數(shù)控加工技師論文典型盤(pán)類零件加工工藝分析

1、典型盤(pán)類零件加工工藝分析摘要本文對(duì)典型盤(pán)類零件-由多個(gè)端面、深孔、薄壁、曲面、外輪廓組合而成的較復(fù)雜的盤(pán)形零件進(jìn)行了詳細(xì)的加工工藝分析，包括圖紙分析、確定加工工藝、選用機(jī)床型號(hào)、選用毛坯大小、確定走刀路線與加工順序及主要部分程序編制等。關(guān)鍵詞：盤(pán)類零件圖紙分析加工工藝程序MASTERCAM、盤(pán)類零件概述1、零件結(jié)構(gòu)工藝分析11 、零件圖分析12 、工藝方案編制2、零件加工31、毛坯選擇32 、機(jī)床選擇33 、基準(zhǔn)的選擇44 、刀具的選擇及工序卡片45 、編寫(xiě)零件加工程序56 、用masterCAM自動(dòng)編程模擬加工11四、質(zhì)量誤差分析12五、結(jié)論13六、參考文獻(xiàn)13典型盤(pán)類零件加工工藝分析摘要本

2、文對(duì)典型盤(pán)類零件-由多個(gè)端面、深孔、薄壁、曲面、外輪廓組合而成的較復(fù)雜的盤(pán)形零件進(jìn)行了詳細(xì)的加工工藝分析，包括圖紙分析、確定加工工藝、選用機(jī)床型號(hào)、選用毛坯大小、確定走刀路線與加工順序及主要部分程序編制等。關(guān)鍵詞：盤(pán)類零件圖紙分析加工工藝程序MASTERCAM一、盤(pán)類零件概述盤(pán)類零件是由多個(gè)端面、深孔、螺紋孔、曲面、溝槽、外輪廓組合而成的較復(fù)雜的盤(pán)形零件。具特點(diǎn)是零件基本形狀呈盤(pán)形塊狀，零件表面匯集了多種典型表面。加工時(shí)，裝夾次數(shù)一般較少，但所用刀具一般較多，編制程序較繁瑣。加工前需要做好充分的準(zhǔn)備，包括圖紙分析、確定加工工藝、選用機(jī)床型號(hào)、選用毛坯大小、確定走刀路線與加工順序等，其前期的準(zhǔn)備

3、工作比較復(fù)雜。二、零件結(jié)構(gòu)工藝分析盤(pán)類零件加工工藝性分析是編程前的重要工藝準(zhǔn)備工作之一，根據(jù)實(shí)際加工，利用數(shù)控加工中心具有高精度、高柔性、高效率，且適合加工具有復(fù)雜輪廓、端面的零件等特點(diǎn)。下面結(jié)合圖(1)進(jìn)行分析：零件的加工特點(diǎn)是由平面加工、孔加工、腔槽加工、輪廓加工、型面加工。1、零件圖(如圖1)分析。-0.03(1) 4個(gè)異型輪廓的尺寸公差16比mm(2)未標(biāo)尺寸公差均為土0.10mm主要加工部件上部，平面加工中要保證尺0硼.收540.013寸(40的$)mm孔加工中有。36。mmf口4-。16。mrnfL,3360mrnfl0.0160.Q25是零件的基準(zhǔn)孔，4-C160mm孔對(duì)基準(zhǔn)孔。

4、36mm寸稱0.02mm孔間距為MLQ6(142±0.02)mm,孔的尺寸精度都是比較高的，梅花形外輪廓。1204303mm壁厚-0.062:工mm尺寸40mm寸基準(zhǔn)對(duì)稱0.02mm四方異形搭子除要保證外輪廓尺寸外，M期還要保證2-164i;mnR寸。圖一2、工藝方案編制擬訂工藝路線時(shí)首先要確定各個(gè)表面的加工方法和加工方案。表面加工方法的和方案的選擇，應(yīng)同時(shí)滿足加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等方面的要求。其次是機(jī)械加工工序的安排，安排原則是先加工基準(zhǔn)面，劃分加工階段，次要表面穿插在各階段間進(jìn)行加工、先粗后精。再次在加工中除了要靈活運(yùn)用數(shù)控系統(tǒng)中的旋硼轉(zhuǎn)功能外，還要用半徑補(bǔ)嘗功能來(lái)保證2-(

5、141.42±0.02)mm,2-(164MD3)mm4aMa以及2-(40I)mm等尺寸。根據(jù)以上原則對(duì)零件1的工藝路線可采用以下方案：(1)、用小32mm銃刀粗銃，切深不得超過(guò)5mm薄壁內(nèi)可粗銃10mm8,注意各凸臺(tái)之間及各凸臺(tái)與薄壁之間由于空間的原因只能用。20mm的立銃刀加工，所以在各凸臺(tái)銃至相應(yīng)的深度時(shí)，換用。20mm勺立銃刀繼續(xù)粗加工去量，然后用該刀精加工所有面，精加工四周凸臺(tái)的輪廓部分及薄壁的內(nèi)外面。在這里除了要合理選擇在加工不同刀具的切屑用量，更主要的是能靈活運(yùn)用數(shù)控系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)功能。(2)首先用。8mm頭銃刀對(duì)所有孔點(diǎn)窩。(3)用。11的轉(zhuǎn)頭鉆周邊4-。11mmL,

6、鉆中心。12mmFL至。11mm40.035(4)用。20mm立銃刀擴(kuò)銃中心。360mmfL至。20mm再用。32mmi勺立銃刀擴(kuò)銃至。32mm然后再用。20mm勺立銃刀圓弧才f補(bǔ)周銃至。35.8mm(5)用。12mm(勺涂層整體合金立銃刀精銃薄壁的內(nèi)外面，對(duì)于該工件的閉合薄壁為了克服加工過(guò)成中讓刀現(xiàn)象，所以先精銃其外面，然后用該刀精銃四周凸刈腹臺(tái)的輪廓部分；擴(kuò)中心孔。12mmfL至尺寸要求；擴(kuò)銃周邊4-16一mm深20mm孔至。15.95mm+O.Q25(6)用。25mm刃粗鏈刀，精鏈中心。(360)mmFL至尺寸。(7)用。8mnB頭銃刀加工加工中心的球面。拗18(9)用。16H7mmi較

7、刀周邊4-0160mni120mmFL至尺寸要求。三、零件加工1、毛坯選擇該加工材料45鋼，調(diào)質(zhì)硬度在200HRB右，外形尺寸180mm*180mm*40mm2、機(jī)床選擇VMC0650h型立式高速加工中心采用高剛性點(diǎn)主軸結(jié)構(gòu)，功率大，轉(zhuǎn)速高；三軸采用大導(dǎo)程精密滾珠絲杠，可實(shí)現(xiàn)高速傳動(dòng)；三坐標(biāo)均采用精密直線導(dǎo)軌副，動(dòng)靜摩擦系數(shù)低，動(dòng)態(tài)特性高，可滿足高精度模具加工；3、夾具及基準(zhǔn)的選擇毛坯形狀比較規(guī)則，所以用平口鉗裝夾。機(jī)械加工中基準(zhǔn)的選擇，工件的找正和定位對(duì)于工件最終加工質(zhì)量影響很大。毛坯最好選擇規(guī)范，加工部位對(duì)外形沒(méi)有尺寸和形位公差要求，較為簡(jiǎn)單。由于是平口鉗夾緊，在粗加工外形時(shí)，工件容易產(chǎn)生

8、微量移動(dòng)，為了保證銷孔和型面間位置精度，首先進(jìn)行型面粗精加工，最后精加工銷孔。如果不采用這種做法，型面精度可能保證，但銷孔配合可能不好，原因是銷孔相對(duì)于型面位置精度有誤差。零件加工過(guò)程中，各工序定位基準(zhǔn)的選擇，首先應(yīng)根據(jù)工件定位時(shí)要限制的自由度個(gè)數(shù)來(lái)確定定位基面的個(gè)數(shù)，然后根據(jù)基準(zhǔn)選擇的規(guī)律正確地選擇每個(gè)定位基面。粗基準(zhǔn)應(yīng)保證各加工表面都有足夠的加工余量。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)該便于工件的安裝和加工，最好選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，即“基準(zhǔn)重合”原則，另外盡可能在多數(shù)工序中采用此同一組精基準(zhǔn)定位，這就是“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。4、刀具的選擇選擇合適的刀具和加工參數(shù)，對(duì)于金屬切屑加工，能取到事半功倍的效

9、果。該加工材料45鋼，調(diào)質(zhì)硬度在200HR的右，外形尺寸180mm*180mm口鉗火緊，刀柄夾緊形式有側(cè)固，彈簧夾頭夾柄，分為強(qiáng)力和普通ER刀柄，。32機(jī)夾立銃刀切屑參數(shù)推薦如下：端銃刀V=150200/min,單齒輪進(jìn)給量0.10.15mm/r。20機(jī)夾端銃刀V=15A200m/min單齒進(jìn)給量0.10mm/r。,。12整體合金立銃刀為精加工用刀具，盡量不要用于粗加工。加工工序卡及刀具表切削參數(shù)，少勺工步內(nèi)容刀具編號(hào)刀具名稱主軸轉(zhuǎn)速/(r/min)背吃刀量/mm進(jìn)給量/(mm/min)1用平口鉗找正加緊2粗銃梅花形凸臺(tái)及周邊預(yù)留0.3mm的余量T0132mmF底銃刀100052003粗銃周邊

10、凸臺(tái)和中間薄壁外輪廓預(yù)留0.3mm的余量T0220mmF底銃刀20000.33004對(duì)所有孔點(diǎn)窗及加，R10的球面T038mn頭銃刀120021005鉆。11的4個(gè)孔T04小11mm專頭鉆4000.3506精銃薄壁內(nèi)外及周邊凸臺(tái)輪廓T0512立銃刀30001.53007幽精鎮(zhèn)內(nèi)孔小36。mmT06小25mml刃粗鏈刀20000.3200840.013加工4個(gè)。16的孔T07016&力800505、編寫(xiě)零件加工程序主程序（主程序號(hào)）（程序初始化）（換1號(hào)刀）（定位于G54原點(diǎn)上方安全高度）（主軸正轉(zhuǎn)）快速下刀至工件5mn#）（定位于正上方）向下刀至切深5mm）刀補(bǔ)建立）O0001;G94

11、G17G21G49T01M06;G54G90G00X0Y0;S600M03;G00Z5.0H01;(G00X40.0Y23.0G01Z-5F100.0(ZG41G01X32.0D01F100(Y-32.5G02X-32.5Y50.5R33.5G01X32.5G02X32.5Y-50.5R33.5G00Z5.0X15.0Y5.0G01Z-10F50Y-5.0G02X-12.0Y12.0R7.0G03X-54.0Y-1.6R20.0G02X-76.5Y-3.1R10.5G02X-32.5Y95.25R76.5G01X32.5G02X32.5Y-3.1R76.5X54.0Y-1.6R10.5G03X

12、12.0Y12.0R20.0G02X12.0Y12.0G01Y-15.0G01Z5.0;G40G00X0Y0;Z100.0M05;M30;%梅花曲線外輪廓%O0243G21G0G17G40G49G80G90T2M6（定位）（加工圓?。ㄖ本€切削）（加工圓?。ㄌУ叮ㄖ匦露ㄎ唬ㄏ碌叮ㄖ本€切削）（加工圓?。ㄖ本€切削）（加工圓?。┨岬吨涟踩叨热∠谰哐a(bǔ)償主軸停止主程序結(jié)束G00G90G54X-52.735Y-97.413S1500M03G43H2Z50.Z10.G01Z-10.1F7.2G41X-49.8Y-77.629F100D02G02X-27.082Y-60.78R20.G03X-2

13、.357Y-56.49R40.G02X2.357R5.G03X49.497Y-49.497R40.X56.49Y-2.357R40.G02Y2.357R5.G03X49.497Y49.497R40.X2.357Y56.49R40.G02X-2.357R5.G03X-49.497Y49.497R40.X-56.49Y2.357R40.G02Y-2.357R5.G03X-49.497Y-49.497R40.X-27.082Y-60.78R40.G02X-10.233Y-83.498R20.G01G40X-13.168Y-103.282Z10.F7.2G00Z50.M05G91G28Z0.G28X0

14、.Y0.M30%四方凸臺(tái)O0430(主程序)建立工件坐標(biāo)系 , 絕對(duì)編程 ,X軸 Y 軸定位 )軸快速定位, 調(diào)用刀具 1 號(hào)長(zhǎng)度補(bǔ)償 )G00G90G54X-130Y-20(G43H01Z10M03S3000(ZM98P0001G68X0Y0R90M98P0001G69G68X0Y0R90M98P0001G69G68X0Y0R90M98P0001G69G00Z50X100Z100M30%O0001G91G00Z-5G01Z-12F100G42X40D02（建立右刀補(bǔ)）X9G03X7Y7R7G01Y26G03X-7Y7R7G01X-9Y-40G40X-40Z12G00Z5G90M99%四個(gè)角的

15、異形凸臺(tái)%o234（主程序）G21G17G40G49G80G90T2M6G00G90G54X-130Y-90.S2000M03G43H2Z50.Z10.M98p0002G68X0Y0R90M98P0002G69G68X0Y0R90M98P0002G69G68X0Y0R90M98P0002G69G00Z50X100Y100M30%O0002（子程序）G91G00Z-5G01Z-12F100G42X40D02X29.36X6.94Y12.01G03X-2.38Y18.11R15G01X-3.79Y3.79G03X18.11Y2.38R15G01X-6.94Y-12.01X-29.36G40X-40

16、Z12G00Z5G90M99%R10m麻面用mastercam自動(dòng)編程（1）、曲面加工等高外形粗加工刀具路徑如圖（2）圖（2）2、曲面加工等高外形精加工刀具路徑如圖（3）6、用masterCAM自動(dòng)編程試加工效果如圖（4）(圖(4)四、質(zhì)量誤差分析在數(shù)控加工的整個(gè)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生以下幾種誤差：(1)近似計(jì)算誤差：主要產(chǎn)生在加工列表曲線、曲面輪廓時(shí)，采用近似計(jì)算法所發(fā)生的逼近誤差。(2)插補(bǔ)誤差：這是由于用直線段或圓弧段逼近零件輪廓曲線所產(chǎn)生的誤差。減少插補(bǔ)誤差的方法是密化插補(bǔ)點(diǎn)，但這會(huì)增加程序段數(shù)目，增加計(jì)算和編程的工作量。(3)尺寸圓整誤差：這是將計(jì)算尺寸換算成機(jī)床的脈沖當(dāng)量時(shí)由于圓整化所

17、產(chǎn)生的誤差。數(shù)控機(jī)床能反映出的最小位移量是一個(gè)脈沖當(dāng)量，小于一個(gè)脈沖當(dāng)量的數(shù)據(jù)只能四舍五入，于是就產(chǎn)生了誤差。(4)操作誤差在加工過(guò)程中，操作者在操作過(guò)程中，工件的安裝引起的誤差和尋找工件坐標(biāo)原點(diǎn)過(guò)程中容易引起誤差。首先安裝過(guò)程中，可能會(huì)產(chǎn)生工件面與定位面之間靠不緊，解決辦法：在安裝過(guò)程中四個(gè)壓板要同時(shí)壓緊，不能其中某個(gè)壓緊。先讓四個(gè)螺栓稍微擰一下但是不要徹底擰緊，并且用尼龍棒或者木棒在工件上輕輕敲打，使工件底面與定位面之間靠實(shí)。并且擰緊順序?yàn)閷?duì)角擰緊。尋找坐標(biāo)原點(diǎn)過(guò)程中，由于使用的設(shè)備的精度不同，會(huì)帶來(lái)不同的誤差。解決辦法：使用精度高的儀器，如：千分表、尋邊器等等。五、結(jié)論通過(guò)對(duì)盤(pán)類零件的工藝分析，合理制定了其加工工藝過(guò)程，選擇了合適的加工刀具及切削參數(shù)，合理的編制了加工盤(pán)類零件的數(shù)控程序，經(jīng)過(guò)獨(dú)立的分析、計(jì)算及改善加工過(guò)程，避免了可能產(chǎn)生的