3《复杂零件多轴加工》项目一zhengxiaojin

《复杂零件的多轴加工》项目说明书固定条零件的工艺、编程与夹具设计班级：3140701姓名：郑晓晋目录第一章固定条零件的工艺编制 (3)1.1固定条零件的图纸 (3)1.2固定条零件的作用 (4)1.3 零件毛坯的选择 (5)1.3.1精密铸造 (5)1.3.2工业铝型材............................................................................ 错误！未定义书签。

1.3.3 精轧铝合金板材 (7)1.4加工方法和机床的选择 (8)1.4.1 普通铣床、攻丝机和数控铣床相结合的工艺方案 (8)1.4.2机床的选择 (9)1.5工艺过程卡和工序卡 (15)第二章数控加工编程 (18)2.1三轴数控铣床加工 (18)2.1.1铣台阶面 (18)2.1.2铣2xΦ15+0.018 ....................................................................... 错误！未定义书签。

2.2四轴铣床加工 (20)2.2.1粗、精加工4 个面的各个台阶面 (21)2.2.2中心钻打定位孔.................................................................... 错误！未定义书签。

2.2.3打螺纹底孔............................................................................ 错误！未定义书签。

第一章固定条零件的工艺编制1.1固定条零件的图纸1.2固定条的作用是固定住导向柱，在器械工作时不容易发生意外，使用固定凸棱，槽的作用是利用凸棱上的孔来夹紧紧固固定条使其固定不松动，从而对整体部件的工作不会失控。

1.3 零件毛坯的选择固定条零件采用铝合金6061材质，年产量5000件，属于小批量生产。

选择合适的毛坯，可以降低成本、提高加工的合格率。

如果工期允许，这类零件可以考虑精密铸造、拉制专用铝合金型材和采用精轧铝合金板材等毛坯形式。

1.3.1精密铸造金属模铸造精密铸造又叫失蜡铸造,它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状，可不加工或很少加工就直接使用，故熔模铸造是一种近净形成形的先进工艺。

我国古代:王子午鼎、铜禁、铜狮等等，都是熔模铸造的杰作。

自20世纪40年代熔模铸造用于工业生产后，半个世纪中一直以较快的速度发展着。

特别是欧美国家发展迅速。

熔模铸造用于航空、兵器部门外，几乎应用于所有工业部门，特别是电子、石油、化工、能源、交通运输、轻工、纺织、制药、医疗器械、泵和阀等部门。

近几年我国发展也迅速。

此外，金属型铸造的生产效率高；使铸件产生缺陷的原因减少；工序简单，易实现机械化和自动化。

金属型铸造虽有很多优点，但也有不足之处。

如：(1) 金属型制造成本高；(2) 金属型不透气，而且无退让性，易造成铸件浇不足、开裂或铸铁件白口等缺陷; (3) 金属型铸造时，铸型的工作温度、合金的浇注温度和浇注速度，铸件在铸型中停留的时间，以及所用的涂料等，对铸件的质量的影响甚为敏感，需要严格控制。

固定条零件的形状和重量大小、生产批量都适合金属模铸造，采用金属型铸造锻炼的毛坯，切削加工量很小，节省加工工时成本，但一次性模具投入成本高，如果确信连续几年都有订单，可以考虑这种毛坯形式。

1.3.2我国铝资源丰富，铝业发展很快。

各种截面形状的工业铝型材，广泛用于制造各种轻型设备的基础框架等。

与传统的型钢焊接结构相比，铝合金型材框架造价低、生产周期短、用标准件组装方便、无需机械加工、而且不变形、精度高，而且无需表面处理，低碳环保。

近几年，定制专业铝合金型材加工机械零件得到广泛应用。

1.3.3精轧铝合金板材当生产批量不够大时，采用精密铸造和拉制铝型材的模具成本相对较高，应考虑采用精轧铝合金板材。

对于固定条零件，采用20mm厚的精轧铝合金板材作为毛坯，零件的两个大面可以不留余量，节省材料和切削加工工时费。

从机械性能的角度考虑，精密铸造、拉制铝型材和精轧铝板都能满足图纸要求。

主要从成本角度考虑选择毛坯，固定条零件年产量5000 件，综合考虑模具成本、材料成本、切削加工成本和生产周期，选择精轧铝合金板材比较合适。

1.4加工方法和机床的选择拟定一个零件的加工方案，即工艺规程，需要因地制宜，结合所使用的设备一并考虑。

1.4.1 普通铣床、攻丝机和数控铣床相结合的工艺方案下料（250*29*44）——划线——在普通铣床粗、精加工上面——在普通铣床粗、精加工下面（台阶面）——平两端面——在数控铣床，以2mm槽的侧面和底面定位，保证尺寸80和140对称和尺寸——扩——铰刀Φ20孔——攻丝——普通铣床铣削两端面，保证226尺寸——攻丝——检验。

上面下面1.4.2机床的选择与统机床相比，数控机床一些特点。

（一）自动化程度高除了准备过程需要人工参与以外，全部加工过程都由机床自动完成，减轻了劳动强度，改善了劳动条件。

（二）加工精度高尺寸精度一般在0 . 005 ~0 . lmm ，不受工件形状复杂度的影响。

（三）加工稳定性好自动化操作消除了操作人员的技术水平、工作状态等主观因素的限制，无论在任何时间或地点，能够保证在同样的条件下以同样的NC 程序加工出来的零件的一致性。

（四）生产效率高加工过程中省去了划线、多次装夹定位、检测等工序，有效地提高了生产率。

（五）生产准备周期短数控加工过程一般采用通用的工装夹具，省去了专用工夹具、样板和标准样件的制作，节省了大量的准备时间。

（六）便于实现网络化制造利用数控机床的数字化特性，很容易和CAD / CAM 系统结合起来实现设计制造过程一体化，实现由计算机对多台机床的直接控制，建立制造过程的网络化管理。

多轴数控机床特点我们熟悉的数控机床有XYZ三个直线坐标轴，多轴指在一台机床上至少具备第4轴。

通常所说的多轴数控加工是指4轴以上的数控加工，其中具有代表性的是5轴数控加工。

将数控铣、数控镗、数控钻等功能组合在一起，工件在一次装夹后，可以对加工面进行铣、镗、钻等多工序加工，有效地避免了由于多次安装造成的定位误差，能缩短生产周期，提高加工精度。

随着模具制造技术的迅速发展，对加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求，因此多轴数控加工技术得到了空前的发展。

随着数控技术的发展，多轴数控加工中心正在得到越来越为广泛的应用。

它们的最大优点就是使原本复杂零件的加工变的容易了许多，并且缩短了加工周期，提高了表面的加工质量。

产品质量的提高对产品性能要求提高，例如车灯模具：汽车大灯模具的精加工：用双转台五轴联动机床加工，由于大灯模具的特殊光学效果要求，用于反光的众多小曲面对加工的精度和光洁度都有非常高的指标要求，特别是光洁度，几乎要求达到镜面效果。

采用高速切削工艺装备及五轴联动机床用球铣刀切削出镜面的效果，就变得很容易，而过去的较为落后的加工工艺手段就几乎不可能实现。

采用五轴联动机床加工模具可以很快的完成模具加工，交货快，更好的保证模具的加工质量，使模具加工变得更加容易，并且使模具修改变得容易。

在传统的模具加工中，一般用立式加工中心来完成工件的铣削加工。

随着模具制造技术的不断发展，立式加工中心本身的一些弱点表现得越来越明显。

现代模具加工普遍使用球头铣刀来加工，球头铣刀在模具加工中带来好处非常明显，但是如果用立式加工中心的话，其底面的线速度为零，这样底面的光洁度就很差，如果使用四、五轴联动机床加工技术加工模具，可以克服上述不足所以，固定条零件主要应用四轴数控铣床加工。

1.4.3与统机床相比，数控机床一些特点。

1、具有高度柔性在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多夹具，不需要经常重新调整机床。

因此，数控机床适用于所加工的零件频繁更换的场合，亦即适合单件，小批量产品的生产及新产品的开发，从而缩短了生产准备周期，节省了大量工艺装备的费用。

2、加工精度高数控机床的加工精度一般可达0.05—0.1MM，数控机床是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一脉冲信号，则机床移动部件移动一具脉冲当量（一般为0.001MM），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杆螺距平均误差可由数控装置进行曲补偿，因此，数控机床定位精度比较高。

3、加工质量稳定、可靠加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。

4、生产率高数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，数控机床的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削。

数控机床正进入高速加工时代，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，极大地提高了生产率。

另外，与加工中心的刀库配合使用，可实现在一台机床上进行多道工序的连续加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产率。

5、改善劳动条件数控机床加工前是经调整好后，输入程序并启动，机床就能有自动连续地进行加工，直至加工结束。

操作者要做的只是程序的输入、编辑、零件装卸、刀具准备、加工状态的观测、零件的检验等工作，劳动强度大降低，机床操作者的劳动趋于智力型工作。

另外，机床一般是结合起来，既清洁，又安全。

多轴数控机床特点我们熟悉的数控机床有XYZ三个直线坐标轴，多轴指在一台机床上至少具备第4轴。

通常所说的多轴数控加工是指4轴以上的数控加工，其中具有代表性的是5轴数控加工。

多轴机床同时控制4个以上坐标轴的联动，将数控铣、数控镗、数控钻等功能组合在一起，工件在一次装夹后，可以对加工面进行铣、镗、钻等多工序加工，有效地避免了由于多次安装造成的定位误差，能缩短生产周期，提高加工精度。

随着模具制造技术的迅速发展，对加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求，因此多轴数控加工技术得到了空前的发展。

随着数控技术的发展，多轴数控加工中心正在得到越来越为广泛的应用。

它们的最大优点就是使原本复杂零件的加工变的容易了许多，并且缩短了加工周期，提高了表面的加工质量。

产品质量的提高对产品性能要求提高，例如车灯模具：汽车大灯模具的精加工：用双转台五轴联动机床加工，由于大灯模具的特殊光学效果要求，用于反光的众多小曲面对加工的精度和光洁度都有非常高的指标要求，特别是光洁度，几乎要求达到镜面效果。

采用高速切削工艺装备及五轴联动机床用球铣刀切削出镜面的效果，就变得很容易，而过去的较为落后的加工工艺手段就几乎不可能实现。

采用五轴联动机床加工模具可以很快的完成模具加工，交货快，更好的保证模具的加工质量，使模具加工变得更加容易，并且使模具修改变得容易。

在传统的模具加工中，一般用立式加工中心来完成工件的铣削加工。