凹模板的机械加工工艺设计与数控程序编制和加工doc.docx
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凹模板的机械加工工艺设计与数控程序编制和加工
职业技术学院毕业设计说明书题目LJ45凹模板的机械加工工艺设计与数控程序编制和加工院系专业数控技术班级13数控301班学生姓名学号201303050120同组学生李志指导教师李爱良企业指导教师罗军完成日期2016年5月20日目录摘要31设计概述51.1任务描述51.2设计目的、意义61.3国内外发展现状61.3.1国外数控技术发展现状61.3.2国内数控技术发展现状81.3.3数控技术发展趋势121.3.4对我国数控技术和产业化发展的战略思考162加工工艺分析172.1零件功能分析172.2计算生产纲领、确定生产类型172.3材料性能分析182.4制件工艺性分析183零件坯料设计193.1毛坯分析193.2毛坯的选择193.3毛坯下料设计204拟订工艺方案204.1表面加工方案的选择204.2制订工艺路线214.2.1工艺路线方案拟定214.2.2工艺路线方案比较分析214.3粗、精加工基准的选择234.3.1精基准选择234.3.2加工阶段装备选择234.4加工阶段的工序尺寸设计244.5加工阶段的切削参数设计254.6实物产品图264.7产品检验报告27小结28致谢30摘要本设计包括了数控编程技术及计算机辅助软件的模板加工,计算机辅助软件的产生与应用对数控技术的发展起到了很大的推动作用。
随着数控技术的不但发展和应用领域的扩大,数控加工技术对国计民生的一些重要行业(IT/、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为效率、质量是先进制造技术的主题。
高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争力。
而对于数控加工,无论手工编程还是自动编程,在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟定加工方案,选择合适的刀具,确定切削用量,对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需要一些处理。
并在加工过程中掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。
关健词工艺分析加工方案进给路线数控编程装配仿真加工ABSTRACTThisdesignincludingthetechniqueofnumericalcontrolprogrammingandcomputeraidedsoftwaretemplateprocessing,productionandapplicationofcomputeraidedsoftwareforthedevelopmentofnumericalcontroltechnologyhasplayedagreatroleinpromoting.Withnotonlythedevelopmentandapplicationofnumericalcontroltechnologytoexpand,inthefieldofncmachiningtechnologytothenationaleconomyandpeopleslivelihoodsomeimportantindustryIT/,automobile,lightindustry,medical,etc.isplayingamoreandmoreimportantroleinthedevelopment,becausetheefficiency,qualityisthethemeofadvancedmanufacturingtechnology.Highspeed,highprecisionmachiningtechnologycangreatlyimproveefficiency,improveproductqualityandgrade,andshortentheproductioncycleandimprovethemarketcompetitiveness.Forthenumericalcontrolprocessing,whethermanualprogrammingorautomaticprogramming,beforewillbemadeontheprocessingofpartsprocessanalysis,draftingprocessingprogram,selecttheappropriatecuttingtools,cuttingparameterisdetermined,tosomeprocessproblemssuchasthecuttingpoint,processingroute,etc.alsoneedsometreatment.Andmasterthemethodsofcontrolaccuracyintheprocess,canproducequalifiedproducts.KeywordsprocessanalysisofprocessingschemeoffeedlineNumericalcontrolprogrammingofassemblysimulation1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1.3.1国外数控技术发展现状目前国外数控系统技术发展的总体趋势如下①新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展。
②驱动装置向交流、数字化方向发展。
③增强通信功能,向网络化发展。
④数控系统在控制性能上向智能化发展。
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日本山崎马扎克公司开发出了2种可使用长镗杆切削工件的复合加工机床,一种是以卧式车床为原型,与卧式加工中心MC组合而成的卧式复合加工机床“INTEGREXe一650HII”;另一种是以立式车床为原型,与立式MC组合而成的立式复合加工机床“INTEGREXe一1060V/8IIRAM”。
INTEGREXeII系列装载了MAZATROLMATRIX以及各种新功能,以MarkII为名称,是对2l世纪的制造工厂带来革命性冲击的划时代的复合加工机。
其主要特点是主轴最高转速1600r/min,快移速度40m/min,刀具库容量40把,刀具更换时间刀到刀1.8s刀具质量20kg以下。
新的卧式复合加工机床在MC端的主轴轴头上安装一个带有长849mm镗杆的“长镗杆架”。
该镗杆架自顶端起依次由刀具、长柄和刀架组成。
该镗杆架的后端有4个固定位置,由操作人员将其装在MC一侧设计有相同固定位置的主轴轴头上。
MC一侧的主轴除从机床正面观察处于纵深方向的y轴外,还有一个B轴位于l,轴四周的轴。
l,轴的可动范围为650mm,B轴的转动范围在1800以上。
长镗杆架与MC一侧的主轴轴头的上述动作联动。
在由车床主轴工件主轴固定的工件外周上能够加工任意角度的轴孔。
而且还能在最后形成的轴孔内径上切削沟槽等。
而立式复合加工机床并没有在MC主轴轴头上安装用于镗杆加工的刀架,而是沿着机床立柱在主体垂直方向安装一个供镗杆使用的柱塞。
这种柱塞具有900mm的行程,固定在镗杆杆头上的刀具在工件内面可达到900mm的深度。
同时还配备供钻孔加工工具专用的自动工具更换装置ATC,从进料斗中准备的6种工具中选择并固定所使用的工具的工作由ATC自动完成。
该ATC是在MC一侧的ATC之外另外设计的。
立式复合加工机床采用由MC主轴和钻孔柱塞组成的“双头”结构。
因此,在其中一方进行切削的过程中,通过让另一方移至可动范围之外处于待机状态,防止二者相互干扰。
2美国法道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16.8kW22.5hp强大的主轴电动机在全转速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7500r/rain。
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150~1500r/min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16900N的轴推力,有着高的安全可靠性。
机床全部采用直径达到40mm的日本精工滚珠丝杠,在低速下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1700kg。
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102~813nun。
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152mill,刀具最大重量可达6.8kg。
3CNC6132/40数控车床配备西门子SINUMERIK801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400mill,耐磨性强,精度保持性好;主轴系
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