数控加工工艺教案：典型零件的加工中心数控加工

《数控加工工艺教案：典型零件的加工中心数控加工》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控加工工艺教案：典型零件的加工中心数控加工（9页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

..四 川 工 程 职 业 技 术 学 院 课 时 授 课 教 案/ 学年第 期课程名称： 数控加工工艺 授课班级： （三专）数控 01-1、2 授课时间： 第 周星期 第 节 课 题： 典型零件的加工中心数控加工 教学目的： 理解零件的各项技术要求掌握零件的工艺路线制定掌握零件的数控加工工序制定 重点、难点：典型零件的加工中心加工工艺分析 使用教具： 课件 课后作业： 1 课后记录：年 月 日..授课主要内容一、支承套的加工工艺如图所示为升降台铣床的支承套，在两个互相垂直的方向上有多个孔要加工，若在普通机床上加工，则需多次安装才能完成，且效率低，在加工中心上加工，只需一次安装即可完成，现将其工艺介绍如下： 支承套简图1． 分析图样并选择加工内容 支承套的材料为 45 钢，毛坯选棒料。支承套 φ35 H7 孔对 φ100f9 外圆、φ60mm 孔底平面对 φ35H7 孔、2×φ15H7 孔对端面 C 及端面 C 对内 φ100f9 外圆均有位置精度要求。为便于在加工中心上定位和夹紧，将 φ100f9 外圆、80 mm 尺寸两端面、78 mm 尺寸上平面均安排在前面工序中由普通机床完成。5.005.其余加工表面（2×φ15H7 孔、 φ35H7 孔、φ60mm 孔、2×φ11mm 孔、2×φ17mm 孔、2×M8－6H 螺孔）确定在加工中心上一次安装完成。2． 选择加工中心 因加工表面位于支承套互相垂直的两个表面（左侧面及上平面）上，需要两工位加工才能完成，故选择卧式加工中心。加工工步有钻孔、扩孔、镗孔、锪孔、铰孔及攻螺纹等，所需刀具不超过 20 把。国产 XH754 型卧式加工中心可满足上述要..求。该机床工作台尺寸为 400mm×400mm，x 轴行程为 500 mm，z 轴行程为 400 mm，y 轴行程为 400mm，主轴中心线至工作台距离为 100~500 mm，主轴端面至工作台中心线距离为 150~550 mm，主轴锥孔为 ISO40，定位精度和重复定位精度分别为 0.02mm 和 0.01mm，工作台分度精度和重复分度精度分别为 7″和 4″。3．工艺设计1） 选择加工方法 所有孔都是在实体上加工，为防钻编，均先用中心钻钻引正孔，然法再钻孔。为保证 φ35H7 及 2×φ15H7 孔的精度，根据其尺寸，选择铰削作其最终加工方法。对 φ60 mm 的孔，根据孔径精度，孔深尺寸和孔底平面要求，用铣削方法同时完成孔壁和孔底平面的加工。各加工表面选择的加工方案如下：φ35H7 孔：钻中心孔一钻孔一粗镗一半精镗一铰孔；φ15H7 孔：钻中心孔一钻孔一扩孔一铰孔；φ60mm 孔：粗铣一精铣；φ11mm 孔：钻中心孔一钻孔；φ17mm 孔：锪孔（在 φ11mm 底孔上） ；M6 一 6H 螺孔：钻中心孔一钻底孔一孔端倒角一攻螺纹。2）确定加工顺序 为减少变换工位的辅助时间和工作台分度误差的影响，各个工位上的加工表面在工作台一次分度下按先粗后精的原则加工完毕。具体的加工顺序是：第一工位（B0°）：钻 φ35H7、2×φ11mm 中心孔 ——钻 φ35H7 孔——钻 2×φ11mm 孔——锪 2×φ17mm 孔一粗镗 φ35H7 孔——粗铣、精铣φ60mm×12 孔——半精镗 φ35H7 孔——钻 2×M6 一 6H 螺纹中心孔一钻 2×M6一 6H 螺纹底孔——2×M6 一 6H 螺纹孔端倒角——攻 2×M6 一 6H 螺纹——铰φ35H7 孔；第二工位（B90°）：钻 2×φ15H7 中心孔——钻 2×φ15H7 孔——扩 2×φ15H7 孔——铰 2×15H7 孔。详见表 6 一 13 数控加工工序卡片。3）确定装夹方案和选择夹具 φ35H7 孔、φ60mm 孔、2×φ11mm 孔及2×φ17mm 孔的设计基准均为 φ100f9 外圆中心线，遵循基准重合原则，选择φ100f9 外圆中心线为主要定位基准。因φ100 f9 外圆不是整圆，故用 V 形块作定位元件。在支承套长度方向，若选右端面定位，则难以保证 支承套装夹示意图1—定位元件 2—夹紧机构 3—工件 4—夹具体..φ17mm 孔深尺寸 11 mm（因工序尺寸 80 mm——11 mm 无公差） ，故选择左端5.0面定位。所用夹具为专用夹具，工件的装夹简图如图所示。在装夹时应使工件上平面在夹具中保持垂直，以消除转动自由度。4）选择刀具 各工步刀具直径根据加工余量和孔径确定，详见表 1 数控加工刀具卡片。刀具长度与工件在机床工作台上的装夹位置有关，在装夹位置确定之后，再计算刀具长度。表 1 数控加工刀具卡片产品名称或代号 零件名称 盖 板 零件图号 程序编号刀 具工步号刀具号刀具名称 刀柄型号 直径mm长度mm补偿值mm 备注1 T01 中心钻 φ3 mm JT40—Z6—45 φ3 2802 T13 锥柄麻花钻 φ31 mm JT40—M3—75 φ31 3303 T02 锥柄麻花钻 φ11 mm JT40—M1—35 φ11 3304 T03 锥柄埋头钻φ17mm×11mm JT40—M2—50 φ17 3005 T04 粗镗刀 φ34 mm JT40—TQC30—165 φ34 3206 T05 硬质合金立铣刀 φ32 mm JT40—MW4—85 φ32T 3007 T058 T06 镗刀 φ34.85mm JT40—TZC30—165 φ 34.5 3209 T0110 T07 直柄麻花钻 φ5mm JT40—Z6—45 φ5 30011 T0212 T08 机用丝锥 M6 mm JT40—G1JT3 M6 28013 T09 套式铰刀 φ35AH7 JT40—K19—140 φ 35AH7 33014 T0115 T10 锥柄麻花钻 φ14mm JT40—M1—30 φ14 32016 T11 扩孔钻 φ14.85 mm JT40—M2—50 φ 14.85 32017 T12 铰刀 φ15AH7 JT40—M2—50 φ 15AH7 320编 制 审核 批准 共 1 页 第 1 页..表 2 数控加工工序卡片注：“B0 °”和“B90°”表示加工中心上两个互成 90°的工位。二、异形支架的加工工艺1． 零件工艺分析 该异形支架的材料为铸铁，毛坯为铸件。该工件结构复杂，精度要求较高，各加工表面之间有较严格的位置度和垂直度等要求，毛坯有较大的加工余量，零件的工艺刚性差，特别是加工 40h8 部分时，如用常规加工方法在普通机床上加工，很难达到图纸要求。原因是假如先在车床上一次加工完成 φ75js6 外圆、端面和φ62J7 孔、2×2.2 槽，然后在镗床上加工 φ55H7 孔，要求保证对 φ62J7 孔之12.0间的对称度 0.06 mm 及垂直度 0.02 mm，就需要高精度机床和高水平操作工，一般是很难达到上述要求的。如果先在车床上加工 φ75js6 外圆及端面，再在镗床上加工 φ62J7 孔，2×2.2 槽及 φ55H7 孔，这样虽然较易保证上述的对称度和垂直12.0度，但却难以保证 φ62J7 孔与 φ75js6 外圆之间 φ0.03 mm 的同轴度要求，而且需要特殊刀具切 2 ×2.2 槽。.0另外，完成 40h8 尺寸需两次装卡，调头加工，难以达到要求，φ55H7 孔与产品名称或代号 零件名称 材 料 零件图号（工厂） 数控加工工艺卡片支 承 套 45 钢工序号 程序编号 夹具名称 夹具编号 使用设备 车 间专用夹具 XH754工步号工 步 内 容 加工面 刀具号 刀具规格 mm 主轴转速 r·mm 1进给速度mm·min 背吃刀量 mm 备 注B0°1 钻 φ35H 孔、2×φ17mm×11mm 孔中心孔 T01 φ3 1200 402 钻 φ35H 孔至 φ31mm T13 φ31 150 303 钻 φ11mm 孔 T02 φ11 500 704 锪 2×φ17mm T03 φ17 150 155 粗镗 φ35H7 孔至 φ34mm T04 φ34 400 306 粗铣 φ60×12mm 至φ59mm×11.5mm T05 φ32T 500 707 精铣 φ60×12mm T05 φ32T 600 458 半精镗 φ35H7 孔至 φ34.85mm T06 φ34.85 450 359 钻 2×M6—6H 螺纹中心孔 T01 1200 4010 钻 2×M6—6H 底孔至 φ5 mm T07 φ5 650 3511 2×M6—6H 孔端倒角 T02 500 2012 攻 2×M6—6H 螺纹 T08 M6 100 10013 铰 φ35H7 孔 T09 φ35AH7 100 50B90°14 钻 2×φ15H7 至中心孔 T01 1200 4015 钻 2×φ15H7 至 φ14 mm T10 φ14 450 6016 扩 2×φ15H7 至 φ14.85mm T11 φ14.85 200 4017 铰 2×φ15H7 孔 T12 φ15 AH7 100 60编 制 审核 批准 共 1 页 第 1 页..40h8 尺寸需分别在镗床和铣床上加工完成，同样难以保证其对 B 孔的 0.02 mm 垂直度要求。异形支架零件简图 ..2． 选择加工中心 通过零件的工艺分析，确定该零件在卧式加工中心上加工。根据零件外形尺寸及图纸要求，选定的仍是国产 XH754 型卧式加工中心。3．设计工艺1）选择在加工中心上加工的部位及加工方案φ62J7 孔 粗镗——半精镗——孔两端倒角——铰φ55 H7 孔 粗镗 ——孔两端倒角——精镗2×2.2 空刀槽 一次切成12.044U 型槽 粗铣 ——精铣R22 尺寸 一次镗40h8 尺寸两面 粗铣左面——粗铣右面——精铣左面——精铣右面2）确定加工顺序B0°：粗镗 R22 尺寸——粗铣 U 型槽——粗铣 40h8 尺寸左面→B180 °：粗铣40h8 尺寸右面→B270° ：粗镗 φ62J7 孔——半精镗 φ62J7 孔——切2×φ65 ×2.2 空刀槽——φ62h7 孔两端倒角。B180 °：粗镗 φ55H7 孔孔两4.012.0端倒角→B0° ：精铣 U 型槽——精铣 40h8 左端面→B180 °：精铣 40h8 右端面——精镗 φ55H7 孔——B270° 铰 φ62J7 孔。具体工艺过程见表 3。3）确定装夹方案和选择夹具 支架在加工时，以 φ75js6 外圆及 26.5±0.15 尺寸上面定位（两定位面均在前面车床工序中先加工完成） 。工件安装简图如图所示。工件装夹示意图表 3 数控加工刀具卡片卡片产品名称或代号 零件名称 异形支架 零件图号 程序编号刀具工步号刀具号 刀具名称 刀柄型号 直径／mm 长度／ mm补偿值／ mm 备注1 T01 镗刀 φ42 JT40－TQC30－270 φ422 T02 长刃铣刀 φ25 JT40－MW3－75 φ25..3 T03 立铣刀 φ30 JT40－MW4－85 φ304 T03 立铣刀 φ30 JT40－MW4－85 φ305 T04 镗刀 φ61 JT40－TQC50－270 φ616 T05 镗刀 φ61.85 JT40－TZC50－270 61.857 T06 切槽刀 φ50 JT40－M4－95 φ508 T07 倒角镗刀 φ66 JT40－TZC50－270 φ669 T08 镗刀 φ54 JT40－TZC40－240 φ5410 T09 倒角刀 φ66 JT40－TZC50－270 φ6611 T02 长刃铣刀 φ25 JT40－MW3－75 φ2512 T10 镗刀 φ66 JT40－TZC40－180 φ6613 T10 镗刀 φ66 JT40－TZC40－180 φ6614 T11 镗刀 φ55H7 JT40－TQC50－270 φ55H715 T12 铰刀 φ62J7 JT40－K27－180 φ 62J7编制 审核 批准 共 1 页 第 1 页表 4 数控加工工序卡片产品名称或代号 零件名称 材料 零件图号（工厂） 数控加工工序卡片导形支架 铸铁工序号 程序编号 夹具名称 夹具编号 使用设备 车间专用夹具 XH754工步号工步内容 加工面 刀具号刀具规格/mm主轴转速/(r/min)进给速度/(mm/min)背吃刀量/mm备注B0°1 粗镗刚尺寸、R22 尺寸 T01 φ42 300 452 粗铣 U 型槽 T02 φ25 200 603 粗铣 40h8 尺寸左面 T03 φ30 180 60180°4 粗铣 40h8 尺寸右面 T03 φ30 180 60B270°5 粗镗 φ62J7 孔至 φ61 T04 φ61 250 806 半精镗 φ62J7 孔至 φ61.85 T05 φ61.85 350 607 切 2×φ65 ×2.2 空5.012.刀槽T06 φ50 200 208 φ62J7 孔两端倒角 T07 φ66 100 40B180°9 粗镗 φ55H7 孔至 φ54 T08 φ54 350 6010 φ55H7 孔两端倒角 T09 φ66 100 30B0°11 精铣 U 型槽 T02 φ25 200 6012 精铣 40h 左端面至尺寸 T10 φ66 250 30B180°13 精铣 40h 右端面至尺寸 T10 φ66 250 3014 精镗 φ55H7 孔至尺寸 T11 φ55H7 450 20B270°15 铰 φ62J7 孔至尺寸 T12 φ62J7 100 80..编制 审核 批准 共 1 页 第 1 页