薄片锯齿件数控加工工艺分析
引言 1
一、薄片锯齿的介绍 2
(一)结构的简介 2
(二)公差的加工要求 2
二、数控加工工艺分析 3
(一)机床介绍 3
(二)毛坯分析 4
(三)夹具的选择和工件的装夹 4
(四)刀具和切削用量的选择 5
(五)拟定加工工艺路线 6
(六)成品的后续包装 7
三、实际加工前CAM的仿真 8
(一)开夹位 8
(二)外形加工 9
(三)四轴A0角度加工 10
(四)A90加工 11
(五)A270加工 12
(六)P3去夹位加工 12
四、总结与展望 13
五、加工程序代码 13
总结 15
谢辞 16
参考文献 17
引言
随着我国机械制造行业的迅猛发展,越来越多的企业开始运用加工中心进行加工,这也导致很多的产品的加工要求越来越高,这就需要企业制定合适的加工工艺。
机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一,它是在具体的生产条件下,把较为合理的工艺过程和操作方法,按照规定的形式书写成工艺文件,经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容:工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。
本文以薄片锯齿作为研究对象,首先介绍薄片锯齿的外形和加工要求;其次介绍零件的数控加工工艺,包含机床介绍、工件材料、刀具及工装夹具的制作、切削参数选用以及加工路线的制定等;在通过MASTERCAM的仿真验证程序的可加工性,最后列举了部分的加工NC程序代码。
我的毕业设计课程来源于实际工厂生产实战,本文重点介绍数控加工工艺路线的制定以及MASTERCAM的仿真加工。
一、薄片锯齿件的分析
(一)结构的简介
薄片锯齿零件是一个多面体的零件,工序比较繁多。零件是个大致的长方体,在这基础上进行挖槽,打孔,铣锯齿的操作,最终成型我们所需要的零件
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的可加工性,最后列举了部分的加工NC程序代码。
我的毕业设计课程来源于实际工厂生产实战,本文重点介绍数控加工工艺路线的制定以及MASTERCAM的仿真加工。
一、薄片锯齿件的分析
(一)结构的简介
薄片锯齿零件是一个多面体的零件,工序比较繁多。零件是个大致的长方体,在这基础上进行挖槽,打孔,铣锯齿的操作,最终成型我们所需要的零件。零件整体看似比较复杂,但分工序加工,每一步相对比较简单。有关本锯齿零件的结构参见图1-1。
图1-1 锯齿结构示意图
(二)公差的加工要求
薄片锯齿零件的主要的公差要求是保证平形度,垂直度,以及精孔尺寸。尺寸,形状,位置公差较多。这些公差主要依靠机床,刀具,夹具以及加工方法来进行保证,同时与操作人员的装夹方式是否恰当也有密不可分的关系。在装夹方面,我们尽可能的采用四轴进行加工,主要是减少装夹次数,工件上的多个加工面都是在同一次装夹的情况下成型,由于一次装夹加工出的各个表面间的位置精度不会受定位,夹紧的影响,只会与机床的加工精度有关,这样位置精度才会比较高。但是实际上进行加工的时候,会受加工表面的形状,位置,加工方法的限制,不得不进行多次装夹。除了加工精度之外,还有零件加工的表面质量,也就是表面光洁度的要求,主要依靠刀具的好坏,以及加工面与夹具的接触面的干净程度有关,这样才能尽可能的保证减少零件表面的压伤,划伤,碰伤,提高表面光洁度。有关本锯齿零件的部分加工要求见图1-2。
图1-2公差要求
二、数控加工工艺分析
(一)机床介绍
我们加工这个零件既使用到了三轴法拉克系统机床,也使用了配有四轴A轴回转的机床,这样既可以保证加工效率,又可以保证加工的精度。在这介绍一下我们使用的加工中心以及 四轴,如图2-1,2-2所示:
图 2-1 法拉克三轴立式加工中心
我们所用的是三轴法拉克MD版本的加工中心,行程较大,既可以做大型工件,也可以做小型零件。立式的加工中心装夹比较方便,便于操作,比较容易观察加工的情况,而且立式的加工中心结构相对比较简单,占地面积也是比较小的,价格比较低廉,所以应用比较广泛。但是其缺点是加工的时候不利于排屑,而且会受到立柱的高度和换刀装置的限制,不能够加工出高度太高的零件。法拉克系统与三菱系统是一般企业较为常用的数控系统,也有少许企业使用国产的广数,哈斯,兄弟机。虽然快速移动G00速度不快,但是较稳,比较适合做高精度的零件,可以保证较零件的加工精度。尤其是零件的尺寸,形位公差要求较高的场合,更能发挥此款机床的加工性能。一般大型机床G00快速移动和换刀的速度较慢,适合做数量不是很多的大件,小型机床反映较快,适合做大批量的零件,企业里很多用来加工压铸件和挤出型材。
图 2-2四轴立式加工中心
我们使用围绕X轴旋转的第四轴A轴来加工多面体零件,既可以保证各个要加工面的位置关系,提高精度,又可以减少装夹次数,使工序相对集中,提高工作效率。尤其是在加工非90度的整数倍的零件的那个面时,更能体现四轴定位的作用。在不少企业没有四轴,认为没有必要,他们认为做出一个角度工装或者使用分度头同样可以达到使工件摆角度的目的,但其实加工的精度和效率和四轴是不能相提并论的。四轴定位非九十度的整数倍的面加工时,一般会用到旋转中心,是利用三角函数的原理找坐标的。四轴联动企业里一般很少用到,CNC做产品大多数企业里加工的都是比较简单的二维零件,三维曲面相对较少,尤其是那种需要用到四轴联动的加工曲面。
(二)毛坯分析
我
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