零件底座的工艺分析和数控加工
【】本产品属于复合型零件的数控加工。该零件是数控车床的一个重要组成部分，因此应当遵循图纸要求对该零件进行加工，确保零件的尺寸符合规格，以保障数控车床的质量。根据图纸要求，对该零件进行了工艺分析，制定了零件的加工方法和工艺路线。由于零件在加工过程中涉及到铣面、孔位及台阶等加工，加工内容较多，所以制定出一套完整的工艺方案来提高零件的加工效率是一件很有必要的事情。
目 录
引言 1
一、零件图样分析 2
二、加工工艺 3
（一）零件毛坯选择 3
（二）设备选择 3
（三）工艺路线制定 3
（四）确定装夹方案 4
（五）定位基准的选择 5
（六）刀具的选用 5
三、切削用量的选择 6
四、零件加工 8
（一）部分程序 8
（二）工序加工图 14
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引言
本次毕业设计名称是零件底座的工艺分析和数控加工，该零件是数控车床的床身，着重研究该零件的加工及工艺分析。通过AUTOCAD对零件的三视图进行绘制，进行工艺分析，如刀具的选用，工件的装夹等，通过编程录入面板进行零件加工。
工艺分析的主要内容有：
对零件图纸进行分析，初步确定制备方案。
根据所选毛坯选用符合要求的加工设备对零件进行加工。
制定加工工艺，如对零件加工顺序的安排，对工件进行装夹并对装夹难点进行分析，配置相应的刀具等。
对切削用量及转速进行合理的拟定。
抓取工件坐标，给定刀补、确认刀长对工件进行加工
处理零件加工过程中可能遇到的问题，对零件的首件进行加工并批量生产。
本文是所学理论与企业实践的相互产物，在内容上主要从零件的图纸分析及实践情况进行工艺分析，是对零件加工机型的选用、装夹的原则及加工流程的详细阐述。
一、零件图样分析
图形来自亚崴机电(苏州)有限公司，如图11所示。
图11 零件图
如图11所示，该零件名称为底座，材料是FC2
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
5铸件。该零件是数控车床的床身，是其重要的组成部分。该零件结构复杂，长、宽、高为1800mm×960mm×930mm，主要由线轨面、毛坯面、各种规格的孔位、槽及基准等轮廓组成。
根据图纸要求改工件需要进行多个面加工，其中基准面及安装其他零件的被加工表面精度要求较高，侧面快尺寸要求长度为60mm(0.1/0.2)，由于工件表面在需在一次装夹中先后进行加工，为了保障各面间的垂直度与尺寸要求，因此在装夹过程中工件的拉直非常重要。
根据图纸要求，该零件尺寸规格在14mm的上下偏差分别为+0.05mm和0.05mm，416mm的上下偏差分别为+0.1mm和0.1mm,，1663mm的上下偏差分别为+0.15mm和0.15mm,，63250mm的上下偏差分别为+0.25mm和0.25mm,，2501000mm的上下偏差分别为+0.4mm和0.4mm。槽处理需经退火处理。未注明倒角均为R10。
二、加工工艺
（一）零件毛坯选择
由图11可知，在经过完整加工后零件长、宽、高为1800mm×960mm×930mm，由于零件为批量生产，为降低成本同时为考虑零件的加工难度，所以与毛坯厂家定制了被加工面加厚510mm。
（二）设备选择
底座应选择在卧式搪铣加工中心机上进行加工，主要原因有以下几点：
1．底座需要进行多个面加工，卧式搪铣加工中心机的工作台具有旋转功能，精度非常高，满足加工过程中相邻面的垂直度要求；
2．该机型在行程上满足对该零件的尺寸要求；
3．在该机型上加工能最大程度的降低成本，减少产品的报废率，有利于提高产品的经济效益。
表21 机床参数表
主要参数
机床外观
X 轴行程 ( 左右 )
2,000 mm
Y 轴行程 ( 上下 )
1,800 mm
Z 轴行程 ( 前后 )
1,300 mm
W 轴行程
600 mm
工作台尺寸 Z 方向
1,600 x 1,800 mm
主轴转速
2,400 rpm
主轴内孔规格
BT50
切削进给速率
1 ~ 5,000 mm/min.
定位精度
± 0.01 mm / 全长
在使用加工中心时，操作者必须熟悉机床的结构，性能及传动系统，润滑部位，电气等基本知识和使用维护方法，并且严格遵守CNC加工中心规程。
（三）工艺路线制定
根据零件设计要求，零件应遵循先粗后精、先主后次、先面后孔的原则，由于工件多个面均需在一次装夹中进行加工，故以坐标形式(G54、G55、G56、G57)取代。加工路线主要如下：
1．装有喷漆层的毛坯料进行定位、装夹；
2．加工G54、G56面待加工表面，只见光；用百分表打表取量后，均分铣去多余余量，保证零件总宽为960mm；
3．加工G55、G57面待加工表面，只见光；用百分表打表取量后，均分铣去多余余量，保证零件总长为1800mm；
4．对G57面进行点孔、加工螺纹底孔、攻螺纹并铣去台阶后旋转工作台对G55所在在外侧被加工面进行铣面，后以此点孔、加工螺纹底孔、攻螺纹，铣倾斜角；
5．旋转工作台，对G54面所加工面点孔、加工螺纹底孔、攻螺纹，旋转工作台后对G56面进行点孔、加工螺纹底孔、攻螺纹，铣去台阶，最后铣基准保证工件总高符合尺寸要求及线轨面的安全加工。
（四）确定装夹方案
工件加工前，必须在机床上确定其相对刀具的位置，即工件相对机床和刀具有一个正确的位置，这叫定位；同时在在此过程中不大发生位移，这是夹紧；两者相结合即为装夹。工件在加工前一定要确保是否夹紧，以防止在加工过程中工件发生偏移，造成工件精度受到影响或工件报废带来经济损失。
该零件的装夹方式应使用组合夹具进行装夹，即使用螺杆、压板对工件进行装夹，同时在零件应放置在带有机床调整垫铁的等高垫上，方便工件调平。零件由于毛坯铸造及喷漆过程中，造成毛坯面量不均匀，可选取工件与登高垫结合处进行四点打表调平，四个角的相对水平高度(即Y轴方向)需保证在1mm以内。工件调平后，在工作台上安放顶板对接触工件表面对工件进行拉直。在参照面上选取两点，利用百分表测量两点的相对距离，两点在Z轴方向的相对距离应保证在0.5mm以内。工件表面左右两端点可模拟出一条构造线，代表工件面在Z方向上的位移距离；在拉直过程中，通过两个相对面的构造线进行比对，来判断工件的偏移方向；利用气锤敲打工件面是工件进行回正。在理想状态下，两构造线应处于永不相交（即两条构造线左右两点在Z方向上相对距离为0）状态，但考虑到工件毛坯面不均匀，可使两构造线初与相对平行状态或者构造线呈“八”字形，但构造线左右两点Z轴方向的相对距离不宜大于0.5mm。工件调平、拉直后，对工件进行夹紧，在夹紧过程中，一定要慢，防止过快导致工件变形，装夹出现误差，从而确工序的加工精度。在零件的装夹效率上，零件的首件装夹时间应保证在1h以内。
目 录
引言 1
一、零件图样分析 2
二、加工工艺 3
（一）零件毛坯选择 3
（二）设备选择 3
（三）工艺路线制定 3
（四）确定装夹方案 4
（五）定位基准的选择 5
（六）刀具的选用 5
三、切削用量的选择 6
四、零件加工 8
（一）部分程序 8
（二）工序加工图 14
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
引言
本次毕业设计名称是零件底座的工艺分析和数控加工，该零件是数控车床的床身，着重研究该零件的加工及工艺分析。通过AUTOCAD对零件的三视图进行绘制，进行工艺分析，如刀具的选用，工件的装夹等，通过编程录入面板进行零件加工。
工艺分析的主要内容有：
对零件图纸进行分析，初步确定制备方案。
根据所选毛坯选用符合要求的加工设备对零件进行加工。
制定加工工艺，如对零件加工顺序的安排，对工件进行装夹并对装夹难点进行分析，配置相应的刀具等。
对切削用量及转速进行合理的拟定。
抓取工件坐标，给定刀补、确认刀长对工件进行加工
处理零件加工过程中可能遇到的问题，对零件的首件进行加工并批量生产。
本文是所学理论与企业实践的相互产物，在内容上主要从零件的图纸分析及实践情况进行工艺分析，是对零件加工机型的选用、装夹的原则及加工流程的详细阐述。
一、零件图样分析
图形来自亚崴机电(苏州)有限公司，如图11所示。
图11 零件图
如图11所示，该零件名称为底座，材料是FC2
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
5铸件。该零件是数控车床的床身，是其重要的组成部分。该零件结构复杂，长、宽、高为1800mm×960mm×930mm，主要由线轨面、毛坯面、各种规格的孔位、槽及基准等轮廓组成。
根据图纸要求改工件需要进行多个面加工，其中基准面及安装其他零件的被加工表面精度要求较高，侧面快尺寸要求长度为60mm(0.1/0.2)，由于工件表面在需在一次装夹中先后进行加工，为了保障各面间的垂直度与尺寸要求，因此在装夹过程中工件的拉直非常重要。
根据图纸要求，该零件尺寸规格在14mm的上下偏差分别为+0.05mm和0.05mm，416mm的上下偏差分别为+0.1mm和0.1mm,，1663mm的上下偏差分别为+0.15mm和0.15mm,，63250mm的上下偏差分别为+0.25mm和0.25mm,，2501000mm的上下偏差分别为+0.4mm和0.4mm。槽处理需经退火处理。未注明倒角均为R10。
二、加工工艺
（一）零件毛坯选择
由图11可知，在经过完整加工后零件长、宽、高为1800mm×960mm×930mm，由于零件为批量生产，为降低成本同时为考虑零件的加工难度，所以与毛坯厂家定制了被加工面加厚510mm。
（二）设备选择
底座应选择在卧式搪铣加工中心机上进行加工，主要原因有以下几点：
1．底座需要进行多个面加工，卧式搪铣加工中心机的工作台具有旋转功能，精度非常高，满足加工过程中相邻面的垂直度要求；
2．该机型在行程上满足对该零件的尺寸要求；
3．在该机型上加工能最大程度的降低成本，减少产品的报废率，有利于提高产品的经济效益。
表21 机床参数表
主要参数
机床外观
X 轴行程 ( 左右 )
2,000 mm
Y 轴行程 ( 上下 )
1,800 mm
Z 轴行程 ( 前后 )
1,300 mm
W 轴行程
600 mm
工作台尺寸 Z 方向
1,600 x 1,800 mm
主轴转速
2,400 rpm
主轴内孔规格
BT50
切削进给速率
1 ~ 5,000 mm/min.
定位精度
± 0.01 mm / 全长
在使用加工中心时，操作者必须熟悉机床的结构，性能及传动系统，润滑部位，电气等基本知识和使用维护方法，并且严格遵守CNC加工中心规程。
（三）工艺路线制定
根据零件设计要求，零件应遵循先粗后精、先主后次、先面后孔的原则，由于工件多个面均需在一次装夹中进行加工，故以坐标形式(G54、G55、G56、G57)取代。加工路线主要如下：
1．装有喷漆层的毛坯料进行定位、装夹；
2．加工G54、G56面待加工表面，只见光；用百分表打表取量后，均分铣去多余余量，保证零件总宽为960mm；
3．加工G55、G57面待加工表面，只见光；用百分表打表取量后，均分铣去多余余量，保证零件总长为1800mm；
4．对G57面进行点孔、加工螺纹底孔、攻螺纹并铣去台阶后旋转工作台对G55所在在外侧被加工面进行铣面，后以此点孔、加工螺纹底孔、攻螺纹，铣倾斜角；
5．旋转工作台，对G54面所加工面点孔、加工螺纹底孔、攻螺纹，旋转工作台后对G56面进行点孔、加工螺纹底孔、攻螺纹，铣去台阶，最后铣基准保证工件总高符合尺寸要求及线轨面的安全加工。
（四）确定装夹方案
工件加工前，必须在机床上确定其相对刀具的位置，即工件相对机床和刀具有一个正确的位置，这叫定位；同时在在此过程中不大发生位移，这是夹紧；两者相结合即为装夹。工件在加工前一定要确保是否夹紧，以防止在加工过程中工件发生偏移，造成工件精度受到影响或工件报废带来经济损失。
该零件的装夹方式应使用组合夹具进行装夹，即使用螺杆、压板对工件进行装夹，同时在零件应放置在带有机床调整垫铁的等高垫上，方便工件调平。零件由于毛坯铸造及喷漆过程中，造成毛坯面量不均匀，可选取工件与登高垫结合处进行四点打表调平，四个角的相对水平高度(即Y轴方向)需保证在1mm以内。工件调平后，在工作台上安放顶板对接触工件表面对工件进行拉直。在参照面上选取两点，利用百分表测量两点的相对距离，两点在Z轴方向的相对距离应保证在0.5mm以内。工件表面左右两端点可模拟出一条构造线，代表工件面在Z方向上的位移距离；在拉直过程中，通过两个相对面的构造线进行比对，来判断工件的偏移方向；利用气锤敲打工件面是工件进行回正。在理想状态下，两构造线应处于永不相交（即两条构造线左右两点在Z方向上相对距离为0）状态，但考虑到工件毛坯面不均匀，可使两构造线初与相对平行状态或者构造线呈“八”字形，但构造线左右两点Z轴方向的相对距离不宜大于0.5mm。工件调平、拉直后，对工件进行夹紧，在夹紧过程中，一定要慢，防止过快导致工件变形，装夹出现误差，从而确工序的加工精度。在零件的装夹效率上，零件的首件装夹时间应保证在1h以内。
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