畢業(yè)論文典型零件的加工工藝.doc
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三門(mén)峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題 目 數(shù)控零件加工工藝分析及精度檢測(cè) 指導(dǎo)教師 系 部 專(zhuān) 業(yè) 姓 名 學(xué) 號(hào) 2013年 月 日 目錄 第一章 數(shù)控加工的概念 1.1、高速、高效、高精度、高可靠性 ……………………………1 1)高速、高效 …………………………………………………………1 2)高精度 ………………………………………………………………2 3)高可靠性……………………………………………………………2 第二章 數(shù)控機(jī)床 2.1數(shù)控車(chē)床的組成…………………………………………………3 2.2數(shù)控車(chē)床的特點(diǎn)…………………………………………………4 2.3、數(shù)控車(chē)床的適用范圍及工作原理……………………………5 第三章 典型零件的工藝分析 3.1裝配圖 CB-03-00……………………………………………7 3.1.1裝配圖 CB-03-00的工藝分析(圖3-1-1)………7 3.2零件一 CB-03-01……………………………………………9 3.2.1零件CB-03-01工藝分析(圖3-2-1) ………………9 3.2.2零件CB-03-01的加工難點(diǎn)和解決措施………………9 3.2.3零件一CB-03-01工藝卡片………………………………11 3.3零件一CB-03-02……………………………………………13 3.3.1零件CB-0 3-02工藝分析(圖3-3-1)………………13 3.3.2零件二CB-03-02工藝卡卡片 3.4零件CB-03-03…………………………………………………16 3.4.1零件CB-03-03的工藝分析(圖3-4-1)……………17 3.4.2零件三CB-03-03工藝卡卡片…………………………19 3.5數(shù)控加工刀具及附件卡片………………………………21 3.6量具清單………………………………………………………22 第四章 數(shù)控加工程序 4.1零件一 CB-03-01的加工程序………………………………24 4.1.1零件一 CB-03-01的加工程序第一工序…………………26 4.1.2零件一 CB-03-01的加工程序第二工序…………………28 4.3零件三CB-03-03加工程序…………………………………30 4.3.1零件三CB-03-03加工程序第一工序……………………32 4.3.2零件三CB-03-03加工程序第二工序……………………33 摘 要 隨著社會(huì)的進(jìn)步,制造業(yè)的發(fā)展越來(lái)越迅速,數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力,關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。因此,世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。在我國(guó),數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視,近年來(lái)取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。生產(chǎn)實(shí)際中,零件的結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別,但其基本幾何構(gòu)成不外是外圓、內(nèi)孔、平面、螺紋、齒面、曲面等。很少有零件是由單一典型表面所構(gòu)成,往往是由一些典型表面復(fù)合而成,其加工方法較單一典型表面加工復(fù)雜,是典型表面加工方法的綜合應(yīng)用。我設(shè)計(jì)的是典型零件的加工其中涉及了刀具、量具、毛坯、定位基準(zhǔn)等的選擇。配合件裝配圖1張,各個(gè)配合的零件圖各1張。 關(guān)鍵詞:數(shù)控加工工藝、數(shù)控編程、定位基準(zhǔn)、工藝編程。 第一章 數(shù)控加工的概念 數(shù)控加工就是泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝過(guò)程。數(shù)控機(jī)床是一種用計(jì)算機(jī)來(lái)控制的機(jī)床,用來(lái)控制機(jī)床的計(jì)算機(jī)不管是專(zhuān)用計(jì)算機(jī),還是通用計(jì)算機(jī)都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。在數(shù)控機(jī)床上加工零件與在普通機(jī)床上加工零件,其加工方法并無(wú)多大差異,但是在機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制上卻有很大的區(qū)別。在普通機(jī)床加工時(shí),機(jī)床的運(yùn)動(dòng)受控于操作工人。如機(jī)床的開(kāi)啟、主軸轉(zhuǎn)速的變換、走刀路徑、運(yùn)動(dòng)部件的位移量,以及機(jī)床的停止等都是依靠操作工人來(lái)控制的。在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí),機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。而數(shù)控系統(tǒng)的指令是由程序員根據(jù)工件的材質(zhì)、加工要求、機(jī)床的特性和系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式編制的。編寫(xiě)加工指令的過(guò)程就稱為編程。所謂編程,就是把加工零件的工藝過(guò)程、工參數(shù)、運(yùn)動(dòng)要求用數(shù)字指令形式記錄在介質(zhì)上,并輸入數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序指令向伺服裝置和其它功能部件發(fā)出運(yùn)動(dòng)或終斷信息來(lái)控制機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)。當(dāng)零件的加工程序結(jié)束時(shí),機(jī)床便會(huì)自動(dòng)停止。任何一種數(shù)控機(jī)床,在其數(shù)控系統(tǒng)中若沒(méi)有輸入程序指令,數(shù)控機(jī)床不能工作。 1.1、高速、高效、高精度、高可靠性 要提高加工效率,首先必須提高切削和進(jìn)給速度,同時(shí),還要縮短加工時(shí)間;要確保加工質(zhì)量,必須提高機(jī)床部件運(yùn)動(dòng)軌跡的精度,而可靠性則是上述目標(biāo)的基本保證。為此,必須要有高性能的數(shù)控裝置作保證。 1)高速、高效 機(jī)床向高速化方向發(fā)展,可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能,不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本,而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。超高速加工技術(shù)對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性。 新一代數(shù)控機(jī)床(含加工中心)只有通過(guò)高速化大幅度縮短切削工時(shí)才可能進(jìn)一步提高其生產(chǎn)率。超高速加工特別是超高速銑削與新一代高速數(shù)控機(jī)床特別是高速加工中心的開(kāi)發(fā)應(yīng)用緊密相關(guān)。90年代以來(lái),歐、美、日各國(guó)爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機(jī)床,加快機(jī)床高速化發(fā)展步伐。高速主軸單元(電主軸,轉(zhuǎn)速15000-100000r/min)、高速且高加/減速度的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件(快移速度60~120m/min,切削進(jìn)給速度高達(dá)60m/min)、高性能數(shù)控和伺服系統(tǒng)以及數(shù)控工具系統(tǒng)都出現(xiàn)了新的突破,達(dá)到了新的技術(shù)水平。隨著超高速切削機(jī)理、超硬耐磨長(zhǎng)壽命刀具材料和磨料磨具,大功率高速電主軸、高加/減速度直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給部件以及高性能控制系統(tǒng)(含監(jiān)控系統(tǒng))和防護(hù)裝置等一系列技術(shù)領(lǐng)域中關(guān)鍵技術(shù)的解決,應(yīng)不失時(shí)機(jī)地開(kāi)發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機(jī)床。 依靠快速、準(zhǔn)確的數(shù)字量傳遞技術(shù)對(duì)高性能的機(jī)床執(zhí)行部件進(jìn)行高精密度、高響應(yīng)速度的實(shí)時(shí)處理,由于采用了新型刀具,車(chē)削和銑削的切削速度已達(dá)到5000米—8000米/分以上;主軸轉(zhuǎn)數(shù)在30000轉(zhuǎn)/分(有的高達(dá)10萬(wàn)轉(zhuǎn)/分)以上;工作臺(tái)的移動(dòng)速度:(進(jìn)給速度),在分辨率為1微米時(shí),在100米/分(有的到200米/分)以上,在分辨率為0.1微米時(shí),在24米/分以上;自動(dòng)換刀速度在1秒以內(nèi);小線段插補(bǔ)進(jìn)給速度達(dá)到12米/分。根據(jù)高效率、大批量生產(chǎn)需求和電子驅(qū)動(dòng)技術(shù)的飛速發(fā)展,高速直線電機(jī)的推廣應(yīng)用,開(kāi)發(fā)出一批高速、高效的高速響應(yīng)的數(shù)控機(jī)床以滿足汽車(chē)、農(nóng)機(jī)等行業(yè)的需求。還由于新產(chǎn)品更新?lián)Q代周期加快,模具、航空、軍事等工業(yè)的加工零件不但復(fù)雜而且品種增多。 我們學(xué)校的數(shù)控加工中心引進(jìn)的先進(jìn)數(shù)控加工中心設(shè)備就是高速的切削,在我國(guó)這樣轉(zhuǎn)速的加工中心很少,因此,大力發(fā)展高速的數(shù)控機(jī)床是未來(lái)的發(fā)展方向。 2)高精度 從精密加工發(fā)展到超精密加工(特高精度加工),是世界各工業(yè)強(qiáng)國(guó)致力發(fā)展的方向。其精度從微米級(jí)到亞微米級(jí),乃至納米級(jí)(<10nm),其應(yīng)用范圍日趨廣泛。超精密加工主要包括超精密切削(車(chē)、銑)、超精密磨削、超精密研磨拋光以及超精密特種加工(三束加工及微細(xì)電火花加工、微細(xì)電解加工和各種復(fù)合加工等)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)超精密加工技術(shù)不斷提出了新的要求.003微米等。 精密化是為了適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展的需要,也是為了提高普通機(jī)電產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性,減少其裝配時(shí)的工作量從而提高裝配效率的需要。隨著高新技術(shù)的發(fā)展。新材料及新零件的出現(xiàn),更高精度要求的提出等都需要超精密加工工藝,發(fā)展新型超精密加工機(jī)床,完善現(xiàn)代超精密加工技術(shù),以適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展。 當(dāng)前,機(jī)械加工高精度的要求如下:普通的加工精度提高了一倍,達(dá)到5微米;精密加工精度提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí),超精密加工精度進(jìn)入納米級(jí)(0.001微米),主軸回轉(zhuǎn)精度要求達(dá)到0.01-0.05微米,加工圓度為0.1微米,加工表面粗糙度Ra=0和對(duì)機(jī)電產(chǎn)品性能與質(zhì)量要求的提高,機(jī)床用戶對(duì)機(jī)床加工精度的要求也越來(lái)越高。為了滿足用戶的需要,近10多年來(lái),普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級(jí)加工中心的加工精度則從3-5μm,提高到1-1.5μm。 3)高可靠性 是指數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于被控設(shè)備的可靠性在一個(gè)數(shù)量級(jí)以上,但也不是可靠性越高越好,仍然是適度可靠,因?yàn)槭巧唐罚苄阅軆r(jià)格比的約束。對(duì)于每天工作兩班的無(wú)人工廠而言,如果要求在16小時(shí)內(nèi)連續(xù)正常工作,無(wú)故障率P(t)=99%以上的話,則數(shù)控機(jī)床的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間MTBF就必須大于3000小時(shí)。MTBF大于3000小時(shí),對(duì)于由不同數(shù)量的數(shù)控機(jī)床構(gòu)成的無(wú)人化工廠差別就大多了,我們只對(duì)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床而言,如主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10:1的話(數(shù)控的可靠比主機(jī)高一個(gè)數(shù)量級(jí))。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的MTBF就要大于33333.3小時(shí),而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動(dòng)等的MTBF就必須大于10萬(wàn)小時(shí)。 當(dāng)前國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000小時(shí)以上,驅(qū)動(dòng)裝置達(dá)30000小時(shí)以上。 第二章 數(shù)控機(jī)床 2.1數(shù)控車(chē)床的組成 數(shù)控車(chē)床由程序編制及程序載體、輸入裝置、數(shù)控裝置(CNC)、伺服驅(qū)動(dòng)及位置檢測(cè)裝置、輔助控制裝置、車(chē)床本體等幾部分組成。 1、程序編制及程序載體 數(shù)控程序是數(shù)控車(chē)床自動(dòng)加工零件的工作指令。在對(duì)加工零件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上,確定零件坐標(biāo)系在車(chē)床坐標(biāo)系上的相對(duì)位置,即零件在車(chē)床上的安裝位置,刀具與零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的尺寸參數(shù),零件加工的工藝路線、切削加工的工藝參數(shù)以及輔助裝置的動(dòng)作等。得到零件的所有運(yùn)動(dòng)、尺寸、工藝參數(shù)等加工信息后,用由文字、數(shù)字和符號(hào)組成的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼,按規(guī)定的方法和格式,編制零件加工的數(shù)據(jù)程序單。編制程序的工作可由人工進(jìn)行;對(duì)于形狀復(fù)雜的零件,則要在專(zhuān)用的編程機(jī)或通用計(jì)算機(jī)上進(jìn)行自動(dòng)編程(APT)或利用CAD/CAM系統(tǒng)產(chǎn)生程序。 編好的數(shù)控程序,存放在便于輸入到數(shù)控裝置的一種存儲(chǔ)載體上,它可以是穿孔紙帶、磁帶、磁盤(pán)、閃存卡等。閃存卡由于存儲(chǔ)容量大、數(shù)據(jù)交流迅速和記錄可靠,在開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的新型數(shù)控機(jī)床上開(kāi)始使用。 2、輸入裝置 輸入裝置的作用是將程序載體(信息載體)上的數(shù)控代碼傳遞并存入數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)。根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的不同,輸入裝置可以是光電閱讀機(jī)、磁帶機(jī)或軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等。數(shù)控車(chē)床加工程序也可通過(guò)鍵盤(pán)用手工方式直接輸入數(shù)控系統(tǒng);數(shù)控加工程序還可由編程計(jì)算機(jī)用RS232C或采用網(wǎng)絡(luò)通信方式傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。 零件加工程序輸入過(guò)程有兩種不同的方式:一種是邊讀入邊加工(數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存較小時(shí));另一種是一次將零件加工程序全部讀入數(shù)控裝置內(nèi)部的存儲(chǔ)器,加工時(shí)再?gòu)膬?nèi)部存儲(chǔ)器中逐段調(diào)出進(jìn)行加工。 3、數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控車(chē)床的核心。數(shù)控裝置從內(nèi)部存儲(chǔ)器中取出或接受輸入裝置送來(lái)的一段或幾段數(shù)控加工程序,經(jīng)過(guò)數(shù)控裝置的邏輯電路或系統(tǒng)軟件進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后,輸出各種控制信息和指令,控制車(chē)床各部分的工作,使其進(jìn)行規(guī)定的有序運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。 零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成,刀具在加工過(guò)程中必須按零件形狀和尺寸的要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng),即按圖形軌跡移動(dòng)。但輸入的零件加工程序只能是各線段軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值等數(shù)據(jù),不能滿足要求,因此要進(jìn)行軌跡插補(bǔ),也就是在線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值之間進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”,求出一系列中間點(diǎn)的坐標(biāo)值,并向相應(yīng)坐標(biāo)輸出脈沖信號(hào),控制各坐標(biāo)軸(即進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的個(gè)執(zhí)行元件)的進(jìn)給速度、進(jìn)給方向和進(jìn)給位移量等。 4、驅(qū)動(dòng)裝置及位置檢測(cè)裝置 驅(qū)動(dòng)裝置接受來(lái)自數(shù)控裝置的指令信息,經(jīng)功率放大后,嚴(yán)格按照指令信息的要求驅(qū)動(dòng)車(chē)床移動(dòng)部件,以加工出符合圖樣要求的零件。因此,它的伺服精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能是影響數(shù)控車(chē)床加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素之一。驅(qū)動(dòng)裝置包括控制器(含功率放大器)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部件。目前大都采用直流或交流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 位置檢測(cè)裝置將數(shù)控車(chē)床個(gè)坐標(biāo)軸的實(shí)際位移檢測(cè)出來(lái),經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到車(chē)床的數(shù)控裝置之后,數(shù)控裝置將反饋回來(lái)的實(shí)際位移量值與設(shè)定值進(jìn)行比較,控制驅(qū)動(dòng)裝置按照指令設(shè)定值運(yùn)動(dòng)。 5、輔助控制裝置 輔助控制裝置的主要作用是接受數(shù)控裝置輸出的開(kāi)關(guān)量指令信號(hào),經(jīng)過(guò)編譯、邏輯判別和運(yùn)算,再經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電器,帶動(dòng)車(chē)床的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等輔助裝置完成指令規(guī)定的開(kāi)關(guān)量動(dòng)作。這些控制包括主軸運(yùn)動(dòng)部件的變速、換向和啟停指令,刀具的選擇和交換指令,冷卻、潤(rùn)滑裝置的啟動(dòng)停止,工件和機(jī)床部件的松開(kāi)、夾緊等輔助動(dòng)作。 由于可編程控制器(PLC)具有響應(yīng)快、性能可靠、使用方便、編程和調(diào)試程序容易等特點(diǎn),并可直接驅(qū)動(dòng)部件機(jī)床電器,因此,被廣泛用作數(shù)控車(chē)床的輔助控制裝置。目前,大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)都帶有內(nèi)部PLC,用于處理數(shù)控機(jī)床的輔助指令,從而簡(jiǎn)化了機(jī)床的輔助控制裝置。 6、車(chē)床本體 車(chē)床本體與傳統(tǒng)車(chē)床相似,由主軸傳動(dòng)裝置、進(jìn)給傳動(dòng)裝置、床身、工作臺(tái)以及運(yùn)動(dòng)裝置、液壓氣動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。但數(shù)控車(chē)床特別是車(chē)削中心在整體布局、外觀造型、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機(jī)構(gòu)等方面都已發(fā)生了較大的變化。這種變化的目的是為了滿足數(shù)控車(chē)床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控車(chē)床的特點(diǎn)。歸納起來(lái)包括以下幾個(gè)方面的變化。 (1)采用高性能主傳動(dòng)及主軸部件、具有傳遞功率大、剛度高、抗振性好及熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。 (2)進(jìn)給傳動(dòng)采用高效傳動(dòng)件、具有傳動(dòng)鏈短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)精度高等特點(diǎn),一般采用滾珠絲杠副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副等。 (3)具有完善的刀具自動(dòng)變換和管理系統(tǒng)。 (4)車(chē)床本身具有很高的動(dòng)、靜剛度。 (5)采用全封閉罩殼。由于數(shù)控車(chē)床是自動(dòng)完成加工,為了操作安全等,一般采用移動(dòng)門(mén)結(jié)構(gòu)的全封閉罩殼,對(duì)車(chē)床的加工部件進(jìn)行全封閉。 2.2數(shù)控車(chē)床的特點(diǎn) 1、數(shù)控車(chē)床的優(yōu)點(diǎn) (1)加工對(duì)象改型的適應(yīng)性強(qiáng) 由于在數(shù)控車(chē)床上改革加工零件時(shí),只需要重新編制程序就能實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的加工,它不同于傳統(tǒng)的車(chē)床,不需要改造、更新許多工夾具和檢具,更不需要重新新調(diào)整車(chē)床。因此,數(shù)控車(chē)床可以快速地從加工一種零件轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸ち硪环N零件,這就為單件、小批以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利。它不僅縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,而且節(jié)省了大量工藝裝備費(fèi)用。 (2)加工精度高 數(shù)控車(chē)床是以數(shù)字形式給出的指令進(jìn)行加工的,由于目前數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量(即每輸出一個(gè)脈沖后數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件相應(yīng)的移動(dòng)量)一般達(dá)到了0.001mm,而且進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償,因此,數(shù)控車(chē)床能達(dá)到比較高的加工精度和質(zhì)量穩(wěn)定性。這是由數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用了必要的措施,以及機(jī)電結(jié)合的特點(diǎn)決定的,首先是結(jié)構(gòu)上引入了滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)、各種消除間隙結(jié)構(gòu)等,使機(jī)械傳動(dòng)的誤差盡可能?。黄浯问遣捎昧塑浖妊a(bǔ)償技術(shù),使機(jī)械誤差進(jìn)一步減少;第三是用程序控制加工,減少了人為因素對(duì)加工精度的影響。這些措施不僅保證了較高的加工精度,同時(shí)還保證了較高的質(zhì)量穩(wěn)定性。 (3)生產(chǎn)效率高 零件加工所需要的時(shí)間包括機(jī)動(dòng)時(shí)間與輔助時(shí)間兩部分。數(shù)控車(chē)床能夠有效地減少這兩部分時(shí)間,因而加工生產(chǎn)率比一般車(chē)床高得多。數(shù)控車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的范圍比普通車(chē)床的范圍大,每一道工序都能選用最有利的切削用量,良好的結(jié)構(gòu)剛性允許數(shù)控車(chē)床進(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削,有效地節(jié)省了機(jī)動(dòng)時(shí)間。數(shù)控車(chē)床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和定位采用了加速與減速措施,因而選用了很高的空行程運(yùn)動(dòng)速度,消耗在快進(jìn)、快退和定位的時(shí)間要比一般車(chē)床少的多。 數(shù)控車(chē)床的加工精度比較穩(wěn)定,一般只做首件檢驗(yàn)或工序間關(guān)鍵尺寸的抽樣檢驗(yàn),因而可以減少停機(jī)檢驗(yàn)的時(shí)間。在使用帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控車(chē)削中心機(jī)床時(shí),在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工,減少了半成品的周轉(zhuǎn)時(shí)間,生產(chǎn)效率的提高就更為明顯。 (4)自動(dòng)化程度高 數(shù)控車(chē)床對(duì)零件的加工是按事先編好的程序自動(dòng)完成的,操作者除了操作面板、裝卸零件、關(guān)鍵工序的中間測(cè)量以及觀察機(jī)床的運(yùn)行之外,其他的機(jī)床動(dòng)作直至加工完畢,都是自動(dòng)連續(xù)完成,不需要進(jìn)行繁重的重復(fù)性手工操作,勞動(dòng)強(qiáng)度與緊張程度均大為減少,勞動(dòng)條件也得到相應(yīng)的改善。 (5)良好的經(jīng)濟(jì)效益 使用失控車(chē)床加工零件時(shí),分?jǐn)傇诿總€(gè)零件上的設(shè)備費(fèi)用是比較昂貴的。但在單件、小批量生產(chǎn)情況下,可以節(jié)省工藝裝備費(fèi)用、輔助生產(chǎn)工時(shí)、生產(chǎn)管理費(fèi)用及降低廢品率等,因此能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 (6)有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化 用數(shù)控車(chē)床加工零件,能準(zhǔn)確地計(jì)算零件的加工工時(shí),并有效地簡(jiǎn)化了檢驗(yàn)和工夾具、半成品的管理工作。這些特點(diǎn)都有利于使生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。 數(shù)控車(chē)床在應(yīng)用中也有不利的一面,如提高了起始階段的投資,對(duì)設(shè)置維護(hù)的要求較高,對(duì)操作人員的技術(shù)水平要求較高等。 2.3、數(shù)控車(chē)床的適用范圍及工作原理 1、數(shù)控車(chē)床的適用范圍 數(shù)控車(chē)床與臥式車(chē)床一樣,也是用來(lái)加工軸類(lèi)或盤(pán)類(lèi)的回轉(zhuǎn)體零件。但是由于數(shù)控車(chē)床是自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工,所以數(shù)控車(chē)床特別適合加工形式復(fù)雜的軸類(lèi)或盤(pán)類(lèi)零件。 數(shù)控車(chē)床具有加工靈活、通用性強(qiáng)、能適應(yīng)產(chǎn)品的品種和規(guī)格頻繁變化的特點(diǎn),能夠滿足新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和多品種、小批量、生產(chǎn)自動(dòng)化的要求,因此被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)。 數(shù)控車(chē)床確實(shí)存在一般車(chē)床所不具備的許多優(yōu)點(diǎn),但是這些優(yōu)點(diǎn)都是以一定條件為前提的。數(shù)控車(chē)床的應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大,但它并不能完全代替其他類(lèi)型的機(jī)床,也還不能以最經(jīng)濟(jì)的方式解決機(jī)械加工中的所有問(wèn)題。數(shù)控車(chē)床通常最適合加工具有以下特點(diǎn)的零件。 1)多品種小批量生產(chǎn)的零件 從通用車(chē)床、專(zhuān)用車(chē)床、數(shù)控車(chē)床的零件加工批量數(shù)與綜合費(fèi)用的關(guān)系來(lái)看,零件加工批量增大對(duì)于選用數(shù)控車(chē)床是不利的。原因在于數(shù)控車(chē)床設(shè)備費(fèi)用昂貴,以及與大批量生產(chǎn)采用的專(zhuān)用機(jī)床相比其效率還不夠高。通常,采用數(shù)控車(chē)床加工的合理生產(chǎn)批量在10~200件之間。目前有向中批量發(fā)展的趨勢(shì)。 2)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件 從通用車(chē)床、專(zhuān)用車(chē)床、數(shù)控車(chē)床的被加工零件復(fù)雜程度與批量數(shù)的關(guān)系來(lái)看。通常數(shù)控車(chē)床適宜于加工結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,在非數(shù)控車(chē)床上加工時(shí)需要有昂貴的工藝裝備的零件。 3)需要頻繁改型的零件 它節(jié)省了大量的工藝裝備費(fèi)用,使綜合費(fèi)用下降。 4)價(jià)格昂貴、不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件。 5)需要最短生產(chǎn)周期的急需零件。 數(shù)控車(chē)床的初始投資相對(duì)較大,由于系統(tǒng)的復(fù)雜性,又增加了維修費(fèi)用。如果缺少完善的售后服務(wù),往往不能及時(shí)排除設(shè)備故障,將會(huì)在一定程度上影響機(jī)床的利用率,這些都會(huì)增加綜合生產(chǎn)費(fèi)用。 考慮到以上所述的種種原因,在決定選用數(shù)控車(chē)床加工時(shí),需要進(jìn)行反復(fù)對(duì)比和仔細(xì)的經(jīng)濟(jì)分析,使數(shù)控車(chē)床發(fā)揮它的最佳經(jīng)濟(jì)效益。 2、數(shù)控車(chē)床的工作原理 在傳統(tǒng)的金屬切削機(jī)床上,加工零件是操作者根據(jù)圖樣的要求,通過(guò)不斷改變刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度等參數(shù),使刀具對(duì)工件進(jìn)行切削加工,最終加工出合格零件。 數(shù)控車(chē)床的加工,其實(shí)質(zhì)是應(yīng)用了“微分”原理。其工作原理與過(guò)程可簡(jiǎn)述如下。 1)數(shù)控裝置根據(jù)加工程序要求的刀具軌跡,將軌跡按車(chē)床對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)軸,以最小移動(dòng)量(脈沖當(dāng)量)進(jìn)行微分,并計(jì)算出各軸需要移動(dòng)的脈沖數(shù)。 2)通過(guò)數(shù)控裝置的插補(bǔ)軟件或插補(bǔ)運(yùn)算器,把要求的軌跡用量小移動(dòng)單位的等效折線進(jìn)行擬合,并找出最接近理論軌跡的擬合折線。 3)數(shù)控裝置根據(jù)擬合折線的軌跡,給相應(yīng)的坐標(biāo)軸連續(xù)不斷地分配進(jìn)給脈沖,并通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)使車(chē)床坐標(biāo)軸按分配的脈沖運(yùn)動(dòng)。 由上可見(jiàn):1、只要數(shù)控車(chē)床的最小移動(dòng)量(脈沖當(dāng)量)足夠小,所用的擬合折線就完全可以等效代替理論曲線;2、只要改變坐標(biāo)軸的脈沖分配方式,即可以改變擬合折線的形狀,從而達(dá)到改變加工軌跡的目的;3、只要改變分配脈沖的頻率,即可改變坐標(biāo)軸(刀具)的運(yùn)動(dòng)速度。這樣就實(shí)現(xiàn)了數(shù)控車(chē)床控制刀具移動(dòng)軌跡的根本目的。 以上根據(jù)給定的數(shù)學(xué)函數(shù),在理想軌跡(輪廓)的已知點(diǎn)之間,通過(guò)數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化,確定一些中間點(diǎn)的方法,稱為補(bǔ)插。能同時(shí)參與插補(bǔ)的坐標(biāo)軸數(shù)。顯然,當(dāng)數(shù)控機(jī)床的聯(lián)動(dòng)軸越多,機(jī)床加工輪廓的性能就越強(qiáng)。因此,聯(lián)動(dòng)軸的數(shù)量是衡量數(shù)控機(jī)床性能的重要技術(shù)指標(biāo)之一。 第三章 典型零件的工藝分析 3.1裝配圖 CB-03-00 3.1.1裝配圖 CB-03-00的工藝分析(圖3-1-1) 圖3-1-1 在裝配圖中共有4項(xiàng)技術(shù)要求,這些技術(shù)要求反應(yīng)了零件與零件之間的尺寸關(guān)系。同時(shí)也說(shuō)明每一種零件在加工中的尺寸精度,形為精度零件的輪廓精度對(duì)裝配技術(shù)要求的影響。 ①零件-01與-03裝配尺寸要求(,影響這一技術(shù)要求的因素有圖CB-03-01圖中尺寸(910.02)㎜,和圖CB-03-03尺寸(),(),。對(duì)于如何保證上述這些主要尺寸,將在單加工中論述。 ②三種零件裝配后要求CB-03-02圖E處,CB-03-01的F處,CB-03-03的H處,對(duì)基準(zhǔn)A-B的跳動(dòng)不大于0.08。 這些技術(shù)要求主要注意在加工中對(duì)零件的找正精度應(yīng)滿足條件的同軸度的要求。同時(shí)也在檢驗(yàn)3個(gè)零件的形為公差精度(同軸、垂直、跳動(dòng)0,另一方面也指定了最終檢測(cè)時(shí)所用的基準(zhǔn), 說(shuō)明中心孔和60倒角的重要性。 ③CB-03-02圖中E曲線輪廓與CB-03-01在曲線輪廓相拼后,間隙≤0.04。 影響這些技術(shù)要求的因素主要有刀尖圓弧半徑補(bǔ)償值的設(shè)定,對(duì)刀的精度,對(duì)球體的測(cè)量方法,兩個(gè)零件的圓弧的公差方向,圓弧的中心位置尺寸。如CB-03-01圖中尺寸(910.02),(160.02),(93.480.02),(460.02),(),61.48等。對(duì)CB-03-02圖中影響的尺寸有(230.02),(390.02),(),48,(760.02)。雖然影響的尺寸較多,它們中間有許多是連貫尺寸,同時(shí)又是一把刀加工形成的,只要在加工過(guò)程中合理選擇對(duì)刀基準(zhǔn),提高對(duì)刀精度,掌握測(cè)量方法,許多加工尺寸可以直接保證。 ④CB-03-02零件的外形輪廓與CB-03-02和CB-03-01零件拼裝后形成的外行輪廓的配合間隙不大于0.06。影響這一技術(shù)要求的因素主要在加工3個(gè)零件時(shí)的刀尖半徑補(bǔ)償值,對(duì)刀精度,對(duì)球體的測(cè)量方法、圓弧中心位置、錐體的制造誤差,以及在加工每個(gè)零件曲線時(shí)對(duì)基準(zhǔn)的選擇。 3.2零件一 CB-03-01 3.2.1零件CB-03-01工藝分析(圖3-2-1) 圖3-2-1 ①該零件屬于軸類(lèi)零件,在結(jié)構(gòu)上主要有圓柱體,錐體,橢圓形,內(nèi)孔,內(nèi)螺紋組成,零件的加工工藝性較好。 ②零件的尺寸精度要求高,多處尺寸精度為IT7,行為精度要求比較高,一般在0.01~0.03之間,多處加工面精度為Ra1.6。加工現(xiàn)場(chǎng)提供的機(jī)床精度,控制系統(tǒng)功能,刀具的品種數(shù)量、夾盤(pán)、輔具都能滿足零件加工的要求。 ③零件在加工需要兩次裝夾找正,特別是在第二次找正時(shí),找正的精度為0.01以內(nèi),這樣才能保證零件的形為精度的要求。如同軸度0.02,圓跳動(dòng)0.015,垂直度0.01。在第一工序的加工零件左端的尺寸同時(shí)也為下一道工序加工出找正的基準(zhǔn)如圖3-14是CB-03-01第一工序的加工簡(jiǎn)圖。在圖中為下一道工序加工出了找正的外圓98,找正的端面H面因?yàn)橛盟淖φ艺龝r(shí)不但要找正圓拄的跳動(dòng)、而且還要找正端面的跳動(dòng)。 在加工時(shí)(4.5)槽不能先加工出來(lái),如果在第一道工序加工出來(lái),第二道工序加工另異端時(shí),尺寸(160.02)㎜,(460.02)㎜,(910.02)㎜就很難保證。如(圖1-2-2): 3.2.2零件CB-03-01的加工難點(diǎn)和解決措施 當(dāng)調(diào)頭夾持84㎜外圓加工另一端的尺寸時(shí),確定對(duì)刀基準(zhǔn)面,保證高精度尺寸的加工是該零件的難點(diǎn),比較難加工的尺寸有91040.02)㎜,(460.02)㎜,(910.02)㎜以及圓弧中心距(460.02)㎜。下面圖3-15來(lái)說(shuō)明如何確定時(shí)對(duì)刀基準(zhǔn)面。 在加工外形前,用30的外徑車(chē)刀(用手動(dòng)方式)將總長(zhǎng)(150)㎜尺寸加工好,用千分尺測(cè)量(150)㎜實(shí)際尺寸。這時(shí)30外徑車(chē)刀的長(zhǎng)度方向的刀補(bǔ)絕對(duì)值要減去一個(gè)△Z值,才是真正要設(shè)定的刀補(bǔ)值。外徑切槽刀同樣在A面對(duì)刀(對(duì)刀時(shí)用在側(cè)刃)而長(zhǎng)度方向的刀補(bǔ)絕對(duì)值要減去一個(gè)△Z值,才是真正的刀補(bǔ)值,△Z值是實(shí)測(cè)值(實(shí)測(cè)值小于理論值)與理論值的差值。在編制加工程序時(shí)所用的尺寸都是理論尺寸,所以在對(duì)刀時(shí)也采用理想基準(zhǔn)面,這樣在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換后,不需要提高(150)㎜尺寸的加工精度,用這種修正刀補(bǔ)值方法有利于保證秒個(gè)度年個(gè)精度。對(duì)于直徑方向的刀補(bǔ)的設(shè)定,可預(yù)車(chē)一個(gè)圓經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)后,確定刀補(bǔ)值。 CB-03-01零件的尺寸精度要求精度高,所使用的數(shù)控車(chē)床的定位精度為0。008㎜,重復(fù)定位精度為0.004㎜,正反方向間隙為0.0015~0.002㎜之間,因此當(dāng)?shù)毒叩难a(bǔ)償值設(shè)定后,一般情況下對(duì)加工精度影響不大,能滿足加工需要。 對(duì)圖紙中要求的同軸度、圓跳動(dòng)、垂直度等要求,在加工中由工藝保證,因此二次找正精度小于0.01㎜夾緊方法是一夾一頂可靠合理。 對(duì)于輪廓曲線和502′的加工精度也可以保證,因?yàn)樗褂玫牡毒叩都鈭A弧半徑的制造精度為0.005㎜,對(duì)加工外形輪廓精度影響很小。由于對(duì)刀具徑向和軸向的補(bǔ)償值采用了試切對(duì)刀法,所以設(shè)置的刀具補(bǔ)償值是比較精確的。 另外,關(guān)于加工效率的高低,影響的因素很多以此題而論,提高效率的幾種方法。 ①在裝夾可靠的情況下切削量和走刀速度可以大一些; ②因?yàn)槭撬淖A盤(pán),盡量提高找正速度; ③在單件加工時(shí),用試切法比較多,對(duì)簡(jiǎn)單形狀,可利用機(jī)床的手動(dòng)方式試切,在用程序加工時(shí)在使用自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式。對(duì)簡(jiǎn)單的臺(tái)階軸直徑相差較大,孔的預(yù)制、粗鏜和車(chē)端面可用MDI-B方式和手動(dòng)方式來(lái)完成。這樣可以簡(jiǎn)化程序的編制如CB-03-02圖在加工右端時(shí),粗鉆孔和粗車(chē)直徑時(shí)都可以手動(dòng)操作,注意要留適當(dāng)?shù)挠嗔吭诰庸r(shí)完成。CB-03-01圖、CB-03-03圖中都有類(lèi)似的情況。另外槽槽也可以用手動(dòng)操作加工。 ④ 合理的安排刀位,減少對(duì)刀次數(shù),減少裝刀次數(shù); ⑤加工時(shí)簡(jiǎn)單程序和復(fù)合2加工程序結(jié)合; ⑥合理安排加工工步; ⑦盡量采用組合加工,減少裝夾次數(shù),減少編制程序,減少對(duì)刀、減少測(cè)量次數(shù)、減少輔助時(shí)間。 (a) 3.2.3零件一CB-03-01工藝卡片 單位 名稱 零件名稱 零件圖號(hào) 零件材料 產(chǎn)品名稱 材料 45# 工序號(hào) 工序名稱 夾具 刀具 主軸轉(zhuǎn)速 Mm/min 進(jìn)給量 Mm/r 切削速度 Mm/min 1 加工右端面 工步號(hào) 1 車(chē)端面和臺(tái)階外圓 四爪+頂尖 90外圓車(chē)刀 800 0.15 100 2 車(chē)橢圓 四爪+頂尖 30外圓車(chē)刀 700 0.15 100 3 鉆中心孔 四爪+頂尖 中心鉆 600 0.15 80 4 鉆Φ18的孔 四爪+頂尖 麻花鉆 500 0.2 60 5 擴(kuò)Φ25孔 四爪+頂尖 麻花鉆 500 0.2 60 6 鏜孔 四爪+頂尖 內(nèi)孔鏜刀 600 0.15 150 7 車(chē)內(nèi)孔槽 四爪+頂尖 內(nèi)孔切槽刀 600 0.15 100 8 車(chē)內(nèi)螺紋 四爪+頂尖 內(nèi)螺紋車(chē)刀 400 1.5 60 工序號(hào) 工序名稱 夾具 刀具 主軸轉(zhuǎn)速 Mm/min 進(jìn)給量 Mm/r 切削速度 Mm/min 2 左端面 工步號(hào) 1 鉆中心孔 四爪+頂尖 中心鉆 800 80 2 車(chē)外圓 四爪+頂尖 90外圓車(chē)刀 600 0.2 60 3 切槽 四爪+頂尖 外徑切刀 500 0.15 150 (b) 3.3零件一CB-03-02 3.3.1零件CB-0 3-02工藝分析(圖3-3-1) 圖3-3-1 第一加工零件右端部分尺寸,要加工的尺寸見(jiàn)圖3-18,第二加工零件左端部分尺寸,見(jiàn)圖3-18。此件結(jié)構(gòu)有面體、圓柱體、內(nèi)孔外螺紋組成,加工的工藝性比較好,測(cè)量的工藝性較差,加工時(shí)分兩次裝夾,當(dāng)先加工零件右端時(shí),需要基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換;圖中左端的外形輪廓尺寸R16㎜,R14㎜,(230.02)㎜,(390.02)㎜,(4.5)㎜,與其他兩個(gè)件有配合技術(shù)要求(見(jiàn)CB-03-00圖技術(shù)要求第3、4條)。所以R16㎜,R14㎜加工時(shí)不能按自由公差加工,它的大小要根據(jù)加工CB-03-01零件圓弧時(shí)所用的尖圓弧半徑補(bǔ)償值作適當(dāng)?shù)男薷暮髞?lái)確定此件的形位公差精度直接影響裝配圖技術(shù)要求第2條。影響形位公差的兩種:一種是調(diào)頭加工對(duì)零件的找正精度,另一種是因夾持部件部位可靠性差,因?yàn)閵A持52㎜的外圓,M561.5螺紋端面較小,不能靠的太緊,在車(chē)削外形輪廓時(shí),吃刀量比較大時(shí)回使零件松動(dòng),影響形位公差的精度。最好的方法是在加工前復(fù)查一次30㎜孔的跳動(dòng)。 對(duì)于(4.5)㎜尺寸在實(shí)際加工中是間接形成的,加工時(shí)先加工零件的右端,再加工零件的左端,間接保證(4.5)㎜,這樣就需要用計(jì)算尺寸鏈來(lái)確定第一共組的加工赤忱3.5的公差。 計(jì)算尺寸;鏈見(jiàn)圖3-19,計(jì)算過(guò)程如下: 封閉環(huán)上、下偏差計(jì)算公式如下: ES—封閉環(huán)的上偏差,EI—封閉環(huán)的下偏差; —各增環(huán)的上偏差,—各增環(huán)的下偏差; —各減環(huán)的上偏差,—各減環(huán)的下偏差; 解得:=-- =--= 0-(-0.02)-(+0.04)= -0.02 =-- =--= -0.1-(+0.02)-(-0.2)= +0.08 =(23.5)㎜ 裝夾方式:在加工零件的右端時(shí),夾持毛坯要外伸35~40㎜。在調(diào)頭加工零件的左端面時(shí)夾持(52)㎜外圓,長(zhǎng)度只有12㎜,夾持較短,所以盡量使用四爪端面貼緊M561.5-6g螺紋的端面,提高加緊的可靠性。找正(30)㎜孔的跳動(dòng)在0.01㎜之內(nèi)。 (c) 3.3.2零件二CB-03-02工藝卡卡片 單位名稱 零件名稱 零件圖號(hào) 零件材料 產(chǎn)品名稱 工序號(hào) 工序名稱 夾具 刀具 主軸轉(zhuǎn)速 Mm/min 進(jìn)給量 Mm/r 切削速度 Mm/min 1 左斷面 工步號(hào) 1 車(chē)端面和臺(tái)階外圓 四爪 90外圓車(chē)刀 800 0.15 100 2 切退刀槽 四爪 外圓切槽刀 500 3 車(chē)外螺紋 四爪 外徑螺紋刀 400 1.3 4 鏜孔 四爪 內(nèi)孔鏜刀 500 0.2 150 單位名稱 零件名稱 零件圖號(hào) 零件材料 產(chǎn)品名稱 工序號(hào) 工序名稱 夾具 刀具 主軸轉(zhuǎn)速 Mm/min 進(jìn)給量 Mm/r 切削速度 Mm/min 2 右端面 工步號(hào) 1 車(chē)斷面 車(chē)外形 四爪和頂尖 30外圓車(chē)刀 800 2 100 2 鏜內(nèi)孔 內(nèi)空鏜刀 600 2 60 3.4零件CB-03-03 3.4.1零件CB-03-03的工藝分析(圖3-4-1) 圖3-4-1 此零件同樣為兩工序加工,第一零件右端部分尺寸,需要加工尺寸見(jiàn)圖3-20(a),第二工序加工零件的左端的部分尺寸見(jiàn)圖3-20(B)。零件由曲面、錐面、圓拄面,組成零件圖右端尺寸(72)㎜,孔(46)㎜,(51)㎜都是為加工零件左端時(shí)準(zhǔn)備的裝夾和找正基礎(chǔ)。零件左端的尺寸是次件的加工核心,如尺寸(15.50.02)㎜,(60)㎜,502′,(4.5)㎜,R(140.02)㎜,這些尺寸是否合格,都影響裝配圖地1、2、4條的技術(shù)要求。此件在加工時(shí)要注意兩個(gè)難點(diǎn)。一是因加工(51)㎜尺寸是四爪端面靠緊,臺(tái)階端面無(wú)法測(cè)量。這就要在加工右尺寸15時(shí)(66-51=15㎜)就要進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算,確定15的偏差(已計(jì)算(15)㎜)。這樣在加工左端面時(shí),保證尺寸(66)㎜;二是502′的加工和測(cè)量問(wèn)題。 下面對(duì)502′的加工錐度粗略討論一下。如果將502′的角度偏差換成線性尺寸偏差時(shí),在徑相的偏差為0.015㎜,在軸向的偏差為0.03㎜。鏜(60)㎜孔和車(chē)錐度502′時(shí)要用一把刀。 另外在沒(méi)有專(zhuān)用量具的情況下,零件要求精度又高,只能一次裝夾完成??山柚鷻C(jī)床和千分表間接測(cè)量錐度,見(jiàn)圖3-21,具體方法是用表接觸a1點(diǎn),將顯示屏X軸,Z軸坐標(biāo)值清零,移動(dòng)機(jī)床到a2點(diǎn),看一下a2點(diǎn)的X、Z軸坐標(biāo)值,用正函數(shù)計(jì)算一下角度值(注意測(cè)量時(shí)表接觸頭不能動(dòng),表針在a1和a2點(diǎn)都要在零位)。 對(duì)于槽的加工,待切刀的寬度與千分尺測(cè)量好后,記住測(cè)量值,在端面上(基準(zhǔn)面)把刀對(duì)好后,設(shè)定刀補(bǔ)值,對(duì)(180.02)㎜的尺寸靠機(jī)床的精度來(lái)保證。 確定裝夾方式:兩次裝夾加工與前邊CB-03-02零件的裝夾方式一樣這里就不在重復(fù)了。 下面主要是講述加工180對(duì)稱偏心圓的裝夾和找正方法,如何作輔助線,加工兩個(gè)偏心的裝夾方法見(jiàn)圖3-22。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)偏心圓找正好,用表找到偏心圓的最高點(diǎn),用72㎜外圓來(lái)確定(機(jī)床主軸在低速檔的位置)這是用外徑車(chē)刀刀尖輕輕在圓端面劃一條直線,就可以加工第一個(gè)偏心圓。當(dāng)加工第二個(gè)偏心圓時(shí),首先用大頭針找水平輔助線,再找1㎜偏心,這樣通過(guò)一條輔助線就確定了兩個(gè)偏心圓的方向。通過(guò)著兩種簡(jiǎn)單作輔助線的方法,說(shuō)明在沒(méi)專(zhuān)用夾具時(shí),用四爪夾持零件,通過(guò)做輔助線的方法,可以加工許多不同的零件。 (d) 3.4.2零件三CB-03-03工藝卡卡片 單位 名稱 零件名稱 零件圖號(hào) 零件材料 產(chǎn)品名稱 材料 45# 工序號(hào) 工序名稱 夾具 刀具 主軸轉(zhuǎn)速 Mm/min 進(jìn)給量 Mm/r 切削速度 Mm/min 1 左端面 工步號(hào) 1 鉆中心孔 四爪+頂尖 中心鉆 600 80 2 鉆Φ18的孔 四爪+頂尖 麻花鉆 500 0.2 60 3 擴(kuò)Φ25孔 四爪+頂尖 麻花鉆 500 0.2 60 4 車(chē)外圓 四爪+頂尖 90外圓車(chē)刀 800 0.15 100 5 鏜孔 四爪+頂尖 內(nèi)孔鏜刀 600 0.15 150 工序2 右斷面 工步號(hào) 1 車(chē)斷面 車(chē)外形 四爪和頂尖 30外圓車(chē)刀 800 2 100 2 車(chē)錐度 鏜內(nèi)孔 四爪和頂尖 內(nèi)孔車(chē)刀 700 2 80 3 切內(nèi)槽 四爪和頂尖 內(nèi)徑車(chē)刀 500 2 60 4 切內(nèi)槽 四爪和頂尖 外徑車(chē)刀 500 2 60 (e) 3.5數(shù)控加工刀具及附件卡片 刀具序號(hào) 刀具/刀體 刀體 刃口 刀尖植/mm 備注 1 外徑車(chē)刀 PCLNR2525M16 CNMG160612-PR 4025 4刃口 R1.2 2 外徑車(chē)刀 PDJNR2525M15 DNMG150608-PR 4025 DNMG150604-PR 4015 4刃口 4刃口 R0.8,R0.4 3 外徑車(chē)刀 SVJBR2525M16 VBMT160408-PR 4025 VBMT160404-PR 4015 2刃口 2刃口 R0.8,R0.4 4 外徑切槽刀 RF123G20-2525B N123G2-6300-0003-GM4125 2刃口 R0.2 5 外徑螺紋刀 R166.4FG-2525-16 R166.0G-16MM01-150 1020. 3刃口 6 內(nèi)徑車(chē)刀 S32UPCLNR12 CNMG120408-PR 4025 CNMG120404-PR 4015 4刃口 4刃口 R0.8,R0.4 7 內(nèi)徑車(chē)刀 S16R-SCLCR09-M CCMT09T304-PM 4025 2刃口 R0.4 8 內(nèi)螺紋刀 R166.KF-25-16 R166.0G-16MM01-150 1020 3刃口 9 內(nèi)徑切槽刀 RAG151.52-25R-25 N151,3-300-25-7G 4125 單刃口 R0.2 附件序號(hào) 名稱 規(guī)格 說(shuō)明 數(shù)量 實(shí)收 01 中心鉆 A3 1 02 麻花鉆 18mm 1 03 麻花鉆 25mm 1 04 鉆夾頭 帶扁尾莫氏柄 1 05 變徑套 5/2 1 06 變徑套 5/3 1 07 變徑套 5/4 1 3.6量具清單 序號(hào) 量具名稱 規(guī)格 數(shù)量 實(shí)收 01 杠桿百分表 0.01mm 1 02 游標(biāo)卡尺 200mm 1 03 外徑千分尺 0-25mm 1 04 外徑千分尺 25-50mm 1 05 外徑千分尺 50-75mm 1 06 外徑千分尺 75-100mm 1 07 外徑千分尺 100-125mm 1 08 外徑千分尺 125-150mm 1 09 深度千分尺 0-100mm 1 12 螺紋環(huán)規(guī) M56*1.5—6g 1 13 M56*1.5—6H 1 14 塊規(guī) 4—2級(jí) 1 15 塊規(guī) 6—2級(jí) 1 16 塊規(guī) 8—2級(jí) 1 17 塊規(guī) 10—2級(jí) 1 18 塊規(guī) 12—2級(jí) 1 19 鋼板尺 300mm 1 第四章 數(shù)控加工程序 4.1零件一 CB-03-01的加工程序 4.1.1零件一 CB-03-01的加工程序第一工序 程序 注釋 O0001 N1 G50 X200.0 Z350.0; N2 T0101 S700 M03; N3 G00 X102.0 Z5.0 M08; N4 G71 U2.0 R1.0; N5 G71 P6 Q13 U1.0 W0.5 F0.12; N6 G00 X24.0; N7 G01 Z0 F0.1; N8 X84.0; N9 Z-58.0; N10 X97.0; N11 X80.0; N12 X102.0; N13 G00 Z5.0; N14 G70 P6 Q13; N15 G50 G00 X200.0 Z350.0 M09; N16 M05; N17 T0303; N18 S600 M03; N19 G00 X24.0 Z5.0 M08; N20 G71 U2.0R1.0; N21 G71 P22 Q28 U-1.0W0.5 F0.12; N22 G01 X54.5 F0.1; N23 Z-15.0; N24 X52.0; N25 Z-30.0; N26 X52.0; N27 X24.0; N28 Z5.0; N29 G70 P22 Q28; N30 G00 X100.0 M09; N31 G50 X200.0 Z35 .0 M05; N32 T0404; N33 S600 M03; N34 G00 X40.0 Z5.0 M08; N35 G01 Z-15.0 F0.1; N36 X60.0; N37 X50.0; N38 Z-14.5; N39 X60.0; N40 X50.0; N41 G00 Z5.0 M09; N42 G50 X200.0 Z350.0 M05; N43 T0505; N44 S500 M03; N45 X53.0 Z5.0 M08; N46 G92 X55.5 Z17.5 F1.5; N47 X55.75; N48 X56.0; N49 G00 Z10.0 M09; N50 G50 Z200.0 Z350.0 M05; N51 M30; N52 T0202 S700 M03; N53 X88.0 Z5.0; N54 G01 X84.05 F0.1; N55 #1=15.5; N56 #2=SQRT[100-(X+24)2]/4-44.63; N57 G01 X[2+#2]Z#1F0.1; N58 #1=#1-0.3; N59 IF[#1LE33] GOTO 57 N60 G01 X120.0; N61 G00 X200.0 Z350.0 M05; N62 M30; (程序代號(hào)) (建立工件坐標(biāo)系) (凋1號(hào)刀,并進(jìn)行刀補(bǔ),主軸為700r/min,正轉(zhuǎn)) (快速接近工件,冷卻開(kāi)) (外圓粗加工循環(huán)G71,參數(shù)設(shè)定U2背吃刀量,R1退刀量,P6、Q13為粗加工,路線順序號(hào)N6-N13,U1精加工余量,W0.5端面余量,F(xiàn)0.12走刀速度) (N6-N13為加工循環(huán)路線) (車(chē)端面 車(chē)97mm外圓長(zhǎng)80mm) (退回起始入刀點(diǎn)X102.0Z5.0) (G70精加工循環(huán),路線是N6-N13) (快速退回工件座標(biāo),關(guān)閉冷卻) 主軸轉(zhuǎn)速停止 (調(diào)3號(hào)刀,并進(jìn)行刀補(bǔ)) (主軸轉(zhuǎn)速600r/min,正轉(zhuǎn)) (快速接近2件,冷卻開(kāi)啟) (外圓加工循環(huán)G71:U2背吃刀量,R1退刀量) (粗加工路線順序號(hào)N22-N28,U-1為精加工余量W0.5端面余量,F(xiàn)0.12走刀速度) (X54.5為螺紋底孔直徑54.5mm) (深15 X52為52孔mm,深30mm) (X24,Z5退回起始入刀點(diǎn)) (G70精加工循環(huán)N22-N28) (退回工件坐標(biāo)系,冷卻關(guān)) (調(diào)4號(hào)刀,并進(jìn)行刀補(bǔ)) (主軸600r/min,正轉(zhuǎn)) (快速接近工件) (到切槽深15mm) (切槽直徑60mm) (退刀到50mm) (Z-14.5切刀槽) (切槽直徑60mm) (退刀到50mm) (到離開(kāi)端面5mm) (回到工件坐標(biāo)系) (調(diào)5號(hào)刀,并進(jìn)行刀補(bǔ)) (主軸500r/min,正轉(zhuǎn)) (快速接近工件) (G92螺紋加工循環(huán)) (退回工件坐標(biāo)系,主轉(zhuǎn)停止) (程序結(jié)束) (調(diào)2號(hào)刀(30外圓車(chē)刀)) (快速接近加工表面) (離開(kāi)已加工面0.05mm) 橢圓輪廓的精車(chē)必須用變量和宏程序段,采用簡(jiǎn)單的逼近方法—直線擬合法,而且不驗(yàn)證誤差,程序中變量#1代表刀位點(diǎn)的縱向坐標(biāo)值,#2代表刀位點(diǎn)的橫向坐標(biāo)值。N54段給#1賦初值,N55段是在已知刀位點(diǎn)的縱向坐標(biāo)值后計(jì)算該點(diǎn)的橫向坐標(biāo)值。N56段是切削擬合直線,N57段是用縱向坐標(biāo)值來(lái)向前移,縱向步長(zhǎng)取0.3mm,N59是條件轉(zhuǎn)向語(yǔ)句。 4.1.2零件一 CB-03-01的加工程序第二工序 程序 注釋 O0002 N1 G00 G50 X200.0 Z350.0; N2 T0101 S500 M03; N3 M00; N4 G00 G50 X200.0 Z350.0; N5 T0202 S600 M03; N6 G00 G41 X102.0 Z4.0 M08; N7 G73 U15.0 W2.0 R11.0; N8 G73 P6 Q19 U0.5 W0.5 F0.12; N9 G01 X46.0 F0.1; N10 Z-17.0; N11 X60.0 Z-29.5; N12 Z-46.0; N13 X72.0; N14 G03 X82.022 Z-56.733 R14.0; N15 G02 X82.022 Z-81.267 R16.0; N16 G03 X84.0 Z-103.489 R14.0; N17 G01 Z-109.0; N18 X102.0; N19 Z4.0; N20 G70 P9 Q22; N21 G00 G40 X105.0 Z20.0 M09; N22 G50 X200.0 Z350.0; N23 T0303; N24 G00 X53.0 Z-17.0; N25 G00 X42.0 F0.1; N26 X53.0; N27 Z-16.0; N28 X42.0; N29 G95.0 F0.3; N30 G00 Z-112.5; N31 G01 X72.0 F0.1; N32 X86.0; N33 Z-111; N34 X72.0; N35 G95.0; N36 G00 Z4.0 M09; N37 G50 X200.0 Z350.0 M05; N38 M30; (程序代號(hào)) (建立工件坐標(biāo)系) (凋1號(hào)刀,并進(jìn)行刀補(bǔ),主軸正轉(zhuǎn)500r/min) (M00 程序暫行(手動(dòng)車(chē)端面)) (快速退回工件坐標(biāo)系) (調(diào)2號(hào)刀并進(jìn)行刀補(bǔ),主軸正轉(zhuǎn)600r/min) (快速接近工件,并進(jìn)行刀尖半徑左補(bǔ)償) (設(shè)固定形狀粗加工循環(huán)參數(shù)U15為X軸退刀跳刀距離,W2為Z軸退刀距離,R11表循環(huán)11次) (P6、Q19表示循環(huán)順序號(hào) N6-N19,U0.5為X軸精加工余量,W0.5為Z軸精加工余量,走刀速度0.12mm/r ) (車(chē)直徑46mm) (長(zhǎng)17mm(到錐度小端)) (車(chē)錐度) (車(chē)直徑60mm,到16.5mm) (到a1點(diǎn)直徑72mm處) (車(chē)R14mm圓弧,逆時(shí)針) (車(chē)R16mm圓弧,順時(shí)針) (車(chē)R14mm圓弧,逆時(shí)針) (到Z-109處(過(guò)4.5mm槽的位置)) (退刀到直徑102mm處) (退刀到Z4處) (精加工循環(huán)順序號(hào)N9-N22) (取消工件坐標(biāo)系,主軸停) (返回工件坐標(biāo)系,主軸停) (調(diào)3號(hào)刀,并進(jìn)行刀補(bǔ)) (快速到切槽位置) (切槽,直徑42mm,走刀0.1mm/r) (退刀到53mm直徑) (移動(dòng)1mm到Z-16.0處保證槽寬) (切槽直徑42mm) (退刀到95mm) (快速切槽位置) (切槽直徑72mm) (退刀到直徑86mm) (移動(dòng)1.5mm,切槽寬4.5mm) (切槽直徑72mm) (退- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 關(guān) 鍵 詞:
- 畢業(yè)論文 典型 零件 加工 工藝
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