大圆支架的数控加工及工艺要求
目录
引言 1
一、大圆支架加工概述 2
（一）主要技术要求 2
（二）零件图工艺分析 2
（三）选择设备 2
二、大圆支架数控加工工艺 3
（一）加工方案 3
（二） 加工工艺 4
(三) 装夹方案 4
（四）刀具的选择 5
（五）进给路线 6
（六）切削用量 7
三、零件的加工及检验 7
（一）零件的装夹 7
（二）加工工件 8
（三）产品的检验 9
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
科学技术的日新月异使得机械加工行业迅速拔地而起，我国是发展中大国，工业为主的经济让沿海城市的机械加工业变得繁荣昌盛。所以传统的加工不能满足当代的行业需求，从普车到数控车再到加工中心，二轴变三轴再到后来的多轴。探索更高级更为有效的加工方式是现在数控行业的当务之急。
本人的毕业设计是某型号电机壳的外壳的一个组装零件，因为需要保护电机内部的正常运转，因此要求该零件需要有较高耐热耐磨耐腐蚀的特点，还要具备高强度不易变形等性质。此外也决定了该零件需要很高的精度。本论文着重讨论了该零件的材料选取到图纸分析，加工工艺分析及工艺卡的制作，机床刀具的筹备，编程等注意事项。最后采用多种方式检验零件的正确合格是否达到尺寸要求。
本文采用的是数控加工的方法来加工该零件，这样不仅能解决零件的品种多变、批量生产困难、形状复杂、精度要求达不到标准等技术难题。真正实现了工厂高效化批量规模生产以及自动化的目标。
数控加工的优点如下:
减少工装的制作数量，节省 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
不必要的生产成本；
加工的精度很高，首件的制作成功后基本可以投入批量化生产；
加工的工序由繁变简，能加工到传统加工方法加工不到的复杂型面以及视觉盲区盲点。
数控加工具有传统加工工艺无法比拟的可控制性，可操作性等优势。
加工完成后，本文着重讲述了产品的自检，三坐标检测的过程，同时还具体介绍三坐标仪器等测量工具的使用注意事项。
本文通过课题的研究，仔细分析了数控加工的加工工艺方案的排版，图纸分析与尺寸精度都把握，以及对产品加工过程中出现的问题的分析与解决方法。
一、大圆支架加工概述
（一）主要技术要求
1. 大圆支架选用的毛配料是HT250珠光体类型灰铸铁，该材料具有较高的强度，耐磨耐热性能较好，减震性能高，易铸造。常用于一些强度要求高耐腐蚀的容器、塔器、泵壳（盖）、法兰、填料箱本体与压盖、碳化塔、硝化塔等用途。淬过火（热处理）后还能用于制造机床床身、立柱、气缸和齿轮等零件。受热形变小的优点使得其常用于高温场合。此次毕业设计的大圆支架是某型号的电机壳的外壳，具有较高的精度要求，局部要求精度达到微米为单位。
2．下图1-1是本次毕业设计的图纸，大圆支架的二次装夹再加上外轮廓的复杂程度，因此特别要注意尺寸要求，公差与表面粗糙度的要求。
图1-1零件图纸
（二）零件图工艺分析
该设计的产品需要二次装夹，加工的步骤分为平面铣，孔的钻孔，攻丝，铣圆，倒角等部分。因此在设计加工之前要好加工工艺卡的设计准备，查找好个步骤刀具，钻头的转速等细节也是必要可行的。
（三）选择设备
我实习单位的机床配备的是沈阳机床VMC1600B立式加工中心，如图1-2所示，据我了解该机床可以加工汽车、机床、发电机等机械零件，模具电极等加工行业的作业也可以在此机床上进行。一般来说，中小型箱体、阀体等形状的零件均可加工。零件加工中的钻、铣、镗孔、铰孔等工序都能在该型号的机床上稳定高速完成。
该机床具备以下性能：机体结构优良，电机主轴，最大转速8000r/min，快移速度:24m/min(X、Y),18m/min(Z)。主轴是精密斜角滚珠式轴承；电脑控制系统是我国自主研发的系统，非常人性化的界面具有可操作性。表1-1是机床参数。
图1-2 沈阳VMC1600B立式加工中心
表1-1 沈阳VMC1600B机床参数
类型：立式加工中心
品牌：沈阳机床
型号：VMC1600B
重量：6000（kg）
主电机功率：15（kw）
界面语言：中文
主轴转速范围：6000（rpm）
定位精度：0.008mm
刀具数量：24支
三轴行程(X*Y*Z)：1600*800*800mm
T型槽尺寸(宽*数量)：18*3
动力类型：电动
布局形式：立式
作用对象：五金
适用行业：通用
产品类型：全新
是否库存：是
二、大圆支架数控加工工艺
（一）加工方案
本次毕业设计的工件的加工对象有平面、孔和螺纹。具有较高的精度与表面粗糙度要求，加工的大致过程可分为开粗、精光、钻三个部分，其中要求相对较高的是精光（精加工），必须保证表面粗糙度与尺寸要求。
粗铣加工时用的是逆铣方式，精光平面等步骤用的是顺铣。逆铣是为了减少刀具的磨损程度，而顺铣是为了提高工件表面的光滑度与表面粗糙度。（逆铣刀齿的切削厚度是递增的，并且切削刃钝圆影响着刀齿在工件表面打滑的程度，产生挤压与摩擦，让这段表面的冷硬层加剧，降下去又重复上述状况，刀齿磨损程度严重，同时表面粗糙度也增大。顺铣则与逆铣相反，并且垂直方向的切削分力始终压向工作台，避免了工件的振动。）
本次设计的大圆支架是对称的，需要注意的问题是找正，工艺卡分析完毕后请备好要加工的刀具与程式（刀具的磨损状况应考虑在内）。这样才能减少工件报废的几率与条高效率。
（二）加工工艺
由于大圆支架加工工序涉及二次加工，其中包括平面加工和孔加工。装夹时要仔细分析每个位置装夹松紧的要求，例如装夹太紧费导致工件表面被压出痕，但也不能太过松动否则导致产品达不到工件要求的尺寸。此次毕业设计的工件结构复杂，具有较大的平面轮廓尺寸。可以粗平面加工完用加工过的平面进行定位，这样在进行孔加工时能提高孔的加工精度，钻孔时轴线不容易倾斜。
加工步骤的原则是先面后孔，加工完简单的，再做细节加工；平面加工完毕后才能对孔进行加工；最后去下毛刺就完成了。具体过程见表2-1。
表2-1加工工艺过程
设备
序号
内容（单位mm）
备注
7
6-Φ20±0.2mm孔
光孔
刀具名称
转速s(单位r/min)
进给f（单位mm/min）
引言 1
一、大圆支架加工概述 2
（一）主要技术要求 2
（二）零件图工艺分析 2
（三）选择设备 2
二、大圆支架数控加工工艺 3
（一）加工方案 3
（二） 加工工艺 4
(三) 装夹方案 4
（四）刀具的选择 5
（五）进给路线 6
（六）切削用量 7
三、零件的加工及检验 7
（一）零件的装夹 7
（二）加工工件 8
（三）产品的检验 9
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
科学技术的日新月异使得机械加工行业迅速拔地而起，我国是发展中大国，工业为主的经济让沿海城市的机械加工业变得繁荣昌盛。所以传统的加工不能满足当代的行业需求，从普车到数控车再到加工中心，二轴变三轴再到后来的多轴。探索更高级更为有效的加工方式是现在数控行业的当务之急。
本人的毕业设计是某型号电机壳的外壳的一个组装零件，因为需要保护电机内部的正常运转，因此要求该零件需要有较高耐热耐磨耐腐蚀的特点，还要具备高强度不易变形等性质。此外也决定了该零件需要很高的精度。本论文着重讨论了该零件的材料选取到图纸分析，加工工艺分析及工艺卡的制作，机床刀具的筹备，编程等注意事项。最后采用多种方式检验零件的正确合格是否达到尺寸要求。
本文采用的是数控加工的方法来加工该零件，这样不仅能解决零件的品种多变、批量生产困难、形状复杂、精度要求达不到标准等技术难题。真正实现了工厂高效化批量规模生产以及自动化的目标。
数控加工的优点如下:
减少工装的制作数量，节省 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
不必要的生产成本；
加工的精度很高，首件的制作成功后基本可以投入批量化生产；
加工的工序由繁变简，能加工到传统加工方法加工不到的复杂型面以及视觉盲区盲点。
数控加工具有传统加工工艺无法比拟的可控制性，可操作性等优势。
加工完成后，本文着重讲述了产品的自检，三坐标检测的过程，同时还具体介绍三坐标仪器等测量工具的使用注意事项。
本文通过课题的研究，仔细分析了数控加工的加工工艺方案的排版，图纸分析与尺寸精度都把握，以及对产品加工过程中出现的问题的分析与解决方法。
一、大圆支架加工概述
（一）主要技术要求
1. 大圆支架选用的毛配料是HT250珠光体类型灰铸铁，该材料具有较高的强度，耐磨耐热性能较好，减震性能高，易铸造。常用于一些强度要求高耐腐蚀的容器、塔器、泵壳（盖）、法兰、填料箱本体与压盖、碳化塔、硝化塔等用途。淬过火（热处理）后还能用于制造机床床身、立柱、气缸和齿轮等零件。受热形变小的优点使得其常用于高温场合。此次毕业设计的大圆支架是某型号的电机壳的外壳，具有较高的精度要求，局部要求精度达到微米为单位。
2．下图1-1是本次毕业设计的图纸，大圆支架的二次装夹再加上外轮廓的复杂程度，因此特别要注意尺寸要求，公差与表面粗糙度的要求。
图1-1零件图纸
（二）零件图工艺分析
该设计的产品需要二次装夹，加工的步骤分为平面铣，孔的钻孔，攻丝，铣圆，倒角等部分。因此在设计加工之前要好加工工艺卡的设计准备，查找好个步骤刀具，钻头的转速等细节也是必要可行的。
（三）选择设备
我实习单位的机床配备的是沈阳机床VMC1600B立式加工中心，如图1-2所示，据我了解该机床可以加工汽车、机床、发电机等机械零件，模具电极等加工行业的作业也可以在此机床上进行。一般来说，中小型箱体、阀体等形状的零件均可加工。零件加工中的钻、铣、镗孔、铰孔等工序都能在该型号的机床上稳定高速完成。
该机床具备以下性能：机体结构优良，电机主轴，最大转速8000r/min，快移速度:24m/min(X、Y),18m/min(Z)。主轴是精密斜角滚珠式轴承；电脑控制系统是我国自主研发的系统，非常人性化的界面具有可操作性。表1-1是机床参数。
图1-2 沈阳VMC1600B立式加工中心
表1-1 沈阳VMC1600B机床参数
类型：立式加工中心
品牌：沈阳机床
型号：VMC1600B
重量：6000（kg）
主电机功率：15（kw）
界面语言：中文
主轴转速范围：6000（rpm）
定位精度：0.008mm
刀具数量：24支
三轴行程(X*Y*Z)：1600*800*800mm
T型槽尺寸(宽*数量)：18*3
动力类型：电动
布局形式：立式
作用对象：五金
适用行业：通用
产品类型：全新
是否库存：是
二、大圆支架数控加工工艺
（一）加工方案
本次毕业设计的工件的加工对象有平面、孔和螺纹。具有较高的精度与表面粗糙度要求，加工的大致过程可分为开粗、精光、钻三个部分，其中要求相对较高的是精光（精加工），必须保证表面粗糙度与尺寸要求。
粗铣加工时用的是逆铣方式，精光平面等步骤用的是顺铣。逆铣是为了减少刀具的磨损程度，而顺铣是为了提高工件表面的光滑度与表面粗糙度。（逆铣刀齿的切削厚度是递增的，并且切削刃钝圆影响着刀齿在工件表面打滑的程度，产生挤压与摩擦，让这段表面的冷硬层加剧，降下去又重复上述状况，刀齿磨损程度严重，同时表面粗糙度也增大。顺铣则与逆铣相反，并且垂直方向的切削分力始终压向工作台，避免了工件的振动。）
本次设计的大圆支架是对称的，需要注意的问题是找正，工艺卡分析完毕后请备好要加工的刀具与程式（刀具的磨损状况应考虑在内）。这样才能减少工件报废的几率与条高效率。
（二）加工工艺
由于大圆支架加工工序涉及二次加工，其中包括平面加工和孔加工。装夹时要仔细分析每个位置装夹松紧的要求，例如装夹太紧费导致工件表面被压出痕，但也不能太过松动否则导致产品达不到工件要求的尺寸。此次毕业设计的工件结构复杂，具有较大的平面轮廓尺寸。可以粗平面加工完用加工过的平面进行定位，这样在进行孔加工时能提高孔的加工精度，钻孔时轴线不容易倾斜。
加工步骤的原则是先面后孔，加工完简单的，再做细节加工；平面加工完毕后才能对孔进行加工；最后去下毛刺就完成了。具体过程见表2-1。
表2-1加工工艺过程
设备
序号
内容（单位mm）
备注
7
6-Φ20±0.2mm孔
光孔
刀具名称
转速s(单位r/min)
进给f（单位mm/min）
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