机械类毕业论文

摘要

本文主要是针对开关柜零部件加工的工艺进行分析和设计及零件的数控加工，加工工艺设计是为了开关柜零部件机械加工的前期准备工作。对所加工的零件进行详细的工艺分析，拟订工艺方案，选择合适的上下模，确定折弯角度；尺寸及压力大小，最后编制数控程序等。通过对开关柜零部件的工艺分析，为我以后在工作中能够更好的解决其他零件的工艺设计与加工打下良好的基础。

【关键词】：数控折弯机 编程 工艺设计

目录

第一章 绪论 ............................... 错误！未定义书签。

1.1 绪论 ................................................. 3 1.2课题加工意义 ........................................... 4 第二章 零件的加工工艺分析 ..................................... 4

2.1零件的加工工艺分析 ..................................... 4 2.2确定加工方法 ........................................... 6 2.3拟定加工路线 ........................................... 6 第三章 零件的加工工序设计 .................................... 12

3.1刀具的选择 ............................................ 12 3.2计算与编程 ............................................ 12 3.3零件的机械加工路线 .................................... 12 第四章

编制零件的加工程序 .................................. 15

第五章 结论 ................................................. 20 致谢 ......................................................... 21 参考文献 ..................................................... 22

第一章 绪论

1.1 绪论

在现代钣金数控加工设备中,数控折弯机已经在机械加工领域中得到普遍使用。用传统的机械设备加工钣金折弯件时,小零件一般通过专用模在冲床上进行加工,每个不同的零件可能需要1副或1副以上的模具。而对于大零件来说,一般在普通折弯机上加工,如遇零件折弯复杂,则需要几次

金加工是钣金技术人员需要掌握的关键技术，也是钣金制品成形的重要工序。它既包括传统的切割下料、冲裁加工、弯压成形等方法及工艺参数，又包括各种冷冲压模具结构及工艺参数、各种设备工作原理及操作方法，还包括新冲压技术及新工艺。

折弯机分为手动折弯机，液压折弯机和数控折弯机。志亚机电设备-折弯机，液压折弯机按同步方式又可分为：扭轴同步、机液同步，和电液同步。

1.2 课题加工的意义

通过对零部件加工工艺的可行性分析，制定合理的工艺方案，能够确定材料类型、折弯工序、模具的选择等。并使我能够灵活运用专业知识来解决实际生产中的问题，通过所学知识对零件图纸的分析、选定加工方案和正确的使用机械设备对零件进行加工。加强了对机械设备实际操作的能力，也是为我在以后的工作中有效的利用时间和学用相结合做了很好的铺垫。

第二章 零件的加工工艺分析

2.1零件的加工工艺分析

零件的结构特点：对该图样进行分析，该零件如图，该零件为简单的折弯零件，主要对角度和尺寸的保证。 2.1.1 尺寸精度的要求

对于不同的材料和合同有不同的精度要求，一般为（+0，5，-0.5）之间，有时也会（+0，2，-0.2）或（0，-0.5）和（+0，5，0），上图为（+0，5，-0.5） 2.1.2 折弯角度的要求

折弯角度就是图纸上面的要求，一般也为（+0，5，-0.5）有时只能小不能大，视情况而定，上图为（+0，5，-0.5） 2.1.3 其他要求

包括被加工零件的材料和毛坯（或半成品）状况、件数及油漆、焊接、表面是否划伤等方面。在工艺分析及处理过程中，这些要求往往容易被忽视，从而影响到编程的效果而导致报废。

2．1.4加工可行性分析

此零件是小的零部件，结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。零件结构工艺性好还是差对其工艺过程的影响非常大，不同结构的两个零件尽管都能满足使用性能要求，但是它们的加工方法和制造成本却可能有很大的差别。因此，采用数控加工时，必须注意零件设计的合理性，必要时，还应在基本不改变零件性能的前提下，对零件的结构形状及尺寸进行修改，具体可以参照以下几点。 （1）尽量工序集中，以充分发挥数控机床的特长，提高精度和效率。 （2）采用标准模具。

（3）减少机床调整，缩短辅助时间。 （4）利于减少编程工作量。 （5）利于减少加工劳动量。

图2-1零件图

2.2确定加工方法

零件的加工，应根据这些零件的加工要求和零件的结构特点及材料性质等因素来选用相应的加工方法 2.2.1加工方法选择 折弯加工一般按下面加工

1.先外后内：折弯当中必须这样操作，若是先内后外则无法加个。

2.先简后繁:多数情况下，在一张比较复杂的图纸中，找不到出口，就一步一步的从简单开始加个，便会迎刃而解。 2.2.2加工的后处理

一般都会有所偏差，但应选择合适的处理方法。

如角度稍大，可以机床回一下，也可以木榔头敲一下，切忌不可与地面撞击和拿铁榔头敲击。

如尺寸稍大也可通过合理回角度来调整尺寸，稍小可以放大尺寸，木榔头轻敲几下，下个工件给予调整即可。

当角度过大或过小而无法修改时，则报废。 同理，当尺寸过大或过小又无法修改时，也报废。

表面处理

工件在折弯，压铆等工序完成后要进行表面处理，不同板材表面的处理方式不同，

冷板加工后一般进行表面电镀，电镀完后不进行喷涂处理，采用的是进行磷化处理，磷化处理后要进行喷涂处理。电镀板类表面清洗，脱脂，然后进行喷涂。不锈钢板（有镜面板，雾面板，拉丝板）是在折弯前进行可以进行拉丝处理，不用喷涂，如需喷涂要进行打毛处理；铝板一般采用氧化处理，根据喷涂不同的颜色选择不同的氧化底色，

常用的有黑色和本色氧化；铝板需喷涂的进行铬酸盐氧化处理后喷涂。表面前处理这样做可以使清洁表面，显著提高涂膜附着力，能成倍提高涂膜的耐蚀力。清洗的流程先清洗工件，先将工件挂在流水线上，首先经过清洗溶液中（合金去油粉），然后进入清水中，其次经过喷淋区，再经过烘干区，最后将工件从流水线上取下。

2.3拟定加工路线

工艺路线的拟定是工艺规程制定过程中的关键阶段，是工艺规程制定的总体设计，其主要任务包括加工方法的确定、加工顺序的安排、工序集中与分散等内容。然后再将所需的辅助、后续处理等工序插入相应顺序中，得到机械加工工艺路线 2.3.1 板材的选择

一般我们厂的常用板材为2mm镀锌板、2.5mm镀锌板、1.5mm镀锌板，2mm钢板、2.5mm钢板、3mm钢板、4mm钢板，2mm敷铝锌板、2.5mm敷铝锌板、1.5mm敷铝锌板、铝板以及铜排等。 板敷铝锌

敷铝锌板也叫覆铝锌板、镀铝锌钢板，它的铝锌合金结构是由55%铝、43.4%锌与1.6%硅在600℃高温下固化而组成，其整个结构由铝－铁－硅－锌，形成致密的四元结晶体，从而形成一层强有效防止腐蚀因子透穿的屏障。 镀铝锌钢板特性： 1.耐腐蚀性：

“镀55%铝锌钢卷”的耐腐蚀性来自铝的障碍层保护功能，和锌的牺牲性保护功能。当锌在切边、刮痕及镀层擦伤部分作牺牲保护时，铝便形成不能溶解的氧化物层，发挥屏障保护功能。镀铝锌合金钢卷已在各种不同的大气环境中，进行了20多年的室外曝露试验，证实镀55%铝锌钢板的切边保护功能，比镀5%铝锌钢板为佳。 2.耐热性：

镀55%铝锌合金钢板之耐热性比镀锌钢板佳，与镀铝钢板之抗高温氧化性类似。镀铝锌合金钢板可用于达315度的高温环境。 3.反射性：

镀55%铝锌合金钢板具有高度反射率，使其成为抗热的屏障；镀铝锌钢板的热反射率几乎是镀锌钢板的两倍，因此，在未上漆的情况下充当屋顶和嵌板亦能达到节能效果。 4.上漆性：

由于镀铝锌钢板的锌层和油漆之间具有优异的附着力，因此用作标志板成一般用途时，不需预处理和风化处理就能上漆；而镀锌钢板需要风化处理和预处理。 镀锌板

图2-3.1镀锌板

镀锌板是指表面镀有一层锌的钢板。镀锌是一种经常采用的经济而有效的防腐方法。全世界锌产量的一半左右均用于此种工艺 1）抗拉试验：

表6—7—4 镀锌薄钢板指标 （单位：g/m2）

JISG3302 代 号 Z12 Z18 Z22 Z25 Z27 Z35 Z43 Z50 Z60 镀锌量 120 180 220 250 270 350 430 500 600

ASTMA525 代 号 A40 A60 G60 G90 G115 G140 G165 G185 G210 镀锌量 122 183 183 275 351 427 503 564 640 DIN1716 代 号 100 200 275 350 450 600 镀锌量 100 200 275 350 450 600

①性能指标：一般说来，只有结构用、拉伸用和深冲用镀锌板有抗拉性能要求。其中结构 用镀锌板要求有屈服点、抗拉强度和伸长率等；拉伸用只要求伸长率。具体数值见本节“8 ”中有关产品标准；

②试验方法：与一般薄钢板试验方法相同，见“8”所提供的有关标准 及“普通碳素钢薄钢板”所列的试验方法标准。 （2）弯曲试验：

弯曲试验是衡量薄板工艺性能的主要项目，但各国标准对各种镀锌板的要求并不一致，美国标准除结构级以外，其余均不要求弯曲和抗拉试验。而日本则除结构级、建筑波纹板及一般波纹板以外其余均要求作弯曲试验。

①要求：一般要求镀锌板弯曲180后，外侧表面不得有锌层脱离，板基不得有龟裂及断裂；

②试验方法：取样部位及数量见“9”有关产品标准，弯曲角度为180，内侧间隔与试验样品板厚之比，见“8”中所列的有关产品标准。 按生产及加工方法可分为以下几类：

①热浸镀锌钢板。将薄钢板浸入熔解的锌槽中，使其表面粘附一层锌的薄钢板。目前

主要采用连续镀锌工艺生产，即把成卷的钢板连续浸在熔解有锌的镀槽中制成镀锌钢板； ②合金化镀锌钢板。这种钢板也是用热浸法制造，但在出槽后，立即把它加热到500℃左右，使其生成锌和铁的合金被膜。这种镀锌板具有良好的涂料的密着性和焊接性； ③电镀锌钢板。用电镀法制造这种镀锌钢板具有良好的加工性。但镀层较薄，耐腐蚀性不如热浸法镀锌板；

④单面镀和双面差镀锌钢板。单面镀锌钢板，即只在一面镀锌的产品。在焊接、涂装、防锈处理、加工等方面，具有比双面镀锌板更好的适应性。为克服单面未涂锌的缺点，又有一种在另面涂以薄层锌的镀锌板，即双面差镀锌板；

⑤合金、复合镀锌钢板。它是用锌和其他金属如铅、锌制成合金乃至复合镀成的钢板。这种钢板既具有卓越的防锈性能，又有良好的涂装性能；

除上述五种外，还有彩色镀锌钢板、印花涂装镀锌钢板、聚氯乙烯叠层镀锌钢板等。但目前最常用的仍为热浸镀锌板。

图2-3.2钢板

钢板是平板状，矩形的，可直接轧制或由钢带剪切而成。

钢板按厚度分，薄钢板

钢板按轧制分，分热轧的和冷轧的。

薄板的宽度为500~1500毫米；厚的宽度为600~3000毫米。薄板按钢种分，有普通钢、优质钢、合金钢、不锈钢、工具钢、耐热钢、轴承钢、和工业纯铁薄板等；按专业用途分，有油桶用板、陶瓷用板、防弹用板等；按表面涂镀层分，有镀锌薄板、镀锡薄板、镀铅薄板、塑料复合钢板等。

厚钢板的钢种大体上和薄钢板相同。在品各方面，除了桥梁钢板、锅炉钢板、汽车制造钢板钢板、压力容器钢板和多层高压容器钢板等品种纯属厚板外，有些品种的钢板如汽

车大梁钢板（厚2.5~10毫米）、花纹钢板（厚2.5~8毫米）、不锈钢板、耐热钢板等品种是同薄板交叉的。

另，钢板还有材质一说，并不是所有的钢板都是一样的，材质不一样，其钢板所用到的地方，也不一样。 合金钢的分类

按合金元素含量多少，分为

低合金钢（合金元素总量低于5%）、 中合金钢（合金元素总量为5%-10%） 高合金钢（合金元素总量高于10%）。 按所含的主要合金元素，分为 铬钢（Cr-Fe-C)

图2-3.3钢板

钢板

铬镍钢（Cr-Ni-Fe-C) 锰钢（Mn-Fe-C) 硅锰钢（Si-Mn-Fe-C)

按小试样正火或铸态组织，分为 珠光体钢 马氏体钢 铁素体钢 奥氏体钢 莱氏体钢 按用途分类 合金结构钢

合金工具钢

特殊性能钢

机械性能

Tensile strength (N/mm2Mpa): ≥420 Elongation: ≥25 Yield strength: ≥250 Hardness: HBS≥156 Reduction of area:≥55

2.3.2 加工工序的安排

1. 一般折弯的工件都有固定的刀数，按照由外到内，先易后难的方法即可。 2. 作用：为了避免不必要的时间浪费，节省时间的同时，提高了生产效率，也为后面的熟练操作打下基础。

2.3.3刀具的选择

一般刀具的选择都是根据不同的零件和板材进行的，板材偏后的选择高精度的刀具，反之一般的刀具即可。

2.3.4工艺路线的选择

拟订工艺路线是指拟订零件加工所经过之有关部门和工序之先后顺序。工艺路线之拟订是制订工艺规程之重要内容，其主要任务是选择合理的加工方法，确定各个表面之加工顺序以及整个工艺过程之工序数目和工序内容。它与零件之加工要求，生产批量及生产条件等多种因素有关。

根据以上的分析，工艺路线安排如下：

板材—图纸分析—检查设备及刀具—计算及编程—加工—检验—后处理（油漆或焊接等）—检查—入库

第三章 零件加工工序设计

3.1刀具的选择

图3.1刀具示意图

根据不同的板材厚度选择不同的刀具。我们厂2mm、1.5mm、2.5mm的板材通常用9号上

模，5号、39号、57号下模。

3mm及以上的选择2号上模，4号、5号、26号下模等。

另外，有时会根据材料在加工时是否会撞机床而选择合适的刀具。

3.2计算与编程

折弯的工件当中有复杂的工件也有简单的，复杂的有的十几~~二十几刀，简单的有的

就只有一刀。到复杂时，便需要计算出相应的尺寸及角度，再对零件编出相应的程序进行加个。

3.3 零件的机械加工路线 详见第四章

第四章 零件的加工编程

图4.1主页面

图4.2编辑程序示意图

图4.3编辑程序示意图

图4.4编辑程序示意图

程序编辑如下：

厚度-------------------------------------------TH=2.5mm 材料类型---------------------------------------M=1(常用参数)

材料宽度---------------------------------------L=100mm 尺寸-------------------------------------------D1=0mm

上模-------------------------------------------UP=9(常用) 下模-------------------------------------------UN=5（常用） 折弯方式---------------------------------------BM=0（普通） 宽度-------------------------------------------150mm

角度------------------------------------------a=90（度） 开口高度----------------------------------DY=30mm

后挡料位置------------------------------------X=42.5mm

退让距离----------------------------------DX=0mm 代码--------------------------------------CX=1（指定的） 保压时间----------------------------------TX=0S

R轴---------------------------------------R=0mm

循环次数---------------------------------------CY=2（次） 速度-------------------------------------------V=10m/s 压力-------------------------------------------500KN/S 速度转换点-----------------------------M=294

平行度---------------------------------1（常用参数） 工件支撑-------------------------------0（关）

上模-------------------------------------------UP=9（常用） 下模-------------------------------------------UN=5（常用） 折弯方式---------------------------------------BM=0（指定） 宽度-------------------------------------------150mm

角度------------------------------------------a=90（度） 开口高度----------------------------------DY=30mm

后挡料位置------------------------------------X=77.5mm

退让距离----------------------------------DX=30mm 代码--------------------------------------CX=2（指定） 保压时间----------------------------------TX=0S

R轴---------------------------------------R=0mm

循环次数---------------------------------------CY=2（次） 速度-------------------------------------------V=10m/s 压力-------------------------------------------500KN/S 速度转换点-----------------------------M=294mm 平行度---------------------------------1（常用参数） 工件支撑-------------------------------0（关）

第五章 结论

在这个朝气蓬勃的季节里，我们的大学生活也将划上一个圆满的句号，三年来多少个日日夜夜，难忘领导的关怀和老师的培养，更难忘指导老师在设计时对我们细心的指导。

不知不觉中，几个月的毕业设计即将结束了。回想起来在这毕业设计期间，使我学到了以前从未学过的知识。我们都很努力的做好老师分给自己的任务。力争把我们的毕业设计做好。

我们这次毕业设计的题目是折弯机的零件加工。虽说不是我们在校所学的内容，但是大同小异，在这次设计中用到的知识有机械设计基础、机械制造基础、计算机基础、数控编程基础等，可以说毕业设计包括的范围十分广泛。毕业设计是对这几年所学的知识进行回顾，全面概括专业知识，尤其是在数控编程方面有所提高，在学习的过程中，只了解表面的知识更进一步的学习。设计中，锻炼了自己如何去思考问题，发现问题并如何去解决问题。如有解决不了，听指导老师耐心的讲解，直到明白听懂为止。对以前没有接触过的东西也有所了解，使自己不断吸取新的知识，把理论运用到实践中去，真正的知识来自真理，实践是检验真理的唯一标准。也使我懂得，做什么事情都要认真、有耐心、合作的精神去对待，为自己更好的踏上社会做好准备，迎接社会的挑战！

在这次毕业设计中，非常感谢老师精心辅导与支持，另外也感谢学校的领导给予我们的这次机会。

致谢

丰富多彩的三年求学生涯即将结束了，心里实在舍不得离开轻工学院这片充满了关爱的五色土，更舍不得朝夕相处的老师同学们。有太多的事沥沥在目，宛如昨日, 有太多人的音容笑貌，跃然纸上，挥之不去。三年的时间，如同白驹过隙，转眼之间的事情会一下子浮现在眼前。热爱这片五色土，一草一木也都有了很深的感情，很荣幸的看到了三年里它在一点一滴发生着变化。轻工学院的兴盛需要继续留守轻工学院的同学们来奋斗，希望在未来的日子里可以看到一个更加美好的轻工学院屹立在这片曾经并将一直热爱的土地上。

首先非常感谢我的老师在我三年求学生涯中给予的关心与帮助，他们不仅以那严谨的治学态度、缜密的思维能力、娴熟的操作技巧深刻地影响着我，更以他们那博大的胸怀潜移默化地影响我如何学会去宽容别人，笑着面对生活。让我感到三年中不仅积累了丰富的学识，更在如何做人上让我学到了很多，我将随身携带着它们，勇敢的踏上新的人生之路。让我深刻的认识到:无论生活多么的艰辛,惟有读书才能够充实我的头脑,才会使你抵达成功的彼岸。

在此次论文写作中，我曾去图书馆查资料，在网上搜集资料，并亲自在车间实习，经过几个多月的精心准备，在老师的指导下我终于把论文底稿给定了下来，在此要感谢所有曾在论文写作期间对我提供一臂之力的朋友和教师们。最后再次感谢我的指导老师，他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。在这里请接受我诚挚的谢意！

参考文献

[1]李季霞：板材加工在钣金设备加个中的应用 [J];金属成形工艺;2000

[2]韩明;单片微机在数控折弯机中的应用 [J];机床电器;1994

[3]熊晓红;田亚梅;王运赣；数控折弯机应用及发展 [J];机械与电子;1992 [4]4周雪梅;刘永奇;浅谈分段式刀具在折弯机中的应用 [J];工具技术;2010