数控铣床毕业论文 数控加工中心孔类零件加工

数控铳床孔类零件加工毕业论文课题：数控加工中心孔类零件加工专 业：加工中心姓 名：指导老师：完成日期：目录内容摘要3正文31 .盘类零件加工工艺性分析31.1 选择并确定数控加工中心加工盘类零件31.2 盘类零件图样的工艺性分析41.3 盘类零件的加工路线52 .盘类零件加工工艺的确定62.1 工艺分析62. 2工艺卡片72 . 3刀具卡片82.4 走刀路线82.5 程序的编制133 .误差分析174 .结论17参考文献18-7 -数控铳床孔类零件加工盘类零件的加工内容摘要盘类零件是由多个端面、深孔、螺纹孔、曲面、沟槽、外轮廓组合而成 的较复杂的盘形零件。其特点是零件基本形状呈盘形块状，零件表面汇集 了多种典型表面。加工时，装夹次数一般较少，但所用刀具一般较多，编 制程序较繁琐。加工前需要做好充分的准备，包括图纸分析、确定加工工 艺、选用机床型号、选用毛坯大小、确定走刀路线与加工顺序等，其前期 的准备工作比较复杂。关键词：盘类零件 图纸分析确定加工工艺机床正文：数控加工过程中需要考虑多方面的因素，包括图纸的分析、选择适 合加工该零件的数控机床、选择加工中将要用到的刀具规格、选择良好的切削用 量等等。由此看出，数控加工实践是一门复杂的技术。需要多学习、多熟练才能 在保证安全的情况下完成任务。所以，我作为数控行业的一份子要努力的提高自 身的专业水平，不断的锻炼自己的实践技能，成为一个全方面发展的数控技术人 才。1盘类零件加工的工艺性分析盘类零件加工工艺性分析是编程前的重要工艺准备工作之一，根据实际加 工，利用数控加工中心具有高精度、高柔性、高效率，且适合加工具有复杂轮廓、 端面的零件等特点。通过对使用BV75型数控加工中心加工盘类零件，来阐述以 下几个方面的问题：-11-1.1 选择并确定数控加工中心加工盘类零件在选择加工盘类零件的设备时，应充分发挥数控加工中心适用于加工复杂端 面这一加工优势。选择BV75数控加工中心的主要依据如下：BV75立式加工中心采用专业化厂家提供的数控系统，各直线运动轴、 主轴及追加旋转轴均采用伺服电机驱动，三轴或四轴联动，可进行各种铳 削、键孔、钻较孔、刚性攻丝等一般机械加工，并实现数字化精确定位， 通过运动轴插补联动可实现旋切大螺纹、多种曲面加工，且同一台机床上 可实现工件一次装夹过程中多种工序的粗、精加工。同时，数控系统中配 备了多种典型循环程序供加工过程中编程选用。机床工作过程中的切削加 工、冷却液提供、刀具交换等均由预编制程序控制，且换刀过程中自动实 施主轴中心吹气，保持刀柄及主轴锥孔清洁。机床切削过程中产生的切屑 根据配置不同或者由冲刷系统及排屑器等定向排送到集屑小车，或者人工 清理。BV75立式加工中心主要技术参数如下:机床行程范围X轴mm762丫轴mm510 （带A轴为450或490）Z轴mm560工作台参数工作台尺寸mm610*900T型槽尺寸mm5-18*100*125工作台最大承载能力（均布）kg500主轴端面直工作台面距离mm152712主轴中心至立柱导轨面距离mm563. 4移动速度快速移动速度mm/min24000切削进给速度mm/min315000主轴参数主轴锥孔7：24主轴轴径mm70刀库参数斗笠式刀库机械手式刀库刀库容量（把）2124换刀方式任选随机换刀时间（秒）62.5最大刀具直径mm4)8075相邻无刀最大刀具直径mm4)160“120最大道具长度mm304290最大单刀重量kg6.86刀库承载能力kg68801.2 盘类零件图样的工艺性分析根据BV75数控加工中心加工盘类零件的特点，对零件图纸进行工艺分 析时，应着重考虑如下几点：（1）盘类零件图纸的尺寸分析根据盘类零件图纸的分析，应首先确定零件上各端面的相互位置、相 距尺寸，保证加工时刀具的走刀路线不会干涉到零件的各个端面。例如， 在加工时刀具直径为10mm,零件两端面距离为9mm,若在加工前发现这 一点便会在保证加工精度的情况下更换合适的刀具。相反，如果在实际加 工前对图纸的分析不够透彻，便有可能出现上述错误，造成零件加工失败， 不仅浪费时间，还提高了加工成本，得不偿失。（2）顺铳和逆铳对加工的影响在铳削加工盘类零件时，采用顺铳还是逆铳方式是影响加工表面粗糙度的重 要因素之一。逆铳时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf方向相反， 顺铳时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf的方向相同。铳削方式的 选择应视零件图样的加工要求，工件材料的性质、特点以及机床型号、刀具规格 等条件因素综合考虑。通常，由于数控加工中心传动采用滚珠丝杠结构，其进给 传动间隙很小，顺铳的工艺性就优越于逆铳。为了降低表面粗糙度值，提高刀具 的耐用度，对于铝镁合金、钛合金和耐热合金等材料，尽可能采用顺铳加工。但 如果盘类零件的毛坯为黑色金属锻件或铸件，表皮较硬而且余量一般较大，这时 采用逆铳较为合理。1.3 盘类零件的加工路线(1) Z轴方向走刀路线在加工盘类零件时，Z轴的切削深度尤为重要。必须要看清图纸的标注， 并在深度上也要保证高精度。铳削外轮廓时.,尽量选择在工件外下刀。铳 削内轮廓时，要选好下刀点，必须保证不能干涉工件的尺寸精度。(2) x、y轴方向走刀路线在加工盘类零件时，x、y轴方向走刀路线是否正确直接影响到零件加 的质量。x、y轴方向在走刀路线正确的情况下基本能保证零件成型正确。 若x、y轴方向走刀路线错误，则直接导致工件作废，成为废品。如果走刀 路线偏差较大，不仅会导致零件作废，更会威胁到操作人员的人身安全。(3)对于二维轮廓加工通常采用以下几个步骤：(1)从起刀点下刀到下刀点；(2)沿切向切入工件；(3)轮廓切削；(4)刀具向上抬刀，退离工件；(5)返回起刀点。2盘类零件加工工艺的确定2.1 工艺分析图1盘类零件需要加工的盘类零件如图1所示，零件的材料为45号钢，毛坯选为 100mmX80mmX27mm的方形毛坯料。且底面和四个轮廓面均已加工好, 要求在BV75立式加工中心上加工顶面及孔。(1)加工部位分析加工顶面；加工中32孔；加工中60沉孔；加工4XM8-7H螺纹孔；加工2 X中12孔；加工3 X中6孔(2)工步设计工步号工步内容刀具号刀具规格1粗铳顶面T1端面铳刀中1252钻中32、12孔中心孔T2中心钻牛23钻中32、12孔至中11.5T3麻花钻11.54扩中32孔至中30T4麻花钻中305钻3义中6孔至尺寸T5麻花钻中66粗铳中60沉孔T6立铳刀中18, 2刃7钻4XM8底孔至中6.8T7麻花钻中6.88镇中32孔至中31.7T8膛刀中31.79精铳顶面T1端面铳刀中12510钱小12孔至尺寸T9钱刀中1211精锋中32孔至尺寸T10微调精膛刀中3212精铳中60沉孔至尺寸T11立铳刀中18, 4刃13中12孔口倒角T13倒角刀中20143X0)6、M8孔口倒角T3麻花钻二11.515攻4XM8螺纹T12丝锥M82.2 工艺卡片.序号_加I. 1.序刀具刀具名 称主轴 速度r. p. m进给速 度 mm/min刀具长 度 补偿刀具 半径 补偿刀具 补偿 值1粗铳顶面T1瑞10铳 刀6125240300H01 实测值2钻032、012孔中 心孔T2中心钻 21000100H023钻中32、 012孔至Oil. 5T3麻花钻 oil. 5550110H034扩中32孔 至630T4麻花钻 3028085H045钻3X6 孔至尺寸T5啾花钻 061000220H056粗铳中60 沉孔T6立铳刀 018, 2 刃3701000H06D0630.57钻 4 X M8 底孔至 6.8T7麻花钻 06.8950140H078镇632孔至631. 7T8悭刀中 31.7830120H089稍铳J贝出1T1瑞10铳 刀6125320280H0110钦中12孔 至尺寸T9钗刀中 1217042H0911精键中32 孔至尺寸T10微调精 镖刀中 3294075H1012精铳60 沉孔至尺 寸T11立铳刀 中18 , 4刃4601000H11D113013012 孔口 倒角T13倒角刀 02030050H13143X 6、 M8孔口倒 ftT3啾花钻 Oil. 530050H0315攻 4 X M8 螺纹T12丝锥M8100125H122. 3刀具卡片刀具选择与加工目的转速 r/min进给量 mm/min背吃刀量mm端面铳刀6125240300中心钻中210001002麻花钻11. 555011030麻花钻中302808535麻花钻中6100022015立铳刀中18, 2刃370100010麻花钻6. 895014030镇刀31. 783012027较刀中121704230微调精膛刀中329407527立铳刀中18, 4刃460100010倒角刀中2030050麻花钻11. 530050丝锥M8100125272.4走刀路线1 ）粗铳 顶面2）钻中32、中12孔中心孔数控铳床孔类零件加工-13 -5）钻3X中6孔至尺寸7）钻4XM8底孔至中6.8数控铳床孔类零件加工10）较中12孔至尺寸数控铳床孔类零件加工11)精链中32孔至尺寸13)012孔口倒角-17-14） 3X0）6、M8 孔口倒角15）攻4XM8螺纹2. 5程序的编制开始 几何好瘫文件 加工工片据输入 NC教嬴理 力具规迹仿真 xlz 犍加工数据传送如图所示为本文数控程序编制的流程图。加工工艺参数输入部分以人机交互对话方式输入盘类零件铳削加工的有关 工艺参数，如刀具半径，起刀点、加工走向，主轴转速、进给速度等。NC数据处理部分根据几何形状数据及加工工艺参数，对数据文件中的实体 （直线、圆弧、列表点）的数据重新排序，列表点先以三次B样条曲线进行拟合， 再用双圆弧法进行插补，形成标准的G代码格式。刀具轨迹仿真部分主要是检验数控程序语法错误，加工时是否有干涉现象或 刀具轨迹不合理等，可以减少实际加工中试切次数和防止设备、刀具、工件的损 坏。加工程序编制如下：00001;N3 G17 G90 G40 G80 G49 G21;G91 G28 Z0.;N5 M06 T01;N8 G90 G54 GOO X120. Y0.;N9 M03 S240;N10 G43 Z100. H01;Nil Z0.5;N12 G01 X-120. F300;N13 GOO Z100. M05;N14 G91 G28 Z0. M05;/ MOO；N16 M06 T02;N19 G90 G54 GOO X0. Y0.;N20 M03 S1000;N21 G43 Z100. H02;N22 G99 G81 Z-5. R5. F100;N23 X-36. Y26.;N24 G98 X36. Y-26.;N25 G80 G91 G28 Z0. M05;/ MOO;N27 M06 T03;N30 G90 G54 GOO X0. Y0.;N31 M03 S550;N32 G43 Z100. H03;N33 G99 G81 Z-30. R5. F110;N34 X-36. Y26.;N35 G98 X36. Y-26.;N36 G80 G91 G28 ZO. M05;/ MOO;N38 M06 T04;N41 G90 G54 GOO XO. YO.;N42 M03 S280;N43 G43 Z100. H04;N44 G98 G81 Z-35. R5. 0 F85;N45 G80 G91 G28 ZO. M05;/ MOO;N47 M06 T05;N50G90G54 GOO X40. Y0.;N51M03S1000;N52G43Z100. H05;N53G99G81 Z-15. R5.F220;N54Y15.9N55G98Y30.;N56G80G91 G28 Z0. M05;/ M00;N58M06T06;N61G90G54G00 XO. Y0.;N62M03S370;N63G43Z5. H06;N64G01Z-10. F1000;N65G41X8. Y-15. D06 F110;N66G03X23. Y0. R15.;N671-23.;N68X8.Y15. R15.;G00G40XO Y0;N69G01G41 X15. Y-15. D06;N70G03X30. Y0. R15.;N711-30.;N72X15.Y15. R15.;N73G01X-16. Y0.;N74Z-4.7 F1000;N75X-61. F110;N76X-56. 5 Y-41.586;N77X-12.213 Y-16. 017;N78X15.Y-15. F1000;N79G03X30. Y0. R15. FU0;N80G01Y51,;N81X0.;N82Y16.9N83G40Y0. F1000;N84G00Z100. M05;N85G91G28 Z0.;/ M00;N87 M06 T07;N88 G90 G54 GOO X23. Y0.;N91 M03 S950;N92 G43 Z100. H07;N93 G98 G81 Z-30. R5. F140;N94 XO. Y23.;数控铳床孔类零件加工N143 G03 X30. YO R15.;N144 1-30,;N145 X15. Y-15. R15.;N146 G01 X-16. Y0.;N147 Z-5. F1000;N148 X-61. FU0;N149 X-56. 5 Y-41. 586,;N150 X-12.213 Y-16.017 ;N151 X15. Y-15. F1000;N152 G03 X30. YO R15. F150;N153 G01 Y51.;N154 X0.;N155 Y16.;N156 G40 YO. F1000;N157 GOO Z100. M05;N158 G91 G28 Z0;/ M00;N185 M06 T12;N187 G90 G54 GOO X23. Y0.;N188 M03 S100;N190 G43 Z100. H12;N192 G98 G84 Z-27. RIO. F125;N193 X0. Y23.;N194 X-23. Y0.;N195 X0. Y-23.;N196 G80 G91 G28 Z0.;N198 G28 X0. Y0.;M30;3误差分析在数控加工的整个过程中，经常会产生以下几种误差：(1)近似计算误差：主要产生在加工列表曲线、曲面轮廓时.,采用近似计算 法所发生的逼近误差。(2)插补误差：这是由于用直线段或圆弧段逼近零件轮廓曲线所产生的误 差。减少插补误差的方法是密化插补点，但这会增加程序段数目，增加计算和编 程的工作量。(3)尺寸圆整误差：这是将计算尺寸换算成机床的脉冲当量时由于圆整化所 产生的误差。数控机床能反映出的最小位移量是一个脉冲当量，小于一个脉冲当 量的数据只能四舍五入，于是就产生了误差。-在加工过程中，操作者在操作过程中，工件的安装引起的误差和寻找工件坐 标原点过程中容易引起误差。首先安装过程中，可能会产生工件面与定位面之间 靠不紧，解决办法：在安装过程中四个压板要同时压紧，不能其中某个压紧。先 让四个螺栓稍微拧一下但是不要彻底拧紧，并且用尼龙棒或者木棒在工件上轻轻 敲打，使工件底面与定位面之间靠实。并且拧紧顺序为对角拧紧。寻找坐标原点过程中，由于使用的设备的精度不同，会带来不同的误差。解 决办法：使用精度高的仪器，如：千分表、寻边器等等。4结论通过对盘类零件的工艺分析，合理制定了其加工工艺过程，选择了合适的加 工刀具及切削参数，合理的编制了加工盘类零件的数控程序，经过独立的分析、 计算及改善加工过程，避免了可能产生的各种误差，使用BV75数控加工中心加 工出的盘类零件，精度较高，尺寸符合图纸要求。即提高了产品的加工质量和效 率，乂降低了工人的劳动强度。对我个人的数控技术及独立完成加工的技能有 了很大的帮助，并且使我更加喜欢数控技术专业。是我充分看到了自己的不足， 是我的技术有了一次跨越性的提高。参考文献-19-徐宏海徐嘉元、曾家驹华茂发陈日曜李善树数控加工工艺 机械制造工艺学 数控机床加工工艺 金属切削原理 数控机床及其应用延波加工中心的数控编程与操作技术化学工业出版社，2003,7-5025 机械工业出版社,1999, 7-111 械工业出版社,2000, 7-111 机械工业出版社2002. 4 机械工业出版社2001. 1 机械工业出版社2001. 1