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文檔簡介
1、模塊 槽類工件的加工任務(wù)二 圓形槽加工² 槽類工件加工方法的確定, 代碼的應(yīng)用, 刀路的規(guī)劃。² 能正確編制綜合加工的加工工藝。² 螺旋切入與切出的方法與程序編制。一、 任務(wù)描述圓槽零件圖如圖所示圖1-1圓槽零件1圖圖1-2圓槽零件2圖 圖271 螺柱二、任務(wù)分析1、零件圖的工藝分析工藝分析:根據(jù)圖樣分析所選機(jī)床能夠滿足精度要求,分粗精兩次加工,以保證其表面粗糙度的要求,外輪廓加工時(shí),沒有刀具直徑的限制,為了提高切削效率采用較大直徑銑刀加工。48*48的槽圓角半徑為R12,精加工道具的最大直徑不能大于Ø24,考慮到Ø10銑刀具較常用,所以選用&
2、#216;10銑刀作為精加工刀具,槽深尺寸為自由公差,可以考慮在粗加工時(shí)直接達(dá)到尺寸要求。具體工藝見表4.6和表4.7。2、分析零件圖紙中的尺寸標(biāo)注圖樣分析:根據(jù)圖樣尺寸100×100mm,外形公差為±0.03,Ø8孔深度為10±0.03mm,槽形狀直徑尺寸為Ø48mm,深度3.5±0.03mm,Ø32mm槽深度5±0.03mm。表面粗糙度均為Ra3.2。3、零件毛坯的選擇該產(chǎn)品為一般性零件,對(duì)材料沒太大要求。該零件上下平面及四周均已按圖紙技術(shù)要求加工好,要求銑削圓槽到規(guī)定尺寸,保證圓槽底平面與圓槽側(cè)壁垂直度為0.
3、02mm,圓槽直徑分別為Ø48mm 、Ø32mm。零件毛坯尺寸為100mmx100mm三、相關(guān)知識(shí)與技能1、工序與工步的劃分確定加工方案經(jīng)過分析零件的尺寸精度、幾何形狀精度、位置精度和表面粗糙度要求,作出以下加工方案。1.先粗銑外形,然后精銑外形。2.先粗銑內(nèi)槽,再精銑內(nèi)槽。2、刀具的選擇數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的,對(duì)于銑削加工,編程人員除了考慮工件坐標(biāo)系遠(yuǎn)點(diǎn)的位置外,還應(yīng)考慮起刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)的位置。起刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)必須距離加工零件上表面一定的距離的安全高度,保證在停止?fàn)顟B(tài)時(shí),刀具不與加工零件和夾具發(fā)生碰撞。下刀運(yùn)動(dòng)過程最好不用G00快速快速運(yùn)動(dòng)
4、,而要用(G01直線插補(bǔ))。要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn),能夠正確選擇刀具及切削用量。對(duì)于銑削加工,編程人員還應(yīng)充分考慮刀具的切入和切出方式。刀具切入的方式,不僅影響加工質(zhì)量,同時(shí)直接關(guān)系到加工安全。對(duì)于二維輪廓加工,一般要求從側(cè)向進(jìn)刀或沿切線方向進(jìn)刀盡量避免垂直進(jìn)刀;切出方式也應(yīng)從側(cè)向或切向退刀。刀具從安全高度下降到切削高度時(shí),應(yīng)離開工件毛坯邊緣510mm,以免撞刀,發(fā)生危險(xiǎn)。對(duì)于型腔的粗銑加工,一般應(yīng)用鍵槽洗刀先鉆一個(gè)工藝孔至型腔底面(留有一定的精加工余量),然后進(jìn)行擴(kuò)孔,以便所使用的立銑刀能從工藝孔進(jìn)刀進(jìn)行型腔粗加工,型腔粗加工一般采
5、用從中心向四周擴(kuò)展的方式。粗銑外形用80mm的高速鋼鍵槽銑刀精銑外形用16mm的高速鋼鍵槽銑刀粗銑48槽用10mm的高速鋼鍵槽銑刀精銑32槽用8mm的高速鋼鍵槽銑刀數(shù)控刀具有以下特點(diǎn):剛性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及熱變形?。换Q性好,便于快速換刀;壽命高,切削性能穩(wěn)定、可靠;刀具的尺寸便于調(diào)整,以減少換刀調(diào)整時(shí)間;刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇迹岳谇行嫉呐懦?;系列化、?biāo)準(zhǔn)化,以利于編程和刀具管理。數(shù)控機(jī)床上用的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求。3、夾具的選擇裝夾定位:采用平口鉗裝夾工件,工件上表面的中心點(diǎn)作為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。用尋邊器找正其中心點(diǎn),以工件上表面進(jìn)行
6、對(duì)刀。4、確定加工路線在數(shù)控加工中,刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對(duì)刀點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)起,直至結(jié)束,加工程序所經(jīng)過的路徑,包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路線的確定原則主要有以下幾點(diǎn):1.應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求,且效率高。2.應(yīng)盡量縮短加工路線,既可以減少程序段,又可以減少刀具空程移動(dòng)時(shí)間。3.應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡單,以減少編程工作量。此外,確定加工路線時(shí),還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情況,確定是一次走刀,還是多次走刀完成加工。要確定加工路線,首先要確定起始切削的加工方法。常用方法有:預(yù)鉆削起始孔法、插銑法、坡走銑法、螺旋插
7、補(bǔ)法。本案例零件的加工采用預(yù)鉆削起始孔法。預(yù)鉆削起始孔法就是在實(shí)體材料上先鉆出比銑刀直徑大的起始孔,銑刀先沿著起始孔下刀后,再按行切法、環(huán)切法或環(huán)切法側(cè)向銑出內(nèi)圓槽(型腔)的方法。加工順序安排:基面先行原則,先粗后精原則,先主后次原則,先面后孔原則5、量具及輔助用具的選擇外輪廓和圓槽直徑用0200mm電子游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量,自動(dòng)讀出數(shù)據(jù)、端面的圓跳動(dòng)用百分表測量,其中圓弧用R規(guī)測量。游標(biāo)卡尺:測量范圍:0-200mm:分度值:0.02mm(三)切削用量的選擇1、切削用量的選擇原則數(shù)控編程時(shí),編程人員必須確定每道工序的切削用量,包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進(jìn)給速度等,并以數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的格式輸入到程序中
8、。切削用量對(duì)于不同的加工方法,需選用不同的切削用量。合理的選擇切削用量,對(duì)零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。這在實(shí)際中也很難把握,要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)才能夠確定合適的切削用量。在數(shù)控編程時(shí)只能憑借編程者的經(jīng)驗(yàn)和刀具的切削用量推薦值初步確定,而最終的切削用量將根據(jù)零件數(shù)控程序的調(diào)試結(jié)果和實(shí)際加工情況來確定。切削用量的選擇原則是:粗加工時(shí)以提高生產(chǎn)率為主,同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性和加工成本的考慮;半精加工和精加工時(shí),應(yīng)同時(shí)兼顧切削效率和加工成本的前提下,保證零件的加工質(zhì)量。值得注重的是,切削用量(主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給量)是一個(gè)有機(jī)的整體,只有三者相互適應(yīng),達(dá)到最合理的匹配值,才能獲得最佳的切削用量。
9、確定切削用量時(shí)應(yīng)根據(jù)加工性質(zhì)、加工要求,工件材料及刀具的尺寸和材料性能等方面的具體要求,通過查閱切削手冊并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)加以確定,確定切削用量時(shí)除了遵循一般的原則和方法外,還應(yīng)考慮以下因素的影響:1刀具差異的影響不同的刀具廠家生產(chǎn)的刀具質(zhì)量差異很大,所以切削用量需根據(jù)實(shí)際用刀具和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)加以修正。2機(jī)床特性的影響切削性能受數(shù)控機(jī)床的功率和機(jī)床的剛性限制,必須在機(jī)床說明書規(guī)定的范圍內(nèi)選擇。避免因機(jī)床功率不夠發(fā)生悶車現(xiàn)象,或剛性不足產(chǎn)生大的機(jī)床振動(dòng)現(xiàn)象,影響零件的加工質(zhì)量、精度和表面粗糙度。3數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)率的影響數(shù)控機(jī)床的工時(shí)費(fèi)用較高,相對(duì)而言,刀具的損耗成本所占的比重較低,應(yīng)盡量采用高的切削用量,通過
10、適當(dāng)降低刀具壽命來提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率。2、背吃刀量的選擇確定背吃刀量ap(mm)背吃刀量的大小主要依據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛度來決定,在系統(tǒng)剛度答應(yīng)的情況下,為保證以最少的進(jìn)給次數(shù)去除毛坯的加工余量,根據(jù)被加工零件的余量確定分層切削深度,選擇較大的背吃刀量,以提高生產(chǎn)效率。在數(shù)控加工中,為保證零件必要的加工精度和表面粗糙度,一般留少量的余量(0.20.5mm),在最后的精加工中沿輪廓走一刀。粗加工時(shí),除了留有必要的半精加工和精加工余量外,在工藝系統(tǒng)剛性答應(yīng)的條件下,應(yīng)以最少的次數(shù)完成粗加工。留給精加工的余量應(yīng)大于零件的變形量和確保零件表面完整性。綜合考慮得到:粗加工時(shí)選取2
11、.0mm的背吃刀量。精加工余量取0.10.2mm3、確定主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度V和工件(或刀具)直徑來選擇。外圓車削及其計(jì)算公式為: n=1000v/D 式(4.1)式中 v-切削速度,單位為m/min,由刀具的耐用度決定; n-主軸轉(zhuǎn)速,單位為 r/min; D-工件直徑或刀具直徑,單位為mm。4、進(jìn)給速度的選擇進(jìn)給速度F是切削時(shí)單位時(shí)間內(nèi)零件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移量,單位為mm/r或mm/min。進(jìn)給量或進(jìn)給速度在數(shù)控機(jī)床上使用進(jìn)給功能字母F表示的,F(xiàn)是數(shù)控機(jī)床切削用量中的一個(gè)重要參數(shù),主要依據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求,以及所使用的刀具和工件材料來確定
12、。確定進(jìn)給速度的原則是:1當(dāng)工件的質(zhì)量要求能得到保證時(shí),為提高生產(chǎn)效率,可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100200mm/min范圍內(nèi)選取。2在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí),宜選擇較低的進(jìn)給速度,一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。3當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求較高時(shí),進(jìn)給速度應(yīng)選小一些,一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。4當(dāng)?shù)毒呖招谐蹋貏e是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí),可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。所以,此處我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和粗精加工而定,粗加工選取F1.0左右。精加工時(shí)選取較少的加工余量F0.2F0.3。(四)工序和刀具選擇1、圓槽加工案例數(shù)控加工工序卡圓槽數(shù)控加工工序卡如表4-1
13、所示表4-1圓槽加工案例數(shù)控加工工藝卡工步號(hào)加工內(nèi)容刀具號(hào)刀具名稱刀具規(guī)格(mm)補(bǔ)償號(hào)補(bǔ)償值(mm)主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給速度(mm/min)切削深度(mm)加工余量(mm)1粗銑平面T01高速鋼立銑刀80D1158003009.89.8D210.22精銑外形T02高速鋼立銑刀16D31010003000.20.23粗銑48槽T03高速鋼立銑刀10D210.210003004.819.84粗銑4×8孔T04高速刀8D31012003000.20.22、圓槽加工案例數(shù)控加工刀具卡圓槽數(shù)控加工刀具卡如表4-2所示表4-2 圓槽加工案例數(shù)控加工刀具卡序號(hào)刀具號(hào)刀具加工表面?zhèn)渥⒁?guī)格名稱
14、數(shù)量刀長1T0180高速鋼立銑刀1實(shí)測銑平面2T02Ø16圓柱立銑刀1實(shí)測外形輪廓3T03Ø10鍵槽銑刀1實(shí)測圓槽型腔4T04Ø8麻花鉆頭1實(shí)測鉆4×Ø8孔(五)編寫加工程序%1程序名N10O0001設(shè)定工件坐標(biāo)系主軸正轉(zhuǎn)600r/minN20G54 S600 M03 T01快速點(diǎn)定位N30G00 X-100.0 Y-15.0 Z10.0進(jìn)刀N40Z0.2直線插補(bǔ)粗銑平面N50N30 G01 X100.0 F120快速移動(dòng)點(diǎn)定位N60N40 G00 Y60.0直線插補(bǔ)粗銑平面N70N50 G01 X-100.0 F120抬刀N80N60 G00
15、 Z5快速移動(dòng)點(diǎn)定位N90X-100.0 Y-15.0N100Z0精銑主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為800r/minN110N70 S800 M03直線插補(bǔ)精銑平面N120N80 G01 X100.0 F80快速移動(dòng)點(diǎn)定位N130N90 G00 Y60.0直線插補(bǔ)精銑平面N140N100 G01 X-100.0 F80快速移動(dòng)抬刀N150N110 G00 Z100.0返回工件X 、Y原點(diǎn)N160X0 Y0 主軸停止N170N120 M05程序結(jié)束N180N130 M30N190O0001設(shè)定工件坐標(biāo)系主軸正轉(zhuǎn)600r/minN200N10 G54 S600 M03 T01快速點(diǎn)定位N210N20 G00 X-
16、100.0 Y-15.0 Z10.0進(jìn)刀N220Z0.2直線插補(bǔ)粗銑平面N230N30 G01 X100.0 F120快速移動(dòng)點(diǎn)定位N240N40 G00 Y60.0直線插補(bǔ)粗銑平面N250N50 G01 X-100.0 F120抬刀N260N60 G00 Z5快速移動(dòng)點(diǎn)定位N270X-100.0 Y-15.0N280Z0精銑主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為800r/minN290N70 S800 M03直線插補(bǔ)精銑平面N300N80 G01 X100.0 F80快速移動(dòng)點(diǎn)定位N310N90 G00 Y60.0直線插補(bǔ)精銑平面N320N100 G01 X-100.0 F80快速移動(dòng)抬刀N330N110 G00
17、Z100.0返回工件X 、Y原點(diǎn)%100子程序%100N10X0Y-25設(shè)定工件坐標(biāo)系主軸正轉(zhuǎn)1000r/minN20G01Z-5F80快速移動(dòng)點(diǎn)定位N30G41Y-35快速下降至Z-3.5mmN40X25建立刀具半徑左補(bǔ)償進(jìn)行粗銑D03=24N50G03X25Y-15R10直線插補(bǔ)切削N60G01X-25逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)順銑圓弧R20N70G03X-25Y-35R10直線插補(bǔ)切削N80G01X0逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)順銑圓弧R20N90G40Y-25直線插補(bǔ)切削N100G0Z2逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)順銑圓弧R20N110M99直線插補(bǔ)切削N120O0003程序名(Ø10鍵槽銑刀銑內(nèi)圓弧槽)N130N
18、10 G56 G40 S1000 M03 T02N140N20 G00 X0 Y0 Z10.0N150N30 G01 Z-4.8 F100N160X9.0 F160N170N40 G03 I-9.0 J0N180N50 G01 X10.8N190N60 G03 I-10.8 J0N200N70 G01 Z-3.3 N210X18.8N220N80 G03 I-18.0 J0N230N90 S1200 M03N240N100 G01 X0 Y0N250Z-5.0 N260X9.0N270N120 G03 I-9.0 J0N280N130 G01 X11.0N290N140 G03 I-11.0
19、J0N300N150 G01 X0 Y0N310Z-3.5 N320X19.0N330N160 G03 I-19.0 J0N340N170 G01 X0 Y0N350N180 G00 Z10.0 N360N190 G28 X0 Y0 Z20.0N370N200 M05N380N210 M30O0003N10N10 G56 G40 S1000 M03 T02N20N20 G00 X0 Y0 Z10.0N30O0004N40N10 G57 G15 M03 S1200 T04N50N20 G00 X0 Y0 Z20.0N60N30 G16N70N40 G99 G73 X57.97 Y45.0 Z-15.8 R3.0 Q3.0 F120N80Y135.0N90Y-135.0N100G98 Y45.0N110N50 G15 G80N120N60 G00 G0 Y0 Z100.0N130N70 M05N140N80 M30O0004N10N10 G57 G15 M03 S1200 T04N20N20 G00 X0 Y0 Z20.0N30N30 G16N40N40 G99 G73 X57.97 Y45.0 Z-15.8
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