数控加工工艺的编制及加工轴类零件2.doc
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数控加工工艺的编制及加工轴类零件
摘要
此项设计是对数控机床加工的工艺规程的一次明白的诠释。
介绍了数控加工的特点与发展、加工工艺分析、数控加工程序的编制。
并通过较复杂零件的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法以及数控编程。
数控加工从总体上说是一致的,但也发生了明显的变化。
用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。
它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。
机床加工的工艺规程从总体上说是一致的,但也发生了明显的变化。
用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。
它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径.数控技术及数控机床的广泛应用,给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。
数控机床是现代加工车间最重要的装备。
它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。
现代的CAD/CAM、制造技术,都是建立在数控技术之上的。
掌握现代数控技术知识是现代数控技术专业学生必不可少的。
关键词:
数控技术加工工艺编程
目录
第一章数控车床的历史与发展 1
1.1数控机床的定义 1
1.2数控车床的发展阶段 1
1.3数控车床的主要加工对象 1
1.3.1高难度加工 1
1.3.2高精度零件加工 1
1.3.3淬硬工件的加工 2
1.3.4高效率加工 2
1.4数控加工技术的发展方向 2
1.5数控机床未来的发展方向 2
1.6数控编程的应用 3
1.7数控的绿色加工趋势 3
1.7.1绿色材料 3
1.7.2绿色工艺 3
1.7.3干切削加工 4
1.8三维测量仪 4
1.9本章小结 5
第二章数控加工工艺分析 5
2.1工序的划分 5
2.2工部的划分 6
2.3加工工艺路线的确定原则 6
2.4加工工艺的选择要点 6
2.4.1零件图工艺 8
2.4.2加工工艺分析 8
2.4.3设计装夹方案 10
2.4.4刀具的运用 10
2.5本章小结 18
第三章工艺路线及走刀路线 18
3.1工艺路线的确定 18
3.2设计走刀路线 19
3.3本章小结 21
第四章数控加工程序 21
4.1右端内轮廓程序 22
4.2件1左端内轮廓 25
4.3件2件左端程序 27
4.4件2件右端程序 30
4.5本章小结 32
参考文献 32
致谢 33
25
第一章数控车床的历史与发展
1.1数控机床的定义
数控机床是数字控制机床(Computernumericalcontrolmachinetools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。
该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作数控折弯机并加工零件。
以数字形式预先记录在控制介质(如拨码开关、磁带等)上,通过数控装置自动的控制机床运动,同时具有完成自动换刀、自动测量、自动润滑和冷却等功能。
1.2数控车床的发展阶段
传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。
现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了,数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。
这就是我们说的“数控加工”。
数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域,更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。
1.3数控车床的主要加工对象
1.3.1高难度加工
成型面零件、非标准螺距(或导程)、变螺距、等螺距与变螺距或圆柱与圆锥螺旋面之间作平滑过渡的螺旋零件都可在CNC车床上加工。
1.3.2高精度零件加工
零件的精度要求主要指尺寸、形状、位置和表面等精度要求,其中的表面精度主要指表面粗糙度。
复印机中的回转鼓、录像机上的磁头及激光打印机上的多面反射体等超精零件,几何轮廓精度高达0.01μm、表面粗糙度数值达Ra0.02μm,这些高精度的零件均可在特殊精密cnc车床上加工出来。
1.3.3淬硬工件的加工
在大型模具加工中,有不少尺寸大且形状复杂的零件。
这些零件热处理后的变形量较大,磨削加工有困难,而在cnc车床上可以用陶瓷车刀对淬硬后的零件进行车削加工,以车代磨,提高加工效率。
1.3.4高效率加工
为了进一步提高车削加工的效率,通过增加车床的控制坐标轴,就能在一台cnc车床上同时加工出两个多工序的相同或不同的零件。
1.4数控加工技术的发展方向
未来数控加工技术的发展空间是十分广阔的。
由于加工过程本身的复杂性,迄今对加工的机理尚未完全弄清楚,大多研究成果是建立在大量系统的工艺实验基础上完成的,所以对加工机理的深入研究,并以此直接指导和应用于实践加工是数控加工技术发展的根本。
在现有技术水平的基础上,不断开发新工艺将是数控加工技术发展方向。
如数控铣削加工是一种还不成熟的技术,值得继续研究的新工艺。
数控机床在结构设计、脉冲电源的开发方面将朝更合理、更具优势化的方向全面发展,提高加工性能,同时考虑降低机床制造的成本。
数控加工在控制技术上将朝自动化、智能化方面的更高层次发展,数控加工的网络管理技术在高档机床上已有初步应用,将逐步被推广及应用,获取更好的系统管理效果。
1.5数控机床未来的发展方向
行业分析师认为,数控机床是机床业未来发展的必然趋势,它将朝着以下五个方向发展。
第一、复合化。
随着数控机床技术的发展,机床复合技术和复合加工技术逐渐成熟,在一台机床上可以实现车、铣、钻、攻丝、绞孔、扩孔等多种操作工序和实现工序间的复合加工,大大提高了机床效率。
如今复合加工机床正朝着多样化的态势发展。
第二、智能化。
数控机床的智能化体现在系统的各个方面,如提高加工效率和加工质量的智能化,提高驱动性能和方便使用连接的智能化,追求简化编程与操作的智能化,为方便系统诊断与维修的智能诊断、智能监控等。
目前数控机床的智能化技术已经在数控系统中得到了较多体现。
第三、高精度化。
精密加工技术的发展使数控机床加工精度由原来的丝级提升至目前的微米级和亚微米级,一些特种加工精度甚至可达纳米级。
第四、柔性化。
机器人与主机的柔性化组合可以提高效率,得到了广泛应用。
柔性自动化技术是制造行业满足市场需求和实现产品更新的主要手段。
作为先进制造领域的基础技术,它已经成为各国制造行业发展的主流趋势。
第五、绿色化。
低碳节能是各行业发展的必然趋势,数控机床业也必然朝绿色化方向发展。
1.6数控编程的应用
对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序,经过处理后生成加工程序,称为自动编程。
随着数控技术的发展,先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能,而且为编程提供了扩展数控功能的手段。
FANUC6M数控系统的参数编程,应用灵活,形式自由,具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程,使加工程序简练易懂,实现普通编程难以实现的功能。
数控编程同计算机编程一样也有自己的"语言",但有一点不同的是,现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度,也就是说,它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以,当我要对一个毛坯进行加工时,首先要以我们已经拥有的数控机床采用的是什么型号的系统.
1.7数控的绿色加工趋势
1.7.1绿色材料
绿色材料即生产过程中能耗低、噪声小、无毒性并对环境无害的材料和材料制品,并对人类、环境有危害但采取适当的措施后可减少或消除的材料及制成品。
绿色制造要求选择材料时,优先选用可再生材料,尽量选用回收材料和低能耗、少污染的材料,并选择环境兼容性好的材料及零部件,避免选用有毒、有害和有辐射特性的材料。
所用材料应易于再利用、回收、再制造或易于降解。
1.7.2绿色工艺
绿色工艺即清洁工艺,指既能提高经济效益,又能减少环境影响的工艺技术。
它要求在提高生产效率的同时兼顾削减或消除危险废物及其它有毒化学品的用量,改善劳动条件,减少对操作者的健康威胁,并能生产出安全与环境兼容的产品。
如改变原材料投人,有用副产品的利用,回收产品的再利用及对原材料的就地再利用,特别是在工艺过程中的循环利用;改变生产工艺或制造技术、控制、设备,将物质消耗和对健康与安全风险及生态损坏减少到最低程度加强对自然资源的使用及空气、土壤、水和废物排放的环境评价和控制等。
1.7.3干切削加工
细晶粒硬质合金特别是能遭受较高切削温度的TiC(N)基硬质合金(又称金属陶瓷),可用于干切削.
PCD(聚晶金刚石)和CVD金刚石涂层刀片有很高的硬度和热导率,得当高速干切削种种有色金属和耐磨的高性能非金属质料,但不克加工玄色金属;
陶瓷具有硬度高、化学稳固性和抗粘结性好、摩擦系数低等长处,是相对便宜的干切削刀具质料,但其强度、韧性和抗打击性能差,为此加进种种增韧补强相并改革其压抑工艺。
如今,用Si3N4基陶瓷刀片干切削灰铸铁,用Al2O3基陶瓷刀片干切削淬硬钢和冷硬铸铁;
层刀具是当今干和准干切削最常用的刀具,基体平常是韧性较好的硬质合金,在基体上涂上一层或多层TiN、TiCN、TiAIN之类的耐磨硬涂层,起耐热和隔热的热屏蔽作用。
为裁减切削进程中的摩擦与粘附,每每又在硬涂层之上再加MoS2、WC/C之类起润滑作用的软涂层,使其综合硬涂层硬度高、热稳固性好和软涂层摩擦系数低、自润滑性好的长处于一身。
试验证实,涂层特别是兼有软硬涂层的刀具性能更好;
干切削不但对刀具要求很高,也对机床的排屑、防尘和热特性发起较高要求。
干切削机床最佳采取立式布局,起码床身应是歪斜的,抱负的加工方法是工件在上、刀具在下,并在一些滑动导轨副上方配置可伸缩角形盖板,劳动台上的歪斜盖板可用尽热质料制成,总的原则是尽大概依赖重力排屑。
干切削易出现金属悬浮颗粒,故机床常加装真空吸尘装置和对要害部位举行密封。
干切削机床的根本大件要采取热对称布局并只管即便由热扩张系数小的质料制成,须要时还应进一步采纳热均衡和热补偿等办法。
1.8三维测量仪
三坐标|CNC三坐标测量机|全自动三坐标测量机|半自动三坐标测量机|三坐标检测仪|3D检测仪|三维测量仪|CMM测量仪三坐标测量机(CMM)的测量方式根据所需测量产品特性通常可分为接触式测量、非接触式测量和接触与非接触复合式测量,目前三坐标测量机已经广泛应用于汽车、航天工业、模具及机加工领域并在学校科研单位也得到了广泛使用对提升国内产品总体竞争力取到不不可忽视的作用。
三坐标测量机的测量方法分类:
1、接触式探针测量三坐标测量机(最常用使用最普遍);2、影像复合式三坐标测量机;3、激光复合式三坐标测量机(主要应用于产品测量与逆向抄数扫描);
1.9本章小结
随着制造业对数控机床的大量需求及计算机技术和现代设计技术的飞速进步,事故空机床的应用范围还在不断的扩大,并且不断发展以更适应生产加工的需要。
本章节从理性和客观的从分析数控机床性能发展方向、功能发展方向、体系结构的反战三方面,针对性的提出我过数控机床发展中存在的一些问题,并阐述相关解决方法以供研究。
第二章数控加工工艺分析
2.1工序的划分
(1)以同一把刀具加工的内容划分工序。
有些零件虽然能在一次安装加工出很多
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- 数控 加工 工艺 编制 零件