使用数控加工中心加工轮边减速器壳小面的工艺与编程

南通航运职业技术学院机电系机械设计与制造专业毕业设计标题:使用数控加工中心加工轮边减速器壳小面的工艺与编程姓名:周圣院系:机电系专业:机械设计与制造（船舶配套设备）班级:机制3131学号：0615131042指导老师：曹将栋目录摘要第一章：数控加工中心概述1.1数控加工中心简介1.2加工中心分类1.3未来发展趋势第二章：设计说明书2.1课题2.2课题来源与内容2.3设计目的2.4加工工艺与编程过程第三章：机床操作3.1数控加工中心安全操作规程3.2机床开机3.3建立工件坐标系3.4刀具安装3.5设定刀具长度补偿值3.6设定刀具半径补偿值3.7手动输入程序3.8储存卡输入程序3.9装夹工件及启动加工第四章：加工成果报告第五章：设计总结第六章：致谢摘要本论文基是于工作岗位实践进行的数控加工设计。数控加工中心机床已经广泛运用于工业生产的各个领域，三轴以上（包含三轴）的立体式切削加工方式使得它所能加工及生产的产品多种多样。本文将选取某零件，对其加工工艺，编程方式，操作过程做系统化的阐述。图纸使用AutoCAD2004制图软件绘制，所需要加工的位置有详细尺寸标注。该零件结构虽然简单，但能很大程度上展现数控加工中心机床的加工方式。由于技术水平有限，本论文将出现很多不足之处，望指导老师批评指教。关键词：数控加工加工工艺加工中心ABSTRACTThisthesisisbaseonworkpracticetodesignthencmachining.CNCmachiningcentermachinetoolhasbeenwidelyusedinvariousfieldsofindustrialproduction,morethanthreeaxis(includingthreeaxis)ofverticalmachininginsuchawaythatitcanprocessingandproductionofavarietyofproducts.Thispaperwillselectsomepartsoftheprocessingtechnology,programming,dosystematicallyinthispaper,theoperationprocess.DrawingusingAutoCAD2004mappingsoftware,thedetaileddimensiontothelocationoftherequiredprocessing.Thepartsstructureissimple,buttoalargeextentCNCmachiningcentermachinetoolprocessingway.Duetothelimitedtechnicallevel,willappearalotofshortcomings,thispaperhopetoguidetheteachercriticizedme.KEYWORDS：NcmachingProcessingtechnologyNcmachinetool第一章：数控加工中心概述1.1数控加工中心简介数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5~10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。数控加工中心是一种功能较全的数控加工机床。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用和更换。这是它与数控铣床、数控镗床的主要区别。特别是对于必需采用工装和专机设备来保证产品质量和效率的工件。这会为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用，从而使企业具有较强的竞争能力。韩国大宇立式加工中心1.2加工中心分类加工中心常按主轴在空间所处的状态分为立式加工中心和卧式加工中心，加工中心的主轴在空间处于垂直状态的称为立式加工中心，主轴在空间处于水平状态的称为卧式加工中心。主轴可作垂直和水平转换的，称为立卧式加工中心或五面加工中心，也称复合加工中心。按加工中心立柱的数量分;有单柱式和双柱式(龙门式)。杭州友嘉龙门加工中心按加工中心运动坐标数和同时控制的坐标数分:有三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动等。三轴、四轴是指加工中心具有的运动坐标数，联动是指控制系统可以同时控制运动的坐标数，从而实现刀具相对工件的位置和速度控制。按工作台的数量和功能分:有单工作台加工中心、双工作台加工中心，和多工作台加工中心。按加工精度分:有普通加工中心和高精度加工中心。普通加工中心，分辨率为1μm，最大进给速度15~25m/min，定位精度l0μm左右。高精度加工中心、分辨率为0.1μm，最大进给速度为15~100m/min，定位精度为2μm左右。介于2~l0μm之间的，以±5μm较多可称精密级。马扎克卧式加工中心1.3未来发展趋势A.加工中心高效、高精、高速的发展趋势随着国民经济飞速发展工业自动化，制造业向着高、精、尖方向发展，特别是汽车、船舶、纺织、电子技术、航空航天的迅猛发展，对机床的精度和生产效率要求也越来越高，主轴转速12000r/min以上、快移速度大于40m/min的高效高精机床已经是机床行业流兴的趋势。B.立式加工中心五轴联动的趋势五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高，专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业，有着举足轻重的影响力。C.机床的复合化，与机器人的有效结合提高了生产效率为了提高生产效率，最大限度降低生产成本，把工业机器人同机床有效地结合在一起，让机器人从事简单而且重复的劳动，不但可以节省大笔的人工费用，同时，机器人不会疲劳且不会产生错误，因而对生产质量的稳定起到了很大的作用。D.机床更注重细节处理和环境保护“绿色生态机床”是近年来机床行业的一种发展趋势，其强调了机床、环境、人三者之间的关系，目地是大幅度提高机床生产效率的同时降低对环境的影响和对操作者健康的危害。第二章：设计说明书2.1课题数控加工中心加工零件（轮边减速器小面）的工艺与编程2.2课题来源与内容主要针对客户要求对该零件进行批量生产（如图），该零件为重型卡车后轮轮边减速机构中的关键部件。尤其是轴心φ112mm大孔与周边5个φ28mm小孔有严格同轴度和位置度要求。能否达到设计要求，直接影响到差速机构行星轮系的啮合精度，而此精度是决定轮边减速机构优劣的关键。原工艺曾用钻模板限位钻孔后，在经过绞孔，虽然孔径能达到公差要求，但位置度差，不能满足设计要求。现在改用立式加工中心机床加工。轮边减速器壳成品2.3设计目的本课题为数控加工设计类课题，数控加工设计包含多方面的设计，本次毕业设计包含数控加工工艺与编程过程。2.4加工工艺与编程过程A.绘制加工简图（AtuoCAD2004）B.工序内容（1）铣上平面。（2）021.00285mm孔。（3）059.0032.0145mm及下端018.0014mm孔。（4）15.0085mm半圆孔。（5）10×M10—6H内螺孔。（6）M22×1.5螺孔（1个）。（7）035.00112mm大孔。C.编程思路（1）5个021.0028mm孔，先预钻φ26mm，后粗镗φ27.5mm再精镗φ28mm，用N3、N5、N7程序段加工。（2）5个φ14mm孔在102mm全长上，共有三中孔径，最上方为059.0032.014有效深21mm，中间段为018.0014mm有效深19mm，最下方为φ12mm通孔。工步为：φ13.7mm合金钻头深Z—50.0mm（N9程序段）。再用φ12mm加长钻头钻通孔。最后用059.001413Tmm和018.001415Tmm两把精镗刀镗孔（N13和N15程序段）（3）使用子程序嵌套，即用子程序04501指令了5孔位置，同时再调用子程序04502完成一个钻孔过程，程序简洁明了，使用可靠。（4）为调整机床和刀具方便，将程序段号与使用刀具对应，即T01号刀使用N1程序段加工，T01=N1,T02=N2......，格式规范，便于查找修改程序和调整刀具。D.使用刀具T01—―φ100mm面铣刀。T03—―φ26mm钻头。T05—―φ27.5mm粗镗刀。T07—―φ021.0028mm精镗刀。T09—―φ13.7mm合金钻头。T11—―φ12mm钻头。T13—―φ059.0014mm精镗刀。T15—―φ018.0014mm精镗刀。T17—―φ8mm立铣刀。T19—―φ16mm定心结。T21—―φ8.4mm钻头。T23—―M10丝锥。T25—―φ20.4mm镶齿两刃枪钻。T27—―M22×1.5丝锥。T29—―φ035.00112mm精镗刀。E.选用机床ACE—V500S韩国大宇加工中心，系统为FANUC18i—M。加工简图见图11-1。F.编写加工程序04500N100G91G40G80G49；M24；（排屑器开）G91G30Z0；M06T01；（换T01φ100mm面铣刀）N1G90G00G54X0Y0；G43Z50.0H01S900M03T03；M08；G01Z3.0F2000；G01Z0F1000；(工进到Z轴零点平面）G01X—90.0F200；G02I90.0F220；（铣上平面）G00Z50.0M09；G91G30Z0；M06；（换T03φ26mm钻头）N3G90G00G54X0Y0；G43Z50.0H03M03S300T05；M08；M98P4501；（用子程序预钻5×φ28mm孔）G00Z100.0M09；G91G30Z0；G91G30X0Y0；M06；（换T05φ27.5mm粗镗刀）N5G90G00G54X0Y0；G43Z50.0H05S600M03T7；M08；M98P4501；（用子程序粗镗5×φ28mm孔）M09；G91G30Z0；G91G30Y0；M06；（换T07φ28mm精镗刀）N7G90G00G54X0Y0；G43Z50.0H07S800M03T9；M08；M98P4501；（用子程序精镗5×φ28mm孔）M09；G91G30Z0；G91G30YO；M06；（换T09φ13.7合金钻头）N9G90G00G54X0Y90.0；G43Z50.0H09S600T11；M08；G83G99Z—55.0R4.0Q35.0F60；（使用钻孔循环功能）M98P4503（用子程序钻4×φ14mm孔）G80G00Z100.0M09；G91G30Z0；M06；（换T11φ12mm钻头）N11G90G00G54X0Y90.0；G43Z50.0H11M03S560T13；M08；G01Z10.0F1000；G01G98Z—105.0R—50.0Q20.2F60；（钻孔循环）M98P4503；（用子程序钻最下边φ12mm孔）G80G00Z100.0M09；G91G30Z0；M06；（换059.001413Tmm精镗刀）N13G90G00G54X0Y90.0；G43Z50.0H13S800M03T15；M08；G82G99Z—21.0R4.0P2000F60；（用G82钻孔循环功能）M98P4503；（用子程序精镗上部分4个059.0014mm孔）G80G00Z100.0M09；G91G30Z0；M06；（换018.001415Tmm精镗刀）N15G90G00G54X0Y90.0；G43Z50.0H15S800M03T17；M08；G82G99Z—40.0R3.0P2000F60；M98P4503；（精镗下部分4个018.0014mm孔）G80G00Z100.0M09；G91G30Z0；M06；（换T17φ8mm