蓋板零件數(shù)控銑加工工藝過(guò)程及編程分析含開題及CAD圖
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摘要
現(xiàn)如今在機(jī)械加工行業(yè)中,數(shù)控技術(shù)還有數(shù)控機(jī)床是非常重要的,并且通過(guò)他們?nèi)〉玫慕?jīng)濟(jì)效益也很豐厚,對(duì)于一個(gè)國(guó)家的工業(yè)現(xiàn)代化來(lái)說(shuō),地位相當(dāng)高,對(duì)于以前的機(jī)械加工行業(yè)來(lái)說(shuō),自動(dòng)化,柔性化,集成化都提升了不少?,F(xiàn)代化機(jī)械行業(yè)很多都用到了數(shù)控技術(shù)還有數(shù)控機(jī)床,不管是產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)還是類型,還是層次,還是生產(chǎn)方式都發(fā)生了天大的改變。
零件的加工運(yùn)用到了所學(xué)的AutoCAD、UG軟件、機(jī)床操作、刀具的選擇、零件的工藝分析、工藝路線等一系列的內(nèi)容。這將所學(xué)到的理論知識(shí)充分運(yùn)用到了實(shí)際加工中,切實(shí)做到了理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,選擇正確的加工方法,設(shè)計(jì)合理的加工工藝過(guò)程,充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點(diǎn)。本文主要對(duì)零件進(jìn)行了,圖紙分析、毛坯的選擇、加工方法以及加工路線的選擇、對(duì)刀具機(jī)床進(jìn)行確定,并且選定刀具參數(shù)規(guī)格,選定機(jī)床的型號(hào)。然后填寫工藝卡片,工序卡片。。
關(guān)鍵詞:數(shù)控加工、數(shù)控編程、工藝設(shè)計(jì)
II
目錄
摘要 I
1 引言 1
1.1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展 1
1.2 數(shù)控加工工藝的基本知識(shí) 1
1.2.1數(shù)控加工工藝的概念 1
1.2.2數(shù)控加工工藝過(guò)程 1
1.2.3數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝的過(guò)程的主要內(nèi)容 2
1.2.4數(shù)控加工工藝的特點(diǎn) 2
2 零件圖的工藝分析 3
2.1零件圖的工藝分析 3
2.2 零件的結(jié)構(gòu)分析 3
2.3加工方法確定 3
2.4加工方案選擇 4
3 工件的裝夾與定位 8
3.1 工件的裝夾 8
3.2工件的定位 9
3.3 裝夾方案的確定 9
3.4 刀具的選擇 10
3.5 切削用量選擇 10
4 數(shù)控加工工藝卡片的擬定 13
5 加工程序的編制 14
6 零件加工仿真 17
6.1工件安裝 17
6.2回機(jī)床原點(diǎn) 17
6.3 對(duì)刀 18
6.4 仿真加工 18
總結(jié) 21
致謝 22
參考文獻(xiàn) 23
1 引言
1.1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展
使用數(shù)字,文字還有符號(hào)作為一項(xiàng)命令,控制一個(gè)機(jī)器或者是很多個(gè)機(jī)器的這種技術(shù)就是數(shù)控技術(shù)。數(shù)控控制的開關(guān)是跟機(jī)械能量流量有關(guān)聯(lián)的,基本上控制的是所處地點(diǎn),角度還有速度等。因?yàn)閿?shù)據(jù)載體還有二進(jìn)制的數(shù)據(jù)計(jì)算的出現(xiàn),才有了數(shù)控的出現(xiàn)。早在二十世紀(jì)初的時(shí)候,科學(xué)家們研究出穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體,到十九世紀(jì)末的時(shí)候,研發(fā)出來(lái)了以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng);在1938年的時(shí)候,美國(guó)人快速運(yùn)算了數(shù)據(jù)并且進(jìn)行了傳送,這就是最開始的計(jì)算機(jī)。機(jī)床控制加上電腦技術(shù)菜成為數(shù)控技術(shù),在上世紀(jì)中期的時(shí)候,世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床被研發(fā)出來(lái),從那個(gè)時(shí)候開始機(jī)床向著自動(dòng)化的方向前進(jìn)。
現(xiàn)代社會(huì)電腦數(shù)控技術(shù)就是所謂的數(shù)控技術(shù),通過(guò)電腦來(lái)對(duì)數(shù)字程序進(jìn)行控制。首先把控制程序保存在電腦里面,之后按照這些數(shù)據(jù)來(lái)控制機(jī)器。之前機(jī)床進(jìn)行數(shù)控用的是硬件邏輯電路,現(xiàn)在使用的電腦,只需要將數(shù)據(jù)保存到電腦里面,之后電腦對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,運(yùn)算,進(jìn)行判斷等,這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控控制。在上世紀(jì)八十年代,我們國(guó)家從發(fā)達(dá)國(guó)家買了一些比較新的技術(shù)回來(lái),從那個(gè)時(shí)候開始數(shù)控機(jī)床不管是功能,還是質(zhì)量都完全提升了。
數(shù)控機(jī)床涉及的專業(yè)知識(shí)非常多,技術(shù)含量也非常高的一種專業(yè)生產(chǎn)機(jī)器,相信它將來(lái)的發(fā)展是相當(dāng)不錯(cuò)的,現(xiàn)在科技一直在發(fā)展,數(shù)控機(jī)床在這樣的機(jī)床上也發(fā)展的很快,它的發(fā)展方向是性能更好,精度更高,速度更快,柔性化更高,模塊化。
1.2 數(shù)控加工工藝的基本知識(shí)
1.2.1數(shù)控加工工藝的概念
生產(chǎn)使用數(shù)控機(jī)床來(lái)進(jìn)行,用了很多的生產(chǎn)辦法和技術(shù),這就是數(shù)控生產(chǎn)工藝,在整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)行的時(shí)候都會(huì)使用數(shù)控技術(shù)。在數(shù)控機(jī)床誕生之后,不斷地發(fā)展,不斷的完善,數(shù)控加工技術(shù)也跟著一起發(fā)展,其實(shí)這也是人們對(duì)于數(shù)控工作經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié),在這個(gè)基礎(chǔ)上提升了數(shù)控技術(shù)。
1.2.2數(shù)控加工工藝過(guò)程
在數(shù)控機(jī)床上,通過(guò)切削生產(chǎn)工具,直接對(duì)需要加工的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn),加工產(chǎn)品的形狀,大小,面的狀態(tài)等,將原材料加工成為我們需要的產(chǎn)品,這就是數(shù)控加工工藝流程。
1.2.3數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝的過(guò)程的主要內(nèi)容
(1)將數(shù)控加工的內(nèi)容選定。
(2)查看產(chǎn)品的圖紙,分析將要進(jìn)行數(shù)控生產(chǎn)的工藝。
(3)對(duì)零部件圖紙進(jìn)行數(shù)學(xué)處理,將產(chǎn)品的大小在程序上編制出來(lái)。
(4)制定好數(shù)控生產(chǎn)工藝的辦法。
(5)將加工工序還有進(jìn)給路線都定下來(lái)。
(6)將數(shù)控機(jī)床的種類確定下來(lái)。
(7)設(shè)計(jì)刀具,量具還有夾具,并且進(jìn)行確定。
(8)將切削生產(chǎn)的數(shù)據(jù)定下來(lái)。
(9)將生產(chǎn)程序?qū)懗鰜?lái),并對(duì)他們進(jìn)行校正,有問(wèn)題進(jìn)行改正。
(10)第一件產(chǎn)品進(jìn)行試加工,現(xiàn)在有什么問(wèn)題及時(shí)解決。
(11)數(shù)控加工工藝技術(shù)文件類型進(jìn)行確定,將他們保存好。
1.2.4數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)
將電腦控制系統(tǒng)還有數(shù)控機(jī)床都使用到了數(shù)控加工上,那么一般的加工跟數(shù)控加工對(duì)比,不管是自動(dòng)化水準(zhǔn),還是精度,加工產(chǎn)品質(zhì)量,生產(chǎn)效率都沒(méi)有數(shù)控加工好,通過(guò)數(shù)控加工來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品花費(fèi)的時(shí)間短,機(jī)器花的錢比較多等特征。
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2 零件圖的工藝分析
2.1零件圖的工藝分析
按照產(chǎn)品銑削生產(chǎn)時(shí)候的大小,精度的需求,在這個(gè)里面輪廓的最大精度是0.02mm,表面粗糙度要超過(guò)Ra3.2。別的面表面粗糙度要達(dá)到Ra6.4。下面的圖紙就是零件的平面圖,別的數(shù)據(jù)可以在別的圖紙里面查看,產(chǎn)品主要是銑削生產(chǎn)的,不過(guò)因?yàn)榱慵橇骟w,所以首先銑削加工面,這樣才可以確保平行度。
圖2.1 零件圖
2.2 零件的結(jié)構(gòu)分析
這個(gè)產(chǎn)品的面組成部分有凸臺(tái),凹槽,孔等,將所有的尺寸都標(biāo)注出來(lái),坯料的原材料是45號(hào)鋼,它的大小是90mm×90mm高30mm,不需要進(jìn)行熱處理,對(duì)硬度沒(méi)有要求。查看圖紙,這個(gè)產(chǎn)品是方的,這個(gè)零件結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,開口槽還有圓孔在它的兩邊,還有一個(gè)異型凸臺(tái),詳細(xì)的零件圖里面有。產(chǎn)品的粗糙度需要是Ra1.6um別的面粗糙度Ra3.2um,對(duì)于孔來(lái)說(shuō),精度要求是非常高的。
2.3加工方法確定
對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn),要進(jìn)行切削生產(chǎn),對(duì)它進(jìn)行熱處理還有一些輔助的工序。所以對(duì)工藝路線進(jìn)行制定的時(shí)候,一定要將這些切削,熱處理,輔助工序的前后步驟都安排好。
對(duì)切削加工流程進(jìn)行設(shè)置的時(shí)候,要注意下面幾點(diǎn)
1)基準(zhǔn)先行 確定作為精基準(zhǔn)的面,如果需要加工的產(chǎn)品是軸類的,箱體的,或者是齒輪里面的孔跟一個(gè)面等,他們的加工應(yīng)該首先安排在最開始的程序進(jìn)行。
2)先粗后精 每一個(gè)面進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候,根據(jù)首先粗加工,之后半精加工,最后精加工的步驟來(lái)進(jìn)行,這樣生產(chǎn)精度才能慢慢變高,產(chǎn)品面的粗糙度會(huì)變低。
3)先主后次 首先對(duì)產(chǎn)品的主要面進(jìn)行生產(chǎn),比方說(shuō)定位基準(zhǔn)面,裝配面,之后生產(chǎn)的是次要的面,一般加工次要面的時(shí)候都是間隔來(lái)進(jìn)行的,只有主要的面精度生產(chǎn)到一定程度之后,還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完全精加工之前,對(duì)次要表面進(jìn)行加工。
加工這個(gè)產(chǎn)品的順序根據(jù)這些原則來(lái)實(shí)行。
2.4加工方案選擇
加工產(chǎn)品上非常精密的面,使用銑床進(jìn)行生產(chǎn),一般要先進(jìn)行粗加工,之后進(jìn)行精加工才能夠?qū)崿F(xiàn)。在加工這些面的時(shí)候,要是按照質(zhì)量需要來(lái)確定生產(chǎn)方式肯定不行,還要將加工坯料的辦法確定下來(lái)才行。
零件的最下面用虎鉗把它夾住,加工擴(kuò)大到90mm×90mm高30mm的尺寸,對(duì)面還有異形凸臺(tái)進(jìn)行生產(chǎn),對(duì)孔進(jìn)行鉆加工等。?
對(duì)這個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行銑加工,它的步驟是:?
工序1:下料
工序2:銑六面及精銑表面,保證90mm×90mm高30mm尺寸
工步1:加工蝴蝶凸臺(tái)。
圖2.3 銑異形凸臺(tái)走刀圖
工步2:銑凸臺(tái)輪廓。
圖2.4 銑異形凸臺(tái)走刀圖
工步3:銑徑向槽。
圖2.5 銑異形凸臺(tái)走刀圖
工序4:銑?33圓凹槽。
圖2.6 銑異形凸臺(tái)走刀圖
工序5:鉆孔---絞孔。
圖2.7 銑異形凸臺(tái)走刀圖
工序3:去毛刺、清洗
工序4:檢驗(yàn)、入庫(kù)
3 工件的裝夾與定位
3.1 工件的裝夾
對(duì)零件生產(chǎn)使用機(jī)床,要讓產(chǎn)品在這道工序加工的時(shí)候符合尺寸跟形位公差的需求,使用機(jī)床對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)之前,一開始就要在機(jī)床上將產(chǎn)品夾緊,這樣對(duì)于機(jī)床來(lái)說(shuō)產(chǎn)品所處的地點(diǎn)是正確的,這個(gè)流程就是定位。定位產(chǎn)品的時(shí)候,不能有外力作用在上面,要想加工產(chǎn)品的時(shí)候讓他所處地點(diǎn)正確,并且緊緊的壓制住產(chǎn)品,這個(gè)流程就是夾緊。裝夾產(chǎn)品的時(shí)候,實(shí)際上就是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定位,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行夾緊。
對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行裝夾有兩種辦法,一個(gè)是找正,一個(gè)是夾具。對(duì)于找正裝夾,還能進(jìn)行分類,有直接找正還有劃線找正。
1.直接找正裝夾
在加工產(chǎn)品的表面上,使用劃針、千分表來(lái)對(duì)產(chǎn)品的地點(diǎn)進(jìn)行找正,并且進(jìn)行夾緊,這就是直接找正裝夾。這種方式的效率不差,對(duì)于操作者來(lái)說(shuō)技術(shù)水準(zhǔn)一定要高,不過(guò)要是找正的時(shí)候使用的是精密儀器,那么得到的定位精度就非常高 (0.010~0.005mm),基本上生產(chǎn)的都是單件小批量的產(chǎn)品,或者是對(duì)于裝夾精度要求很高的地方來(lái)使用。
2.畫線找正裝夾
按照產(chǎn)品的圖紙需求,將中心線還有對(duì)稱線在產(chǎn)品上畫出來(lái),將需要生產(chǎn)產(chǎn)品的面的輪廓線,找正線都畫出來(lái),之后根據(jù)找正線對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行找正,將產(chǎn)品在機(jī)床上進(jìn)行夾緊,這就是劃線找正裝夾。
拿它對(duì)比直接找正,這樣的找正方式對(duì)于技術(shù)水準(zhǔn)的要求很高,并且非常的花費(fèi)時(shí)間,工作效率差,還有因?yàn)楫嫵鰜?lái)的線本來(lái)就有寬度,所以產(chǎn)生的偏差還是比較大的,正常在0.2~0.5mm。在生產(chǎn)單件小批量的產(chǎn)品的時(shí)候會(huì)用劃線找正裝夾的辦法,用來(lái)加工一些比較復(fù)雜的鑄造零件或者是鍛造零件。
3. 夾具裝夾
生產(chǎn)數(shù)量非常多,不管是哪一種找正方式,對(duì)于生產(chǎn)率都滿足不了。正產(chǎn)來(lái)說(shuō)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行裝夾用的都是夾具,首先根據(jù)要求在機(jī)床上安裝夾具,之后夾具對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行夾緊,沒(méi)有必要進(jìn)行找正,就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)。
3.2工件的定位
在空間里面,產(chǎn)品的自由度有六個(gè),分別順著坐標(biāo)軸的三個(gè)方向還有圍繞著這三個(gè)坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),要是這六個(gè)自由度都被限制了,那么產(chǎn)品就實(shí)現(xiàn)完全定位了。
對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定位,在這個(gè)空間里面,要讓產(chǎn)品相對(duì)于加工機(jī)器處在一定的地點(diǎn)上,要想讓產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)完全定位,那么選定的這六個(gè)支承點(diǎn)一定要能夠?qū)λ牧鶄€(gè)自由度進(jìn)行限制,這就是六點(diǎn)定位原理。不過(guò)生產(chǎn)產(chǎn)品的時(shí)候,沒(méi)有必要一定讓產(chǎn)品進(jìn)行完全定位,將產(chǎn)品裝夾在機(jī)床夾具上,不過(guò)要對(duì)哪些自由度進(jìn)行限制,完全是按照生產(chǎn)工序的需求來(lái)進(jìn)行的。
3.3 裝夾方案的確定
通過(guò)數(shù)控銑床生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品,不管是外形還是內(nèi)部的結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜,所以裝夾的辦法是比較多,因?yàn)檫@個(gè)還研發(fā)了一些比較特別的夾具,所以裝夾產(chǎn)品的時(shí)候,按照它的樣子還有體型來(lái)確定夾具。夾具其實(shí)就是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行固定,并且不會(huì)把加工產(chǎn)品弄壞。在數(shù)控銑床上,裝夾的時(shí)候可以用虎鉗,用壓板,用特殊夾具來(lái)進(jìn)行。
用的最多的夾具就是虎鉗,論文生產(chǎn)的產(chǎn)品都是比較小的,體型是四方形的,不過(guò)虎鉗在用的時(shí)候會(huì)有點(diǎn)向上翹起,要想克服這個(gè)問(wèn)題,就研發(fā)出來(lái)角固式虎鉗(圖3.2)。將產(chǎn)品裝夾在虎鉗上,只需要手動(dòng)操作就行了,沒(méi)有必要加大夾緊力。要想松開,只需要手拍動(dòng),那么就松下來(lái)了。產(chǎn)品裝夾的時(shí)候有大有小,選用不一樣的檔位,產(chǎn)生的行程也就不一樣,在工作臺(tái)中間的地方安裝虎鉗。
圖3.2 虎鉗
3.4 刀具的選擇
對(duì)零件的圖紙進(jìn)行分析,這個(gè)產(chǎn)品的組成有凹槽,螺紋孔等,生產(chǎn)流程一點(diǎn)都不簡(jiǎn)單,不過(guò)要想讓生產(chǎn)時(shí)間縮短,換刀時(shí)間變少,這樣一來(lái)產(chǎn)品的偏差就沒(méi)有那么大,自然生產(chǎn)效率也就變高了,算出來(lái)生產(chǎn)余量,加工產(chǎn)品的上下表面的時(shí)候用立銑刀,銑刀的直徑大小按照背吃刀量來(lái)進(jìn)行,這樣銑刀加工的時(shí)候,不管是切入還是切出都符合要求。
對(duì)于數(shù)控生產(chǎn)工藝來(lái)說(shuō),選用刀具非常重要,對(duì)于機(jī)床的生產(chǎn)效率有很大影響,還會(huì)關(guān)系到加工產(chǎn)品的質(zhì)量。對(duì)于刀具進(jìn)行選擇的時(shí)候,一般要注意機(jī)床的生產(chǎn)能力,工序等。對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō),刀的要求更高,不光對(duì)剛性的要求更高,尺寸穩(wěn)定性要求也更高,使用時(shí)間更長(zhǎng),切削性能更好,并且安裝還有調(diào)整的時(shí)候更便利。在對(duì)刀具進(jìn)行選用,一定要讓刀的大小匹配需要加工產(chǎn)品的大小還有形狀,按照需要生產(chǎn)的曲面來(lái)確定選用哪一種刀具。
對(duì)刀進(jìn)行選用的時(shí)候,要讓刀的大小匹配生產(chǎn)產(chǎn)品面的大小。加工的時(shí)候,正常用立銑刀來(lái)加工產(chǎn)品周邊輪廓;用硬質(zhì)合金刀片銑刀來(lái)對(duì)平面進(jìn)行銑削生產(chǎn),用高速鋼立銑刀來(lái)生產(chǎn)凸臺(tái)還有凹槽。按照這次需要生產(chǎn)的產(chǎn)品,將使用的刀具確定下來(lái):
表3-1 零件加工刀具卡
產(chǎn)品名稱
銑零件
零件名稱
銑零件
零件
圖號(hào)
1-1
程序
編號(hào)
O0001
工
步
刀
號(hào)
刀具規(guī)格名稱
數(shù)量
加工表面
材料
1
T01
?10立銑刀
1
凸臺(tái)、凹槽
YT15
2
T02
?9.8鉆頭
1
鉆孔
高速鋼
3
T03
?10鉸刀
1
鉸孔
高速鋼
編制
審核
共1頁(yè)
第1頁(yè)
3.5 切削用量選擇
進(jìn)行數(shù)控生產(chǎn)要對(duì)切削加工量進(jìn)行確定,首先要確保產(chǎn)品的質(zhì)量,確保刀具很耐用,將切削效率發(fā)揮到最大化,生產(chǎn)花費(fèi)的資金最少。在確定粗加工還有精加工的切削生產(chǎn)量的時(shí)候要注意:
1.切削用量的選擇
進(jìn)行程序編制的時(shí)候,工作人員要把每一道工序的切削生產(chǎn)量都定下來(lái),將程序?qū)懴聛?lái)。要是生產(chǎn)的辦法不一樣,那么切削生產(chǎn)量也就不一樣。在選定切削量的時(shí)候,一定要確保產(chǎn)品生產(chǎn)精度,確保產(chǎn)品表面的粗糙度,將刀切削生產(chǎn)性能發(fā)揮到追到,確保刀具非常耐用,將機(jī)床的工作性能發(fā)揮到最大,盡可能的將生產(chǎn)率提高,將機(jī)器的花銷降到最低。
對(duì)于產(chǎn)品來(lái)說(shuō),表面質(zhì)量怎么樣,精度如何,生產(chǎn)效率是高是低都跟切削用量有很大關(guān)系。在確定合理切削量的時(shí)候要知道:進(jìn)行粗加工,主要考慮生產(chǎn)效率,還要注意經(jīng)濟(jì)效益;加工是半精加工或者是精加工的時(shí)候,首先要確保產(chǎn)品的質(zhì)量,之后才要顧及到生產(chǎn)效率,經(jīng)濟(jì)效益,還有生產(chǎn)時(shí)候的花銷。
2.背吃刀量的選擇
背吃刀量。按照機(jī)床,夾具,刀具還有產(chǎn)品的剛度來(lái)確定背吃刀量。剛度滿足要求之后,選用的背吃刀量最好是比較大的,這樣進(jìn)給就可以少一點(diǎn),生產(chǎn)效率就可以變高。不過(guò)工藝系統(tǒng)剛性不夠,或者是毛坯的余量非常大并且不勻稱,在進(jìn)行粗加工的時(shí)候,進(jìn)給要分幾次,第一次,第二次的時(shí)候盡量數(shù)值要大。生產(chǎn)的零件是鑄造產(chǎn)品,鍛造產(chǎn)品,那么背吃刀量要比硬皮層的厚還要大,這樣刀尖就不會(huì)損傷。
生產(chǎn)產(chǎn)品的面要想可以確保,那么精加工余量一定要少一點(diǎn),正常是0.2-0.8mm,選用的時(shí)候按照表格3-2來(lái)進(jìn)行:
表3-2 背吃刀量
粗
精
外輪廓加工
0-5—1-5mm
0-1—0-4
鉆孔
隨進(jìn)刀次數(shù)依次減少。
攻螺紋孔
一次性加工到底
3.主軸轉(zhuǎn)速的確定
按照允許的切削速度來(lái)確定主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度,不過(guò)刀加工時(shí)候的速度是多少,按照之前確定的背吃刀量,進(jìn)給量,還有耐用度來(lái)實(shí)行,用下面的式子來(lái)計(jì)算切削速度:
式中:-切削刃選定點(diǎn)處所對(duì)應(yīng)的工件或刀具的最大回轉(zhuǎn)直徑,單位為mm
n-主軸轉(zhuǎn)速,單位為r/min
-切削速度,單位為m/min
按照產(chǎn)品的生產(chǎn)精度還有產(chǎn)品的面粗糙度,以及使用的刀具,加工產(chǎn)品是哪種原材料可以確定進(jìn)給量。如果產(chǎn)品對(duì)于生產(chǎn)精度要求很高,表面粗糙度要求很高的時(shí)候,進(jìn)給量的數(shù)值應(yīng)該選用最小的。機(jī)床剛度是多少,進(jìn)給系統(tǒng)性能怎么樣,脈沖當(dāng)量是多少都會(huì)影響到最大進(jìn)給量。
選定的切削用量一定要能夠讓主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度,切削的深,還有進(jìn)給速度能夠匹配,這樣一來(lái)切削用量才會(huì)是最合適的。
表3.3件1數(shù)控加工切削用量表
加工表面
刀具規(guī)格名稱
主軸轉(zhuǎn)速
(r/min)
背吃刀量(mm)
進(jìn)給速度(mm/min)
銑凸臺(tái)、凹槽
?10立銑刀
1500
4
700
鉆底孔
?3中心鉆
700
30
140
擴(kuò)孔
?12.5擴(kuò)孔鉆
280
30
50
4 數(shù)控加工工藝卡片的擬定
對(duì)工藝路線進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明的就是機(jī)械加工工藝過(guò)程卡,這里面主要介紹的是產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程,對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行設(shè)定,對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)度;在加工過(guò)程卡的基礎(chǔ)上,按照每一道工序?qū)に囘M(jìn)行編寫,這就是機(jī)械加工工序卡,工人就是按照這個(gè)卡片來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)加工的。下面就是工藝卡片:
表4-1 工藝卡
單位
工藝卡
產(chǎn)品名稱:
畢業(yè)設(shè)計(jì)
零件名稱
銑削零件
加工設(shè)備
生產(chǎn)類型:
單件生產(chǎn)
零件圖號(hào)
01
數(shù)控銑床
夾具
材料
毛坯尺寸
使用設(shè)備
加工中心
生產(chǎn)車間
平口虎鉗
45#鋼
90×90×30mm
程序編程
數(shù)控
O0001-O0005
工序號(hào)
工步號(hào)
加工內(nèi)容
刀具
刀具直徑
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
進(jìn)給速度(F)
背吃刀量(mm)
1
加工蝴蝶凸臺(tái)
立銑刀
?10
1500
700
4
2
加工2-14兩側(cè)開口槽
立銑刀
?10
1500
700
4
3
鉆2-φ10孔
立銑刀
?9.8
700
140
4
4
絞2-φ10孔
立銑刀
?10
280
50
5
加工中間φ20孔
立銑刀
?10
1500
700
4
6
加工反面2-14兩側(cè)開口槽
立銑刀
?10
1500
700
4
7
去毛刺、清洗
8
檢驗(yàn)、入庫(kù)
工藝員
審核
批準(zhǔn)
時(shí)間
修訂
5 加工程序的編制
分析產(chǎn)品的圖紙,生產(chǎn)的時(shí)候,步驟有十個(gè),進(jìn)行粗加工還有精加工。設(shè)計(jì)程序的時(shí)候,用的比較多的數(shù)控指令就是FANUC:G21,G40和G97,G71、G02和G03,M00,M03、M30、G70、G00、G01、M30。
刀位點(diǎn)坐標(biāo)值計(jì)算。
按照之前對(duì)這些功能進(jìn)行的介紹,加上論文已經(jīng)設(shè)計(jì)的工藝路線,編寫了五個(gè)程序,這樣才可以生產(chǎn)出需要的產(chǎn)品,具體的流程:
程序名:O0001加工蝴蝶凸臺(tái)
程序段號(hào)
程序內(nèi)容
程序段解釋
N10
G54G90G40G17
建立工件坐標(biāo)系,初始化
N20
S1000M03
主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速1000r/min
N30
G00Z10
Z軸快速定位
N40
X-50Y-50
X、Y軸快速定位
N50
G01Z-6F100
Z軸下刀
N60
G41X-33D01
建立左刀補(bǔ)
N70
Y-18.44
銑凸臺(tái)
N80
G03Y18.44R22
銑凸臺(tái)
N90
G01Y28
銑凸臺(tái)
N100
X14.16Y40.5
銑凸臺(tái)
N110
G02X32.95Y26.24R15
銑凸臺(tái)
N120
G01Y18.44
銑凸臺(tái)
N130
G03Y-18.44R22
銑凸臺(tái)
N140
G01Y-26
銑凸臺(tái)
N150
G02X14.16Y-40.5R15
銑凸臺(tái)
N160
G01X-33Y-28
銑凸臺(tái)
N170
G40X-50
取消刀補(bǔ)
N180
G00Z20
抬刀
N190
M30
程序結(jié)束
程序名:O0002加工2-14兩側(cè)開口槽
程序段號(hào)
程序內(nèi)容
程序段解釋
N10
G54G90G40G17
建立工件坐標(biāo)系,初始化
N20
S1000M03
主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速1000r/min
N30
G00Z10
Z軸快速定位
N40
X-60Y-60
X、Y軸快速定位
N50
G01Z-10F100
Z軸下刀
N60
G41X-55D01
建立左刀補(bǔ)
N70
Y-7
銑開口槽
N80
X-33
銑開口槽
N90
G03Y7R7
銑開口槽
N100
G01X-60
銑開口槽
N110
Y60
銑開口槽
N120
X60
銑開口槽
N130
Y7
銑開口槽
N140
X33
銑開口槽
N150
G03Y-7R7
銑開口槽
N160
G01X55
銑開口槽
N170
G00Z20
抬刀
N180
M30
程序結(jié)束
程序名:O0003鉆2-φ10孔
程序段號(hào)
程序內(nèi)容
程序段解釋
N10
G54G90G40G17
建立工件坐標(biāo)系,初始化
N20
S800M03
主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速1000r/min
N30
G00Z10
Z軸快速定位
N40
X0Y0
X、Y軸快速定位
N50
G81X-33Z-35F100
鉆孔循環(huán)加工
N60
X33
鉆孔
N70
G80
取消鉆孔
N80
G00Z10
抬刀
N90
M30
程序結(jié)束
程序名:O0004鉸2-φ10孔
程序段號(hào)
程序內(nèi)容
程序段解釋
N10
G54G90G40G17
建立工件坐標(biāo)系,初始化
N20
S1000M03
主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速1000r/min
N30
G00Z10
Z軸快速定位
N40
X0Y0
X、Y軸快速定位
N50
G01Z-3F100
鉸孔循環(huán)加工
N60
X5
鉸孔
N70
G03I-5
取消鉆孔
N80
G00Z20
抬刀
N90
M30
程序結(jié)束
程序名:O0005加工中間φ20孔
程序段號(hào)
程序內(nèi)容
程序段解釋
N10
G54G90G40G17
建立工件坐標(biāo)系,初始化
N20
S800M03
主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速1000r/min
N30
G00Z10
Z軸快速定位
N40
X0Y0
X、Y軸快速定位
N50
G81Z-35F100
精鉸孔
N60
G00Z10
抬刀
N70
M30
程序結(jié)束
6 零件加工仿真
6.1工件安裝
論文里面夾緊產(chǎn)品用的是虎口鉗。
進(jìn)行數(shù)控生產(chǎn)的時(shí)候,要想確保加工產(chǎn)品的精度,還有產(chǎn)品面的質(zhì)量,那么在機(jī)床加工產(chǎn)品的時(shí)候,它在機(jī)床上所處地點(diǎn)一定要正確,這就是定位。在機(jī)床上夾緊產(chǎn)品的過(guò)程就是夾緊流程。
6.2回機(jī)床原點(diǎn)
要想將機(jī)床的坐標(biāo)建立起來(lái),將機(jī)床的縫隙,還有坐標(biāo)的誤差都消除掉,要把刀補(bǔ)還有累積偏差都消除掉,打開機(jī)器之后,不光要查看一下機(jī)床主軸是不是工作正常,還要查看輔助功能是不是正常,并且要讓每一個(gè)軸都回到機(jī)床的零點(diǎn)上。
下面是它的辦法:
圖6.1 回機(jī)床零點(diǎn)
6.3 對(duì)刀
進(jìn)行對(duì)刀的時(shí)候,精準(zhǔn)度怎么樣直接關(guān)系到產(chǎn)品的生產(chǎn)精度。在數(shù)控機(jī)床上,產(chǎn)品跟刀具之間的終點(diǎn)就是對(duì)刀點(diǎn),其實(shí)就是從對(duì)刀點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,開始編寫數(shù)控程序,這就是程序就開始的地方。這個(gè)點(diǎn)能夠是在產(chǎn)品上,也是是不在產(chǎn)品上,不過(guò)一定要跟產(chǎn)品的定位基準(zhǔn)有關(guān)聯(lián)。
產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)刀的時(shí)候,一定要讓刀具的進(jìn)給率最小,對(duì)刀的時(shí)候要手動(dòng)實(shí)行。
圖6.2 對(duì)刀
6.4 仿真加工
將刀具的補(bǔ)償設(shè)定好之后,接下來(lái)進(jìn)行仿真,首先把機(jī)床的窗口關(guān)掉,之后打開 “循環(huán)啟動(dòng)”功能,之后進(jìn)行切削,最后零件就被加工出來(lái)了。
設(shè)定好刀具補(bǔ)償之后,之后仿真就開始了,一開始要將機(jī)床的防護(hù)門光雕,之后將按鍵 “循環(huán)開始”按下去,這時(shí)候循環(huán)加工就開始了,下面圖紙里面展示的就是最終的一部分。
圖6.3 銑異型凸臺(tái)
圖6.4 鉆孔
圖6.5 銑內(nèi)孔槽
圖6.6 鉆四個(gè)螺紋孔
總結(jié)
對(duì)于我的大學(xué)生涯來(lái)說(shuō),畢業(yè)論文實(shí)際上是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的總結(jié)。完成畢業(yè)論文之后,將我在學(xué)校所學(xué)到專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了一次復(fù)習(xí),將理論跟實(shí)踐聯(lián)合起來(lái),相信對(duì)我將來(lái)的工作來(lái)說(shuō),也是一次非常好的鍛煉機(jī)會(huì)。
在寫論文的時(shí)候,老師一直給我很多幫助,從最開始了解數(shù)控機(jī)床,確定生產(chǎn)工藝,確定生產(chǎn)使用的刀具,編寫數(shù)控程序,仿真數(shù)控生產(chǎn),加工實(shí)體零件,書寫畢業(yè)論文,并且對(duì)論文進(jìn)行整理,按照這個(gè)流程,將論文最終完成了。
在寫論文的這段時(shí)間里面,我也感覺(jué)到自己的專業(yè)知識(shí)還是比較少的,雖然學(xué)了一些專業(yè)知識(shí),但是還把握的不是很完整,所以在使用的時(shí)候不能很好的運(yùn)用。完成畢業(yè)論文之后,現(xiàn)在對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用能力也提升了不少,這樣我自己的專業(yè)知識(shí)整體結(jié)構(gòu)完善了不少。
有付出肯定會(huì)有回報(bào),盡管寫的這篇論文沒(méi)有那么完善,不過(guò)總歸是我自己寫出來(lái)的,到這里再往回看,覺(jué)得還是收獲蠻多的。
做個(gè)總結(jié),完成畢業(yè)論文之后,我現(xiàn)在對(duì)問(wèn)題的解決能力提升了不少,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析,找到辦法,最終把問(wèn)題都解決掉,相信這對(duì)于我以后走上工作崗位也是有很多的幫助的。
致謝
時(shí)間過(guò)得很快,大學(xué)這么快就要畢業(yè)了,馬上就要跟老師,跟同學(xué)們說(shuō)再見了。九月的季節(jié)就是分別的日子,我現(xiàn)在心里面想到的東西太多了,大學(xué)生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴都涌現(xiàn)在我的面前,有開心,有快了,有傷心,有難受,但是總的還是美好多過(guò)傷心,大學(xué)還是讓我難以忘記。
寫畢業(yè)論文花費(fèi)了幾個(gè)月的時(shí)間,馬上就要結(jié)束了,我自己因?yàn)闆](méi)有什么經(jīng)驗(yàn),所以論文肯定還有不完善的地方,要是老師沒(méi)有一直給我指導(dǎo)的話,相信這么快將論文寫出來(lái)也是不可能的。
寫論文的時(shí)候,我的論文指導(dǎo)老師給了我很多的幫助。對(duì)待學(xué)術(shù),我的老師是非常嚴(yán)肅的,并且要求也非常高,從老師的身上,我學(xué)到了對(duì)待專業(yè)的態(tài)度,一定要認(rèn)真,不能馬虎,不能有一點(diǎn)的糊涂,一就是一,二就是二,專業(yè)的東西是不能有任何讓步的。最開始確定論文的題目,到現(xiàn)在將論文完成,這么長(zhǎng)的時(shí)間,老師都一直在幫助我,有時(shí)候我覺(jué)得困難比較大,不想堅(jiān)持下去,老師這個(gè)時(shí)候就會(huì)鼓勵(lì)我,告訴我做什么時(shí)候都會(huì)有困難,但是不能一看到困難就逃跑,要面對(duì)他,想辦法解決它,在老師的影響下我克服了一個(gè)又一個(gè)的難題,相信這種態(tài)度對(duì)我將來(lái)的工作,對(duì)我以后的人生都有很大的幫助。在這里對(duì)老師再一次的表示感謝。
論文馬上就要寫好了,我還是比較激動(dòng)地,一開始選擇論文的題目到現(xiàn)在完全結(jié)束,很多人都幫助了我,在這里我就不再多說(shuō)了,不過(guò)很感謝大家對(duì)我的幫助。
祝愿我的老師,我的同學(xué)們工作順利,一切都好!
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