龍門銑削加工工藝.doc

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1、 目錄 摘要 2 第1章 龍門加工中心 3 1.1概述 3 1.2加工中心分類和結(jié)構(gòu)特點 3 1.3喬福DMC-3100H龍門加工中心 4 第2章 面板的CAD圖紙及零件圖分析 5 2.1面板的圖紙 5 2.2零件圖的分析 8 第3章 工藝分析 9 3.1工具的選擇 9 3.2量具的選擇 9 3.3刀具的選擇 10 第4章 加工工藝方案 12 4.1粗銑外形內(nèi)腔的工序 12 4.2半精銑外形工序 12 4.3外形倒角工序 13 4.4外半精銑內(nèi)腔工序 13 4.5精銑外形內(nèi)腔工序 14 4.6內(nèi)腔倒角

2、工序 14 第5章 加工過程 15 5.1對刀 15 5.1.1.對刀點的確定 15 5.1.2對刀方法 15 5.2零件程序 17 5.3零件具體加工過程 19 5.4面板的成品 19 第6章 檢測及后處理 20 6.1加工后的后處理 20 6.2硬傷 20 結(jié)束語 21 致謝 21 參考文獻(xiàn) 21 870101269型面板龍門銑削加工工藝 摘要 現(xiàn)代制造業(yè)飛速發(fā)展,以數(shù)控機床為技術(shù)代表的新型制造技術(shù)已幾乎覆蓋了普通機床，編程已由手工編程發(fā)展到計算機編程，它是制造業(yè)進一步向智能化方面的過度,它不僅提高了生產(chǎn)效率還保證了加工質(zhì)

3、量。對于加工擁有縱多相同或以一定規(guī)律變化的工位的零件，傳統(tǒng)的手工編程十分煩瑣而且容易出錯。例如計算機顯示器的模具加工、分度盤的加工、端面齒盤的加工等。由于端面齒盤擁有縱多的齒而且在同一平面,一般編程很難完成零件的加工，所以我們采用了宏程序編程,從工件造型到計算機模擬加工,再到計算機處理,刀具的選擇等等,都可以比較簡單的完成。并且工件的質(zhì)量也可以得到保證。 宏程序與普通程序的區(qū)別在于:在宏程序中，能使用變量，可以給變量賦值，變量間可以運算，程序可以跳轉(zhuǎn)；而普通程序中，只能指定常量，常量之間不能運算，程序只能按順序執(zhí)行，不能跳轉(zhuǎn)，因此功能是固定的，不能變化。用戶宏功能是用戶提高數(shù)控機床性能的一種特

4、殊功能，在相類似工件的加工中巧用宏程序?qū)⑵鸬绞掳牍Ρ兜男Ч?宏程序是加工編程的重要補充。宏程序?qū)儆谟嬎銠C高級語言，可以實現(xiàn)變量的算術(shù)運算，邏輯運算和條件轉(zhuǎn)移等操作。它可以很輕松的完成分度盤的加工。 關(guān)鍵詞：分度盤 數(shù)控機床 宏程序 切削參數(shù) 第1章 龍門加工中心 1.1概述 加工中心(Computerized Numerical Control Machine )簡稱cnc，是由機械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的使用于加工復(fù)雜形狀工件的高效率自動化機床。加工中心又叫電腦鑼。加工中心備有刀庫，具有自

5、動換刀功能，是對工件一次裝夾后進行多工序加工的數(shù)控機床。加工中心是高度機電一體化的產(chǎn)品，工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機床按不同工序自動選擇、更換刀具、自動對刀、自動改變主軸轉(zhuǎn)速、進給量等，可連續(xù)完成鉆、鏜、銑、鉸、攻絲等多種工序，因而大大減少了工件裝夾時間、測量和機床調(diào)整等輔助工序時間，對加工形狀比較復(fù)雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟效果。數(shù)控車床實現(xiàn)了中、小批量加工自動化,改善了勞動條件。此外,它還具有生產(chǎn)率高、加工精度穩(wěn)定、產(chǎn)品成本低等一系列優(yōu)點。為了進一步發(fā)揮這些優(yōu)點,數(shù)控機床遂向“工序集中”,即一臺數(shù)控機床在一次裝夾零件后能完成多工序加工的數(shù)控機床（即加工中心）方面發(fā)展

6、。鉆、鏜、銑、車等單功能數(shù)控機床只能分別完成鉆、鏜、銑、車等作業(yè)，而在機械制造工業(yè)中，大部分零件都是需要多工序加工的。在單功能數(shù)控機床的整個加工過程中，真正用于切削的時間只占30％左右，其余的大部分時間都花費在安裝、調(diào)整刀具、搬運、裝卸零件和檢查加工精度等輔助工作上。在零件需要進行多種工序加工的情況下，單功能數(shù)控機床的加工效率仍然不高。加工中心一般都具有刀具自動交換功能，零件裝夾后便能一次完成鉆、鏜、銑、锪、攻絲等多種工序加工。 1.2加工中心分類和結(jié)構(gòu)特點 龍門加工中心分類：有定梁式（橫梁固定、工作臺轉(zhuǎn)動），動梁式（橫梁上下移動、工作臺前后移動）動柱式（工作臺固動，龍門架移動），天車式（

7、工作臺固定，橫梁移動）也有以上復(fù)合形式的多類龍門加工中心。加工的特性、能力、針對的產(chǎn)品加工用途也不完全一樣。 龍門加工中心結(jié)構(gòu)特點：工作臺：龍門加工中心的工作臺基本上是長方形的。工作臺、床身、立柱、橫梁和滑枕等大鑄件采用米漢納鑄鐵，鑄件內(nèi)腔系蜂巢式復(fù)合排列結(jié)構(gòu)，設(shè)計先進，均經(jīng)時效及二次回火處理，消除殘留內(nèi)應(yīng)力使材質(zhì)穩(wěn)定，確保工件加工精度的穩(wěn)定及機床壽命。 龍門：龍門由一個橫梁和兩個立柱構(gòu)成。分為橫梁固定、橫梁靠定位塊鎖定分段升降和橫梁任意升降三種類型。 滑枕：滑枕從結(jié)構(gòu)上可分為開式和閉式兩種型式。開式結(jié)構(gòu)的滑枕通過壓板夾緊在主軸箱上，滑枕的截面積大；閉式結(jié)構(gòu)的滑枕被夾緊在主軸箱內(nèi)，滑枕的

8、截面積小。 刀庫：刀庫的基本型式有轉(zhuǎn)塔型、輪鼓型和鏈長型三種。 附件頭庫：大型復(fù)雜零件的加工通常需要很多附件頭。附件頭根據(jù)工件的加工要求進行特殊設(shè)計，一般分為直角頭、加長頭、特殊角度頭及萬能頭等。 數(shù)控系統(tǒng)：數(shù)控系統(tǒng)一般采用德國SIEMENS公司的SINUMERIK840C和840D或日本FANUC公司的31I系列，數(shù)控軸采用全閉環(huán)控制。 精度：機床的精度是指機床在未受外載荷的條件下的原始精度。精度通常用它的反面—與理想狀態(tài)之間的偏差(簡稱誤差)來表示，誤差越小，則精度越高。 1.3喬福DMC-3100H龍門加工中心 優(yōu)點：經(jīng)久耐用、品質(zhì)高精度與高速兼具的主軸系統(tǒng) 主軸設(shè)計

9、采用超精密斜角滾珠軸承（P4級）支撐，使主軸在承受強大的 軸向推力與徑向負(fù)荷時，亦能保持其高回轉(zhuǎn)精密與低偏擺量等特性。松刀機構(gòu)采用浮動式松刀原理，使松刀力量不會傳遞至主軸軸承，以增加主軸軸承壽命。 高剛性與高穩(wěn)定性之主體結(jié)構(gòu) 各主要鑄件均采用FC30高級鑄鐵，機臺主體采剛性加強設(shè)計，為增強機臺剛性及穩(wěn)定性，底座、鞍座與機身均采箱型及加強肋設(shè)計，以確保加工工件精度。 精度與準(zhǔn)確的三軸進給系統(tǒng) 三軸均采用C3高精密度滾珠導(dǎo)螺桿，并配合滾珠導(dǎo)螺桿專用之斜角滾珠軸承(P4級)，再配合確實的預(yù)拉機構(gòu)施予適當(dāng)?shù)念A(yù)拉。， 用途：主要用于精密復(fù)雜曲面模具和零件的多品種批量加工。滿足通常的銑，鉆，攻，

10、鏜，內(nèi)圓、外圓、臺階、錐面、球面、溝槽、和2D或3D復(fù)雜曲面的加工，能夠滿足各類高溫合金、鈦合金、耐熱合金、不銹鋼、碳素鋼、鑄鐵、鑄鋼等材料的鑄鍛件毛坯件的粗、精加工。系統(tǒng)剛性好，可靠性好，精度高，壽命長。能可靠穩(wěn)定地完成高精度難加工材料的粗、細(xì)、精加工，可加工各種難切削材料。 圖1-1喬福DMC-3100H龍門加工中心 第2章 面板的CAD圖紙及零件圖分析 2.1面板的圖紙 圖2-1面板的圖紙 2.2零件圖的分析 圖2-2面板的毛坯料

11、該面板毛坯尺寸為233042520，材料為304不銹鋼，在將該零件裝上加工中心進行加工之前，其六個面皆已加工完畢，上圖面板都已達(dá)到毛坯圖上所規(guī)定的加工精度要求。 具體要求如下： 使用系統(tǒng)為FANUC01-MC,型號為喬福DMC-3100H立式龍門加工中心，因為該機床具備工作臺面積大，定位精度高，重復(fù)定位精度高，回轉(zhuǎn)精度也高的特點，同時刀庫容量為32把等，能滿足本面板的加工要求。 第3章 工藝分析 3.1工具的選擇 零件在裝夾前，先將工裝板固定在工作臺上，裝夾工裝板時，將工裝板裝夾整齊，平整，誤差控制在0.1mm之內(nèi)，固定工裝板，然后由行車吊起面板，將面板放于工裝板上，而后由

12、操作人員將面板對其工裝板上的位置，最后用小壓板壓住面板，由于面板長度長，有些地方會有不平整，這種情況需增加小壓板的數(shù)量，裝夾完成后用0.05mm塞紙塞面板下方，不通過可操作，通過還需調(diào)節(jié)壓板或做調(diào)整。 圖3-1零件的裝夾 3.2量具的選擇 在870101269型面板的加工中，常用到諸多量具，如：游標(biāo)卡尺 圖3-2 游標(biāo)卡尺 外徑千分尺 圖3-3 外徑千分尺 內(nèi)徑百分表 圖3-4 內(nèi)徑百分表 塞規(guī) 圖3-5塞規(guī) 3.3刀具的選擇 表一 刀具卡片 刀具編號 刀具名稱 切削轉(zhuǎn)速 切削速度 切削深度

13、進給量 T1 Φ150鏜刀 300 15 0.08-0.1 0.05 T2 Φ39鏜刀 1000 50 0.08-0.1 0.05 T3 Φ20鏜刀 2000 100 0.08-0.1 0.05 T4 Φ28鏜刀 1000 75 0.08-0.1 0.05 T5 Φ10鏜刀 2000 100 0.08-0.1 0.05 T6 Φ10鉸刀 1000 400 0.08-0.1 0.05 T7 Φ1290倒角 4000 80 0.5 0.1 T8 Φ2.6麻花鉆 3000 150 20 0.05 T9

14、 Φ4.2麻花鉆 3000 150 20 0.05 T10 Φ5麻花鉆 2500 125 20 0.05 T11 Φ12四刃合金銑刀 3000 600 20 0.2 T12 Φ1245倒角刀 4000 400 0.5 0.1 T13 Φ12四刃銑刀 3200 640 20 0.2 T14 φ32玉米銑刀 1200 720 20 0.6 T15 Φ6.8麻花鉆 2000 100 20 0.05 T16 Φ9.8麻花鉆 1500 80 20 0.05 T17 Φ11麻花鉆 1000 60 20

15、0.05 T18 Φ14麻花鉆 800 50 20 0.05 圖3-1鏜刀 由于面板的加工相對較復(fù)雜，使用的刀具也很多，對零件的加工精度要求很高，選用的刀具都是硬度大，不易磨損，零件對刀具的要求很高。 第4章 加工工藝方案 4.1粗銑外形內(nèi)腔的工序 4-1粗銑外形內(nèi)腔 4.2半精銑外形工序 4-2半精銑外形 4.3外形倒角工序 4-3外形倒角 4.4外半精銑內(nèi)腔工序 4-4半精銑內(nèi)腔 4.5精銑外形內(nèi)腔工序 4-5精銑外形內(nèi)腔 4.6內(nèi)腔倒角工序 4-6內(nèi)腔倒角 第5章 加工過程

16、 5.1對刀 5.1.1.對刀點的確定 機床坐標(biāo)系是機床出廠后已經(jīng)確定的，工件在機床加工尺寸范圍內(nèi)的安裝位置卻是任意的，若確定工件在機床坐標(biāo)系中的位置，就要靠對刀。簡單地說，對刀就是告訴機床工件裝夾在工作臺的什么地方，這要通過確定對刀點在機床坐標(biāo)系中的位置來實現(xiàn)。對刀點是工件在機床上定位(或找正)裝夾后，用于確定工件坐標(biāo)系在機床坐標(biāo)系中位置的基準(zhǔn)點。為保證正確加工，在編制程序時，應(yīng)合理設(shè)計對刀點。有關(guān)加工中心對刀點選擇的原則與數(shù)控車削對刀點選擇的原則相同。一般來說，加工中心對刀點應(yīng)選在工件坐標(biāo)系原點上，或至少與X、Y方向重合這樣有利于保證對刀精度，減少對刀誤差。也可以將對刀點或?qū)Φ稖?zhǔn)

17、設(shè)在夾具定位元件上，這樣可直接以定位元件為對刀基準(zhǔn)對刀，有利于批量加工時工件坐標(biāo)系位置的準(zhǔn)確定位。 5.1.2對刀方法 因?qū)Φ毒纫蟛桓?，為方便操作，加工時使用的刀具直接進行碰刀對刀，如圖4-13所示。其操作步驟為： 圖5-1試切對刀 1)將使用銑刀裝到主軸傷病是主軸中速旋轉(zhuǎn)； 2)手動移動銑刀沿X（或Y）方向靠近被測邊，直到銑刀周刃輕微接觸到工件表面，即聽到刀刃與工件的摩擦聲但沒有切屑； 3)保持X（或Y）坐標(biāo)不變，將銑刀沿反向退離工件； 4)將機床相對坐標(biāo)X（或Y）置零，并沿X（或Y）向工件方向移動刀具半徑距離 5)將

18、此時機床坐標(biāo)系下的X（或Y）值輸入系統(tǒng)偏置寄存器中，該值就是被測邊的X（或Y）偏置值； 6)沿Y（或X）方向重復(fù)以上操作，可得被測邊Y（或X）的偏置值 圖5-2對刀面板 刀具Z向?qū)Φ? 刀具Z向?qū)Φ稊?shù)據(jù)與刀具在刀柄上的裝夾長度及工件坐標(biāo)系的Z 向零點位置有關(guān)，它確定工件坐標(biāo)系的零點在機床坐標(biāo)系中的位置?？梢圆捎玫毒咧苯优龅秾Φ?，也可利用如圖4-17所示的Z向設(shè)定器進行精確對刀，其工作原理與尋邊器相同。 圖5-3 Z向設(shè)定器 對刀時也是將刀具的端刃與工件表面或Z向設(shè)定器的測頭接觸，利用機床坐標(biāo)的顯示來確定對刀值。當(dāng)使用Z向設(shè)定器對刀時，要將Z向設(shè)定器的高度考慮

19、進去。 另外，由于加工中心刀具較多，每把刀具到Z坐標(biāo)零點的距離都不相同，這些距離的差值就是刀具的長度補償值，因此需要在機床上或?qū)Ｓ脤Φ秲x上測量每把刀具的長度(即刀具預(yù)調(diào))，并記錄在刀具明細(xì)表中，供機床操作人員使用。 加工中心的Z向?qū)Φ斗椒ǎ? (1)機上對刀 這種方法是采用Z向設(shè)定器依次確定每把刀具與工件在機床坐標(biāo)系中的相互位置關(guān)系，其操作步驟如下： 1)依次將刀具裝在主軸上，利用Z向設(shè)定器確定每把刀具到工件坐標(biāo)系Z 零點的距離，如圖4-18所示的A、B、C，并記錄下來；

20、 圖5-4 刀具長度補償 圖5-5 刀具長度補償 2)找出其中租場（或最短），到工件距離最小（或最大）的刀具。如圖中的T03（或T01),將其對刀值C（或A）作為工件的系的Z值此時T03=0 3)確定其他刀具的長度補償值，即T01=|C-A|，T02=|C-B|，正負(fù)號由程序中的G43或G44來確定 5.2零件程序 ( E32R ) T01 M06 G90 G17 G54 G

21、00G90X-59.500Y-291.100 S1200M03 G43Z100.000H01 M08 Z1.000 Z-19.000 G01Z-20.000F700 G03X-69.500Y-281.100I-10.000J0. G02X-86.100Y-264.500I0.J16.600F720 G01Y159.600 G02X-69.500Y176.200I16.600J0. G01X2259.500 G02X2276.100Y159.600I0.J-16.600 G01Y-264.500 G02X2259.500Y-281.100I-16.600J0. G0

22、1X-69.500 G03X-79.500Y-291.100I0.J-10.000 G00Z100.000 M09 M05 M00 ( E12F ) T03 M06 G90 G17 G54 G00G90X-64.000Y-276.000 S2000M03 G43Z100.000H03 M08 Z1.000 Z-19.000 G01Z-20.000F400 G03X-69.000Y-271.000I-5.000J0. G01X-69.500 G02X-76.000Y-264.500I0.J6.500F500 G01Y159.600 G02X-69.500

23、Y166.100I6.500J0. G01X2259.500 G02X2266.000Y159.600I0.J-6.500 G01Y-264.500 G02X2259.500Y-271.000I-6.500J0. G01X-69.500 G02X-70.000Y-270.981I0.J6.500 G03X-70.384Y-270.966I-0.384J-4.985 X-75.369Y-275.582I0.J-5.000 G00Z100.000 M09 M05 M00 5.3零件具體加工過程 對刀完畢后，調(diào)出程序，將所有程序看一遍，確定沒有問題后，開始操作。先

24、粗銑外輪廓，粗銑時一定要注意下刀點，看是不是跟程序?qū)?yīng)，確定無誤，開始粗銑，然后半精銑，最后精銑。外輪廓只要洗到圖紙要求，精度要求不大。調(diào)整面板的裝夾，由內(nèi)向外裝夾，完畢后開始操作面板內(nèi)部。由于內(nèi)部比較復(fù)雜，工序多且精度要求很高，必須仔細(xì)完成每一步的工序。先粗銑內(nèi)部，半精銑，精銑，然后定中心，鉆孔，每一個不同大小的麻花鉆進給都不同，需自己調(diào)整。鉆孔過程中一定要看好是否有屑纏繞在鉆頭上，要清干凈，防止斷鉆頭。孔加工完畢后，找到要用的鏜刀， 有的鏜刀需要自己調(diào)節(jié)大小，在鏜孔過程中需謹(jǐn)記鏜刀的大小是否符合要求。鏜孔完畢，調(diào)出倒角刀，將所有需要倒角的孔，邊倒角。面板加工結(jié)束，松開壓板，將面板放入專用箱

25、子。 5.4面板的成品 圖6-6 870101269型面板成品 第6章 檢測及后處理 6.1加工后的后處理 870101269型面板加工完畢后，由行車起吊運至待檢測區(qū)，操作人員負(fù)責(zé)先用氣槍吹干凈，再用專用清潔抹布擦拭加工表面。 對零件的尺寸檢查要做到以下兩個步驟： (1).自檢：加工操作人員利用手中現(xiàn)有量具，如千分尺，游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑百分表，塞規(guī)等對加工過的零件進行尺寸的檢查，870101269型面板主要檢查零件的面

26、板厚度和內(nèi)孔的尺寸，如果正確 ，則等待質(zhì)檢人員進行第二次檢查，如塞規(guī)通不過，可用拋光機打磨，如偏差較大，則須立即向質(zhì)檢部門說明情況，開整改單整改。 (2).質(zhì)檢檢查：由質(zhì)檢部門專門人員對零件的尺寸精度進行第二層次檢查，合格后，等待地面工將零件交予下一道工序的車間或者直接入庫。 6.2硬傷 面板操作完畢后，有質(zhì)檢檢驗，當(dāng)發(fā)現(xiàn)加工表面有硬傷，質(zhì)檢會退回給操作人員，有操作人員將硬傷去除，小傷可用砂紙和不銹鋼專用抹布清理，硬傷較大 可用拋光機或者綽刀將其去除，但要注意不得留有痕跡，客戶對產(chǎn)品的要求很高。