2023年吴清乐挚子的加工0524打印.doc

西安文理学院机械电子工程系 本科毕业设计〔论文〕 题 目 典型零件挚子的加工 专业班级 机械设计制造及其自动化 学 号 08102070101 学生姓名 吴清乐 指导教师 田 浩 任可明 设计所在单位 西安文理学院 2023年 5月 典型零件挚子的加工 : : 挚子 挚子零件是在工程中用于合闸保持，分闸保持的开关式零件。随着机械工业的开展，挚子的需求量也日益增大，这就要求工厂能以更低的本钱、更好的质量进行大批量生产，在保证经济效益的同时满足工业对该产品的需求。 该零件是一种非回转体异形件，没有可用的标准夹具，所以，在生产之前需要对其设计特殊夹具以满足其外形要求。此外，机床夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、生产率和生产本钱以及工人的劳动强度。 为保证被加工挚子零件的必要的精度，根据其材料、轮廓形状、加工精度等选用适宜的机床，指定加工方案，确定零件的加工顺序、各工序所有刀具和夹具、切削用量等。在加工工序设计之前，应该首先了解该挚子零件的加工难点，既其侧外表圆弧、头部倒角、中部倒角、尾部台阶面和槽。 文中还涉及到该挚子零件在数控铣床上的程序编制，为其用于实际生产提供了可分析的样例。 关键字：数控铣床， 挚子， 专用夹具， 铣刀 Machining of Typical Pawl Abstract: Pawls are used in the project for closing and opening the switch. With the development of machinery industry, the demand for pawl is growing, which requires factories go lower cost and better quality into mass production, while ensuring economic benefits to meet the industry demand for this product . Pawl is a non-rotating shaped as special workpieces, there is no available standard fixture, so it needs to design a special fixture before production to meet the requirements of its shape. Moreover, the machining fixture plays an important role, it affects the machining quality, productivity and production costs and labor intensity directly . To ensure the precision of the necessary parts to be machined, choose right machine according to the material, shapes, and machining precision of the workpiece. Appropriate choice of precision machine tools, specify the processing program to determine the machining sequence, the process for all tools , fixtures, and cutting dosages etc. Before process designing, fist to know that the difficulty of machining, the arc in side surface, chamfer in the head and middle, slots and step surface in the tail. Thesis also relates to pawl's in the CNC milling machine programming, providing its actual production for the case to be analyzed. Key words: Milling Machine Pawl Special Fixture Milling Cutter 目录 目录 第1章 绪论 1 1.1挚子零件简介 1 1.2数控加工的开展趋势 1 1.2.1 高速、高精加工技术 2 1.2.2 五轴联动加工和复合加工机床 2 1.2.3 网络化、开放化、智能化 3 1.2.4自动换刀机构 3 1.2.5 智能适应控制技术 3 1.2.6高集成度电路芯片 4 1.3此课题的意义 4 1.4本章小节 4 第2章 零件分析 5 2.1零件主要加工部位分析 5 2.2主要加工难点分析 6 2.3本章小节 9 第3章 工装夹具设计 10 3.1夹具简单介绍 10 3.1.1夹具的工作原理 10 3.1.2选择夹具应注意的问题 11 3.2数控铣床夹具设计 11 3.2.1铣床夹具的设计特点 11 3.2.2确定工件的夹紧 12 3.3.2夹具设计的定位分析 12 3.3.3夹具结构设计 13 3.4本章小结 14 第4章 加工工艺分析与制定 15 4.1挚子零件的加工工序 16 4.2铣床加工工艺分析 21 4.2.1加工阶段确定 21 4.2.2铣床刀具选择 22 4.2.3车床切削参数选择 23 4.3本章小结 26 第5章 程序编制 2727 5.1数控车床编程简介 2727 5.1.1 各功能指令 2727 5.1.2数控铣床程序编制 2828 结束语 3131 致谢 3232 参考文献 33 附录 3434 第42页 西安文理学院本科毕业设计〔论文〕 第1章 绪论 1.1挚子零件简介 该指形挚子零件是由钢质毛坯经铣、钻工艺加工而成。合闸保持挚子，其特征在于，该合闸保持挚子为一指状结构，其指前端通过一个定位销孔与固定在机构架的销轴转动连接，其指根上方连接合闸保持掣子复位弹簧；其指后端上部与带有复位弹簧的分闸触发器接触连接；其指后端下部为一凹进面，在合闸完成后，该凹进面被输出拐臂上的合闸保持锁销挡住，使合闸保持挚子三点固定，实现合闸保持锁销稳定自锁状态。该零件三维图如图1-1所示。 图1-1 典型零件挚子三维图 1.2数控加工的开展趋势 最早的铣床是美国人E.惠特尼于1818年创制的卧式铣床。为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗，J.R.于1862年创制了第一台万能铣床，是为升降台铣床的雏形。1884年前后出现了龙门铣床。20世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-快速〞或“快速-进给“的自动转换。1950年以后，铣床在控制系统方面开展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率[1]。 数控技术的应用不但使制造业成为工业化的象征给传统制造业带来了革命性的变化，而且随着应用领域的扩大和数控技术的不断开展，它对国计民生的一些重要行业的开展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代开展的大趋势数控机床是传统机械加工技术和电子信息技术结合的产物，它集现代精密机械、计算机、通讯、液压气动、光电等多学科技术为一体，具有高效率、高精度、高自动化和高柔性的特点，是当代机械制造业的主流装备。采用数控机床不仅提高了机械加工的性能，还有效提地提高了加工质量和效率，实现了集成化方向、柔性自动化，并向智慧化开展。 随着科学技术的进步，各种新技术、新材料和新工艺不断涌现。机械制造工艺正向着高效率、高质量和低本钱方向开展。特别是数控技术和微型电子计算机的推广应用，使机械制造工艺过程的自动化开展到了个新阶段。 目前，世界先进制造技术不断兴起，超精密加工、超高速切削等技术的应用，计算机集成系统和柔性制造系统的迅速开展的不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求。为适应这种情况，数控机床正朝着复合型、多品种、高速度、高精度、编程简单化以及环保化的方向开展。从目前世界上数控技术及其装备开展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面： 1.2.1 高速、高精加工技术 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期提高市场竞争能力。 在加工精度方面，近10 年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm 提高到5μm，精密级加工中心那么从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密的加工精度已开始进入纳米级〔10nm〕。 1.2.2 五轴联动加工和复合加工机床 采用五轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最正确几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1 台5 轴联动机床的效率可以等于2 台3 轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5 轴联动加工可比3 轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5 轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3 轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5 轴联动机床的开展。当前由于电主轴的出现，使得实现5 轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和本钱大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5 轴联动机床和复合加工机床〔含5 面加工机床〕的开展[2]。 1.2.3 网络化、开放化、智能化 21 世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工质量和加工效率方面的智能化；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如电机参数的自适应运算、前馈控制、自动定位、自动识别负载自动选定模型等；简化操作、简化编程方面的智能化，同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。 1.2.4自动换刀机构 大容量的刀库且配有自动换刀机构的各类加工中心可实现在同一台机床上同时进行扩孔、镗削、攻螺纹、钻削、车削、铣削、铰削等多道工序，现代数控机床可采用多面体、多主轴切削，智能化的人机界面即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。数控系统由于采用了分级中断控制方式和多CPU 〔计算机中心处理装置〕结构，即可在同一台机床上同时进行加工和程序编制，实现所谓的“前台加工，后台编辑〞。为了适应柔性制造系统和计算机集成系统的要求，数控系统具有远距离串行接口，甚至可以联网，实现数控机床之间的数据通信，也可直接对多台数控机床进行控制。 1.2.5 智能适应控制技术 智能化现代数控机床将引进自适应控制技术，根据切削条件的变化， 自动调节工作参数，使加工过程中能保持最正确工作状态，从而得到较好的外表粗糙度和较高的加工精度，同时也能提高设备的生产效率和刀具的使用寿命。具有自诊断、自修复功能，在