模具毕业设计面板紧固件的工艺分析及数控加工.docx

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模具毕业设计面板紧固件的工艺分析及数控加工

声明

本人所呈交的面板紧固件工艺分析及数控加工，是我在指导教师的指导和亲自加工实践中分析研究所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名：

日期：

2014年3月20日

【摘要】

面板紧固件在现实生活中广泛应用，它所起到的作用主要为连接，就像一座大桥连接两边交通，可见面板紧固件的作用的重要性以及和我们的生活息息相关。

本篇论文我着重介绍了怎样用CK6128型号数控车床来加工面板紧固件，首先我们应该考虑产品的材料以及材料的性能（比如收缩率），其次考虑产品的尺寸精度和大小，来选择应该用什么型号的机床最为合适，机床确定好之后，我们还应该考虑是否批量化生产，来确定装夹方式以及刀具的选取等等，但这一切都还是以经济原则为第一因素。

当我还没有离开学校踏入社会开始工作的时候，我总是用课堂所学知识去幻想数控这行很简单，但当我真正意义上接触到这行业，我的心底防线一下被击溃了。

数控加工要求我们始终要保持科学严谨的态度，不容我们犯半点差错，否则就是差之毫厘谬以千里，但这并不能阻碍我学习前进的步伐，所以我想通过本次论文我能更好的掌握这些知识，并且学以致用能够举一反三，不辜负企业学校和老师的栽培。

本篇论文我主要介绍了数控机床的概述，零件的分析，加工方法的确定，定位基准的选择等内容。

其中编程是我本篇论文的重中之重，它主要包涵刀具的选择和切削用量的考虑。

通过此次的学习机会，让我更加清楚的了解到每种产品从设计到加工再到检测一系列的生产流程，并且不断提高自己的能力，进一步为企业效力。

【关键词】：

工艺流程，刀具，编程，定位

目录

引言1

一、概述2

（一）公司简介2

（二）数控机床的概述2

（三）机床主要技术参数..............................................4

二、面板紧固件工艺分析5

（一）零件图5

（二）零件图分析7

（三）确定加工方法7

（四）确定加工方案7

三、面板紧固件的装夹7

（一）定位基准的选择7

（二）定位基准选择的原则8

（三）确定零件的定位基准8

（四）装夹方式的选择8

四、面板紧固件加工刀具及切削用量选择8

（一）选择数控刀具的原则8

（二）选择数控车削刀具9

五、零件的加工9

手工编程9

六、零件的质量控制流程12

总结13

致谢14

引言

随着时间不断的推移，科技的不断的发展，中国从古代的农耕时代转变为如今高科技的工业化大生产时代，其中之一的数控技术的空前运用，对传统的制造业产生了根本性的变化。

数控技术以其适应性强，高精度，高效率等特点席卷整个制造业。

它与我们的生活形影不离，随处可见，数控车床可以加工盘类，轴类等零件。

自从英国率先完成第一次工业革命，随之而来的就是科技力量的提高，俗话说科学技术是第一生产力，它能推动国计民生的发展。

我国现如今正处于重工业发展中期，虽然不能和欧美等发达国家相提并论，但我国正在不停地追赶。

总之，数控技术的发展对我国经济的发展起着不可或缺的重要作用。

本次论文我将详细介绍CK6128型号车床加工一些零件要用到的一些指令以及刀具的选择等等，同时我也身体力行，通过实践以及和师父交流心得，进一步提高我的能力。

一、概述

（一）公司简介

2011年，我们公司苏州凯士达精密机械制造有限公司成立了，它坐落于苏州市吴中浦庄庆丰街5号。

在我看来，虽然我们公司成立的时间只有短短几年，但是它却像雨后春笋般茁壮成长，并且以敢拼，敢闯的精神面貌屹立在吴中，或许公司的名声没能声名远播，但这并不妨碍公司的发展前景，反而公司的规模在不断的扩大。

我们公司拥有先进的科学生产理念以及先进的生产技术和机床，包括三台数控车床，其中一台为CK6128型号的车床则是我所要详细介绍的机床，还有两台加工中心，一台铣床等等（我们公司的机器齐全），员工20多名。

我们公司主要批量加工精密机械产品，包括一些通用或者非标准件等等。

我们公司的发展建立在诚信的基础上，并且严格按照产品的加工工艺流程把关，使得产品的质量得到精确的保证，并且不断得到同行业的肯定，以及合作伙伴不断增加。

（二）数控机床的概述

数控机床它是一种运用数字化信号来控制机床高效运作的设备，它可以根据人为设计的加工程序转化为代码化的数字来进行加工，可以有效的生产出我们所需要的合格产品。

数控机床具有提高生产效率，降低生产成本，提高产品的质量问题等优点。

下面两张为CK6128型号的车床数控系统。

图1-1CK6128型号的车床数控系统面板图1-2CK6128型号的车床数控系统的工作台

（三）机床主要技术参数

由于CK6128型号的数控车床的工作台有限的缘故，在一定方面限制了加工零件的大小，所以在加工零件之前，首要考虑能否用CK62128型号的数控车床。

表格所示为一些机床的重要参数。

项目

单位

参数

床身上最大回转直径

mm

直径300

滑板上最大回转直径

mm

直径145

最大工件长度

mm

500

主轴转数级数

级

无级

主轴转数范围

r/min

150~3000

主电机率

kw

4

主轴孔径

mm

32

二、面板紧固件工艺分析

（一）零件图

如图（a），（b）2D图所示，我们可以了解到此面板紧固件结构简单，尺寸要求不高，并且符合CK6128型号的数控车床的加工参数要求。

该产品的主要作用是将不同的零件紧固连接在一起，起到衔接的作用。

（a）（b）主视图

图2-1面板紧固件的2D图

（二）零件图分析

由（a）,（b）两图可以看出该零件外表面由圆台、倒角等组成，内部为柱形沉孔，结构简单明了，尺寸标注完整且精度要求不高，选用毛胚为白色POM（即聚甲醛塑料），毛坯的大小为Φ15.2mm*14mm，产品后处理要求为在清洁和脱脂部分不能有毛刺。

（三）确定加工方法

加工方法的选择主要根据产品的材料、尺寸以及表面粗糙度等等来衡量。

由于在现实生活中，各种不确定性因素的影响，导致部分产品质量的不合格。

因此在实际操作中，我们要全方位的考虑实际产品的尺寸大小、精度要求、和毛坯应该切削用量等。

从上图（a）、（b）中，我们可以看出零件结构简单，尺寸精度要求不高，易于加工，工件尺寸的大小和形状以及材料等决定可以使用数控车床，经过我们再三分析，并考虑其批量化生产的经济效益，数控车削方法可行。

我所用的机床型号为CK6128。

（四）确定加工方案

加工方法我们公司一般而言都是先粗加工，半精加工最后精加工的顺序进行加工产品，但也并不是一成不变的。

还有最重要的一点就是对毛胚进行分析，比较成品与毛坯的尺寸大小区别以及后续的热处理等等。

最后我们还需要检验产品是否合格

我们首先将毛坯装上机床，由定位工装定位，首先加工A面（即a图），用粗车刀车外圆端面Φ9.9mm和台阶外轮廓的粗加工、半精加工、精加工，在用中心钻打13mm深的孔，在用镗刀扩Φ3.6mm的孔，深度为3mm，最后用切槽刀切断。

然后加工B面，先用精车刀车外圆端面Φ14.9mm，在用镗刀扩Φ7mm的孔，深度为7.9mm。

上面的步骤即是我们公司的按部就班的操作顺序。

三工件的装夹

（一）定位基准的选择

我们公司在生产产品之前首先要确定定位基准，但并不是随便哪一个基准都可以，定位基准选取的好坏直接关系到产品的精度以及加工步骤各个方面的影响（包括加工时间的延长，工作效率下降等），我相信每一个企业都是以经济效益的原则为基础，所以定位基准的重要性不言而喻。

（二）定位基准选择的原则

我选取的定位基准的原则是便于装夹，由于经济效益是企业的基础，所以这就要求我们在选取定位基准时，要考虑能否在不影响工件质量的前提下，操作简单，最好能加工更多的面，提高工作效率，来节约成本。

（三）确定零件的定位基准

由两张图（a）、（b）我们不难看出，定位基准不止一个，原因就是，这个产品需要正反两面加工，因此，我确定的基准为Φ14.9mm和Φ9.9mm。

（四）装夹方式的选择

生产产品的过程中，装夹方式的选择也不得不细心斟酌，选择合理的装夹方式也很重要，它不仅关系到产品的质量问题，而且还影响产品的生产效率和成本。

由图可以看出面板紧固件的形状为圆环形，形状规则，长度尺寸在床身最大回转直径内，加工精度要求不高，加工简单，综合经济考虑，我选用的是在三爪自定心卡盘上装夹。

三爪自定心卡盘的三个爪是同步运行的，能自动定心，一般不需要找正，三爪自定心卡盘装夹工件操作简单快捷，能有效的提高工作效率。

四、刀具及切削用量

（一）选择数控刀具的原则

首先，在考虑选择刀具的前提之前，我们要探究产品的材料是什么，材料的不同决定着刀具的多样化选择。

前面提到过产品为白色POM（聚甲醛塑料），这就决定这我们可以使用一些硬度较低的刀具，来降低我们的生产成本。

其次，我们再考虑怎样选取刀具。

切削用量和产品的要求是主要影响刀具的选取，选择合适的刀具不仅可以提高刀具的使用寿命降低成本，还能影响生产的产品质量以及提高安全性。

（二）选择数控车削刀具

1.选择刀具

A组

T0101粗车刀外圆车削

T0102中心钻定Φ3.6mm的中心孔

T0303镗刀扩Φ3.6mm的孔

T0404切槽刀切断

B组

T0101精车刀精车Φ14.9mm端面

T0202镗刀扩Φ7mm的孔

（三）切削用量的选择

A组

主轴转速S/（r/min）

进给量F/（mm/r）

粗车外圆

1000

150

半精车外圆

1000

250

精车外圆

1000

150

钻孔Φ3.6mm

500

300

钻孔Φ7mm

500

120

镗孔Φ3.6mm

1000

120

切槽

500

120

B组

精车端面

1000

300

镗孔Φ7mm

1000

120

五、零件的加工

手工编程

由于分两次加工分为AB两组

A组

P97文件名

G99每转进给量

T0101M3S10001号刀粗车刀

G00X17Z2.0M8绝对编程冷却液开

G94X-1.0Z0F0.15外圆车削

G00X16Z2.0快速定位

G71U1.5R0.5F0.25粗加工，每次切削深度1.5mm，退刀量0.5mm

G71U0.8W0.15P1Q2X向精加工余量0.8mm，Z向精加工余量0.15mm

N1G00X8.9精加工第一条程序段

G01Z0.0

X9.9Y-0.5

Z-8.4

X13.0

G01X14W-0.5

Z-13.8

N2U1.0精加工结束程序段

G70P1Q2F0.15精加工

G00Z100

T0202M3S5002号中心钻

G00X0Z3.0M8

G01Z0.2F0.3先定Φ3.6mm的中心孔

Z-13.0F0.12

G00Z100

T0303M3S10003号刀镗刀

G00X4.6Z2.0M8

G01Z0F0.3扩Φ3.6mm孔

X3.6Z-0.5F0.12

Z-3.0

G00U-0.5

Z100

T0404M3S5004号刀切槽刀

G00X19.0Z2.0M8

Z-13.8

G01X2.5F0.12

G00X20

X150M9

M5T0101主轴停转

M30程序循环

B组

T0101M3S10001号刀精车刀

G00X16Z2.0M8精车Φ14.9mm端面

Z-0.6

G01X14.2F0.3

X13.0Z0.0F0.15

X2.5

G00Z100

T0202M3S10002号刀镗刀

G00M3S1000

G00X6.0Z2.0M8

G01Z-7.8F0.2扩Φ7mm孔

G00Z1.0

X8.0

G01Z0F0.3

X7.0Z-0.5F0.12

Z-7.9

X4.6

X3.6W-0.5

G00Z150M9

M5T0101

M30

六、零件的质量控制流程

总经理

技术副总

质量管理部

相关部门工作

相关部门

否

是是

如图

总结

本篇论文我主要阐述的是CK6128数控车床的一系列加工过程，包括该怎样对零件进行分析，该如何选择机床，怎样确定合理的加工方法，刀具的选择以及程序的编程等。

因为自己的亲身历练，所以对数控车床加工有了更深入的了解，我想这对以后的自己一定会有所帮助。

经过这么多天的努力，毕业设计终于要完成了，就算费尽心力，自己也无怨无悔的付出。

在这期间，自己总是卡在瓶颈上，幸好有大家的不辞辛劳的帮忙，让我顺利的完成毕业设计。

我主要参考的资料是公司配备的CK6128车床的说明书。

由于自己的经验缺乏，毕业设计难免会有很多不周到的地方，希望大家谅解。

学以致用，已是我们在学校学习的基本准则，如今我们已经离开学校，踏入社会，选择自己的职业，这往往需要我们有扎实的基础，知识决定上层建筑，我们还要会举一反三，不能生搬硬套，墨守陈规，要有创新的理念和不怕困难的决心。

这一次完成毕业设计让我感慨万千，学到了很多以前不知道的道理，无论我们是做人还是做事都要兢兢业业，勤勤恳恳，能让我们少犯错误，让人生的道路更加宽阔。

毕业设计，帮助我总结了学校3年所学，所知，所感，以及在企业的经历，让我更加珍惜自己的历练。

致谢

光阴似箭，岁月如歌。

转眼间在学校的征途已接近尾声，我的毕业设计也如愿的完成了。

在此，我首先要感谢王迎春老师的细心指导，我和老师多次沟通交流，老师的循循善诱，谆谆教诲始终影响着我。

对我所做的毕业设计中的每一个错误都认真指出，并教以正确的改正方法。

总之，非常感谢老师的帮助。

其次，我要感谢许小军师傅，师傅认真教我数控加工的每一个步骤，严谨而又热忱。

最后，我要感谢学校，老师以及同学，没有大家的帮助，我不会成长如此之快，谢谢大家。