工件m103220的数控加工工艺分析
日期： 2016年4月10日 【摘要】数控加工制造在如今的社会扮演着重要的角色，它可以产生很大的效益，已经逐渐发展成为社会发展不可或缺的一部分力量。本篇论文结合了本人对数控工艺的了解，结合了本人的专业知识，设计了此零件的加工工艺与编程。本篇论文主要包含了对此零件的图纸分析，零件的加工步骤的安排，装夹方案的分析，加工工艺的安排，刀具机床的选择介绍，然后通过对零件的循序的加工使其从毛坯变为成品的过程体会从理论到实际的操作，从而体会到自己对本专业的不足之处，让自己专业知识的不足之处得到弥补，为自己的以后的工作学习更为充分的专业知识，打下充实的基础.
目录
引言 1
一、零件图的分析 2
二、数控机床的特点及本次设计的应用 2
三、 零件的工艺分析 3
（一）安排加工方案 3
（二）零件的加工步骤 3
（三）刀具的选择 3
（四）机床的选择 4
（五） 定位基准的选择与定位分析 5
（六） 加工工艺的安排 5
（七） 零件的检测 5
四、零件的加工 6
（一）装夹方案 6
（二）程序的输入与校验 7
（三）对刀，车床加工 7
（四）对刀，铣床加工 7
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
附录 13
引言
此篇论文是我在学习了《加工中心编程与操作项目编程》、《机械设计基础》、《机械制图》、《CAD/CAM的应用技术》等课程的基础上，并在我的指导老师的指导下，将理论融入到实际加工中，通过加工的锻炼来加强自己对理论的理解，从而加强自身的能力，体会到理论与实际之间的差距，从而写下这篇论文。
这篇论文包含以下的一些内容：数控机床的铣削加工、车削加工、CAD制图、零件图的审查、工艺的设计、零件加工工艺的分析。通过一系列的操作步骤，完成对零件的加工，通过这次论文不仅可以完善自身所学的知识，弥补所学的不足，更能为以后的工作打下坚实的基础。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
一、零件图的分析
该零件为铝材料工件，柱形零件的高为27.5mm，上下偏差均为0.04mm.顶部外圆直径37mm，内孔直径37mm，孔深24mm，上下偏差均为0.04mm。底部外圆直径为39.4mm精度为h10，上下表面去除表面材料要求的粗糙度为Ra3.2，内孔直径为18mm精度H7，去除表面材料要求的粗糙度为Ra1.6。底面距离直径37圆柱底面20.5mm,精度要求为h11.零件中间开有俩个通槽，槽宽12mm。底面距离槽的底部6mm。零件中间部位开有宽1.5mm,直径为37.4mm精度要求为H11的槽，槽的上部距离零件顶部14mm。内孔的同轴度精度要求为0.02mm。A面B面的垂直度精度要求为0.02mm，B面D面的平行度精度要求为0.02mm。顶部倒角要求为0.3*45°。宽1.5槽的上部开有两个零件底部开有两个小孔，小孔直径为1.6mm，圆心距离直径40mm圆柱底端5.5mm，上下偏差0.1。零件底面开有两个直径为2mm的定位孔。位于与底面同心圆直径是32.5mm的圆上，成180°方向对称，圆心与侧壁宽10mm，上偏差为0.3mm,下偏差为0的竖直中心线在一个面上，内侧倒角是0.2*45°。在32.5mm的圆上和两个定位孔圆心成45°的夹角上下各有两个小的通孔，通孔直径为2mm，精度要求为6H，底部倒角为0.3*45°。与底部通孔向上成22°33`存在一个直径是4mm的通孔。 底面同心圆直径为24mm的圆上与定位孔的圆心在一条直线上存在一个直径为4.4的沉头孔，同时存在120°对称的存在同样的的孔。如图11所示。
图11工件M103220零件图
二、数控机床的特点及本次设计的应用
数控机床相比于传统机床有着许多优点，它的精度更高，它的走刀路线严格按照坐标来实现，并且可以通过机床来调整切削参数，它的加工都是按照编好的数控程序来实现，所以可以拥有比传统机床更高的效率。采用数控机床更有利于此次零件的打孔，因为本次零件的孔加工都比较的对称。由于精度要求相对较高，所以数控机床可以胜任此次的加工。
零件的工艺分析
（一）安排加工方案
为加快加工的节奏，我们必须事先安排好零件加工的基本步骤。我们可以事先规划好零件的加工来使零件能尽量在一次的装夹中实现更多的加工内容。这样做可以让零件的加工更为精准，也可以极大的提高我们的工作效率。因此，这就要求我们在加工前合理的规划好零件的加工工序。而要能做好零件的加工工序，就要求我们对零件有一定的熟悉，然后还要了解以下几点：
1.由于该零件为批量加工零件，所以必须能做到高效率的完成相应的数量。在实际加工中我们必须尽量在一次换刀中尽可能多的完成加工工序，这样能在保证精准度的同时，让我们不必花多余的时间更换一把刀，大大的加快了加工进度。
2.去除材料的表面粗糙度要求有Ra1.6我们可以看出此零件的精度要求还是相对较高的，所以，我们在实际加工过程必须分为粗加工和精加工，以此来保证我们的加工精度，同时我们零件的材料为铝，相对其他一些常见金属来说较软，在实际装夹中我们要保护其表面，使其不会因为装夹而丧失精度。
3.理论上来说，该零件采用四轴的机床进行加工更好。但企业因为设备条件有限，因此我们设定了专业的夹具，来使我们的立式加工中心可以加工这个零件。
（二）零件的加工步骤
使用数控车床来粗车外圆，内孔以及零件的长度。然后转到加工中心，用加工中心粗加工12的槽。然后是钳工将原材料加热到140℃保持烤8H后使零件自然冷却。在转到数控车床，精车外圆，内孔，再一步精确长度，接着数车外圆，将零件的长度加工到位。然后转到加工中心，加工螺纹到位，铣底面孔到位；继续采用专用夹具加工侧面小孔到位，使12的槽加工到位，最后交由钳工去毛刺交检，完成此零件的加工。
（三）刀具的选择
数控加工过程中刀具也是极为重要的。一把合适的刀具对于加工的影响是十分巨大的。本次零件的材料相对来说较为容易切削，因此对刀具的材料不作过多要求。一把直径40的T型刀开粗，一把直径38的T型刀精修。Φ38的刀转速为5000r/min,进给速度为200mm/min.φ40的刀转速为3000r/min,进给速度为200mm/min.另外还需采用四把钻头进行打孔。分别为Φ1.6，φ2，φ2.2，φ4 的四把钻头。Φ1.6，φ2，φ2.2，φ4的钻头的转速分别是为4000r/min,5000r/min,5000r/min,5000r/min进给速度分别为150mm/min,200mm/min,200mm/min，200mm/min.它们的钻孔尺寸分别为φ1.55φ1.65；φ2.00φ2.10；φ2.20φ2.32；φ4.00φ4.5 。一把特质刀具，用来加工零件中的沉头孔。一把φ12的麻花钻头，一把内孔车刀，一把切断刀。如图31所示。
图31 T型刀
（四）机床的选择
本次加工采用了数控车床，加工中心。因为加工中心的适应性强，加工的灵活性叫其他机床相比好的多，它可以用来加工一些较为复杂的或者尺寸不易控制的零件，由于四轴机器的缺乏，它可以很大程度上降低我们的加工难度，又能在一定基础上保证所需的精度要求。
本次加工所采用的系统为三菱M70的立式加工中心，如图32所示。
目录
引言 1
一、零件图的分析 2
二、数控机床的特点及本次设计的应用 2
三、 零件的工艺分析 3
（一）安排加工方案 3
（二）零件的加工步骤 3
（三）刀具的选择 3
（四）机床的选择 4
（五） 定位基准的选择与定位分析 5
（六） 加工工艺的安排 5
（七） 零件的检测 5
四、零件的加工 6
（一）装夹方案 6
（二）程序的输入与校验 7
（三）对刀，车床加工 7
（四）对刀，铣床加工 7
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
附录 13
引言
此篇论文是我在学习了《加工中心编程与操作项目编程》、《机械设计基础》、《机械制图》、《CAD/CAM的应用技术》等课程的基础上，并在我的指导老师的指导下，将理论融入到实际加工中，通过加工的锻炼来加强自己对理论的理解，从而加强自身的能力，体会到理论与实际之间的差距，从而写下这篇论文。
这篇论文包含以下的一些内容：数控机床的铣削加工、车削加工、CAD制图、零件图的审查、工艺的设计、零件加工工艺的分析。通过一系列的操作步骤，完成对零件的加工，通过这次论文不仅可以完善自身所学的知识，弥补所学的不足，更能为以后的工作打下坚实的基础。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
一、零件图的分析
该零件为铝材料工件，柱形零件的高为27.5mm，上下偏差均为0.04mm.顶部外圆直径37mm，内孔直径37mm，孔深24mm，上下偏差均为0.04mm。底部外圆直径为39.4mm精度为h10，上下表面去除表面材料要求的粗糙度为Ra3.2，内孔直径为18mm精度H7，去除表面材料要求的粗糙度为Ra1.6。底面距离直径37圆柱底面20.5mm,精度要求为h11.零件中间开有俩个通槽，槽宽12mm。底面距离槽的底部6mm。零件中间部位开有宽1.5mm,直径为37.4mm精度要求为H11的槽，槽的上部距离零件顶部14mm。内孔的同轴度精度要求为0.02mm。A面B面的垂直度精度要求为0.02mm，B面D面的平行度精度要求为0.02mm。顶部倒角要求为0.3*45°。宽1.5槽的上部开有两个零件底部开有两个小孔，小孔直径为1.6mm，圆心距离直径40mm圆柱底端5.5mm，上下偏差0.1。零件底面开有两个直径为2mm的定位孔。位于与底面同心圆直径是32.5mm的圆上，成180°方向对称，圆心与侧壁宽10mm，上偏差为0.3mm,下偏差为0的竖直中心线在一个面上，内侧倒角是0.2*45°。在32.5mm的圆上和两个定位孔圆心成45°的夹角上下各有两个小的通孔，通孔直径为2mm，精度要求为6H，底部倒角为0.3*45°。与底部通孔向上成22°33`存在一个直径是4mm的通孔。 底面同心圆直径为24mm的圆上与定位孔的圆心在一条直线上存在一个直径为4.4的沉头孔，同时存在120°对称的存在同样的的孔。如图11所示。
图11工件M103220零件图
二、数控机床的特点及本次设计的应用
数控机床相比于传统机床有着许多优点，它的精度更高，它的走刀路线严格按照坐标来实现，并且可以通过机床来调整切削参数，它的加工都是按照编好的数控程序来实现，所以可以拥有比传统机床更高的效率。采用数控机床更有利于此次零件的打孔，因为本次零件的孔加工都比较的对称。由于精度要求相对较高，所以数控机床可以胜任此次的加工。
零件的工艺分析
（一）安排加工方案
为加快加工的节奏，我们必须事先安排好零件加工的基本步骤。我们可以事先规划好零件的加工来使零件能尽量在一次的装夹中实现更多的加工内容。这样做可以让零件的加工更为精准，也可以极大的提高我们的工作效率。因此，这就要求我们在加工前合理的规划好零件的加工工序。而要能做好零件的加工工序，就要求我们对零件有一定的熟悉，然后还要了解以下几点：
1.由于该零件为批量加工零件，所以必须能做到高效率的完成相应的数量。在实际加工中我们必须尽量在一次换刀中尽可能多的完成加工工序，这样能在保证精准度的同时，让我们不必花多余的时间更换一把刀，大大的加快了加工进度。
2.去除材料的表面粗糙度要求有Ra1.6我们可以看出此零件的精度要求还是相对较高的，所以，我们在实际加工过程必须分为粗加工和精加工，以此来保证我们的加工精度，同时我们零件的材料为铝，相对其他一些常见金属来说较软，在实际装夹中我们要保护其表面，使其不会因为装夹而丧失精度。
3.理论上来说，该零件采用四轴的机床进行加工更好。但企业因为设备条件有限，因此我们设定了专业的夹具，来使我们的立式加工中心可以加工这个零件。
（二）零件的加工步骤
使用数控车床来粗车外圆，内孔以及零件的长度。然后转到加工中心，用加工中心粗加工12的槽。然后是钳工将原材料加热到140℃保持烤8H后使零件自然冷却。在转到数控车床，精车外圆，内孔，再一步精确长度，接着数车外圆，将零件的长度加工到位。然后转到加工中心，加工螺纹到位，铣底面孔到位；继续采用专用夹具加工侧面小孔到位，使12的槽加工到位，最后交由钳工去毛刺交检，完成此零件的加工。
（三）刀具的选择
数控加工过程中刀具也是极为重要的。一把合适的刀具对于加工的影响是十分巨大的。本次零件的材料相对来说较为容易切削，因此对刀具的材料不作过多要求。一把直径40的T型刀开粗，一把直径38的T型刀精修。Φ38的刀转速为5000r/min,进给速度为200mm/min.φ40的刀转速为3000r/min,进给速度为200mm/min.另外还需采用四把钻头进行打孔。分别为Φ1.6，φ2，φ2.2，φ4 的四把钻头。Φ1.6，φ2，φ2.2，φ4的钻头的转速分别是为4000r/min,5000r/min,5000r/min,5000r/min进给速度分别为150mm/min,200mm/min,200mm/min，200mm/min.它们的钻孔尺寸分别为φ1.55φ1.65；φ2.00φ2.10；φ2.20φ2.32；φ4.00φ4.5 。一把特质刀具，用来加工零件中的沉头孔。一把φ12的麻花钻头，一把内孔车刀，一把切断刀。如图31所示。
图31 T型刀
（四）机床的选择
本次加工采用了数控车床，加工中心。因为加工中心的适应性强，加工的灵活性叫其他机床相比好的多，它可以用来加工一些较为复杂的或者尺寸不易控制的零件，由于四轴机器的缺乏，它可以很大程度上降低我们的加工难度，又能在一定基础上保证所需的精度要求。
本次加工所采用的系统为三菱M70的立式加工中心，如图32所示。
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