k0309轮毂模具加工工艺分析

IIAAAAAAA 学院毕 业 论 文（设 计）2010 届 机械设计制造及其自动化 专业 AAA 班题 目 k0309 轮毂模具加工工艺分析 姓 名 AAA 学号 AAAA 指导教师 AAA 职称 AAA 二 一 年 AA 月 AA 日III目录摘要 .IAbstractII第一章 概述 .- 1 -第二章 型板加工工艺分析 .- 4 -2.1 K0309 上模型型板工艺分析 .- 4 -2.2 K0309 下模型型板工艺分析 .- 6 -第三章 浇注系统加工工艺分析 .- 9 -3.1 K0309 模型主浇道工艺分析 .- 9 -3.2 K0309 模型冒口工艺分 析 .- 11 -3.3 K0309 模型三角浇道加工工艺分析 .- 14 -第四章 轮毂模型加工工艺分析 .- 20 -4.1 K0309 上模型轮毂加工工艺分析 .- 20 -4.2 K0309 下模型轮毂加工工艺分析 .- 24 -第五章 轮毂模型工艺改进和创新 .- 32 -第六章 总结 .- 33 -致 谢 .- 34 -参考文献 .- 35 -I摘要本文主要研究了富华 K0309 轮毂模型的数控铣削工艺以及在此基础上的数控加工中心的程序编制。了解数控加工中心在模具加工中的运用从而完成轮毂模型的数控加工工艺性分析及程序编制。数控编程技术是数控技术重要的组成部分。从数控机床诞生之日起，数控编程技术就受到了广泛关注，成为 CAD/CAM 系统的重要组成部分，各工业发达国家业投入了大量的人力物力开发实用的数控编程系统。本文以数控编程中的加工工艺分析及加工为出发点，着力分析零件图，并利用 UG 软件完成了零件的三维造型，从数控加工的实际角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在了解数控加工铣削基础、数控加工中心刀具的选用、数控加工工件的定位与装夹、拟定加工方案、确定加工路线和加工内容以及对一些特殊的工艺问题处理的基础上，通过加工仿真。并最终生成加工代码。控制数控编程过程中的误差，从而大大缩短了加工时间，提高了效率，降低了成本。因此，在编程中合理确定数控加工工艺对实现优质、高效和经济的数控加工具有极为重要的作用。关键词：制备工艺 工艺分析 数控编程 加工仿真 加工代码IIAbstractThis article has mainly researched the numerical control milling craft of two-dimensional cam mechanism outline as well as the programming of numerical control milling machine basing on this. With understanding the numerical control milling machine in cam processing utilization, thus people can complete analysis of the dissocial cam numerical control mill technological capability , the programming and the analysis of grooved cam numerical control mill technological capability, the compilation of numerical control processing technological document.The numerical control programming technology is the numerical control technology important constituent. From numerically-controlled machine tool date of birth, the numerical control programming technology has received the widespread attention, became the CAD/CAM systems important component, various industries developed country family property invested the massive manpower and resources development practical numerical control programming system. This article take the numerical control programming in processing process study and the design as a starting point, IIItries to analyze the detail drawing, from numerical control processings actual angle embarking, take the numerical control processings actual production as the foundation, take masters the numerical control processing craft as the goal, in the understanding numerical control processing milling foundation, the numerical control milling machine cutting tool selects, the numerical control processing work piece localization and the attire clamps, draws up the working scheme, the determination processing route and the processing content as well as to some special craft question processing foundation, in control numerical control programming process error, thus reduced the process period greatly, raised the efficiency, reduced the cost.Therefore, the reasonable determination numerical control processing craft to realize high quality, highly effective and the economical numerical control processing in the programming has the great importance the function.Key Words: Numerical control milling；Numerical control processing craft； Plate cam；Grooved cam- 1 -第一章 概述近年来，能源，环境和安全问题受到普遍关注，汽车行业尤为突出。减轻汽车自重是提高汽车燃油经济性、降低能耗、提高安全性能的重要措施之一，轮毂作为汽车的重要组成部分，对汽车节能减排、安全及操控性能有着重要的影响，其制备工艺针对材料的进步在不断的完善中，研究汽车轮毂材料发展现状及其制备工艺，并对各种材料的应用情况做出分析比较。提出轮毂材料的发展趋势基于轻量化，进一步提高汽车的性能。数控加工工艺性分析涉及面很广，在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。(一)零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则 1零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多地考虑装配等使用特性方面，而不得不采用局部分散的标注方法，这样就会给工序安排与数控加工带来许多不便。由于数控加工精度和重复定位精度都很高，不会因产生较大的积累误差而破坏使用特性，因此可将局部的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。 2构成零件轮廓的几何元素的条件应充分- 2 -在手工编程时要计算基点或节点坐标。在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分。如圆弧与直线，圆弧与圆弧在图样上相切，但根据图上给出的尺寸，在计算相切条件时，变成了相交或相离状态。由于构成零件几何元素条件的不充分，使编程时无法下手。遇到这种情况时，应与零件设计者协商解决。 (二)零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点 1)零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具规格和换刀次数，使编程方便，生产效益提高。 2)内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。零件工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小等有关。 3)零件铣削底平面时，槽底圆角半径 r 不应过大。4)应采用统一的基准定位。在数控加工中，若没有统一基准定位，会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不协调现象。因此要避免上述问题的产生，保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。零件上最好有合适的孔作为定位基准孔，若没有，要设置工艺孔作为定位基准孔(如在毛坯上增加工艺凸耳或在后续工序要铣去的余量上设置工艺孔)。若无法制出工艺孔时，最起码也要用经过精加工的表面作为统一基准，以减少两次装夹产生的误差。此外，还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以- 3 -得到保证、有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。K0309 上模模型三维图K0309 下模模型三维图- 4 -第二章 型板加工工艺分析上型型板三维造型图2.1 K0309 上模型型板工艺分析1 零件图工艺分析该零件由平面、型腔以及孔系组成。零件上需要加工的孔较多，虽然绝大部分配合孔的尺寸精度最高仅为 7 级，但孔系内各孔之间的相互位置精度要求较高2 设备的选择为确保孔和圆加工精度的实现，提高生产率，本例选择友嘉公司生产的立式加工中心加工该型板。机床配有 FANUC 数控系统，具有 3 坐标联动，双工作台自动交换，由机械手自动换刀，传感器自动测量工件坐标系和自动测量刀具长度等功能。刀库容量为 40 把。工作台面积 630630，工作台横向(X 轴)行程 910，纵向行程(Z 向)行程 635，主轴垂向行程 710，编程可用人机会话式，一次装夹可完成不同工位的钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等工序。对于加工型板这样尺寸较大的工件与普通机床相比，有其独特的优越性。- 5 -3 确定零件的定位基准和装夹方式选择型板底面为定位基准，采用四个垫块垫到型板下面，然后用螺旋压板结构将型板装夹到工作台上，各定位面已在前面工序中用普通机床加工完成。4 制定加工方案根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线。工步顺序：1） 铣大圆2） 钻中心孔3） 扩孔5 刀具选择及刀位号表 1 K0309 模型上型型板数控加工刀具卡片产品名称或代号 零件名称K0309 模型型板零件图号 序号 刀具号 刀具规格名称 数量 加工表面 备注1 T02 40 端铣刀 1 铣圆 2 T03 中心钻 1 钻中心孔 3 T04 钻头 1 扩6 孔 6数控加工工艺卡片拟订以工件中心为工件原点。数控加工工艺卡片见表 2。表 2 K0309 模型上型型板的数控加工工艺卡片产品名称或代号 零件名称 零件图号单位名称 K0309 模型 K0309 模型型板 工序号 程序号 夹具名称 使用设备 车间001 O001 螺旋压板结构 友嘉立式加工中心 模具车间- 6 -工步号 工步内容 刀具 号 刀具长度 / mm 主轴转速/r.min 进给速度/mm.min 背吃刀量/ mm 备注1 铣圆 T01 120 1200 1000 0.5 2 钻中心孔 T02 60 400 80 0.5 3 扩孔 T03 60 600 200 1 2.2 K0309 下模型型板工艺分析下模型型板三维图- 7 -1 零件图工艺分析该零件由平面、型腔以及孔系组成。零件上需要加工的孔较多，虽然绝大部分配合孔的尺寸精度最高仅为 7 级，但孔系内各孔之间的相互位置精度要求较高2 设备的选择立式加工中心（配有 FANUC 数控系统，具有 3 坐标联动）3 确定零件的定位基准和装夹方式选择型板底面为定位基准，采用四个垫块垫到型板下面，然后用螺旋压板结构将型板装夹到工作台上，各定位面已在前面工序中- 8 -用普通机床加工完成。4 制定加工方案根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线。工步顺序：5 刀具选择及刀位号表 3 K0309 模型下型型板数控加工刀具卡片产品名称或代号K0309 模型 零件名称K0309 模型型板零件图号 序号 刀具号 刀具规格名称 数量加工表面 备注1 T01 40 立铣刀 1 铣圆 2 T02 中心钻 1 钻中心孔 3 T03 6 钻头 1 扩6 孔 6数控加工工艺卡片拟订以工件中心为工件原点。数控加工工艺卡片见表 4。表 4 K0309 模型下型型板数控加工工艺卡片产品名称或代号 零件名称 零件图号单位名称 K0309 模型型板 带孔圆盘 工序号 程序编 号 夹具名称 使用设备 车间001 O001 螺旋压板结构 友嘉立式加工 中心 模具车间工步号工步内容 刀具号 刀具长度/ mm主轴转速/r.min 进给速度 /mm.min背吃刀量/ mm备注1 铣圆 T01 120 1200 1000 0.5 2 钻中心孔 T02 60 400 80 0.5 3 扩6 孔 T03 60 400 120 1 - 9 -7 工艺说明为了使切削过程中切削力和加工变形不过大，以及前次加工所产生的变形（误差）能在后续加工中完全切除，可把加工阶段分得细一些，零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。确定加工方案时，首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。例如，对于孔径不大的 IT7 级精度的孔，最终加工方法取精铰时，则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。第三章 浇注系统加工工艺分析3.1 K0309 模型主浇道工艺分析1 加工零件三维造型图- 10 -2 设备的选择立式加工中心（配有 FANUC 数控系统，具有 3 坐标联动3 确定零件的定位基准和装夹方式选择地面做为定位基准面，把毛坯用哥俩好胶水粘到工装上面，然后将工装用螺旋压板结构装夹到机床工作台上。4 制定加工方案根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线。工步顺序：毛坯三维造型图（以毛坯几何中心为工件原点）1 粗开加工出主浇道的轮廓2 精铣主浇道上的斜平面； 3 精铣主浇道上的直平面精铣主浇道上的直平面- 11 -4 精铣主浇道上的球面5 刀具选择及刀位号表 5 K0309 模型主浇道数控加工刀具卡片产品名称或代号 零件名称主浇道 零件图号 序号 刀具号 刀具规格名称 数量 加工表面 备注1 T01 40 立铣刀 1 粗开轮廓 2 T02 20 立铣刀 1 精铣斜平面； 3 T03 10 立铣刀 1 精铣直平面 4 T04 R6 球刀 1 精铣直平面 6数控加工工艺卡片拟订以工件中心为工件原点。数控加工工艺卡片见表 6。表 6 K0309 模型主浇道的数控加工工艺卡片产品名称或代号 零件名称 零件图号单位名称 K0309 模型 主浇道 工序号 程序编 号 夹具名称 使用设备 车间001 O001 哥俩好胶水 友嘉立式加工中心 模具车间工步号工步内容 刀具 号 刀具长度/ mm主轴转速/r.min进给速度/mm.min背吃刀量/ mm备注1 粗开轮廓 T01 120 1500 1000 1 2 精铣斜平面 T02 160 2000 800 0.5 3 精铣直平面 T03 100 2500 1000 0.2 4 精铣直平面 T04 100 2100 1100 0.1- 12 -3.2 K0309 模型冒口工艺分析冒口三维造型图1 设备的选择友嘉立式加工中心加工该冒口。机床配有 FANUC 数控系统，具有 3 坐标联动，双工作台自动交换，由机械手自动换刀，传感器自动测量工件坐标系和自动测量刀具长度等功能。刀库容量为 40 把。工作台面积 630630，工作台横向(X 轴)行程 910，纵向行程(Z 向)行程 635，主轴垂向行程 7102 确定零件的定位基准和装夹方式选择地面做为定位基准面，把毛坯用哥俩好胶水粘到工装上面，然后将工装用螺旋压板结构装夹到机床工作台上3 制定加工方案根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线。工步顺序：- 13 -冒口毛坯三维图（上平面对刀，坐标为毛坯圆柱中心）精铣冒口外轮廓，粗开上方内腔；精铣冒口上方内腔。6 刀具选择及刀位号表 7 K0309 模型冒口数控加工刀具卡片产品名称或代 K0309 模型 零件 冒口 零件图号 - 14 -号 名称序号 刀具号刀具规格名称 数量加工表面 备注1 T01 25 立铣刀 1 精铣外轮廓，粗开上方内腔 2 T02 R8 球刀 1 精铣上方内腔 7数控加工工艺卡片拟订以工件中心为工件原点。数控加工工艺卡片见表 8。表 8 K0309 模型冒口数控加工工艺卡片产品名称或代号 零件名称 零件图号单位名称 K0309 模型 冒口 工序号 程序编 号 夹具名称 使用设备 车间001 O001 哥俩好胶水 友嘉立式加工 中心 模具车间工步号工步内容 刀具 号 刀具长 度主轴转速/r.min 进给速度 /mm.min背吃刀量/ mm备注1 铣外轮廓 T01 230 2000 1500 0.5 2 精铣内腔 T01 160 2500 1200 0.1 3.3 K0309 模型三角浇道加工工艺分析三角浇道三维造型图1 设备的选择立式加工中心（配有 FANUC 数控系统，具有 3 坐标联动）2 确定零件的定位基准和装夹方式- 15 -选择地面做为定位基准面，把毛坯用哥俩好胶水粘到工装上面，然后将工装用螺旋压板结构装夹到机床工作台上3 数控加工工艺卡片拟订以工件中心为工件原点。数控加工工艺卡片见表 9。表 9 K0309 模型三角浇道数控加工工艺卡片产品名称或代号 零件名称 零件图号单位名称 K0309 模型 三角浇道 工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间001 O001 哥俩好胶水 友嘉立式加工中心 模具车间工步号 工步内容刀具号 刀具规格主轴转速/r.min 进给速度 /mm.min背吃刀量/ mm备注1 三角浇道 T01 25 立铣刀 2000 2000 0.5 4 加工程序N0440 G1 X-21.0568N0450 G2 X-41.453 Y-19.6788 I.6867 J26.0391N0460 X-44.5557 Y4.7758 I21.0404 J15.0937N0470 X-41.1476 Y12.4178 I152.4085 J-63.3885N0480 X-17.9754 Y26.9656 I23.2897 J-11.3681N0490 G1 X-.258N0500 Y27.6935 Z-8.N0510 X-17.9754N0520 G3 X-40.786 Y13.9462 I.0426 J-25.8688N0530 X-44.9363 Y4.837 I135.91 J-67.4222N0540 X-38.1635 Y-24.264 I23.9267 J-9.7702N0550 X-21.0567 Y-30.7729 I17.2737 J19.6648N0560 G1 X20.5406N0570 G3 X37.6043 Y-24.264 I-.2036 J26.1554N0580 X44.42 Y4.7475 I-17.1711 J19.3404N0590 X40.2287 Y13.9462 I-150.3187 J-62.9377N0600 X17.4592 Y27.6935 I-22.8597 J-12.1322N0610 G1 X-.258N0620 Y28.4215 Z-10.N0630 X17.4591N0880 G3 X39.4095 Y17.0031 I-26.8157 J-11.9833N0890 X17.4591 Y29.1494 I-21.9057 J-13.6799N0900 G1 X-.258N0910 Y29.8774 Z-14.N0920 X17.4591N0930 G2 X38.95 Y18.5315 I.0906 J-25.8549N0940 X41.3388 Y14.2463 I-23.8783 J-16.1194N0950 G1 X45.5894 Y4.7758N0960 X45.9607 Y3.9139N0970 G2 X30.5544 Y-30.3894 I-23.8437 J-9.9027N0980 X22.0811 Y-31.8309 I-8.7907 J26.0499N0990 G1 X-22.5973N1000 G2 X-43.5471 Y-21.2072 I.0395 J26.0462N1010 X-46.4769 Y4.0188 I21.0054 J15.2227N1020 G1 X-41.855 Y14.3353N1030 G2 X-27.9894 Y27.9282 I24.0024 J-10.6157N1040 X-17.9753 Y29.8774 I9.9322 J-24.3286N1050 G1 X-.258N1060 Y30.6053 Z-16.N1070 X-17.9753- 16 -N0640 G2 X37.7644 Y18.5315 I-.0003 J-25.79N0650 X40.6687 Y13.9462 I-20.8722 J-16.4333N0660 X44.8031 Y4.7758 I-225.8683 J-107.3467N0670 X27.0957 Y-30.3777 I-23.7672 J-10.0645N0680 X20.5404 Y-31.1256 I-6.5715 J28.4978N0690 G1 X-21.0566N0700 G2 X-27.9894 Y-30.2989 I-.0417 J29.1347N0710 X-45.3562 Y4.7758 I6.4035 J25.0074N0720 X-41.2262 Y13.9462 I209.4517 J-88.8135N0730 X-23.3675 Y27.8667 I23.3326 J-11.5177N0740 X-17.9754 Y28.4215 I5.5053 J-27.0285N0750 G1 X-.258N0760 Y29.1494 Z-12.N0770 X-17.9753N0780 G3 X-27.9894 Y27.1757 I-.0393 J-26.1912N0790 X-41.6326 Y13.9462 I10.1499 J-24.117N0800 G1 X-45.7506 Y4.7758N0810 G3 X-29.53 Y-30.3701 I23.6202 J-10.4148N0820 X-22.5973 Y-31.4782 I7.9892 J27.7436N0830 G1 X22.0811N0840 X22.8513 Y-31.4182N0850 G3 X45.1963 Y4.7758 I-1.2712 J25.7793N0860 G1 X44.5224 Y6.3042N0870 X41.3388 Y13.3867N1320 G1 X-46.9246 Y4.7758N1330 X-41.855 Y16.0538N1340 G2 X-35.6925 Y24.5453 I24.3253 J-11.1716N1350 X-17.9753 Y31.3332 I17.4676 J-19.0764N1360 G1 X-.258N1370 Y32.0612 Z-20.N1380 X-17.9753N1390 G3 X-27.9894 Y30.1906 I-.255 J-26.3752N1400 X-40.3144 Y19.77 I9.8814 J-24.1863N1410 X-41.8098 Y17.0031 I58.6287 J-33.473N1420 G1 X-47.9922 Y3.2474N1430 G3 X-49.5581 Y-1.7181 I25.8592 J-10.8845N1440 X-29.53 Y-32.3254 I25.2062 J-5.3626N1450 X-24.1381 Y-32.8888 I5.8482 J29.8851N1460 G1 X23.6219N1470 X24.3919 Y-32.856N1480 G3 X44.271 Y-22.7356 I-.6705 J25.9012N1490 X47.4348 Y3.2474 I-20.6244 J15.6954N1500 G1 X41.3388 Y16.8289N1510 G3 X38.2575 Y21.9387 I-24.9515 J-11.5621N1080 G3 X-32.6113 Y26.2052 I-.1663 J-25.9884N1090 X-41.855 Y15.1948 I14.9727 J-21.9558N1100 G1 X-46.4769 Y4.9123N1110 X-47.1804 Y3.2474N1120 G3 X-40.2086 Y-25.7925 I23.9686 J-9.6025N1130 X-22.5972 Y-32.1835 I17.1606 J19.8273N1140 G1 X22.081N1150 G3 X27.4731 Y-31.7026 I.2701 J27.4401N1160 X46.6203 Y3.2474 I-4.7819 J25.3396N1170 X41.1613 Y15.4746 I-288.4988 J-121.4716N1180 X27.4731 Y28.6636 I-23.8032 J-11.0065N1190 X17.4591 Y30.6053 I-9.9455 J-24.4983N1200 G1 X-.258N1210 Y31.3332 Z-18.N1220 X17.4591N1230 G2 X39.7982 Y18.8585 I.2051 J-25.8719N1240 X41.3388 Y15.9669 I-30.8808 J-18.3092N1250 G1 X46.3685 Y4.7758N1260 X47.0275 Y3.2474N1270 G2 X24.3919 Y-32.4798 I-23.7988 J-9.956N1280 G1 X23.6219 Y-32.5362N1290 X-24.1382N1300 G2 X-37.025 Y-28.8493 I.6367 J26.5905N1310 X-47.5863 Y3.2474 I13.2588 J22.1487N1760 G1 X25.1624N1770 G3 X45.8853 Y-22.7356 I-.435 J26.0337N1780 X48.2142 Y3.2474 I-21.1836 J14.9946N1790 G1 X42.0427 Y17.0031N1800 G3 X38.636 Y23.1167 I-24.3639 J-9.5705N1810 X17.4591 Y33.5171 I-20.6908 J-15.3698N1820 G1 X-.258N1830 Y34.245 Z-26.N1840 X17.4591N1850 G2 X39.7982 Y22.3338 I.5999 J-25.7785N1860 X42.4598 Y17.0031 I-24.5752 J-15.6004N1870 G3 X47.5013 Y5.7534 I2101.4334 J934.9946N1880 G1 X49.0419 Y2.3127N1890 X49.2798 Y1.7189N1900 G2 X41.3388 Y-28.4328 I-23.9781 J-9.8065N1910 X25.1622 Y-33.9486 I-16.0428 J20.5708N1920 G1 X-25.6784N1930 G2 X-48.0175 Y-21.5248 I-.2077 J25.9223N1940 X-49.5581 Y2.3792 I22.2251 J13.434N1950 G1 X-42.994 Y17.0031- 17 -N1520 X17.4591 Y32.0612 I-20.5125 J-15.7182N1530 G1 X-.258N1540 Y32.7891 Z-22.N1550 X17.4591N1560 G2 X37.9785 Y23.1167 I.3929 J-25.768N1570 X41.3388 Y17.722 I-21.5277 J-17.1531N1580 G1 X42.3325 Y15.4746N1590 X47.8261 Y3.2474N1600 G2 X43.8587 Y-24.264 I-23.6195 J-10.6357N1610 X24.1522 Y-33.2415 I-19.6917 J17.1078N1620 G1 X-24.7302N1630 G2 X-42.9856 Y-25.7925 I.0237 J26.1519N1640 X-48.3819 Y3.2474 I18.2167 J18.4065N1650 G1 X-42.2074 Y17.0031N1660 G2 X-32.6113 Y28.5286 I24.2323 J-10.4181N1670 X-17.9753 Y32.7891 I14.2134 J-21.5574N1680 G1 X-.258N1690 Y33.5171 Z-24.N1700 X-17.9753N1710 G3 X-24.9081 Y32.7177 I-.4606 J-26.4701N1720 X-41.855 Y18.7111 I6.51 J-25.1321N1730 G2 X-48.7705 Y3.2474 I-889.8423 J388.6675N1740 G3 X-46.4769 Y-22.6846 I23.5267 J-10.9866N1750 X-25.6786 Y-33.5941 I21.2003 J15.1369N2200 Y35.8947 Z-28.75N2210 Y36.2019 Z-29.N2220 Y36.568 Z-29.25N2230 Y37.0225 Z-29.5N2240 Y37.3021 Z-29.625N2250 Y37.6407 Z-29.75N2260 Y38.0909 Z-29.875N2270 Y38.9282 Z-30.N2280 X17.4654N2290 G2 X37.1349 Y32.2872 I1.5707 J-27.7972N2300 X45.6131 Y21.5883 I-18.6796 J-23.5112N2310 G1 X53.6638 Y3.4892N1960 G2 X-32.6113 Y30.1173 I24.6422 J-8.8424N1970 X-17.9753 Y34.245 I13.9783 J-21.5524N1980 G1 X-.258N1990 Y34.427 Z-26.5N2000 Y34.6193 Z-27.N2010 Y34.7368 Z-27.25N2020 Y34.8718 Z-27.5N2030 Y35.0261 Z-27.75N2040 Y35.2019 Z-28.N2050 X-17.9756N2060 G3 X-23.3675 Y34.8133 I-.8929 J-25.2078N2070 X-42.666 Y20.0599 I4.8814 J-26.3838N2080 G2 X-50.1784 Y3.2474 I-1506.925 J663.2675N2090 G3 X-51.0988 Y-17.2716 I24.7913 J-11.3921N2100 X-25.6785 Y-34.8476 I25.1454 J9.1972N2110 G1 X25.1623N2120 G3 X50.5825 Y-17.1549 I.2402 J26.7627N2130 X49.6202 Y3.2474 I-25.7151 J9.0109N2140 G1 X43.4382 Y17.0031N2150 G3 X39.2956 Y24.6451 I-28.5385 J-10.5262N2160 X17.4594 Y35.2019 I-21.1395 J-15.8641N2170 G1 X-.258N2180 Y35.4022 Z-28.25N2190 Y35.6312 Z-28.5N2320 G2 X25.1664 Y-38.5738 I-28.1027 J-11.6456N2330 G1 X-25.6825N2340 G2 X-54.18 Y3.6119 I-.4179 J30.4359N2350 G1 X-46.1682 Y21.5883N2360 G2 X-20.2862 Y39.0618 I27.6482 J-13.0478N2370 G1 X-17.9827 Y38.9282N2380 X-.258N2390 G3 X19.742 Y58.9282 I0.0 J20.N2400 G1 Y58.9673N2410 Z-27.N2420 G0 Z10.N2430 M025 工艺说明加工过程中铣削方向的选择很重要，在铣削加工中,采用顺铣还是逆铣方式是影响加工表面粗糙度的重要因素之一.逆铣时切削力- 18 -Fz 的水平分力 F h 的方向与进给运动 V f 方向相反,顺铣时切削力Fz 的水平分力 F h 的方向与进给运动 V f 方向相同.铣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、刀具等条件综合考虑.通常,由于数控机床传动采用滚珠丝杠结构,其进给传动间隙很小,顺铣的工艺性就优于逆铣.大多数平面铣削都是在带有丝杠或滚珠丝杠的轻型机床上用逆铣方式来完成。但是，应尽量采用顺铣，这样会取得更好的加工效果。因为逆铣时，刀片切入前产生强烈摩擦，造成加工表面硬化，使下一个刀齿难以切入。当顺铣时，应使铣削宽度大约等于 2/3 铣刀直径，这可保证刀刃一开始就能立即切入工件，几乎没有摩擦。如果小于 1/2 铣刀直径，则刀片又开始“摩擦”工件，因为切入时切削厚度变小，每齿进给量也将因径向切削宽度的变窄而减小。“摩擦”的结果使刀具寿命缩短，对于硬质合金刀具，增加每齿进给量和减小切削深度是比较有利的。所以粗铣时，若径向切削宽度小于铣刀半径时，增加走刀量，其刀具寿命将会提高，加工时间随之缩短。当然，精铣需要工件表面光洁，所以应限制走刀量。试调这一径向铣削宽度，确定铣刀直径与径向铣削宽度之比的工作，最好在高精度机床上进行，以便在调整比率的同时，观察其工件表面粗糙度的变化。其特点如下：1.顺铣时，每个刀的切削厚度都是有小到大逐渐变化的。当刀齿刚与工件接触时，切削厚度为零，只有当刀齿在前一刀齿留下的- 19 -切削表面上滑过一段距离，切削厚度达到一定数值后，刀齿才真正开始切削。逆铣使得切削厚度是由大到小逐渐变化的，刀齿在切削表面上的滑动距离也很小。而且顺铣时，刀齿在工件上走过的路程也比逆铣短。因此，在相同的切削条件下，采用逆铣时，刀具易磨损。2.逆铣时，由于铣刀作用在工件上的水平切削力方向与工件进给运动方向相反，所以工作台丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密贴合。而顺铣时则不然，由于水平铣削力的方向与工件进给运动方向一致，当刀齿对工件的作用力较大时，由于工作台丝杆与螺母间间隙的存在，工作台会产生窜动，这样不仅破坏了切削过程的平稳性，影响工件的加工质量，而且严重时会损坏刀具。3.逆铣时，由于刀齿与工件间的摩擦较大，因此已加工表面的冷硬现象较严重。4.顺铣时，刀齿每次都是由工件表面开始切削，所以不宜用来加工有硬皮的工件。5.顺铣时的平均切削厚度大，切削变形较小，与逆铣相比较功率消耗要少些（铣削碳钢时，功率消耗可减少 5%，铣削难加工材料时可减少 14%）。- 20 -第四章 轮毂模型加工工艺分析4.1 K0309 上模型轮毂加工工艺分析三维造型图- 21 -1 零件图工艺分析(数控卧车）如图上所示工件，该零件属于典型的盘类零件，材料为球铁，为保证在进行数控加工时工件能可靠的定位，可在数控加工前将上、下侧端面、280、93mm 外圆加工。2 设备的选择根据被加工零件的外形和材料等条件，选定 Vturn-20 型数控卧车3 确定零件的定位基准和装夹方式已加工的上、下侧端面、280、93mm 外圆为工艺基准，采用三爪自定心卡盘自定心夹紧。4 制定加工方案根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线。工步顺序：（1）粗车外圆及端面（2）粗车内孔- 22 -（3）精车外轮廓及端面（4）精车内孔刀具及刀位号5 刀具选择及刀位号表 10 K0309 上模型数控加工刀具卡片产品名称或代号K0309 模型 零件名称上模型轮毂零件图号 序号 刀具号刀具规格名称 数量加工表面 备注1 T01 硬质合金外圆车刀 1 粗车上端面、280、380 外圆2 T02 硬质合金内孔车刀 1 粗车 273 内孔 3 T03 硬质合金外圆车刀 1 精车上端面、280、380 外圆4 T04 硬质合金内孔车刀 1 精车 273 内孔5 T01 硬质合金外圆车刀 1 粗车下端面、235、93 外圆6 T03 硬质合金外圆车刀 1 精车下端面、235、93 外圆6 数控加工工艺卡片拟订以工件中心为工件原点。数控加工工艺卡片见表 11。表 11 K0309 上模型数控加工工艺卡片产品名称或代号 零件名称 零件图号单位名称 K0309 模型 上模型轮毂 - 23 -工序号 程序编 号 夹具名称 使用设备 车间001 O001 三爪卡盘 友嘉立式加工中心 模具车间工步号工步内容 刀具 号刀柄规格/ mm主轴转速/r.min 进给速度 /mm.min背吃刀量/ mm备注1 粗车上端面 T01 2020 400 80 1 2 粗车外圆 T02 2020 400 80 0.5 3 粗车内孔 T03 20 400 60 0.5 4 精车外轮廓及上端面 T04 2020 1100 110 0.15 粗车下端面 T01 2020 400 80 16 精车外轮廓及下端面 T04 2020 1100 110 0.11 设备的选择立式加工中心（配有 FANUC 数控系统，具有 3 坐标联动）2 确定零件的定位基准和装夹方式下侧端面、280外圆为工艺基准，采用三爪自定心卡盘自定心夹紧。3 制定加工方案根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线。4 刀具选择及刀位号工步顺序：上模型轮毂毛坯三维造型图（校平面和圆，找中心坐标）- 24 -粗铣模型内腔半精铣模型内腔精铣模型内腔钻6 定位孔表 12 K0309 上模型数控加工刀具卡片产品名称或代号K0309 模型 零件名称上模型轮毂零件图号序号 刀具号刀具规格名称 数量加工表面 备注1 T01 16 立铣刀 1 粗铣模型内腔 2 T02 10 立铣刀 1 半精铣模型内腔 3 T03 R3 球刀 1 精铣模型内腔 4 T04 6 麻花钻头 1 钻6 定位孔 7数控加工工艺卡片拟订