配合件的数控加工工艺路线.docx

配合件的数控加工工艺路线.docx

《配合件的数控加工工艺路线.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《配合件的数控加工工艺路线.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

配合件的数控加工工艺路线

配合件的数控加工工艺路线

XXXXX学院

毕业论文

论文标题：

配合件的数控加工

题目配合件的数控加工

班级XXXXXXX

专业数控技术

先生姓名xxxxxxxxxx

指点教员

日期2年1月22日

摘要1

第1章零件结构工艺剖析1

1.1零件图剖析1

1.2确定装夹方案4

第2章制定详细加工工艺路途4

2.1确定加工顺序4

2.2刀具选择5

2.3切削用量选择6

2.4拟定数控切削加工工序卡7

第3章数控编程9

3.1确定编程原点9

3.2按工序编制各局部加工顺序9

完毕语16

参考文献17

配合件的数控加工

摘要

数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要位置和庞大效益，显示了其在国度基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和完成自动化、柔性化、集成化消费的重要手腕和标志。

数控技术及数控机床的普遍运用，给机械制造业的产业结构、产品种类和层次以及消费方式带来了革命性的变化。

数控机床是现代加工车间最重要的装备。

它的开展是信息技术〔1T〕与制造技术〔MT〕结合开展的结果。

现代的CAD/CAM，FMS，CIMS，矫捷制造和智能制造技术，都是树立在数控技术之上的。

数控机床是装备制造业的任务母机，是完成制造技术和装备现代化的基石是保证高新技术产业开展和国防军工现代化的战略装备。

在全球倡议绿色制造的大环境下，机床数控化改形成为了热点。

它包括普通机床的数控化改造和数控机床的晋级。

本次设计内容引见了数控加工的特点。

经过对零件图、重要尺寸与精度的剖析，详细的制定了数控加工工艺路途，并依据工艺工序卡停止数控编程与试切削。

关键词：

数控加工工艺剖析编程

第1章零件结构工艺剖析

1.1零件图剖析

在设计零件的加工工艺规程时，首先要对加工对象停止深化剖析。

关于数控加工应思索以下几方面：

1、构成零件轮廓的几何条件

在数控加工中手工编程时，要计算每个节点坐标；在自动编程时，要对构成零件轮廓一切几何元素停止定义。

因此在剖析零件图时应留意：

〔1〕零件图上能否漏掉某尺寸，使其几何条件不充沛，影响到零件轮廓的构成；

〔2〕零件图上的图线位置能否模糊或尺寸标注不清，使编程无法下手；

〔3〕零件图上给定的几何条件能否不合理，形成数学处置困难。

〔4〕零件图上尺寸标注方法应顺应数控加工的特点，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。

2、尺寸精度要求

剖析零件图样尺寸精度的要求，以判别能否应用数控加工工艺到达，并确定控制尺寸精度的工艺方法。

在该项剖析进程中，还可以同时停止一些尺寸的换算，如增量尺寸与相对尺寸及尺寸链计算等。

在应用数控机床铣削零件时，经常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。

3、外形和位置精度的要求

零件图样上给定的外形和位置公差是保证零件精度的重要依据。

加工时，要依照其要求确定零件的定位基准和测量基准，还可以依据数控机床的特殊需求停止一些技术性处置，以便有效的控制零件的外形和位置精度。

4、外表粗糙度要求

外表粗糙度是保证零件外表微观精度的重要要求，也是合理选择数控机床、刀具及确定切削用量的依据。

5、定位基准的选择

定位基准包括粗基准和精基准。

1、粗基准的选择原那么：

粗基准影响：

位置精度、各加工外表的余量大小。

重点思索：

如何保证各加工外表有足够余量，使不加工外表和加工外表间的尺寸、位置契合零件图要求。

〔1〕合理分配加工余量的原那么

a、应保证各加工外表都有足够的加工余量：

如外圆加工以轴线为基准；

b、以加工余量小而平均的重要外表为粗基准，以保证该外表加工余量散布平均、外表质量高；如床身加工，先加工床腿再加工导轨面；

〔2〕保证零件加工外表相关于不加工外表具有一定位置精度的原那么

普通应以非加工面做为粗基准，这样可以保证不加工外表相关于加工外表具有较为准确的相对位置。

当零件上有几个不加工外表时，应选择与加工面相对位置精度要求较高的不加工外表作粗基准。

2、精基准的选择原那么：

〔1〕基准重合的原那么：

定为基准与设计基准重合

〔2〕基准一致原那么:

尽量选用一组精基准定位，以此加工工件的大少数外表的工艺原那么!

〔3〕互为基准原那么

当某些外表位置精度要求很高时，采用互为基准重复加工的一种原那么

〔4〕自为基准原那么

当加工面的外表质量要求很高时，为保证加工面有很小的且平均的余量，常用加工面自身作为基准停止加工的一种工艺原那么!

〔5〕便于装夹的原那么

本次设计中的零件图如图1-1，主要由平面、孔系及外轮廓组成，内孔外表的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔及光加工方法选择原那么，中间¢40孔的尺寸公差为H7，外表粗糙度要求较高，可采用钻——粗镗——精镗方案，。

两端¢13mm和¢20mm孔处没有尺寸公差要求，可采用自在尺寸公差IT11-IT12处置，外表粗糙度要求不高，可采用钻¢13mm——扩孔¢20mm的方案；平面轮廓常采用的加工方法有数控铣、线切割及磨削等。

在本设计中，平面与外轮廓外表粗糙度要求Ra6.3mm,可采用粗铣——精铣方案。

选择以上方法完全可以保证尺寸、外形精度和外表粗糙度要求。

零件装配图1-1

1.2确定装夹方案

由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置，因此依据要求夹具能保证零件在机床坐标系的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标系的尺寸依据零件的结构特点，加工上外表，¢60mm外圆及其台阶面和孔系时可选用一面两孔定位方式，即以底面、¢4H7和一个¢13mm孔定位，如图1-2所示，选择上述装夹方式结构相对复杂，能保证加工要求，便于实施。

第2章制定详细加工工艺路途

2.1确定加工顺序

加工顺序的选择直接影响到零件的加工质量、消费效率和加工本钱。

依照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原那么确定加工顺序，即粗加工定位基准面〔底面〕——粗、精加工上外表——¢60mm外圆及其台阶面——外轮廓铣削——精加工底面并保证尺寸40mm.

2.2刀具选择

刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它是在数控编程的人机交互形状下停止的。

应依据机床的加工才干、工件材科的功用、加工工序切削用量以及其它相关要素正确选用刀具及刀柄。

刀具选择总的原那么是：

装置调整方便、刚性好、耐用度和精度高。

在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。

〔1〕选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的外表尺寸相顺应。

消费中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀，加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯外表或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些平面型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。

〔2〕在停止自在曲面〔模具〕加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距普通采用顶端密距，故球头常用于曲面的精加工。

而平头刀具在外表加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，只需在保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平头刀。

另外，刀具的耐用度和精度与刀具价钱关系极大，必需惹起留意的是，在大少数状况下，选择好的刀具虽然添加了刀具本钱，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，那么可以使整个加工本钱大大降低。

〔3〕在加工中心上，各种刀具区分装在刀库上，按顺序规则随时停止选刀和按刀举措。

因此必需采用规范刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的规范刀具迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。

编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。

目前我国的加工中心采用TSG工具系统，其刀柄有直柄〔3种规格〕和锥柄〔4种规格〕2种，共包括16种不同用途的刀柄。

〔4〕在经济型数控机床的加工进程中，由于刀具的刃磨、测量和改换多为人工手动停止，占用辅佐时间较长，因此，必需合理布置刀具的陈列顺序。

普通应遵照以下原那么：

①尽量增加刀具数量；②一把刀具装夹后，应完成其所能停止的一切加工步骤；粗精加工的刀具应分开运用，即使是相反尺寸规格的刀具；④先铣后钻；⑤先停止曲面精加工，后停止二维轮廓精加工；⑥在能够的状况下，应尽能够应用数控机床的自动换刀功用，以提高消费效率等。

选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的外表尺寸和外形相顺应。

消费中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀，铣削平面时应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀，对一些主体型面和斜角轮廓形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓形刀、锥形刀和盘形刀。

曲面加工常采用球头铣刀，但加工曲面较低平整部位时，刀具以球头顶端刃切削，切削条件较差，因此采用环形铣刀。

表2-1本设计中刀具的选择：

序号

刀具编号

刀具规格称号

数量

加工外表

刀尖半径/mm

备注

1

T01

¢125mm硬质合金端面铣刀

1

铣削上下外表

0.5

2

T02

¢63硬质合金立铣刀

1

铣削¢60外圆极端台阶面

3

T03

¢38钻头

1

钻¢40底孔

4

T04

¢40镗铣刀

1

镗¢40内孔外表

0.2

25*25

5

T05

¢13钻头

1

钻2*¢22螺孔

0.2

7

T07

¢25硬质合金立铣刀

1

铣削外轮廓

0.2

2.3切削用量选择

切削用量包括主轴转速〔切削速度〕、切削深度或宽度、进给速度〔进给量〕等。

切削用量的大小对切削力、切削速率、刀具磨损、加工质量和加工本钱均有清楚影响。

关于不同的加工方法，需选择不同的切削用量，并应编入顺序单内。

合理选择切削用量的原那么是：

粗加工时，普通以提高消费率为主，但也思索经济性和加工本钱；半精加工或精加工时，应在保证加工质量的前提下，统筹切削效率、经济性和加工本钱。

详细数值应依据机床说明书、切削用量手册，并结合阅历而定。

孔系加工切削用量见表2。

该零件资料切削功用较好，铣削平面、¢60mm外圆及其台阶面和外轮廓面时，留0.5mm精加工余量，其次一刀完成粗铣。

确定主轴转速时，先查切削用量手册，硬质合金铣刀加工加工铸铁〔190-260HB〕时的切削速度为45-90m/min，取v=70m/min,然后依据铣刀直径计算主轴转速，并填入工序卡中〔假定机床为有级调速，应选择与计算结果接近的转速〕。

N=1000v/3.14D

确定进给率时，依据铣刀赤数、主轴转速和切削用量手册中给的每齿进给量，计算进给速度并填入工序卡片中。

Vf=Fn=Fn*Zn

背吃刀量的选择应依据加工余量确定。

粗加工时，一次进给应尽能够切除全部余量。

在中等功率的机床上，背吃刀量可达8-10mm。

半精加工时，背吃刀量取为0.5-2mm。

精加工时

背吃刀量取为0.2-0.4mm.

表2-2孔系加工刀具与切削用量参数

刀具编号

加工内容

刀具参数

主轴转速S

/〔r/min〕

进给量f

/（mm/min）

背吃刀量Ap

/mm

01

¢38钻孔

¢38钻头

200

40

19

02

¢40H7粗镗

镗铣刀

600

40

0.8

¢40H7精镗

镗铣刀

500

30

0.2

03

2mm*¢13钻孔

¢13钻头

500

30

6.5

2.4拟定数控切削加工工序卡

把零件加工顺序、所采用的刀具和切削用量等参数编入表3所示的加工工序卡中以指点编程和加工操作

表2-3数控加工工序卡

单位称号

产品称号代号

零件称号

零件图号

配合件的数控加工

端盖

工序号

顺序编号

夹具称号

运用设备

车间

平口虎钳和一面两销

XK714D

数控中心

工步号

工步内容

刀具号

/mm

刀具规格

/mm

主轴转速

/mm

进给速度/mm

背吃刀量

/mm

备注

01

粗铣定位基准面〔底面〕

T01

¢125

180

40

4

02

粗铣上外表

T01

¢125

180

40

4

03

精铣上外表

T01

¢125

180

25

0.5

04

粗铣¢60外极端台阶面

T02

¢63

360

40

5

05

精铣¢60外极端台阶面

T02

¢63

360

25

0.5

06

钻¢40H7底孔

T03

¢38

200

40

19

07

粗镗¢40H7内孔外表

T04

25*25

600

40

0.8

08

精镗¢40H7内孔外表

T04

25*25

500

30

0.2

09

粗铣外轮廓

T07

¢25

900

40

11

10

精铣外轮廓

T07

¢25

900

25

22

第3章数控编程

数控加工工序卡曾经制定终了，下面我们将依照工序卡的步骤，停止数控编程，完成零件的加工。

3.1确定编程原点

铣床上编程坐标原点的位置是恣意的，他是编程人员在编制顺序时依据零件的特点来选定的，为了变成方便，普通要依据工件外形和标注尺寸的基准以及计算最方便的原那么来确定的工件上某一点为坐标原点，详细选择留意如下几点：

（1）  编程坐标原点应选在零件图的尺寸基准上，这样便于坐标值的计算，并增加计算错误。

（2）  编程坐标原点应尽量选在精度较高的精度外表，以提高被加工零件的加工精度。

（3）  对称的零件，编程坐标原点应设在对称中心上；不对称的零件，编程坐标原点应设在外轮廓的某一角上。

（4）  Z轴方向的零点普通设在工件外表。

本设计选择¢40圆的圆心处为工件编程X、Y轴原点坐标，Z轴原点坐标在工件上外表。

  3.2按工序编制各局部加工顺序

〔1〕选一个200X150X50的毛坯

〔2〕粗铣定位基准面〔底面〕，采用平口钳装夹，如图3：

在MDI方式下，用¢125mm平面端铣刀，主轴转速为180r/min，可以用LCYC75指令铣基准面，主要确定几个R参数：

R101=5R102=3R103=0R104=2R116=0R117=0R118=200R119=150

R120=0R121=4R122=100R123=100R124=1R125=1R126=2R127=1

（3）粗铣上外表，将初铣的底面反过去，〔留意上外表应显露超越25mm〕停止粗铣上外表，进给速度为100mm/min其他与步骤1相反。

（4）精铣上外表，进给速度为25mm/min，其他同步骤1

（5）粗铣¢60外圆及其台阶面，在手动方式下，用¢63平面端铣刀，主轴转速为360r/min，粗铣时的横向进给率为100mm/min，纵向进给率为50mm/min，先铣一个¢62的圆〔留意刀具补偿〕每刀进4mm，再依次将圆扩展，重复停止，直到把毛坯上多余的局部都铣掉，再进4mm，直到把铣到20mm处为止，构成如图3的外形；

〔6〕精铣¢60的外圆及其台阶，将粗铣时留下的余量铣到，进给率应适当降低一些

〔7〕钻¢4循环¢40H7的底孔，在MDI方式下，用¢38的钻头，主轴转速为200r/min可以用深孔钻削LCYC83，其中主要R参数：

R101=5R102=3R103=0R104=40R105=1R107=50R108=80R109=2R110=3R111=1

R127=1

〔8〕粗镗¢40H7内孔外表，运用镗刀，刀杆尺寸为25X25mm，主轴转速为600r/min

运用LCYC85循环，其主要参数：

R101=5R102=3R103=0R104=40R105=1R107=60R108=100

〔9〕精镗¢40H7内孔外表，主轴转速为600r/min

〔10〕钻2mmX¢13mm螺孔，在MDI方式下，用¢40H7的钻头，主轴转速为600r/min。

〔11〕粗铣外轮廓，装夹方式如图4，在手动方式下，用¢25mm平面立铣刀，主轴转速为900r/min，主轴转速为360r/min，粗铣时的横向进给率为100mm/min，纵向进给率为50mm/min，先铣一个深4mm的外轮廓〔留意刀具补偿〕每刀进4mm，再依次将圆扩展，重复停止，直到把毛坯上多余的局部都铣掉

〔12〕精铣刀外轮廓，在手动的方式下停止用¢25mm平面立铣刀，主轴转速为900r/min，在Z轴方向不分层，一次铣到位。

详细编程如下

铣底面，用¢125应质合金端面铣刀

LI001

N10G94G90G54G17G71

N20S1000M03

N30GOOXOYO

N40Z5

R101=5R102=3R103=0R104=5R116=0R117=0R118=170R119=110

R121=4R122=100R123=50R124=1

R125=1R126=2R127=1

N50LCYC75

N60G00Z40

N70M30

用¢125应质合金端面铣刀

LI002

N10G94G90G54G17G71

N20S1000M03

N30GOOXOYO

N40Z5

R101=5R102=3R103=0R104=5R116=0R117=0R118=170R119=110

R121=4R122=100R123=50R124=1

R125=1R126=2R127=1

N50LCYC75

N51M30

换刀，用¢63应质合金立铣刀，对刀

N10G94G90G54G17G71

N20S1000M03

N55G00Z20T2D2

N60G00X30Y30G41

N70G01Z-9

N80G02X30Y30CR=30

N90G01Z-13

N100G02X30Y30CR=30

N105G01Z-17

N110G02X30Y30CR=30

N120G01Z-18.5

N130G02X30Y30

N140G01Z-19

N150G02X30Y30CR=30

N160G00Z5

N165M30

换刀，换¢38的钻头，对刀

N10G94G90G54G17G71

N20S1000M03

N170G00X0Y0G40T3D1

R101=5R102=3R103=0R104=40R105=1R107=50R108=80R109=2R110=3R111=1

R127=1

N180LCYC83

N185M30

换刀，换¢40H7镗孔刀，对刀

N10G94G90G54G17G71

N20S1000M03

N30GOOXOYO

N190G00Z10T4D1

R101=5R102=3R103=0R104=40R105=1R107=60R108=100

N200LCYC85

N205M30

换刀，换¢13的钻头.对刀

N10G94G90G54G17G71

N20S1000M03

N210G00X80Y0

R101=5R102=3R103=0R104=22R105=1

107=50R108=80R109=2R110=3R111=1

R127=1

N220LCYC83

N230G00X-80Y0

N240LCYC83

N250G00Z20

N260G00X91Y0G42

N270G01Z-23

N280G02X91Y0CR=11

N290G01Z-27

N300G02X91Y0CR=11

N310G01Z-31

N320G02X91Y0CR=11

N330G00Z5

N340X-91Y0

N350G01Z-23

N360G02X91Y0CR=11

N370G01Z-27

N380G02X91Y0CR=11

N390G01Z-31

N400G02X91Y0CR=11

N410G00Z5

M30

换刀，换¢25硬质合金立铣刀，换图

5装夹方式，对刀

N10G94G90G54G17G71

N20S1000M03

N30GOOX0Y0

N420G00X69.24Y-17.11G42

N430G01Z-10

N440G03X69.24Y17.11CR=20

N450G01X13.87Y46.6

N460G03X-13.87Y46.6CR=30

N470G01X-69.24Y17.11

N480G03X-69.24Y-17.11CR=20

N490G01X-13.87Y-46.6CR=30

N500G03X13.87Y-46.6CR=30

N510G01X69.24Y-17.11

N520G01Z-15

N530G03X69.24Y17.11CR=20

N540G01X13.87Y46.6

N550G03X-13.87Y46.6CR=30

N560G01X-69.24Y17.11

N570G03X-69.24Y-17.11CR=20

N580G01X-13.87Y-46.6CR=30

N590G03X13.87Y-46.6CR=30

N600G01X69.24Y-17.11

N610G01Z-20

N620G03X69.24Y17.11CR=20

N630G01X13.87Y46.6

N640G03X-13.87Y46.6CR=30

N650G01X-69.24Y17.11

N660G03X-69.24Y-17.11CR=20

N670G01X-13.87Y-46.6CR=30

N680G03X13.87Y-46.6CR=30

N690G01X69.24Y-17.11

N700G01Z-25

N710G03X69.24Y17.11CR=20

N720G01X13.87Y46.6

N730G03X-13.87Y46.6CR=30

N740G01X-69.24Y17.11

N750G03X-69.24Y-17.11CR=20

N760G01X-13.87Y-46.6CR=30

N770G03X13.87Y-46.6CR=30

N780G01X69.24Y-17.11

N790G01Z-28

N800G03X69.24Y17.11CR=20

N810G01X13.87Y46.6

N820G03X