畢業(yè)設(shè)計(jì)——挖掘機(jī)閥體件的數(shù)控編程與加工

1、 挖掘機(jī)閥體件的數(shù)控編程與加工挖掘機(jī)閥體件的數(shù)控編程與加工 4【摘要摘要】通過對“ 挖掘機(jī)閥體件”零件的數(shù)控編程與加工，使自己對 FUNAK 系統(tǒng)數(shù)控車床加工零件的編程技巧和加工工藝有了更深入理解，加工的精確度不斷提高，同時(shí)通過該零件加工使自己動(dòng)手能力得到了很大程度的提升。文章論述了“挖掘機(jī)閥體件”的數(shù)控編程與加工工藝?！娟P(guān)鍵詞】：挖掘機(jī)閥體件、數(shù)控編程、加工工藝 4目錄目錄引言引言 11、 “CF-60A“CF-60A FUNAKFUNAK 數(shù)控車床數(shù)控車床”簡介簡介 2（一） 、FUNAK 數(shù)控車床的分類 2 (二） 、FUNAK 數(shù)控車床的功能 2 (三） 、數(shù)控車床的特點(diǎn) 2（四） 、

2、CF-60A 數(shù)控車床介紹3二、二、 “挖掘機(jī)閥體件挖掘機(jī)閥體件”的工藝分析與數(shù)控加工的工藝分析與數(shù)控加工 4（一） 、零件圖 4（二） 、工藝分析及操作要點(diǎn) 4（三） 、加工工藝卡片 6（四） 、加工程序 12附錄附錄 13小結(jié)小結(jié) 20參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 21謝辭謝辭 22 1引言引言數(shù)控機(jī)床是工廠加工制造自動(dòng)化的基礎(chǔ)，它具有廣闊應(yīng)用前景，數(shù)控機(jī)床的使用在加工企業(yè)已經(jīng)越來越普及，它已經(jīng)成為機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。 2013 年 7 月，我有幸進(jìn)入蘇州通要精密機(jī)械有限公司實(shí)習(xí)，在公司里實(shí)習(xí)時(shí)，我主要從事數(shù)控車床的操作， “挖掘機(jī)閥體件”是我加工過的零件中比較特殊的一個(gè)，零件形狀復(fù)雜，加工精度高

3、，編程和工藝安排非常有講究，開始加工這個(gè)零件時(shí)遇到了很多麻煩，后來在企業(yè)工程師精心指導(dǎo)和幫助下，結(jié)合學(xué)校所學(xué)的知識，終于加工出來了符合公司所需的產(chǎn)品。下面就挖掘機(jī)閥體件零件的數(shù)控編程與加工作做如下闡述。 2一、一、 “CF-60A“CF-60A FUNAKFUNAK 數(shù)控車床數(shù)控車床”簡介簡介（一） 、FUNAK 數(shù)控車床的分類 FUNAK 數(shù)控車床可以分為臥式數(shù)控車床和立式數(shù)控車床。1臥式數(shù)控車床又分為數(shù)控水平導(dǎo)軌臥式車床和數(shù)控傾斜導(dǎo)軌臥式機(jī)床。其傾斜導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可以使車床具有更大的剛性，并易于排除切削。 2立式數(shù)控車床立式數(shù)控車床簡稱為數(shù)控立車。其車床主軸垂直于水平面，一個(gè)直徑很大的圓形工作臺(tái)

4、，用來裝夾工件。這類機(jī)床注意用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對較小的大型復(fù)雜零件。（二） 、FUNAK 數(shù)控車床的功能 1直線插補(bǔ)功能控制刀具沿直線進(jìn)行切削，在數(shù)控車床中利用該功能可加工圓柱面，圓錐面和倒角。2 圓弧插補(bǔ)功能控制刀具沿著圓弧進(jìn)行切削，在數(shù)控車床中利用該功能可加工圓弧面和曲面。3固定循環(huán)功能 固化了機(jī)床常用的一些功能，如粗加工、切螺紋、鉆孔等，使用該功能簡化了編程。4刀尖半徑補(bǔ)償功能可對刀具運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行半徑補(bǔ)償，具備該功能的機(jī)床在編程時(shí)可不考慮刀具半徑，直接按零件輪廓進(jìn)行編程，從而使編程變得方便簡單。（3） 、FUNAK 數(shù)控車床的特點(diǎn)1高度柔性 FUNAK 數(shù)控車床和普通的機(jī)床是

5、有不同的，在更換夾具的時(shí)候不要經(jīng)常重新調(diào)整機(jī)床。所以 FUNAK 數(shù)控車床經(jīng)常用于頻繁更換的零件，從而縮短了生產(chǎn)的周期，從而節(jié)約了大量工藝裝備的費(fèi)用。2. 精度高 FUNAK 數(shù)控車床的加工精度能達(dá)到 0.05MM-0.1MM，機(jī)床移動(dòng)工件動(dòng)一脈沖量正常是 0.001MM，所以數(shù)控機(jī)床定位精度比較高。3. 質(zhì)量穩(wěn)定 加工同一批的零件用同一臺(tái)機(jī)床在一樣的加工條件下，用一樣的刀具和加工的程序，刀具的走刀路線完全一致，所以加工的質(zhì)量非常穩(wěn)定。4. 生產(chǎn)效率高FUNAK 數(shù)控車床可以減少零件的加工時(shí)間，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速高導(dǎo)致進(jìn) 3給量的范圍很大，機(jī)床進(jìn)行大量的切削。數(shù)控車床快速的移動(dòng)和定位以及高速切

6、削加工提高了生產(chǎn)效率。 （四） 、CF-60A 數(shù)控車床介紹CF-60A 的特點(diǎn)是在機(jī)床上直接獲取高速切削平面加工，在一次進(jìn)刀的時(shí)間內(nèi)一次性完成雙平面、四方形、六角形、八角形等多角多面工件的加工；此機(jī)床操作簡單、精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)；相比傳統(tǒng)的銑床加工工藝提高生產(chǎn)效益 5-10倍。 CF-60A 數(shù)控車床如圖 1-1 所示。 圖 1-1 CF-60A 數(shù)控車床二、二、 “挖掘機(jī)閥體件挖掘機(jī)閥體件”的工藝分析與數(shù)控加工的工藝分析與數(shù)控加工（一） 、挖掘機(jī)閥體件零件圖如下 2-1 所示。 4 圖 2-1 挖掘機(jī)閥體件零件圖(二)、工藝分析及操作要點(diǎn)1本工件的工藝分析從圖 2-1 可以看出該工件的加工余

7、量大。為了避免在加工過程中徑向切削力過大從而導(dǎo)致工件的移位，應(yīng)該用尾座頂尖來增加工件的加緊力。 圖 2-1 中可以看出 30mm 位置位尺寸和 90的曲面夾角是常規(guī)方法不易測出來的，這個(gè)主要依靠程序來保證加工的精度。R20mm 圓弧段的公差精度要求比較高，是本工件重點(diǎn)的加工部分，我們可以用刀具圓弧補(bǔ)償來加工這個(gè)零件，并且可以用測 70 0/-0.046 mm 直徑尺寸的方法測量保證加工的精度。66 +0.046/0 mm 的輪廓長度尺寸精度要求也高,它與圓弧段沒很高的精度要求,所以比較容易保證。2工序 該工件的加工方案有兩種,第一種：先加工零件側(cè)面和交叉空,然后再加工零件的外形面和錐管螺紋;第

8、二種：先加工該零件的錐管螺紋等內(nèi)部部位,然后再加工該零件的側(cè)面和交叉孔,最后再加工它的外形。該零件的工序定劃分為 6個(gè)工序。3工序加工內(nèi)容及注意點(diǎn): 5 （1)工序 1 粗車錐管的螺紋底孔注意點(diǎn): 在步驟 1 裝夾找正時(shí)加工 83mm 的兩個(gè)側(cè)平面保證加工的位置精度,在找正兩個(gè)基準(zhǔn)面和對稱度以及直線度的時(shí)候,把 83mm 一個(gè)側(cè)面直線度找正在 0.02mm 范圍之內(nèi)做標(biāo)記,把它當(dāng)成掉頭加工時(shí)找正的輔助基準(zhǔn)平面。 要選擇最好的刀具路徑以及最短的走刀軌跡。在車端面時(shí)將端面凸臺(tái)的外徑尺寸加工出來節(jié)省換刀和走刀時(shí)間。粗車端面凸臺(tái)內(nèi)徑和錐管螺紋底孔用一個(gè)車削循環(huán)指令完成,但不一次性加工到位。在加工 16

9、.9+0.016/0 mm 底孔時(shí)用26mm 鉆頭去除端部的余量減少切削量。 （2)工序 2 粗精車內(nèi)錐面端面槽以及倒角注意點(diǎn):車削端面要放在第一步,在加工端面槽和內(nèi)錐面時(shí)不用分先后。加工內(nèi)錐面要注意 130坡口段加工出來當(dāng)作測量的基準(zhǔn)。 工序 3 至工序 6 加工簡單，這里省略了注意點(diǎn)。4、 零件加工步驟：（1）把等邊菱形刀片的 90外圓偏刀正裝在刀架上，反轉(zhuǎn)粗加工輪廓的右半部。刀應(yīng)該沿接近工件右半段 R30mm 圓弧斜向進(jìn)刀從而避免干涉情況。等粗車完成后精車左端 90-0.120/-0.15mm 凸臺(tái)，精車左端 60錐面和 80 0/-0.03mm 圓柱面，保證尺寸 18 0/-0.01m

10、m 的尺寸。（2）把外圓偏刀反裝在刀架上面，正轉(zhuǎn)粗車輪廓左半部，方法和步驟 1 相同，保證尺寸 R200.01，90-0.0/-0.03mm、76+0.01/0mm、20mm 的尺寸。(三)、加工工藝卡片1、工序 1 的加工工序卡和刀具的清單如表 2-1 和 2-2 所示。表 2-1 工序 1 加工工序卡工序1步驟步驟所加工內(nèi)容1先裝夾 A 面、C 面、D 面、H 面，然后用四爪卡盤找正夾緊2用 16mm 鉆頭 17.6mm 底孔，孔的深度為底孔3車 B 端面以及凸臺(tái)的外徑，保證 R3.5mm、8 0/-0.1mm 尺寸要求4車錐管螺紋底孔的單邊留 0.15mm 余量;5粗車凸臺(tái)外徑保證 50

11、+0.04/0mm、R3.5mm 的尺寸的要求;精車錐管螺紋孔以及倒 130的角，從而保證 34+0.05/0mm 尺寸要求6粗車 17.80mm 的孔工序 1 加工之后的毛胚，如圖 2-1 所示 ： 6圖 2-1 工序 1 加工以后毛胚的形狀表 2-2 工序 1 刀具的清單刀具的清單切削的參數(shù)步驟刀具編號刀具名稱刀具型號主軸轉(zhuǎn)速/（r/min）背吃刀量/mm進(jìn)給量/（mm/r）刀體 PCLRM251T01外圓車刀刀片 KC53256000.60.4中心鉆15.72鉆頭16mm300_刀體SCR353T04車刀刀片 KU40T10000.40.15刀體20 4T06內(nèi)螺紋車刀刀片NR13 NP

12、T 600_2.5 7 工序 2 的加工工序卡和刀具清單如表 2-3 和 2-4 所示。表 2-3 工序 2 加工工序卡工序2步驟步驟加工內(nèi)容1調(diào)頭夾緊2車端面 F，保證尺寸 1020.15mm 的精度要求3車端面槽，保證尺寸 39 0/-0.04mm、20 0.05/0mm 的精度要求4粗車、精車內(nèi)錐面，從而保證 47mm、30.5mm、45mm、倒角 60的尺寸要求表 2-4 工序 2 刀具清單刀具清單切削參數(shù)步驟刀具編號刀具名稱刀具型號主軸轉(zhuǎn)速/（r/min）背吃刀量/mm進(jìn)給量/（mm/r）刀體PCLM191T01外圓車刀刀片 KC50256000.50.2刀體SCLCR062T02內(nèi)

13、孔車刀刀片 KU30T10000.60.15刀體M50R483T03端面車槽刀刀片 KU25I6000.30.1 工序 2 加工以后毛胚的形狀，如圖 2-2 所示 ： 8圖 2-2 工序 2 加工以后毛胚的形狀3、工序 3 的加工工序卡和刀具清單如表 2-5 和 2-6 所示。表 2-5 工序 3 加工工序卡工序3步驟步驟加工內(nèi)容1夾持 B、C、E、F 面，用四爪卡盤找正夾緊2車側(cè)平面 G，達(dá)到尺寸 83mm 的要求,保證其對 C 面垂直度誤差不超過 0.015 mm3中心鉆和 20mm 鉆頭鉆 22+0.028/0mm 底孔，孔深度稍微超過中心就行4車孔深保證 38mm,保證其對中心面對稱度

14、誤差不超過 0.015mm 即可工序 3 加工以后毛胚的形狀，如圖 2-3 所示 ：圖 2-3 工序 3 加工以后毛胚的形狀表 2-6 工序 3 刀具清單刀具清單切削參數(shù)步驟刀具編號刀具名稱刀具型號主軸轉(zhuǎn)速/（r/min）背吃刀量/mm進(jìn)給量/（mm/r）1T01外圓車刀PCLM176000.50.2 9體刀刀片KC5135中心鉆刀體16mm2鉆頭刀片18mm350_刀體SCLR123T03車刀刀片 KU25T10000.50.1 4、工序 4 的加工工序卡和刀具清單如表 2-7 和 2-8 所示。表 2-7 工序 4 加工工序卡工序4步驟步驟加工內(nèi)容1翻面裝夾 A B D F 面，四爪卡盤找

15、正夾緊2車平面 C，保證尺寸 630.2mm 的精度要求表 2-8 工序 4 刀具清單刀具清單切削參數(shù)步驟刀具編號刀具名稱刀具型號主軸轉(zhuǎn)速/（r/min）背吃刀量/mm進(jìn)給量/（mm/r）刀體PCLM161T02外圓車刀刀片 KC50256000.50.2 工序 4 加工以后毛胚的形狀，如圖 1-4 所示 ： 10圖 1-4 工序 4 加工以后毛胚的形狀5、工序 5 的加工工序卡和刀具清單如表 2-9 和 2-10 所示。表 2-9 工序 5 加工工藝卡工序5步驟步驟加工內(nèi)容1調(diào)轉(zhuǎn) 60繼續(xù)裝夾 A B D F 面然后找正夾緊，保證與已加工的孔 22+0.02/0mm 垂直度誤差不超過 0.0

16、2mm2用中心鉆和 18mm 鉆頭鉆 19mm 孔的底孔，孔深度為 40mm表工序 2-10 工序 5 刀具清單刀具清單切削參數(shù)步驟刀具編號刀具名稱刀具型號主軸轉(zhuǎn)速/（r/min）背吃刀量/mm進(jìn)給量/（mm/r）16mm1中心鉆鉆頭18mm300_刀體SCLR082T04車刀刀片 KU40T10000.50.05 工序 5 加工以后毛胚的形狀，如圖 1-5 所示 ： 11圖 1-5 工序 5 加工以后毛胚的形狀6、工序 6 的加工工序和刀具清單如表 2-11 和 2-12 所示。表 2-11 工序 6 加工工序表 2-12 工序 6 刀具清單刀具清單切削參數(shù)步驟刀具編號刀具名稱刀具型號主軸轉(zhuǎn)

17、速/（r/min）背吃刀量/mm進(jìn)給量/（mm/r）刀體C5M161T01外圓偏刀刀片 KU30T8001.0（粗）/0.5（精）0.1（粗）/0.05（精）刀體 C8M16 2T02外圓偏刀刀片 KU20T100010（粗）/0.5（精）0.1（粗）/0.05（精） 工序 6 加工以后毛胚的形狀，如圖 1-6 所示 ：工序6步驟步驟加工內(nèi)容1用尾座頂尖頂在右端 90倒角上，夾 A C G H 面然后用四爪卡盤找正夾緊2將外圓偏刀正裝于刀架上，主軸正轉(zhuǎn)車削輪廓左邊，保證 90-0.10/-0.05mm、18 0/-0.15mm 的尺寸要求 12圖 1-6 工序 6 加工以后毛胚的形狀（四）加工

18、程序由于程序較長，截取其中部分加工程序。工序 1 中車凸臺(tái)程序G00 G90 G54 T01 D1 S800 M03 G00 X100 Z5 Z0.2 X80G01 Z-5.8 F0.3Z0.2X71.4Z-5.8X0G40 Z0 X65G03 X70 Z-3 CR=3.5G01 Z-5X80 G00 X200 Z200 M02 13 工序 1 粗車螺紋底孔程序G90 G95 G54 T04 D1 S800 M03 G00 X15 Z1 CYCLE95(“A1：B1” ，1，1.15,1.05， ，0.2, 0.1,3,0.4) A1: G01 X42 Z1 F0.5Z-5X30Z-33X13

19、B1: G00 X200 Z200 M09 M02 工序 1 精車外凸臺(tái)內(nèi)徑程序G00 G90 G54 T02 D1 S800 M03 G00 X54 Z1 G41 G01 Z5 F0.1G02 X49 Z-2.5 CR=2.5Z4G40 Z10G00 X200 Z200 M02 工序 1 精車螺紋底孔程序G90 G90 G54 T04 D1 S800 M03 G00 X20 Z5 G40 G01 X30 F0.05 14Z-5X28 Z-24Z-38G40 Z-30G00 X200 Z200 M02 M02 工序 1 車孔 18.8mm 程序G90 G90 G54 T04 D1 S800 M

20、03 G00 X10 Z1G01 Z-30 F0.5CYCLE(“A2:B2”,2,0.25,0.15,0.2,1,11,0.25) A2 G01 X18 Z2 F0.5Z-70X18B2: G0 X200 Z200 M02 工序 2 車端面 C 程序G90 G90 G54 T01 D1 S800 M03 G00 X88 Z5 Z1.5 G01 X-1 F0.5 G00 X200 Z5 Z200M02 15 工序 2 粗車錐面程序G90 G90 G54 T03 D1 S800 M03 G00 X16 Z1 CYCLE(“A1:B1”,1,1.5,0.15,0.2,0.1,2,0.1) A1:

21、G01 X34 Z5 F0.5Z-2X33.5 Z-25Z-40 G00 X200 Z200 M02工序 2 精車錐面程序G90 G90 G54 T03 D1 S800 M03 G00 X20 Z2G01 G41 X34.81 F0.15 Z-2 X33.5 Z-20 Z-30 X18 G40 Z-10 G00 X200 Z200 M02工序 3 車側(cè)面 D 程序G90 G90 G54 T01 D1 S800 M03 G00 X110 Z5Z0.2 16G01 X3 F0.5G00 X120 Z3 Z0 G00 X200 Z200 M02工序 3 粗車 22mm 孔程序G90 G90 G54

22、T02 D1 S800 M03 G00 X17 Z1 CYCLE(“A3：B3”,2,0.05,0.005,0.2,0.1,10,0.3) A3: G01 X20 Z1 F0.5Z-30X15B3: G00 X200 Z200 M02 工序 6 粗車右段外型面程序G90 G90 G54 T01 D1 S1000 M03 G00 X100 Z1 Z-35CYCLE(“A4:B4”,2,0.25,0.15,0.05,0.05,2,0.1)A4:G01 X100 Z-20 F0.5X60 Z-30G02 X60 Z-60 CR=30G01 Z-72X80 Z-60 17Z-50X80B4:G00 X200 Z200 M02 工序 6 精車圓柱面程序G0 G90 G54 T03 D1 S1000 M03 G00 X100 Z2 Z-50G01 G45 X60 F0.05 G01 Z-65X75 Z-72Z-81X30G41 Z-20 G00 X200 Z200M02 工序粗車外型面程序 G90 G90 G54 T03 D1 S1000 M03 G00 X110 Z1Z-60G01 X90 Z-62 F0.5X60 Z-45G03 X40 Z-26.77