电大数控专业毕业论文

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1、电大数控专业毕业论文电大数控专业毕业论文盘类零件的加工 学生姓名 学 号 年 级 专 业 - 2 - 目 录 内容摘要3 正文3 1. 盘类零件加工工艺性分析 3 1.1 选择并确定数控加工中心加工盘类零件3 1.2 盘类零件图样的工艺性分析4 1.3 盘类零件的加工路线5 2. 盘类零件加工工艺的确定 6 2.1 工艺分析6 2.2 工艺卡片7 2.3 刀具卡片8 2.4 走刀路线8 2.5 程序的编制 13 3. 误差分析17 4. 结论17 参考文献 18 盘类零件的加工 - 3 - 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

2、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

3、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 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铣削、镗孔、钻铰孔、刚性攻丝等一般机械加

4、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 - 4 - X 轴 mm 762 Y 轴 mm 510 带 A 轴为 450 或 490 Z 轴 mm 560 工作台参数 工作台尺寸 mm

5、610900 T 型槽尺寸 mm 5-18100125 工作台最大承载能力均布 kg 500 主轴端面直工作台面距离 mm 152712 主轴中心至立柱导轨面距离 mm 563.4 移动速度 快速移动速度 mm/min 24000 切削进给速度 mm/min 315000 主轴参数 主轴锥孔 724 主轴轴径 mm 70 刀库参数 斗笠式刀库 机械手式刀库 刀库容量把 21 24 换刀方式 任选 随机 换刀时间秒 6 2.5 最大刀具直径 mm 80 75 相邻无刀最大刀具直径 mm 160 120 最大道具长度 mm 304 290 最大单刀重量 kg 6.8 6 刀库承载能力 kg 68

6、80 1.2 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 - 5 - 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 顺铣和逆铣对加工的影响 在铣削加工盘类零件时采用顺铣还是逆铣方式是影响加工表

7、面粗糙度的重要因素之一。逆铣时切削力 F 的水平分力 FX 的方向与进给运动 Vf 方向相反顺铣时切削力F 的水平分力 FX 的方向与进给运动 Vf 的方向相同。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铣的工艺性就优越于逆铣。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铣加工。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铣较为合理。 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

8、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。铣削外轮廓时尽量选择在工件外下刀。铣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。 2x、y 轴方向走刀路线 - 6 - 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工的质量。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。

9、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 100mm80mm27mm 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 32 孔 加工60 沉孔 加工 4M87H 螺纹孔 - 7 - 加工 2 12 孔 加工 3 6 孔 2 工步设计 工步号 工步内容 刀具号 刀具规格 1 粗铣顶面 T1 端面铣刀 125 2 钻 32、 12 孔中心孔 T2 中心钻 2 3 钻 32、 12 孔至 11.5 T3 麻花钻 11.5 4 扩32 孔至

10、 30 T4 麻花钻 30 5 钻 36 孔至尺寸 T5 麻花钻6 6 粗铣 60 沉孔 T6 立铣刀 182 刃 7 钻 4M8 底孔至6.8 T7 麻花钻 6.8 8 镗 32 孔至 31.7 T8 镗刀 31.7 9 精铣顶面 T1 端面铣刀 125 10 铰 12 孔至尺寸 T9 铰刀 12 11 精镗 32 孔至尺寸 T10 微调精镗刀 32 12 精铣 60 沉孔至尺寸 T11 立铣刀 184 刃 13 12 孔口倒角 T13 倒角刀 20 14 36、M8 孔口倒角 T3 麻花钻 11.5 15 攻 4M8 螺纹 T12 丝锥 M8 2.2 工艺卡片 序号 加工工序 刀具 刀具名

11、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 粗铣顶面 T1 端面铣刀 125 240 300 H01 实测值 2 钻 32、 12 孔中心孔 T2 中心钻 2 1000 100 H02 3 钻 32、 12 孔至 11.5 T3 麻花钻 11.5 550 110 H03 4 扩 32 孔至 30 T4 麻花钻 30 280 85 H04 5 钻 36 孔至尺寸 T5 麻花钻 6 1000 220 H05 6 粗铣 60 沉孔 T6 立铣刀 182 刃 370 1000 H06 D06 30.5 7 钻 4M8 底孔至 6.8 T7 麻花钻

12、6.8 950 140 H07 8 镗 32 孔至 31.7 T8 镗刀 31.7 830 120 H08 9 精铣顶面 T1 端面铣刀 125 320 280 H01 10 铰 12 孔至尺寸 T9 铰刀12 170 42 H09 - 8 - 11 精镗 32 孔至尺寸 T10 微调精镗刀32 940 75 H10 12 精铣 60 沉孔至尺寸 T11 立铣刀 18 4 刃 460 1000 H11 D11 30 13 12 孔口倒角 T13 倒角刀 20 300 50 H13 14 36、M8 孔口倒角 T3 麻花钻 11.5 300 50 H03 15 攻 4M8 螺纹 T12 丝锥 M

13、8 100 125 H12 2.3 刀具卡片 2.4 走刀路线 1 粗铣顶面 2 钻 32、 12 孔中心孔 刀具选择与加工目的 转速 r/min 进给量 mm/min 背吃刀量 mm 端面铣刀 125 240 300 中心钻 2 1000 100 2 麻花钻 11.5 550 110 30 麻花钻 30 280 85 35 麻花钻 6 1000 220 15 立铣刀 182 刃 370 1000 10 麻花钻 6.8 950 140 30 镗刀 31.7 830 120 27 铰刀 12 170 42 30 微调精镗刀 32 940 75 27 立铣刀 184 刃 460 1000 10 倒

14、角刀 20 300 50 麻花钻 11.5 300 50 丝锥 M8 100 125 27 - 9 - 3 钻 32、 12 孔至 11.5 4 扩 32 孔至 30 5 钻 36孔至尺寸 - 10 - 6 粗铣 60 沉孔 7 钻 4M8 底孔至 6.8 8 镗32 孔至 31.7 - 11 - 9 精铣顶面 10 铰 12 孔至尺寸 11 精镗32 孔至尺寸 - 12 - 12 精铣 60 沉孔至尺寸 13 12 孔口倒角 14 36、M8 孔口倒角 15 攻 4M8 螺纹 - 13 - 2.5 程序的编制 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铣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 O0001 N3 G17 G90 G40 G80 G49 G21 G91 G28 Z0. N5 M06 T01 N8 G90 G54 G00 X120. Y0