泵體零件數控加工工藝設計、編程及夾具設計【銑面和鉆孔】【含CAD圖紙+說明書完整資料】

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系統由以下部分組成 數據輸入部分 帶控制單元的讀卡器 反饋裝 置 和金屬切削機床或其他類型的 N C 設備 數據輸人裝置 也稱 人機聯系裝置 可用人工或全自動方法向機床提供 數據 人工方法作為輸人數據唯一方法時 只限于少量輸入 人工輸入裝置有鍵 盤 撥號盤 按鈕 開關或撥輪選擇開關 這些都位于機床附近的一個控制臺上 撥號盤通常連到一個同步解析器或電位計的模擬裝置上 在大多數情況下 按鈕 開關和其他類似的旋鈕是數據輸入元件 人工輸入需要操作者控制每個操作 這 是一個既慢又單調的過程 除了簡單加工場合或特殊情況 已很少使用 幾乎所有情況下 信息都是通過卡片 穿孔紙帶或磁帶自動提供給控制單元 在傳統的數控系統中 八信道穿孔紙帶是最常用的數據輸入形式 紙帶上的編碼 指令由一系列稱為程序塊的穿孔組成 每一個程序塊代表一種加工功能 一種操 作或兩者的組合 紙帶上的整個數控程序由這些連續(xù)數據單元連接而成 帶有程 2 序的長帶子像電影膠片一樣繞在盤子上 相對較短的帶子上的程序可通過將紙帶 兩端連接形成一個循環(huán)而連續(xù)不斷地重復使用 帶子一旦安裝好 就可反復使用 而無需進一步處理 此時 操作者只是簡單地上 下工件 穿孔紙帶是在帶有特 制穿孔附件的打字機或直接連到計算機上的紙帶穿孔裝置上做成的 紙帶制造很 少不出錯 錯誤可能由編程 卡片穿孔或編碼 紙帶穿孔時的物理損害等形成 通常 必須要試走幾次來排除錯誤 才能得到一個可用的工作紙帶 雖然紙帶上的數據是自動進給的 但實際編程卻是手工完成的 在編碼紙帶 做好前 編程者經常要和一個計劃人員或工藝工程師一起工作 選擇合適的數控 機床 決定加工材料 計算切削速度和進給速度 決定所需刀具類型 仔細閱讀 零件圖上尺寸 定下合適的程序開始的零參考點 然后寫出程序清單 其上記載 有描述加工順序的編碼數控指令 機床按順序加工工件到圖樣要求 控制單元接受和儲存編碼數據 直至形成一個完整的信息程序塊 然后解釋 數控指令 并引導機床得到所需運動 為更好理解控制單元的作用 可將它與撥號電話進行比較 即每撥一個數字 就儲存一個 當整個數字撥好后 電話就被激活 也就完成了呼叫 裝在控制單元里的紙帶閱讀機 通過其內的硅光二極管 檢測到穿過移動紙 帶上的孔漏過的光線 將光束轉變成電能 并通過放大來進一步加強信號 然后 將信號送到控制單元里的寄存器 由它將動作信號傳到機床驅動裝置 有些光電裝置能以高達每秒 1000 個字節(jié)的速度閱讀 這對保持機床連續(xù)動 作是必須的 否則 在輪廓加工時 刀具可能在工件上產生劃痕 閱讀裝置必須 要能以比控制系統處理數據更快的速度來閱讀數據程序塊 反饋裝置是用在一些數控設備上的安全裝置 它可連續(xù)補償控制位置與機床 運動滑臺的實際位置之間的誤差 裝有這種直接反饋檢查裝置的數控機床有一個 閉環(huán)系統裝置 位置控制通過傳感器實現 在實際工作時 記錄下滑臺的位置 并將這些信息送回控制單元 接受到的信號與紙帶輸入的信號相比較 它們之間 的任何偏差都可得到糾正 在另一個稱為開環(huán)的系統中 機床僅由響應控制器命令的步進電動機驅動定 位 工件的精度幾乎完全取決于絲杠的精度和機床結構的剛度 有幾個理由可以 說明步進電機是一個自動化申請的非常有用的驅動裝置 對于一件事物 它被不 連續(xù)直流電壓脈沖驅使 是來自數傳計算機和其他的自動化的非常方便的輸出控 制系統 當多數是索引或其他的自動化申請所必備者的時候 步進電機對運行一 3 個精確的有角進步也是理想的 因為控制系統不需要監(jiān)聽就提供特定的輸出指令 而且期待系統適當地反應的公開 環(huán)操作造成一個回應環(huán) 步進電機是理想的 一些工業(yè)的機械手使用高抬腿運步的馬乘汽車駕駛員 而且步進電機是有用的在 數字受約束的工作母機中 這些申請的大部分是公開 環(huán) 但是雇用回應環(huán)檢 測受到驅策的成份位置是可能的 環(huán)的一個分析者把真實的位置與需要的位置 作比較 而且不同是考慮過的錯誤 那然后駕駛員能發(fā)行對步進電機的電脈沖 直到錯誤被減少對準零位 在這個系統中 沒有信息反饋到控制單元的自矯正過 程 出現誤動作時 控制單元繼續(xù)發(fā)出電脈沖 比如 一臺數控銑床的工作臺突 然過載 阻力矩超過電機轉矩時 將沒有響應信號送回到控制器 因為 步進電 機對載荷變化不敏感 所以許多數控系統設計允許電機停轉 然而 盡管有可能 損壞機床結構或機械傳動系統 也有使用帶有特高轉矩步進電機的其他系統 此 時 電動機有足夠能力來應付系統中任何偶然事故 最初的數控系統采用開環(huán)系統 在開 閉環(huán)兩種系統中 閉環(huán)更精確 一般 說來更昂貴 起初 因為原先傳統的步進電動機的功率限制 開環(huán)系統幾乎全部 用于輕加工場合 最近出現的電液步進電動機已越來越多地用于較重的加工領域 4 附錄 The Effective Use in the Process of Numerical Control Technology in Mechanical Manufacturing Numerical control N C is a form of programmable automation in which the processing equipment is controlled by means of numbers letters and other symbols The numbers letters and symbols are coded in an appropriate format to define a program of instructions for a particular workpart or job When the job is changed the program of instructions must be changed The capability to change the program is what makes N C suitable for low volume and medium volume production It is much easier to write programs than to make major alterations of the processing equipment There are two basic types of numerically controlled machine tools point to point and continuous path also called contouring Point to point machines use unsynchronized motors with the result that the position of the machining head Can be assured only upon completion of a movement or while only one motor is running Machines of this type are principally used for straight line cuts or for drilling or boring The N C system consists of the following components data input the tape reader with the control unit feedback devices and the metal cutting machine tool or other type of N C equipment Data input also called man to control link may be provided to the machine tool manually or entirely by automatic means Manual methods when used as the sole source of input data are restricted to a relatively small number of inputs Examples of manually operated devices are keyboard dials pushbuttons switches or thumbwheel selectors These are located on a console near the machine Dials ale analog devices usually connected to a synchronization type resolver or potentiometer In most cases pushbuttons switches and other similar types of selectors are digital input devices Manual input requires that the operator set the controls for each operation It is a slow and tedious process and is seldom justified except in elementary machining applications or in special cases In practically all cases information is automatically supplied to the control unit and 5 the machine tool by cards punched tapes or by magnetic tape Eight channel punched paper tape is the most commonly used form of data input for conventional N C systems The coded instructions on the tape consist of sections of punched holes called blocks Each block represents a machine function a machining operation or a combination of the two The entire N C program on a tape is made up of an accumulation of these successive data blocks Programs resulting in long tapes all wound on reels like motion picture film Programs on relatively short tapes may be continuously repeated by joining the two ends of the tape to form a loop Once installed the tape is used again and again without further handling In this case the operator simply loads and unloads the parts Punched tapes ale prepared on type writers with special tape punching attachments or in tape punching units connected directly to a computer system Tape production is rarely error free Errors may be initially caused by the part programmer in card punching or compilation or as a result of physical damage to the tape during handling etc Several trial runs are often necessary to remove all errors and produce an acceptable working tape While the data on the tape is fed automatically the actual programming steps ale done manually Before the coded tape may be prepared the programmer often working with a planner or a process engineer must select the appropriate N C machine tool determine the kind of material to be machined calculate the speeds and feeds and decide upon the type of tooling needed The dimensions on the part print are closely examined to determine a suitable zero reference point from which to start the program A program manuscript is then written which gives coded numerical instructions describing the sequence of operations that the machine tool is required to follow to cut the part to the drawing specifications The control unit receives and stores all coded data until a complete block of information has been accumulated It then interprets the coded instruction and directs the machine tool through the required motions The function of the control unit may be better understood by comparing it to the action of a dial telephone where as each digit is dialed it is stored When the entire number has been dialed the equipment becomes activated and the call is completed Silicon photo diodes located in the tape reader head on the control unit detect light as it passes through the holes in the moving tape The light beams are converted to electrical 6 energy which is amplified to further strengthen the signal The signals are then sent to registers in the control unit where actuation signals are relayed to the machine tool drives Some photoelectric devices are capable of reading at rates up to 1000 characters per second High reading rates are necessary to maintain continuous machine tool motion otherwise dwell marks may be generated by the cutter on the part during contouring operations The reading device must be capable of reading data blocks at a rate faster than the control system can process the data A feedback device is a safeguard used on some N C installations to constantly compensate for errors between the commanded position and the actual location of the moving slides of the machine tool An N C machine equipped with this kind of a direct feedback checking device has what is known as a closed loop system Positioning control is accomplished by a sensor which during the actual operation records the position of the slides and relays this information back to the control unit Signals thus received ale compared to input signals on the tape and any discrepancy between them is automatically rectified In an alternative system called an open loop system the machine is positioned solely by stepping motor drives in response to commands by a controllers There are three basic types of NC motions as follows Point to point or Positional Control In point to point control the machine tool elements tools table etc are moved to programmed locations and the machining operations performed after the motions are completed The path or speed of movement between locations is unimportant only the coordinates of the end points of the motions are accurately controlled This type of control is suitable for drill presses and some boring machines where drilling tapping or boring operations must be performed at various locations on the work piece Straight Line or Linear Control Straight Line control systems are able to move the cutting tool parallel to one of the major axes of the machine tool at a controlled rate suitable for machining It is normally only possible to move in one direction at a time so angular cuts on the work piece are not possible consequently for milling machines only rectangular configurations can be machined or for lathes only surfaces parallel or perpendicular to the spindle axis can be machined This type of controlled motion is often referred to as linear control or a half axis of control Machines with this 7 form of control are also capable of point to point control Continuous Path or Contouring Control In continuous path control the motions of two or more of the machine axes are controlled simultaneously so that the position and velocity of the can be tool are changed continuously In this way curves and surfaces can be machined at a controlled feed rate It is the function of the interpolator in the controller to determine the increments of the individual controlled axes of the machines necessary to produce the desired motion This type of control is referred to as continuous control or a full axis of control Some terminology concerning controlled motions for NC machines has been introduced For example some machines are referred to as four or five or even six axis machines For a vertical milling machine three axes of control are fairly obvious these being the usual X Y Z coordinate directions A fourth or fifth axis of control would imply some form of rotary table to index the work piece or possibly to provide angular motion of the work head Thus in NC terminology an axis of control is any controlled motion of the machine elements spindles tables etc A further complication is use of the term half axis of control for example many milling machines are referred to as 2 5 axis machine This means that continuous control is possible for two motions axes and only linear control is possible for the third axis Applied to vertical milling machines 2 5axis control means contouring in the X Y plane and linear motion only in the Z direction With these machines three dimensional objects have to be machined with water lines around the surface at different heights With an alternative terminology the same machine could be called a 2CL machine C for continuous L for linear control Thus a milling machine with continuous control in the X Y Z directions could be termed be a three axis machine or a 3c machine Similarly lathes are usually two axis or 2C machines The degree of work precision depends almost entirely upon the accuracy of the lead screw and the rigidity of the machine structure With this system there is no self correcting action or feedback of information to the control unit In the event of an unexpected malfunction the control unit continues to put out pulses of electrical current If for example the table on an N C milling machine were suddenly to become overloaded no response would be sent back to the controller Because stepping motors are not sensitive to load variations many N C systems are designed to permit the motors to stall when the resisting torque exceeds the 8 motor torque Other systems are in use however which in spite of the possibility of damage to the machine structure or to the mechanical system ale designed with special high torque stepping motors In this case the motors have sufficient capacity to overpower the system in the event of almost any contingency The original N C used the closed loop system Of the two systems closed and open loop closed loop is more accurate and as a consequence is generally more expensive Initially open loop systems were used almost entirely for light duty applications because of inherent power limitations previously associated with conventional electric stepping motors Recent advances in the development of electro hydraulic stepping motors have led to increasingly heavier machine load applications 參考文獻 1 LianFuYang HongSun TheEffectiveUseintheProcessofNumericalControlTechno logyinMechanicalManufacturing J AppliedMechanicsandMaterials 2014 2948 4 96 指 導 教 師 評 語 外文翻譯成績 指導教師簽字 年 月 日 注 1 指導教師對譯文進行評閱時應注意以下幾個方面 翻譯的外文文獻與畢業(yè)設計 論文 的主題 是否高度相關 并作為外文參考文獻列入畢業(yè)設計 論文 的參考文獻 翻譯的外文文獻字數 是否達到規(guī)定數量 3 000 字以上 譯文語言是否準確 通順 具有參考價值 2 外文原文應以附件的方式置于譯文之后 產品 名稱 JZ 12L 08 零件 圖號 毛坯 種類 砂型鑄造 共 1 頁 每臺 數量 1 零件 名稱 JZ 12L 08 機械加工 工藝過程卡 材料 牌號 HT200 第 1 頁 工序 號 工序 名稱 工序內容 設備 工藝裝備 10 鑄造 鑄造 20 時效 時效處理 30 銑 銑底面 銑床 X62W 硬質合金面銑刀 游標 卡尺 工裝 XJ001 40 銑 粗 精銑大端面 銑床 X62W 硬質合金面銑刀 游標 卡尺 工裝 XJ001 50 銑 粗 精銑小端面 銑床 X62W 硬質合金面銑刀 游標 卡尺 工裝 XJ001 60 鉆孔 鉆中心孔 4X 15 底孔 14 8 鉸孔 15H7 鉆 22沉頭孔 鉆床Z525 錐柄麻花鉆 游標卡尺 工裝標卡尺 工裝 XJ001 70 鉆孔 鉆底面 4X 9 鉆床Z525 錐柄麻花鉆 游標卡尺 工裝標卡尺 工裝 XJ001 80 鉆孔 鉆 4X 20 深度 2 鉆床Z525 錐柄麻花鉆 游標卡尺 工裝標卡尺 工裝 XJ001 90 銑削 銑削左凸臺 銑床 X62W 硬質合金面銑刀 游標 卡尺 工裝 XJ001 100 銑削 銑削右凸臺 銑床 X62W 硬質合金面銑刀 游標 卡尺 工裝 XJ001 110 粗鏜 半精鏜 粗鏜半精鏜 60 H7 孔 留余量 1mm 半精鏜內端面 臥式鏜床 T68 硬質合金鏜刀 游標卡 尺 工裝 120 精鏜孔 精鏜 60 H7 孔 留磨削余量 0 2mm 臥式鏜床 T68 硬質合金鏜刀 游標卡 尺 工裝 130 鉆孔攻 絲 鉆大端面各孔并攻絲 鉆床Z525 錐柄麻花鉆 游標卡尺 工裝標卡尺 工裝 XJ001 140 鉆孔攻 絲 鉆小端面各孔并攻絲 鉆床Z525 錐柄麻花鉆 游標卡尺 工裝標卡尺 工裝 XJ001 150 終檢 質檢室 千分尺 游標卡尺 160 入庫 檢驗儀 器 編制 日期 審核 日期 更改 零件 名稱 JZ 12L 08 共 12 頁 零件 圖號 機械加工工序卡 工序 號 30 工序名 稱 銑 第 1 頁 材料 牌號 HT200 毛坯狀態(tài) 砂型鑄造 機床設備 銑床 X62W 夾具 專用夾具 工 步 號 安裝及工步說明 刀具 量具 走 刀 次 數 走刀 長度 mm 切削 深度 mm 進給量 mm r 主軸 轉速 r min 切削 速度 m min 基 本 工 時 10 銑底面 硬質合 金面銑 刀 游 標 卡 尺 1 15 0 2 300 800 0 27 10 20 30 40 50 60 零件 名稱 JZ 12L 08 共 12 頁 零件 圖號 機械加工工序卡 工序 號 40 工序名 稱 銑 第 2 頁 材料 牌號 HT200 毛坯狀態(tài) 砂型鑄造 機床設備 銑床 X62W 夾具 專用夾具 工 步 號 安裝及工步說明 刀具 量具 走 刀 次 數 走刀 長度 mm 切削 深度 mm 進給量 mm r 主軸 轉速 r min 切削 速度 m min 基 本 工 時 10 粗 精銑大端面 硬質合 金面銑 刀 游 標 卡 尺 1 15 0 2 300 800 0 27 10 20 30 40 50 60 零件 名稱 JZ 12L 08 共 12 頁 零件 圖號 機械加工工序卡 工序 號 50 工序名 稱 銑 第 3 頁 材料 牌號 HT200 毛坯狀態(tài) 砂型鑄造 機床設備 銑床 X62W 夾具 專用夾具 工 步 號 安裝及工步說明 刀具 量具 走 刀 次 數 走刀 長度 mm 切削 深度 mm 進給量 mm r 主軸 轉速 r min 切削 速度 m min 基 本 工 時 10 粗 精銑小端面 硬質合 金面銑 刀 游 標 卡 尺 1 15 0 2 300 800 0 27 10 20 30 40 50 60 零件 名稱 JZ 12L 08 共 12 頁 零件 圖號 機械加工工序卡 工序 號 60 工序名 稱 鉆 第 4 頁 材料 牌號 HT200 毛坯狀態(tài) 砂型鑄造 機床設備 鉆床 Z525 夾具 專用夾具 工 步 號 安裝及工步說明 刀具 量具 走 刀 次 數 走刀 長度 mm 切削 深度 mm 進給量 mm r 主軸 轉速 r min 切削 速度 m min 基 本 工 時 10 鉆中心孔 4X 15 底孔 14 8 鉸孔 15H7 鉆 22 沉頭孔 錐柄麻 花鉆 游 標 卡 尺 1 15 0 2 300 800 0 27 10 20 30 40 50 60 零件 名稱 JZ 12L 08 共 12 頁 零件 圖號 機械加工工序卡 工序 號 70 工序名 稱 鉆 第 5 頁 材料 牌號 HT200 毛坯狀態(tài) 砂型鑄造 機床設備 鉆床 Z525 夾具 專用夾具 工 步 號 安裝及工步說明 刀具 量具 走 刀 次 數 走刀 長度 mm 切削 深度 mm 進給量 mm r 主軸 轉速 r min 切削 速度 m min 基 本 工 時 10 鉆底面 4X 9 錐柄麻 花鉆 游 標 卡 尺 1 15 0 2 300 800 0 27 10 20 30 40 50 60 零件 名稱 JZ 12L 08 共 12 頁 零件 圖號 機械加工工序卡 工序 號 80 工序名 稱 鉆 第 6 頁 材料 牌號 HT200 毛坯狀態(tài) 砂型鑄造 機床設備 鉆床 Z525 夾具 專用夾具 工 步 號 安裝及工步說明 刀具 量具 走 刀 次 數 走刀 長度 mm 切削 深度 mm 進給量 mm r 主軸 轉速 r min 切削 速度 m min 基 本 工 時 10 鉆 4X 20 深度 2 錐柄麻 花鉆 游 標 卡 尺 1 15 0 2 300 800 0 27 10 20 30 40 50 60 零件 名稱 JZ 12L 08 共 12 頁 零件 圖號 機械加工工序卡 工序 號 90 工序名 稱 銑削 第 7 頁 材料 牌號 HT200 毛坯狀態(tài) 砂型鑄造 機床設備 銑床 X62W 夾具 專用夾具 工 步 號 安裝及工步說明 刀具 量具 走 刀 次 數 走刀 長度 mm 切削 深度 mm 進給量 mm r 主軸 轉速 r min 切削 速度 m min 基 本 工 時 10 銑削左凸臺 硬質合 金面銑 刀 游 標 卡 尺 1 15 0 2 300 800 0 27 10 20 30 40 50 60 零件 名稱 JZ 12L 08 共 12 頁 零件 圖號 機械加工工序卡 工序 號 100 工序名 稱 銑削 第 頁 材料 牌號 HT200 毛坯狀態(tài) 砂型鑄造 機床設備 銑床 X62W 夾具 專用夾具 工 步 號 安裝及工步說明 刀具 量具 走 刀 次 數 走刀 長度 mm 切削 深度 mm 進給量 mm r 主軸 轉速 r min 切削 速度 m min 基 本 工 時 10 銑削右凸臺 硬質合 金面銑 刀 游 標 卡 尺 1 15 0 2 300 800 0 27 10 20 30 40 50 60 零件 名稱 JZ 12L 08 共 12 頁 零件 圖號 機械加工工序卡 工序 號 110 工序名 稱 粗鏜 半精鏜 第 頁 材料 牌號 HT200 毛坯狀態(tài) 砂型鑄造 機床設備 臥式鏜床 T68 夾具 專用夾具 工 步 號 安裝及工步說明 刀具 量具 走 刀 次 數 走刀 長度 mm 切削 深度 mm 進給量 mm r 主軸 轉速 r min 切削 速度 m min 基 本 工 時 10 粗鏜半精鏜 60 H7 孔 留余量 1mm 半精鏜內 端面 鏜頭 游 標 卡 尺 1 44 0 2 300 800 0 27 10 20 30 40 50 60 零件 名稱 JZ 12L 08 共 12 頁 零件 圖號 機械加工工序卡 工序 號 120 工序名 稱 精鏜 第 10 頁 材料 牌號 HT200 毛坯狀態(tài) 砂型鑄造 機床設備 臥式鏜床 T68 夾具 專用夾具 工 步 號 安裝及工步說明 刀具 量具 走 刀 次 數 走刀 長度 mm 切削 深度 mm 進給量 mm r 主軸 轉速 r min 切削 速度 m min 基 本 工 時 10 精鏜 60 H7 孔 留磨削余量 0 2mm 鏜頭 游 標 卡 尺 1 44 0 2 300 800 0 27 10 20 30 40 50 60 零件 名稱 JZ 12L 08 共 12 頁 零件 圖號 機械加工工序卡 工序 號 130 工序名 稱 鉆孔攻 絲 第 11 頁 材料 牌號 HT200 毛坯狀態(tài) 砂型鑄造 機床設備 鉆床 Z525 夾具 專用夾具 工 步 號 安裝及工步說明 刀具 量具 走 刀 次 數 走刀 長度 mm 切削 深度 mm 進給量 mm r 主軸 轉速 r min 切削 速度 m min 基 本 工 時 10 鉆大端面各孔并攻絲 麻花鉆 絲錐 游 標 卡 尺 1 131 0 2 300 800 0 27 10 20 30 40 50 60 零件 名稱 JZ 12L 08 共 12 頁 零件 圖號 機械加工工序卡 工序 號 1 0 工序名 稱 鉆孔攻 絲 第 頁 材料 牌號 HT200 毛坯狀態(tài) 砂型鑄造 機床設備 鉆床 Z525 夾具 專用夾具 工 步 號 安裝及工步說明 刀具 量具 走 刀 次 數 走刀 長度 mm 切削 深度 mm 進給量 mm r 主軸 轉速 r min 切削 速度 m min 基 本 工 時 10 鉆小端面各孔并攻絲 麻花鉆 絲錐 游 標 卡 尺 1 131 0 2 300 800 0 27 10 20 30 40 50 60