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电大数控铣毕业论文
毕业论文
盘类零件的加工
学生姓名
学号
年级
专业
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……………………………………………………………………11
3.误差分析…………………………………………………………………………15
4.结论………………………………………………………………………………16
参考文献……………………………………………………………………………16
盘类零件的加工
内容摘要
本文所述零件是由多个端面、深孔、沟槽、外轮廓组合而成的较复杂的盘形零件。
其特点是零件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，装夹次数较少，但所用刀具较多，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、确定走刀路线与加工顺序等，其前期的准备工作比较复杂，在加工中的装夹次数较少，大大节省了非加工时间，提高了生产效率。
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、选择合理的加工工艺等等。
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。
一、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
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
610*900
T型槽尺寸mm
5-18*100*125
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
152~712
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
3~15000
主轴参数
主轴锥孔
7：
24
主轴轴径mm
φ70
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
φ80
φ75
相邻无刀最大刀具直径mm
φ160
φ120
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
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：
（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，在对正六边形凸台与直径25mm通孔时使用的是直径20mm的立铣刀。
但在粗铣三角形凹槽时加工时，由于三角形三个角的圆弧半径为5mm，表示加工这一部位能够使用的最大尺寸的刀具直径为10mm，所以需要更换直径小于等于10mm的刀具才能保证正确的加工出零件上的三角形凹槽。
相反，如果在实际加工前对图纸的分析不够透彻，便有可能出现错误，导致过切现象的发生，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。
（2）x、y轴方向走刀路线
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。
二、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100mm×100mm×30mm的方形毛坯料。
且毛坯底面和四个轮廓面均已加工好，要求在BV75立式加工中心上进行零件加工。
（1）加工部位分析
1.粗铣边长45mm六边形凸台；
2.粗铣三角形凹槽；
3.粗铣直径25mm通孔；
4.半精铣边长45mm六边形凸台；
5.半精铣三角形凹槽；
6.半精铣直径25mm通孔；
7.精铣边长45mm六边形凸台；
8.精铣三角形凹槽；
9.精铣直径25mm通孔；
（2）工步设计
工步号
工步内容
刀具号
刀具规格
1
粗铣边长45mm六边形凸台
T1
Φ20三刃立铣刀
2
粗铣三角形凹槽
T2
Φ10两刃立铣刀
3
粗铣直径25mm通孔
T3
Φ10两刃立铣刀
4
半精铣边长45mm六边形凸台
T4
Φ10三刃立铣刀
5
半精铣三角形凹槽
T5
Φ10两刃立铣刀
6
半精铣直径25mm通孔
T6
Φ10两刃立铣刀
7
精铣长45mm六边形凸台
T7
Φ10三刃立铣刀
8
精铣三角形凹槽
T7
Φ10三刃立铣刀
9
精铣直径25mm通孔
T8
Φ10三刃立铣刀
2.2工艺卡片
序号
加工工序
刀具
刀具名称
主轴速度
r.p.m
进给速度
mm/min
刀具长度
补偿
1
粗铣边长45mm六边形凸台
T1
Φ20三刃立铣刀
370
130
H01
实测值
2
粗铣三角形凹槽
T2
Φ10两刃立铣刀
450
150
H02
3
粗铣直径25mm通孔
T3
Φ10两刃立铣刀
550
110
H03
4
半精铣边长45mm六边形凸台
T4
Φ10三刃立铣刀
430
180
H04
5
半精铣三角形凹槽
T5
Φ10两刃立铣刀
480
190
H05
6
半精铣直径25mm通孔
T6
Φ10两刃立铣刀
500
200
H06
7
精铣长45mm六边形凸台
T7
Φ10三刃立铣刀
700
200
H07
8
精铣三角形凹槽
T7
Φ10三刃立铣刀
700
200
H07
9
精铣长20mm宽8mm凹槽
T8
Φ8三刃立铣刀
780
190
H08
2.3刀具卡片
刀具选择与加工目的
转速r/min
进给量mm/min
背吃刀量mm
粗铣Φ45圆形凸台
370
130
5.7
粗铣Φ30不规则凹槽
450
150
5.7
粗铣长20mm宽8mm凹槽
550
110
5.7
半精铣Φ45圆形凸台
430
180
5.9
半精铣Φ30不规则凹槽
480
190
5.9
半精铣长20mm宽8mm凹槽
500
200
5.9
精铣Φ45圆形凸台
700
200
6
精铣Φ30不规则凹槽
700
200
6
精铣长20mm宽8mm凹槽
780
190
6
2.4走刀路线分析
1）粗铣Φ45圆形凸台
2）粗铣Φ30不规则凹槽
3）粗铣长20mm宽8mm凹槽
4）半精铣Φ45圆形凸台
5）半精铣Φ30不规则凹槽
6）半精铣长20mm宽8mm凹槽
7）精铣Φ45圆形凸台
8）精铣Φ30不规则凹槽
9）精铣长20mm宽8mm凹槽
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;
N3G17G90G40G80G49G21;
N4G91G28Z0.;
N5M06T01;
N8G90G54G00X120.Y0.;
N9M03S240;
N10G43Z100.H01;
N11Z0.5;
N1
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