數(shù)控編程畢業(yè)設(shè)計說明書.doc

1、數(shù)控編程設(shè)計說明書零件的加工工藝性分析1 零件工藝分析該零件主要由平面、外形輪廓、孔系、凹槽、曲面等組成結(jié)構(gòu)形壯較復(fù)雜且為方形的零件，很適合加工中心進(jìn)行加工。從尺寸精度上看，中間型腔的長度、寬度尺寸要求較高，粗糙度要求也很高為Ra1.6孔10H7的軸線到零件右邊的距離尺寸 較高，其尺寸為102.28社0.017mmi孔32的尺寸要求也較高， 其軸線到零件右邊距離尺寸較高為136士 0.02mm且孔壁的粗糙度 也有要求為Ra16從零件圖中可看出凹梢壁也有粗糙度要求為 Ra1.6曲面也有一定的尺寸精度要求，另零件的上表面對下表面 有平行度要求及零件的上表面對右側(cè)面有垂直度要求。此外，該零件的輪廓要

2、素描述、尺寸標(biāo)注均完整，該零件在加工時需準(zhǔn)確定位，以保證各個精度的要求。2 .確定裝夾方案為了使工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，并敞開所有的加工部位，減小定位誤差應(yīng)以下表面、前表面及后表面為基準(zhǔn)面。此零件采用平口鉗進(jìn)行裝夾，并用百分表校正平口鉗固定鉗口，使之與工作臺 X 軸移動方向平行。為了增加平穩(wěn)度、便于裝夾，在工件下表面與平口鉗之間放入精度較高的平行墊塊（墊塊的厚度與寬度適當(dāng)） ，利用木錘敲打工件，使平行塊不能移動后夾緊。工作原點選在曲面的中心，裝夾定位簡圖如圖 1 1所示:圖1-13毛坯的類型及材料的分析該零件形壯為方形，故毛坯也選用方形材料。材料為 LY (硬 鋁)，且表面的粗糙度、平行度及垂

3、直度均在普通機(jī)床上加工達(dá) 到要求，該材料切削加工性能較好，不需要進(jìn)行熱處理，但在加 工過程中容易粘刀，故在加工時要開冷卻液。毛坯的尺寸為 160X120X30mm.4 .確定加工順序及加工路線由于該零件比較復(fù)雜，加工部位比較多，因而需要采用多把 刀具才能完成所有的切削加工。按照基面先行、先面后孔、先粗 后精的原則確定加工順序，外輪廓采用順銃加工，刀具沿切線方 向切入與切出。具體的加工順序及走刀路線如下：(1)粗銃帶多個圓弧的型腔由于是粗銃，可以選用一把刀具將整個型腔銃出來，選用合適的硬質(zhì)合金三刃立銃刀，走兩次即可銃完，粗銃時留 0.2mm的銃削余量其進(jìn)給路線如圖1-2所示(2)精加工帶多個圓弧

4、的型腔，具加工路線同圖1 2。，一，、， 1 o 4口，。27,，、人、一、(3)粗加工寬度為0 mm的凹梢，粗加工時寬度合深度土勻留0.2mm的加工余量，其加工進(jìn)給路線如圖1-2所示。1 r +DR27 ，一一(4)精銃寬度為0 mm的凹梢，寬度方向兩邊各銃一刀致 要求的尺寸，深度致10 1' mm,其進(jìn)給路線圖如圖12所示。(5)粗銃R24圓弧處的外形輪廓，必須選用直徑小于或等于12mm的銃刀，否則就會出現(xiàn)過切，加工留 0.2mm的余量，其進(jìn)給路線圖如圖1-2所示(6)精加工R24圓弧處的外形輪廓，加工時留0.2mm的加工余量, 其進(jìn)給路線圖如圖1 2所示。(7)孔系的加工孔加工前

5、，為便于鉆頭引正，選用中心鉆加工中心孔然后在 鉆孔。內(nèi)加工的方案在很大程度上取決于內(nèi)孔表面本身的尺寸精 度和粗糙度。對于精度較高、粗糙度 Ra值較小的表面，一般不 能一次加工到規(guī)定的尺寸，而要劃分加工階段逐步進(jìn)行。該零件 的孔系加工方案的選擇如下：a.孔中32,表面粗糙度值為Ra1£選擇“鉆粗錘半精鏈精鏈”的方案，留給精加工的余量為 0.2mm,其進(jìn)給路線如圖1 3所示。b.孔中10H7,表面粗糙度為 Ra3.2無尺寸公差要求，選擇“鉆絞”方案，留給精加工的余量為 0.2mm,其進(jìn)給路線如圖1 3所示。c 螺紋孔4XM10， 采用先鉆底孔后改用絲錐攻絲的加工方發(fā)，其進(jìn)給路線如圖1 3

6、所示。( 8)曲面的加工a.中間型腔凸臺曲面的加工，采用球頭銃刀用“行切法”來加工，留給精加工的余量為0.2mm,其進(jìn)給路線如圖1 4所示。b.32孔口處倒圓，由于表面粗糙度要求不高，可采用立銃刀或球頭銃刀來加工，留給精加工的余量為 0.2mm,其加工路線圖如圖 1 5所示。二、數(shù)控加工的工藝分析1 .機(jī)床設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)結(jié)合實際的加工及經(jīng)濟(jì)方面的因素， 選用JCS-01瞰控立式加工中心數(shù)控系統(tǒng)為FANUC BZSKTCM2 .各個加工表面加工方法及方案的分析(1)粗加工帶多個圓弧的型腔經(jīng)過粗略計算可知該輪廓于曲面間的最小距離為16.23mm所以選擇的刀具直徑應(yīng)比該距離要小點，選用刀具直徑為

7、 中14mm比較合適，刀具號為T01粗加工時的切削用量經(jīng)查資料和通過公式Vf=f x n及n=1000Vc/兀D計算可知主軸的轉(zhuǎn)速為800r/min,進(jìn)給速度 Vf=80mm/min,切削深度為5mm,分兩次切削(2謂加工帶多個圓弧的型腔精加工可選用粗加工的刀具，切削參數(shù)為：主軸轉(zhuǎn)速S=1000r/min,進(jìn)給速度 Vf=60mm/min,切削深度 p=0.2mm.q o +0,027m密(39加工0 X 10 o 的凹梢受梢寬的限制且需要精加工，應(yīng)選擇直徑為11mm的硬質(zhì)合金三刃立銃刀進(jìn)行粗加工，刀具號為 T02,粗加工時的切削參數(shù)為：主軸轉(zhuǎn)速S=700r/min,進(jìn)給速度Vf=70mm/m

8、in,切削深度p=5mm,分兩次切削.q +0.C27帚口葩2，(4謂加工"o x 10 o 的凹梢精加工選用粗加工時所用的刀，切削參數(shù)為：主軸轉(zhuǎn)速S=900r/min,進(jìn)給速度 Vf=50mm/min,切削深度 p=0.2mm.(5海加工R24的圓弧外形輪廓因為最小的圓弧為R6故可重復(fù)選用T02刀具,粗加工時的切削參數(shù)為 :主軸轉(zhuǎn)速S=700r/min,進(jìn)給速度Vf=70mm/min,切削深度p=5mm.(6謂加工R24的圓弧外形輪廓選用上步用的刀具，切削參數(shù)為：主軸轉(zhuǎn)速S=900r/min,進(jìn)給速Vf=50mm/min,切削深度 p=0.2mm.(7)鉆所有孔的中心孔選用中3mm

9、的中心鉆，刀具號為T03.切削參數(shù)為：主軸轉(zhuǎn)速S=1200r/min，進(jìn)給速度Vf=120mm/min,切削深度p=5mm.(8)加工 中32mm的孔加工(孔徑較大，且有精度要求：應(yīng)先鉆底孔，再鏜孔“粗鏜 -半精鏜-精鏜”)選用中27的鉆頭，刀具號為T04,切削參數(shù)為：主軸轉(zhuǎn)速S=300r/min,進(jìn)給速度Vf=40mm/min, 鉆深為 35mm.(9海鏈32mm的孔選用內(nèi)孔鏈刀，刀具號為T05相鏈至中30切削參數(shù)為:主軸轉(zhuǎn)速 S=500r/min,進(jìn)給速度 Vf=80mm/min,背吃刀量為xp=1.5mm.(10泮精鏈32mm的孔選用上步所用的鏈刀，半精鏈至中31.6mm切削參數(shù)為：主軸

10、轉(zhuǎn)速 S=700r/min,進(jìn)給速度 Vf=70mm/min,背吃刀量為xp=0.8mm.(11滯鏈 32mm的孔選用上步所用的刀具，切削參數(shù)為：主軸轉(zhuǎn)速S=1000r/mm,進(jìn)給速度 Vf=60mm/min,背吃刀量為 xp=0.2mm.(12)加工 中10H7的孔選用直徑為 9.8mm的直柄麻花鉆，刀具號為T06,切削參數(shù)為 :主軸轉(zhuǎn)速 S=600r/min, 進(jìn)給速度Vf=60mm/min, 鉆深為 35mm.(13)絞孔加工選用直徑為 10mm的機(jī)用絞刀，刀具號為T07切削參數(shù)為:主軸轉(zhuǎn)速S=100r/min,進(jìn)給速度 Vf=40mm/min,切削深度 p=0.1mm.(14)4-M1

11、0的螺紋孔加工螺紋的實際牙型高度可通過公式h=0.6495P 計算得出.查有關(guān)書籍可知M10的螺紋孔螺距為1.5，計算可得h=0.97425，螺紋的內(nèi)徑D=8.375mm.故選用(&8.4mm的直柄麻花鉆，刀具號為 T08,切削參數(shù)為：主軸轉(zhuǎn)速S=450r/min,進(jìn)給速度 Vf=60mm/min, 鉆深為 35mm.(15汲4-M10的螺紋孔選用 M10的絲錐，刀具號為 T09,切削參數(shù)為：主軸轉(zhuǎn)速S=60r/min, 進(jìn)給速度 Vf=50mm/min.(16滯力口工 中32mm孔口的倒圓角選用上步所用的刀具，切削參數(shù)為：主軸轉(zhuǎn)速S=800r/min,進(jìn)給速度 Vf=1000mm/m

12、in,每次切削深度為p p=0.1mm.(17)精加工中間型腔的凸臺曲面選用上步加工用的刀具,切削參數(shù)為:主軸轉(zhuǎn)速S=800r/min,進(jìn)給速度Vf=1000mm/min,每次切削深度為 p p=0.1mm.加工R3圓角曲面的程序為程序為 :O0007O0008G54G90G17G21G40T01G54G90G18G21G40T10N1 M03S700;N2 G00 XO YO Z150.0;中間型腔的凸臺曲面N1 M03S800;N2 G00 X-22.0Y-24.0 Z150;N3 G43 Z5.0 H01;N4 GO1 Z0 F100;N5 G01 X-15.0;N6 #1=-24.0;

13、N7N8 G02 X15.0 Y#1N9 #1=#1+0.1;N10 G01 Y#1 F100;N11 G03 X-15.0 Y#1N12#1=#1+0.1;N13 G01 Y#1 F100;N14ENDW;N15Z0;N16 G00 G49 Z150.0;N17 M30;N3 G43 Z50.0 H01;N4X-86.0 Y0;N5Z-3.0;N6 G01 X-102.0 F100;N7#1=0;WHILE#1LE24;N8 WHILE#1LE90;R25.0 F70;N9#2=3*COS#1-105.0;N10#3=3*SIN#1-3.0;N11 G01 X#2 F80;R25.0 F70

14、;N12Z#3;N13 GO2 I-#2-86 F70;N14#1=#1+1.5;N15 ENDW;N16 G00 G49 Z100.0;N17 M30;3 .必要的軌跡點坐標(biāo)的計算(1)銑深度為10的外形輪廓的坐標(biāo)點A(-112.558,-68.000) B(-102.166,-60.000) C(-85.943,-31.000)D(-90.386,-23.596) E(-110.000,0)F(-128.000,0)G(-108.708,-35.332) H(-112.132,-41.262) 1(-113.479,-33.922)J(-113.308,-43.828) K(-123.00

15、0,-43.828) L(-123.000,-68.000)n 4。027 o ,0©E(2淞1己。 x 1口口的梢的坐標(biāo)點(-87.1549,-68.0000饞(-94.0831, -68.0000)3) (-53.091,-3.000)(-90.619,68.000)(-89.464,-68.000)(-79.072,-60.000)©(-46.163,-3.000)(-46.163,3.000)(-83.536,66.000)(-92.928,60.000)(11) (-60.0194 3.00。(12) (-60.0194 -3.000)(13) (-92.92&a

16、mp; -60.000 (14) (-91.773 -68.000)(3激中間型腔必要的坐標(biāo)點(-27.500,0)(-40.000,0)(-32.1288,-39.999)5) (-21.9288,-45.999)(15.000,-50.000)(21.9288,-45.999)(40.000,-32.000) (11)(40.000,0)(13)(32.1288,39.999) (14)(21.9288, 45.999)(16)(-15.000,50.000) (17)(-21.9288,45.999)(19)(-40.000,32.000) (20)(-15.000,0)(22)(15.

17、000,24.000)(24)(-15.000,-24.000)(25)(-27.500,5.500)(4%占中心孔的坐標(biāo)點(-86.000,0)(-52.287,0)(-40.000,-32.000)(-15.000,-50.000)(32.1288,-39.999)(12)(40.000,32.000)(15)(-15.000, 50.000)(18)(-32.1288,39.999)(21)(-15.000,24.000)(23)(15.000,-24.000)(-38.000,48.000)(-38.000,-48.000)(38.000,48.000)(38.000,-48.000)

18、 (-137.793,0)4.詳細(xì)的程序清單Ospp1N1G54G90G17G21G40 T01粗銃中間的型腔）N2M03 S800;N3G00 X0 Y0 Z100;N4 #101=0;N5 #26=4.85;N6 #14=4.85;N7 #9=80;N8 #4=1;N9 M98 Pspp2;N10#101=-4.58;N11#26=-9.7;N12#14=4.85;N13#9=80;N14#4=1;N15M98 Pspp2;N16M03 S1000精銃中間的型腔）N17#101=-9.7;N18#26=-10;N19#14=0.3;N20#9=60;N21#4=2;N22M98 Pspp2

19、;N23G40 G00 X0 Y0;N23Z150 M05;N24M06 T02;想銃凹梢）N25G00 X-90.619 Y-68;N26M03 S700;N27G43 Z-4.85 H02;N28G01 X-53.091 Y-3F70;N29G03 Y3 R6 F65;N30G01 X-90.619 Y68;N31G00 Z-9.7;N32G01 X-53.091 Y3;N33G02 Y-3 R6;N34G01 X-90.619 Y-68;N35G00 Z-10;N36M03 S900;精銃凹梢）N37G41 G01 X-79.072 Y-60 D2 F50;N38X-46.163 Y-3

20、;N39G03 Y3 R6;N40G01 X-82.536 Y66;N41G03 X-92.928 Y60 R6;N42G01 X-60.019 Y3;N43G02 Y-3 R6;N44G01 X-92.928 Y-60;N45G40 X-91.773 Y-68;N46G00 Z150;N47M03 S700;粗銃左邊臺階外形輪廓）N48G00 X0 Y0 Z100;N49#26=-4.85;N50#9=70;N51#4=1;N52M98 Pspp3;N53M22;N54 MP8 Pspp3;N55M23;N56#26=-9.7;N57M98 Pspp3;N58M22;N59M98 Pspp3

21、;N60M23;N61M03 S900;精銃左邊臺階外形輪廓）N62#26=-10;N63#9=50;N64#4=2;N65M98 Pspp3;N66M22;N67M98 Pspp3;N68M23;N69G00 G49 Z150 M05;N70M06 T03僚占所有孑L白中心孔）N71G00 X-120 Y0 Z200;N72M03 S1200;N73G43 Z50 H03;N74G81 G99 X-86 Y0 Z-4 R3 F120;N75G98 X-52.287 Y0 Z-14 R7 F90;N76G99 X-38 Y48 Z-4 R3 F90;N77X38;N78Y-48;N79G98

22、X-38;N80G00 X-120 Y0 M05;N81G49 Z100;N82M06 T04;儂 32的孔的底孔）N83G00 G43 Z50 H04;N84M03 S300;N85G98 G73 X-86 Y0 Z-35 R3 Q3 F40;N86G80 G49 G00 Z100 M05;N87M06 T05;沖鎮(zhèn) 中32的孔）N88G00 G43 Z50 H05;N89M03 S500;N90G99 G85 X-86 Y0 Z-35 R3 F80;N91M03 S700絆精鏈 中32的孔）N92G99 G85 X-86 Y0 Z-35 R3 F70;N93M03 S800;精鏈 中32的

23、孔）N94G98 G76 X-86 Y0 Z-35 R3 F60;N95G80G49 G00 Z100M05;N96M06T06;儂10H7的底孔）N97M03S600;N98G00G43 Z50 H06;N99G98 G73 X-52.287 Y0 Z-35 R-7 Q3 F60;N100 G80 G00 G49 Z100 M05;N101 M06 T07;皎 10H7 的孔）N102 G00 G43 Z50 H07;N103 M03 S100;N104 G98 G85 X-52.287 Y0 Z-35 R-7 F40;N105 G80 G00 G49 Z100 M05;N106 M06 T

24、08;儂4X M10的螺紋底孔）；N107 G00 G43 Z50 H08;N108 M03 S450;N109 G99 G83 X-38 Y48 Z-35 R3 Q3 F60;N110 X38;N111 Y-48;N112 G98 X-38;N113 G80 G49 F00 Z100 M05;N114 M06 T09;故:4XM10 的螺紋孔）N115 G00 G43 Z50 H09;N116 M03 S60;N117 G99 G84 X-38 Y48 Z-30 R3 P1000 F50;N118 X38;N119 Y-48;N120 G98 X-38;N121 G80 G49 G00 Z1

25、00 M05;N122 M06 T02;沖倒R3的圓角）N123 G43 G00 X0 Y0 Z50 H02;N124 M03 S800;N125 X-86 Y0;N126 Z-3;N127 G41 G01 X-102 D1 F1000;N128 #101=0;N129 WHILE #101 LE 90;N130 #102=3*COS#101-105;N131 #103=3*SIN#101-3;N132 G01 X#102 F80;N133 Z#103;N134 G02 I-#102-86 F70;N135 #101=#101+1.5;N136 ENDW;N137 G49 G00 Z150;N

26、138 G40 G00 X0 Y0 M05;N139 M06 T10;精加工中間凸臺曲面）N140 G54G90G18G21G40;N141 M03 S800;N142 G43 G00 Z50;N143 X-22 Y-24;N144 G01 Z0;N145 X-15 F1000;N146 #25=-24;N147 WHILE #25 LE 24;N148 G02 X15 Y#25 R25;N149 #25=#25+0.1;N150 Y#25 F100;N151 G03 X-15 Y#25 R25 F1000;N152 #25=#25+0.1;N153 G01 Y#25 F100;N154 ENDW;N155 Z1;N156 G49 G00 Z150;N157 M30;子程序 :Ospp2N1G00X-22.5 Y0;N2G01Z#10