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刀具及切削用量的确定在数控加工中的合理选用
摘要:刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容,它不仅影响数控加工的效率,而且直接影响加工质量。本文从数控加工中刀具的分类与特点入手,分类说明在数控自动编程中,刀具合理选用的重要意义。
关键词:刀具;编程;数控加工;合理选用
当今,几乎所有的CAD/CAM软件包都提供自动编程的功能,这些软件一般在编程界面中提示工艺规划的有关问题,如刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等,编程人员只需设置有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床加工完成。显然,数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控技术加工的特点,正确选择刀具及切削用量。
一、数控加工常用刀具的种类及特点
数控加工刀具必须适应数控加工的高速、高效和自动化程度高的特点。包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄(刀柄要联结刀具并安装在机床动刀头上)。
1.数控刀具的分类方法
根据刀具结构可分为整体式、镶嵌式、特殊型式(如复合式刀具、减震式刀具等);若采用焊接或机夹式联结,机夹式又可分为不转位和可转位两种;根据刀具的材料可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石刀具、其他材料刀具(如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等);按切削工艺上可分为车削刀具(分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等)、钻削刀具(包括钻头、绞刀、丝锥等)、镗削刀具、铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。
2.数控刀具与普通机床上所用刀具相比,主要有以下特点:
(1)刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小;(2)互换性好,便于快速换刀;(3)寿命高,切削性能稳定、可靠;(4)刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间;(5)刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除;(6)系列化、标准化,以利于编程和刀具管理。
3.数控加工刀具的选择
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料、加工工序、切削用量以及其他相关因素,正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。注意在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。
选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
在进行自由曲面(模具)加工时,由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般采用顶端密距,故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,只要在保证不过切的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,都应优先选择平头刀。
在加工中心上,各种刀具分别装在刀库上,按程序规定随时进行选刀和换刀。因此必须采用标准刀柄,以便使钻、镗、扩、铣等工序的标准刀具,迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法及调整范围,以便在编程时确定刀具的经向和轴向尺寸。
在经济型数控机床的加工过程中,由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则:(1)尽量减少刀具数量;(2)一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工步骤;(3)粗精加工的刀具应分开使用(即使是相同尺寸规格的刀具);(4)先铣后钻;(5)先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;(6)应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率等。
二、加工过程中切削用量的确定
1.合理选择切削用量的原则
粗加工时,一般以提高生产率为主,同时也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。
2.具体要考虑的因素
(1)切削深度t。在机床、工件和刀具刚度允许的情况下,t就等于加工余量,这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度,一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。(2)切削宽度L。一般L与刀具直径d成正比,与切削深度成反比。经济型数控机床的加工过程中,一般L的取值范围为:L=(0.6~0.9)d。(3)切削速度V。另外,切削速度与加工材料也有很大关系,如用立铣刀铣削合金钢时,V可采用8m/min左右;而用同样的立铣刀铣削铝合金时,V可选用20m/min以上。(4)主轴转速n(r/min)。主轴转速一般根据切削速度V来选定。计算公式为:V=Πnd/1000。数控机床的控制面板上一般备有主轴转速倍调(倍率)开关,可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。(5)进给速度VF。VF应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。VF的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时,VF可选择得大些。在加工过程中,(转第069页) (接转第070页) Vf也可通过机床控制面板上的倍调开关进行人工调整,但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能的限制。
三、结束语
随着数控机床在生产实际中的广泛应用,量化生产线的形成,数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控程序的编制过程中,要在人机交互状态下即时选择刀具和确定切削用量。因此,编程人员必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则,从而保证零件的加工质量和加工效率,充分发挥数控机床的优点,提高企业的经济效益和生产水平。
参考文献:
[1]陈建中.数控机床程序编程的工艺处理应用及其研究.科协论坛.2007.09
[2]马丽芳. 数控编程的技术要求与实例.发展.2008.03
数控车床加工编程之我见
在数控车削中,程序贯穿整个零件的加工过程。由于每个人的加工方法不同,编制加工程序也各不相同,但最终的目的是为了提高数控车床的生产效率,因此对于选择最合理的加工路线显得尤为重要。本文将从确定走刀路线、选择合适的G命令等细节出发,分析在数控车削中程序的编制方法。
一、分析零件图样
分析零件图样是工艺准备中的首要工作,直接影响零件的编制及加工结果。主要包括以下几项内容:
分析加工轮廓的几何条件:主要目的是针对图样上不清楚尺寸及封闭的尺寸链进行处理。
分析零件图样上的尺寸公差要求,以确定控制其尺寸精度的加工工艺,如刀具的选择及切削用量的确定等。
分析形状和位置公差要求:对于数控切削加工中,零件的形状和位置误差主要受机床机械运动副精度的影响。在车削中,如沿Z坐标轴运动的方向与其主轴轴线不平形时,则无法保证圆柱度这一形状公差要求;又如沿X坐标轴运动的方向与其主轴轴线不垂直时,则无法保证垂直度这一位置公差要求。因此,进行编程前要考虑进行技术处理的有关方案。
分析零件的表面粗糙度要求,材料与热处理要求,毛坯的要求,件数的要求也是对工序安排及走刀路线的确定等都是不可忽视的参数。
二、合理确定走刀路线,并使其最短
确定走刀路线的工作是加工程序编制的重点,由于精加工切削程序走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此主要内容是确定粗加工及空行程的走刀路线。走刀路线泛指刀具从对刀点开始运动起,直到返回该点并结束加工程序所经过的路径。包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。使走刀路线最短可以节省整个加工过程的执行时间,还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损。下图1所示为三种车锥方法,用矩形循环命令进行加工,来分析一下走刀路线合理确定。
图1a为平行车锥法,这种方法是每次进刀后,车刀移动轨迹平行于锥体母线,随着每次进刀吃刀,Z相尺寸按一定比例增加,与普车加工锥体方法相同,使初学者易懂。Z向尺寸的计算方法是按公式C=D-d/L得出。若C为1:10,含义是直径X上去除1毫米,长度Z上增加10毫米。按该比例可以很简单的进行编程,并且可以保证每一次车削的余量相同使切削均匀。图1b为改变锥角车锥法,是随着每一次X向进刀,保持Z向尺寸为图纸尺寸,每一刀都改变了锥角的大小,只有最后一刀是图纸要求的锥角大小。这种车锥法可以不必进行每次Z向尺寸的计算,但在加工中由于Z向尺寸相同,使加工路线较长,同时切削余量不均匀,影响工件的表面尺寸和粗糙度,一般适合于锥面较短,余量不大的锥体中。图1c为阶台加工锥体法,这种加工法是每一次走刀轨迹平行于工件的轴线,加工出许多小的阶台,最后一刀车刀沿锥体斜面进行走刀,这种加工方法要先做1:1比例图,否则易车废工件,由于是台阶状,所以余量不均匀,影响锥面加工质量。
显然,上述三种切削路线中,如果起刀点相同,则平行法车锥体路线最合理,生产中常用此法进行加工。
三、合理调用G命令使程序段最少
按照每个单独的几何要素(即直线、斜线和圆弧等)分别编制出相应的加工程序,其构成加工程序的各条程序即程序段。在加工程序的编制工作中,总是希望以最少的程序段数即可实现对零件的加工,以使程序简洁,减少出错的几率及提高编程工作的效率。
由于数控车床装置普遍具有直线和圆弧插补运算的功能,除了非圆弧曲线外,程序段数可以由构成零件的几何要素及由工艺路线确定的各条程序得到,这时应考虑使程序段最少原则。选择合理的G命令,可以使程序段减少,但也要兼顾走刀路线最短。如加工上图1的零件,如果毛坯均为棒料,可以用直线插补命令G01进行编程,也可以用矩形循环命令G90进行编程,还可以用复合循环命令G71进行编程,都可以加工该工件。如下图2所示,图2a为用G01命令确定的走刀路线,与图2b用G90命令确定路线相同,但用G01时编程复杂,程序段较多,常用于精加工程序中。图2c为用G71式加工路线,首先走矩形循环进给路线,最后两刀走轮廓的得等距线和最终轮廓线,走刀路线不是很长,且切削量相同,切削力均匀,与G70命令合用还可以使程序编制简单,编程时常用。如果使用的数控车床没有此命令,应该首先选用G90矩行循环命令进行编程。所以在编程中要灵活应用,选用合理的G命令进行程序编制。
对于非曲线轨迹的加工,所需主程序段数要在保证其加工精度的条件下,进行计算后才能得知。这时,一条非圆曲线应按逼近原理划分成若干个主程序段(大多为直线或圆弧),当能满足其精度要求时,所划分的若干个主程序的段数应为最少。这样,不但可以大大减少计算的工作量,而且还能减少输入的时间及内存容量的占有数。
四、合理安排“回零”路线
在编制较复杂轮廓的加工程序时,为使其计算过程尽量简化,既不易出错,又便于校核,编程者有时将每一刀加工完后的刀具终点通过执行“回零”指令(即返回对刀点),使其全返回对刀点位置,然后在执行后续程序。这样会增加走刀距离,降低生产效率。因此,在合理安排“回零”路线时,应使其前一刀终点与后一刀起点间的距离尽量减短,或者为零,即满足走刀路线最短的要求。
五、合理选择切削用量
数控车削中的切削用量是表示机床主体的主运动和进给运动大小的重要参数,包括切削深度、主轴转速、进给速度。它们的选择与普车所要求的基本对应一致,但数控车床加工的零件往往较复杂,切削用量按一定的原则初定后,还应结合零件实际加工情况随时进行调整,调整方法是利用数控车床的操作面板上各种倍率开关,随时进行调整,来实现切削用量的合理配置,这对操作者来说应该具有一定的实际生产加工经验。
六、编程中细节问题处理
1、注意G04的合理使用
G04为暂停指令,其作用是刀具在一个指令的时间内暂停止加工。该指令由于不做实际的切削运动,常常被忽略。但它在对于保证加工精度及在切槽、钻孔改变运动等方面都有很好的好处,常用于以下几种情况:
(1)切槽、钻孔时为了保证槽底、孔底的的尺寸及粗糙度应设置G04命令。
(2)当运行方向改变较大时,应在该改变运行方向指令间设置G04命令。
(3)当运行速度变化很大时应在其运行指令改变时设置 G04命令。
(4)利用G04进行断削处理,根据粗加工的切削要求,可对以连续运动轨迹进行分段加工安排,每相邻加工段中间用G04指令将其隔开。加工时,刀具每进给一段后,即安排所设定较短的延时时间(0.5秒)实施暂停,紧接着在进给一段,直至加工结束。其分段数的多少,视断削要求而定,当断削不够理想时,要增加分段数。
2、粗精加工分开编程
为了提高零件的精度并保证生产效率,车削工件轮廓的最后一刀,通常由精车刀来连续加工完成,因此,粗精加工应分开编程。并且,刀具的进、退位置要考虑妥当,尽量不要在连续的轮廓中切入切出或换刀及停顿,以免因切削力的突然变化而造成弹性变形,致使光滑连接的轮廓上产生划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。
3、编程时常取零件要求尺寸的中值作为编程尺寸依据。如果遇到比机床所规定的最小编程单位还要小的数值时,应尽量向其最大实体尺寸靠拢并圆整。如图纸尺寸为? 80+00、026则编程时写X80.013。
4、编程时尽量符合各点重合的原则。也就是说,编程的原点要和设计的基准、对刀点的位置尽量重合起来,减少由于基准不重合所带来的加工误差。在很多情况下,若图样上的尺寸基准与编程所需要的尺寸基准不一致,故应首先将图样上的各个基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。当需要掌握控制某些重要尺寸的允许变动量时,还要通过尺寸链解算才能得到,然后才可进行下一步编程工作。
5、巧利用切断刀倒角。对切断面带一倒角的零件,在批量车削加工中比较普遍,为了便于切断并避免掉头倒角,可巧利用切断刀同时完成车倒角和切断两个工序,效果较好。同时切刀有两个刀尖,在编程中要注意使用哪个刀尖及刀宽问题,防止对刀加工时出错。
总之,数控车床的编程总原则是先粗后精、先进后远、先内后外、程序段最少、走刀路线最短,这就要求我们在编程时,特别注意理论联系实际,并在大量的实践中,对所学的知识进行验证或修正,做到编制的程序最实用。
浅谈数控铣削加工工艺路线的确定
摘 要:文章提出了数控铣削加工过程中的加工工艺路线 的确定原则和选择要点,对数控铣削常用加工工艺路线作了概略分析。
关键词:数控铣削;工艺路线;加工精度
数控机床是一种高效率的自动化设备,它的效率高于普通机床的2~3倍,要充分发挥数控机床的这一特点,必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法,同时还必须在编程之前确定好 加工工艺路线,这样才能进一步提高生产效率、加工精度。根据零件的材料、结构和技术要求不同,各种零件的加工工艺是不同的,即使是同类型的零件,由于生产条件和批量大小的不同,其工艺也不同,因此,必须根据具体情况制定合理的工艺路线。
1 、数控铣削加工工艺路线的确定原则
在数控加工中,刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线,编程时,除了满足一般原则外,数控铣削加工工艺路线的确定原则主要有以下几点:①应能保证零件的加工精度和 表面粗糙度的要求;②应使走刀路线最短,减少刀具空行程时间,提高加工效率;③应使数 值计算简单,程序段数量少,以减少编程工作量;④为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要 求,最终轮廓一次走刀完成;⑤选择使工件在加工后变形小的路线。
2 、常用加工路线分析
按照数控铣削加工工艺路线的确定原则,下面对某些典型零件的常用加工路线进行概略分析 :
2.1、 多孔加工路线的分析
对于位置精度要求较高的孔系加工,特别要注意孔的加工顺序的安排,安排不当时,就有可 能将坐标轴的反向间隙带入,直接影响位置精度。如图1所示的孔系加工路线,当按图1(a) 所示的路线加工时,由于5、6孔与1、2、3、4孔定位方向相反,Y方向反向间隙会使定位误 差增加,而影响5、6孔与其他孔的位置精度。按图1(b)所示路线,加工完4孔后往上多移动 一段距离到P点,然后再折回来加工5、6孔,这样方向一致,可避免反向间隙的引入,提高5 、6孔与其他孔的位置精度。
2.2 、平面零件铣削路线分析
铣削平面零件时,一般采用立铣刀侧刃进行切削,为减少接刀痕迹,保证零件表面质量,对刀具的切入和切出程序需要精心设计。铣削外表面轮廓时,铣刀的切入和切出点应沿零件轮 廓曲线的延长线上切向切入和切出零件表面,而不应沿法向直接切入零件,以避免加工表面产生划痕,保证零件轮廓光滑,当铣削封闭内轮廓表面时,刀具也要沿轮廓线的切线方向进 刀与退刀。
2.3 、轮廓铣削加工路线的分析
对于连续铣削轮廓,特别是加工圆弧时,要注意安排好刀具的切入、切出,要尽量避免交接 处重复加工,否则会出现明显的界限痕迹。用圆弧插补方式铣削外整圆时,要安排刀具从切向进入圆周铣削加工,当整圆加工完毕后,不要在切点处直接退刀,而让刀具多运动一段距 离,最好沿切线方向,以免取消刀具补偿时,刀具与工件表面相碰撞,造成工件报废。铣削内圆弧时,也要遵守从切向切入的原则,安排切入、切出过渡圆弧,来提高内孔表面的加工 精度和质量。 2.4、 凹槽加工路线分析
为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求,最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来 。对于加工凹槽来说,如果用行切方式加工内腔,这种走刀能切除内腔中的全部余量,不留死角,不伤轮廓,但行切法将在两次走刀的起点和终点间留下残留高度,而达不到要求的表 面粗糙度;如果按照从里到外的顺序使用环切法,光整轮廓表面,能获得较好的效果;或者还可以先用行切法最后环切一刀光整轮廓表面。3种方案中,第1个方案最差,第3个方案最好。
2.5 、曲面加工路线分析
铣削曲面时,常用球头刀采用“行切法”进行加工。所谓行切法是指刀具与零件轮廓的切点 轨迹是一行一行的,而行间的距离是按零件加工精度的要求确定。如图2(a)所示为发动机大 叶片,全面形状可采用两轴连动的三坐标数控铣床加工,其中Y轴和Z轴作插补运动,X轴作 单独的进给运动。加工方法是先将曲面沿X轴相距ΔX分成若干等分,把每一部分廓形看作在 YZ平面内,然后根据平面曲线的方法进行加工。加工完成后,进给ΔX,再切削相邻部分,依次切削加工出整个曲面。这是一种加工方案,符合这类零件数据给出情况,便于加工后检 验,叶形的准确度高,但程序较多。还有另外一种加工方案,如图2(b)所示,每次沿直线加 工,刀位点计算简单,程序少,加工过程符合直纹面的形成,可以准确保证母线的直线度。 由于曲面零件的边界是敞开的,没有其他表面限制,所以曲面边界可以延伸,球头刀应由边界外开始加工,对于边界敞开的曲面加工,两种加工路线均可采用。
2.6、 横截面积小的细长零件或薄板零件走刀路线分析
对横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走刀路线,安排工步时,应先安排对工件刚性破坏较小的工步。
3、 结束语
在数控铣削实际生产过程中,各种不同工件加工工艺路线是各不相同的,只要灵活的按照加 工工艺路线的主要原则进行,就能充分地发挥数控机床的效能,确保安全可靠,简化编程。
阀体的数控加工实例及其精加工
摘要
阀体加工工艺的主要设计思路和流程是通过对设计的要素进行分析,对加工工艺进行制定,对加工工艺要求进行计算和最后的数控加工机床进行编程。
具体的流程为:零件的分析与毛坯的选择,机械加工工艺路线的制定,工艺计算,数控技术及数控加工程序编制四个程序。其中,工艺计算与数控技术和程序编程是关键部分,而毛坯的选择则是阀体设计的基础。对阀体加工工艺和加工步骤进行分析。
本次的毛胚为:铸件
毛胚的材料为:铝
生产的方式为:大批量生产
1、阀体零件的图形如下:
图1 阀体零件图
2加工工艺分析比较
以下流程图是我将学校所学知识结合工厂见闻编制加工工艺流程(图2)。
图2 加工流程图
分析:
1、选择刀具的大小。在学校里学习时在选择刀具这一块老师有讲过告诉我们刀具怎么创建,或者从哪里调出来,具体我们对刀具没有什么研究。而出来以后才发现选择刀具的大小也是一门学问,刀具选得好不好直接影响加工的效率和加工的质量。比如说粗加工刀具的选择:学习的时候都是随便选择一把刀就用于进行计算了,而工件的大小就不管了。在工厂实际加工中,一般粗加工会把毛坯上大部分材料以最高的效率清除,所以粗加工会选择尽量大的刀具。刀具的大小取决于毛坯的大小,所以选择刀具的大小之前要先分析工件的大小,才不致于出现30*30MM的工件先用20的平刀。
此产品经过分析采用直径为60的面铣刀作为平面B的精加工,其它刀具的选择如下:
数控刀具明细表
零件图号
零件名称
材料
数控刀具明细表
程序编号
使用设备
阀 体
铝
刀 具
刀补地址
换刀方 式
加工部位
刀号
刀
位
号
刀具名称
刀具图 号
直径
长度
直径
长度
自动
直径
补偿
设定
01
1
直径为60的面铣刀
60
正向偏 置
G43
无
01
自动
精加工平面B
02
2
麻花钻Ф16
16
正向偏 置
G43
无
02
自动
钻16的孔
03
3
扩孔钻Ф17.0
17
正向偏 置
G43
无
03
自动
扩孔17
04
4
铰刀Ф18
18
正向偏 置
G43
无
04
自动
铰Ф18的孔
05
5
铣刀Ф5
5
正向偏 置
G43
01
05
自动
精铣槽J
06
6
铣刀Ф10
10
正向偏 置
G43
02
06
自动
精铣槽H
06
6
铣刀Ф10
10
正向偏 置
G43
02
06
自动
精铣槽H
07
7
面铣刀Ф20
20
正向偏 置
G43
无
07
自动
精铣面E
08
8
镗刀Ф24
24
正向偏 置
G43
无
08
自动
半精加工孔b
09
9
丝锥M30
30
正向偏 置
G43
无
09
自动
攻螺纹M30X1.5
10
10
丝锥
正向偏 置
G43
无
10
自动
攻螺纹
11
11
倒角刀
正向偏 置
G43
无
11
自动
倒角
12
12
偏刀
01
自动
加工右端面
13
13
镗孔刀
02
自动
精车孔b、d
2、加工工艺比较。对于精度要求不是很高的一般过程是:先进行粗加工-------精加工,
对于精度要求较高的过程是:先进行粗加工-------半精加工--------精加工,对于精度要求很高的过程是:先进行粗加工------半精加工-------精加工-------精磨等,根据零件的精度不同加工方法也不同。
3、分析工件的最小圆角。工件的最小圆角和圆角多少是决定加工成本的一个重要因素。圆角越小、越多,被吃刀量就要越小,进给速度也就越小,加工时间就越长。所以事先对图档中的圆角分析是很重要的一块。它还决定精加工和清角的时候应该选择多大的刀,一般时候精加工的时候我们会选择一把接近大部份圆角半径的球刀,最后清角只要清除一小部分残料就可以了,当然不能说所有的圆角都非常小,如果这样的话我们会选择一把加工速度比较快的刀具,最后再来清角。
4、精加工。在学习的时候只学习精加工有哪些方法和详细介绍各种精加工的方法。但实际加工中只知道这一些还是不够的,实际加工中我们经常把一个工件分成几个部分分别加工。一般分成以下几个部分:1)平面;2)垂直面;3)、浅平面;4)陡斜面;5)角落。
在精加工的时候把它分别拿出来加工:平面会用一把平刀用平行铣削来加工;垂直面也会用一把平刀用环绕等距来加工;浅平面用一把球刀用平行铣销来加工;陡斜面用一把球刀用等高外形来加工;角落圆部分用一把小的球刀来清角。
3 阀体的加工路线:
阀体的零件图
1、 以B面及孔a定位,C面夹紧。粗镗孔b,采用普通的镗床。
2、 用V形块与C面配合定位及用挡位销与F面定位,并用两铁条夹紧孔b的上表面。用加工中心精加工面B,粗加工孔a(钻---扩---铰Ф18的孔)。
3、 以B面及孔a定位,D面夹紧,用加工中心先加工小槽J,再加工大槽H。
4、 以B面及孔a定位。用加工中心精铣面E及半精加工孔b。
5、 以E面及孔b定位,用数控车床先加工阀体的右端面,再加工孔b、d的右半端。
6、 以F面及孔b定位,用数控车床加工孔b、d的左半端。
7、 以B面及孔a定位C面夹紧攻螺纹M30X1.5---6H及倒角。
8、 用V形块与C面配合定位及用挡位销与D面定位,并用两铁条夹紧孔b的上表面。用加工中心攻螺纹M21及倒角。
4、加工工艺卡及加工准备工作
做好加工工艺卡,搜集、计算工艺数据,做好编程准备工作。
5、阀体加工的程序:
精加工平面B
N1
G90G80G40G49M19;
M06T1(直径为60的面铣刀)
G00G90G55X0Y-100.0;
G43H01Z30.0M03S4500T2;
M08;
M12;
G00Z3.0;
G01Y60.0F2000;
G00Z5.0
Y-100.0;
G00Z2.0;
G01Y60.0F2000;
G00Z5.0;
Y-100.0;
Z1.0;
G01Y60.0F2000;
G00Z3.0;
Y-100.0
Z0;
G01Y60.0F2000;
M09;
G00Z100.0M05;
G91G28Z0;
M01;
钻扩铰孔a(Ф18)
N2
M06T02;(麻花钻Ф16)
G00G90G56X0Y0T3;
G43H02Z30.0M03S1800;
M08;
M12;
G98G83Z-45.0R3.0Q5.0F260;
G80M05;
M09;
G91G28Z0;
M01;
N3(扩孔)
M06T03;(扩孔钻Ф17.0)
G00G90G56X0Y0T04;
G43H03Z30.0M03S900;
M08;
M12;
G98G81Z-45.0R3.0F130;
G80M05;
M09;
G91G28Z0;
G28Y0;
M01;
N4(铰孔)
M06T04;(铰刀Ф18)
G00G90G56X0Y0;
G43H04Z30.0M03S650;
M08;
M12;
G98G81Z-45.0R3.0F200;
G80M05;
M09;
G91G28Z0;
G28Y0;
M30;
N9(攻螺纹M30X1.5—6H)
G90G80G40G49G17;
M06T09;(丝锥M30)
G00G90G58X0Y0;
G43H09Z30.0M03S3000;
M08;
M12;
G98G84Z-70.0R3F4500;
G80M05;
M09;
G91G28Z0;
M30;
N10(攻螺纹)
G90G80G40G49G17;
M06T10;
G00G90G59X0Y0;
G43H10Z30.0M03S3000;
M08;
M12;
G98G84Z-23.0.0R3F1500;
G80M05;
M09;
G91G28Z0;
G91G28Y0;
M01
M06T11;(倒角刀)
G00G90G59X0Y0;
G43H11Z30.0M03S5000;
G01Z-1.0F3000;
M05;
M09;
G91G28Z0;
M30;
N13加工右端面
G50X200.0Z200.0T0101(偏刀);
G40G97S1100M03;
G00G41X48Z76M08;
G01G96Z66.0F0.3S150;
X30.0F0.3;
Z70.0;
G00X200.0Z200.0T0100M09;
N14精车孔b、d右半端
M06T0202(镗孔刀);
S120M03;
G00X26.0Z76.0M08;
G01Z43F0.2;
X36.0;
Z30.0;
G00X0;
Z76.0;
X200.0Z200.0T0200M09;
M00;
M00;
N15精车孔b、d左半端
G50X200.0Z175.0T0202;
G40G97S1100M03;
G00G42X30.0Z76.0M08;
G01G96Z43.0F1.5S120;
X36.0F0.2;
Z30.0F0.2;
G00X0;
Z76.0;
G00X200.0Z200.0T0200M09;
M05;
M30;
结 束 语
经过几个月的努力,毕业设计基本完成了。在毕业设计的实践中,学到很多有用的知识,也积累了不少宝贵的数控加工经验。本设计能顺利的完成也归功与各位老师的认真负责,使我们能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计中得一体现。再次向全体老师表示由衷的谢意,感谢他们三年来的辛勤栽培。在做这次毕业设计过程中使我学到了很多,我感到不论做什么事都要真真正正用心去做,才会使自己更加的成长,没有学习就不可能有实践的能力,没有自己的实践就不会有所突破,希望这次的经历能让我们在以后的学习生活中不断成长与进步。
参考文献
1. 康鹏工作室主编.MasterCAM模具设计实用教程.北京:清华大学出版社,2005.9
2. 王晓东主编.数控加工工艺与刀具.北京:高等教育出版社,2005.6
3. 何满才主编.Pro/E模具设计 人民邮电出版社, 2005.6
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