2023年数控加工路线的确定原则及方法.doc

长春职业技术学院毕业论文〔设计〕专用纸 毕业论文〔设计〕 题目 典型零件的数控铣编程设计 学生姓名 单硕 学号 10022023 班 级 090204 专 业 数控技术专业 分 院 工程技术分院 指导教师 杜迎宇 2023 年 11 月 20 日 3 毕业设计〔论文〕任务书 主要内容： 〔一〕工序的划分 加工顺序的安排 〔二〕数控机床加工工序和加工路线的设计 〔三〕工件的安装与夹具的选择 根本要求 〔一〕设计者必须发挥独立思考能力，创造性地完成设计任务，在设计中应遵循设计标准，尽量利用国内外先进技术与经验； 〔二〕设计者对待设计计算、绘图等工作应具有严肃认真一丝不苟的工作作风，以使设计成果到达较高的水平； 〔三〕设计者必须明确设计任务，在规定时间内圆满完成要求的设计内容，成果包括：设计说明书一份〔按标准格式〕A1图纸4-5份。 主要参考资料等： 相关的设计手册、图册、设计标准和论文资料等，例如： 〔一〕 机械设计 邱宣怀等编，高等教育出版社 〔二〕 机械设计大典 江西科技技术出版社 〔三〕 机械设计手册 机械工业出版社 〔四〕 新编机械设计师手册上下册 徐灏机械工业出版社出 论文〕 开题报告表 摘 要 数控加工工艺决策是数控加工过程中较为复杂又非常重要的环节，与加工程序的编制、零件加工的质量、效益都有着密切的关系。工艺决策的好坏，不仅会影响机床效率的发挥，而且还将直接影响零件的加工质量。因此，数控加工工艺决策的研究对提高被加工零件的精度，提高工作效率，从而提高企业的经济效益，是非常必要的。 本文通过对数控加工工艺特性的理论分析和研究，建立了基于数控加工基元CNC．ME(CNC)的创成式CAPP系统中具有层次化结构的数控加工工艺决策模型，阐述了数控加工工艺决策过程中正向离散和反向集中的原理及工步、工序优先级工艺路线生成的原那么。 在数控加工中，正确合理地选择切削参数对确保产品质量、提高生产率、降低生产本钱起着十分重要的作用。近年来，随着数控技术的普遍应用，以及各种先进制造技术的迅速开展，生产辅助时间大大降低，相应地，切削时间所占的比重就大大提高。因此缩短切削加工时间，对提高生产率起着重要的作用。目前，大多数工厂在生产中凭经验或参考切削用量手册来选择切削用量，这往往达不到切削参数的最优选。运用现代切削理论、数学建模和模型分析方法寻求切削参数的最优组合，是切削参数选择的一个重要方向。 本文采用一种基于特征的数控加工工艺生成方式，阐述了与该方式相关的特征技术、数控加工工艺知识与资源库、数控加工方法链以及相匹配的数控加工参数、刀具、夹具等的产生方式。 关键词：数控加工/工艺决策/切削参数/夹具 Ⅱ 目 录 任务书 开题报告 中文 英文 1 数控技术的开展 …………………………………………………1 2 影响数控加工工艺决策和切削参数的主要因素 ………………2 3 数控加工工艺设计………………………………………………4 3．1 数控加工工艺的特点………………………………………5 3．2 零件的数控加工工艺性分析………………………………5 3．2．1 零件数控加工的合理性分析 ………………………5 3．2．2 零件数控加工的工艺性分析 ………………………6 3．3 零件数控加工的工艺设计原那么 …………………………6 3．3．1 零件加工工序的划分方法 …………………………6 3．3．2 零件加工的数控加工工艺设计原那么 ………………7 3．3．3 数控机床加工零件的工艺分析必须本卷须知 ……9 4数控加工工艺路线设计 …………………………………………11 4. 1 数控加工工艺路线设计中应注意以下几个问题…………11 4．2 零件数控加工的走刀路线设计原那么 ……………………12 4．2 .1确定走刀路线原那么……………………………………12 4. 2. 2 铣削加工中加工路线的选择要点 …………………12 4．2. 3钻削加工加工路线的选择要点………………………14 4．2. 4其它情况的选择要点…………………………………15 5 刀具的选择及进给路线确实定 …………………………………16 5．1 数控加工常用刀具的种类及性能…………………………16 5．2 选择数控刀具的原那么………………………………………16 5. 3 数控加工编程时进给路线确实定…………………………18 5. 3. 1 粗加工进给路线确实定 ……………………………19 5. 3. 2 空行程进给路线确实定 ……………………………19 本章小结 …………………………………………………………20 6 数控机床加工工序和加工路线的设计 …………………………20 6.1概述 …………………………………………………………20 6．2数控机床加工路线 …………………………………………21 6. 2. 1数控车床加工路线 …………………………………21 6. 2. 2数控铣床加工路线 …………………………………22 6. 2. 3 孔加工定位路线 ……………………………………22 6. 2. 4工件的安装与夹具的选择 …………………………23 6. 3切削用量的选择 ……………………………………………23 6. 3. 1数控车床切削用量……………………………………23 6. 3. 2 数控铣床切削用量选择 ……………………………24 6. 4 对刀点和换刀点的选择……………………………………25 6. 5工进给路线确实定 …………………………………………26 7 加工中心加工进给路线确实定 ………………………………27 7. 1 XY平面的进给路线确实定 ……………………………27 7. 2 Z向进给路线确实定……………………………………28 8 实例 ：模型数控加工模型…………………………………………29 致 谢 ………………………………………………………………33 参 考 文 献…………………………………………………………34 附录 …………………………………………………………………35 1 数控技术的开展 数控加工技术是以计算机集成制造技术、数控机床技术、机械加工技术为根底，实现产品自动化加工的现代制造技术，是现代制造业的代表性技术。广义的讲，数控加工技术包含了从产品造型设计(CAD)、工艺过程设计(CAPP)、计算机辅助制造过程(CAM)、虚拟加工、数控机床实际加工等。 数控加工技术是20世纪40年代后为适应加工复杂外形零件而开展起来的一种自动化加工技术其研究起源于飞机制造业。1952年世界上第一台数控机床——三坐标立式铣床问世，它可控制铣刀进行连续空间曲面的加工，揭开了数控加工技术的序幕。 国外十分重视数控加工技术的研究。日本自70年代起便把许多精力投入到数控加工技术的开发和应用上，并取得了巨大的经济效益。近年来由于国际市场的竞争日益剧烈，工业兴旺国家纷纷投入巨资开展数控加工技术，并取得了丰硕的研究成果。 我国数控加工技术方面的研究工作自“七五〞以来取得了一大批研究成果。在数控加工自动化工艺设计方面，我国研究人员从零件特征信息的获取、表达、输入到多工艺方案的设计与决策等各方面开展了大量的研究工作。目前，主要在曲面造型、刀的位置规划、刀具的路线仿真、干预检查等方面取得了较多的成果。自主开发了一批软件系统，其中有些系统已接近国际先进水平，投入市场并在生产中发挥了重大作用。 虽然我国的数控加工技术有了较大的开展，但与世界先进水平相比仍有很大差异。一方面国内还没有比拟成熟、功能全、适应性强的数控加工系统。另一方面表现在应用水平落后，不仅绝大多数生产厂家主要依靠国外引进软件进行复杂曲面的多坐标数控加工，而且还表现在数控加工的效率低，加工外表质量差等方面。数控机床的利用率不高，远未发挥出现有数控机床应有的技术经济效益。许多技术方面的问题如数控工艺数据准备、供状设计、刀具使用、机床操作及设备维护等，需要进一步解决。数控加工设备的生产能力没能得到充分发挥，而且机床的许多功能也没充分利用。特别是加工中心机床，由于工装夹具、编程技术的不配套，其生产能力远没有被发挥，和国际先进水平相比差距较大。数控切削加工工艺参数的选择仍主要以经验判断为主，在一定程度上制约了数控加工技术的开展。 数控加工技术是机械加工现代化的重要根底与关键技术。应用数控加工可大大提高生产率，稳定加工质量，缩短加工周期，增加生产柔性，实现对各种复杂零件的自动化加工，易于在工厂或车间实行计算机管理，还使车间设备总数减少，节省人力，改善劳动条件，有利于加快产品的开发和更新换代，提高企业对市场的适应，使零件的计算机辅助设计(CAD)，计算机辅助工艺规划(CAPP)和计算机辅助制造(CAM)的一体化成为现实，使机械加工的柔性自动化水平不断提高。 对制造业而言，每个企业都面临持续多变和不可完全预测的全球化市场竞争，竞争的核心是以知识为根底的新产品的竞争。为提高竞争力，制造业必须以最快的上市速度(1)、最好的质量(Q)、最低的本钱(C)、最优的效劳(S)及最清洁的环境(E)来满足不同顾客对新产品的需求和社会可持续开展的需要。一个工厂数控加工能力的大小已成为进行新产品开发，参与国内外市场竞争的主要前提和条件，因而使现代企业数控设备的投资一般占整个工厂固定资产的l／3～1／4以上。 数控技术和数控装备是制造业工业现代化的重要根底。这个根底是否牢固直接影响到国家的经济开展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。数控加工技术也是开展军事工业的重要战略技术。因此，世界上各工业兴旺国家均采取重大措施。 2 影响数控加工工艺决策和切削参数的主要因素 工艺决策知识是人们在工艺设计实践中所积累的认识和经验的总和。工艺设计经验性强，技巧性高，工艺设计理论也不成熟。使工艺决策知识的获取更加困难。当然，工艺设计也有一定的原那么和方法可供遵循．一些工艺决策知识可以从书本或资料中直接获取，而大多数工艺决策知识，必须从具有丰富实践经验的工艺设计师那里获取。 数控加工工艺的决策支持，其中包括数控加工方法的选择，确定夹具、刀具、数控加工参数以及数控加工设备。数控工艺工序内容需详细描述，在工艺决策时应遵循工序、工步内容详尽的规那么，即详细制定工艺决策中机床、刀具、切削参数、走刀路线自动选择匹配等规那么，使决策后的工序内容简洁详尽。 数控加工工艺决策规那么与普通机床加工工艺决策规那么的区别主要体现在：a)加工阶段划分的决策规那么不同；b)工序、工步集中与分散的决策规那么不同；c)工序、工步合并与排序的决策规那么不同；d)工序、工步内容详尽与简略要求不同；e)刀具、切削参数、走刀路线决策规那么不同。 数控切削参数是在数控加工过程中直接反映产品加工状态的数据信息，主要包括；机床主轴转速，机床进给速度，切屑宽度，切屑深度，切屑速度，每齿进给量速度，材料去除率(Q)，切削力和加工功率等。 切削参数的标准化主要包括切削速度、切削深度、切削宽度和进给量，这些参数确定的好