技师数控毕业论文(数控铣床数铣)3

毕业设计 论文 发证学校 浙江机电职业技术学院 题目名称 典型零件铣削加工手工编程的应用 系 别 机电技术系 专 业 数控加工 班 级 技师数控 1102 姓 名 葛高磊 学 号 08 指导教师 朱亦新 交稿时间 2016 年 5 月 18 日 典型零件铣削加工手工编程的应用 摘 要 数控技术及数控机床的广泛应用 给机械制造业的产业结构 产品种类和档 次以及生产方式带来了革命性的变化 数控机床是现代加工车间最重要的装备 它的发展是 信息技术 1T 与制造技术 MT 结合发展的结果 现代的 CAD CAM FMS CIMS 敏 捷制造和智能制造技术 都是建立在数控技术之上的 关键词 数控技术 加工工艺 编程 手工编程就是从分析零件图样 确定加工工艺过程 数值计算 编写零件加工程序单 制作控制介质到程序校验都是人工完成 它要求编程人员不仅要熟悉数控指令及编程规则 而且还要具备数控加工工艺知识和数值计算能力 对于加工形状简单 计算量小 程序段数 不多的零件 采用手工编程较容易 而且经济 及时 因此 在点位加工或直线与圆弧组成 的轮廓加工中 手工编程仍广泛应用 对于形状复杂的零件 特别是具有非圆曲线 列表曲 线及曲面组成的零件 用手工编程就有一定困难 出错的概率增大 有时甚至无法编出程序 必须用自动编程的方法编制程序 1 零件加工工艺分析 制订工艺规程时 首先要分析零件的结构工艺性 通过分析零件图来明确加工零件的尺 寸和技术要求 通过分析各主要加工表面的不同特点和要求 找出该零件主要的技术要求和 加工中的关键技术问题 从而在之后的编制工艺过程中 有针对性地解决这些问题 1 1 零件的结构分析 零件图如 1 1 所示 该零件的材料为 5005 铝板 该材料特点 强度较高 塑性和韧性较 好 综合能力性能良好 根据该零件的外形尺寸 考虑加工余量后 确定毛坯的尺寸为 100mm 100mm 50mm 通过零件图可知该零件有薄壁 为了避免装夹给零件带来不必要的 损伤 破坏该零件的形状精度 所以加工此零件时 先加工无薄壁的一面 然后反过来加工 另一面 1 1 1 图样尺寸的标注检查 对数控加工来说 零件图上应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸 保持设计基准 工艺基准 测量基准与编程原点设置一致 对于该零件 所有标注如图 1 1 所示 该图标注 完整正确无误 1 1 2 加工精度与表面质量分析 外轮廓四周各表面的粗糙度要求是 Ra3 2um 该工件公差最高要求是 14mm 20mm 内孔 及有公差要求的各尺寸 最高精度为 IT7 所以在加工重要表面时采用先粗加工后精加工的 方案 以保证各尺寸精度达到图纸要求 图 1 1 MOD2 2 加工设备及工装的选择 2 1 数控机床的选择 法那克系统 VDL 1000 型号数控机床 2 2 夹具的选择 该零件形状规则对称 四个侧面较光整 加工面与加工面之间的位置精度要求较高 所 以 以底面和两个侧面作为定位基准 一般可用平口虎钳和一些辅助装夹的垫片从工件侧面 夹紧 便可加工 这里我选择使用平口虎钳 3 切削用量的选择 在数控编程的过程中 刀具的选择和切削用量的确定是十分重要 它不仅对被加工零件 的质量影响巨大 甚至可以决定着机床功效的发挥和安全的顺利进行 所以 在编制加工程 序时 选择合理的刀具和切削用量 是编制高质量加工程序的前提 3 1 切削用量是指主轴转速 进给速度和背吃刀量 3 1 1 编程时程序员要将切削用量参数编入程序或加工前预先调整好机床的转速 确定切削 用量各参数应根据机床说明书 手册中的有关规定来进行或根据经验采用类比法来确定 3 1 2 主轴转速要根据允许的切削速度来确定 n 1000v D 式中 v 切削速度 m min D 工件或刀具的直径 mm n 主轴转速 r min 3 1 3 进给速度主要受工件的加工精度 表面粗糙度和刀具 工件材料的影响 最大进给速 度还受到机场刚度和进给系统性能的制约 在加工精度 表面粗糙度质量要求高时 可选择 较高的进给速度 一般在 250 350m min 范围内选取 4 背吃刀量 ap 的确定 背吃刀量的选取主要由弓箭的加工余量 精度要求及工艺系统的刚度决定 若工件的精 度要求不高 工艺系统的刚度又足够 则最好一次切净加工余量 即 ap 等于加工余量 若 加工的精度和表面粗糙度要求较高 或系统的刚度较差 则只能按先多后少的原则 采用多 次走刀加工 4 1 当工件表面粗糙度要求为 Ra12 5 25um 时 铣削的加工余量小于 5mm 则粗铣一次进给 就可以达到要求 但在余量较大 工艺系统刚性较差时 可分两次走刀完成 4 2 当工件表面粗糙度要求为 Ra3 2 12 5um 时 铣削可分粗 精两个阶段进行 粗铣时背 吃刀量选取同前 粗铣留 0 5 1 0mm 余量 在精铣时切除 4 3 当工件表面粗糙度要求为 Ra0 8 3 2um 时 铣削可分粗铣 半精铣 精铣三个阶段进行 半精铣时背吃刀量取 1 5 2 0mm 精铣时则背吃刀量取 0 3 0 5mm 该零件的表面粗糙度要求为 Ra3 2mm 则粗铣时背吃刀量为 1 5mm 精铣时背吃刀量 为 0 5mm 5 选用刀具 如表 1 所示 表 1 刀具卡 序号刀具号刀具名称刀具规格 mm 加工部位 1 面铣刀铣削表面 2T01 立铣刀 12 外型铣削 3T02 立铣刀 8 凹槽铣削 4T03 麻花钻 8 5 钻孔 5T04 螺纹铰刀 10 铰孔 5T05 立铣刀 10 圆突台 6 加工工艺卡如表 2 所示 表 2 加工工艺卡 图纸编号 工件名称 MOD2 编程人员 操作者 开始时间 完工时间 检验 检验时间 零件材料 5002 铝 工步号工步内容 mm 刀具号 主轴转速 r min 进给速度 mm min 粗 精加 工 切削深度 mm 备注 1 面铣 1200150 粗加工 半精加工 0 3 2 铣削 75 圆 形凹槽 T022000200 粗加工 精加工 4 3 铣削 18 长 方形凹槽 T022500300 粗加工 精加工 3 5 4 铣削 22 长 方形凹槽 T022500300 粗加工 精加工 3 5 5 铣削正面外 轮廓 T012000200 粗加工 精加工 5 6 钻 14 的中 心孔 T021500150 粗加工 5 7 钻 10 的孔 T03150060 粗加工 5 8 攻 M10 的螺 纹 T04300200 精加工 12 9 铣削 4 个菱 形凹槽 T022500300 粗加工 精加工 3 10 铣削反面外 轮廓 T012500300 粗加工 精加工 5 11 铣削 30 的 圆形突台 T052000220 粗加工 半精加工 5 12 孔外圆倒角 T052500300 精加工 0 1 7 主要加工程序 表三 主要加工程序 程序程序注释 O0001 程序名 N010G90 G54 G40 G00 X0 Y0 Z100 N020M03 S1000 N030 1 0 角度赋值 N040 2 5 COS 1 X 轴变量 N050 3 5 SIN 1 Z 轴变量 N060X 35 2 Y0 N070Z 5 3 N080G01 G41 Y10 N090G03 X 25 2 Y0 R10 N100G02 I 25 2 N110G03 35 2 Y 10 R10 N120G01 G40 Y0 N130 1 1 1 自变量 N140IF 1LE90 GOTO40 条件循环语句 N150G00 Z100 N160M30 总之 数控编程时 无论是手工编程还是自动编程 工艺分析是编制高质量程序的重要