機(jī)電一體化畢業(yè)論文--數(shù)控銑床孔類零件加工

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計題目：數(shù)控銑床孔類零件加工</p><p>　　完成期限：自 2012 年 11 月 02 日 至 2013 年03 月 05 日止</p><p>　　設(shè)計原始依據(jù)（資料）</p><p>　　盤類零件加工工藝性分析是編程前的重要工藝準(zhǔn)備工

2、作之一，根據(jù)實際加工，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。加工時，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、選用毛坯大小、確定走刀路線與加工順序等，其前期的準(zhǔn)備工作比較復(fù)雜。</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容和要求</b></p><p&g

3、t;　　通過對使用BV75型數(shù)控加工中心加工盤類零件，來說明孔類零件加工遇到的一些問題。 </p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容摘要</b></p><p>　　摘要：盤類零件是由多個端面、深孔、螺紋孔、曲面、溝槽、外輪廓組合而成的較復(fù)雜的盤形零件。其特點是零件基本形狀呈盤形塊狀，零件表面匯集了多種典型表面。加工時，裝夾次數(shù)一般較少，但所用刀具一般較多，編制程序較

4、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、選用毛坯大小、確定走刀路線與加工順序等，其前期的準(zhǔn)備工作比較復(fù)雜。</p><p>　　關(guān)鍵詞：盤類零件 圖紙分析 確定加工工藝 機(jī)床</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一. 盤類零件加工工藝性分析 …………………………………

5、……………………1</p><p>　　1.1 選擇并確定數(shù)控加工中心加工盤類零件……………………………………… 1</p><p>　　1.2 盤類零件圖樣的工藝性分析…………………………………………………… 2</p><p>　　1.3 盤類零件的加工路線…………………………………………………………… 3</p><p>　　二. 盤類

6、零件加工工藝的確定 ………………………………………………………3</p><p>　　2.1 工藝分析………………………………………………………………………… 3</p><p>　　2.2 工藝卡片………………………………………………………………………… 5</p><p>　　2.3刀具卡片…………………………………………………………………… 6<

7、/p><p>　　2.4 走刀路線………………………………………………………………………… 6</p><p>　　2.5 程序的編制…………………………………………………………………… 11</p><p>　　三. 誤差分析…………………………………………………………………………15</p><p>　　四. 結(jié)論…………………………………

8、……………………………………………15</p><p>　　參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………… 16</p><p>　　一 盤類零件加工的工藝性分析</p><p>　　盤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。通過對使

9、用BV75型數(shù)控加工中心加工盤類零件，來闡述以下幾個方面的問題： </p><p>　　選擇并確定數(shù)控加工中心加工盤類零件</p><p>　　在選擇加工盤類零件的設(shè)備時，應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)控加工中心適用于加工復(fù)雜端面這一加工優(yōu)勢。選擇BV75數(shù)控加工中心的主要依據(jù)如下：</p><p>　　BV75立式加工中心采用專業(yè)化廠家提供的數(shù)控系統(tǒng)，各直線運動軸、主軸及追加旋轉(zhuǎn)軸

10、均采用伺服電機(jī)驅(qū)動，三軸或四軸聯(lián)動，可進(jìn)行各種銑削、鏜孔、鉆鉸孔、剛性攻絲等一般機(jī)械加工，并實現(xiàn)數(shù)字化精確定位，通過運動軸插補(bǔ)聯(lián)動可實現(xiàn)旋切大螺紋、多種曲面加工，且同一臺機(jī)床上可實現(xiàn)工件一次裝夾過程中多種工序的粗、精加工。同時，數(shù)控系統(tǒng)中配備了多種典型循環(huán)程序供加工過程中編程選用。機(jī)床工作過程中的切削加工、冷卻液提供、刀具交換等均由預(yù)編制程序控制，且換刀過程中自動實施主軸中心吹氣，保持刀柄及主軸錐孔清潔。機(jī)床切削過程中產(chǎn)生的切屑根據(jù)配置

11、不同或者由沖刷系統(tǒng)及排屑器等定向排送到集屑小車，或者人工清理。</p><p>　　BV75立式加工中心主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　盤類零件圖樣的工藝性分析</p><p>　　根據(jù)BV75數(shù)控加工中心加工盤類零件的特點，對零件圖紙進(jìn)行工藝分析時，應(yīng)著重考慮如下幾點：</p><p>　　盤類零件圖紙的尺寸分析</p>

12、<p>　　根據(jù)盤類零件圖紙的分析，應(yīng)首先確定零件上各端面的相互位置、相距尺寸，保證加工時刀具的走刀路線不會干涉到零件的各個端面。例如，在加工時刀具直徑為10mm，零件兩端面距離為9mm，若在加工前發(fā)現(xiàn)這一點便會在保證加工精度的情況下更換合適的刀具。相反，如果在實際加工前對圖紙的分析不夠透徹，便有可能出現(xiàn)上述錯誤，造成零件加工失敗，不僅浪費時間，還提高了加工成本，得不償失。</p><p>　?。?

13、） 順銑和逆銑對加工的影響 　　</p><p>　　在銑削加工盤類零件時，采用順銑還是逆銑方式是影響加工表面粗糙度的重要因素之一。逆銑時切削力F的水平分力FX的方向與進(jìn)給運動Vf方向相反，順銑時切削力F的水平分力FX的方向與進(jìn)給運動Vf的方向相同。銑削方式的選擇應(yīng)視零件圖樣的加工要求，工件材料的性質(zhì)、特點以及機(jī)床型號、刀具規(guī)格等條件因素綜合考慮。通常，由于數(shù)控加工中心傳動采用滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，其進(jìn)給傳動間隙很小，順

14、銑的工藝性就優(yōu)越于逆銑。為了降低表面粗糙度值，提高刀具的耐用度，對于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料，盡可能采用順銑加工。但如果盤類零件的毛坯為黑色金屬鍛件或鑄件，表皮較硬而且余量一般較大，這時采用逆銑較為合理。</p><p><b>　　盤類零件的加工路線</b></p><p><b>　　z軸方向走刀路線</b></p>&

15、lt;p>　　在加工盤類零件時，Z軸的切削深度尤為重要。必須要看清圖紙的標(biāo)注，并在深度上也要保證高精度。銑削外輪廓時，盡量選擇在工件外下刀。銑削內(nèi)輪廓時，要選好下刀點，必須保證不能干涉工件的尺寸精度。</p><p>　?。?）x、y軸方向走刀路線</p><p>　　在加工盤類零件時，x、y軸方向走刀路線是否正確直接影響到零件加工的質(zhì)量。x、y軸方向在走刀路線正確的情況下基本能保證

16、零件成型正確。若x、y軸方向走刀路線錯誤，則直接導(dǎo)致工件作廢，成為廢品。如果走刀路線偏差較大，不僅會導(dǎo)致零件作廢，更會威脅到操作人員的人身安全。</p><p>　　（3）對于二維輪廓加工通常采用以下幾個步驟：</p><p>　　(1)從起刀點下刀到下刀點；</p><p>　　(2)沿切向切入工件； </p><p><b>　

17、　(3)輪廓切削； </b></p><p>　　(4)刀具向上抬刀，退離工件； </p><p><b>　　(5)返回起刀點。</b></p><p>　　二 盤類零件加工工藝的確定</p><p><b>　　2.1 工藝分析</b></p><p><

18、;b>　　圖1 盤類零件</b></p><p>　　需要加工的盤類零件如圖1所示，零件的材料為45號鋼，毛坯選為100mm×80mm×27mm的方形毛坯料。且底面和四個輪廓面均已加工好，要求在BV75立式加工中心上加工頂面及孔。</p><p><b>　　加工部位分析</b></p><p><

19、b>　?、偌庸ろ斆妫?lt;/b></p><p><b>　?、诩庸う?2孔；</b></p><p><b>　　③加工Φ60沉孔；</b></p><p>　?、芗庸?×M8－7H螺紋孔；</p><p>　?、菁庸? × Φ12孔；</p>&l

20、t;p>　?、藜庸? × Φ6孔</p><p><b>　　工步設(shè)計</b></p><p><b>　　2.2工藝卡片</b></p><p><b>　　2.3刀具卡片</b></p><p><b>　　2.4走刀路線</b><

21、;/p><p><b>　　1）粗銑頂面</b></p><p>　　2）鉆Φ32、 Φ12孔中心孔</p><p>　　3）鉆Φ32、 Φ12孔至Φ11.5</p><p>　　4）擴(kuò)Φ32孔至Φ30</p><p>　　5）鉆3×Φ6孔至尺寸</p><p>&l

22、t;b>　　6）粗銑Φ60沉孔</b></p><p>　　7）鉆4×M8底孔至Φ6.8</p><p>　　8）鏜Φ32孔至Φ31.7</p><p><b>　　9）精銑頂面</b></p><p>　　10）鉸Φ12孔至尺寸</p><p>　　11）精鏜Φ32孔

23、至尺寸</p><p>　　12）精銑Φ60沉孔至尺寸</p><p>　　13） Φ12孔口倒角</p><p>　　14） 3×Φ6、M8孔口倒角</p><p>　　15）攻4×M8螺紋</p><p><b>　　2.5程序的編制</b></p><

24、p>　　如圖所示為本文數(shù)控程序編制的流程圖。</p><p>　　加工工藝參數(shù)輸入部分以人機(jī)交互對話方式輸入盤類零件銑削加工的有關(guān)工藝參數(shù)，如刀具半徑，起刀點、加工走向，主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度等。</p><p>　　NC 數(shù)據(jù)處理部分根據(jù)幾何形狀數(shù)據(jù)及加工工藝參數(shù),對數(shù)據(jù)文件中的實體(直線、圓弧、列表點) 的數(shù)據(jù)重新排序,列表點先以三次B 樣條曲線進(jìn)行擬合，再用雙圓弧法進(jìn)行插補(bǔ)，形成標(biāo)

25、準(zhǔn)的G 代碼格式。</p><p>　　刀具軌跡仿真部分主要是檢驗數(shù)控程序語法錯誤，加工時是否有干涉現(xiàn)象或刀具軌跡不合理等，可以減少實際加工中試切次數(shù)和防止設(shè)備、刀具、工件的損壞。</p><p><b>　　加工程序編制如下：</b></p><p><b>　　O0001;</b></p><p&g

26、t;　　N3 G17 G90 G40 G80 G49 G21;</p><p>　　G91 G28 Z0.;</p><p>　　N5 M06 T01;</p><p>　　N8 G90 G54 G00 X120. Y0.;</p><p>　　N9 M03 S240;</p><p>　　N10 G43 Z100

27、. H01;</p><p><b>　　N11 Z0.5;</b></p><p>　　N12 G01 X-120. F300;</p><p>　　N13 G00 Z100. M05;</p><p>　　N14 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b>　　/ M

28、00；</b></p><p>　　N16 M06 T02;</p><p>　　N19 G90 G54 G00 X0. Y0.;</p><p>　　N20 M03 S1000;</p><p>　　N21 G43 Z100. H02;</p><p>　　N22 G99 G81 Z-5. R5. F10

29、0;</p><p>　　N23 X-36. Y26.;</p><p>　　N24 G98 X36. Y-26.;</p><p>　　N25 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b>　　/ M00;</b></p><p>　　N27 M06 T03;</p&g

30、t;<p>　　N30 G90 G54 G00 X0. Y0.;</p><p>　　N31 M03 S550; </p><p>　　N32 G43 Z100. H03;</p><p>　　N33 G99 G81 Z-30. R5. F110;</p><p>　　N34 X-36. Y26.;</p><

31、;p>　　N35 G98 X36. Y-26.;</p><p>　　N36 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b>　　/ M00;</b></p><p>　　N38 M06 T04;</p><p>　　N41 G90 G54 G00 X0. Y0.;</p><

32、p>　　N42 M03 S280;</p><p>　　N43 G43 Z100. H04;</p><p>　　N44 G98 G81 Z-35. R5.0 F85;</p><p>　　N45 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b>　　/ M00;</b></p>&l

33、t;p>　　N47 M06 T05;</p><p>　　N50 G90 G54 G00 X40. Y0.;</p><p>　　N51 M03 S1000;</p><p>　　N52 G43 Z100. H05;</p><p>　　N53 G99 G81 Z-15. R5. F220;</p><p>

34、<b>　　N54 Y15.;</b></p><p>　　N55 G98 Y30.;</p><p>　　N56 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b>　　/ M00;</b></p><p>　　N58 M06 T06;</p><p>　　N

35、61G90G54G00 X0. Y0.;</p><p>　　N62 M03 S370;</p><p>　　N63 G43 Z5. H06;</p><p>　　N64 G01 Z-10. F1000;</p><p>　　N65 G41 X8. Y-15. D06 F110;</p><p>　　N66 G03 X

36、23. Y0. R15.;</p><p>　　N67 I-23.;</p><p>　　N68 X8. Y15. R15.;</p><p>　　G00 G40 X0 Y0;</p><p>　　N69 G01 G41 X15. Y-15. D06;</p><p>　　N70 G03 X30. Y0. R15.;&

37、lt;/p><p>　　N71 I-30.;</p><p>　　N72 X15. Y15. R15.;</p><p>　　N73 G01 X-16. Y0.;</p><p>　　N74 Z-4.7 F1000;</p><p>　　N75 X-61. F110;</p><p>　　N76 X

38、-56.5 Y-41.586;</p><p>　　N77 X-12.213 Y-16.017;</p><p>　　N78 X15. Y-15. F1000;</p><p>　　N79 G03 X30. Y0. R15. F110;</p><p>　　N80 G01 Y51.;</p><p><b&g

39、t;　　N81 X0.;</b></p><p><b>　　N82 Y16.;</b></p><p>　　N83 G40 Y0. F1000;</p><p>　　N84 G00 Z100. M05;</p><p>　　N85 G91G28 Z0.;</p><p><b&

40、gt;　　/ M00;</b></p><p>　　N87 M06 T07;</p><p>　　N88 G90 G54 G00 X23. Y0.;</p><p>　　N91 M03 S950;</p><p>　　N92 G43 Z100. H07;</p><p>　　N93 G98 G81 Z-30

41、. R5. F140;</p><p>　　N94 X0. Y23.;</p><p>　　N95 X-23. Y0.;</p><p>　　N96 G98 X0. Y-23.;</p><p>　　N97 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b>　　/ M00;</b>

42、</p><p>　　N9 M06 T08;</p><p>　　N102 G90 G54 G00 X0. Y0.;</p><p>　　N103 M03 S830;</p><p>　　N100 G43 Z100. H08;</p><p>　　N101 G98 G76 Z-27. R5. Q0.1 F120;<

43、;/p><p>　　N102 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b>　　/ M00;</b></p><p>　　N106 M06 T01;</p><p>　　N107 G90 G54 G00 X120. Y0.;</p><p>　　N108 M03 S320;<

44、/p><p>　　N109 G43 Z100. H01;</p><p><b>　　N110 Z0;</b></p><p>　　N111 G01 X-120. F280;</p><p>　　N112 G00 Z100. M05;</p><p>　　N113 G91 G28 Z0.;&

45、lt;/p><p><b>　　/ M00；</b></p><p>　　N115 M06 T09;</p><p>　　N118 G90 G54 G00 X-36. Y26.;</p><p>　　N119 M03 S170;</p><p>　　N120 G43 Z100. H09;</p&

46、gt;<p>　　N121 G99 G82 Z-30. R5. P1000 F42;</p><p>　　N122 G98 X36. Y-26.;</p><p>　　N123 G80 G91 G28 Z0. M05;</p><p><b>　　/ M00;</b></p><p>　　N9 M06 T1

47、0;</p><p>　　N102 G90 G54 G00 X0. Y0.;</p><p>　　N103 M03 S940;</p><p>　　N100 G43 Z100. H10;</p><p>　　N101 G98 G76 Z-27. R5. Q0.1 F75;</p><p>　　N102 G80 G91

48、G28 Z0. M05;</p><p><b>　　/ M00;</b></p><p>　　N134 M06 T11;</p><p>　　N137 G90G54G00 X0. Y0.;</p><p>　　N138 M03 S460;</p><p>　　N139 G43 Z5. H11;&

49、lt;/p><p>　　N140 G01 Z-10. F1000;</p><p>　　N141 G41 X8. Y-15. D11 F80;</p><p>　　N142 X15. ;</p><p>　　N143 G03 X30. Y0 R15.;</p><p>　　N144 I-30.;</p>&

50、lt;p>　　N145 X15. Y-15. R15.;</p><p>　　N146 G01 X-16. Y0. ;</p><p>　　N147 Z-5. F1000;</p><p>　　N148 X-61. F110;</p><p>　　N149 X-56.5 Y-41.586.;</p><p&

51、gt;　　N150 X-12.213 Y-16.017 ;</p><p>　　N151 X15. Y-15. F1000;</p><p>　　N152 G03 X30. Y0 R15. F150;</p><p>　　N153 G01 Y51.;</p><p>　　N154 X0. ;</p><p>　　N

52、155 Y16. ;</p><p>　　N156 G40 Y0. F1000;</p><p>　　N157 G00 Z100. M05;</p><p>　　N158 G91 G28 Z0;</p><p><b>　　/ M00;</b></p><p>　　N185 M06 T12;<

53、;/p><p>　　N187 G90 G54 G00 X23. Y0.;</p><p>　　N188 M03 S100;</p><p>　　N190 G43 Z100. H12;</p><p>　　N192 G98 G84 Z-27. R10. F125;</p><p>　　N193 X0. Y23.;</p

54、><p>　　N194 X-23. Y0.;</p><p>　　N195 X0. Y-23.;</p><p>　　N196 G80 G91 G28 Z0.;</p><p>　　N198 G28 X0. Y0.;</p><p><b>　　M30; </b></p><p&g

55、t;<b>　　三 誤差分析</b></p><p>　　在數(shù)控加工的整個過程中，經(jīng)常會產(chǎn)生以下幾種誤差：</p><p>　　(1) 近似計算誤差：主要產(chǎn)生在加工列表曲線、曲面輪廓時，采用近似計算法所發(fā)生的逼近誤差。</p><p>　　(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，但

56、這會增加程序段數(shù)目，增加計算和編程的工作量。</p><p>　　(3) 尺寸圓整誤差：這是將計算尺寸換算成機(jī)床的脈沖當(dāng)量時由于圓整化所產(chǎn)生的誤差。數(shù)控機(jī)床能反映出的最小位移量是一個脈沖當(dāng)量，小于一個脈沖當(dāng)量的數(shù)據(jù)只能四舍五入，于是就產(chǎn)生了誤差。</p><p><b>　　(4) 操作誤差</b></p><p>　　在加工過程中，操作者在操

57、作過程中，工件的安裝引起的誤差和尋找工件坐標(biāo)原點過程中容易引起誤差。首先安裝過程中，可能會產(chǎn)生工件面與定位面之間靠不緊，解決辦法：在安裝過程中四個壓板要同時壓緊，不能其中某個壓緊。先讓四個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。并且擰緊順序為對角擰緊。</p><p>　　尋找坐標(biāo)原點過程中，由于使用的設(shè)備的精度不同，會帶來不同的誤差。解決辦法：使用精度高

58、的儀器，如：千分表、尋邊器等等。</p><p><b>　　四 結(jié)論</b></p><p>　　通過對盤類零件的工藝分析，合理制定了其加工工藝過程，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類零件的數(shù)控程序，經(jīng)過獨立的分析、計算及改善加工過程，避免了可能產(chǎn)生的各種誤差，使用BV75數(shù)控加工中心加工出的盤類零件，精度較高，尺寸符合圖紙要求。即提高了產(chǎn)品的加工

59、質(zhì)量和效率，又降低了工人的勞動強(qiáng)度。 對我個人的數(shù)控技術(shù)及獨立完成加工的技能有了很大的幫助，并且使我更加喜歡數(shù)控技術(shù)專業(yè)，我充分看到了自己的不足，使我的技術(shù)有了一次跨越性的提高。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.徐宏海 數(shù)控加工工藝 學(xué)工業(yè)出版社，2003，7-5025</p&

60、gt;<p>　　2.徐嘉元、曾家駒 機(jī)械制造工藝學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社，1999，7-111</p><p>　　3.華茂發(fā) 數(shù)控機(jī)床加工工藝 械工業(yè)出版社，2000，7-111</p><p>　　4.陳日曜 金屬切削原理 機(jī)械工業(yè)出版社 2002.4</