杠杆的数控加工工艺工装设计及编程_精品文档Word格式文档下载.doc

1、较之以前本零件的设计，此次设计中主要采用了先进的数控加工，且在数控铣床上使用一套工装夹具即完成了其所有要求要素的全部机加工，操作简便、快捷。不仅能有效提高生产效率，缩短生产周期，而且提高企业生产效益和市场竞争力。关键词：杠杆，数控，铣床，工艺，工装，编程THE NC MACHINING PROCESS，TOOLING DESIGN AND PROGRAMMING OF THE LEVERAGE ABSTRACTWith the rapid development of science and increasingly fierce economic competition, mechanica

2、l products update faster and faster. CNC machining technology as the representative of the advanced productive forces is a major change in machine industry in recent years, and plays an important role in the field of machinery and related industries. Correct and practical processing technology is th

3、e key element to show its advantages.The subject of this design is lever part. Its structure is relatively simple, but its shape is irregular. From the use of the part , we know that the require of the holes size precision is high. So it is suited to product with CNC machine. Its processing elements

4、 are planes and holes, so I choose XK714D CNC milling machine to achieve its machining process. This paper mainly include its CNC machining process, design of its fixture, and its CNC machining process program. It contains the main components in the production cycle of CNC machining. Its processing

5、technology and the design of fixture are the focus of this thesis.Comparing with previous design of this type of part, this paper mainly uses the advancing CNC machining, and uses a fixture to complete all the machining operation of all the required elements. The operation is more simple and faster.

6、 It can increase productivity significantly, shorten the production cycle, improve production efficiency and market competitiveness.KEY WORDS: leverage; NC; milling machine; technology; equipment; programming5目 录前言1第1章 零件和毛坯的分析设计31.1 零件功用31.2 零件图分析31.3 零件加工工艺性分析41.3.1 选择数控铣削的加工部位及内容51.3.2 数控铣削加工零件的工

7、艺性分析51.4 零件毛坯的选择6第2章 零件加工工艺的制定102.1 加工方法的选择102.2 工序的划分112.3 定位基准的选择122.4 加工方案的比较与制定132.5 切削用量的制定202.5.1 影响切削用量的因素分析202.5.2 切削用量的选择202.5.3 工序一中切削用量的选择262.5.4 工序二中切削用量的选择26第3章 夹具设计与校核403.1 机床夹具的作用、分类与组成403.2 定位方案的设计413.3 夹紧方案的设计433.4 夹具体的设计443.5 夹具设计的校核443.6夹具设计的校核48结论48谢 辞49参考文献50附录51附录一. 杠杆零件的数控加工工艺

8、51附录二. 杠杆零件数控加工刀具卡片52附录三. 杠杆零件数控加工工序一卡片53附录四. 杠杆零件数控加工工序二卡片55附录五. 杠杆零件数控加工程序57附录六. 关于XK714D（汉川机床厂）数控铣床61外文资料翻译64前言机械制造业是国家工业体系的重要基础和国民经济的重要组成部分，是衡量一个国家科技水平的重要标志之一。制造业是人类财富在20世纪空前膨胀时的主要贡献者，没有制造业的发展就没有今天人类的现代物质文明。08年的金融危机肆虐全球，房产、金融、能源等市场在其冲击之下，市场暴跌。但制造业，特别是中国的制造业，依然保持着“一方独好”的态势。特别是国家提出的十大振兴产业里，装备制造业也占

9、着十分重要的位置。加工工艺的制定在产品，或者零件的生产、机加工过程中起着至关重要的作用。每个零件都可以有几种、十几种甚至几十种不同的加工工艺方案。但只有结合生产实际，才能在既满足生产技术要求的前提下，又能保证零件的加工成本最低、生产周期最短、效率最高，实现生产效益的最大化。在当前的经济形势下，金融危机的冲击使机械制造业的市场竞争更加激烈。如何选用更加合理、科学的加工工艺与方法，成为了决定企业效益、前景、乃至生存的关键因素之一。20世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用。计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是制造业发展的最重大的技术进步。 数控机床在中国制造业市场的全面普及，给中国机

10、械制造业带来了很大的发展机遇。但同时也应有与之相应的生产工艺。数控生产的加工工艺与传统普通机床的生产工艺有其相似之处，但又有其自身特点。零件在数控机床上加工，做到了生产过程的自动化、智能化、简单化、尽可能少的人工参与。同时还做到了最高的生产效率，实现效益的最大增长。工装设计是联系零件和机床的纽带。正确、合理的工装设计能使零件快速的在机床上定位与夹紧，缩短准备时间与加工时间。零件的工装应力求结构简单、使用方便、定位准确、夹紧快速。一个合理的工装设计，能很有效的提高零件的生产效率，降低其加工成本。数控加工程序是人指导数控机床完成机械运动与零件加工的命令。数控程序的编制应在满足机床和零件加工要求的条

11、件下，最快最好地完成零件的加工。从零件图中我们知道其主要加工为孔加工和面加工。结合生产实际，我选择使用XK714D数控铣床（汉川机床厂）加工中心完成其全部切削加工。鉴于零件形状不规则，工作时受力不大且稳定，材料选择HT200，毛坯选择砂型铸造取得即可满足要求，且成本较低。因为其生产类型为中批至大批生产，且零件形状不规则，没有合适的通用夹具完成其定位与加工，故选择设计专用夹具。这样不仅能最大程度缩短其准备与加工时间，而且能降低其生产成本。该题目与以往设计的不同在于:一方面本次设计采用了数控加工，效率、成本、质量等都有所提高；另一方面，本次设计工装方面只使用一套夹具便完成整个零件的所有机加工内容，

12、使加工和操作过程更加简洁方便。本论文第一章为零件和毛坯的分析设计，第二章主要对加工工艺和工序卡片的制定；接下来是工装设计，最后编制了零件生产的数控加工程序。总之，本课题的设计涉及了大一至大四所学的所有专业基础课与专业课，使我对大学所学内容及专业方向和前景有了更系统、更完善的认识。第1章 零件和毛坯的分析设计1.1 零件功用精准、方便、实用是零件设计、加工的目的。因此，在设计、加工零件之前，应首先分析设计零件的使用场合、作用，以便在设计和制定加工方案时满足其要求。我所设计的零件为等臂杠杆，其主要在机床中起支承、固定、传递力矩与扭矩的作用。1.2 零件图分析设计的等臂杠杆零件的实体图与零件图如图1

13、-1、1-2所示：图1-1 等臂杠杆实体图图1-2 等臂杠杆零件图分析图1-2可知，该杠杆主要加工对象为平面和孔。从零件功用要求方面考虑，其中要求加工的表面有40（Ra12.5）、40（Ra6.3）、30（Ra12.5）面。从加工工艺方面考虑，为了在加工8（H7）孔时不致钻头引偏，应粗加工30圆柱（右）下底面。与面相比较，孔的加工要求相对比较苛刻。要加工的孔有25mm、10mm、2x8mm孔。从零件的功用方面考虑，上面四个孔的单个尺寸精度和表面精度都比较高，均为H7级精度。但各孔间的位置精度要求则较低，形状仅为IT13IT14级精度。另外要求了各孔间的平行度及孔与40圆柱端面的垂直度。故在加工

14、时应考虑这些因素，以达到缩短加工时间、简化加工工艺、降低制造成本的目的。总体上看，该零件形状较不规则，但加工要求不是很高。1.3 零件加工工艺性分析毛坯图1-3所示图1-3 毛坯图第2章 零件加工工艺的制定随着数控技术的发展，在不同设备和技术条件下，同一零件的加工工艺路线会有较大的差别。但关键是要从现有加工条件出发，根据工件形状结构特点选择合理的加工方法，划分工序、确定加工路线和工件各个加工表面的加工顺序，协调数控铣削工序之间的关系以及考虑整个工艺方案的经济性等。2.1 加工方法的选择数控铣削加工对象的主要加工一般采用如下表2-1所示的方案。表2-1 数控铣削一般方案序号加工表面加工方案所使用的刀具1平面内外轮廓 X、Y、Z方向粗铣内外轮廓分层半精铣轮廓高度方向分层精铣内外轮廓精铣整体高速钢或硬质合金立铣刀机床可转位硬质合金立铣刀2空间曲面X、Y、Z方向粗铣曲面Z方向分层粗铣曲面半精铣曲面精铣整体高速钢或硬质合金立铣