板材類零件的(正文)

1、一、引 言 數(shù)控技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段。它的廣泛使用給機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、管理方式帶來深刻的變化，它的關(guān)聯(lián)效益和輻射能力更是難以估計(jì)，數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，離開了數(shù)控技術(shù)，先進(jìn)的制造技術(shù)就成了無本之木。數(shù)控技術(shù)是國際技術(shù)和商業(yè)貿(mào)易的重要構(gòu)成，工業(yè)發(fā)達(dá)國家把數(shù)控機(jī)床視為具有高技術(shù)附加值、高利潤的重要出口商品，世界貿(mào)易額逐年增加。采用數(shù)控技術(shù)的數(shù)控機(jī)床是第三次產(chǎn)業(yè)革命的一個(gè)重要內(nèi)容。因此，數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備是關(guān)系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，其水平高低是衡量一個(gè)國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)加工機(jī)

2、床及生產(chǎn)過程數(shù)控化，已經(jīng)成為當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展方向。二、零件的工藝分析零件介紹：板材類零件材料為Cr6WV,高強(qiáng)度微變型板材。若處理硬度656-62HRC零件圖 上圖為加工坯料圖，下圖為成品圖。該零件為普通板材類零件，下基面為普通長方型，四角有孔，中間有中心孔，對(duì)稱的但形狀特殊的臺(tái)階考慮到材料應(yīng)該進(jìn)行熱處理，鍛造，立銑粗銑外輪廓，平磨，鉗工加工，中心鉆定位，打通孔，锪孔，粗銑，精銑熱處理表1加工工藝過程序號(hào)工藝名稱工序主要內(nèi)容備注1下料鋸床下料方型料260 16030下料方式使用鋸床2鍛造鍛六方25314220鍛造車間3熱處理退火HBS 229熱處理車間4立銑銑六方25014018.6加工中心5

3、平磨光上下面、磨兩側(cè)面成90°角加工中心6鉗加工 倒角去毛刺，劃線鉗工處理7定位孔用中心鉆在五孔中心位置打五個(gè)定位孔深1mm加工中心8鉆通孔14在原來的五個(gè)定位孔的位置鉆通孔加工中心9锪孔用Ø20的锪刀锪四個(gè)沉頭孔深為2mm用Ø23的锪刀在中心孔的位置锪深為9mm加工中心10銑削1 用Ø16的立銑刀粗、精加工中間凸臺(tái)部分，每次背吃刀量2mm,粗加工留0.5的余量.用Ø10的立銑刀加工凸臺(tái)上的四個(gè)豁口及中心方加工中心11熱處理淬火熱處理車間12鉗工修例鉗工用油石研磨修整工作面鉗工處理三、加工工序：1.用中心鉆按零件圖所示的五孔中心位置打五個(gè)定位孔

4、，深1mm.2.用Ø14的鉆頭在五個(gè)定位孔的基礎(chǔ)上鉆五個(gè)通孔。3.用Ø20的锪孔，锪四個(gè)沉頭孔，深度為2mm.4.用Ø33的锪刀，锪中心孔，深度為9mm.5.用Ø16的立銑刀粗、精加工中間凸臺(tái)部分，每次背吃刀量2mm,粗加工留0.5的余量.6.用Ø10的立銑刀加工凸臺(tái)上的四個(gè)豁口及中心方孔四、數(shù)控加工工序卡片表2加工工序卡片工步號(hào)加工內(nèi)容刀具號(hào)刀具名稱及規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速/（r/min）進(jìn)給速度/(mm/min)背吃刀量/mm備注1五孔中心位置打五個(gè)定位孔T01Ø3的中心鉆S800F50自動(dòng)2五個(gè)定位孔的基礎(chǔ)上鉆五個(gè)通孔T02Ø1

5、4的鉆頭S600F60自動(dòng)3锪四個(gè)沉頭孔T03Ø20的锪孔S500F60自動(dòng)4锪中心孔T04Ø33的锪刀S300F100自動(dòng)5精加工中間凸臺(tái)部分T05Ø16的立銑刀S500F602自動(dòng)6加工凸臺(tái)上的四個(gè)豁口及中心方孔.T06Ø10的立銑刀S800F501自動(dòng)加工順序安排的理由：1.結(jié)合數(shù)控加工中心的特點(diǎn)及對(duì)該零件進(jìn)行工藝性分析。2.加工的高效率的要求，加工精度的要求。3.加工時(shí)應(yīng)先定位，確定周遍四個(gè)孔的位置及中心孔的位置，否則無法加工編程定位。4.工序的安排應(yīng)以減少換刀次數(shù)，減少加工程序，提高加工效率為主要目的。5.把刀對(duì)工件的加工應(yīng)一次性的完成6.加工

6、工序卡片表3刀具卡片刀具代碼刀具名稱刀具裝卡長度長度補(bǔ)償代碼與補(bǔ)償值刀具直徑半徑補(bǔ)償代碼與補(bǔ)償值主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度T01Ø3中心鉆30.85H01 30.85S800F50T02Ø14鉆頭60.21H02 60.21.S600F60T03Ø20锪鉆40.73H03 40.73S500F60T04Ø33锪鉆50.86H04 50.863S300F60T05Ø16立銑刀150.49H05 150.4916.02D51 10.01D52 8.51D53 8.01S500F100T06Ø10立銑刀120.18H06 120.1810D61.5S

7、800F60注：1.對(duì)于孔加工類的刀具不需要填寫直徑測(cè)量值. 2.16的立銑刀用三個(gè)半徑補(bǔ)償值,D15代碼的補(bǔ)償值為10.01mm，D52代碼的補(bǔ)償值為8.51mm,是為了留出0.5mm的加工余量；D53代碼的補(bǔ)償值為8.01mm,是精加工時(shí)刀具半徑的實(shí)際補(bǔ)償值五、加工工藝路線制訂1.裝夾與定位零件用精密臺(tái)鉗安裝，X方向Y方向用百分表找正，零件后面用檔板限位。 注意：下面精密墊圈的位置要讓開孔位，以免鉆空時(shí)鉆到精密墊鐵上。2.加工路線的選擇：采用螺旋式的走刀路線，先由中心向外，再由外向中心。3.選擇切入、切出的方向：見機(jī)床程序設(shè)置。直線切入、直線切出，延長切入和切出的距離，以保證加工質(zhì)量。4.

8、確定刀具與工件的相對(duì)位置（對(duì)刀點(diǎn)）5.坐標(biāo)系的選擇6.采用自動(dòng)換刀，換刀時(shí)將主軸升高到適合高度進(jìn)行換刀。六、程序清單 主程序粗銑凸臺(tái)N1 T05 （立銑刀）N2 M06N3 M03N4 S500 F60N5 G54 G90 G00 X0 Y0 N6 Z100 D1N7 G00 G41 X48 Y100N8 Z10N9 G01 Z-2N10 X48 Y0N11 G02 X48 Y0 I-48 J0N12 G01 X-100 N13 G00 Z100N14 T01 （3的中心鉆）N15 M06N16 S800 F50N17 G54 G90 G00 X0 Y0N18 Z100 D1N19 G00 Z

9、10N20 G01 Z-3N21 G00 Z10N22 X84 Y42N23 G01 Z-3N24 G00 Z10N25 X-84 Y-42N26 G01 Z-3N27 G00 Z10N28 X-84 Y42N29 G01 Z-3N30 G00 Z100N31 T02 （14鉆頭）N32 M06N33 S600 F60N34 G54 G90 G00 X0 Y0N35 Z100 D1N36 G00 Z10N37 G01 Z-16N38 G00 Z10N39 X84 Y42N40 M98 P0002N41 G00 Z3N42 G01 Z-16N43 G00 Z10N44 X84 Y-42N45 G

10、01 Z-16N46 G00 Z10N47 X-84 Y-42N48 G01 Z-16N49 G00 Z10N50 X-84 Y42N51 G01 Z-16N52 G00 Z100N53 T03 M06 （20锪孔）N54 S500 F60N55 G54 G90 G00 X84 Y42N56 Z100 D1N57 G00 Z10N58 G01 Z-4N59 G00 Z10N60 X84 Y-42N61 G01 Z-4N62 G00 Z10N63 X-84 Y-42N64 G01 Z-4N65 G00 Z10N66 X-84 Y42N67 G01 Z-4N68 G00 Z100N69 T04 （

11、33锪孔）N70 M06N71 S300 F100N72 G54 G90 G00 X0 Y0N73 Z100 D1N74 G00 Z10N76 G01 Z-9N77 G00 Z100N78 T06 M06（加工凸臺(tái)上豁口）N79 S800 F50 N80 G54 G00 X100 Y-6N81 Z100 D1N82 G00 Z10N83 G01 Z-2N84 Z28N85 G02 X28 Y6 I0 J0N86 G01 X100 N87 Z10N88 AROTRPL=90N89 L10N100 AROTRPL=90N101 L10N102 AROTRPL=90N103 L10N104 G00

12、X-17 Y56N105 G01 Z-2N106 G02 G42 X56 Y17 I39 J0N107 G00 Z10N108 AROTRPL=90N109 M10N110 AROTRPL=90N111 M10N112 AROTRPL=90N112 M10N113 G00 Z100N114 M30子程序L10N1 G54 G90 G00 X100 Y-6N2 Z100 D1N3 G00 Z10N4 G01 Z-2N5 X28N6 G02 X28 Y6 I0 J0N7 G01 X100 Z10N8 RETM10N1 G00 X-17 Y56N2 G01 Z-2N3 G02 G42 X56 Y17

13、 I39 J0N4 G00 Z10N5 RET七、程序校驗(yàn)填寫程序單和輸入程序后，必須對(duì)程序的內(nèi)容進(jìn)行檢查，校驗(yàn)，具體方法為首先檢查功能指令代碼是否錯(cuò)漏，其次檢查刀具半徑，長度補(bǔ)償?shù)刂诽?hào)，再驗(yàn)算數(shù)據(jù)是否計(jì)算有誤，正負(fù)號(hào)等是否正確，然后可以用模擬顯示來檢驗(yàn)程序的路徑。試切削加工試切削前不僅需要輸入程序，還要進(jìn)行下列工作：（一）、刀具安裝安裝刀具，刀柄及有關(guān)刀具方面的測(cè)量調(diào)整工作，按刀具表中的規(guī)定，將所需各種刀具裝于各自的刀柄中，然后裝在相應(yīng)的刀位上。由于程序的中下刀的尺寸是按照刀具及刀柄的計(jì)算長度計(jì)算出來的，可能有一定的誤差，需經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。根據(jù)測(cè)試結(jié)果來修正程序或設(shè)定刀具長度補(bǔ)償值?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法

14、一般是用手動(dòng)移動(dòng)刀具（Z向），使刀尖與工件表面接觸，根據(jù)數(shù)控裝置上CRT屏幕的位置顯示值來決定。（二）、安裝夾具，毛坯及有關(guān)對(duì)刀調(diào)整工作 在加工中心工作臺(tái)上安裝夾具后，如果對(duì)刀點(diǎn)設(shè)在夾具上，即可進(jìn)行對(duì)刀工作。如果對(duì)刀點(diǎn)設(shè)在零件毛坯上，則需將零件裝上，在進(jìn)行對(duì)刀?，F(xiàn)工件坐標(biāo)原點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)重合，并設(shè)置在工件上，此時(shí)，在鉆夾頭刀柄上夾上帶有千分表的表?xiàng)U，并裝在主軸上。手動(dòng)移動(dòng)工作抬使千分表的觸點(diǎn)與工作已加工內(nèi)孔圓周表面相接觸，回轉(zhuǎn)主軸進(jìn)行調(diào)整，使主軸中心線與內(nèi)孔中心線相重合，并記錄下此時(shí)機(jī)床的X、Y坐標(biāo)植。（三）、加工零件的試切削當(dāng)?shù)毒?、夾具、毛坯程序等一切都已準(zhǔn)備好后，即可進(jìn)行工件的試切削工作。首先

15、將機(jī)床瑣住，空運(yùn)行程序，檢查程序中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。其次，可利用機(jī)床Z坐標(biāo)瑣住的功能，檢查刀具在X、Y平面內(nèi)走刀軌跡的情況。有時(shí)為了便于觀察，可利用跳躍任選程序段功能，使刀具在貼近工件表面處走刀，進(jìn)一步檢查刀具的軌跡，以便發(fā)現(xiàn)走刀軌跡的錯(cuò)誤，或是否會(huì)發(fā)生碰撞一般試切工件時(shí)，多采用單段運(yùn)行，并將G00快速移動(dòng)的速度調(diào)滿，以便發(fā)生程序錯(cuò)誤時(shí)引起碰撞事故而緊急停車。在試切工件時(shí)同時(shí)觀察屏幕上顯示的程序、坐標(biāo)位置、圖形顯示等，以便確認(rèn)各程序段的正確性。首件試切完畢后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全面的檢測(cè)，必要時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷某绦蚧蛘{(diào)整機(jī)床，直到加工件全部合格后，程序編制工作才算結(jié)束，并應(yīng)將已經(jīng)驗(yàn)證的程序及有關(guān)資料進(jìn)行妥

16、善保存，便于以后的查詢和總結(jié)。八、加工中心操作要點(diǎn)作為一個(gè)熟練的操作人員，必須在了解加工零件的要求、工藝路線、機(jī)床特性后，方可操縱機(jī)床完成各項(xiàng)加工任務(wù)。因此，整理幾項(xiàng)操作要點(diǎn)供參考： 1.為了簡化定位與安裝，夾具的每個(gè)定位面相對(duì)加工中心的加工原點(diǎn)，都應(yīng)有精確的坐標(biāo)尺寸。 2.為保證零件安裝方位與編程中所選定的工件坐標(biāo)系及機(jī)床坐標(biāo)系方向一致性，采用定向安裝。 3.能較短時(shí)間的拆卸，改成適合新工件的夾具。由于加工中心的輔助時(shí)間已經(jīng)壓縮得很短，配套夾具的裝卸不能占用太多時(shí)間。 4.夾具應(yīng)具有盡可能少的元件和較高的剛度。 5.夾具要盡量敞開，夾緊元件的空間位置能低則低，安裝夾具不能和工步刀具軌跡發(fā)生干

17、涉。 6.保證在主軸的行程范圍內(nèi)使工件的加工內(nèi)容全部完成。 7.對(duì)于有交互工作臺(tái)的加工中心，由于工作臺(tái)的移動(dòng)、上托、下托和旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，夾具設(shè)計(jì)必須防止夾具和機(jī)床的空間干涉。 8.盡量在一次裝夾中完成所有的加工內(nèi)容。當(dāng)非要更換夾緊點(diǎn)時(shí)，要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞定位精度，必要時(shí)在工藝文件中說明。 9.夾具底面與工作臺(tái)的接觸，夾具的底面平面度必須保證在0.01-0.02mm以內(nèi)，表面粗糙度不大于Ra3.2µm。九、影響數(shù)控加工精度的因素影響數(shù)控的因素有:影響機(jī)械加工精度的因素及提高加工精度的措施 。工藝系統(tǒng)中的各組成部分包括機(jī)床、刀具、夾具的制造誤差、安裝誤差、使用中的磨損都直接影

18、響工件的加工精度。也就是說，在加工過程中工藝系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生各種誤差，從而改變刀具和工件在切削運(yùn)動(dòng)過程中的相互位置關(guān)系而影響零件的加工精度。這些誤差與工藝系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和切削過程有關(guān)，產(chǎn)生加工誤差的主要因素有： （一）、系統(tǒng)的幾何誤差 1.加工原理誤差 加工原理誤差是由于采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)方式或者近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的誤差，因在加工原理上存在誤差，故稱加工原理誤差。只要原理誤差在允許范圍內(nèi)，這種加工方式仍是可行的。 2.機(jī)床的幾何誤差 機(jī)床的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損，都直接影響工件的加工精度。其中主要是機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、機(jī)床導(dǎo)軌直線運(yùn)動(dòng)和機(jī)床傳動(dòng)鏈的誤差。 3.刀具的制造誤差及磨損

19、刀具的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損，都影響工件的加工精度。刀具在切削過程中，切削刃、刀面與工件、切屑產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦，使刀具磨損。當(dāng)?shù)毒吣p達(dá)到一定值時(shí)，工件的表面粗糙度值增大，切屑顏色和形狀發(fā)生變化，并伴有振動(dòng)。刀具磨損將直接影響切削生產(chǎn)率、加工質(zhì)量和成本。 4.夾具誤差 夾具誤差包括定位誤差、夾緊誤差、夾具安裝誤差及對(duì)刀誤差等。這些誤差主要與夾具的制造和裝配精度有關(guān)。下面將對(duì)夾具的定位誤差進(jìn)行詳細(xì)的分析。 工件在夾具中的位置是以其定位基面與定位元件相接觸（配合）來確定的。然而，由于定位基面、定位元件工作表面的制造誤差，會(huì)使各工件在夾具中的實(shí)際位置不相一致。加工后，各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種由于工件在夾具上定位不準(zhǔn)而造成的加工誤差稱為定位誤差，用D表示。它包括基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差。在采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，定位誤差的實(shí)質(zhì)是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。采用試切法加工，不存在定位誤差。（二）、基準(zhǔn)不重合誤差 ：當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)而造成的加工誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，其大小等于定位基