, tool, workpiece positioning.I目 录前 言11 零件的结构工艺性分析21、设计概述21.1 任务描述21.2 设计目的、意义21.3 国内外发展现状32零件的结构工艺性分析72.2 材料性能分析82.3 制件工艺性分析8 2.4 零件坯料设计83 数控加工工艺设计93.1 工序设计93.2凸模的工序93.3 确定装夹方案和选择夹具103.4 选择刀具103.5 工序余量的安排113.6 加工中心加工切削用量的选择114 CAXACAM20

6、13r2的三维建模和加工及后处理124.1 零件的三维建模124.2 实体切削验证14.3 后处理34 产品检验报告5致 谢8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

7、设备。通过学习，能制定出合理的数控加工工艺规程，而且结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）mastercamx3的刀路处理、自动编程及后处理，小批量生产典型零件数控加工工艺。由于设计者水平有限，其中有不免有缺点和错误，恳求指导老师批评指正。 1 零件的结构工艺性分析1、设计概述1.1 任务描述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

8、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、工艺卡片的制作、数控刀具选择）MasterCAM软件刀路处理、自动编程及后处理，中批量生产典型

9、零件数控加工工艺。课题来源生产实际，是零件的数控加工工艺设计与程序编制题，具有一定的加工难度，工作量适中，工艺过程较为典型，重点考查学生对数控工艺的理解能力、数控编程能力。该课题符合数控技术专业的主要人才培养目标-“培养能熟练操作数控机床，编制数控加工工艺，编制数控加工程序的技能型高级人才”。1.2 设计目的、意义 目的在于考查学生对数控工艺的理解能力、数控编程能力。该课题符合数控技术专业的主要人才培养目标-“培养能熟练操作数控机床，编制数控加工程序的技能型高级人才。意义在于综合实训实践项目为轴类零件的加工及工艺分析，用所学理论知识和实际操作知识，在工作中分析问题、解决实际问题的能力同时达到对

10、我们基本技能的训练，例如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、标准、图册和规范等）的能力。加强对在加工机械零件时的零件工艺分析、加工精度、刀具机床的选用、刀具补偿，工件的定位与装夹的分析等。同时提高我们编写技术文件、编写数控程序、仿真数控机床操作的独立工作能力。 1.3 国内外发展现状目前国外数控系统技术发展的总体趋势如下：新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展。驱动装置向交流、数字化方向发展。增强通信功能，向网络化发展。数控系统在控制性能上向智能化发展。1国外具有世界影响力的机床公司有很多，在此重点介绍以下几家。(1) CNC613240数控车床配备西门子(SINUMERIK 80

11、1)系统和交流伺服单元，采用自动刀架及手压式润滑系统。该机床床身导轨采用超音频淬火工艺，最大工件回转直径为400 mill，耐磨性强，精度保持性好；主轴系统结构先进，回转精度高，抗振性好，主轴转速范围1001 600 rmin，具有运行平稳、工作可靠、精度高、功能丰富、操作方便、应用范围广等特点，能自动完成开深槽、坯料去除、螺纹车削、深孔、弹性攻丝等，都可以通过固定的车削循环以及丰富的编程指令集来实现。适合于多品种、中小批量产品的加工。(2) 法道VMC4020C机床是由上海法道机床有限公司严格按照美国法道公司的技术标准在国内组装生产。其具有168 kW(225 hp)强大的主轴电动机在全转速

12、范围内提供稳定的扭矩输出。主轴采用无齿轮双速电子调速系统，更宽的调速范围提供更好的运行特性。主轴转速最高可达到7 500 rrain。采用获得专利的刀柄拉杆机构，确保刀具在强力切削中的锁紧。无论是切削钢件还是铝件，都保证其有充分的动力，既可重切削又可高速切削。剐性攻丝在1501 500 rmin高速下可保证螺矩和深度精度，且不须额外配备攻丝夹头。床身采用整体铸造，内部遍布网状加强筋结构。重型铸铁的矩型导轨提供更大的接触面，实现最佳的减振性能和刚性。伺服电动机采用世界名品BALDO电动机，高达16 900 N的轴推力，有着高的安全可靠性。机床全部采用直径达到40 mm的日本精工滚珠丝杠，在低速下

13、提供工作台的高速移动，延长丝杠寿命，允许长时间重载运行。工作台的承载能力可达到1 700 kg。加高的z轴立柱，有着长达711mm的垂直行程。主轴端面到工作台面距离可达102813 nun。可容纳21把刀具的全封闭刀库，最大刀具直径(邻位无刀具)可达到152 mill，刀具最大重量可达68 kg。 (1) 德马吉(DMG)公司生产的CTX 310 ECO通用车床其主轴驱动在无级可调情况下，转速可达5 000rmin，输出功率为ll kW，扭矩为112 NIll，可为书51200 mm直径范围的高要求车削操作提供最佳的前提条件。在此，主轴上的直接测量系统与可供选择的法那科或西门子提供的高端CNC

14、控制器相结合，提供最高的定位精度。 此外，在标准配置中就已拥有德马吉的创新产品1个带有12个刀位的VDI 30刀塔，其中的6个刀位可以选配动力刀具并配置C轴。除此之外，用于轴加工的可编程移动的尾座也包含在标准配置中；标准配置中还包括在所有轴上用于保证工艺稳定性及工件加工精度的直线滚动导轨。每根轴均配有数字驱动装置，它使x轴的快移速度可达到24 mmin，Z轴的快移速度可达到30 mmin。 在操控方面，无论是CTX 310 ECO还是CTX 510ECO，都采用西门子和发那科的高科技三维CNC数控系统，同时还提供最大可达15英寸的彩色LCD操作显示器，标准键盘和电子控制手轮。除了在任何情况下都

15、极具说服力的硬件配置，CTX 310 ECO和CTX510 ECO外，还有若干在现场信息领域内支持操作人员对车床进行舒适操控的软件，其中包括整合在西门子控制系统中的ShopTum图形化编程软件以及法那科控制系统中的Manual Guide i图形化编程软件。ECO系列产品在操控方面的其他过人之处在于强大的刀具管理以及直观的图形界面设置，还具有强大的图形界面故障诊断功能。 国内数控技术发展现状(1)华中“世纪星”数控系统在功能和配置方面远优于国外普及型数控系统。特别是在多轴(9轴)联动、三维图形显示、动态仿真、大容量程序内存、双向螺距补偿、汉字界面、网络功能、开放体系结构、哪彩色脚糕LWO豁f貉-。 ，一平昂-朋洲Repons综述薄形显示器等配置方面，已达到国外高档系统(如FANUC18、SIMENSE一840)的水平。 众所周知，国外的高档数控系统价格非常昂贵，如意大利Fidia仿形数控系统价格为60一70万元人民币，英国的雷尼绍仿形测头价格高达28万元人民币；德国Walter的数控工具磨床，仅一种刀具的编程软