天坛模型的数控加工及工艺分析

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1、宜宾职业技术学院毕业论文天坛模型的数控加工及工艺分析系部电子信息与自动控制工程系专业名称机械制造及自动化班级机制11201班姓名吴瑶瑶学号201210963指导教师王洪益二○一四年九月摘要本次毕业设计主要研究了天坛的造型以及对其模型的设计与数控加工。零件加工中涉及了数控车床加工、编程、CAD制图等，在对所加工零件进行工艺分析额基础上，拟定了加工方案。选择了合适的刀具、量具，确定了切削用量。对加工中存在的一些工艺问题（对刀点、加工路线也做了必要的处理），加工出了合格的产品。通过整个加工的过程的制定，充分体现了数控加工技术在保证加工精度、加工

2、效率，简化工序等方面的优势。它主要用来研究机械数控加工的、以及各种机械加工中要注意的问题。关键词：数控加工;工艺;天坛模型;编程目录1引言11零件图形分析及毛坯选择21.1零件分析21.2结构分析21.3精度分析31.4毛坯尺寸选择31.5设备的介绍31.6确定机床型号42装夹方法及量具的选择52.1确定装夹方案52.2.1主轴的装夹方案52..2.2底座的装夹方案62.2量具的选择63切削用量确定与切削液的选择73.1切削用量受加工质量限时的选择73.2确定主轴转速73.3确定进给速度73.4背吃刀量ap的选择73.4.1背吃刀量的确定

3、83.5数控刀具的选择83.6切削液的选择94工艺分析114.1零件的工艺分析114.1.1定位基准的选择114.1.2精基准的选择114.1.3粗基准的选择124.1.4起刀、进刀和退刀的工艺分析134.2工艺卡、刀具卡的选择154.2.1刀具卡片154.2.2工艺卡片164.2.3工序卡片185零件的加工225.1零件加工路线225.1.1加工工艺路线的确定225.1.2进给路线的确定235.2数控编程246零件的检测296.1零件的精度与尺寸检验296.2产生误差的主要因素296.3减小误差的方法30总结31致谢32参考文献331零

4、件图形分析及毛坯选择1.1零件分析如图1-1该零件图由圆柱、顺时针圆弧、逆时针圆弧、内孔、外螺纹及内螺纹等组成，该图为数控回转体车削零件。零件图尺寸标注完整，符合数控加工工艺尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为45号钢，加工切削性能较好，无热处理和硬度要求，能够获得较高的强度和韧性等综合机械性能。本文从分析零件图、选材、零件加工工艺准备，加工过程，误差分析进行说明，着重说明加工前的工艺准备。1.2结构分析毛坯为45号钢，无热处理和硬度要求，由图1-1零件为例，该零件由圆柱，内孔，顺时针圆弧，逆时针圆弧，内螺纹和外螺纹等组成，其中多个

5、尺寸具有较严密的尺寸精度和表面粗糙度等工艺要求，并且，尺寸标注完整，轮廓描述清楚。图1-1-1零件图主轴32图1-1-2零件图底座1.3精度分析通过上述分析，采取以下几点工艺措施，零件最高精度等级为IT9级，该零件公差值只偏向一边，故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。对圆柱面要求表面粗糙度为3.2，其它表面粗糙度均为6.3。但加工时由于装夹不当极其容易产生震荡。如果定位不好可能会导致表面粗糙度高，加工精度难以达到要求。材料不得有裂纹和气孔，并锐边去毛刺，符合GB/T1804-M国际标准。1.4毛坯尺寸选择在制定机械加工工艺规程时

6、，正确选择合适的毛坯，对零件的加工质量、材料消耗和加工时有很大的影响。根据零件的结构形状与外形与外形尺寸和现有的生产条件，该零件的材料应为45号钢。根据图1-1进行尺寸分析，其中，轴的尺寸长为φ38mm×75.28mm，零件为单件生产。根据零件要求下料整体尺寸为φ40mm×110mm由于是两次装夹，在加工时材料身出长度32mm和44mm。螺纹底座的尺寸长为φ38mm×35mm，零件为单件生产。根据零件要求下料整体尺寸为φ40mm×38mm，在加工时材料身出长度35mm。由于零件在装夹和加工过程中存在一定的抖动，所以该零件加工成型后会产生误

7、差。1.5设备的介绍我院数控机床型号为是CKA6132i由大连长征机床有限责任公司生产的，机床为320×750CNCLATHE。主轴的转速为2200r/min，电压为3×380V32电源频率为50HZ，防护等级IP54，系统为FANUC，具有较高可操作性，功能齐全和加工精度好的优点。1.6确定机床型号根据我院的数控机床及加工的对象来分析，我院的数控机床都能完成对该零件的加工，由于我院数控加工室有FANUC-0i系统的车床共有六台，根据零件的结构形状和精度以及加工的难易程度等条件来选择数控设备的型号，由于该零件由圆柱、内孔、圆弧、内螺纹、外

8、螺纹组成，形状比较复杂，考虑到该零件的表面粗糙度和加工精度有一定的要求，综上几点考虑选择结合学校数控加工室的条件，特选CKA6132i进行零件程序编制与加工。322装夹方法及量具的选择2.1确