花瓶模型的数控加工

I摘要数控加工技术是以数字量编程实现控制机械或其他设备自动工作的技术。随着数控技术的不断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体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。关键词：数控加工；工艺分析；数控编程；CAD/CAMIIAbstractNCmachiningtechnologyisbasedonthedigitalprogrammingtocontrolmachineryorotherdevicestoworkautomaticallytechnology.Expandsunceasinglyalongwiththedevelopmentofnumericalcontroltechnologyandapplications,someofthemajorindustriesoftheCNCmachiningtechnology(IT,beneficialtothepeople'slivelihoodautomobile,lightindustry,medicaletc.)playsanincreasinglyimportantroleinthedevelopment,becausetheefficiency,qualityisthesubjectofadvancedmanufacturingtechnology.Highspeed,highprecisionmachiningtechnologycangreatlyimproveefficiency,improveproductqualityandgrade,shortentheproductioncycleandimprovetheabilityofmarketcompetition.TheaccordingtothecharacteristicsofCNCmachinetools,forspecificparts,processanalysis,determinationoftoolingplan,selectionofcuttingtoolsandcuttingparametersdeterminedtheprocessingorderandprocessingline,NCmachiningprogramming.Throughtheprocessofthewholeprocessofthedevelopment,fullyembodiestheCNCequipmenttoensurethemachiningaccuracy,processingefficiency,simplifytheprocessandotheraspectsoftheadvantages.Keywords:NCmachining;processanalysis;NCprogramming;CAD/CAMIII目录引言.........................................................11任务分析......................................................22加工工艺分析..................................................42.1确定加工方案.............................................72.2加工余量分析.............................................82.2.1影响加工余量的因数..................................82.2.2加工余量的确定方法..................................82.5机床与刀具的选择........................................132.5.1机床的选择.........................................132.5.2刀具的选择.........................................133数控编程.....................................................133.1坐标系/对刀点/换刀点....................................133.2常见程序指令............................................133.3常见的G指令格式及运用..................................133.4参考点/原点/对刀.......................................134零件加工.....................................................184.1程序的调试与检查.......................................184.1.1程序调试..........................................184.1.2程序的检查........................................184.2模拟运行...............................................184.3零件加工...............................................194.4精度自检...............................................19参考文献.......................................................22附录...........................................................24IV致谢.........................................................40引言1引言数控加工说明书是在学完了机械设计、机械制造基础、机械加工工艺、计算机基础、CAD制图等课程后，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能，对实际问题进行研究（或设计）的综合训练，旨在培养学生的专业研究素养提高分析结局问题的能力，使学生的创新意识和专业素质得到提升，使学生的创造性得以发挥。装备工业技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的最基本的装备。马克思曾说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎么生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业而且在高精尖”数控关键技术和装备方向对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造已成为世界个发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控技术使用数字信息对机械运动和工作过程中进行控制技术，数控装备是以数控技术代表的新技术对传统制造和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，所谓的数字化装备，其技术范围付给很多领域：（1）机械制造技术（2）信息处理、加工、传输技术（3）自动控（4）伺服驱动技术（5）传感技术6）软件技术等。零件图分析21零件图分析图1-1装配图1零件介绍(1)花瓶底座：花瓶底座相对比较复杂如图1-2，主要由直线和圆弧组成，在盆底中间有一个内螺纹，并且挖一个凹形，盆边缘厚度为3mm。图1-2花瓶底座(2)花瓶瓶身：如图1-3，这个图相对来说简单点，也是由直线和圆弧组成，在瓶零件图分析3身底部有一个内螺纹和退刀槽，先夹左半部分，在内部沿着外形挖一个孔，然后把毛坯换个方向夹，加工从右往左加工，再车内螺纹。图1-3花瓶瓶身3)螺纹连接轴：如图1-4所示两端是外螺纹，中间是轴连接的，再在一端用切割机切一个宽2mm深5mm的槽方便拆装。图1-4螺纹连接件加工工艺分析42加工工艺分析2.1加工方案确定此零件为一个轴类的配合件，瓶身：有圆弧，孔，因为孔里有内螺纹，所以在螺纹后面有内沟内槽。螺栓：外螺纹，倒角，因为有外螺纹所以要有外退刀槽。底座：有直线，圆弧，孔，内螺纹，还要掏一个内孔。（1）瓶身工步A：先把一个Ø50*150mm的铝合金棒料毛坯用三抓卡盘装夹在机床上，先进行表面粗加工，再用Ø10的钻头利用G83指令在端面钻一个Ø10*58.3mm的孔如图2-1所示。图2-1钻孔加工工步B:在工步A加工的孔的基础上利用G71指令加工一个直径为27.62长为15的孔，一段R53.7的圆弧，和一个Ø12.25长为14.64的孔如图2-2所示。图2-2内孔加工工步C：利用G73指令在工件的外表面加工一个直径为39.62长为15的圆台，两段R47.07，R26.67的圆弧，和一个直径为24.22长为5的圆台，如图3-3所示。工步D：用切槽刀手动把工件在A处切断，如图23-4所示。工步E：把工件换一个方向进行装夹，利用Ø10的钻头钻一个直径为10长为20加工工艺分析5的孔，如图2-5所示。工步F：用内孔车刀把刚钻的孔加工为直径为14的孔，如图3-6所示。。工步G：用内螺纹车刀加工螺纹，如图2-7所示。工步H:用切槽刀在B处进行切断，完成整个工件的加工，如图2-8所示。图2-3外表面加工图2-4切断加工图2-5钻孔加工图2-6内孔加工图2-7加工内螺纹加工工艺分析6图2-8切断加工（2）底座工步A；先把一个Ø70*75mm的铝合金棒料毛坯装夹在机床上，先进行表面粗加工，再用外圆车刀利用G73指令加工外轮廓，如图2-10所示。图2-10加工外轮廓工步B：用Ø10的钻头钻一个深49.58的孔，如图2-11所示。图2-11钻孔工步C：用内孔车刀加工内孔，如图2-12所示。图2-12加工内孔加工工艺分析7工步D：用内孔车刀把螺纹孔的直径加工到14，然后用螺纹到加工螺纹。如图2-13所示。图2-13螺纹孔加工工步E：最后用切槽刀在C处进行手动切断，完成零件的最后加工，如图2-14所示。图2-14切断（3）螺栓因为这里的螺栓近乎是一个标准件，所以这里就不详细的对他的加工路线进行说明2.2加工余量分析为保证零件的质量（精度和粗糙度值），在加工过程中，需要从加工件表面上切除的金属层厚度，称为加工余量。加工余量有总余量和工序余量之分。总余量是指某一表面毛坯尺寸与零件设计尺寸之差，以Z0表示。工序余量是指该表面加工相邻两工序尺寸之差，以ZI表示。（1）影响加工余量的因素加工工艺分析81）上道工序的表面粗糙度值Ra。2）上道工序的表面缺陷层深度Ta。3）上道工序各表面相互位置空间偏差ρa。4）本工序的装夹误差εb。5）上工序的尺寸公差δa。上述前四项之和构成最小余量，最小余量加上上道工序的尺寸公差，即为本道工序的加工余量。（2）加工余量的确定方法1）计算法2）查表法3）经验估计法2.3机床与刀具的选择（1）选择机床：如图2-15所示，根据该零件的外形是轴类零件，比较适合在车床上加工，由于零件上既要挖孔又要切圆弧，并且要满足精度要求，在普通车床上是难以保证其技术要求。所以要