数控加工技师论文典型盘类零件加工工艺设计分析Word格式.docx

1、下面结合图（1）进行分析：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。1、零件图（如图1）分析。（1）4个异型轮廓的尺寸公差16mm。（2）未标尺寸公差均为0.10mm。主要加工部件上部,平面加工中要保证尺寸（40）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（1420.02）mm，孔的尺寸精度都是比较高的，梅花形外轮廓120 mm壁厚2mm，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。零件轴测图图一2、工艺方案编制拟订工艺路线时首先要确定

2、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。再次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-（141.420.02）mm,2-（164）mm以及2-（40）mm等尺寸。根据以上原则对零件1的工艺路线可采用以下方案：（1）、用32 mm铣刀粗铣，切深不得超过5mm，薄壁可粗铣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20m

3、m的立铣刀继续粗加工去量，然后用该刀精加工所有面，精加工四周凸台的轮廓部分及薄壁的外面。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）首先用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36mm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

4、寸要求；扩铣周边4-16mm深20mm孔至15.95mm。（6）用25mm单刃粗镗刀，精镗中心（36）mm孔至尺寸。（7）用8mm球头铣刀加工加工中心的球面。（9）用16H7mm的铰刀周边4-16mm深20mm孔至尺寸要求。三、零件加工1、毛坯选择该加工材料45钢，调质硬度在200HRB左右，外形尺寸180mm*180mm*40mm。2、机床选择 VMC0650h型立式高速加工中心采用高刚性点主轴结构，功率大，转速高；三轴采用大导程精密滚珠丝杠，可实现高速传动；三坐标均采用精密直线导轨副，动静摩擦系数低，动态特性高，可满足高精度模具加工；3、夹具及基准的选择 毛坯形状比较规则，所以用平口钳装夹

5、。 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，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

6、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。4、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=150200/min,单齿轮进给量0.10.15mm/r。20机夹端铣刀V=150200m/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。 加工工序卡及刀具表切削参数工步号工步容

7、刀具编号刀具名称主轴转速/（r/min）背吃刀量/mm进给量/（mm/min）1用平口钳找正加紧2粗铣梅花形凸台及周边预留0.3mm的余量T0132mm平底铣刀100052003粗铣周边凸台和中间薄壁外轮廓 预留0.3mm的余量T0220mm平底铣刀20000.33004对所有孔点窝及加工R10的球面T038mm球头铣刀1200100钻11的4个孔T0411mm转头钻400506精铣薄壁外及周边凸台轮廓T0512立铣刀30001.57精镗孔36mmT0625mm单刃粗镗刀8 加工4个16的孔T0716铰刀8005、编写零件加工程序主程序O0001; （主程序号）G94 G17 G21 G49

8、（程序初始化）T01 M06; （换1号刀）G54 G90 G00 X0 Y0; （定位于G54原点上方安全高度）S600 M03; （主轴正转）G00 Z5.0 H01; （快速下刀至工件5mm处）G00 X40.0 Y23.0 （定位于正上方）G01 Z-5 F100.0 （Z向下刀至切深5mm）G41 G01 X32.0 D01 F100 （刀补建立）Y-32.5 （定位）G02 X-32.5 Y50.5 R33.5 （加工圆弧） G01 X32.5 （直线切削）G02 X32.5 Y-50.5 R33.5 （加工圆弧）G00 Z5.0 （抬刀）X15.0 Y5.0 （重新定位）G01

9、Z-10 F50 （下刀）Y-5.0 （直线切削）G02 X-12.0 Y12.0 R7.0 （加工圆弧）G03 X-54.0 Y-1.6 R20.0 G02 X-76.5 Y-3.1 R10.5G02 X-32.5 Y95.25 R76.5G02 X32.5 Y-3.1 R76.5 X54.0 Y-1.6 R10.5G03 X12.0 Y12.0 R20.0 （加工圆弧）G02 X12.0 Y12.0 G01 Y-15.0 G01 Z5.0; 提刀至安全高度G40 G00 X0 Y0; 取消道具补偿Z100.0 M05; 主轴停止M30; 主程序结束 %梅花曲线外轮廓O0243G21G0G1

10、7G40G49G80G90T2M6G00 G90 G54X-52.735 Y-97.413 S1500 M03G43H2Z50. Z10.G01Z-10.1F7.2 G41 X-49.8Y-77.629F100D02G02X-27.082Y-60.78R20.G03X-2.357Y-56.49R40.G02X2.357R5.G03X49.497Y-49.497R40. X56.49Y-2.357R40.G02Y2.357R5.G03X49.497Y49.497R40. X2.357Y56.49R40.G02X-2.357R5.G03X-49.497Y49.497R40. X-56.49Y2.3

11、57R40.G02Y-2.357R5.G03X-49.497Y-49.497R40. X-27.082Y-60.78R40.G02X-10.233Y-83.498R20.G01G40X-13.168Y-103.282 Z10.F7.2G00Z50. M05G91G28Z0.G28X0.Y0. M30四方凸台O0430 （主程序）G00 G90 G54 X-130 Y-20 （建立工件坐标系,绝对编程,X 轴Y轴定位）G43 H01 Z10 M03 S3000 （Z轴快速定位,调用刀具1号长 度补偿）M98P0001G68X0Y0R90G69G00Z50X100Z100M30O0001 G91G

12、00Z-5G01Z-12F100G42X40 D02 （建立右刀补） X9G03X7 Y7 R7G01Y26G03X-7 Y7 R7G01X-9 Y-40G40X-40 Z12G00Z5G90M99 四个角的异形凸台o234 （主程序）G21G17G40G49G80G90G00 G90 G54X-130Y-90. S2000 M03Z10.M98p0002M98P0002X100Y100O0002 （子程序）G91G42X40D02X29.36X6.94 Y12.01G03X-2.38 Y18.11R15G01X-3.79Y3.79G03X18.11 Y2.38 R15G01X-6.94 Y-

13、12.01 X-29.36R10mm球面用mastercam自动编程（1） 、曲面加工等高外形粗加工刀具路径如图（2） 图（2）2、曲面加工等高外形精加工刀具路径如图（3） 图（3）6、用masterCAM自动编程试加工效果如图（4） （图（4）四、质量误差分析在数控加工的整个过程中，经常会产生以下几种误差：（1） 近似计算误差：主要产生在加工列表曲线、曲面轮廓时，采用近似计算法所发生的逼近误差。（2） 插补误差：这是由于用直线段或圆弧段逼近零件轮廓曲线所产生的误差。减少插补误差的方法是密化插补点，但这会增加程序段数目，增加计算和编程的工作量。（3） 尺寸圆整误差：这是将计算尺寸换算成机床的脉

14、冲当量时由于圆整化所产生的误差。数控机床能反映出的最小位移量是一个脉冲当量，小于一个脉冲当量的数据只能四舍五入，于是就产生了误差。（4） 操作误差在加工过程中，操作者在操作过程中，工件的安装引起的误差和寻找工件坐标原点过程中容易引起误差。首先安装过程中，可能会产生工件面与定位面之间靠不紧，解决办法：在安装过程中四个压板要同时压紧，不能其中某个压紧。先让四个螺栓稍微拧一下但是不要彻底拧紧，并且用尼龙棒或者木棒在工件上轻轻敲打，使工件底面与定位面之间靠实。并且拧紧顺序为对角拧紧。寻找坐标原点过程中，由于使用的设备的精度不同，会带来不同的误差。解决办法：使用精度高的仪器，如：千分表、寻边器等等。五、

15、结论通过对盘类零件的工艺分析，合理制定了其加工工艺过程，选择了合适的加工刀具及切削参数，合理的编制了加工盘类零件的数控程序，经过独立的分析、计算及改善加工过程，避免了可能产生的各种误差，使用数控加工中心加工出的盘类零件，精度较高，尺寸符合图纸要求。即提高了产品的加工质量和效率，又降低了工人的劳动强度。 对我个人的数控技术及独立完成加工的技能有了很大的帮助，并且使我更加喜欢数控技术专业。是我充分看到了自己的不足，是我的技术有了一次跨越性的提高。参考文献1 袭洪浪主编.数控加工工艺学M. ：科学，2005.6 2 鸿鸾主编.数控加工技师手册.机械工业 ,2005.43 红主编.数控加工编程与操作M. ：大学，2005.8 4 超主编.数控加工实例M. ：科学技术， 2005.360