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文檔簡介
1、<p><b> 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書</b></p><p> 設(shè)計題目:數(shù)控銑床孔類零件加工</p><p> 完成期限:自 2012 年 11 月 02 日 至 2013 年03 月 05 日止</p><p> 設(shè)計原始依據(jù)(資料)</p><p> 盤類零件加工工藝性分析是編程前的重要工藝準(zhǔn)備工
2、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)。加工時,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、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。</p><p><b> 設(shè)計內(nèi)容和要求</b></p><p&g
3、t; 通過對使用BV75型數(shù)控加工中心加工盤類零件,來說明孔類零件加工遇到的一些問題。 </p><p><b> 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容摘要</b></p><p> 摘要:盤類零件是由多個端面、深孔、螺紋孔、曲面、溝槽、外輪廓組合而成的較復(fù)雜的盤形零件。其特點(diǎn)是零件基本形狀呈盤形塊狀,零件表面匯集了多種典型表面。加工時,裝夾次數(shù)一般較少,但所用刀具一般較多,編制程序較
4、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、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。</p><p> 關(guān)鍵詞:盤類零件 圖紙分析 確定加工工藝 機(jī)床</p><p><b> 目 錄</b></p><p> 一. 盤類零件加工工藝性分析 …………………………………
5、……………………1</p><p> 1.1 選擇并確定數(shù)控加工中心加工盤類零件……………………………………… 1</p><p> 1.2 盤類零件圖樣的工藝性分析…………………………………………………… 2</p><p> 1.3 盤類零件的加工路線…………………………………………………………… 3</p><p> 二. 盤類
6、零件加工工藝的確定 ………………………………………………………3</p><p> 2.1 工藝分析………………………………………………………………………… 3</p><p> 2.2 工藝卡片………………………………………………………………………… 5</p><p> 2.3刀具卡片…………………………………………………………………… 6<
7、/p><p> 2.4 走刀路線………………………………………………………………………… 6</p><p> 2.5 程序的編制…………………………………………………………………… 11</p><p> 三. 誤差分析…………………………………………………………………………15</p><p> 四. 結(jié)論…………………………………
8、……………………………………………15</p><p> 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………… 16</p><p> 一 盤類零件加工的工藝性分析</p><p> 盤類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)。通過對使
9、用BV75型數(shù)控加工中心加工盤類零件,來闡述以下幾個方面的問題: </p><p> 選擇并確定數(shù)控加工中心加工盤類零件</p><p> 在選擇加工盤類零件的設(shè)備時,應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)控加工中心適用于加工復(fù)雜端面這一加工優(yōu)勢。選擇BV75數(shù)控加工中心的主要依據(jù)如下:</p><p> 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)動軸、主軸及追加旋轉(zhuǎn)軸
10、均采用伺服電機(jī)驅(qū)動,三軸或四軸聯(lián)動,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)動軸插補(bǔ)聯(lián)動可實(shí)現(xiàn)旋切大螺紋、多種曲面加工,且同一臺機(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,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)床切削過程中產(chǎn)生的切屑根據(jù)配置
11、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。</p><p> BV75立式加工中心主要技術(shù)參數(shù)如下:</p><p> 盤類零件圖樣的工藝性分析</p><p> 根據(jù)BV75數(shù)控加工中心加工盤類零件的特點(diǎn),對零件圖紙進(jìn)行工藝分析時,應(yīng)著重考慮如下幾點(diǎn):</p><p> 盤類零件圖紙的尺寸分析</p>
12、<p> 根據(jù)盤類零件圖紙的分析,應(yīng)首先確定零件上各端面的相互位置、相距尺寸,保證加工時刀具的走刀路線不會干涉到零件的各個端面。例如,在加工時刀具直徑為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)際加工前對圖紙的分析不夠透徹,便有可能出現(xiàn)上述錯誤,造成零件加工失敗,不僅浪費(fèi)時間,還提高了加工成本,得不償失。</p><p> ?。?
13、) 順銑和逆銑對加工的影響 </p><p> 在銑削加工盤類零件時,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。逆銑時切削力F的水平分力FX的方向與進(jìn)給運(yùn)動Vf方向相反,順銑時切削力F的水平分力FX的方向與進(jìn)給運(yùn)動Vf的方向相同。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)床型號、刀具規(guī)格等條件因素綜合考慮。通常,由于數(shù)控加工中心傳動采用滾珠絲杠結(jié)構(gòu),其進(jìn)給傳動間隙很小,順
14、銑的工藝性就優(yōu)越于逆銑。為了降低表面粗糙度值,提高刀具的耐用度,對于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料,盡可能采用順銑加工。但如果盤類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,這時采用逆銑較為合理。</p><p><b> 盤類零件的加工路線</b></p><p><b> z軸方向走刀路線</b></p>&
15、lt;p> 在加工盤類零件時,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。銑削外輪廓時,盡量選擇在工件外下刀。銑削內(nèi)輪廓時,要選好下刀點(diǎn),必須保證不能干涉工件的尺寸精度。</p><p> (2)x、y軸方向走刀路線</p><p> 在加工盤類零件時,x、y軸方向走刀路線是否正確直接影響到零件加工的質(zhì)量。x、y軸方向在走刀路線正確的情況下基本能保證
16、零件成型正確。若x、y軸方向走刀路線錯誤,則直接導(dǎo)致工件作廢,成為廢品。如果走刀路線偏差較大,不僅會導(dǎo)致零件作廢,更會威脅到操作人員的人身安全。</p><p> ?。?)對于二維輪廓加工通常采用以下幾個步驟:</p><p> (1)從起刀點(diǎn)下刀到下刀點(diǎn);</p><p> (2)沿切向切入工件; </p><p><b>
17、 (3)輪廓切削; </b></p><p> (4)刀具向上抬刀,退離工件; </p><p><b> (5)返回起刀點(diǎn)。</b></p><p> 二 盤類零件加工工藝的確定</p><p><b> 2.1 工藝分析</b></p><p><
18、;b> 圖1 盤類零件</b></p><p> 需要加工的盤類零件如圖1所示,零件的材料為45號鋼,毛坯選為100mm×80mm×27mm的方形毛坯料。且底面和四個輪廓面均已加工好,要求在BV75立式加工中心上加工頂面及孔。</p><p><b> 加工部位分析</b></p><p><
19、b> ①加工頂面;</b></p><p><b> ②加工Φ32孔;</b></p><p><b> ③加工Φ60沉孔;</b></p><p> ?、芗庸?×M8-7H螺紋孔;</p><p> ⑤加工2 × Φ12孔;</p>&l
20、t;p> ?、藜庸? × Φ6孔</p><p><b> 工步設(shè)計</b></p><p><b> 2.2工藝卡片</b></p><p><b> 2.3刀具卡片</b></p><p><b> 2.4走刀路線</b><
21、;/p><p><b> 1)粗銑頂面</b></p><p> 2)鉆Φ32、 Φ12孔中心孔</p><p> 3)鉆Φ32、 Φ12孔至Φ11.5</p><p> 4)擴(kuò)Φ32孔至Φ30</p><p> 5)鉆3×Φ6孔至尺寸</p><p>&l
22、t;b> 6)粗銑Φ60沉孔</b></p><p> 7)鉆4×M8底孔至Φ6.8</p><p> 8)鏜Φ32孔至Φ31.7</p><p><b> 9)精銑頂面</b></p><p> 10)鉸Φ12孔至尺寸</p><p> 11)精鏜Φ32孔
23、至尺寸</p><p> 12)精銑Φ60沉孔至尺寸</p><p> 13) Φ12孔口倒角</p><p> 14) 3×Φ6、M8孔口倒角</p><p> 15)攻4×M8螺紋</p><p><b> 2.5程序的編制</b></p><
24、p> 如圖所示為本文數(shù)控程序編制的流程圖。</p><p> 加工工藝參數(shù)輸入部分以人機(jī)交互對話方式輸入盤類零件銑削加工的有關(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。</p><p> 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)
25、準(zhǔn)的G 代碼格式。</p><p> 刀具軌跡仿真部分主要是檢驗(yàn)數(shù)控程序語法錯誤,加工時是否有干涉現(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。</p><p><b> 加工程序編制如下:</b></p><p><b> O0001;</b></p><p&g
26、t; N3 G17 G90 G40 G80 G49 G21;</p><p> G91 G28 Z0.;</p><p> N5 M06 T01;</p><p> N8 G90 G54 G00 X120. Y0.;</p><p> N9 M03 S240;</p><p> N10 G43 Z100
27、. H01;</p><p><b> N11 Z0.5;</b></p><p> N12 G01 X-120. F300;</p><p> N13 G00 Z100. M05;</p><p> N14 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b> / M
28、00;</b></p><p> N16 M06 T02;</p><p> N19 G90 G54 G00 X0. Y0.;</p><p> N20 M03 S1000;</p><p> N21 G43 Z100. H02;</p><p> N22 G99 G81 Z-5. R5. F10
29、0;</p><p> N23 X-36. Y26.;</p><p> N24 G98 X36. Y-26.;</p><p> N25 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b> / M00;</b></p><p> N27 M06 T03;</p&g
30、t;<p> N30 G90 G54 G00 X0. Y0.;</p><p> N31 M03 S550; </p><p> N32 G43 Z100. H03;</p><p> N33 G99 G81 Z-30. R5. F110;</p><p> N34 X-36. Y26.;</p><
31、;p> N35 G98 X36. Y-26.;</p><p> N36 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b> / M00;</b></p><p> N38 M06 T04;</p><p> N41 G90 G54 G00 X0. Y0.;</p><
32、p> N42 M03 S280;</p><p> N43 G43 Z100. H04;</p><p> N44 G98 G81 Z-35. R5.0 F85;</p><p> N45 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b> / M00;</b></p>&l
33、t;p> N47 M06 T05;</p><p> N50 G90 G54 G00 X40. Y0.;</p><p> N51 M03 S1000;</p><p> N52 G43 Z100. H05;</p><p> N53 G99 G81 Z-15. R5. F220;</p><p>
34、<b> N54 Y15.;</b></p><p> N55 G98 Y30.;</p><p> N56 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b> / M00;</b></p><p> N58 M06 T06;</p><p> N
35、61G90G54G00 X0. Y0.;</p><p> N62 M03 S370;</p><p> N63 G43 Z5. H06;</p><p> N64 G01 Z-10. F1000;</p><p> N65 G41 X8. Y-15. D06 F110;</p><p> N66 G03 X
36、23. Y0. R15.;</p><p> N67 I-23.;</p><p> N68 X8. Y15. R15.;</p><p> G00 G40 X0 Y0;</p><p> N69 G01 G41 X15. Y-15. D06;</p><p> N70 G03 X30. Y0. R15.;&
37、lt;/p><p> N71 I-30.;</p><p> N72 X15. Y15. R15.;</p><p> N73 G01 X-16. Y0.;</p><p> N74 Z-4.7 F1000;</p><p> N75 X-61. F110;</p><p> N76 X
38、-56.5 Y-41.586;</p><p> N77 X-12.213 Y-16.017;</p><p> N78 X15. Y-15. F1000;</p><p> N79 G03 X30. Y0. R15. F110;</p><p> N80 G01 Y51.;</p><p><b&g
39、t; N81 X0.;</b></p><p><b> N82 Y16.;</b></p><p> N83 G40 Y0. F1000;</p><p> N84 G00 Z100. M05;</p><p> N85 G91G28 Z0.;</p><p><b&
40、gt; / M00;</b></p><p> N87 M06 T07;</p><p> N88 G90 G54 G00 X23. Y0.;</p><p> N91 M03 S950;</p><p> N92 G43 Z100. H07;</p><p> N93 G98 G81 Z-30
41、. R5. F140;</p><p> N94 X0. Y23.;</p><p> N95 X-23. Y0.;</p><p> N96 G98 X0. Y-23.;</p><p> N97 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b> / M00;</b>
42、</p><p> N9 M06 T08;</p><p> N102 G90 G54 G00 X0. Y0.;</p><p> N103 M03 S830;</p><p> N100 G43 Z100. H08;</p><p> N101 G98 G76 Z-27. R5. Q0.1 F120;<
43、;/p><p> N102 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b> / M00;</b></p><p> N106 M06 T01;</p><p> N107 G90 G54 G00 X120. Y0.;</p><p> N108 M03 S320;<
44、/p><p> N109 G43 Z100. H01;</p><p><b> N110 Z0;</b></p><p> N111 G01 X-120. F280;</p><p> N112 G00 Z100. M05;</p><p> N113 G91 G28 Z0.;&
45、lt;/p><p><b> / M00;</b></p><p> N115 M06 T09;</p><p> N118 G90 G54 G00 X-36. Y26.;</p><p> N119 M03 S170;</p><p> N120 G43 Z100. H09;</p&
46、gt;<p> N121 G99 G82 Z-30. R5. P1000 F42;</p><p> N122 G98 X36. Y-26.;</p><p> N123 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b> / M00;</b></p><p> N9 M06 T1
47、0;</p><p> N102 G90 G54 G00 X0. Y0.;</p><p> N103 M03 S940;</p><p> N100 G43 Z100. H10;</p><p> N101 G98 G76 Z-27. R5. Q0.1 F75;</p><p> N102 G80 G91
48、G28 Z0. M05;</p><p><b> / M00;</b></p><p> N134 M06 T11;</p><p> N137 G90G54G00 X0. Y0.;</p><p> N138 M03 S460;</p><p> N139 G43 Z5. H11;&
49、lt;/p><p> N140 G01 Z-10. F1000;</p><p> N141 G41 X8. Y-15. D11 F80;</p><p> N142 X15. ;</p><p> N143 G03 X30. Y0 R15.;</p><p> N144 I-30.;</p>&
50、lt;p> N145 X15. Y-15. R15.;</p><p> N146 G01 X-16. Y0. ;</p><p> N147 Z-5. F1000;</p><p> N148 X-61. F110;</p><p> N149 X-56.5 Y-41.586.;</p><p&
51、gt; N150 X-12.213 Y-16.017 ;</p><p> N151 X15. Y-15. F1000;</p><p> N152 G03 X30. Y0 R15. F150;</p><p> N153 G01 Y51.;</p><p> N154 X0. ;</p><p> N
52、155 Y16. ;</p><p> N156 G40 Y0. F1000;</p><p> N157 G00 Z100. M05;</p><p> N158 G91 G28 Z0;</p><p><b> / M00;</b></p><p> N185 M06 T12;<
53、;/p><p> N187 G90 G54 G00 X23. Y0.;</p><p> N188 M03 S100;</p><p> N190 G43 Z100. H12;</p><p> N192 G98 G84 Z-27. R10. F125;</p><p> N193 X0. Y23.;</p
54、><p> N194 X-23. Y0.;</p><p> N195 X0. Y-23.;</p><p> N196 G80 G91 G28 Z0.;</p><p> N198 G28 X0. Y0.;</p><p><b> M30; </b></p><p&g
55、t;<b> 三 誤差分析</b></p><p> 在數(shù)控加工的整個過程中,經(jīng)常會產(chǎn)生以下幾種誤差:</p><p> (1) 近似計算誤差:主要產(chǎn)生在加工列表曲線、曲面輪廓時,采用近似計算法所發(fā)生的逼近誤差。</p><p> (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
56、這會增加程序段數(shù)目,增加計算和編程的工作量。</p><p> (3) 尺寸圓整誤差:這是將計算尺寸換算成機(jī)床的脈沖當(dāng)量時由于圓整化所產(chǎn)生的誤差。數(shù)控機(jī)床能反映出的最小位移量是一個脈沖當(dāng)量,小于一個脈沖當(dāng)量的數(shù)據(jù)只能四舍五入,于是就產(chǎn)生了誤差。</p><p><b> (4) 操作誤差</b></p><p> 在加工過程中,操作者在操
57、作過程中,工件的安裝引起的誤差和尋找工件坐標(biāo)原點(diǎn)過程中容易引起誤差。首先安裝過程中,可能會產(chǎn)生工件面與定位面之間靠不緊,解決辦法:在安裝過程中四個壓板要同時壓緊,不能其中某個壓緊。先讓四個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)閷菙Q緊。</p><p> 尋找坐標(biāo)原點(diǎn)過程中,由于使用的設(shè)備的精度不同,會帶來不同的誤差。解決辦法:使用精度高
58、的儀器,如:千分表、尋邊器等等。</p><p><b> 四 結(jié)論</b></p><p> 通過對盤類零件的工藝分析,合理制定了其加工工藝過程,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類零件的數(shù)控程序,經(jīng)過獨(dú)立的分析、計算及改善加工過程,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類零件,精度較高,尺寸符合圖紙要求。即提高了產(chǎn)品的加工
59、質(zhì)量和效率,又降低了工人的勞動強(qiáng)度。 對我個人的數(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)專業(yè),我充分看到了自己的不足,使我的技術(shù)有了一次跨越性的提高。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> 1.徐宏海 數(shù)控加工工藝 學(xué)工業(yè)出版社,2003,7-5025</p&
60、gt;<p> 2.徐嘉元、曾家駒 機(jī)械制造工藝學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社,1999,7-111</p><p> 3.華茂發(fā) 數(shù)控機(jī)床加工工藝 械工業(yè)出版社,2000,7-111</p><p> 4.陳日曜 金屬切削原理 機(jī)械工業(yè)出版社 2002.4</
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