端面齿盘的设计与加工Word文档下载推荐.docx
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在调用宏程序时,只要改变其中任意一个参数,就可完成不同厚度,不同大小,不同孔数的分度盘或类似扇形的分度盘多孔的加工。
在孔加工中,主要经过了中心钻钻引入孔、麻花钻钻底孔等步骤。
2.2工艺处理
由于加工分度盘较复杂,精度要求高,所以选择数控加工中心进行加工,这就可以保证较高的加工精度并满足加工要求。
加工中心加工选择定位基准的基本要求:
1、所选基准与各加工部位见的各个尺寸计算简单。
2、保证各项加工精度。
3、选择定位基准应遵循的原则:
尽量选择分度盘的设计基准为准,选择设计基准做为定位基准不仅可以避免因基准不重合而引起的定位误差,保证加工精度,可以简化程序编制。
当在加工中心上无法同时完成包括设计基准在内的全部表面加工时,要考虑所选择基准定位后,一次装夹能够完成全部关键精度部位的加工。
2.2.1毛坯准备
毛坯如图二所示:
1、08F低碳钢材料
2、淬火后回火至HRC40-50
图二毛坯示意图
2.2.2装夹
对夹具的基本要求:
夹紧结构或其他元件不得影响进给,加工部位要敞开。
为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面在外,夹具要开敞。
为保持分度盘安装方位与机床坐标系及编程坐标系方向的一致性,夹具应能保证在机床上事项定向安装,还要求能使零件定位面于机床之间保持一定的坐标联系。
夹具的刚性和稳定性要好,在考虑夹紧方案时,夹紧力应靠近主要支撑点或在支撑点所组成的三角形内,靠近切削部位及刚性好的地方,尽量不要在被加工孔的上方。
加工中心夹具的选择要根据零件精度等级,结构特点,产品批量及机床精度等情况综合考虑。
在单件生产或产品研制中,应广泛采用通用夹具。
我们在这次分度盘的设计中所选用的是通用夹具三爪卡盘。
为使其定位和装夹准确可靠,由于毛坯中已经有中心空,不需要再加工中心孔。
所以我们只需要限制零件的X轴的移动与转动,Y轴的移动与转动,Z轴的移动就可以保证零件的定位精度要求。
能满足这种要求的夹具就是三爪卡盘,所以采用三爪卡盘进行定位安装,数控加工工件和零件设定,见表一:
表一工件安装卡片
零件图号
J30102-4
数控加工工件安装卡片
工序号
零件名称
分度盘
装夹次数
一次
装夹零件
钻铣夹具
GS53-61
编制(日期)
审核(日期)
批准(日期)
第1页
表一
三爪卡盘
0010
2007/6/20
共4页
序号
夹具名称
夹具图号
2.2.3工艺设计
先对零件毛坯在热处理,热处理可以减少加工过程中内应力的产生,提高加工精度。
然后再进行粗加工,为数控铣削加工工序提供了可靠的工艺基准,用三爪卡盘装夹零件时,零件的各孔,外圆,及端面均留0.2mm~0.5mm粗加工余量,经调质处理后对零件的内孔进行半精铣加工,外圆及端面均留1.0mm~2.0mm余量,其中数控加工工艺卡片详见表二:
表二工序卡
单位
数控加工工序卡片
产品名称或代号
零件名称
零件图号
FW300
车间
使用设备
数控车间
DA4565
工艺序号
程序编号
005
N0110
夹具名称
夹具编号
三爪卡盘
HA2313
工步号
工步作业内容
加工面
刀
具
号
刀补量
主轴转速
进给速度
背
吃
刀
量
备注
1
铣轮廓
X,Y
T01
5mm
1200
0.3
0.5
2
铣平面
XY
T02
10
1200
0.5
3
T03
25
1800
0.5
4
钻孔
Z
T04
20
600
0.2
5
倒角
T05
20
1600
0.2
6
绞孔
T06
20
230
编制
杨闯
审核
批准
07年6月20日
共4页
第2页
2.3数控刀具
刀具是机械制造系统中重要的组成部分之一,机械工业的生产过程中要涉及大量的金属切削。
数控机床于普通机床相比较,对刀具提出了更高的要求,不仅要精度高,刚性好,装夹调整方便,而且要求切削性能强,耐用度高,因此数控加工中刀具的选择是非常重要的内容,刀具选择合理于否不仅影响机床的加工效率,而且还直接影响加工余量,选择刀具通常要考虑机床的加工能力,工序内容,工件材料等多中因素。
数控刀具通常应考虑的因素有:
(1)被加工工件的材料及性能,如材料的硬度,耐磨度,韧性。
(2)切削工艺的类别。
(3)加工的几何形状,零件精度,加工余量等因素。
(4)要求刀具能承受的背吃刀量,进给速度,切削速度等切削参数。
铣刀主要参数的选择:
粗铣时,铣刀直径要小些,因为粗铣切削力大,选小直径铣刀可减少切削按扭;
精铣时,铣刀直径要大些,尽量包容工件整个加工宽度,一提高加工精度和效率并减小相邻两次刀具的接刀痕迹。
根据工件的材料,刀具材料及加工性质的不同来确定铣刀的几何参数。
刀柄的选择是根据零件的加工工艺,尽量选用加工效率较高的刀柄和刀具,选用模块式刀柄或复合刀柄要综合考虑。
1、由于分度盘的加工精度要求较高、并且加工过程需要进行多次换刀,因此对刀具的要求十分严格,刀具安装时,一般要在机外对刀仪上预先调整刀具直径和位置,这样才能保证刀具的安装精度要求。
刀具卡反映了刀具编号和材料等。
它是组装刀具和调整刀具的依据,详见表三:
表三数控铣削刀具卡片
数 控 刀 具 卡 片
使用设备
刀具名称
铣刀
加工中心
刀具编号
T13006
换刀方式
自动
程序编号
O0001
具
组
成
编号
规格
数量
备注
7013960
拉钉
1
390.140-5063050
刀柄
391.35-4063110M
铣刀杆
448S-405628-11
铣刀体
TRMR110314-21SIP
铣刀头
拉钉刀柄铣刀杆铣刀体铣刀头
编制
审校
批准
第3页
2、分度盘加工中所用刀具和刀具尺寸、半径长度补偿。
如表四:
表四刀具卡片
序号
尺寸
半径补偿
长度补偿
T01
轮廓铣刀
d10mm
5mm
20.957mm
2
T02
盘铣刀
d180mm
90mm
45.527mm
3
T03
d170mm
85mm
27.820mm
4
T04
钻头
d5.8mm
2mm
30.080mm
5
倒角铣刀
2.5mm
68.536mm
6
T06
绞刀
d6mm
3mm
12.535mm
2.4程序编制
宏程序是数控加工编程的特殊功能。
FANUC
6M数控系统变量表示形式为#
后跟1~4位数字,变量种类有三种:
(1)局部变量:
#1~#33是在宏程序中局部使用的变量,它用于自变量转移。
(2)
公用变量:
用户可以自由使用,它对于由主程序调用的各子程序及各宏程序来说是可以公用的。
#100~#149在关掉电源后,变量值全部被清除,而#500~#509在关掉电源后,变量值则可以保存。
(3)
系统变量:
由
#
后跟4位数字来定义,它能获取包含在机床处理器或NC内存中的只读或读/写信息,包括与机床处理器有关的交换参数、机床状态获取参数、加工参数等系统信息。
根据宏程序编制程序程序,先经过轮廓加工,再加工表面,最后进行钻孔加工。
本设计主要靠调用子程序来进行加工,先进行三次轮廓铣削,再进行两次平面加工,然后再经过三次钻孔,从而完成分度盘的加工。
具体流程图如图三所示。
下面就根据图三的流程图进行详细的程序设计。
1、主程序
图三流程图
O0001;
#101=300;
X坐标
#102=-150;
Y坐标
#103=340;
#104=3;
Z坐标
#105=140;
N0005G92X0Y0Z100;
;
建立机床坐标系
N0010M03S360;
主轴旋转
N0015G65P0002A01;
调用子程序
N0020G42G00X[#101]Y[#102];
Z[#104];
建立刀具半径补偿
N0025G65P0003D-5E-150F0;
调用子程序铣轮廓
D-10;
D-12;
N0030G40G00X[#101]Y[#102];
,快速定位
N0035G65P0002A02;
N0040G00X[#105]Y[#102];
N0045Z[#104];
N0050G65P0004A-1.5C[-#103]D[-#105]V[#104];
粗铣平面
N0055G65P0002A03;
N0060G00Z[#104];
N0065G65P0004A-2C[-#103]D[-#105]V[#104];
精铣平面
N0070G65P0002A04;
换刀
N0075G00Z[#104];
N0080M98P1002;
钻孔5.8mm
N0085G49G00Z[#104]取消刀具长度补偿
N0090G65P0002A05;
N0095G00Z[#104];
N0100M98P1002;
倒角
N0105G49G00Z[#104];
N0110G65P0002A06;
N0115M98P1002;
绞孔6mm
N0120G49G00Z[#104];
N0125G92X0Y0Z100;
N0130M30
2、换刀子程序
因为在加工中需要调用多把刀具,因此这里编制一换刀子程序以简化编程。
另外,该子程序作为标准字程序,也可作为在加工其他零件是调用,这是对加工中心编程中比较重要的一个子程序。
O0002;
N0010#111=#1;
变量
N0020T[#111];
刀具号
N0030G28Z50
N0035M06;
换刀
N0040G29X0Y0;
N0050G43Z20H01;
长度补偿
N0060M99;
3、铣轮廓子程序
这是本设计编制的铣削圆形轮廓类零件的子程序,这一程序同样可以用于以后任何圆形轮廓的铣削。
O0003;
N0010#112=#7;
Z坐标(铣削深度)
N0020#113=#8;
N0030#114=#9;
N0040G01Z[#112]F0.2;
N0050Y0;
N0060G03X0Y0I[#113]J[#114]F0.2;
铣外圆
N0070G49G00Z3;
N0080M99;
4、铣平面子程序
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