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文档简介

1、 . 编号毕业设计论文(数控)课题名称 配合零件加工工艺、程序编制与仿真前 言大学三年的学习生活即将结束,大学学习生活中的最后一个环节也是最重要一个环节随着社会生产和科学技术的不断进步,各类工业新产品层出不穷。机械制造产业作为国民工业的基础,其产品更是日趋精密复杂,特别是在宇航、航海、军事等领域所需的机械零件,精度要求更高和形状更为复杂。这时,数控机床才能满足这类产品的加工要求。本次课程设计以FANUC数控系统手工编制典型零件的加工程序。通过本课程的课程设计,考查我们综合运用所学的机械知识的能力,尤其是机械制造技术等课程的交叉运用能力;使我们掌握数控加工工艺与编程的一般过程:分析零件图 研究制

2、定工艺方案 选择刀具和切削用量 编制加工程序。另外,再次熟练运用常用绘图软件如:AutoCAD本次毕业设计是为了让我们更清楚地理解怎样确定零件的加工方案,为我们即将走上工作岗位的毕业生打基础,最后,让我们在数控铣床上加工出该零件达到图纸要求。 数控技术的广泛应用给传统的制造业的生产方式,产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组织。我国经济全面与国际接轨,并逐步成为全球制造中心,我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。数控技术是制造实现自动化,集成化的基础,是提高产品质量,提高劳动生产率不可少的物资手段。 此次设计让我们

3、毕业生更好的熟悉数控铣床,确定加工工艺,学会分析零件为走上工作岗位打下基础。由于能力有限,经验不足设计中还有许多不足的地方,希望各位老师能多加指教。摘要: 现代数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测以与精密机械等高新技术的产物,是典型的机电一体化产品,是完全新型的自动化机床。随着科学的迅速发展,机械产品性能、结构、形状和材料的不断 改进、精密不断提高,生产类型由大批量(如汽车)生产向多品种小批量生产转化。因此,对零件加工质量和精度的要求越来越高。由于产品变化频繁,目前在一般机械加工中,单件、小批量的产品约占七成以上。为有效地保证产品质量,提高劳动生产率和降低成本,对机床提出了高精度 ,

4、具有较好的通用性和较大的灵活性,以适应生产对象频繁变化的需要与高自动化的要求。数控铣床是铣削加工功能较全的数控机床。它可以把铣削、螺纹加工、钻削等功能集中在一台设备上,使其具有多种工艺手段。采用数控铣床进行加工可以大大提高产品质量,保证加工零件的精度,减轻劳动强度,为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用,提高企业产品的竞争力 。这次针对于我们这些即将毕业的学生必须要做的毕业设计,我们要做的工作很多。首先我们要了解数控加工的基础知识,接着我们要在了解数控加工的基础知识的基础上对毕业设计的零件进行加工工艺分析,其中包括:零件图、零件图样工艺分析,选择加工容,选择所使用的数控机床设备,根据零件

5、图选择毛坯(毛坯图),确定装夹方案,确定加工顺序与进给路线(附图说明),选择刀具,选择切削用量,数控加工工艺卡片的拟定:数控加工刀具卡片;数控加工工艺卡片;数控加工工艺与装备等。然后在工艺分析的基础上:确定编程坐标系与编程原点;数值计算;编写加工程序并分析。最后通过仿真或首件试切削进行校验。关键词:数控铣床、数控编程、工艺分析、公差Abstract:Modern CNC machine tool is integrated computer, automatic control, automatic detection and precision machinery, high-tech pr

6、oducts, is a typical electromechanical integration products, is completely new type of automated machine tools. Along with the rapid development of science, mechanical properties, structure, shape and materials continue to improve, continuously improve precision, high-volume production by type (such

7、 as automobiles) to the production of small batch production into more. Therefore, the quality and accuracy of processing parts of the increasingly high demands. As products change frequently, in the general machining, and single-item, small quantities of products accounting for about 70%. To effect

8、ively guarantee the quality of products, improve labor productivity and reduce costs, the proposed high-precision machine tools, has good versatility and greater flexibility to adapt to frequent changes in the production target with the needs of high automation requirements. CNC Milling Machine Mill

9、ing is a full-function CNC machine tool. It can be milling, screw machining, drilling, and other functions on one piece of equipment so that it will have a variety of means. CNC milling machine used for processing can greatly improve the quality of products and ensure the accuracy of the processing

10、components, reduce labor intensity for the new product development and modification and updating of saving a lot of time and costs and increase the competitiveness of their products.BE aim at in us this time, these student who will soon graduate have to do of graduations design, we want to do of the

11、 works is a lot of.We want to understand number to control the foundation knowledge for process first, immediately after we want in understanding number to control the foundation of foundation knowledge for process the spare parts ofwith design to carry on processing the craft analysis to the gradua

12、tion, including among them:The spare parts diagram,the spare parts drawing craft is analytical, the choice processes a contents, choose use of the number control the tool machine equipments, according to the spare parts diagram choice semi-finished product(the semi-finished product diagram), the ass

13、urance packs to clip a project, the assurance process in proper order and enter to the route(attach the diagram elucidation), choose knife to have, choose to slice to pare dosage, the number controls a draw-up of process the craft card:The number controls to process knife to have card;The number con

14、trols to process craft card;The number controls to process craft and material etc.Then foundation analyzed in the craft up:The certain plait distance sits mark to fasten and weave a distance to order at first;The number compute;Write to process procedure to combine analysis.Pass to imitate finally r

15、eally or the first try to slice to pare to carry on a school to check.Key words:CNC milling machine, CNC programming, process analysis, Tolerance目 录任务书前言摘要(中、英文与关键词)一、概论二、零件图三、数控加工的基础知识31零件的数控加工过程32切削加工必须具备的两种运动33切屑要素34金属切屑过程的控制35切削液的选择36机床夹具的选择四、零件的加工工艺分析41毛坯的选择42工艺路线的设计43数控机床的选择44划分工序、工步(附数控铣床加工的工

16、序卡片)45刀具的选择(附数控铣床加工刀具卡片)46对刀点和换刀点的确定五、定位与定位基准的分析51工件定位的分析52工件定位基准的分析六、辅助值得计算61机床转速的计算62加工余量的计算七、程序的编制八、仿真8.1 CRT/MDI操作面板介绍8.2 机床操作面板介绍8.3 Vnuc软件程序仿真九、结束语十、参考文献十一、附件(实习报告)一、 概论这次针对于我们这些即将毕业的学生必须要做的毕业设计,我们要做的工作很多。首先我们要了解数控加工的基础知识,接着我们要在了解数控加工的基础知识的基础上对毕业设计的零件进行加工工艺分析,其中包括:零件图、零件图样工艺分析,选择加工容,选择所使用的数控机床

17、设备,根据零件图选择毛坯(毛坯图),确定装夹方案,确定加工顺序与进给路线(附图说明),选择刀具,选择切削用量,数控加工工艺卡片的拟定:数控加工刀具卡片;数控加工工艺卡片;数控加工工艺与装备等。然后在工艺分析的基础上:确定编程坐标系与编程原点;数值计算;编写加工程序并分析。最后通过仿真或首件试切削进行校验。二、零件图图二图一三、数控加工的基础知识1、零件的数控加工过程利用数控机床完成零件数控加工的过程如图11所示主要容包括如下 、根据零件加工图样进行工艺分析,确定加工l方案、工艺参数和位移数据, 、用规定的程序代码和格式编写零件加上程序单:或用自动编程软件,进行CAD/CAM工作,直接生成零件的

18、加工程序文件。 、程序的输人或传输。由手工编写的程序,可以通过数控机床的操作,面板输入;由编程软件生成的程序,通过计算机的串行通信接口直接传输到数控机床的数控单儿(MCU)。 、将输人传输到数控单元的加1程序,进行试运行、刀具路径模拟等 、通过对机床的正确操作,运行程序,完成零件的加工。 图3-1.1由于我设计的两个配合件是使用数控铣床进行加工的,所以加工过程和上述加工过程一样。(如图3-1.1所示)2、切削加工必须具备的两种运动在机床上为了切除工件上的多于的金属,以获得形状精度、尺寸精度和表面质量都符合要求的工件,刀具与工件之间必须作相对运动切屑运动。根据切屑运动在切屑加工过程中所起作用的不

19、同,可将切屑运动分为主运动和进给运动。主运动是切屑工件上多于金属层,形成工件新表面的必要运动。它是由机床提供的主要运动。主运动的特点是速度最高,消耗功率最多。进给运动是把被切屑金属层间断或连续投入切屑的一种运动,与主运动相配合即可不断地切除金属层,获得所需的表面。进给运动的特点是速度小,消耗功率少。3、切屑要素切屑要素分为两大类切屑用量要素和切屑层公称横截面要素。在切屑过程中,要根据不同的工件材料、刀具材料和其他技术经济因素来选择合适的切屑速度、进给量和背吃刀量。切屑速度、进给量和背吃刀量称为切屑用量三要素,也称工艺切屑要素,用于正确调整机床,以保证加工质量、生产率和低的加工成本。切屑速度(V

20、c)是刀具切屑刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度。进给量(f)是在进给运动方向上相对于工件的位移量。可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表示。背吃刀量(ap)一般指通过切屑刃基点并垂直于假定工作平面方向上测量的吃刀量。4、金属切屑过程的控制金属切屑过程是指通过切屑运动,刀具从工件上切下多余金属层,形成切屑和已加工表面的过程。在这个过程中产生一系列的现象,如形成切屑、切屑力、切屑热、与切屑温度、刀具磨损等。改善材料切削加工性、合理选用切屑液、合理选用刀具几何参数和切屑用量是提高切削质量、效率和降低加工成本的重要措施。5、切削液的选择 合理地使用切削液,可以改善切削条件,减少刀具

21、磨损,提高已加工表面质量,这也是提高金属切削效益的有效途径之一。切削液有冷却、润滑、清洗与防锈的作用。切削液分水溶性切削液、油溶性切削液和固体润滑剂。切削液应根据工件材料材料、刀具材料、加工方法和技术要求等具体情况进行选用。高速钢刀耐热性差,需采用切削液。通常粗加工时,主要以冷却为主,同时也希望能减少切削力和降低功效消耗,可采用35的乳化液;精加工时,主要目的是改善加工表面质量,降低刀具磨损,减少积屑瘤,可以采用1520的乳化液。硬质合金刀具耐热性高,一般不用切削液。若要使用切削液,则必须连续、充分地供应,否则因骤冷骤热,产生的硬力将导致刀片产生裂纹。切削铸铁一般不用切削液。切削铜合金等有色金

22、属时,一般不用含硫的切削液,以免腐蚀工件表面。切削铝合金时一般不用切削液,但在铰孔和攻螺纹时,常用5:1的煤油和机油的混合液或轻柴油,要求不高时,也可用乳化液。因为我设计的两个配合件都是铸件,所以不需用切削液。6、机床夹具的选择 为了加工出符合规定技术要求的表面,必须在加工前将工件夹在机床上或夹具中。夹具是机械制造厂里使用的一种工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具与检验夹具等。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备,称机床夹具,如车床的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳等。机床夹具分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、拼装夹具。对工件进行机械加工时,为了保证加工要求,首先要使工

23、件相对于刀具与机床有正确的位置,并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此,在进行机械加工前,先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种:一种是工件直接装夹在机床的工作台或花盘上;另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法装夹工件时,一般要先按图样要求在工件表面划线,划出加工表面的尺寸和位置,装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备,但效率低,一般用于单件和小批量生产。批量较大时,大都用夹具装夹工件。数控铣削加工常用的夹具大致有以下几种: 万能组合夹具。适合小批量生产或研制时的中小、小型工件在数控铣床上进行铣削加工。 专用铣削夹具。这是特别为某一项或类似的几项工件设计制造的夹具

24、,一般在年产量较大或研制时非要不可时采用。其结构固定,仅使用于一个具体零件的具体工序,这类夹具设计应力求简化,使制造时间尽量缩短。 多工位夹具。可以同时装夹多个工件,可减少换刀次数,已便于一面加工,一面装卸工件,有利于缩短辅助时间,提高生产率,较适合中批量生产。 气动或液压夹具。适合生产批量较大的场合,采用其它夹具又特别费工,费力的工件,能减轻工人劳动强度和提高生产率,但此类夹具结构较复杂,造价往往很高,而且制造周期较长。 通用铣削夹具。有通用可调夹具、虎钳、分度头和三爪卡盘等。 数控铣床夹具的选用原则 :在选用夹具时,通常需要考虑产品的生产批量、生产效率、质量保证与经济性,选用时可参考下列原

25、则: 在生产量小或研制时,应广泛采用万能组合夹具,只用在组合夹具无法解决十才考虑采用其他夹具。 小批量或成批生产十可考虑采用专用夹具,但应尽量简单。 在生产批量较大的可考虑采用多工位夹具和气动、液压夹具。 用夹具装夹工件有下列优点:(1)能稳定的保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时,工件相对于刀具与机床的位置精度由夹具保证,不受工人技术水平的影响,使一批工件的加工精度趋于一致。(2)能提高劳动效率 使用夹具装夹工件方便、快速,工件不需要划线找正,可显著的减少辅助工时,提高劳动生产率;工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性,因此可加大切削用量,提高劳动生产率;可使用多件、多工位装夹工件的夹具,并可采

26、用高效夹紧机构,进一步提高劳动生产率。(3)能扩大机床的使用围。(4)能降低成本 在批量生产中使用夹具后,由于劳动生产率的提高、使用技术等级较低的工人以与废品率下降等原因,明显的降低了成本。夹具制造成本分摊在一批工件上,每个工件增加的成本是极少的,远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量越大,使用夹具所取得的经济效益就越显著。综上所述,由于我设计加工的配合件形状简单,而且是单件小批量生产,所以确定坯件底面(粗基准)为定位基准,左,右端直接采用虎钳台夹紧。四、零件的加工工艺分析1毛坯的选择零件一:参考文献1表2.321,粗铣后精铣加工余量为1mm,由于是上下面都要加工,再加上粗加工余量1

27、.5mm,总余量为5 mm。,又由于左、右、前、后面没有粗糙度要求,所以不用加工,由此可确定出此零件的毛坯尺寸为150 mm×120 mm×29.5 mm。如图4-1.1所示。图 4-1.1零件二:参考文献1表2.321,粗铣后精铣加工余量为1mm,由于是上下面都要加工,再加上粗加工余量1.5mm,总余量为5 mm。,又由于左、右、前、后面没有粗糙度要求,所以不用加工,由此可确定出此零件的毛坯尺寸为150 mm×120 mm×24.5mm。如图4-1.2所示图4-1.22、工艺路线的设计(1)加工方法的选择该零件由长方体面、螺纹与孔组成,该零件的尺寸的尺

28、寸精度和表面粗糙度要求很高,该图尺寸标注完整,轮廓描述清楚。材料为45,有锐边去毛刺,热处理和硬度要求。通过以上描述,可以采取以下几点工艺措施:(一) 对图样上给定的有精度要求的尺寸,因为公差数值很小,所以编程时不可以取平均值,或者不能省去小数点后面的,要对好刀。(二) 在轮廓曲线上,没有要进行间隙补偿的。但也要保证轮廓曲线的准确性。(三) 为便于装夹,采用虎钳台。(2) 确定加工路线顺序与走刀路线所谓加工路线就是指数控机床在加工过程中,刀具中心相对于工件运动的轨迹和方向,即指刀位点在加工中的运动轨迹和方向。确定加工路线就是确定刀具运动的轨迹和方向,也就是程序编制的轨迹和方向。确定加工路线时,

29、应根据被加工零件的加工精度和表面质量的要求,以与机床、刀具等的具体情况加以考虑。例如,铣削加工时是采用顺铣还是逆铣,是一次进给还是多次进给等。确定加工路线还应使数值计算简单,程序段少,以减少程序编制的工作量。为了充分发挥数控机床的效能,应使加工路线最短,减少空程时间。加工顺序的确定按由左到右、由粗到精、由近到远的原则确定,在一次装夹中尽可能加工出较多的工作表面。结合本零件的结构特征,可以加工外轮廓表面,然后加槽,最后加工孔,由于该零件为单件小批量生产,走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线,外轮廓表面铣削走刀路线可沿零件轮廓顺序进 通过以上描述,确定图一的加工路线为:先铣上下平面,然

30、后铣外轮廓,接着铣槽、倒角,最后钻孔攻螺纹。图二的加工路线为:先铣上下平面,然后铣外轮廓,接着铣槽,最后钻孔。(走刀路线如下图所示) 图2-1.1(铣4×R18) 图2-1.2 (铣长方形槽). 图2-1.3(铣外花边)(3)数控机床的选择数控铣床是以铣削为加工方式的数控机床。数控铣床在机床设备中应用非常广泛,它能够进行平面铣削、外形轮廓铣削、三维与三维以上复杂型面铣削,还可进行钻孔、镗孔、螺纹切削等加工。数控铣床的工艺围比普通铣床宽,但其价格较普通铣床高得多,因此,选择数控铣削加工容时,应从实际需要和经济性两方面考虑。通常选择下列加工部位为其加工容:1) 零件上的曲线轮廓,特别是由

31、数学表达式描绘的非圆曲线和列表曲线等曲线轮廓。2) 已给出数学模型的空间曲面。3) 形状复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位。4) 用通用铣床加工难以观察、测量和控制进给的外凹槽。5) 能在一次安装中顺序铣出来的简单表面。6) 采用数控铣削后能成倍提高生产率,大大减轻体力劳动强度的一般加工容。但对于简单的粗糙加工表面、需长时间占机人工调整(如以毛坯粗基准定位划线找正)的加工表面、毛坯上的加工余量不太稳定的部位与必须用细长铣刀加工的部位(一般指狭窄深槽或高肋板小转接圆弧部位)等不宜选用数控铣削加工。通过以上描述和根据我设计加工配合零件的机构故选用数控铣床加工。(4) 划分工序、工步机械加工工艺过

32、程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的,而工序又可分为安装、工位、工步和行程。一个或一组工人,在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程,称为工序。在加工表面(或装配时的连接表面)和加工(或装配)工具不变的情况下,所连续完成的那一部分工序称为工步。若工序是按集中原则划分的,对单件小批量生产,应选择通用机床或数控机床;对大批量生产,则应选择高效自动化机床和多刀、多轴机床。若工序按分散原则划分的,则应选择结构简单的专用机床。机械加工工序的安排原则为:1)先加工基准面 2)划分加工阶段 3)先面后孔 4)次要表面可穿插在各阶段间进行加工因为我设计的零件为单件小批量生产,选用的是

33、数控机床,所以要按工序集中原则划分。根据工序的定义和对零件的分析,我把图一分了七个工序,分别为:(1)铣上下平面 (2)铣外轮廓外形 (3)铣外花边 (4)倒角C2 (5)钻8的螺纹孔,然后攻M10H6的螺纹 (6)钻30的孔(7)检验、入库 图二分了六个工序(1)铣上下平面 (2)铣四角 (3)铣长方形槽 (4)铣花边槽 (5)钻11mm的孔,绞12H7的孔 (6)检验、入库 (附机械加工工艺过程卡)由参考资料1表112知:对于表面要求经济粗糙度Ra值为6.325时,只需粗铣就行;要求经济粗糙度Ra值为1.66.3时,需粗铣后再精铣;要求经济粗糙度Ra值为0.10.8时,需粗铣后再精铣最后刮

34、研;由参考资料1表111知:对于孔的经济粗糙度Ra值为6.312.5时,粗镗或扩孔就行;经济粗糙度Ra值为1.63.2时,需粗镗(粗扩)半精镗(精扩);经济粗糙度Ra值为0.81.6时,需粗镗(粗扩)半精镗(精扩)精镗(铰);经济粗糙度Ra值为0.81.6时,需粗镗(粗扩)半精镗(精扩)精镗(铰);经济粗糙度Ra值为0.40.8时,需粗镗(粗扩)半精镗(精扩)精镗浮动镗刀精镗。由参考资料2知图一中5×M10H6的螺纹孔需先钻中心点然后钻5x8的螺纹孔最后攻5xM10H6的螺纹。图二中5×12H7的孔要求经济粗糙度值为1.6,由参考资料1表111知此孔需要先钻后铰。图一和图二

35、中其余表面的经济粗糙度值为1.6,所以只要先粗铣后精铣就行。根据工步的定义和表面质量的要求,我把图一的每个工序划分为下列工步:(1)铣上下平面:粗铣下平面、精铣下平面、粗铣上平面、精铣上平面;(2)铣外轮廓外形:粗铣外轮廓外形、精铣外轮廓外形、粗铣轮廓外形、精铣轮廓外形;(3)铣外花边:粗铣外花边、粗铣花边、精铣花边、半精铣外花边、精铣外花边;(4)倒角C2:倒角C2;(5)钻8的螺纹孔,然后攻M10H6的螺纹:钻中心点、钻5x8的螺纹孔、攻5xM10H6的螺纹;(6)钻30的孔:钻30的孔;(7)检验、入库:检验、入库。 图二的每个工序划分为下列工步:(1)铣上下平面:粗铣下平面、精铣下平面

36、、粗铣上平面、精铣上平面;(2)铣四角:粗铣四角、精铣四角;(3)铣长方形槽:粗铣长方形槽、精铣长方形槽;(4)铣花边槽:粗铣花边槽、精铣花边槽;(5)钻11mm的孔,绞12H7的孔:钻11mm的孔、绞12H7的孔;(6)检验、入库:检验、入库。(附工序卡片)(5) 选择刀具在程序编制时,正确地选择切削刀具是很重要的,通常应考虑如下几方面的问题:工件材料的性质,机床的加工能力,数控加工工序的类型,切削用量,以与与机床和数控装置工作围有关的许多因素。对切削刀具总的要:安装调整方便,刚性好,精度高,耐用度好。在凹形轮廓加工中,对刀具直径大小的选取应加以注意,因为刀具直径要受曲线的最小曲率半径的限制

37、,即刀具半径要小于轮廓曲线的最小曲率半径。综上所述,铣工件的上下表面选用了80mm的立铣刀,铣周边选用了60mm的立铣刀,铣外轮廓外形时选用8mm的立铣刀,铣外花边时选用16mm的立铣刀,倒角时选用6mm角度为45°的成型刀,钻螺纹孔时选用8mm的钻头,钻30孔时选用30mm的钻头,铣四角时选用12mm的立铣刀,铣长方形槽时选用28mm的立铣刀,铣花边槽时选用18mm的立铣刀,钻孔时选用11mm的钻头,钻中心点时选用A2.5的中心钻,攻螺纹时选用M10丝锥,绞孔时选用12H7绞刀。(附数控铣床加工刀具卡片所示)序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀具半径补偿(mm)1T010180mm

38、的立铣刀1铣上下表面2T020260mm的立铣刀1铣周边D1=303T03038mm的立铣刀1铣外轮廓外形D1=5 D2=44T040416mm的立铣刀1铣外花边D1=8.5 D2=8 D3=11 D4=-9 D5=-9.55T05056mm角度为45°的成型刀1倒角D1=56T06068mm的钻头1钻螺纹孔7T070730mm的钻头1钻孔8T080812mm的立铣刀1铣四角D1=7 D2=69T090928mm的立铣刀1铣长方形槽D1=15 D2=1410T101018mm的立铣刀1铣花边槽D1=10 D2=911T111111mm的钻头1钻孔12T1212A2.5的中心钻1钻中心

39、点13T1313M10丝锥1攻螺纹14T141412H7绞刀1绞孔数控加工刀具卡片(6) 对刀点和换刀点的确定“对刀点”就是在数控加工时,刀具相对于工件运动的起点(程序编制时,不论实际上是刀具相对于工件移动,或是工件相对于刀具移动,都看作相对静止的,而刀具在移动),程序就是从这一点开始,对刀点也可以叫做“程序起点”或“起刀点”。在编制程序时,应首先考虑对刀点的位置选择。选定对刀点的原则是:1)选择的对刀点位置,应使程序编制简单;2)对刀点在机床上找正容易;3)加工过程中检查方便;4)引起的加工误差小。对刀点可以设在被加工零件上,也可以设在夹具上,但是必须与零件的定位基准有一定的坐标尺寸联系,这

40、样才能确定机床坐标系与零件坐标系的相互关系。“换刀点”是为数控车床、数控钻镗床、加工中心等多刀加工的机床编制程序时设定的,因为这些机床加工中途要更换刀具,其设定的位置要根据工序容而定。综上所述,我设计的这两个配合件的对刀点为此零件的中心点,换刀点设在对刀点上方(Z轴正方向)100mm处。五、定位与定位基准的分析1工件定位的分析工件定位的实质就是要限制对加工有不良影响的自由度。无论工件的形状和机构怎么不同,它们的六个自由度都可以用六个支承点限制,用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则,称为六点定则。工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位。工件被限制的自由度少于六个,但能保证加工要求的

41、定位称为不完全定位。我设计的两个配合件都只用平口虎钳,平口虎钳的一个底面就限制了工件的三个自由度:Z轴的移动、X轴和Y轴的转动;平口虎钳左右两面限制了工件的两个自由度:X轴的移动和Z轴的转动。平口虎钳共限制了工件的五个自由度,为不完全定位,但符合加工要求。2工件定位基准的分析 定位基准 它是在加工中用作定位的基准。用夹具装夹时,定位基准就是工件上直接与夹具的定位元件相接触的点、线、面。 精基准的选择原则:1)基准重合原则;2)基准统一原则;3)自为基准原则;4)互为基准原则;5)保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则。粗基准的选择原则:1)为了保证加工面与非加工面之间的位置要求,应选非加工

42、面为粗基准;2)合理分配各加工余量;3)为了保证重要加工面的余量均匀,应选择重要加工面为粗基准;4)粗基准应避免重复使用,在同一尺寸方向上,通常只允许用一次;5)选用粗基准的表面应平整光洁,要避开锻造飞边和铸造浇冒口、分型面、毛刺等缺陷,以保证定位准确、夹紧可靠。 经上所述,工件一和工件二的粗基准都定位为上平面,因为先粗铣下平面,选上平面作为粗基准是符合粗基准选择原则的。精基准为下平面和中心线,它们也符合精基准的选择原则。六、辅助值得计算1机床转速的计算Vf=f n n=Vf/ff 进给量 (单位mm/r) Vf 进给速度(单位mm/min)由参考资料3知:铣平面:粗加工时进给量一般为0.30

43、.5mm/r,进给速度为200mm/min,所以转速n为666 r/min400 r/min。铣平面:精加工时进给量一般为0.050.2mm/r,进给速度为50mm/min,所以转速n为1000 r/min250 r/min。钻孔时:进给量一般为0.1mm/r,进给速度为150mm/min,所以转速n为1500r/min。攻螺纹时:进给量一般为0.1mm/r,进给速度为20mm/min,所以转速n为200r/min。2加工余量的计算加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度。余量有工序余量和加工总余量(毛坯余量)之分。工序余量是相邻两工序的工序尺寸之差,加工总余量(毛坯余量)是毛坯尺寸与零件图样

44、的设计尺寸之差。由于工序尺寸有公差,故实际切除的余量大小不等。为了便于加工,工序尺寸都按“入体原则”标注极限偏差,即被包容面的工序尺寸取上偏差为零;包容面的工序尺寸取下偏差为零。毛坯尺寸则按双向布置上、下偏差。工序余量和工序尺寸与其公差的计算公式如下 Z=Zmin+Ta Zmax=Z+Tb=Zmin+Ta+Tb式中 Zmin最小工序余量Zmax最大工序余量Ta上工序尺寸的公差Tb本工序尺寸的公差加工总余量与工序余量的关系: Z。Z1+Z2+Z3+···+Zn=Zi式中 Z加工总余量 Zi各工序余量 n 工序数加工余量有双边余量和单边余量之分.对于外圆和孔等回转面,

45、加工余量指双边余量,即以直径方向计算,实际切削的金属层厚度为加工余量的一半。平面的加工余量则是单边余量,它等于实际切削的金属层厚度。七、程序的编制FANUC系统编程(工件一)O0001 主程序名T1 80mm,铣上下平面N5 G90G54G17G94G00X0Y0Z100 采用绝对值尺寸指令,直线偏移X,选用XY平面,采用每分钟进给,刀具移至参考点N10 M03 S800 主轴以800r/min正转N15 G00 X-115 Y-102.5 Z5 刀具快速定位N20 G01 Z-2 F150 刀具以150mm/min进给速度沿Z轴直线插补N25 M98 P1000 调用子程序P1000N30

46、G00 X-115 Y-102.5 Z5 刀具快速定位N35 M03 S1200 主轴以1200r/min正转N40 G01 Z-2.5 F50 刀具以50mm/min进给速度沿Z轴直线插补N45 M98 P1000 调用子程序P1000N50 G00 X0 Y0 Z100 刀具快速移至参考点N55 M00 程序暂停手工装卸,铣上平面N60 G90G54G17G94G00X0Y0Z100 采用绝对值尺寸指令,直线偏移X,选用XY平面,采用每分钟进给,刀具移至参考点N65 M03 S800 主轴以800r/min正转N70 G00 X-115 Y-102.5 Z5 刀具快速定位N75 G01 Z

47、-2 F150 刀具以150mm/min进给速度沿Z轴直线插补N80 M98 P1000 调用子程序P1000N85 G00 X-115 Y-102.5 Z5 刀具快速定位N90 M03 S1200 主轴以1200r/min正转N95 G01 Z-2.5 F50 刀具以50mm/min进给速度沿Z轴直线插补N100 M98 P1000 调用子程序P1000N105 G00 X0 Y0 Z100 刀具快速移至参考点N110 M00 程序暂停T2 60mm,铣周边N115 G90G54G17G94G00X0Y0Z100 采用绝对值尺寸指令,直线偏移X,选用XY平面,采用每分钟进给,刀具移至参考点N

48、120 M03 S800 主轴以800r/min正转N125 G41 G00 X-75 Y-62.5 Z5 D1 取一号刀补左补偿,刀具快速定位N130 G01 Z-3 F150 刀具以150mm/min进给速度沿Z轴直线插补N135 M98 P2000 调用子程序P2000N140 M03 S1200 主轴以1200r/min正转N145 G01 Z-4 F50 刀具以50mm/min进给速度沿Z轴直线插补N150 M98 P2000 调用子程序P2000N155 G40 G00 X0 Y0 Z100 取消刀具补偿,刀具快速移至参考点N160 M00 程序暂停T3 8mm,铣外轮廓外形N16

49、5 G90G54G17G94G00X0Y0Z100 采用绝对值尺寸指令,直线偏移X,选用XY平面,采用每分钟进给,刀具移至参考点N170 M03 S800 主轴以800r/min正转N175 G42 G00 X-53 Y-62.5 Z5 D1 取一号刀补右补偿,刀具快速定位N180 G01 Z-5 F150 刀具以150mm/min进给速度沿Z轴直线插补N185 M98 P3000 调用子程序P3000N190 G01 Z-6 Z轴直线插补N195 M98 P3000 调用子程序P3000N200 G40 G00 X0 Y0 Z100 取消刀具补偿,刀具快速移至参考点N205 M03 S1200 主轴以1200r/min正转N210 G42 G00 X-53 Y-62.5 Z5 D2 取二号刀补右补偿,刀具快速定位N215 G01 Z-5 F50 刀具以50mm/min进给速度沿Z轴直线插补N220 M98 P3000 调用子程序P3000N225 G01 Z-6 Z轴直线插补N230 M98 P3000 调用子程序P3000N235 G40 G00 X0 Y0 Z100 取消刀具补偿,刀具快速移至参考点铣外

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