数控加工技师论文典型盘类零件加工工艺分析

教育大论文下载中心整理[摘要]本文对典型盘类零件---由多个端面、深孔、薄壁、曲面、外轮廓组合而成的较复杂的盘形零件进行了详细的加工工艺分析，包括图纸分析、确定加工工艺、选用机床型号、选用毛坯大小、确定走刀路线与加工顺序及主要部分程序编制等。[关键词]：盘类零件图纸分析加工工艺程序MASTERCAM教育大论文下载中心整理目录一、盘类零件概述.............................................1二、零件结构工艺分析.........................................11、零件图分析..........................................12、工艺方案编制........................................2三、零件加工.................................................31、毛坯选择...........................................32、机床选择............................................33、基准的选择...........................................44、刀具的选择及工序卡片.................................45、编写零件加工程序.....................................56、用masterCAM自动编程模拟加工.........................11四、质量误差分析..............................................12五、结论.....................................................13六、参考文献..................................................13教育大论文下载中心典型盘类零件加工工艺分析摘要本文对典型盘类零件---由多个端面、深孔、薄壁、曲面、外轮廓组合而成的较复杂的盘形零件进行了详细的加工工艺分析，包括图纸分析、确定加工工艺、选用机床型号、选用毛坯大小、确定走刀路线与加工顺序及主要部分程序编制等。关键词：盘类零件图纸分析加工工艺程序MASTERCAM一、盘类零件概述盘类零件是由多个端面、深孔、螺纹孔、曲面、沟槽、外轮廓组合而成的较复杂的盘形零件。其特点是零件基本形状呈盘形块状，零件表面汇集了多种典型表面。加工时，装夹次数一般较少，但所用刀具一般较多，编制程序较繁琐。加工前需要做好充分的准备，包括图纸分析、确定加工工艺、选用机床型号、选用毛坯大小、确定走刀路线与加工顺序等，其前期的准备工作比较复杂。二、零件结构工艺分析盘类零件加工工艺性分析是编程前的重要工艺准备工作之一，根据实际加工，利用数控加工中心具有高精度、高柔性、高效率，且适合加工具有复杂轮廓、端面的零件等特点。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(142±0.02)mm，孔的尺寸精度都是比较高的，梅花形外轮廓￠120mm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。教育大论文下载中心、工艺方案编制拟订工艺路线时首先要确定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，次要表面穿插教育大论文下载中心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-（141.42±0.02）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φ32mm铣刀粗铣，切深不得超过5mm，薄壁内可粗铣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￠20mm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内外面。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内外面，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；教育大论文下载中心、夹具及基准的选择毛坯形状比较规则，所以用平口钳装夹。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。毛坯最好选择规范，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=150～200/min,单齿轮进给量0.1～0.15mm/r。￠20机夹端铣刀V=150～200m/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教育大论文下载中心切削参数工步号工步内容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T01Φ32mm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T02Φ20mm平底铣刀20000.33004对所有孔点窝及加工R10的球面T03Φ8mm球头铣刀120021005钻¢11的4个孔T04φ11mm转头钻4000.3506精铣薄壁内外及周边凸台轮廓T05Φ12立铣刀30001.53007精镗内孔φ36mmT06φ25mm单刃粗镗刀20000.32008加工4个¢16的孔T07¢16铰刀800505、编写零件加工程序主程序O0001;（主程序号）G94G17G21G49（程序初始化）T01M06;（换1号刀）G54G90G00X0Y0;（定位于G54原点上方安全高度）S600M03;（主轴正转）G00Z5.0H01;(快速下刀至工件5mm处)G00X40.0Y23.0（定位于正上方）G01Z-5F100.0(Z向下刀至切深5mm)G41G01X32.0D01F100(刀补建立)教育大论文下载中心（定位）G02X-32.5Y50.5R33.5（加工圆弧）G01X32.5（直线切削）G02X32.5Y-50.5R33.5（加工圆弧）G00Z5.0（抬刀）X15.0Y5.0（重新定位）G01Z-10F50（下刀）Y-5.0（直线切削）G02X-12.0Y12.0R7.0（加工圆弧）G03X-54.0Y-1.6R20.0G02X-76.5Y-3.1R10.5G02X-32.5Y95.25R76.5G01X32.5（直线切削）G02X32.5Y-3.1R76.5X54.0Y-1.6R10.5G03X12.0Y12.0R20.0（加工圆弧）G02X12.0Y12.0G01Y-15.0G01Z5.0;提刀至安全高度G40G00X0Y0;取消道具补偿Z100.0M05;主轴停止M30;主程序结束%梅花曲线外轮廓%O0243G21G0G17G40G49G80G90T2M6G00G90G54X-52.735Y-97.413S1500M03G43H2Z50.教育大论文下载中心四方凸台O0430(主程序）G00G90G54X-130Y-20(建立工件坐标系,绝对编程,X轴Y轴定位)G43H01Z10M03S3000(Z轴快速定位,调用刀具1号长度补偿)M98P0001G68X0Y0R90教育大论文下载中心(建立右刀补)X9G03X7Y7R7G01Y26G03X-7Y7R7G01X-9Y-40G40X-40Z12G00Z5G90M