板类零件模具上压板的数控加工工艺分析与程序编制

编号淮安信息职业技术学院毕业论文题目板类零件模具上压板的数控加工工艺分析与程序编制学生姓名学号系部****系专业数控技术班级指导教师顾问教师二零一一年摘要I摘要本次的毕业设计针对该板类零件模具上压板进行加工，上压板的加工质量将直接影响机器的性能和使用寿命，由此我首先对上压板的结构特征和工艺进行了仔细的分析，然后确定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单、合理，操作方便，并能保证零件的加工质量。在对板类零件模具上压板加工工艺分析之后，将使用数控铣床进行加工来降低加工时间，提高成品质量，提升工效。数控铣床的编程可以使用手动与自动两种方式，通过对这两种编程的比较，在此我选择运用手动和自动编程编制了该零件的数控加工程序。在工艺设计中充分考虑了加工设备的选用，夹具的选择，加工顺序的安排、工步的划分，走刀路线和切削用量的确定等。关键词：板类零件模具上压板、数控加工、工艺分析、程序编制目录II目录摘要.............................................................I目录............................................................II第1章绪论.......................................................11.1数控机床的发展................................................11.2本课题研究的背景..............................................11.3本课题研究的内容..............................................11.4本论文所做的工作..............................................1第2章板类零件模具上压板的数控加工工艺分析.......................22.1板类零件模具上压板的零件图....................................22.2板类零件模具上压板的数控加工工艺分析与设计....................22.2.1板类零件模具上压板的工艺分析................................22.2.2板类零件零件毛坯的确定......................................32.2.3选择加工方法................................................42.2.4板类零件模具上压板的定位基准的确定..........................42.2.5板类零件模具上压工艺路线的制定..............................42.2.6板类零件模具上压板夹具的选择................................42.6.7板类零件模具上压板切削用量的选择............................42.6.8板类零件模具上压板的切削刀具选择............................42.6.9板类零件模具上压板加工设备的选用............................5第3章板类零件模具上压板的加工工艺路线设计........................63.1板类零件模具上压板切削用量的确定..............................63.2板类零件模具上压板加工工序卡片................................93.2.工序与工步的划分.............................................103.3板类零件模具上压板加工工序设计...............................11第4章板类零件模具上压板加工程序编制.............................224.1编程简介.....................................................224.2编程方法.....................................................224.3板类零件模具上压板的自动编程.................................224.4板类零件模具上压板零件数控加工程序...........................35致谢..........................................................37参考文献..........................................................38第1章绪论1第1章绪论1.1数控机床的发展随着社会生产了的发展，如今机床生产小批量或大批量的机械零件、配件等不在需要一系列的手动操作，取而代之的是数控机床。数控机床经过几十年的发展，还是有一大批高档数控系统的国产市场完全依靠进口，这样就会形成受益于人的局面。究其原因,国产中高端数控系统的差距主要表现在技术成熟度低、可靠性不高、质量不稳定、精度不高,正因为如此,对于质量的保证才显得尤其重要。随着先进制造技术的发展,不仅要求机床具有优越的性能和高度的自动化功能,更要求具有性能与功能的维持性、可靠性、维修性和维修保障性,即要求机床具有可信性。1.2本课题研究的背景该零件是一个板类零件模具的上压板，该零件凸台上的两个孔起主要作用，大孔起到排气的作用，螺纹孔则起到固定模具的作用，中间大孔用于推出成型零件。本文根据空压机吸气阀盖头的零件图，全面合理的进行工艺分析和进行数控编程。1.3本课题研究的内容板类零件模具上压板的加工工艺设计为本课题的研究内容，对此研究查阅的大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。1.4本论文所做的工作本文根据板类零件模具上压板零件的图纸及技术要求，选择合适的毛坯，确定定位基准，制定走到路线，选择合适的刀具，确定切削用量，在所选的机床上加工零件，最后用手动和自动来编制零件的程序。******学院毕业设计论文2第2章板类零件模具上压板的数控加工工艺分析2.1板类零件模具上压板的零件图图2-1板类零件模具上压板的零件图图2-1为板类零件模具上压板的零件图，材料为45钢，零件尺寸为148mm*118mm*26mm（长*宽*高）,小批量生产。2.2板类零件模具上压板的数控加工工艺分析与设计2.2.1板类零件模具上压板的工艺分析图2.1-1所示为板类零件模具上压板零件的加工图，该零件主要由底板和凸台组成，凸台轮廓的形状较复杂，其中凸台外轮廓表面、两个Φ12H7通孔和Φ28通孔的表面粗糙度要求较高，为Ra1.6。零件材料为45钢，切削加工性能较好。根据上述分析，凸台外轮廓表面、两个Φ12H7通孔和Φ28通孔的加工应分粗、精加工两个阶段进行，以保证起表面粗糙度的要求。第2章板类零件模具上压板的数控加工工艺分析32.2.2板类零件零件毛坯的确定根据图纸规定的材料及机械性能选择毛坯，图纸标定的毛坯材料为45钢，即所选材料为45钢。零件的尺寸为148mm*118mm*26mm（长*宽*高），依据零件图中对零件表面粗糙度的精度要求较低，所以在加工时不需要留有一定的加工余量。因此所选毛坯件的尺寸为148mm*118mm*32mm（长*宽*高）。******学院毕业设计论文42.2.3选择加工方法1.板类零件模具上压板的上表面和凸台表面的表面粗糙度为Ra3.2，可以选择先粗铣后精铣的方法。2．孔加工方法的选择孔加工前，为便于钻头引正，先用中心钻钻孔，最后用铰刀铰孔。内孔表面的加工方法取决于内孔表面的尺寸精度和表面粗糙度Ra，对于精度较高、粗糙度Ra值较小的表面，一般不能一次加工到规定的尺寸，需要划分几个加工阶段进行加工。该零件孔系加工方案选择如下：①通孔2XΦ12H7，表面粗糙度值为Ra1.6，无尺寸公差要求，选择先钻后铰的方案。②通孔Φ28，表面粗糙度值为Ra1.6，无尺寸公差要求，选择先钻后扩孔的方案。③螺纹孔2XM12-7H无尺寸公差要求，选择先钻通孔后攻螺纹的加工方法。2.2.4板类零件模具上压板的定位基准的确定选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求，因此，粗基准选择毛坯的平面即可。根据凸台的加工，孔的加工的要求，定位基准选择底板的底面。2.2.5板类零件模具上压工艺路线的制定选择粗基准时，主要考虑的是如何保证各加工表面有足够的余量，使之不加工。根据凸台的加工，孔的加工的要求，定位基准选择上压板板的底面。2.2.6板类零件模具上压板夹具的选择通过零件图可发现该零件比较规则，因此在加工时要保证正确定位并夹紧，保证整个零件的表面质量、尺寸精度、加工效率。所以选择机床用平口虎钳进行装夹，并把该零件的底面进行定位。2.6.7板类零件模具上压板切削用量的选择因为该零件材料切削性能较好，所以铣削平面，台阶面及轮廓时，留0.5mm精加工余量，孔加工精铰余量留0.1mm，精镗余量留0.2mm。当选择主轴转速与进给速度时，先查切削用量手册，确定切削速度与每齿进给量，然后根据Vc=πdn/1000,和Vf=nZfz计算主轴转速与进给速度，可是在实际生产中，通常使用经验值。2.6.8板类零件模具上压板的切削刀具选择①零件上、下表面采用端铣刀加工，根据侧吃刀量选择端铣刀直径，使铣刀工作时有合理的切入、切出角；并且铣刀直径应尽可能包容工件整个加工宽度，第2章板类零件模具上压板的数控加工工艺分析5以提高加工精度和效率，以及避免产生接刀痕。②凸台及其轮廓采用立铣刀加工，刀具半径R受轮廓最小曲率半径的限制，所以取R=6mm。③孔加工个工步的刀具直径根据加工余量和孔径确定。此零件所选刀具详见表2-2板类零件模具上压板数控加工刀具卡片。表2-2板类零件模具上压板数控加工刀具卡片产品名称或代号30-02零件名称板类零件模具上压板零件图号YMJ-30-02序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T01Φ80硬质合金端面铣刀1铣削上、下平面2T02Φ12硬质合金立铣刀1铣削台阶面、外轮廓及内轮廓、扩Φ28通孔3T03Φ3中心钻1钻中心孔4T04Φ26钻头1钻Φ28通孔5T05Φ11.8钻头1钻2XΦ12H7通孔6T06Φ10.8钻头1钻2XM12-H7螺纹通孔7T0790°倒角铣刀1对4个通孔倒角8T08Φ12铰刀1铰2XΦ12H7通孔9T09M12机用丝锥1攻2XM12-7H螺纹通孔编制池玉龙审核批注年月日共页第页2.6.9板类零件模具上压板加工设备的选用由于加工内容集中内容集中在上平面内，只需单工位加工即可完成，再根据所要加工的零件的材料和和加工精度，故选择立式加工中心，选用FANUC铣床，型号为SeriesOiMate-MB。工件一次装夹中自动完成铣、钻、扩、铰、攻螺纹等工步的加工。******学院毕业设计论文6第3章板类零件模具上压板的加工工艺路线设计3.1板类零件模具上压板切削用量的确定该零件材料切削性能较好，铣削平面、台阶面及内、外轮廓时，留0.5mm精加工余量，精绞时余量留0.1mm。在选择主轴的转速时，首先查看切削用量手册，在切削用量手册中确定切削速度和每齿的进给量，然后按照公式Vc=πdn/1000,和Vf=nZfz计算主轴转速与进给速度的大小。1.Φ80硬质合金端面铣刀（1）粗铣：铣削深度fa：mmap7.2。每齿进给量zf：根据参考文献[7]《实用数控加工手册》表8.19，取zmmfz/15.0。铣削速度V：根据参考文献[7]《实用数控加工手册》表8.18，取min60mV。机