數(shù)控銑床畢業(yè)論文 數(shù)控加工中心孔類(lèi)零件加工

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1、數(shù)控銃床孔類(lèi)零件加工 畢業(yè)論文 課題：數(shù)控加工中心孔類(lèi)零件加工 專(zhuān) 業(yè)： 加工中心 姓 名： 指導(dǎo)老師： 完成日期： 目錄 內(nèi)容摘要 3 正文 3 1 .盤(pán)類(lèi)零件加工工藝性分析 3 1.1 選擇并確定數(shù)控加工中心加工盤(pán)類(lèi)零件 3 1.2 盤(pán)類(lèi)零件圖樣的工藝性分析 4 1.3 盤(pán)類(lèi)零件的加工路線 5 2 .盤(pán)類(lèi)零件加工工藝的確定 6 2.1 工藝分析 6 2. 2工藝卡片 7 2 . 3刀具卡片 8 2.4 走刀路線 8 2.5 程序的編制 13 3 .誤差分析 17 4 .結(jié)論 17 參考文獻(xiàn) 18 -7 - 數(shù)控銃床孔類(lèi)零件加工

2、 盤(pán)類(lèi)零件的加工 內(nèi)容摘要 盤(pán)類(lèi)零件是由多個(gè)端面、深孔、螺紋孔、曲面、溝槽、外輪廓組合而成 的較復(fù)雜的盤(pán)形零件。其特點(diǎn)是零件基本形狀呈盤(pán)形塊狀，零件表面匯集 了多種典型表面。加工時(shí)，裝夾次數(shù)一般較少，但所用刀具一般較多，編 制程序較繁瑣。加工前需要做好充分的準(zhǔn)備，包括圖紙分析、確定加工工 藝、選用機(jī)床型號(hào)、選用毛坯大小、確定走刀路線與加工順序等，其前期 的準(zhǔn)備工作比較復(fù)雜。 關(guān)鍵詞：盤(pán)類(lèi)零件 圖紙分析 確定加工工藝機(jī)床 正文：數(shù)控加工過(guò)程中需要考慮多方面的因素，包括圖紙的分析、選擇適 合加工該零件的數(shù)控機(jī)床、選擇加工中將要用到的刀具規(guī)格、選擇良好的切削用 量等等。由此看出，數(shù)控加工實(shí)

3、踐是一門(mén)復(fù)雜的技術(shù)。需要多學(xué)習(xí)、多熟練才能 在保證安全的情況下完成任務(wù)。所以，我作為數(shù)控行業(yè)的一份子要努力的提高自 身的專(zhuān)業(yè)水平，不斷的鍛煉自己的實(shí)踐技能，成為一個(gè)全方面發(fā)展的數(shù)控技術(shù)人 才。 1盤(pán)類(lèi)零件加工的工藝性分析 盤(pán)類(lèi)零件加工工藝性分析是編程前的重要工藝準(zhǔn)備工作之一，根據(jù)實(shí)際加 工，利用數(shù)控加工中心具有高精度、高柔性、高效率，且適合加工具有復(fù)雜輪廓、 端面的零件等特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)使用BV75型數(shù)控加工中心加工盤(pán)類(lèi)零件，來(lái)闡述以 下幾個(gè)方面的問(wèn)題： -11- 1.1 選擇并確定數(shù)控加工中心加工盤(pán)類(lèi)零件 在選擇加工盤(pán)類(lèi)零件的設(shè)備時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)控加工中心適用于加工復(fù)雜端 面這一加

4、工優(yōu)勢(shì)。選擇BV75數(shù)控加工中心的主要依據(jù)如下： BV75立式加工中心采用專(zhuān)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)行各種銃 削、鍵孔、鉆較孔、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(guò)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(guò)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(guò)程中編程選用。機(jī)床工作過(guò)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(guò)程中自動(dòng)實(shí) 施主軸中心吹氣，保持刀柄及主軸錐孔清潔。機(jī)床切削過(guò)程中產(chǎn)生的切屑 根據(jù)配置不同或者由

5、沖刷系統(tǒng)及排屑器等定向排送到集屑小車(chē)，或者人工 清理。 BV75立式加工中心主要技術(shù)參數(shù)如下: 機(jī)床行程范圍 X軸 mm 762 丫軸 mm 510 （帶A軸為450或490） Z軸 mm 560 工作臺(tái)參數(shù) 工作臺(tái)尺寸 mm 610*900 T型槽尺寸 mm 5-18*100*125 工作臺(tái)最大承載能力（均布） kg 500 主軸端面直工作臺(tái)面距離 mm 152?712 主軸中心至立柱導(dǎo)軌面距離 mm 563. 4 移動(dòng)速度 快速移動(dòng)速度 mm/min 24000 切削進(jìn)給速度 mm/min 3?15000 主軸參數(shù) 主軸

6、錐孔 7： 24 主軸軸徑 mm 70 刀庫(kù)參數(shù) 斗笠式刀庫(kù) 機(jī)械手式刀庫(kù) 刀庫(kù)容量（把） 21 24  換刀方式 任選 隨機(jī) 換刀時(shí)間（秒） 6 2.5 最大刀具直徑 mm 4)80 75 相鄰無(wú)刀最大刀具直徑 mm 4)160 “120 最大道具長(zhǎng)度 mm 304 290 最大單刀重量 kg 6.8 6 刀庫(kù)承載能力 kg 68 80 1.2 盤(pán)類(lèi)零件圖樣的工藝性分析 根據(jù)BV75數(shù)控加工中心加工盤(pán)類(lèi)零件的特點(diǎn)，對(duì)零件圖紙進(jìn)行工藝分 析時(shí)，應(yīng)著重考慮如下幾點(diǎn)： （1）盤(pán)類(lèi)零件圖紙的尺

7、寸分析 根據(jù)盤(pán)類(lèi)零件圖紙的分析，應(yīng)首先確定零件上各端面的相互位置、相 距尺寸，保證加工時(shí)刀具的走刀路線不會(huì)干涉到零件的各個(gè)端面。例如， 在加工時(shí)刀具直徑為10mm,零件兩端面距離為9mm,若在加工前發(fā)現(xiàn)這 一點(diǎn)便會(huì)在保證加工精度的情況下更換合適的刀具。相反，如果在實(shí)際加 工前對(duì)圖紙的分析不夠透徹，便有可能出現(xiàn)上述錯(cuò)誤，造成零件加工失敗， 不僅浪費(fèi)時(shí)間，還提高了加工成本，得不償失。 （2）順銃和逆銃對(duì)加工的影響 在銃削加工盤(pán)類(lèi)零件時(shí)，采用順銃還是逆銃方式是影響加工表面粗糙度的重 要因素之一。逆銃時(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， 順銃時(shí)切削力F的水平分力FX的方向與進(jìn)給

8、運(yùn)動(dòng)Vf的方向相同。銃削方式的 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)床型號(hào)、刀具規(guī)格 等條件因素綜合考慮。通常，由于數(shù)控加工中心傳動(dòng)采用滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，其進(jìn)給 傳動(dòng)間隙很小，順銃的工藝性就優(yōu)越于逆銃。為了降低表面粗糙度值，提高刀具 的耐用度，對(duì)于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料，盡可能采用順銃加工。但 如果盤(pán)類(lèi)零件的毛坯為黑色金屬鍛件或鑄件，表皮較硬而且余量一般較大，這時(shí) 采用逆銃較為合理。 1.3 盤(pán)類(lèi)零件的加工路線 (1) Z軸方向走刀路線 在加工盤(pán)類(lèi)零件時(shí)，Z軸的切削深度尤為重要。必須要看清圖紙的標(biāo)注， 并在深度上也要保證高精度。銃削外輪廓時(shí).,盡量選擇在工件外下刀

9、。銃 削內(nèi)輪廓時(shí)，要選好下刀點(diǎn)，必須保證不能干涉工件的尺寸精度。 (2) x、y軸方向走刀路線 在加工盤(pán)類(lèi)零件時(shí)，x、y軸方向走刀路線是否正確直接影響到零件加 的質(zhì)量。x、y軸方向在走刀路線正確的情況下基本能保證零件成型正確。 若x、y軸方向走刀路線錯(cuò)誤，則直接導(dǎo)致工件作廢，成為廢品。如果走刀 路線偏差較大，不僅會(huì)導(dǎo)致零件作廢，更會(huì)威脅到操作人員的人身安全。 (3)對(duì)于二維輪廓加工通常采用以下幾個(gè)步驟： (1)從起刀點(diǎn)下刀到下刀點(diǎn)； (2)沿切向切入工件； (3)輪廓切削； (4)刀具向上抬刀，退離工件； (5)返回起刀點(diǎn)。 2盤(pán)類(lèi)零件加工工藝的確定 2.1 工藝分析

10、 圖1盤(pán)類(lèi)零件 需要加工的盤(pán)類(lèi)零件如圖1所示，零件的材料為45號(hào)鋼，毛坯選為 100mmX80mmX27mm的方形毛坯料。且底面和四個(gè)輪廓面均已加工好, 要求在BV75立式加工中心上加工頂面及孔。 (1)加工部位分析 ①加工頂面； ②加工中32孔； ③加工中60沉孔； ④加工4XM8-7H螺紋孔； ⑤加工2 X中12孔； ⑥加工3 X中6孔 (2)工步設(shè)計(jì) 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 1 粗銃頂面 T1 端面銃刀中125 2 鉆中32、①12孔中心孔 T2 中心鉆牛2 3 鉆中32、①12孔至中11.5 T3 麻花鉆①1

11、1.5 4 擴(kuò)中32孔至中30 T4 麻花鉆中30 5 鉆3義中6孔至尺寸 T5 麻花鉆中6 6 粗銃中60沉孔 T6 立銃刀中18, 2刃 7 鉆4XM8底孔至中6.8 T7 麻花鉆中6.8 8 鎮(zhèn)中32孔至中31.7 T8 膛刀中31.7 9 精銃頂面 T1 端面銃刀中125  10 錢(qián)小12孔至尺寸 T9 錢(qián)刀中12 11 精鋒中32孔至尺寸 T10 微調(diào)精膛刀中32 12 精銃中60沉孔至尺寸 T11 立銃刀中18, 4刃 13 中12孔口倒角 T13 倒角刀中20 14 3X0)6、M8孔口倒角

12、 T3 麻花鉆二11.5 15 攻4XM8螺紋 T12 絲錐M8 2.2 工藝卡片 .序號(hào)_ 加I. 1.序 刀具 刀具名 稱(chēng) 主軸 速度 r. p. m 進(jìn)給速 度 mm/min 刀具長(zhǎng) 度 補(bǔ)償 刀具 半徑 補(bǔ)償 刀具 補(bǔ)償 值 1 粗銃頂面 T1 瑞10銃 刀6125 240 300 H01 實(shí)測(cè)值 2 鉆032、 012孔中 心孔 T2 中心鉆 ①2 1000 100 H02 3 鉆中32、 012孔至 Oil. 5 T3 麻花鉆 oil. 5 550 110 H03 4 擴(kuò)中

13、32孔 至630 T4 麻花鉆 ①30 280 85 H04 5 鉆3X①6 孔至尺寸 T5 啾花鉆 06 1000 220 H05 6 粗銃中60 沉孔 T6 立銃刀 018, 2 刃 370 1000 H06 D06 30.5 7 鉆 4 X M8 底孔至① 6.8 T7 麻花鉆 06.8 950 140 H07 8 鎮(zhèn)632孔 至631. 7 T8 慳刀中 31.7 830 120 H08 9 稍銃J貝出1 T1 瑞10銃 刀6125 320 280 H01 1

14、0 欽中12孔 至尺寸 T9 釵刀中 12 170 42 H09 11 精鍵中32 孔至尺寸 T10 微調(diào)精 鏢刀中 32 940 75 H10 12 精銃①60 沉孔至尺 寸 T11 立銃刀 中18 , 4刃 460 1000 H11 D11 30 13 012 孔口 倒角 T13 倒角刀 020 300 50 H13 14 3X ① 6、 M8孔口倒 ft T3 啾花鉆 Oil. 5 300 50 H03 15 攻 4 X M8 螺紋 T12 絲錐M8 100 125 H1

15、2 2. 3刀具卡片 刀具選擇與加工目的 轉(zhuǎn)速 r/min 進(jìn)給量 mm/min 背吃刀量 mm 端面銃刀6125 240 300 中心鉆中2 1000 100 2 麻花鉆①11. 5 550 110 30 麻花鉆中30 280 85 35 麻花鉆中6 1000 220 15 立銃刀中18, 2刃 370 1000 10 麻花鉆①6. 8 950 140 30 鎮(zhèn)刀①31. 7 830 120 27 較刀中12 170 42 30 微調(diào)精膛刀中32 94

16、0 75 27 立銃刀中18, 4刃 460 1000 10 倒角刀中20 300 50 麻花鉆①11. 5 300 50 絲錐M8 100 125 27 2.4走 刀路線 1 ）粗銃 頂面 2）鉆中32、中12孔中心孔 數(shù)控銃床孔類(lèi)零件加工 -13 - 5）鉆3X中6孔至尺寸 7）鉆4XM8底孔至中6.8

17、 數(shù)控銃床孔類(lèi)零件加工 10）較中12孔至尺寸 數(shù)控銃床孔類(lèi)零件加工 11)精鏈中32孔至尺寸 13)012孔口倒角 -17- 14） 3X0）6、M8 孔口倒角 15）攻4XM8螺紋 2. 5程序的編制 開(kāi)始 幾何好癱文件 加工工片據(jù)輸入 NC教嬴理 力具規(guī)跡仿真 xlz 犍加工數(shù)據(jù)傳送 如圖所示為本文數(shù)控程序編制的流程圖。 加工工藝參數(shù)輸入部分以人機(jī)交互對(duì)話方式輸入盤(pán)類(lèi)零件銃削

18、加工的有關(guān) 工藝參數(shù)，如刀具半徑，起刀點(diǎn)、加工走向，主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度等。 NC數(shù)據(jù)處理部分根據(jù)幾何形狀數(shù)據(jù)及加工工藝參數(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)文件中的實(shí)體 （直線、圓弧、列表點(diǎn)）的數(shù)據(jù)重新排序，列表點(diǎn)先以三次B樣條曲線進(jìn)行擬合， 再用雙圓弧法進(jìn)行插補(bǔ)，形成標(biāo)準(zhǔn)的G代碼格式。 刀具軌跡仿真部分主要是檢驗(yàn)數(shù)控程序語(yǔ)法錯(cuò)誤，加工時(shí)是否有干涉現(xiàn)象或 刀具軌跡不合理等，可以減少實(shí)際加工中試切次數(shù)和防止設(shè)備、刀具、工件的損 壞。 加工程序編制如下： 00001; N3 G17 G90 G40 G80 G49 G21; G91 G28 Z0.; N5 M06 T01; N8 G90 G54 GOO X1

19、20. 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

20、; 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

21、ZO. M05; / MOO; N47 M06 T05; N50 G90 G54 GOO X40. Y0.; N51 M03 S1000; N52 G43 Z100. H05; N53 G99 G81 Z-15. R5. F220; N54 Y15. ? 9 N55 G98 Y30.; N56 G80 G91 G28 Z0. M05; / M00; N58 M06 T06; N61G90G54G00 XO. Y0.; N62 M03 S370; N63 G43 Z5. H06; N64 G01 Z-10. F10

22、00; N65 G41 X8. Y-15. D06 F110; N66 G03 X23. Y0. R15.; N67 1-23.; N68 X8. Y15. R15.; G00 G40 XO Y0; N69 G01 G41 X15. Y-15. D06; N70 G03 X30. Y0. R15.; N71 1-30.; N72 X15. Y15. R15.; N73 G01 X-16. Y0.; N74 Z-4. 7 F1000; N75 X-61. F110; N76 X-56. 5 Y-41.586; N77 X-

23、12.213 Y-16. 017; N78 X15. Y-15. F1000; N79 G03 X30. Y0. R15. FU0; N80 G01 Y51,; N81 X0.; N82 Y16. ? 9 N83 G40 Y0. F1000; N84 G00 Z100. M05; N85 G91G28 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; N9

24、4 XO. Y23.; 數(shù)控銃床孔類(lèi)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.

25、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誤差分析 在數(shù)控加工的整個(gè)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生以下幾種誤差： (1)

26、近似計(jì)算誤差：主要產(chǎn)生在加工列表曲線、曲面輪廓時(shí).,采用近似計(jì)算 法所發(fā)生的逼近誤差。 (2)插補(bǔ)誤差：這是由于用直線段或圓弧段逼近零件輪廓曲線所產(chǎn)生的誤 差。減少插補(bǔ)誤差的方法是密化插補(bǔ)點(diǎn)，但這會(huì)增加程序段數(shù)目，增加計(jì)算和編 程的工作量。 (3)尺寸圓整誤差：這是將計(jì)算尺寸換算成機(jī)床的脈沖當(dāng)量時(shí)由于圓整化所 產(chǎn)生的誤差。數(shù)控機(jī)床能反映出的最小位移量是一個(gè)脈沖當(dāng)量，小于一個(gè)脈沖當(dāng) 量的數(shù)據(jù)只能四舍五入，于是就產(chǎn)生了誤差。 -在加工過(guò)程中，操作者在操作過(guò)程中，工件的安裝引起的誤差和尋找工件坐 標(biāo)原點(diǎn)過(guò)程中容易引起誤差。首先安裝過(guò)程中，可能會(huì)產(chǎn)生工件面與定位面之間 靠不緊，解決辦法：在安裝

27、過(guò)程中四個(gè)壓板要同時(shí)壓緊，不能其中某個(gè)壓緊。先 讓四個(gè)螺栓稍微擰一下但是不要徹底擰緊，并且用尼龍棒或者木棒在工件上輕輕 敲打，使工件底面與定位面之間靠實(shí)。并且擰緊順序?yàn)閷?duì)角擰緊。 尋找坐標(biāo)原點(diǎn)過(guò)程中，由于使用的設(shè)備的精度不同，會(huì)帶來(lái)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。 4結(jié)論 通過(guò)對(duì)盤(pán)類(lèi)零件的工藝分析，合理制定了其加工工藝過(guò)程，選擇了合適的加 工刀具及切削參數(shù)，合理的編制了加工盤(pán)類(lèi)零件的數(shù)控程序，經(jīng)過(guò)獨(dú)立的分析、 計(jì)算及改善加工過(guò)程，避免了可能產(chǎn)生的各種誤差，使用BV75數(shù)控加工中心加 工出的盤(pán)類(lèi)零件，精度較高，尺寸符合圖紙要求。即提高了產(chǎn)品的加工質(zhì)量和效

28、率，乂降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。對(duì)我個(gè)人的數(shù)控技術(shù)及獨(dú)立完成加工的技能有 了很大的幫助，并且使我更加喜歡數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)。是我充分看到了自己的不足， 是我的技術(shù)有了一次跨越性的提高。 參考文獻(xiàn) -19- 徐宏海 徐嘉元、曾家駒 華茂發(fā) 陳日曜 李善樹(shù) 數(shù)控加工工藝 機(jī)械制造工藝學(xué) 數(shù)控機(jī)床加工工藝 金屬切削原理 數(shù)控機(jī)床及其應(yīng)用 延波 加工中心的數(shù)控編程與操作技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社，2003,7-5025 機(jī)械工業(yè)出版社,1999, 7-111 械工業(yè)出版社,2000, 7-111 機(jī)械工業(yè)出版社2002. 4 機(jī)械工業(yè)出版社2001. 1 機(jī)械工業(yè)出版社2001. 1