铣削零件加工工艺分析与编程

湖南工业职业技术学院HunanIndustryPolytechnic专业工程实践类别机械制造题目系名称机械工程系专业及班级数控八班学生姓名曹志国学号15指导教师欧阳陵江完成日期年月日1目录摘要...........................................................1Abstract................................................3第一章绪论....................................................41.1数控技术的定义及其发展趋势.............................41.2叶轮的作用及其分类.....................................51.3本文主要研究的内容.....................................6第二章零件铣削加工工艺分析....................................72.1铣削加工工艺概述.......................................72.2毛坯的选择.............................................72.3机床的选择............................................112.4选择夹具及装夹方案的确定..............................132.5刀具的选择............................................162.6切削用量的选择........................................192.7薄壁特征的加工工艺分析................................192.8本章小结..............................................19第三章零件数控仿真加工........................错误!未定义书签。3.1加工方法及加工路径的选择...............错误!未定义书签。3.2零件一下表面加工.......................错误!未定义书签。3.3零件一上表面加工.......................错误!未定义书签。3.4零件二下表面加工.......................错误!未定义书签。3.5零件二上表面加工.......................错误!未定义书签。第四章设计总结................................错误!未定义书签。致谢...........................................错误!未定义书签。参考文献......................................................39湖南工业职业技术学院毕业工程实践说明书2摘要本文主要研究了半开式曲线叶轮轮廓和孔的数控铣削工艺、工装以及在此基础上的数控铣床的程序编制。主要设计内容有：完成该零件的工艺规程（包括工艺简卡、工序卡和数控刀具卡）和主要工序的工装设计，绘制零件图，G代码编制该零件的数控加工程序。本设计的重点在于零件的工艺性分析、毛坯的选择及薄壁件的工艺分析。通过对该零件的工艺分析，合理的制定零件的加工工艺，从而加工出符合工作要求的叶轮。关键词：数控加工工艺、数控编程、薄壁件湖南工业职业技术学院毕业工程实践说明书3Abstractonthisbasis,theprogrammingoftheCNCmillingprocess,tolling,andonthisbasis,theprogrammingofthetheCNCmillingmachine.focusesonthedesignoftheCNCmachiningfixtureparts,themaindesignelementsarethecompetitionosthepartofthetechnicalrules(includingcraftsimplecards,processcardsandCNCtoolcard)andthemainprocessesoftoolingdesign.Anddrawthepartsdiagram.PreparedwiththeG-codeCNCmachiningofthepartprogram.Keywords:CNCmachining,CNCprogramming，thin-walledparts湖南工业职业技术学院毕业工程实践说明书4第一章绪论1.1数控技术的概念以及发展概况数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。国内外数控系统的发展概况：随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。1.2叶轮发展叶轮既指装有动叶的轮盘，是冲动式汽轮机转子的组成部分。又指轮盘与安装其上的转动叶片的总称。还指轮盘与安装其上的转动叶片的总称。今天的离心泵和离心压缩机，在效率上，已高达90%以上，在规格上，也已由几瓦到几兆瓦。在应用范围上，已用来处理高温，高压下的各种液体，气体。所以，整个工业越湖南工业职业技术学院毕业工程实践说明书5来越依赖于叶轮机械。叶轮的结构构成了复杂的，各种用途的流体机械。尽管叶轮的迅速发展是在最近60年中，但是，它有着与现代工业同步发展的漫长历史。我们在此所展示的正是这段历史。叶轮是使用最广泛的涡轮机械，并且，它将会继续成为主要的研究，发展课题。被认为已起到叶轮作用的，最原始的机械，是1772年，在圣多明各的一个废弃的葡萄牙人铜矿里被发现的，它有10个木制双弯叶片，当时没有人知道怎么使用它。直到15世纪，它几乎都一直代表着那个时代的特征。早在16世纪，离心式风扇就已用作矿井通风设备了。图1.1叶轮早期世界上叶轮的制造主要是焊接制造，由于其无法满足大多数的工作要求，现在叶轮的制造工艺不断提升，用以满足其工作要求。本文介绍的是整体式材料制造叶轮的工艺，如图1.1半开式曲线叶轮，就是整体式叶轮的一种，也是本文工艺分析的对象。1.3本文主要研究的内容本文研究的是半开式曲线叶轮加工工艺的设计，叶轮在现代工业的发展中占有重要的地位，所以能否生产出既符合工作要求又满足机械加工中经济性的零件是本文的重点能容，而决定零件能否满足上述要求的关键在于能否制定出合理的加工工艺。其中，第一章为绪论，第二章讲述的是零件的加工工艺分析，第三章为零件的加工仿真，第四章为总结。本论文的主要工作包括绘制二维CAD图、三维UG图的绘制、选择设备、切削用量的确定、刀具的选择、数控加工工艺卡、零件加工手工编程、UG自动编程、刀具轨迹路径。然后通过对半开式曲线叶轮零件的仿真加工，掌握机械加工工艺设计，制造工艺编制，掌握零件加工中的基准、定位、工艺和工装等基本知识；熟悉机械设计过程，湖南工业职业技术学院毕业工程实践说明书6并通过工艺设计掌握解决机械制造工艺问题的方法，会运用数控专业知识对零件进行编程、数控操作加工和仿真。湖南工业职业技术学院毕业工程实践说明书7第二章零件铣削加工工艺分析2.1铣削加工概述铣削加工是应用相切法成型原理，用多用回转体刀具在铣床上对平面、台阶面、沟槽、成型面、型腔面、螺纹表面进行加工的一种切削加工方法。它是目前应用最广泛的加工方法之一。铣削加工时，铣刀的旋转运动是主运动、铣刀或工件沿坐标方向的直线运动或回转运动是进给运动，不同坐标运动的配合联动和不同形状刀具相配合，可以实现不同类型表面的加工。而数控铣削加工工艺分析一般要注意以下几个原则：1、零件图的尺寸标注应符合编程方便的原则。2、要彻底读懂零件图样。3、要分析透零件的加工工艺性。4、要研究分析零件的精度。5、要研究分析零件的定位精度。6、要研究分析零件的毛坯和材料。2.2毛坯的选择图2.1零件一叶轮由于本文主要研究图2.1叶轮的加工工艺设计，叶轮在早期中国主要是用焊接制造出来的，制造出来的产品往往无法满足许多工作要求，本文讲述的是整材制造叶轮，所以在选材上要考虑材料是否满足其工作的工艺性、力学性能、使用性等方面的要求。而机械零件常用的毛坯类型有铸件、锻件、轧制型材、挤压件、冲压件、焊接件、粉末冶金件和注射成型件等，每种类型的毛坯都可以有多种成形方法，在选择时我们遵循的原则是：在保证毛坯质量的前提下，力求选用高效、低成本、制造周期短的毛坯生产方法。一般毛坯选择步骤是：首先由设计人员提出毛坯材料和加工后要达到的质量要求，然后再由工艺人员根据零件图、生产批量，并综合考虑交货期限及现有可利用的设备、人员和技术水湖南工业职业技术学院毕业工程实践说明书8平等选定合适的毛坯生产方法。具体要考虑的因素有以下几方面：1、满足降低生产成本的要求要降低毛坯的生产成本，必须认真分析零件的使用要求及所用材料的价格、结构工艺性、生产批量等各方面情况。首先，应根据零件的选材和使用要求确定毛坯的类型，再根据零件的结构形状、尺寸大小和毛坯的结构工艺性及生产批量大小确定具体的生产方法，必要时还可按有关程序对原设计提出修改意见，以利于降低毛坯生产成本。（1）生产批量较小时的毛坯选择（2）生产批量较大时的毛坯选择2、满足材料的工艺性能要求金属是制造机械零件的主要材料，一旦材料确定后，其材料的工艺性能就是影响毛坯成形的重要因素，表2.1.1给出了常用金属材料所适用的毛坯生产方法。表2.1.1常用材料的毛坯生产方法3、满足零件的使用要求零件的使用要求主要包括零件的结构形状和尺寸要求、零件的工作条件（通常指零件的受力情况、工作环境和接触介质等）以及对零件性能的要求等。（1）结构形状和尺寸的要求。湖南工业职业技术学院毕业工程实践说明书9（2）力学性能的要求。（3）表面质量的要求。（4）其它方面的要求。4、符合生产条件为了兼顾零件的使用要求和生产成本两个方面，在选择毛坯时还必须与本企业的具体生产条件相结合。当对外订货的价格低于本企业生产成本，且又能满足交货期要求时，应当向外订货，以降低成本。还要认真分析以下三方面的情况：（1）当代毛坯生产的先进技术与发展趋势，在不脱离我国国情及本厂实际的前提下，尽量采用比较