數(shù)控技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文數(shù)控銑床上加工凹槽零件加工

1、畢 業(yè) 論 文題 目 數(shù)控銑床上加工 凹槽零件加工學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 年 級(jí) 08春 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù)應(yīng)用 指導(dǎo)教師 時(shí) 間 2010年11月 評(píng)定成績 目 錄內(nèi)容摘要3正文31選擇并確定數(shù)控銑床加工凹槽零件31.1 凹槽零件圖樣的工藝性分析31.11關(guān)鍵部位加工分析41.2 工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定52工藝安排62.1工序卡片62.1切削參數(shù) 72.2工藝卡片 73凹槽零件的加工路線 84編寫加工程序 115誤差分析146進(jìn)行加工157加工結(jié)束后，清理機(jī)床158結(jié)論15參考文獻(xiàn) 16 凹槽零件的加工摘要：數(shù)控加工中心具有高精度、高柔性、高效率等特點(diǎn)，尤其適合加工具有復(fù)雜曲線和曲面輪廓的零件。因此選用

2、bv75立式加工中心進(jìn)行凹槽零件加工。本文主要是針對(duì)我在練習(xí)中對(duì)一件難度適中的凹槽零件圖紙進(jìn)行分析及加工的論述。在圖紙分析中首先要考慮工件的加工難點(diǎn)和精確度，如凹槽輪廓，直徑12h7孔的加工精度要求很高，加工較困難，因此要合理選用刀具，量具，切削參數(shù)后才能進(jìn)行工藝安排，經(jīng)過核對(duì)無誤后再進(jìn)行加工。 關(guān)鍵詞：工藝安排 凹槽類零件 切削用量正文： 數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集成化的基礎(chǔ)，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的技術(shù)手段。專家們預(yù)言“二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)是競(jìng)爭的時(shí)代，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競(jìng)爭”。所以我們作為數(shù)控行業(yè)的一份子要努力的提高自身的專業(yè)水平，不斷的鍛煉，成為一個(gè)全方面發(fā)展的技術(shù)

3、人才。1選擇并確定數(shù)控銑床加工凹槽零件在選擇加工凸輪的設(shè)備時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的曲線輪廓加工優(yōu)勢(shì)。選擇數(shù)控銑床的主要依據(jù)如下： bv75立式加工中心采用專業(yè)化廠家提供的數(shù)控系統(tǒng)，各直線運(yùn)動(dòng)軸、主軸及追加旋轉(zhuǎn)軸均采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，三軸或四軸聯(lián)動(dòng)，可進(jìn)行各種銑削、鏜孔、鉆鉸孔、剛性攻絲等一般機(jī)械加工，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化精確定位，通過運(yùn)動(dòng)軸插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)旋切大螺紋、多種曲面加工，且同一臺(tái)機(jī)床上可實(shí)現(xiàn)工件一次裝夾過程中多種工序的粗、精加工。同時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)中配備了多種典型循環(huán)程序供加工過程中編程選用。機(jī)床工作過程中的切削加工、冷卻液提供、刀具交換等均由預(yù)編制程序控制，且換刀過程中自動(dòng)實(shí)施主軸中心吹氣，保持刀

4、柄及主軸錐孔清潔。機(jī)床切削過程中產(chǎn)生的切屑根據(jù)配置不同或者由沖刷系統(tǒng)及排屑器等定向排送到集屑小車，或者人工清理。1.1 凹槽零件圖樣的工藝性分析 需要加工的凹槽零件如圖所示，毛坯材料為45鋼，大小分為120mm×100×25mm。且底面和四個(gè)輪廓面均已加工好。1.11關(guān)鍵部位加工分析1）從圖中的技術(shù)要求可以看出，單邊3mm的薄壁為內(nèi)外輪廓加工。為了保證配合精度，內(nèi)輪廓尺寸直徑mm和mm的誤差分別控制在+0.04+0.01mm和-0.05-0.07mm.2）mm加工的關(guān)鍵要在鏜孔前合理的預(yù)留余量.3）加工的關(guān)鍵要在鉸孔前合理預(yù)留余量.4）尺寸14mm,尺寸30mm,尺寸28

5、mm,尺寸16 mm,尺寸32 mm,尺寸51 mm,尺寸11 mm等和位置精度。技術(shù)要求1銳角倒鈍約0.2mm，2表面不得磕碰劃傷，3未注公差按it14標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行.4其余表面粗糙度為ra3.2um根據(jù)關(guān)鍵部位加工分析需要在加工前準(zhǔn)備刀具，量具如下:直徑80mm的端銑刀，直徑20mm的立銑刀，直徑24mm鏜孔刀，直徑10mm立銑刀,直徑6mm立銑刀，直徑3mm中心鉆，直徑6mm麻花鉆，直徑11.8mm麻花鉆,直徑12mm鉸刀，游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑千分尺，塞規(guī)，百分表等工具。1.2 工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定為編程方便以工件中心為0點(diǎn)。安裝百分表使用手搖脈沖發(fā)生器移動(dòng)到x軸負(fù)方向過工件左側(cè)，z軸向負(fù)方向移動(dòng)到一

6、定距離。慢慢的向工件左側(cè)移動(dòng)使表針頂?shù)焦ぜ?，在移?dòng)y軸找到工件的最高點(diǎn)表盤清零。按操作面板上pos建中的工件坐標(biāo)系“操作”“起源”“全軸”。此時(shí)工件坐標(biāo)所有軸為x0,y0,z0。z軸向上移動(dòng)到工件上表面后向x軸正方向移動(dòng)，與以上同樣的方法對(duì)工件的右側(cè)找到工件的最高點(diǎn)。根據(jù)表座移動(dòng)方向除以二得知x軸的中心。z軸向正放向移動(dòng)到工件上，在移動(dòng)到計(jì)算的值知的x軸坐標(biāo)。在g54坐標(biāo)系中，按測(cè)量機(jī)床自動(dòng)測(cè)量當(dāng)前的坐標(biāo)值。以同樣的方法對(duì)y軸。z軸只需測(cè)量工件表面的最低點(diǎn)即可。操作完成對(duì)機(jī)床進(jìn)行回零操作。根據(jù)數(shù)控銑削加工凹槽的特點(diǎn)，對(duì)零件圖樣進(jìn)行工藝性分析時(shí)，應(yīng)主要考慮以下一些問題。 （1） 平面凸輪零件圖樣

7、尺寸的分析 根據(jù)凹槽圖紙尺寸分析，首先確定凹槽曲線輪廓各點(diǎn)間的相互關(guān)系（相切、相交），確認(rèn)無引起矛盾的多余尺寸或者影響工序安排的封閉尺寸等。例如，零件在用同一把銑刀、同一個(gè)刀具半徑補(bǔ)償值編程加工時(shí)，由于零件輪廓各處尺寸公差帶不同，在很難同時(shí)保證各處尺寸在尺寸公差范圍內(nèi)，這時(shí)應(yīng)兼顧各處尺寸公差，根據(jù)公差改變凹槽輪廓的加工控制尺寸，使編程后各加工控制尺寸符合圖紙要求。（2） 加工時(shí)需要注意順銑和逆銑對(duì)加工的影響 在銑削加工平面凸輪中，采用順銑還是逆銑方式是影響加工表面粗糙度的重要因素之一。逆銑時(shí)切削力f的水平分力fx的方向與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)vf方向相反，順銑時(shí)切削力f的水平分力fx的方向與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)vf的方

8、向相同。銑削方式的選擇應(yīng)視零件圖樣的加工要求，工件材料的性質(zhì)、特點(diǎn)以及機(jī)床、刀具等條件綜合考慮。通常，由于數(shù)控銑床傳動(dòng)采用滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，其進(jìn)給傳動(dòng)間隙很小，順銑的工藝性就優(yōu)于逆銑。為了降低表面粗糙度值，提高刀具耐用度，對(duì)于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料，盡量采用順銑加工。但如果平面凸輪毛坯為黑色金屬鍛件或鑄件，表皮硬而且余量一般較大，這時(shí)采用逆銑較為合理。1.3切削用量選擇 確定主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度時(shí)，先查表確定切削速度和進(jìn)給量，然后根據(jù)刀具直徑分別按公式。確定主軸轉(zhuǎn)速n（單位為r/min）時(shí)，通常在機(jī)床說明書允許的范圍內(nèi)，查閱切削用量手冊(cè)并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)選取切削速度vc，然后根據(jù)選定vc（

9、單位為m/min）和刀具直徑d（單位為mm）來計(jì)算： 確定進(jìn)給速度vf(單位為mm/min)時(shí)，查閱切削用量手冊(cè)并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)選取沒齒進(jìn)給量fz(單位為mm/z)，然后結(jié)合齒數(shù)z及主軸轉(zhuǎn)速n計(jì)算： 如粗銑上表面時(shí)，查切削用量手冊(cè)，硬質(zhì)合金銑刀加工45號(hào)鋼時(shí)的切削速度為100200m/min，每齒進(jìn)給量fz為0.1mm/齒，取vc=200m/min,銑刀直徑為125mm： 主軸轉(zhuǎn)速 n=500r/min； 進(jìn)給速度 vf =300mm/z又如鉸孔f16h7時(shí)，查切削用量手冊(cè)，高速鋼鉸刀（直徑為1016 mm）加工45號(hào)鋼時(shí)的切削速度為26m/min，進(jìn)給量為0.51mm/r，取vc=4m/m

10、in, 進(jìn)給量f =0.4 mm/r，鉸刀直徑為16 mm： 主軸轉(zhuǎn)速 n=100r/min； 進(jìn)給速度 vf =40mm/z2.工藝安排2.1工序卡片產(chǎn)品名稱及代號(hào)零件名稱零件1零件圖號(hào)序號(hào)刀具編號(hào)刀具名稱/規(guī)格數(shù)量加工內(nèi)容刀具半徑刀具材料1t01可轉(zhuǎn)位立銑刀/直徑80mm1銑大平面40mm硬質(zhì)合金2t02可轉(zhuǎn)位立銑刀/直徑20mm1銑直徑26mm的孔、薄壁10mm硬質(zhì)合金3t03鏜孔刀/直徑24mm1鏜直徑26mm的孔硬質(zhì)合金4t04整體合金銑刀/10mm1粗銑凸臺(tái)、薄壁、凹槽5mm硬質(zhì)合金5t05整體合金銑刀/10mm1精銑凸臺(tái)、薄壁、凹槽5mm硬質(zhì)合金6t06中心鉆/a31孔定心7t0

11、7麻花鉆/直徑6mm1鉆直徑6mm孔3mm8t08麻花鉆/直徑11.8mm1擴(kuò)直徑11.8mm孔5.9mm9t09鉸刀/直徑12mmh71鉸直徑12mm孔6mm10t10整體合金銑刀/直徑6mm1銑側(cè)面腰槽3mm硬質(zhì)合金2.1切削參數(shù)刀具名稱sf加工內(nèi)容立銑刀/直徑80mm430180銑大平面立銑刀/直徑20mm545150銑直徑26mm的孔、薄壁鏜孔刀/直徑24mm鏜直徑26mm的孔整體合金銑刀/10mm509110粗銑凸臺(tái)、薄壁、凹槽整體合金銑刀/10mm980180精銑凸臺(tái)、薄壁、凹槽中心鉆/a3110050孔定心麻花鉆/直徑6mm66065鉆直徑6mm孔麻花鉆/直徑11.8mm7805

12、5擴(kuò)直徑11.8mm孔鉸刀/直徑12mmh712055鉸直徑12mm孔整體合金銑刀/直徑6mm1500150精銑銑側(cè)面腰槽2.2工藝卡片數(shù)控加工工藝卡片零件代號(hào)零件名稱1-3零件1材料名稱45鋼材料狀態(tài)調(diào)質(zhì)毛坯尺寸120×100×25備注工序工種工序內(nèi)容刀具程序名稱1檢驗(yàn)1檢查零件毛坯2安裝并校正平口鉗3準(zhǔn)備加工用刀具與量具4對(duì)刀并設(shè)定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)2銑底面保證：留0.2mm的余量t13粗銑直徑26mm的孔保證：留0.2mm的余量t24粗銑外輪廓保證：留0.2mm的余量t25鏜直徑26mm的孔保證mmt36精銑外輪廓保證，mmt57銑頂面保證厚度 24mm，ra3.2t18

13、粗銑薄壁外輪廓保證：留0.2mm的余量t49粗銑薄壁內(nèi)輪廓保證：留0.2mm的余量t410粗銑圓弧凸臺(tái)保證：留0.2mm的余量t411粗銑四方凹槽保證：留0.2mm的余量t412粗銑腰形槽保證：留0.2mm的余量t413銑殘留部分用手動(dòng)方式去除局部殘料t414銑圓弧凸臺(tái)高度保證：高度3mmt515精銑薄壁外輪廓保證：mmt516精銑薄壁內(nèi)輪廓保證：mmt517精銑圓弧凸臺(tái)保證：直徑32,51,6mm尺寸t518精銑四方凹槽保證:28,16,17mm尺寸t519精銑腰形槽保證：槽寬11mm槽深9mmt520鉆中心孔保證：78±0.05mm，98±0.05mmt621鉆孔保證：

14、78±0.05mm，98±0.05mmt722擴(kuò)孔保證：78±0.05mm，98±0.05mmt823鉸孔保證：78±0.05mm，98±0.05mmt924去毛刺去毛刺，倒棱銳邊r0.2mm擦凈工件3凹槽零件的加工路線切削加工時(shí)，加工順序的安排直接影響到零件的加工質(zhì)量、精度等，通常按下列原則安排順序：（1） 基面先行原則 （2） 先粗后精原則（3） 先主后次原則1銑削薄壁外輪廓2銑削薄壁內(nèi)輪廓3銑削腰形槽4銑削圓弧凸臺(tái)5銑削四方凹槽6銑削直徑26的孔7鉆孔4編寫的主要參考加工程序以工件中心為對(duì)刀中心點(diǎn)加工程序編制如下：o1001 用

15、直徑20mm的刀具粗加工直徑26mm的孔g17g40g49g80g90m08m06t02m3s1200g00x0y0z100z10g01z0f30g64g41d01g01x13y0f100g03i-13f450g40g01x0y0g00z100y100m09m05m30o1002 用直徑20mm、直徑10的刀具粗精銑外輪廓g17g40g49g54g80g90m08m06t02m03s1200g00s-80y-60z100z10g01z0f30g64g41d01g1x-59y-55f100y49f450x59y-49x-65g40g01x-80y-60g00z100y100m09m05m30o1

16、003 用鏜刀加工直徑26mm的孔g17g40g49g54g80g90m08m06t03m03s1500g00x0y0z100z5g01z-25f50z5g00z100y100m09m05m30o1004 用直徑20mm、直徑10mm刀具粗精銑薄壁外輪廓g17g40g49g54g80g90m08m06t02m03s1500g00x0y-80z100z10g01z0f30g64g41d1g01x0y-50f100g02x0y-50i0j50f450g40g01x0y-80g00z100y100m09m05m3001005 用直徑10mm刀具粗、精加工薄壁內(nèi)輪廓g17g49g40g49g90m08

17、m06t04m03s2500g00x-34y17z100z10g01z0f30g64g41d01g01x-38.884y7f100x-34f400g02y-7r7g01x-38.884g03x-44.575y-14.902r6g03y14.902r-47g03x-38.884y7r6g01x-34g40g01x-34y17g00z100y100m09m05m305誤差分析在數(shù)控加工的整個(gè)過程中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生以下幾種誤差：加工原理誤差 加工原理誤差是由于采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)方式或者近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的誤差，因在加工原理上存在誤差，故稱加工原理誤差。只要原理誤差在允許范圍內(nèi)，這種加工方式仍是可行的

18、。機(jī)床的幾何誤差機(jī)床的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損，都直接影響工件的加工精度。其中主要是機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、機(jī)床導(dǎo)軌直線運(yùn)動(dòng)和機(jī)床傳動(dòng)鏈的誤差。刀具的制造誤差及磨損刀具的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損，都影響工件的加工精度。刀具在切削過程中，切削刃、刀面與工件、切屑產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦，使刀具磨損。當(dāng)?shù)毒吣p達(dá)到一定值時(shí)，工件的表面粗糙度值增大，切屑顏色和形狀發(fā)生變化，并伴有振動(dòng)。刀具磨損將直接影響切削生產(chǎn)率、加工質(zhì)量和成本。補(bǔ)償原始誤差誤差補(bǔ)償法，是人為地造出一種新的誤差，去抵消原來工藝系統(tǒng)中的原始誤差。當(dāng)原始誤差是負(fù)值時(shí)人為的誤差就取正值，反之，取負(fù)值，并盡量使兩者大小相等；或者利用一種原

19、始誤差去抵消另一種原始誤差，也是盡量使兩者大小相等，方向相反，從而達(dá)到減少加工誤差，提高加工精度的目的。尋找坐標(biāo)原點(diǎn)過程中，由于使用的設(shè)備的精度不同，會(huì)帶來不同的誤差。解決辦法：使用精度高的儀器，如：千分表、尋邊器等等。6進(jìn)行加工程序模擬：自動(dòng)運(yùn)行，機(jī)床鎖，空運(yùn)行。選擇好后。按循環(huán)啟動(dòng)。開始執(zhí)行所編輯的程序，通過程序模擬來驗(yàn)證程序的正確性以及在加工中出現(xiàn)過切的現(xiàn)象。只有多次進(jìn)行程序模擬來修正程序使它符合加工條件的軌跡，以免加工中出現(xiàn)意外導(dǎo)致生產(chǎn)加工受損。裝夾工件，工件在普通的平口虎鉗上，即可限制它的自由度，所以在不用設(shè)計(jì)特型夾具的情況下進(jìn)行加工。在裝夾過程中，要看工件在墊鐵上是否能露出足夠的余量，以防止程序運(yùn)行中，對(duì)夾具造成破壞。墊鐵在工件下，要進(jìn)行敲砸，為的是利用精密墊鐵的平行度以保證工件的平行度，在敲砸后，試著晃動(dòng)墊鐵，看