§9.数控机床加工工艺实例分析.ppt

第9章 数控机床加工工艺实例分析,91 大批量生产零件数控车削加工工艺 92 数控铣削加工工艺实例分析 93 加工中心加工工艺实例分析 94 数控线切割机床加工工艺实例分析,91 大批量生产零件数控车削加工工艺,9.1.1零件介绍,图91所示为铜接头零件简图。该零件材料为HPb591，毛坯为30铜六方冷拔型材，是国内某精密仪器厂接洽日本的定单零件，为大批量生产类型产品。该零件为外圆柱面、内外螺纹、内圆柱孔、内圆锥孔、内外环槽等表面组成的零件，加工表面较多，适合在数控车床上加工。,图91 铜接头零图,9.1.2 工艺分析 1加工技术要求分析,该零件有众多的精度要求：大端内螺纹RC1/2，大端内螺纹倒角145，小端内孔直径，连接小端内孔与大端内螺纹的内锥孔长16.5、大径10.7，小端外径11，外螺纹G1/2，大端端面229，大端外表面刻字6.8。以及其它各轴向尺寸、粗糙度要求等。 此外，零件上不得有毛刺伤痕及油污，未注公差0.1。6.8孔P处不得有毛刺，但倒角不得大于0.3。零件上11外圆、G1/2螺纹、Rc1/2内螺纹6.8孔与G1/2螺纹、Rc1/2内螺纹有同轴度要求，6.8与G1/2一次装夹加工，以保证同心。 上述技术要求决定了需加工的表面及相应加工方案（见表91）。,2定位基准的选择,因该零件为大批量，采用普通机床和数控机床共同加工完成，见表91综合工艺过程卡。按工序分散原则、先粗后精原则划分工序，其整个工艺流程分两大部分：一部分是下料和粗加工部分，在普通机床上完成，粗加工的定位基准是用三爪卡盘以外六方、各端面配合定位；另一部分是精加工和螺纹加工部分，在数控车床上完成，按装夹方式划分为两个工序，外螺纹加工等以外六方和大端面定位是一个工序，内螺纹加工等使用专用夹具(如图94所示)以外螺纹面、大端左端面定位是另一个工序。（见表92表98）,3工艺方案拟定,（1）下料 车端面、切断 （2）外表面各部分 粗车精车 （3）钻孔 小端钻盲孔5.5；大端钻孔15 （4）钻锥孔 锥形钻头钻锥孔 （5）切退刀槽、外螺纹 切槽2.518，精车螺纹G1/2 （6）切内槽、内螺纹 切内槽2.522、精车内螺纹Rc1/2。,9.1.3 铜接头综合工艺过程卡和工序卡 1铜接头综合工艺过程卡,表91 铜接头综合工艺过程卡,2工序卡,表92 铜接头工序卡,表93 铜接头工序卡,表94 铜接头工序卡,表95 铜接头工序卡,表96 铜接头工序卡,表97 铜接头工序卡,表98 铜接头工序卡,3.数控加工走刀路线图,表99 数控加工走刀路线图,4刀具调整图,图92 工序6（小端外轮廓精加工）刀具调整图,图93 工序7（大端外轮廓精加工）刀具调整图,5专用夹具,图94 工序7专用夹具零件图,92 数控铣削加工工艺实例分析,9.2.1 零件介绍,典型零件如图95所示，该零件为铸造件(灰口铸铁)，铣削上表面、最大外形轮廓、挖深度为2.5mm的凹槽、钻8个5.5和5个6.5的孔。公差按ITl0级自由公差确定，加工表面粗糙度Ra63。制订加工工序。,图95 盖板零件,9.2.2 工艺分析 1工艺分析,该零件形状较典型，并且为轴对称图形，也便于装夹和定位。该例在数控铣削加工中有一定的代表性。 （1）图样分析 该零件以22mm孔的中心线为基准，尺寸标注齐全；且无封闭尺寸及其他标注错误；尺寸精度要求不高。 （2）加工工艺 该零件为铸造件(灰口铸铁)，其结构并不复杂，但对要求加工部分需要一次定位二次装夹。根据数控铣床工序划分原则，先安排平面铣削，后安排孔和槽的加工。对于该工件加工顺序为：先铣削上平面；铣削轮廓；用中心钻点窝；钻5.5mm的孔；钻6.5mm的孔；然后，先用压板压紧工件，再松开定位销螺母，进行挖2.5mm深的中心槽。,2选择装夹和定位,该零件在生产时，可采用“一面、两销”的定位方式，以工件底面为第一定位基准，定位元件采用支撑面，限制工件在X、y方向的旋转运动和Z方向的直线运动，两个22mm的孔作为第二定位基准，定位元件采用带螺纹的两个圆柱定位销，进行定位和压紧。限制工件在X、y方向的直线运动和Z方向的旋转运动。挖2.5mm深的中心槽时，先用压板压紧工件，再松开定位销螺母。在批量生产加工过程中，应保证定位销与工作台相对位置的稳定。,3选择铣刀和切削用量,铣削上表面选取25mm立铣刀(由于采用两个中心孔定位，不能使用端面铣刀)，先进行粗铣，留0.20.5mm余量，再进行精铣；最大外形轮廓铣削可选用直径较大的刀，根据余量决定铣削次数，最后余量加工应0.5mm；挖深度为2.5mm，选用直径8 mm的立铣刀；钻5.5和6.5的孔，先用3的中心钻点窝，再分别用5.5mm和6.5mm的麻花钻钻削。,4确定走刀路线,盖板挖槽走刀线路如图96所示，采用由内向外“平行环切并清角”或采用由外向内“平行环切并清角”的切削方式。盖板钻孔走刀线路如图97所示。编程与工件坐标系大端22mm孔的中心点为坐标系原点，对刀点根据实际情况而定，定位销与工作台固定以后，可以套装一标准块，然后再进行定位。,图96 盖板挖槽走刀路线,图97 盖板钻孔走刀路线,9.2.3 加工工序卡片和刀具使用卡片,盖板零件数控铣加工工序卡片和刀具使用卡片见表910和表611。,表910 盖板零件数控铣加工工序卡片,表911 盖板零件数控铣加工刀具使用卡片,93 加工中心加工工艺实例分析,9.3.1 零件介绍,在立式加工中心上加工如图98 所示盖板零件，零件材料为HT200，铸件毛坯尺寸(长宽高)为170mm170mm23mm。,图98 盖板零件图,9.3.2 工艺分析 1零件图工艺分析,该零件毛坯为铸件，外轮廓(4个侧面)为不加工面，主要加工A、B面及孔系，包括4个M16螺纹孔、4个阶梯孔及1个6OH7。尺寸精度要求一般，最高为IT7级。4-12H8、60H7孔的表面粗糙度要求较高，达到只Ra0.8，其余加工表面粗糙度要求一般。 根据上述分析，A、B面加工可采用粗铣-精铣方案；6OH7孔为已铸出毛坯孔，因而选择粗镗-半精镗-精镗方案；4-12H8宜采用钻孔-铰孔方案，以满足表面粗糙度要求。,2确定装夹方案,该零件形状比较规则、简单，加工面与不加工面的位置精度要求不高，可采用平口虎钳夹紧。但应先加工A面，然后以A面(主要定位基面)和两个侧面定位，用虎钳从侧面夹紧。,3确定加工顺序及走刀路线,按照先面后孔、先粗后精的原则确定加工顺序。总体顺序为粗、精铣A、B面-粗镗、半精镗、精镗60H7孔-钻各中心孔-钻、锪、铰4-12H8和4-16孔-钻4-M16螺纹底孔-攻螺纹。 由零件图可知，孔的位置精度要求不高，因此所有孔加工的进给路线按最短路线确定。 图99 、图910、图911、图912、图913为孔加工各工步的进给路线。,图99 镗60H7孔进给路线,return,图910 钻中心孔进给路线,return,图911 钻、铰4-12H8孔进给路线,return,图912 锪4-16孔进给路线,return,图913 钻螺纹底孔、攻螺纹进给路线,return,4刀具的选择,铣A、B表面时，为缩短进给路线，提高加工效率，减少接刀痕迹，同时考虑切削力矩不要太大，选择100硬质合金可转位面铣刀。孔、螺纹孔加工刀具尺寸根据加工尺寸选择，所选刀具见表912 。,5切削用量的选择,铣A、B表面时，留0.2mm精铣余量；精镗60H7孔留0.1mm余量；4-12H8孔留0.1mm铰孔余量。 查表确定切削速度和进给量，然后根据式vc=dn/1000、vf=nf、vf=nZfz计算各工步的主轴转速和进给速度。,9.3.3 填写数控加工工序卡片,将各工步的加工内容、所用刀具和切削用量填入表913 盖板零件数控加工工序卡片。,表912 盖板零件数控加工刀具卡片,表913 盖板零件数控加工工序卡片,94 数控线切割机床加工工艺实例分析,9.4.1 零件介绍,按照技术要求，完成图914所示内花键扳手零件的加工。此零件毛坯料为100mm32mm6mm板料。,图图914 内花键扳手零件,9.4.2 工艺分析,1零件图工艺分析 此零件尺寸要求精度不高，但内外两个型面都要加工，有一定的位置要求。 2确定装夹位置及走刀路线 因为该零件毛坯料为100mmX 32mmX 6mm板料，为防止工件翘起或低头，装夹采用两端支承方式。走刀路线是先切割内花键然后再切割外形轮廓。如图915所示。,图915 零件装夹位置,3穿丝点的位置 根据图纸所给参数，编制程序单生成切割轨迹时，注意穿丝点的位置（见图915所示）；可以用轨迹跳步。,小结与复习思考题,小结 本章主要通过生产中的具体零件，重点分析数控机床加工工艺，并注重普通机床与数控机床在生产中结合，较完整地填写工艺文件，使学生对整个工艺过程有一个比较全面的认识和理解。并针对每类数控机床提供部分典型零件供学生进行实际的操作训练，了解数控加工的生产实际，熟悉数控加工生产环境，掌握