典型零件的加工中心数控加工.doc

四 川 工 程 职 业 技 术 学 院 课 时 授 课 教 案 / 学年第 期课程名称： 数控加工工艺 授课班级： （三专）数控01-1、2 授课时间： 第 周星期 第 节 课 题： 典型零件的加工中心数控加工 教学目的： 理解零件的各项技术要求 掌握零件的工艺路线制定 掌握零件的数控加工工序制定 重点、难点： 典型零件的加工中心加工工艺分析 使用教具： 课件 课后作业： 1 课后记录： 年 月 日授课主要内容一、支承套的加工工艺如图所示为升降台铣床的支承套，在两个互相垂直的方向上有多个孔要加工，若在普通机床上加工，则需多次安装才能完成，且效率低，在加工中心上加工，只需一次安装即可完成，现将其工艺介绍如下： 支承套简图1 分析图样并选择加工内容 支承套的材料为45钢，毛坯选棒料。支承套35 h7孔对100f9外圆、60mm孔底平面对35h7孔、215h7孔对端面c及端面c对内100f9外圆均有位置精度要求。为便于在加工中心上定位和夹紧，将100f9外圆、80mm尺寸两端面、78mm尺寸上平面均安排在前面工序中由普通机床完成。其余加工表面（215h7孔、35h7孔、60mm孔、211mm孔、217mm孔、2m86h螺孔）确定在加工中心上一次安装完成。2 选择加工中心 因加工表面位于支承套互相垂直的两个表面（左侧面及上平面）上，需要两工位加工才能完成，故选择卧式加工中心。加工工步有钻孔、扩孔、镗孔、锪孔、铰孔及攻螺纹等，所需刀具不超过20把。国产xh754型卧式加工中心可满足上述要求。该机床工作台尺寸为400mm400mm，x轴行程为500 mm，z轴行程为400 mm，y轴行程为400mm，主轴中心线至工作台距离为100500 mm，主轴端面至工作台中心线距离为150550 mm，主轴锥孔为iso40，定位精度和重复定位精度分别为0.02mm和0.01mm，工作台分度精度和重复分度精度分别为7和4。3工艺设计1） 选择加工方法 所有孔都是在实体上加工，为防钻编，均先用中心钻钻引正孔，然法再钻孔。为保证35h7及215h7孔的精度，根据其尺寸，选择铰削作其最终加工方法。对60 mm的孔，根据孔径精度，孔深尺寸和孔底平面要求，用铣削方法同时完成孔壁和孔底平面的加工。各加工表面选择的加工方案如下：35h7孔：钻中心孔一钻孔一粗镗一半精镗一铰孔；15h7孔：钻中心孔一钻孔一扩孔一铰孔；60mm孔：粗铣一精铣；11mm孔：钻中心孔一钻孔；17mm孔：锪孔（在11mm底孔上）；m6一6h螺孔：钻中心孔一钻底孔一孔端倒角一攻螺纹。2）确定加工顺序 为减少变换工位的辅助时间和工作台分度误差的影响，各个工位上的加工表面在工作台一次分度下按先粗后精的原则加工完毕。具体的加工顺序是：第一工位（b0）：钻35h7、211mm中心孔钻35h7孔钻211mm孔锪217mm孔一粗镗35h7孔粗铣、精铣60mm12孔半精镗35h7孔钻2m6一6h螺纹中心孔一钻2m6一6h螺纹底孔2m6一6h螺纹孔端倒角攻2m6一6h螺纹铰35h7孔；第二工位（b90）：钻215h7中心孔钻215h7孔扩215h7孔铰215h7孔。详见表 6一13数控加工工序卡片。支承套装夹示意图1定位元件 2夹紧机构 3工件 4夹具体3）确定装夹方案和选择夹具 35h7孔、60mm孔、211mm 孔及217mm孔的设计基准均为100f9外圆中心线，遵循基准重合原则，选择100f9外圆中心线为主要定位基准。因100 f9外圆不是整圆，故用v形块作定位元件。在支承套长度方向，若选右端面定位，则难以保证17mm孔深尺寸11mm（因工序尺寸80 mm11 mm无公差），故选择左端面定位。所用夹具为专用夹具，工件的装夹简图如图所示。在装夹时应使工件上平面在夹具中保持垂直，以消除转动自由度。4）选择刀具 各工步刀具直径根据加工余量和孔径确定，详见表1数控加工刀具卡片。刀具长度与工件在机床工作台上的装夹位置有关，在装夹位置确定之后，再计算刀具长度。表1 数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称盖 板零件图号程序编号工步号刀具号刀具名称刀柄型号刀 具补偿值mm备注直径mm长度mm1t01中心钻3 mmjt40z64532802t13锥柄麻花钻31 mmjt40m375313303t02锥柄麻花钻11 mmjt40m135113304t03锥柄埋头钻17mm11mmjt40m250173005t04粗镗刀34 mmjt40tqc30165343206t05硬质合金立铣刀32 mmjt40mw48532t3007t058t06镗刀34.85mmjt40tzc3016534.53209t0110t07直柄麻花钻5mmjt40z645530011t0212t08机用丝锥m6 mmjt40g1jt3m628013t09套式铰刀35ah7jt40k1914035ah733014t0115t10锥柄麻花钻14mmjt40m1301432016t11扩孔钻14.85 mmjt40m25014.8532017t12铰刀15ah7jt40m25015ah7320编 制审核批准共1页第1页表2 数控加工工序卡片（工厂）数控加工工艺卡片产品名称或代号零件名称材 料零件图号支 承 套45钢工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车 间专用夹具xh754工步号工 步 内 容加工面刀具号刀具规格mm主轴转速rmm进给速度mmmin背吃刀量mm备 注b01钻35h孔、217mm11mm孔中心孔t0131200402钻35h孔至31mmt1331150303钻11mm孔t0211500704锪217mmt0317150155粗镗35h7孔至34mmt0434400306粗铣6012mm至59mm11.5mmt0532t500707精铣6012mmt0532t600458半精镗35h7孔至34.85mmt0634.85450359钻2m66h螺纹中心孔t0112004010钻2m66h底孔至5 mmt07565035112m66h孔端倒角t025002012攻2m66h螺纹t08m610010013铰35h7孔t0935ah710050b9014钻215h7至中心孔t0112004015钻215h7至14 mmt10144506016扩215h7至14.85mmt1114.852004017铰215h7孔t1215 ah710060编 制审核批准共1页第1页注：“b0”和“b90”表示加工中心上两个互成90的工位。二、异形支架的加工工艺1 零件工艺分析 该异形支架的材料为铸铁，毛坯为铸件。该工件结构复杂，精度要求较高，各加工表面之间有较严格的位置度和垂直度等要求，毛坯有较大的加工余量，零件的工艺刚性差，特别是加工40h8部分时，如用常规加工方法在普通机床上加工，很难达到图纸要求。原因是假如先在车床上一次加工完成75js6外圆、端面和62j7孔、22.2槽，然后在镗床上加工55h7孔，要求保证对62j7孔之间的对称度0.06 mm及垂直度0.02 mm，就需要高精度机床和高水平操作工，一般是很难达到上述要求的。如果先在车床上加工75js6外圆及端面，再在镗床上加工62j7孔，22.2槽及55h7孔，这样虽然较易保证上述的对称度和垂直度，但却难以保证62j7孔与75js6外圆之间0.03 mm的同轴度要求，而且需要特殊刀具切 2 2.2槽。另外，完成40h8尺寸需两次装卡，调头加工，难以达到要求，55h7孔与40h8尺寸需分别在镗床和铣床上加工完成，同样难以保证其对b孔的0.02 mm垂直度要求。 异形支架零件简图 2 选择加工中心 通过零件的工艺分析，确定该零件在卧式加工中心上加工。根据零件外形尺寸及图纸要求，选定的仍是国产xh754型卧式加工中心。3设计工艺1）选择在加工中心上加工的部位及加工方案62j7孔 粗镗半精镗孔两端倒角铰55 h7孔 粗镗孔两端倒角精镗22.2空刀槽 一次切成44u型槽 粗铣精铣r22尺寸 一次镗40h8尺寸两面 粗铣左面粗铣右面精铣左面精铣右面2）确定加工顺序b0：粗镗r22尺寸粗铣u型槽粗铣40h8尺寸左面b180：粗铣40h8尺寸右面b270：粗镗62j7孔半精镗62j7孔切2652.2空刀槽62h7孔两端倒角。b180：粗镗55h7孔孔两端倒角b0：精铣u型槽精铣40h8左端面b180：精铣40h8右端面精镗55h7孔b270铰62j7孔。具体工艺过程见表3。3）确定装夹方案和选择夹具 支架在加工时，以75js6外圆及26.50.15尺寸上面定位（两定位面均在前面车床工序中先加工完成）。工件安装简图如图所示。工件装夹示意图表3 数控加工刀具卡片卡片产品名称或代号零件名称异形支架零件图号程序编号工步号刀具号刀具名称刀柄型号刀具补偿值mm备注直径mm长度mm1t01镗刀42jt40tqc30270422t02长刃铣刀25jt40mw375253t03立铣刀30jt40mw485304t03立铣刀30jt40mw485305t04镗刀61jt40tqc50270616t05镗刀61.85jt40tzc5027061.857t06切槽刀50jt40m495508t07倒角镗刀66jt40tzc50270669t08镗刀54jt40tzc402405410t09倒角刀66jt40tzc502706611t02长刃铣刀25jt40mw3752512t10镗刀66jt40tzc401806613t10镗刀66jt40tzc401806614t11镗刀55h7jt40tqc5027055h715t12铰刀62j7jt40k2718062j7编制审核批准共1页第1页表4 数控加工工序卡片（工厂）数控加工工序卡片产品名称或代号零件名称材料零件图号导形支架铸铁工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间专用夹具xh754工步号工步内容加工面刀具号刀具规格/mm主轴转速/(r/min)进给速度/(mm/min)背吃刀量/mm备注b01粗镗刚尺寸、r22尺寸t0142300452粗铣u型槽t0225200603粗铣40h8尺寸左面t0330180601804粗铣40h8尺寸右面t033018060b2705粗镗62j7孔至61t0461250806半精镗62j7孔至61.85t0561.85