筒狀壓力容器的數(shù)控加工

1、第一章 壓力容器的概述1.1 壓力容器的定義及特點(diǎn)壓力容器是內(nèi)部或外部承受氣體或液體壓力、并對安全性有較高要求的密封容器。壓力容器主要為圓柱形，少數(shù)為球形或其他形狀。圓柱形壓力容器通常由筒體、封頭、接管、法蘭等零件和部件組成，壓力容器工作壓力越高，筒體的壁就應(yīng)越厚。1.2 壓力容器分類 按壓力等級分類：壓力容器可分為內(nèi)壓容器與外壓容器。 內(nèi)壓容器又可按設(shè)計壓力（p）大小分為四個壓力等級，具體劃分如下 ： 低壓(代號L)容器 0.1 MPap1.6 MPa; 中壓(代號M)容器 1.6 MPap10.0 MPa; 高壓(代號H)容器 10 MPap100 MPa; 超高壓(代號U)容器 p100

2、MPa。 按容器在生產(chǎn)中的作用分類: 反應(yīng)壓力容器(代號R):用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)； 換熱壓力容器(代號E):用于完成介質(zhì)的熱量交換； 分離壓力容器（代號S):用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離； 儲存壓力容器（代號C，其中球罐代號B）：用于儲存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)。 在一種壓力容器中，如同時具備兩個以上的工藝作用原理時，應(yīng)按工藝過程中的主要作用來劃分品種。 按安裝方式分類 ： 固定式壓力容器：有固定安裝和使用地點(diǎn)，工藝條件和操作人員也較固定的壓力容器。 移動式壓力容器：使用時不僅承受內(nèi)壓或外壓載荷，搬運(yùn)過程中還會受到由于內(nèi)部介質(zhì)晃動引起的沖擊力，以及運(yùn)輸過程帶來

3、的外部撞擊和振動載荷，因而在結(jié)構(gòu)、使用和安全方面均有其特殊的要求。 上面所述的幾種分類方法僅僅考慮了壓力容器的某個設(shè)計參數(shù)或使用狀況，還不能綜合反映壓力容器的危險程度。 壓力容器的危險程度還與介質(zhì)危險性及其設(shè)計壓力p和全容積V的乘積有關(guān)，pV值愈大，則容器破裂時爆炸能量愈大，危害性也愈大，對容器的設(shè)計、制造、檢驗、使用和管理的要求愈高。 按安全技術(shù)管理分類: 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程采用既考慮容器壓力與容積乘積大小，又考慮介質(zhì)危險性以及容器在生產(chǎn)過程中的作用的綜合分類方法，以有利于安全技術(shù)監(jiān)督和管理。該方法將壓力容器分為三類： 1.第三類壓力容器，具有下列情況之一的，為第三類壓力容器： 高壓容

4、器； 中壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）； 中壓儲存容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且pV乘積大于等于10MPam3 ）； 中壓反應(yīng)容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且pV乘積大于等于0.5Pam3）； 低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且乘積大于等于0.2MPam3 ）； 高壓、中壓管殼式余熱鍋爐； 中壓搪玻璃壓力容器； 使用強(qiáng)度級別較高（指相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540MPa）的材料制造的壓力容器； 移動式壓力容器，包括鐵路罐車（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）、罐式汽車液化氣體運(yùn)輸（半掛）車、低溫液體運(yùn)輸（半掛）車、永久氣體運(yùn)輸（半掛）車和罐式集裝

5、箱（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）等； 球形儲罐（容積大于等于50m3）；低溫液體儲存容器（容積大于5m3）。 低溫液體儲存容器（容積大于5m3）。 2.第二類壓力容器，具有下列情況之一的，為第二類壓力容器： 中壓容器； 低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）； 低壓反應(yīng)容器和低壓儲存容器（僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)）； 低壓管殼式余熱鍋爐；低壓搪玻璃壓力容器。 3.第一類壓力容器 ,除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。 圖1-1 不銹鋼壓力容器圖1-2內(nèi)壓力容器第二章 零件圖分析2.1 工件立體圖圖2-1 筒狀壓力容器如圖2-1所示為壓力容器，該工件為筒狀類工件，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)

6、雜，為大量生產(chǎn)類型產(chǎn)品。2.2 工件零件圖圖 2-2 零件圖2.3 工件圖樣分析 2.3.1結(jié)構(gòu)分析如圖2-2所示，工件由上法蘭面（零件圖上表面）、上法蘭面上2501內(nèi)孔、上法蘭面上外徑275 H11寬深密封槽、上法蘭面上外徑300 H11寬深密封槽、上法蘭面上16 H8孔、下法蘭面（零件圖下表面）、下法蘭面上2501內(nèi)孔、下法蘭面上外徑275 H11寬深密封槽、下法蘭面上外徑300 H11寬深密封槽、下法蘭面上16 H8孔、左法蘭面（零件圖左表面、基準(zhǔn)A面）、左法蘭面上內(nèi)孔，左法蘭面上外徑409 H11寬深密封槽、左法蘭面上外徑384 H11寬深密封槽、左法蘭面上14 H8孔、左法蘭面上45

7、8 h11深50.5外沿臺階、右端面（零件圖右表面）、右端面上2200.2內(nèi)孔、右端面上M12螺紋孔等表面組成，加工表面較多且都為平面、密封槽和各種孔，適合采用加工中心加工。 精度分析 該工件精度要求較高的項目有:上法蘭面對基準(zhǔn)A垂直度0.0005，下法蘭面對基準(zhǔn)A垂直度0.0005，左法蘭面和右端面平行度0.0005，上法蘭面、下法蘭面到2200.2孔心所在軸線距離2270.2、2270.2，上法蘭面上2501內(nèi)孔和下法蘭面上2501內(nèi)孔的孔心距550.5，上法蘭面和下法蘭面上16 H8孔心圓3250.1及孔間夾角30度，左法蘭面上14 H8孔心圓4350.1及孔間夾角30度，右端面上M12

8、螺紋孔孔心圓3550.1，上法蘭面上密封槽尺寸外徑275 H11寬深，上法蘭面上密封槽尺寸外徑300 H11寬深，上法蘭面密封槽筋深0.2，下法蘭面上密封槽尺寸外徑275 H11寬深，下法蘭面上密封槽尺寸外徑300 H11寬深，下法蘭面密封槽筋深0.2，左法蘭面上密封槽尺寸外徑409 H11寬深，左法蘭面上密封槽尺寸外徑384 H11寬深，左法蘭面密封槽筋深0.2，左法蘭面上外沿臺階尺寸458 h11深50.5，右端面上2200.2內(nèi)孔，右端面上M12螺紋孔。2.4毛胚的確定毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等

9、）對機(jī)械加工的難易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個非常重要的問題。毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗。本零件的主要功用是用于盛裝液體或氣體物料、貯運(yùn)介質(zhì)或?qū)毫ζ鹌胶饩彌_作用的容器，故毛胚應(yīng)選為鑄件，材料為鋁合金。因為是鑄件，毛胚各加工面量不一致，但是在56mm之間，因此可

10、以確定總加工余量為6mm，粗加工余量為5mm，精加工余量為1mm。第三章 機(jī)械加工工藝過程分析3.1 基準(zhǔn)的選擇3.1.1 基準(zhǔn)的概念和分類零件是由若干表面組成的，各表面之間都有一定的尺寸和相互位置要求。用以確定零件上點(diǎn)、線、面間的相互位置關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線、面稱為基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)按其作用不同，可分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。1. 設(shè)計基準(zhǔn)：設(shè)計基準(zhǔn)是在零件圖上所采用的基準(zhǔn)。他是標(biāo)注設(shè)計尺寸的起點(diǎn)。如圖3-1（a）所示的零件，平面2、3的設(shè)計基準(zhǔn)是平面1平面5、6的設(shè)計基準(zhǔn)是平面4孔7的設(shè)計基準(zhǔn)是平面1和平面4，而孔8的設(shè)計基準(zhǔn)是孔7的中心和平面4。在零件圖上不僅標(biāo)注的尺寸有設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，而且標(biāo)注的位置精度同

11、樣具有設(shè)計基準(zhǔn)。如圖3-1（b）所示的鉆套零件，軸心線OO是各外圓和內(nèi)孔的設(shè)計基準(zhǔn)，也是兩項跳動誤差的設(shè)計基準(zhǔn)，端面A是端面B、C的設(shè)計基準(zhǔn)。圖3-1 基準(zhǔn)分析2. 工藝基準(zhǔn)在工藝中采用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。按用途可分為定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)是在加工、測量和裝配時所使用的，必然是是在的。然而作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面有時并不一定具體存在（如孔和外圓的中心線，兩平面的對稱中心面等），往往通過具體的表面來體現(xiàn)。定位基準(zhǔn) 加工時使工件在機(jī)床或夾具中占據(jù)正確位置所使用的基準(zhǔn)。 如零件在精車時，中心孔就是定位基準(zhǔn)。測量基準(zhǔn) 零件檢驗時，用于測量已加工表面尺寸及位置的基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn) 裝配時用已確定

12、零件在部件或產(chǎn)品中位置的基準(zhǔn)。零件圖中的2200.2即為裝配基準(zhǔn)。3.1.2 定位基準(zhǔn)選擇基準(zhǔn)的選擇原則為：1. 盡可能使設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)一致。以便減少加工誤差，保證設(shè)計要求。 2. 兩種基準(zhǔn)不能一致時，一般將主要尺寸從設(shè)計基準(zhǔn)出發(fā)標(biāo)注，以滿足設(shè)計要而將一般尺寸從工藝基準(zhǔn)出發(fā)標(biāo)注，以方便加工與測量。因為該工件為筒狀類工件，并且由于其鑄造工藝的原因，各加工面都無法做為基準(zhǔn)面，為了方便交工中心加工，所以裝夾定位采用用筒壁和左法蘭背面為基準(zhǔn)?？紤]到法蘭的鑄造工藝，為使的加工完后孔不會偏向一側(cè)，加工時的定位基準(zhǔn)為法蘭或端面外圓的中心，為： 在B0工位，采用G54坐標(biāo)系，編程原點(diǎn)X0、Y0設(shè)在右端面3

13、92圓心上，Z0設(shè)在右端面表面。 在B90工位，采用G55坐標(biāo)系，編程原點(diǎn)X0、Y0設(shè)在上法蘭面360圓心上，Z0設(shè)在上法蘭面表面。 在B180工位，采用G56坐標(biāo)系，編程原點(diǎn)X0、Y0設(shè)在左法蘭面470圓心上，Z0設(shè)在左法蘭面表面。 在B270工位，采用G57坐標(biāo)系，編程原點(diǎn)X0、Y0設(shè)在下法蘭面360圓心上，Z0設(shè)在下法蘭面表面。3.2 加工階段的劃分加工階段 當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時，往往不可能用一道工序來滿足其要求，而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量。為保證加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力，加工中心零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同，可分為粗加工、半精加工、精加工和光整加工四個階段。

14、1)粗加工階段。其任務(wù)是切除毛坯上大部分多余的金屬，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率。 2)半精加工階段。其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精度，留有一定的精加工余量，為主要表面的精加工(如精車、精磨)做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要素表面加工，如擴(kuò)孔、攻螺紋、銑鍵槽等。 3)精加工階段。其任務(wù)是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙度值要求。主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。 4)光整加工階段。對零件上精度和表面粗糙度要求很高(1T6級以上，表面粗糙度值為及。02lLm以下)的表面，需進(jìn)行光整加工。其主要目標(biāo)是提高尺寸精度、減小表面粗糙度值。一般不用來提高位置精度。3.3 擬定

15、加工工藝路線方案通過查閱實用機(jī)械加工工藝手冊，得出各組成部位的加工如下： 右端面 粗銑 精銑 上法蘭面 粗銑 精銑 左法蘭面 粗銑 精銑 下法蘭面 粗銑 精銑 右端面2200.2內(nèi)孔 粗鏜 精鏜 上、下法蘭面2501內(nèi)孔 粗鏜 精鏜左法蘭面360內(nèi)孔 粗鏜 精鏜 上、下法蘭面16 H8孔 鉆中心孔兼孔倒角 鉆孔 左法蘭面14 H8孔 鉆中心孔兼孔倒角 鉆孔 上、下法蘭面外徑275 H11密封槽 粗銑 精銑上、下法蘭面外徑300 H11密封槽 粗銑 精銑上、下法蘭面深0.2密封槽筋 精銑 左法蘭面外徑384 H11密封槽 粗銑 精銑 左法蘭面外徑409 H11密封槽 粗銑 精銑 左法蘭面深0.2

16、密封槽筋 精銑 左法蘭面458 h11臺階 銑M12螺紋孔 鉆中心孔 鉆孔 攻螺紋3.4 加工設(shè)備選擇因為該工件形狀復(fù)雜，故采用臥式加工中心加工，選擇新瀉（NIGATA）臥式加工中心較宜。日本新瀉鐵工(NIGATA)開發(fā)生產(chǎn)的BFN系列復(fù)合臥式加工中心賦予了傳統(tǒng)臥式加工中心新的概念，其U軸功能不僅僅解決了上述異型件的加工問題，同時對于普通加工也大大減少了刀具使用數(shù)量，提高刀具集成化。其主要特點(diǎn)為：U軸單元直接安裝于高剛性主軸端部，驅(qū)動單元通過主軸內(nèi)部的齒輪、齒條傳動實現(xiàn)，使得U軸的剛性大大提高；U軸行程為50mm，最大鏜孔直徑可達(dá)300mm；刀柄形式為1/10的短錐、端面雙接觸刀柄，適用于高精

17、度強(qiáng)力重切削；采用獨(dú)特U軸冷卻系統(tǒng)，與U軸保持同步回轉(zhuǎn)，增強(qiáng)刀刃冷卻效果；配有專用編程輔助軟件(SNAP3)，簡化、優(yōu)化編程及程序調(diào)試；另有自動探測、補(bǔ)償系統(tǒng)作為選擇功能(機(jī)內(nèi)非換刀式)，自動完成“粗加工孔徑自動測量U軸自動補(bǔ)償精加工”全過程?，F(xiàn)舉簡例(見圖)比較BFN復(fù)合加工中心與傳統(tǒng)加工中心的加工工藝：傳統(tǒng)加工中心BFN復(fù)合加工中心刀具：14把刀具；4把(另需探測頭1把)1.52粗鏜；1.4268及端面粗加工；2.52半精鏜；2.4268精加工；3.52精鏜；3.98精加工；4.68粗鏜；4.各端面精加工：5.68半精鏜6.68精膛7.98外圓及端面粗、半精加工；8.98外圓精鏜；9.42

18、粗鏜；1O.42半精鏜；11.42精鏜；12.64粗鏜；13.64半精鏜；14.64精鏜。僅此例可見、BFN復(fù)合加工中心大大減少刀具數(shù)量及輔助時間，體現(xiàn)了其復(fù)合加工的特性。加工例圖上述諸多特點(diǎn)中，使用U軸加工時程序的編制與調(diào)試與使用者關(guān)系最為密切，且較一般數(shù)控加工程序有區(qū)別。NIGATA的專用編程輔助軟件(SNAP3)以宏程序的形式編制，依靠宏程序執(zhí)行器調(diào)用，既提高程序調(diào)用速度又釋放用戶宏程序可用空間。其具體功能包括：內(nèi)徑加工：G66.1P8001；外徑加工：G66.1P8002；端面V型孔粗加工：G65P8003；端面V型孔精加工：G65P8004；階梯端面加工；G66.1P8005；階梯端

19、面反向加工：G66.1P8005；外螺紋加工：G117M332；內(nèi)螺紋加工：G117M333；外錐螺紋加工：G117M336；內(nèi)錐螺紋加工：G117M335；U軸坐標(biāo)系設(shè)定功能；刀具刀尖圓角左補(bǔ)償：G66.1P8041；刀具刀尖圓角右補(bǔ)償：G66.1P8042；U軸位置補(bǔ)償功能：G101。用戶應(yīng)用SNAP3編制加工程序，僅需依照加工輪廓的縱剖面，給出各拐點(diǎn)坐標(biāo)值即可，宏程序自動安排加工工步，減少計算量及人為錯誤。反之，如果僅配置U軸功能而無類似的軟件支持，編制加工程序?qū)⑹欠浅７爆嵉墓ぷ?。另外，用戶可根?jù)實際經(jīng)驗，調(diào)整一些宏參數(shù)來調(diào)整切削工步分配及每工步的切削參數(shù)以達(dá)到理想精度與尺寸。3存在的問

20、題使用U軸加工，離心力的影響是不可避免的(即便機(jī)床具有平衡配重機(jī)構(gòu))。NIGATA為此專門設(shè)計了G101-U軸位置補(bǔ)償功能。但是，主軸回轉(zhuǎn)時的離心力，受刀具重量、長度，回轉(zhuǎn)速度，切削狀態(tài)等因素影響而成為一個不定量。筆者根據(jù)實際使用經(jīng)驗認(rèn)為，僅僅依靠“G101-U軸位置補(bǔ)償功能”是不夠的，需要一至二次試切，根據(jù)切削數(shù)據(jù)，改變刀具補(bǔ)償值以達(dá)到目標(biāo)尺寸。這些經(jīng)驗補(bǔ)償值可作為自己的數(shù)據(jù)庫，以備將來需要。同樣出于離心力的考慮，機(jī)床對于U軸使用時的最高主軸回轉(zhuǎn)速度予以強(qiáng)行設(shè)置，(當(dāng)然可以通過修改參數(shù)值重新設(shè)置，但出于安全考慮，不推薦。)所以，對于需要高速加工的材料(例如：鋁材)，加工效果不太理想。綜上所述

21、，具備U軸功能的臥式加工中心無論從異型工件加工上還是提高加工效率、降低加工成本上，都是一種值得推廣的機(jī)型。但同時，這種復(fù)合加工中心在機(jī)械結(jié)構(gòu)及軟件支持上還有進(jìn)一步完善的必要35 數(shù)控加工工序卡序表1數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品型號177零件圖號UAI04516產(chǎn)品名稱壓力容器零件名稱筒狀壓力容器材料牌號鋁合金毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸備注設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間臥式加工中心NIGATA-80HDO0001專用夾具乳化液工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給速度（mm/r）背吃刀量（mm）備注1粗銑右端面、上法蘭面、左法蘭面、下法蘭面留

22、1mm余量T1銑刀10001200150022精銑右端面、上法蘭面、左法蘭面、下法蘭面至尺寸T2銑刀2000120030000.53粗鏜右端面2200.2孔至219.7深50T3鏜刀內(nèi)徑千分表500100200014精鏜右端面2200.2孔至尺寸 深50T4鏜刀內(nèi)徑千分表50010040000.55粗鏜上、下法蘭面2501尺寸至249.7深85T5鏜刀內(nèi)徑千分表500100200016精鏜上、下法蘭面2501至尺寸深85T6鏜刀內(nèi)徑千分表50010040000.57粗鏜左法蘭面360孔至360.2T8鏜刀內(nèi)徑千分表500100200018精鏜左法蘭面360至尺寸T10鏜刀內(nèi)徑千分表500100

23、40000.5編制審核批準(zhǔn)序表2數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品型號177零件圖號UAI04516產(chǎn)品名稱壓力容器零件名稱筒狀壓力容器材料牌號鋁合金毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸備注設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間臥式加工中心NIGATA-80HDO0001專用夾具乳化液工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給速度（mm/r）背吃刀量（mm）備注9鉆右端面M12螺紋孔的中心孔深3mmT12鉆頭100030050000.510鉆上法蘭面、左法蘭面、下法蘭面16H8和14H8的圓柱孔中心孔深3mmT12鉆頭100030050000511鉆右端面M12螺紋孔

24、的底孔深度23至尺寸T13鉆頭游標(biāo)卡尺150030040000512鉆上、下法蘭面16H8圓柱孔至15.8T14鉆頭游標(biāo)卡尺150030050000.513鉆左法蘭面14H8圓柱孔至13.8T15鉆頭游標(biāo)卡尺1500300500000.514粗銑右端面、上法蘭面、左法蘭面、下法蘭面密封槽至寬8深4.3T16銑刀游標(biāo)卡尺20006003000115精銑右端面、上法蘭面、左法蘭面、下法蘭面密封槽至尺寸T17銑刀通止規(guī)、深度千分尺200060050000.5編制審核批準(zhǔn)第四章 數(shù)控加工工序分析該零件是批量生產(chǎn)，并且配以專用夾具，工序以分散為主，某些工序可以適當(dāng)集中應(yīng)劃分加工階段，將粗加工和精加工分開

25、；刀具和量具的選擇可以專用的與適用的相結(jié)合，根據(jù)以上分析，初步擬訂的工藝路線方案如下：1. 銑端面 2. 鏜內(nèi)孔 3. 鉆圓柱孔 4. 銑密封槽 5. 銑臺階 6. 攻螺紋7. 鉸孔 8. 倒角 9.去毛刺、檢驗工件4.1 加工順序（工步順序）1.粗銑面：粗銑右端面 粗銑上法蘭面 粗銑左法蘭面 粗銑下法蘭面2.精銑面：精銑右端面 精銑上法蘭面 精銑左法蘭面 精銑下法蘭面3.粗鏜內(nèi)孔：粗鏜右端面2200.2的內(nèi)孔 4.精鏜內(nèi)孔：精銑右端面2200.2的內(nèi)孔 5.粗鏜內(nèi)孔：粗鏜上法蘭面2501的內(nèi)孔 粗鏜下法蘭面2501的內(nèi)孔6.精鏜內(nèi)孔：精鏜上法蘭面2501內(nèi)孔 精鏜下法蘭面2501的內(nèi)7.粗鏜

26、內(nèi)孔: 粗鏜左法蘭面的內(nèi)孔8.精鏜內(nèi)孔: 精鏜左法蘭面的內(nèi)孔9.鉆中心孔兼倒角: 鉆右端面M12螺紋底孔的中心孔兼孔倒角 鉆上法蘭面16 H8孔的中心孔兼孔倒角 鉆左法蘭面14 H8孔的中心孔兼孔倒角 鉆下法蘭面16 H8孔的中心孔兼孔倒角10.鉆孔: 鉆右端面M12的螺紋孔的底孔11.鉆孔: 鉆上法蘭面16 H8的孔 鉆下法蘭面16 H8的孔12.鉆孔: 鉆左法蘭面14 H8的孔 13.粗銑密封槽: 粗銑上法蘭面密封槽 粗銑左法蘭面密封槽 粗銑下法蘭面密封槽14.精銑密封槽: 精銑上法蘭面密封槽 精銑左法蘭面密封槽 精銑下法蘭面密封槽15.銑密封槽筋: 精銑上法蘭面密封槽筋 精銑左法蘭面密封

27、槽筋 精銑下法蘭面密封槽筋16.銑臺階: 銑左法蘭面458 h11外圓臺階17.攻螺紋: 攻右端面M12的螺紋18.鉸孔: 鉸上法蘭面16 H8的孔 鉸下法蘭面16 H8的孔19.鉸孔: 鉸左法蘭面14 H8的孔20.倒角: 倒45角 倒R2的角21.去毛刺、檢驗工件4.2 裝夾方案和夾具的選擇因為需要對X軸的移動限制，所以可以在毛胚下方用兩個微型塊限制，微型塊同時可以限制Z軸的移動與旋轉(zhuǎn)。因為要全方位定位，所以在兩頭可以用兩個壓塊壓住，可以限制Y軸的移動與旋轉(zhuǎn)，Z軸的移動與旋轉(zhuǎn)，X軸的移動。因此選擇如圖夾具作為該工件的加工夾具：圖 6-1 專用夾具圖圖 6-2 毛胚裝夾圖使用上圖的夾具裝夾毛

28、胚有兩個優(yōu)點(diǎn)：（1）準(zhǔn)確定位；（2）毛胚裝夾方便；（3）定位效果好。4.3 刀具的選擇刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量。由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床，而且主軸輸出功率較大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，對數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。這就要求刀具的結(jié)構(gòu)合理、幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一，它的選用取決于被加工零件的幾何形狀、材料狀態(tài)、夾具和機(jī)床選用刀具的剛性。應(yīng)考慮以下方面： （1）根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高

29、強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。（2）根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以自定義標(biāo)保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具，建議粗加工時選用精加工淘汰下來的刀具，因為精加工淘汰的刀具磨損情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會影響精加工的加工質(zhì)量，但對粗加工的影響較小。（3）根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下應(yīng)選用大直徑、長徑比值小的刀具

30、；切削薄壁、超薄壁零件的過中心銑刀端刃應(yīng)有足夠的向心角，以減少刀具和切削部位的切削力。加工鋁、銅等較軟材料零件時應(yīng)選擇前角稍大一些的立銑刀，齒數(shù)也不要超過4齒。選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。因為該工件所需加工的表面有面、內(nèi)孔、臺階、密封槽、螺紋孔、孔、倒和倒圓。所以選擇的刀具如下： 面 面銑刀 內(nèi)孔 鏜刀 臺階 立銑

31、刀 密封槽 立銑刀 螺紋孔 中心鉆、鉆頭、絲錐 孔 中心鉆、鉆頭、鉸刀 倒角 倒角刀 倒圓 倒圓刀 T1D100mm粗面銑刀 粗銑右端面、上法蘭面、左法蘭面、下 法蘭面 T2D100mm精面銑刀 精銑右端面、上法蘭面、左法蘭面、下 法蘭面 T3D219.7mm粗鏜刀 粗鏜右法蘭面內(nèi)孔 T4D220mm精鏜刀 精鏜右法蘭面內(nèi)孔 T5D249.7mm粗鏜刀 粗鏜上法蘭面內(nèi)孔、下法蘭面內(nèi)孔 T6D250mm精鏜刀 精鏜上法蘭面內(nèi)孔、下法蘭面內(nèi)孔 T8D360.2mm粗鏜刀 粗鏜左法蘭面內(nèi)孔 T10D360.5mm精鏜刀 精鏜左法蘭面內(nèi)孔 T12D20mm中心鉆 鉆右端面、上法蘭面、左法蘭面、下法 蘭

32、面中心孔兼孔倒角 T13D10.2mm鉆頭 鉆右端面端面M12螺紋底孔 T14D15.8mm鉆頭 鉆上法蘭面、下法蘭面孔 T15D13.8mm鉆頭 鉆左法蘭面端面孔 T16D8mm粗立銑刀 粗銑上法蘭面、左法蘭面、下法蘭面密 封槽 T17D8mm精立銑刀 精銑上法蘭面、左法蘭面、下法蘭面密 封槽 T18D20mm立銑刀 銑左法蘭面端面外圓臺階 T19M12mm絲錐 攻右端面端面M12螺紋 T20D16H8mm鉸刀 鉸上、下法蘭面圓柱孔 T21D14H8mm鉸刀 鉸上、下法蘭面圓柱孔 T2245倒角刀 倒上、下、左法蘭面密封槽、左法蘭面 臺階 T23R2倒圓弧刀 倒右端面、左法蘭內(nèi)孔4.4 切削

33、用量和工序尺寸的選擇 選擇切削用量的原則正確選用切削用量，對提高生產(chǎn)率，保證必要的經(jīng)濟(jì)性和切削加工質(zhì)量均具有重要意義。 切削用量與刀具使用壽命的關(guān)系為： 根據(jù)實驗結(jié)果， 1/m1/n1/p 。這說明在 vc 、f 、ap三者之中，切削速度對刀具使用壽命得影響最大，進(jìn)給量次之，背吃刀量影響最小。 另外 ，生產(chǎn)率可用單位時間內(nèi)的金屬切除量Qz表示：由此可見，除提高切削速度外，也可以增大進(jìn)給量 f 及加大 背吃刀量 a p 來達(dá)到提高生產(chǎn)率的目的。當(dāng)然同時還應(yīng)保證刀具的使用壽命 T c (或 Tp )。 根據(jù)以上分析可知，選擇切削用量的原則應(yīng)當(dāng)是：在機(jī)床、工件、刀具強(qiáng)度和工藝系統(tǒng)剛性允許的條件下，首

34、先選擇盡可能大的 背吃刀量ap，其次根據(jù)加工條件和要求選用所允許的最大進(jìn)給量f，最后再根據(jù)刀具的使用壽命要求選擇或計算合理的切削速度。 切削用量的選擇方法 1 背吃刀量的選擇 背吃刀量根據(jù)加工余量來確定。切削加工一般分為粗加工、半精加工和精加工。粗加工（ Ra 8020 m m ）時應(yīng)盡量用一次走刀切除全部余量，若機(jī)床功率為中等時， ap =810mm 。半精加工（ Ra105 m m ）時，ap =0.52mm 。精加工（ Ra 2.51.25 m m ）時， ap =0.10.4mm 。當(dāng)加工余量太大，或工藝系統(tǒng)剛性不足，或斷續(xù)切削時，粗加工也不能一次選用過達(dá)的 背吃刀量，應(yīng)分幾次走刀，不

35、過第一次走刀的背吃刀量應(yīng)取大些。 2 進(jìn)給量的選擇 粗加工時，應(yīng)在機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、車刀刀桿強(qiáng)度和剛度、刀片強(qiáng)度以及裝夾剛度等允許的條件下，盡可能選取大的進(jìn)給量，因為這時對工件粗糙度要求不高。精加工時最大進(jìn)給量主要受表面粗糙度的限制，實際生產(chǎn)中，主要用查表法或根據(jù)經(jīng)驗確定。3. 切削速度的確定 根據(jù)選定的背吃刀量ap 、進(jìn)給量f 和刀具使用壽命T ，按式計算切削速度vc ，再算出機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。實際生產(chǎn)中，可由查表法或經(jīng)驗確定。在機(jī)床說明書允許的切削用量范圍內(nèi)查表選取切削速度和進(jìn)給量，然后算出主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，并確定各工序尺寸，數(shù)控加工工序卡。第五章 數(shù)控加工程序%O00011、粗銑面 M0

36、5T01 M106G00 G90 G54 B0 G00 G90 G54 X0 Y0G43 H01 Z50精銑面M05T02 M106 G00 G90 G54 B0 G00 G90 G54 X0 Y0 G43 H2 Z50 .2、粗鏜右端面2200.2的內(nèi)孔M05T03 M106 G00 G90 G54 B0G98 G81 R10 Z-50 F100 M08.精鏜右端面2200.2的內(nèi)孔M05T04 M106G98 G81 R10 Z-50 F100 M08 G00 G80 Z500 M09.3、粗鏜上、下法蘭面2501的內(nèi)孔M05T05 M106G98 G81 R10 Z-85 F100 M0

37、8 G00 G80 Z500 M09.精鏜上法蘭面2501的內(nèi)孔M05T06 M106G98 G81 R10 Z-85 F100 M08G00 G80 Z500 M09G98 G81 R10 Z-85 F100 M08.4、粗鏜左法蘭面的內(nèi)孔M05T08 M106 G98 G81 R10 Z-50 F100 M08 G00 G80 Z500 M09. 精鏜左法蘭面的內(nèi)孔M05T10 M106G98 G81 R10 Z-50 F100 M08 G00 G80 Z500 M09.5、鉆中心孔兼倒角M05T12 M106G98 G81 R10 Z-3 K0 F300 M08.6、鉆右端面M12的螺紋

38、孔的底孔M05T13 M106G98 G81 R10 Z-23 K0 F300 M08.7、鉆上、下法蘭面16 H8的孔M05T14 M106 G98 G81 R10 Z-30 K0 F300 M088、鉆左法蘭面14 H8的孔M05T15 M106G98 G81 Z-40 R10 F300 M08.9、粗銑上、左、下法蘭面密封槽M05T16 M106 G00 G90 G54 B90G00 G55 G90 X0 Y0 G43 H12 Z50.精銑上、左、下法蘭面密封槽M05T17 M106G01 G41 X-150.08 Y0 D17 F600Z-4.8 M08G03 X-150.08 Y0

39、I150.08 J0 G01 X-140.98 Y0 G02 X-140.98 Y0 I140.98 J0G01 Z20. 10、銑左法蘭面458 h11外圓臺階M05T18 M106(銑臺階)G00 G90 G54 B180G00 G90 G56 X0 Y0G00 G43 H18 Z50.11、攻右端面M12的螺紋M05T19 M106 （攻M12螺紋）G84 R20 Z21 K0 F2100.12、鉸上、下法蘭面16 H8的孔M05T20 M106 G98 G85 R10 Z-31 K0 F100.13、鉸左法蘭面14 H8的孔M05T21 M106 (鉸14H8孔) G98 G85 R1

40、0 Z-40 K0 F100.14、 倒45角M05T22 M106G43 H22 Z50.15、 倒R2角M05T23 M106G01 G41 X-100 Y0 D17 M08G03 X-100 Y0 I100 J0G01 G40 X0 Y0 M09.M05G00 G91 G28 X0 M30%第六章 數(shù)控加工過程6.1 工件的安裝步驟與要點(diǎn)（1） 安裝工件之前確定各限位基準(zhǔn)面上干凈無物；（2） 工件的筒身要與夾具的限位面貼緊物無縫隙；（3） 左法蘭后端要緊貼基準(zhǔn)，不可以有縫隙;（4） 上法蘭、下法蘭的限位是活限位，可以調(diào)節(jié)螺桿來確定高度，用高度尺測量，使兩邊法蘭高度一致，誤差不超過500m

41、，調(diào)好后要擰緊下端的緊固螺母；（5） 安裝夾板，擰緊螺母，使用力矩扳手，80N的力；（6） 用高度尺再檢查一遍上法蘭、下法蘭的高度，如誤差超過500m就要拆掉夾板重新調(diào)整高度；（7） 最后再檢查一遍各限位面是否貼緊。8.2 刀具尺寸的輸入刀具在裝入刀庫之前必須用光學(xué)對刀儀對準(zhǔn)刀具的長度和直徑，并記錄下來輸入offsetting中。刀具裝入刀庫時要根據(jù)程序中的刀具號，裝入對應(yīng)的刀位中,具體參照附表中的刀表。8.3 找基準(zhǔn)對應(yīng)四個加工面建立的四個坐標(biāo)系的坐標(biāo)需要通過光學(xué)測量器來測定，但在此之前要先要確定工件的B軸坐標(biāo)。在主軸上裝上千分表，并將上法蘭面即G55面調(diào)制主軸一側(cè)，通過拉筒身來確定筒兩端在Z軸方向的偏差，將其調(diào)整與Z軸垂直后，將其坐標(biāo)記錄在G55坐標(biāo)系內(nèi)。取下千分表，并調(diào)出光學(xué)測量器，打上法蘭上、下、左、右找出G55坐標(biāo)系的X、Y的原點(diǎn)坐標(biāo)，記錄在G55坐標(biāo)系內(nèi)。B軸旋轉(zhuǎn)-90度到右端面即G54面，同樣打端面的上、下、左、右找出G54坐標(biāo)系的X、Y的原點(diǎn)坐標(biāo)，并對比G54、G55坐標(biāo)系的Y坐標(biāo)值的偏差是否過大，如果偏差超過0.5mm，那么B軸再旋轉(zhuǎn)-90度到下法蘭面即G57面，找出G57的Y坐標(biāo)原點(diǎn)，并與G54、G55對比，看是否是因為裝夾錯誤導(dǎo)致Y坐標(biāo)原點(diǎn)不在同一高度，調(diào)整后再試；如果偏差不大那么將測量到的坐標(biāo)值記錄在G54坐標(biāo)系內(nèi)，并且G55、G56、G57坐標(biāo)