多孔板类零件的数控加工工艺分析
多孔板类零件的数控加工工艺分析[20200123185824]
【摘要】
本课题主要是孔类零件的加工设计及制造，也就是工艺设计方案分析及确定工艺计算，模具结构设计计算等内容。对零件的尺寸进行详细的分析，参照图纸对零件的结构，材料进行确定，选择合适的夹具和切削参数。为了让加工进一步清晰，对所用到的机床进行一定量的的简介。
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关键字:】工艺,建模,工序,刀具,程序
引言 1
一、零件的加工工艺分析 2
（一）零件的尺寸分析 2
（二）零件结构与材料的分析 3
（三）该零件夹具的选择 3
（四）刀具的选择以及切削参数的选择 4
（五）零件的工艺路线分析 5
（六）加工的要点和难点分析 7
二、零件加工设备的简介 7
（一）DMC80H卧式加工中心机床具体参数 7
（二）DMC80H卧式加工中心的组成 8
（三）DMC80H卧式加工中心的加工原理 9
（四）DMC80H卧式加工中心的加工特点 9
总结 11
谢辞 12
参考文献 13
附录 14
引言
自20世纪初数控技术出现以来，数控机床的不断发展给机械制造业带来了很大的变化。数控加工有很多优点：加工柔性好、加工精度高、生产率高、减轻劳动者的工作强度、改善劳动环境、有利于实现生产管理的现代化以及经济效益的提高等。数控机床是一种高精度机电一体化的产品，常适用于加工多品种小批量、结构较复杂、精度要求较高、需要频繁改型、要求精密复制的、需要缩短生产周期的急需的以及要求100%检验的价格昂贵不允许报废的关键零件。数控机床的特点以及它的应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。
进入21世纪后，我国的经济与国际全面接轨，并进入了一个快速发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平不断提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后面临激烈的国际市场竞争的压力，所以加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的进一步需求以及计算机技术和现代设计制造技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以便更适应生产加工的需要。本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等的发展趋势。
本人所呈交的孔类铝质零件就是基于数控技术加工实现的。
一、零件的加工工艺分析
（一）零件的尺寸分析
如图1-1所示，平面尺寸有24.5+0.2mm；142.5+0.2mm；22+0.2mm；110+0.2mm；140+0.2mm。
图1-1 零件图
4个直径D9的孔、4个M6的螺纹孔、4个直径D8的孔、2个直径D3H11的孔。
1个直径D7.6H11的孔点中心。
4个直径D9的孔、1个直径D11H7的孔、2个G1/4的螺纹孔点中心。
1个直径D7.5深88 mm的孔。
在深度88mm直径D7.5的孔的基础上铰出的一个深度8.5mm直径D7.6H11的阶梯孔。
4个直径D9的通孔。
4个深度6 mm直径D5的孔；4个深度16mm直径D5的孔，为M6螺纹孔的底孔。
4个深度12mm的M6*1的螺纹孔。
2个深度5mm直径D3H11的孔。
4个深度15mm直径D8的孔。
2个深度17mm直径D11.7的孔，为G1/4螺纹孔的底孔。
1个深度17mm直径D10.8的孔。
深度17mm直径D10.8的孔的基础上加工出1个深度13mm直径D11H7的阶梯孔。
2个深度13mm的G1/4的螺纹孔。
（二）零件结构与材料的分析
零件（托架）属于孔板类的铝制零件，由图1-1可知，零件所有面都需要加工，主要是加工平面、一些孔、螺纹。其材料是硅镁铝合金，材质比较硬，具有良好的切削性能。从工序集中和便于定位考虑，选择B面及位于B面的所有孔在加工中心上加工。将A面作为主要定位基准。零件外观如图2-1所示。
图2-1实物外观
因为硅镁铝合金材料具有较高的强度和良好的耐腐蚀性、耐热性，常被用来制造要求较高的零件。
（三）该零件夹具的选择
因为考虑到该零件是孔类板件所以选择虎钳来夹持。在考虑不夹伤零件并且在加工过程中无松动现象，夹紧选定为40KN。夹具如图5,因为DMC80H卧式加工中心有一B轴，工作台可以360O旋转。在加工过程中0O、90O、180O、270O方位是有加工任务的，图5中工作台在处于90O方位。
（左边夹持）→ ←（右边夹持）
1-3 夹具外形图
如图1-3，左边夹持的是加工第一步工序的，右边夹持的是加工第二步工序的。为了提高加工效率，在调试完后，在一个工作台上分别加工第一，二步工序（旋转实现）。
（四）刀具的选择以及切削参数的选择
随着制造业的持续发展，为制造业提供了关键装备的刀具行业必将快速、稳步发展，根据制造业发展的需要，多功能复合刀具、智能刀具、高速高效刀具必将成为时代的新宠，面对日益增多的较难加工材料，刀具行业必须要改进原有的刀具材料、研发新的刀具材料同时寻找更合理的刀具。
数控刀具必须有很高的切削效率。数控机床正向着高速、大进给、高刚性和大功率发展。因此刀具必须具备高速切削和强力切削的性能。同时数控刀具必须有高的精度和重复定位精度。为了适应数控机床加工的高精度和自动换到要求刀具及其装夹机构必须具有很高的精度，才能保证机床的安装精度（通常控制在0.005MM以内）和重复定位精度。刀具切削部分材料必须具备以下性能条件：
1.较高的硬度和耐磨性
2.较高的强度和韧性
3.较高的耐热性
4.较好的导热性
5.良好的工艺性。
根据零件加工需要选择如表1-1：
1-1 刀具及切削参数
刀号 刀名 直径（mm） 刀长（mm） 有效刃长（mm） 进给速度（mm/r） 转速（r/min）
T01 面铣刀 D63 2700（粗铣）/2100（精铣） 6000
T02 中心钻 D12 70 24 1200 6000
T03 钻头 D7.5 91 53 1200 6000
T04 直槽钻 D7.5 146 106 300 3000
T05 铰刀（8刃） D7.6H11 117 33 200 1000
T06 钻头 D9 103 61 1200 6000
T07 钻头 D5 82 44 900 6000
T08 丝攻 M6*P1.0 200 200
T09 直槽钻 D3H9 60 12 420 6000
T10 钻头 D8 91 53 1200 6000
【摘要】
本课题主要是孔类零件的加工设计及制造，也就是工艺设计方案分析及确定工艺计算，模具结构设计计算等内容。对零件的尺寸进行详细的分析，参照图纸对零件的结构，材料进行确定，选择合适的夹具和切削参数。为了让加工进一步清晰，对所用到的机床进行一定量的的简介。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】工艺,建模,工序,刀具,程序
引言 1
一、零件的加工工艺分析 2
（一）零件的尺寸分析 2
（二）零件结构与材料的分析 3
（三）该零件夹具的选择 3
（四）刀具的选择以及切削参数的选择 4
（五）零件的工艺路线分析 5
（六）加工的要点和难点分析 7
二、零件加工设备的简介 7
（一）DMC80H卧式加工中心机床具体参数 7
（二）DMC80H卧式加工中心的组成 8
（三）DMC80H卧式加工中心的加工原理 9
（四）DMC80H卧式加工中心的加工特点 9
总结 11
谢辞 12
参考文献 13
附录 14
引言
自20世纪初数控技术出现以来，数控机床的不断发展给机械制造业带来了很大的变化。数控加工有很多优点：加工柔性好、加工精度高、生产率高、减轻劳动者的工作强度、改善劳动环境、有利于实现生产管理的现代化以及经济效益的提高等。数控机床是一种高精度机电一体化的产品，常适用于加工多品种小批量、结构较复杂、精度要求较高、需要频繁改型、要求精密复制的、需要缩短生产周期的急需的以及要求100%检验的价格昂贵不允许报废的关键零件。数控机床的特点以及它的应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。
进入21世纪后，我国的经济与国际全面接轨，并进入了一个快速发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平不断提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后面临激烈的国际市场竞争的压力，所以加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的进一步需求以及计算机技术和现代设计制造技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以便更适应生产加工的需要。本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等的发展趋势。
本人所呈交的孔类铝质零件就是基于数控技术加工实现的。
一、零件的加工工艺分析
（一）零件的尺寸分析
如图1-1所示，平面尺寸有24.5+0.2mm；142.5+0.2mm；22+0.2mm；110+0.2mm；140+0.2mm。
图1-1 零件图
4个直径D9的孔、4个M6的螺纹孔、4个直径D8的孔、2个直径D3H11的孔。
1个直径D7.6H11的孔点中心。
4个直径D9的孔、1个直径D11H7的孔、2个G1/4的螺纹孔点中心。
1个直径D7.5深88 mm的孔。
在深度88mm直径D7.5的孔的基础上铰出的一个深度8.5mm直径D7.6H11的阶梯孔。
4个直径D9的通孔。
4个深度6 mm直径D5的孔；4个深度16mm直径D5的孔，为M6螺纹孔的底孔。
4个深度12mm的M6*1的螺纹孔。
2个深度5mm直径D3H11的孔。
4个深度15mm直径D8的孔。
2个深度17mm直径D11.7的孔，为G1/4螺纹孔的底孔。
1个深度17mm直径D10.8的孔。
深度17mm直径D10.8的孔的基础上加工出1个深度13mm直径D11H7的阶梯孔。
2个深度13mm的G1/4的螺纹孔。
（二）零件结构与材料的分析
零件（托架）属于孔板类的铝制零件，由图1-1可知，零件所有面都需要加工，主要是加工平面、一些孔、螺纹。其材料是硅镁铝合金，材质比较硬，具有良好的切削性能。从工序集中和便于定位考虑，选择B面及位于B面的所有孔在加工中心上加工。将A面作为主要定位基准。零件外观如图2-1所示。
图2-1实物外观
因为硅镁铝合金材料具有较高的强度和良好的耐腐蚀性、耐热性，常被用来制造要求较高的零件。
（三）该零件夹具的选择
因为考虑到该零件是孔类板件所以选择虎钳来夹持。在考虑不夹伤零件并且在加工过程中无松动现象，夹紧选定为40KN。夹具如图5,因为DMC80H卧式加工中心有一B轴，工作台可以360O旋转。在加工过程中0O、90O、180O、270O方位是有加工任务的，图5中工作台在处于90O方位。
（左边夹持）→ ←（右边夹持）
1-3 夹具外形图
如图1-3，左边夹持的是加工第一步工序的，右边夹持的是加工第二步工序的。为了提高加工效率，在调试完后，在一个工作台上分别加工第一，二步工序（旋转实现）。
（四）刀具的选择以及切削参数的选择
随着制造业的持续发展，为制造业提供了关键装备的刀具行业必将快速、稳步发展，根据制造业发展的需要，多功能复合刀具、智能刀具、高速高效刀具必将成为时代的新宠，面对日益增多的较难加工材料，刀具行业必须要改进原有的刀具材料、研发新的刀具材料同时寻找更合理的刀具。
数控刀具必须有很高的切削效率。数控机床正向着高速、大进给、高刚性和大功率发展。因此刀具必须具备高速切削和强力切削的性能。同时数控刀具必须有高的精度和重复定位精度。为了适应数控机床加工的高精度和自动换到要求刀具及其装夹机构必须具有很高的精度，才能保证机床的安装精度（通常控制在0.005MM以内）和重复定位精度。刀具切削部分材料必须具备以下性能条件：
1.较高的硬度和耐磨性
2.较高的强度和韧性
3.较高的耐热性
4.较好的导热性
5.良好的工艺性。
根据零件加工需要选择如表1-1：
1-1 刀具及切削参数
刀号 刀名 直径（mm） 刀长（mm） 有效刃长（mm） 进给速度（mm/r） 转速（r/min）
T01 面铣刀 D63 2700（粗铣）/2100（精铣） 6000
T02 中心钻 D12 70 24 1200 6000
T03 钻头 D7.5 91 53 1200 6000
T04 直槽钻 D7.5 146 106 300 3000
T05 铰刀（8刃） D7.6H11 117 33 200 1000
T06 钻头 D9 103 61 1200 6000
T07 钻头 D5 82 44 900 6000
T08 丝攻 M6*P1.0 200 200
T09 直槽钻 D3H9 60 12 420 6000
T10 钻头 D8 91 53 1200 6000
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