盘类零件数控加工工艺程序编制doc 25页.docx

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盘类零件数控加工工艺程序编制doc25页

泉州信息职业技术学院

毕业设计（论文）

题目：

盘类零件的工艺分析与编程

院（系）：

机电工程系

专业：

数控维护与应用

届别：

09届

学号：

090012140

姓名：

王子松

指导老师：

赵衍青

盘类零件的工艺分析及编程

摘要：

本文主要通过在实习工厂所接触到的各类零件的加工的基础上而进行的总结，主要介绍的是盘类零件在机械加工中所应注意的问题，文中所涉及到金属材料的数控加工工艺分析、机床操作、数控编程和加工等机械加工中应用较为广泛的加工方法。

为了能顺利加工出合格的零件，在加工过程中都是按照各种设备的操作规程进行加工操作的，本次加工在路线的制定上也采用了比较合理的方法，结合了铣削、钻削等加工方法按照零件的尺寸要求和精度要求加工出了合格的零件。

关键词：

加工工艺，数控编程，刀具，盘类零件

第1章数控铣床简介--------------------------------------------------1

（1）数控铣床概念--------------------------------------------------1

（2）数控铣床分类--------------------------------------------------2

（3）数控铣床的加工对象和特点--------------------------------------3

第二章典型零件加工分析----------------------------------------------4

（1）零件结构工艺分析----------------------------------------------5

（2）基准的选择----------------------------------------------------6

（3）刀具的选择----------------------------------------------------6

（4）确定工艺路线-------------------------------------------------8第三章程序首句妙用与控制尺寸精度的技巧———————————————9

第四章数控编程代码-------------------------------------------------13

（1）编写零件加工程序----------------------------------------------14

第五章程序的编制---------------------------------------------------15

第六章结论---------------------------------------------------------20

致谢词-------------------------------------------------------------21

参考文献-----------------------------------------------------------22

第一章数控铣床简介

（1）数控铣床概念

数控铣床引是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别。

数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成：

主轴箱

包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。

进给伺服系统

　由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。

控制系统

数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。

辅助装置

　如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。

机床基础件

通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架。

（2）数控铣床分类

1．数控立式铣床数量上一直占据数控铣床的大多数，一般可进行2.5坐标加工和3坐标联动加工。

2．卧式数控铣床。

增加数控转盘或万能数控转盘来实现4、5坐标加工，通过转盘改变工位能进行“四面加工”。

3．立卧两用数控铣床。

既可以进行立式加工，又可以进行卧式加工。

（3）数控铣床的加工对象和特点

1.数控铣床加工的对象

（1）平面类零件

（2）立体曲面类零件

2.数控铣床加工的特点

（1）零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、盘盖类零件等。

（2）能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。

（3）能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。

（4）加工精度高、加工质量稳定可靠。

（5）生产自动化程序高，可以减轻操作者的劳动强度。

有利于生产管理自动化。

（6）生产效率。

第二章.典型零件加工分析

（1）零件结构工艺性分析

零件由两部分组成，零件的加工特点是由平面加工、孔加工、腔槽加工、轮廓加工、型面加工。

同时也有配和加工。

零件1（图1）的结构分析：

（1）4个异型轮廓的尺寸公差为mm；

（2）未标尺寸公差均为±0.10mm。

件1是主件，主要加工部件上部,平面加工中要保证尺寸（41）mm，孔加工中有￠36mm和4-￠16mm孔，￠36mm孔是零件的基准孔，4-￠16mm孔对基准孔￠36mm对称0.02mm,孔间距为（141.42±0.02）mm，孔的尺寸精度都是比较高的，梅花形外轮廓￠120mm壁厚1.57mm，尺寸40mm对基准对称0.02mm，四方异形搭子除要保证外轮廓尺寸外，还要保证2-164mm尺寸。

图1零件1

零件2（图2）的结构分析：

（1）四个异形槽轮廓的尺寸公差为mm

（2）未注尺寸公差均为±0.10mm。

件2是件1的配合件，该件主要保存的尺寸有：

平面加工主要保证厚度尺寸17mm，孔类加工有￠12mm和4-￠（16）mm孔，￠12mm孔是零件的基准孔，4-￠（16）mm孔对基准孔￠12mm对称0.02mm，孔间距为（141.42±0.02）mm，孔的尺寸精度和位置精度都是比较高的，梅花形内轮廓保证尺寸￠120mm，四个长方形槽保证尺寸4-（41）mm和2-（147）mm对基准孔￠12mm对称0.03mm，4方形槽除要保证外轮廓尺寸外2-（164）mm且对称于￠12mm基准孔0.02mm。

零件的配合要求：

（1）曲面和4个异型配合的同时，4-￠16H7的圆柱销也同时能插入件1与件2相对应的销孔内。

（2）在旋转90、180、270度时，均能达到上述要求。

图2零件2

（二）基准的选择

机械加工中基准的选择，工件的找正和定位对于工件最终加工质量影响很大。

毛坯最好选择规范，加工部位对外形没有尺寸和形位公差要求，较为简单。

由于是平口钳夹紧，在粗加工外形时，工件容易产生微量移动，为了保证销孔和型面间位置精度，首先进行型面粗精加工，最后精加工销孔。

如果不采用这种做法，型面精度可能保证，但销孔配合可能不好，原因是销孔相对于型面位置精度有误差。

零件加工过程中，各工序定位基准的选择，首先应根据工件定位时要限制的自由度个数来确定定位基面的个数，然后根据基准选择的规律正确地选择每个定位基面。

粗基准应保证各加工表面都有足够的加工余量。

精基准的选择应该便于工件的安装和加工，最好选择加工表面的设计基准为定位基准，即“基准重合”原则，另外尽可能在多数工序中采用此同一组精基准定位，这就是“基准统一”原则。

（三）刀具的选择

选择合适的刀具和加工参数，对于金属切屑加工，能取到事半功倍的效果。

该加工材料45钢，调质硬度在200HRB左右，外形尺寸180mm*180mm,平口钳夹紧，刀柄夹紧形式有侧固，弹簧夹头夹柄，分为强力和普通ER刀柄，￠32机夹立铣刀切屑参数推荐如下：

端铣刀V=150～200/min,单齿轮进给量0.1～0.15mm/r。

￠机夹端铣刀V=150～200m/min单齿进给量0.10mm/r。

，￠12整体合金立铣刀为精加工用刀具，尽量不要用于粗加工。

（四）确定工艺路线

拟订工艺路线时首先要确定各个表面的加工方法和加工方案。

表面加工方法的和方案的选择，应同时满足加工质量、生产率和经济性等方面的要求。

其次是机械加工工序的安排，安排原则是先加工基准面，划分加工阶段，次要表面穿插在各阶段间进行加工、先粗后精。

根据以上原则零件1和零件2的工艺路线可采用以下方案：

零件1的加工路线

（1）首先用￠32mm的立铣刀粗铣，切深不得超过5mm，薄壁内可粗铣10mm深，注意各凸台之间及各凸台与薄壁之间由于空间的原因只能用￠20mm的立铣刀加工，所以在各凸台铣至相应的深度时，换用￠20mm的立铣刀继续粗加工去量，然后用该刀精加工所有面，半精加工四周凸台的轮廓部分及薄壁的内外面。

在这里除了要合理选择在加工不同刀具的切屑用量，更主要的是能灵活运用数控系统中的旋转功能。

（2）用￠8mm球头铣刀对所有孔点窝。

（3）用￠11的转头钻周边4-￠11mm孔，钻中心￠12mm孔至￠11mm。

（4）用￠20mm的立铣刀扩铣中心￠（36）mm孔至￠20mm,再用￠32mm的立铣刀扩铣至￠32mm.然后再用￠20mm的立铣刀圆弧插补周铣至￠35.8mm。

（5）用￠12mm的涂层整体合金立铣刀精铣薄壁的内外面，对于该工件的闭合薄壁为了克服加工过成中让刀现象，所以先精铣其外面，然后用该刀精铣四周凸台的轮廓部分；扩中心孔￠12mm孔至尺寸要求；扩铣周边4-（16）mm深20mm孔至￠15.95mm。

在加工中除了要灵活运用数控系统中的旋转功能外，还要用半径补尝功能来保证2-（141.42±0.02）mm,2-（164）mm以及2-（40）mm,3-（91.8）mm等尺寸。

（6）用￠25mm单刃粗镗刀，精镗中心￠（36）mm孔至尺寸。

（7）用￠8mm球头铣刀加工四周凸台的R3圆弧倒角；加工中心的球面。

（8）用立铣刀加工出15度的斜面。

（9）用￠（16H7）mm的铰刀周边4-￠（16）mm深20mm孔至尺寸要求。

零件2的加工路线

（1）首先用￠32mm立铣刀粗铣去量，切深不得超5mm梅花槽及4个长方行槽粗铣至10.5mm深，4个异形槽粗铣至3.5mm深，轮廓方向单边留量0.5mm，换用￠20mm的立铣刀半精加工所有槽及面，槽轮廓方向单边留量0.1mm.在这里同样用数控系统旋转功能。

（2）用￠8mm球头铣刀对所有孔点窝。

（3）用￠12mm的涂层整体合金立铣刀精铣所有槽及面，扩铣中心￠12mm孔至尺寸要求；扩铣周边4-￠（16）mm孔至￠15.95mm。

在加工除了要灵活运用数控系统的旋转功能外，还要用半径补偿功能来保证2-（141.42±0.02）mm,2-（164）mm以及2-（41）mm,2-（147）mm和2-（91.8）mm等尺寸。

（4）：

用￠（16H7）mm的铰刀铰周边4-￠（16）mm孔至尺寸要求。

第三章程序首句妙用与控制尺寸精度的技巧

3.1、程序首句妙用G00的技巧

目前我们所接触到的教科书及数控车削方面的技术书籍，程序首句均为建立工件坐标系，即以G50XαZβ作为程序首句。

根据该指令，可设定一个坐标系，使刀具的某一点在此坐标系中的坐标值为（XαZβ）（本文工件坐标系原点均设定在工件右端面）。

采用这种方法编写程序，对刀后，必须将刀移动到G50设定的既定位置方能进行加工，找准该位置的过程如下。

1.对刀后，装夹好工件毛坯；

2.主轴正转，手轮基准刀平工件