开关座插片凸模数控加工工艺
开关座插片凸模数控加工工艺[20200123184647]
【摘要】
本次毕业课题设计通过对凸模零件进行结构分析，需要对其进行编程、钻孔、铣削等数控加工，能较好地满足了实际精度要求，提高了加工质量和设计效率。合适的工艺规程可以加工出符合精度要求的合格零件。依据整体功能确定各部位的结构并进行设计造型。从结构上分析零件，制定加工所需的工艺规程，从毛坯的确定到设计工艺路线，根据所需选择适当的机床、刀具、相应的夹具、加工程序的编制和零件的检验。文中程序的编制采用UG软件自动编程与手动编程相结合的方法生成。
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关键字:】分析；工艺；数控加工；数控编程
引言 1
一、零件的加工工艺分析 5
（一）零件图形分析 5
（二） 图形分析 6
1. 零件材料分析 6
2. 精度分析 6
（三） 结构工艺性分析 6
1.结构分析 6
2.毛坯、余量的确定 6
二、加工方案的制定 7
（一）加工方案分析 7
（二）加工方案制定 7
三、定位基准的选择 8
（一）基准的分类 8
（二）定位基准的选择 8
四、设备选择 10
（一）确定型号 10
（二）设备的介绍 10
五、刀具与切削液选择 11
（一）刀具材料的选择 11
（二）刀具类型的选择 12
（三）刀具参数的选择 12
（四）切削液的选择 13
六、切削用量的选择 13
（一）背吃刀量ap 13
（二）进给量f和进给速度vf的确定 13
（三）切削速度Vc 14
（四）确定主轴转速n 14
七、确定进给路线 15
八、数控加工工艺过程卡及工序卡片 15
九、程序编制及零件加工 21
（一）加工准备 21
（二）程序验检 21
（三）程序编制 21
（四）加工零件 23
总 结 25
参考文献 26
谢 辞 27
引言
通过对凸模零件进行结构分析，需要对其进行编程、钻孔、铣削等数控加工，能较好地满足实际精度要求，提高加工质量和设计效率，合适的工艺规程可以加工出符合精度要求的合格零件。依据整体功能确定各部位的结构并进行设计造型。从结构上分析零件，制定加工所需的工艺规程，从毛坯的确定到设计工艺路线，根据所需选择适当的机床、刀具、相应的夹具、加工程序的编制和零件的检验。文中程序的编制采用UG软件自动编程与手动编程相结合的方法生成。
加工实践中需要熟练地运用机械制造基础、数控加工技术，以及在生产实训中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧及合理安排工艺路线等问题，以保证零件的加工质量。???
一、零件的加工工艺分析
（一）零件图形分析
如图1-1所示，为该零件的零件图
图1-1凸模零件图
（二） 图形分析
（1）分析零件图是否完整、正确，零件的视图是否正确、清楚，尺寸、公差、表面粗糙度及有关技术要求是否齐全、明确。从上图可以看出该零件图的尺寸符
合了这一要求。
（2）分析零件的技术要求，包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度及热处理是否合理。过高的要求会增加加工难度，提高成本；过低的技术要求会影响工作性能，两者都是不允许的。上图的精度为IT10级，技术要求和尺寸精度都能满足加工要求。
（3）该零件图上的尺寸标注既满足了设计要求，又便于加工，各图形几何要素间的相互关系（相切、相交、垂直和平行）比较明确，条件充分，并且采用了集中标注的方法，满足了设计基准、工艺基准与编程原点的统一。因此该图的尺寸标注符合了数控加工的特点。
1. 零件材料分析
在满足零件功能的前提下，零件材料应立足国内，应选用较低廉的材料，避免用贵重的紧缺的材料。同时，零件材料选用不当，也会增加工艺难度。按照这些要求确定零件应选用较低廉的45钢铸件。
2.精度分析
该零件最高精度等级为IT10级。外轮廓四周无尺寸精度要求。但加工时由于装夹不当极容易生产震荡。如果定位不好可能会导致表面粗糙度，加工精度难以达到要求。
（三） 结构工艺性分析
零件图的工艺分析，是指对所设计的零件在满足使用要求的前提下进行的制造的可行性和经济性分析。它包括零件的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工工艺性能分析等。
1.结构分析
从图1-1上可以看出，凸台圆弧型腔模的加工轮廓主要由圆弧和直线组成，该零件的加工内容主要有平面、轮廓、凸台、型腔、钻孔、螺纹。需要粗、精铣上下平面、外轮廓、凸台、内腔、钻孔及攻螺纹等加工工序。
2. 毛坯、余量的确定
毛坯的形状和尺寸越接近成品零件 ，材料消耗就越少，机械加工的劳动量就越少，因此会提高机械加工效率，降低成本，但毛坯的制造费用却提高了。因此确定毛坯要从机械加工和毛坯制造两方面综合考虑，以求得最佳效果，零件在进行数控铣削加工时，余量的大小、如何装夹等问题在设计毛坯时就要仔细考虑好，否则，如果毛坯不适合数控铣削，加工就很难进行下去。主要应从以下几个方面去考虑。
（1）稳定的加工余量
该图的毛坯采用铸件，整个零件的外形尺寸为150mm×150mm×50mm，加工时应在工件上表面、侧面各预留5mm的加工余量，所以整个工件毛坯的几何外形尺寸为155mm×155mm×55mm。
（2）毛坯的装夹适应性
毛坯的装夹适应性主要考虑毛坯在加工时定位和夹紧的可靠性与方便性，以便在一次装夹中加工出较多的平面，由于该零件图的加工内容可在一次装夹内完成全部加工，所以在装夹上直接采用平口虎钳进行装夹。
（3）毛坯的变形及余量大小均匀性
根据图纸规定的材料及机械性能确定该零件采用的毛坯是铸铝，该毛坯经淬火后很容易在加工中与加工后出现变形现象，因此在需要考虑加工时是否分层切削，分几层切削，一般尽量做到各个加工表面的切削余量均匀以减少内应力所致的变形。
二、加工方案的制定
（一） 加工方案分析
零件所铣削部分主要是曲线轮廓加工、凸台的加工、台阶孔的加工、螺纹的加工。在各步加工过程中，要根据零件图形状特征考虑加工中所存在的问题，从而选择更好的解决方法，确保加工的顺利完成、并达到零件的要求。该零件主要加工方案如下：
（1）零件中凸台的加工：带圆弧不规则凸台。对于带圆弧的不规则轮廓，由于没有大拐角情况，可以采用与圆弧相应直径的刀具完成加工；也可以先用较大直径的刀具进行粗铣，在用较小直径的刀具进行残料外形的精铣。
（2）零件中孔的加工：由于零件中的孔直径为Φ10mm的通孔和Φ10mm深20mm的盲头孔,又因为该孔是无毛坯孔的孔加工精度要求不是很高，可直接钻。
（二）加工方案制定
根据零件图样，制定以下工艺方案，选取最佳一种，（即加工工时最短，又能保证质量）下面分析两套工艺方案进行比较：
结合零件图分析：
方案一：
铣削夹持面→粗铣六个平面→精铣六个平面→粗铣凸台→精铣凸台→打中心孔→钻通孔→钻盲头孔
方案二：
【摘要】
本次毕业课题设计通过对凸模零件进行结构分析，需要对其进行编程、钻孔、铣削等数控加工，能较好地满足了实际精度要求，提高了加工质量和设计效率。合适的工艺规程可以加工出符合精度要求的合格零件。依据整体功能确定各部位的结构并进行设计造型。从结构上分析零件，制定加工所需的工艺规程，从毛坯的确定到设计工艺路线，根据所需选择适当的机床、刀具、相应的夹具、加工程序的编制和零件的检验。文中程序的编制采用UG软件自动编程与手动编程相结合的方法生成。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】分析；工艺；数控加工；数控编程
引言 1
一、零件的加工工艺分析 5
（一）零件图形分析 5
（二） 图形分析 6
1. 零件材料分析 6
2. 精度分析 6
（三） 结构工艺性分析 6
1.结构分析 6
2.毛坯、余量的确定 6
二、加工方案的制定 7
（一）加工方案分析 7
（二）加工方案制定 7
三、定位基准的选择 8
（一）基准的分类 8
（二）定位基准的选择 8
四、设备选择 10
（一）确定型号 10
（二）设备的介绍 10
五、刀具与切削液选择 11
（一）刀具材料的选择 11
（二）刀具类型的选择 12
（三）刀具参数的选择 12
（四）切削液的选择 13
六、切削用量的选择 13
（一）背吃刀量ap 13
（二）进给量f和进给速度vf的确定 13
（三）切削速度Vc 14
（四）确定主轴转速n 14
七、确定进给路线 15
八、数控加工工艺过程卡及工序卡片 15
九、程序编制及零件加工 21
（一）加工准备 21
（二）程序验检 21
（三）程序编制 21
（四）加工零件 23
总 结 25
参考文献 26
谢 辞 27
引言
通过对凸模零件进行结构分析，需要对其进行编程、钻孔、铣削等数控加工，能较好地满足实际精度要求，提高加工质量和设计效率，合适的工艺规程可以加工出符合精度要求的合格零件。依据整体功能确定各部位的结构并进行设计造型。从结构上分析零件，制定加工所需的工艺规程，从毛坯的确定到设计工艺路线，根据所需选择适当的机床、刀具、相应的夹具、加工程序的编制和零件的检验。文中程序的编制采用UG软件自动编程与手动编程相结合的方法生成。
加工实践中需要熟练地运用机械制造基础、数控加工技术，以及在生产实训中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧及合理安排工艺路线等问题，以保证零件的加工质量。???
一、零件的加工工艺分析
（一）零件图形分析
如图1-1所示，为该零件的零件图
图1-1凸模零件图
（二） 图形分析
（1）分析零件图是否完整、正确，零件的视图是否正确、清楚，尺寸、公差、表面粗糙度及有关技术要求是否齐全、明确。从上图可以看出该零件图的尺寸符
合了这一要求。
（2）分析零件的技术要求，包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度及热处理是否合理。过高的要求会增加加工难度，提高成本；过低的技术要求会影响工作性能，两者都是不允许的。上图的精度为IT10级，技术要求和尺寸精度都能满足加工要求。
（3）该零件图上的尺寸标注既满足了设计要求，又便于加工，各图形几何要素间的相互关系（相切、相交、垂直和平行）比较明确，条件充分，并且采用了集中标注的方法，满足了设计基准、工艺基准与编程原点的统一。因此该图的尺寸标注符合了数控加工的特点。
1. 零件材料分析
在满足零件功能的前提下，零件材料应立足国内，应选用较低廉的材料，避免用贵重的紧缺的材料。同时，零件材料选用不当，也会增加工艺难度。按照这些要求确定零件应选用较低廉的45钢铸件。
2.精度分析
该零件最高精度等级为IT10级。外轮廓四周无尺寸精度要求。但加工时由于装夹不当极容易生产震荡。如果定位不好可能会导致表面粗糙度，加工精度难以达到要求。
（三） 结构工艺性分析
零件图的工艺分析，是指对所设计的零件在满足使用要求的前提下进行的制造的可行性和经济性分析。它包括零件的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工工艺性能分析等。
1.结构分析
从图1-1上可以看出，凸台圆弧型腔模的加工轮廓主要由圆弧和直线组成，该零件的加工内容主要有平面、轮廓、凸台、型腔、钻孔、螺纹。需要粗、精铣上下平面、外轮廓、凸台、内腔、钻孔及攻螺纹等加工工序。
2. 毛坯、余量的确定
毛坯的形状和尺寸越接近成品零件 ，材料消耗就越少，机械加工的劳动量就越少，因此会提高机械加工效率，降低成本，但毛坯的制造费用却提高了。因此确定毛坯要从机械加工和毛坯制造两方面综合考虑，以求得最佳效果，零件在进行数控铣削加工时，余量的大小、如何装夹等问题在设计毛坯时就要仔细考虑好，否则，如果毛坯不适合数控铣削，加工就很难进行下去。主要应从以下几个方面去考虑。
（1）稳定的加工余量
该图的毛坯采用铸件，整个零件的外形尺寸为150mm×150mm×50mm，加工时应在工件上表面、侧面各预留5mm的加工余量，所以整个工件毛坯的几何外形尺寸为155mm×155mm×55mm。
（2）毛坯的装夹适应性
毛坯的装夹适应性主要考虑毛坯在加工时定位和夹紧的可靠性与方便性，以便在一次装夹中加工出较多的平面，由于该零件图的加工内容可在一次装夹内完成全部加工，所以在装夹上直接采用平口虎钳进行装夹。
（3）毛坯的变形及余量大小均匀性
根据图纸规定的材料及机械性能确定该零件采用的毛坯是铸铝，该毛坯经淬火后很容易在加工中与加工后出现变形现象，因此在需要考虑加工时是否分层切削，分几层切削，一般尽量做到各个加工表面的切削余量均匀以减少内应力所致的变形。
二、加工方案的制定
（一） 加工方案分析
零件所铣削部分主要是曲线轮廓加工、凸台的加工、台阶孔的加工、螺纹的加工。在各步加工过程中，要根据零件图形状特征考虑加工中所存在的问题，从而选择更好的解决方法，确保加工的顺利完成、并达到零件的要求。该零件主要加工方案如下：
（1）零件中凸台的加工：带圆弧不规则凸台。对于带圆弧的不规则轮廓，由于没有大拐角情况，可以采用与圆弧相应直径的刀具完成加工；也可以先用较大直径的刀具进行粗铣，在用较小直径的刀具进行残料外形的精铣。
（2）零件中孔的加工：由于零件中的孔直径为Φ10mm的通孔和Φ10mm深20mm的盲头孔,又因为该孔是无毛坯孔的孔加工精度要求不是很高，可直接钻。
（二）加工方案制定
根据零件图样，制定以下工艺方案，选取最佳一种，（即加工工时最短，又能保证质量）下面分析两套工艺方案进行比较：
结合零件图分析：
方案一：
铣削夹持面→粗铣六个平面→精铣六个平面→粗铣凸台→精铣凸台→打中心孔→钻通孔→钻盲头孔
方案二：
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