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数控铣床孔类零件加工-1-毕业论文课题：数控加工中心孔类零件加工专业：加工中心姓名：李加利指导老师：李永丰完成日期：2013-5-30数控铣床孔类零件加工-2-目录内容摘要………………………………………………………………………………3正文……………………………………………………………………………………31.盘类零件加工工艺性分析………………………………………………………31.1选择并确定数控加工中心加工盘类零件………………………………………31.2盘类零件图样的工艺性分析……………………………………………………41.3盘类零件的加工路线……………………………………………………………52.盘类零件加工工艺的确定………………………………………………………62.1工艺分析…………………………………………………………………………62.2工艺卡片…………………………………………………………………………72.3刀具卡片…………………………………………………………………………82.4走刀路线…………………………………………………………………………82.5程序的编制……………………………………………………………………133.误差分析…………………………………………………………………………174.结论………………………………………………………………………………17参考文献……………………………………………………………………………18数控铣床孔类零件加工-3-盘类零件的加工内容摘要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。关键词：盘类零件图纸分析确定加工工艺机床正文：数控加工过程中需要考虑多方面的因素，包括图纸的分析、选择适合加工该零件的数控机床、选择加工中将要用到的刀具规格、选择良好的切削用量等等。由此看出，数控加工实践是一门复杂的技术。需要多学习、多熟练才能在保证安全的情况下完成任务。所以，我作为数控行业的一份子要努力的提高自身的专业水平，不断的锻炼自己的实践技能，成为一个全方面发展的数控技术人才。1盘类零件加工的工艺性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。通过对使用BV75型数控加工中心加工盘类零件，来阐述以下几个方面的问题：数控铣床孔类零件加工-4-1.1选择并确定数控加工中心加工盘类零件在选择加工盘类零件的设备时，应充分发挥数控加工中心适用于加工复杂端面这一加工优势。选择BV75数控加工中心的主要依据如下：BV75立式加工中心采用专业化厂家提供的数控系统，各直线运动轴、主轴及追加旋转轴均采用伺服电机驱动，三轴或四轴联动，可进行各种铣削、镗孔、钻铰孔、刚性攻丝等一般机械加工，并实现数字化精确定位，通过运动轴插补联动可实现旋切大螺纹、多种曲面加工，且同一台机床上可实现工件一次装夹过程中多种工序的粗、精加工。同时，数控系统中配备了多种典型循环程序供加工过程中编程选用。机床工作过程中的切削加工、冷却液提供、刀具交换等均由预编制程序控制，且换刀过程中自动实施主轴中心吹气，保持刀柄及主轴锥孔清洁。机床切削过程中产生的切屑根据配置不同或者由冲刷系统及排屑器等定向排送到集屑小车，或者人工清理。BV75立式加工中心主要技术参数如下：机床行程范围X轴mm762Y轴mm510（带A轴为450或490）Z轴mm560工作台参数工作台尺寸mm610*900T型槽尺寸mm5-18*100*125工作台最大承载能力（均布）kg500主轴端面直工作台面距离mm152~712主轴中心至立柱导轨面距离mm563.4移动速度快速移动速度mm/min24000切削进给速度mm/min3~15000主轴参数主轴锥孔7：24主轴轴径mmφ70刀库参数斗笠式刀库机械手式刀库刀库容量（把）2124数控铣床孔类零件加工-5-换刀方式任选随机换刀时间（秒）62.5最大刀具直径mmφ80φ75相邻无刀最大刀具直径mmφ160φ120最大道具长度mm304290最大单刀重量kg6.86刀库承载能力kg68801.2盘类零件图样的工艺性分析根据BV75数控加工中心加工盘类零件的特点，对零件图纸进行工艺分析时，应着重考虑如下几点：（1）盘类零件图纸的尺寸分析根据盘类零件图纸的分析，应首先确定零件上各端面的相互位置、相距尺寸，保证加工时刀具的走刀路线不会干涉到零件的各个端面。例如，在加工时刀具直径为10mm，零件两端面距离为9mm，若在加工前发现这一点便会在保证加工精度的情况下更换合适的刀具。相反，如果在实际加工前对图纸的分析不够透彻，便有可能出现上述错误，造成零件加工失败，不仅浪费时间，还提高了加工成本，得不偿失。（2）顺铣和逆铣对加工的影响在铣削加工盘类零件时，采用顺铣还是逆铣方式是影响加工表面粗糙度的重要因素之一。逆铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf方向相反，数控铣床孔类零件加工-6-顺铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf的方向相同。铣削方式的选择应视零件图样的加工要求，工件材料的性质、特点以及机床型号、刀具规格等条件因素综合考虑。通常，由于数控加工中心传动采用滚珠丝杠结构，其进给传动间隙很小，顺铣的工艺性就优越于逆铣。为了降低表面粗糙度值，提高刀具的耐用度，对于铝镁合金、钛合金和耐热合金等材料，尽可能采用顺铣加工。但如果盘类零件的毛坯为黑色金属锻件或铸件，表皮较硬而且余量一般较大，这时采用逆铣较为合理。1.3盘类零件的加工路线（1）z轴方向走刀路线在加工盘类零件时，Z轴的切削深度尤为重要。必须要看清图纸的标注，并在深度上也要保证高精度。铣削外轮廓时，尽量选择在工件外下刀。铣削内轮廓时，要选好下刀点，必须保证不能干涉工件的尺寸精度。（2）x、y轴方向走刀路线在加工盘类零件时，x、y轴方向走刀路线是否正确直接影响到零件加工的质量。x、y轴方向在走刀路线正确的情况下基本能保证零件成型正确。若x、y轴方向走刀路线错误，则直接导致工件作废，成为废品。如果走刀路线偏差较大，不仅会导致零件作废，更会威胁到操作人员的人身安全。（3）对于二维轮廓加工通常采用以下几个步骤：(1)从起刀点下刀到下刀点；(2)沿切向切入工件；(3)轮廓切削；(4)刀具向上抬刀，退离工件；(5)返回起刀点。2盘类零件加工工艺的确定2.1工艺分析数控铣床孔类零件加工-7-图1盘类零件需要加工的盘类零件如图1所示，零件的材料为45号钢，毛坯选为100mm×80mm×27mm的方形毛坯料。且底面和四个轮廓面均已加工好，要求在BV75立式加工中心上加工顶面及孔。（1）加工部位分析①加工顶面；②加工Φ32孔；③加工Φ60沉孔；④加工4×M8－7H螺纹孔；⑤加工2×Φ12孔；⑥加工3×Φ6孔（2）工步设计工步号工步内容刀具号刀具规格1粗铣顶面T1端面铣刀Φ1252钻Φ32、Φ12孔中心孔T2中心钻Φ23钻Φ32、Φ12孔至Φ11.5T3麻花钻Φ11.54扩Φ32孔至Φ30T4麻花钻Φ305钻3×Φ6孔至尺寸T5麻花钻Φ66粗铣Φ60沉孔T6立铣刀Φ18，2刃7钻4×M8底孔至Φ6.8T7麻花钻Φ6.88镗Φ32孔至Φ31.7T8镗刀Φ31.79精铣顶面T1端面铣刀Φ125数控铣床孔类零件加工-8-10铰Φ12孔至尺寸T9铰刀Φ1211精镗Φ32孔至尺寸T10微调精镗刀Φ3212精铣Φ60沉孔至尺寸T11立铣刀Φ18，4刃13Φ12孔口倒角T13倒角刀Φ20143×Φ6、M8孔口倒角T3麻花钻Φ11.515攻4×M8螺纹T12丝锥M82.2工艺卡片序号加工工序刀具刀具名称主轴速度r.p.m进给速度mm/min刀具长度补偿刀具半径补偿刀具补偿值1粗铣顶面T1端面铣刀Φ125240300H01实测值2钻Φ32、Φ12孔中心孔T2中心钻Φ21000100H023钻Φ32、Φ12孔至Φ11.5T3麻花钻Φ11.5550110H034扩Φ32孔至Φ30T4麻花钻Φ3028085H045钻3×Φ6孔至尺寸T5麻花钻Φ61000220H056粗铣Φ60沉孔T6立铣刀Φ18，2刃3701000H06D0630.57钻4×M8底孔至Φ6.8T7麻花钻Φ6.8950140H078镗Φ32孔至Φ31.7T8镗刀Φ31.7830120H089精铣顶面T1端面铣刀Φ125320280H0110铰Φ12孔至尺寸T9铰刀Φ1217042H0911精镗Φ32孔至尺寸T10微调精镗刀Φ3294075H1012精铣Φ60沉孔至尺寸T11立铣刀Φ18，4刃4601000H11D113013Φ12孔口倒角T13倒角刀Φ2030050H13143×Φ6、M8孔口倒角T3麻花钻Φ11.530050H0315攻4×M8螺纹T12丝锥M8100125H12数控铣床孔类零件加工-9-2.3刀具卡片2.4走刀路线1）粗铣顶面2）钻Φ32、Φ12孔中心孔刀具选择与加工目的转速r/min进给量mm/min背吃刀量mm端面铣刀Φ125240300中心钻Φ210001002麻花钻Φ11.555011030麻花钻Φ302808535麻花钻Φ6100022015立铣刀Φ18，2刃370100010麻花钻Φ6.895014030镗刀Φ31.783012027铰刀Φ121704230微调精镗刀Φ329407527立铣刀Φ18，4刃460100010倒角刀Φ2030050麻花钻Φ11.530050丝锥M810012527数控铣床孔类零件加工-10-3）钻Φ32、Φ12孔至Φ11.54）扩Φ32孔至Φ30数控铣床孔类零件加工-11-5）钻3×Φ6孔至尺寸6）粗铣Φ60沉孔7）钻4×M8底孔至Φ6.8数控铣床孔类零件加工-12-8）镗Φ32孔至Φ31.79）精铣顶面10）铰Φ12孔至尺寸数控铣床孔类零件加工-13-11）精镗Φ32孔至尺寸12）精铣Φ60沉孔至尺寸13）Φ12孔口倒角数控铣床孔类零件加工-14-14）3×Φ6、M8孔口倒角15）攻4×M8螺纹2.5程序的编制如图所示为本文数控程序编制的流程图。加工工艺参数输入部分以人机交互对话方式输入盘类零件铣削加工的有关工艺参数，如刀具半径，起刀点、加工走向，主轴转速、进给速度等。NC数据处理部分根据几何形状数据及加工工艺参数,对数据文件中的实体(直线、圆弧、列表点)的数据重新排序,列表点先以三次B样条曲线进行拟合，再用双圆弧法进行插补，形成标准的G代码格式。刀具轨迹仿真部分主要是检验数控程序语法错误，加工时是否有干涉现象或数控铣床孔类零件加工-15-刀具轨迹不合理等，可以减少实际加工中试切次数和防止设备、刀具、工件的损坏。加工程序编制如下：O0001;N3G17G90G40G80G49G21;G91G28Z0.;N5M06T01;N8G90G54G00X120.Y0.;N9M03S240;N10G43Z100.H01;N11Z0.5;N12G01X-120.F300;N13G00Z100.M05;N14G91G28Z0.M05;/M00；N16M06T02;N19G90G54G00X0.Y0.;N20M03S1000;N21G43Z100.H02;N22G99G81Z-5.R5.F100;N23X-36.Y26.;N24G98X36.Y-26.;N25G80G91G28Z0.M05;/M00;N27M06T03;N30G90G54G00X0.Y0.;N31M03S550;N32G43Z100.H03;N33G99G81Z-30.R5.F110;N34X-36.Y26.;N35G98X36.Y-26.;N36G80G91G28Z0.M05;/M00;N38M06T04;N41G90G54G00X0.Y0.;N42M03