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插齿刀数控磨床虚拟装配及加工动态特性分析

插齿刀数控磨床虚拟装配及加工动态特性分析
插齿刀数控磨床虚拟装配及加工动态特性分析

编号

本科生毕业设计

插齿刀数控磨床虚拟装配及加工动态特性分析The Virtual Assemblies and Machining Dynamic Analysis of CNC Grinding Machine for Gear Shaper Cutter

学生姓名

专业机械设计制造及其自动化

学号

指导教师

学院

二〇一一年六月

摘要

插齿刀作为齿轮加工的重要刀具,已经广泛应用工业加工中,随着机械行业的不断发展,对传动的要求更加的严格与精确,在传动中扮演着重要角色的齿轮成为改进的关键,所以对于插齿刀的研究也越来越多。

本文从研究插齿刀加工制造方面出发,针对凸曲前刀面硬质合金插齿刀的形状特点,设计了加工插齿刀凸曲前刀面的数控磨床,完成了数控磨床的建模及模态分析。对于插齿刀数控磨床的研究旨在提高凸曲前刀面硬质合金插齿刀的加工精度与加工效率,完成对于凸曲前刀面的加工,为凸曲前刀面硬质合金插齿刀的工业应用提供参考。

关键词:数控磨床模态分析力学分析

ABSTRACT

Carbide gear shaper cutter as a main tool of cutting gear is widely used in mechanical industry. As the development of mechanical industry, it needs more exact and strict mechanical transmissions. So improving the gear which is playing an important role is the key . Depending the fact, more people pay attention to gear shaper cutter.

Depending the carbide gear shaper cutter with convex rake face, we design the NC grinder, finish the CATIA solid model and analyse the NC grinder in finite element analysis software of ANSYS. Studying NC grinder aims to improve Machining precision and Machining efficiency in manufacturing the carbide gear shaper cutter with convex rake face and provide reference for using it in mechanical industry.

Keywords:NC grinder;Model analysis;Mechanics analysis

目录

摘要................................................................ I ABSTRACT........................................................... II 第1章绪论 (1)

1.1 数控磨床的发展现状 (1)

1.2 插齿刀在工业中的应用及研究 (2)

第2章插齿刀数控磨床 (5)

2.1 插齿刀数控磨床研究的意义 (5)

2.2 机床设计原则 (7)

2.2.1 机床设计的基本要求和主要评定指标 (7)

2.2.2 机床的方案设计 (9)

2.3 导轨设计 (9)

2.4砂轮轴的设计 (12)

2.5支撑件的设计 (14)

2.5.1 支撑件的功能 (14)

2.5.2 支撑件的结构设计 (14)

2.6 进给传动系设计 (15)

2.7 小结 (15)

第3章插齿刀数控磨床的模态分析 (17)

3.1 数控磨床的建模 (17)

3.1.1对数控磨床进行建模 (17)

3.2 模态分析 (18)

3.2.1 导入模型,接触对的检查,网格划分 (19)

3.2.2 对模型进行边界的约束 (19)

3.2.3 求解结果 (20)

3.2.4 小结 (23)

第4章砂轮轴受力分析 (24)

4.1砂轮轴的受力分析及功率计算 (24)

4.1.1 磨削类型的划分 (24)

4.1.2 磨削力的计算 (25)

4.2 砂轮轴受力变形分析 (29)

结论 (33)

参考文献 (34)

致谢 (35)

第1章绪论

1.1数控磨床的发展现状

磨削加工是利用磨料去除材料的加工方法。用磨料去除材料的加工是人类最早使用的生活技艺方法。远在石器时代,已开始使用磨料研磨加工各种贝壳、石头及兽骨等,用于生活和狩猎工具。青铜器出现以后,用磨料的加工技术得到了进一步的发展,用来制造兵器及生产工具,用磨料研磨铜镜已达到镜面的要求。铁器的出现,更使磨料加工成为一种普遍的工艺技巧得到应用。

18世纪中期出现第一台外圆磨床,用石英石、石榴石等天然磨料敲凿成磨具,进而用天然磨料和粘土烧结成砂轮,随后又研制成功平面磨床,应用磨削技术逐渐形成。1901年以后,相继发明人工熔炼的氧化铝(刚玉)、碳化硅磨料。20世纪40年代末期,人造金刚石问世。1957年研制成功立方氮化硼。超硬磨料人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮的应用及磨削技术的发展,使磨削加工精度及加工效率不断提高,磨削加工应用范围日益扩大。

解放前,我国磨床工业及磨料工业几乎是一片空白。上海亚中机器厂(今上海第三机床厂)于1944年制造出我国第一台外圆磨床。解放后,我国相继建立了现代化的磨床、磨料、磨具制造厂及专业研究所,造就了一大批从事磨床设计生产、磨料磨具研究、制造的专业科学技术队伍。1955年以前,试制并生产了黑、绿色碳化硅和白、棕色的刚玉,陆续开发了各种磨具。1963年成功地合成出我国第一颗人造金刚石,1966年投入批量生产。接着,1967年成功研制立方氮化硼,1974年投入批量生产。20实际80年代高品位级的人造金刚石、优质立方氮化硼相继问世。与此同时,我国磨床工业经历了50年代初的测绘、仿制阶段,50年代末期开始自行设计。改革开放推动了磨床工业的巨大发展。现在我国已能设计制造高精度、高效率、机电一体化的磨床,形成品种比较齐全的磨床产品,装备了国民经济各部门的制造业,并出口60多个国家和地区。

当今高速高效磨削、超高速磨削在欧洲、美国和日本等一些发达国家发展很快,如德国的Aachen大学、Bremm大学、美国的Connecticut大学等,有的在实验室完成了Vs为250m/s、350m/s、400m/s的实验。据报道,德国Aachen大学正在进行目标为500m/s的磨削实验研究。在实用磨削方面,日本已有磨床在工业中应用。

我国对高速磨削及磨具的研究已有多年的历史,在70年代末期便进行了80m/s、120m/s的磨削工艺实验;前几年,也计划开展250m/s的磨削实验(但至今尚未见到这方面的报道),所以说有些高速磨削技术还只是实验而已,尚未走出实验室,技术还远没有成熟,特别是超高速磨削的研究还开展的很少。在实际应用中,砂轮线速度一般还是45~60m/s。

随着磨削技术的发展,磨床在加工机床中也占有相当大的比例。据1997年欧洲机床展览会的调查数据表明,25%的企业认为磨削时他们应用的最主要的加工技术。磨床在企业中占机床的比例高达42%,车床占23%,铣床占22%,钻床占14%。我国1949~1998年,开发生产的通用磨床有1800多种,专用磨床有几百种,磨床的拥有量占金属切削机床总拥有量得13%左右。可见,磨削技术及磨床在机械制造业中占有极其重要的位置。

磨床的产品品种众多。磨床的主要类型有外圆磨床、内圆磨床、平面及端面磨床、坐标磨床、工具磨床、刀具刃磨磨床、导轨磨床、专门化磨床(如曲轴磨床、凸轮轴磨床、轧辊磨床等)、砂带磨床、珩磨机、研磨机、抛光机、超精加工机、超精研抛机各种轴承磨床及专用磨床。随着计算机技术的不断发展,各类磨床向着CNC磨床及磨削加工中心发展。以砂轮为工具的磨削方式的磨床,有以下基本优点:

(1)主运动为砂轮主轴的旋转。砂轮的线速度Vs一般为30~60m/s,CBN砂轮可高达150~200m/s,最高主轴转速达15000r/min。主轴单元是磨床的关键部件。对于高速高精度主轴单元系统应具备刚性好、回转精度高、温升小、稳定性好、功耗低、寿命长、成本适中的特性。砂轮主轴单元的轴承常采用高精度滚动轴承、液体静压轴承、液体动压轴承、动静压轴承。近年来高速和超高速磨床越来越多采用电主轴单元部件。

(2)为适应精密及超精密磨削要求,采用低速无爬行的高精密高速进给单元。进给单元包括伺服驱动部件、滚动部件、位置监测单元等。进给单元是保持砂轮正常工作的必要条件,是评价磨床性能的重要指标之一。要求进给单元的运转灵活、分辨率高、定位精度高、刚性高,动态响应快,既要有较大的加速度,又要有足够大的驱动力。进给单元常用的方案为旋转电动机与滚动丝杠组合的进给方案与直线伺服电机直接驱动方案。

(3)磨床具有高的静刚度、动刚度及热刚度。砂轮架、头架、尾架、工作台、床身、立柱等是磨床的基础构件,其设计制造技术是保证磨床质量的根本。

(4)磨床需要有完善辅助单元。辅助单元包括工件快速装夹、高效磨削液供给系统、安全防护装置、主轴及砂轮动平衡、切削处理、吸尘及吸雾清洁装置。

1.2 插齿刀在工业中的应用及研究

插齿刀作为加工高精度硬齿面齿轮的一种切齿方法,目前已经得到广泛的应用,如图1-1所示,与传统的磨齿、滚齿、剃齿、珩齿等硬齿面齿轮加工方法相比,在加工内齿轮、双联齿轮及带台肩的齿轮等具有特殊结构的齿轮方面,插齿刀几乎是唯一可用的加工方法。插齿刀按外形分为盘形、碗形、筒形和锥柄4种。盘形插齿刀主要用于加工内、外啮合的直齿、斜齿和人字齿轮。碗形插齿刀主要加工带台肩的和多联的内、外啮合的直齿轮,它与盘形插齿刀

的区别在于工作时夹紧用的螺母可容纳在插齿刀的刀体内,因而不妨碍加工。筒形插齿刀用于加工内齿轮和模数小的外齿轮,靠内孔的螺纹旋紧在插齿机的主轴上。锥柄插齿刀主要用于加工内啮合的直齿和斜齿齿轮。

图1-1 插齿刀

插齿加工相当于一对圆柱齿轮啮合传动过程,其中一个是工件,另一个是端面磨有前角,齿顶及齿侧均磨有后角的插齿刀。加工时刀具沿工件轴向作直线往复运动以完成主运动,如图1-2所示。

插齿加工时的运动主要有:

(1)切削运动:插齿刀的上、下往复运动。

(2)分齿展成运动:插齿刀与工件之间应保持正确的啮合关系。插齿刀往复一次,工件相对刀具在分度圆上转过的弧长为加工时的圆周进给量,故刀具与工件的啮合过程也就是圆周进给过程。

(3)径向进给运动:插齿时,为逐步切至全齿深,插齿刀应有径向进给量f。

图1-2插齿加工

随着CNC技术和插齿技术在生产中的大量应用,特别是硬齿面齿轮的应用,对插齿刀提出了更高的要求,在国内外的研究中,主要从三方面对其进行改进,

第一:改变插齿刀现有设计误差的传统设计方案,但由于目前我国设备落后,该新型插齿刀的工业实现较困难,对小批量生产更是不经济,因而目前难以推广应用;第二:改进插齿刀切削部分的结构形状。主要是改变前刀面形状即前刀面不再是单纯的圆锥面而是特别的形状。如双圆锥形前刀面的插齿刀,特形曲线外形(凸或凹)前刀面的插齿刀,变前刀面和后刀面的插齿刀,成形前刀面的插齿刀等。这些插齿刀提高了主切削刃齿形的精度并增强了刀具的耐用度,是属于有发展前途的新型插齿刀;第三:对现有插齿刀的某些齿形参数加以修正,以减少设计误差并尽可能改善刀具的切削性能。近年来在生产实践中获得的这方面的成果多种多样:有重新修正齿角的,有对齿形角进行二次修正的,有把顶刃后角增为9°并精化造形误差的,还有一些综合各种参数运用优化技术极小化造形误差的。如此多的齿形修正方法,本质上只是对影响齿形精度或刀具耐用度的压力角、基圆半径、后角、变位系数、齿厚等的修正,在综合提高插齿刀的齿形精度和切削性能方面,还显得不够完善,因而在生产应用中至今未能得到统一。

第2章插齿刀数控磨床

2.1插齿刀数控磨床研究的意义

插齿是靠切削运动和展成运动渐次形成齿面的,普通插齿刀的前刀面一般磨成内凹的圆锥面,为了使刀刃重磨手刀刃形状不变,一般将顶后刀面做成圆锥面,两个侧刃后刀面分别做成旋向相反的渐开线螺旋面。普通插齿刀只能加工用于加工中硬度齿面,而对于经过粗加工并经过热处理而获得硬度在HRC45以上的硬齿面,特别是对于那些齿面淬火后的具有特殊结构的插齿面,使用硬质合金插齿刀则可以解决淬硬齿轮的精加工问题。与其它加工方法相比,使用硬质合金插齿刀加工硬齿面齿轮具有下列优点:(1)对于直齿外齿轮、内齿轮、双联(三联)或带台肩的具有特殊结构的硬齿面齿轮都能方便地进行加工。(2)在加工一般精度的齿轮时,与传统的磨齿工艺相比,其加工设备简单、操作方便、效率高、成本低;与传统的滚齿工艺相比,,其工艺过程简、单操作容易、加工成本较低。常用的硬质合金插齿刀的顶后刀面和两个侧刃后刀面与普插齿刀相同主要不同是它的前刀面为外凸的正圆锥面, 使刀具的顶刃侧刃形成径向负前角。这样做意在提高硬质合金切削部分的抗冲击性能提高顶刃侧刃的抗崩刃能力延长硬齿面插齿刀的使用寿命。但是不能把插齿刀负前角的绝对值取得很大。因为增大插齿刀的前角后,将增大插齿刀的齿形误差, 也就会增大被加工齿轮的齿形误差, 难以加工出高精度的齿轮。现有的锥形前刀面硬质合金插齿刀, 由于在构形理论与方法上基本与传统插齿刀相同, 因此存在两方面的不足:(1)径向负前角γ的绝对值太小, 一般只能取到-5°。不仅有碍于硬质合金材料刀具固有性能的充分发挥, 还因微崩刃等原因而使刀具寿命缩短。(2)硬齿面插齿刀的构形精度太低, 即使,γ=-5°,由于前角的存在而引起的齿形误差比AA级标准的插齿刀所允许的误差大得多, 不能保证加工出高精度的硬齿面。

图2-1硬质面插齿刀

针对上述问题, 本文分析的硬质合金插齿刀的前刀面采用凸曲面的形状,即用凸曲的前刀面取代原有的圆锥形表面, 左、右侧后刀面仍为渐开螺旋面, 这样插齿刀的左右侧刃是由凸曲的前刀面与渐开螺旋面的左右侧后刀面相交形成的;

插齿刀的顶刃后刀面仍然采用的是圆锥面, 构成的顶刃后角选用6°, 这样顶刃就是由凸曲的前刀面与顶刃后刀面(圆锥面)相交而形成。图2-1为加工形成的刀具前刀面形状,从图中我们可以明显看出凸曲前刀面插齿刀与锥基波面插齿刀在齿形方面的不同。

硬质合金插齿刀的左、右侧后刀面为渐开线螺旋面,顶后刀面是圆锥面,这两个面容易加工。但是前刀面采用了凸曲面,它的加工是这种插齿刀制造的关键,对于硬质合金插齿刀的前刀面,首先将其加工成锥形面,在此基础上再加工出凸曲面,图2-2为凸曲前刀面的加工。

图2-2加工现场

如图2-2所示,小砂轮在电主轴的带动下高速旋转,沿插齿刀的轴向方向来回运动,插齿刀自身绕着轴旋转,但速度特别慢。就这样,在砂轮轴的往复运动和插齿刀轴的相互拟合下,加工出凸曲前刀面,凸曲面展开后砂轮轨迹特征点拟合轨迹如图2-3所示,凸曲前刀面插齿刀模型如图2-4所示。

图2-3凸曲面拟合图

图2-4 凸曲前刀面插齿刀

2.2机床设计原则

2.2.1 机床设计的基本要求和主要评定指标

(一)机床的加工工艺范围

机床的工艺范围主要指机床的工艺可能性,即机床适应不同生产要求实现过程的能力。在设计机床时,决定机床工艺范围的主要依据是该机床的类型和用途,取决于加工对象、生产批量和生产要求等因素。

不同类型的机床,设计时考虑其工艺范围的侧重点不同。通用机床主要考虑万能性和扩大工艺范围;专门化机床主要考虑对特定加工的适应性;专用机床工艺范围单一,主要考虑适应大批大量生产要求,侧重经济性;组合机床主要考虑多工序集中或分散程度和高效率;数控机床主要考虑实现柔性自动化加工,兼有高效率、高精度、高柔性的特点。

工艺范围主要从下列四方面分析:

(1)机床可完成的工序种类(加工工艺方法);

(2)加工零件的类型和尺寸范围;

(3)切削用量的可能范围;

(4)能加工的工件材料和毛坯种类。

我们所设计的机床属于针对插齿刀的数控磨床,其功能主要是加工插齿刀凸曲前刀面,所以应该属于专用机床范围。

专用机床是专为加工某种零件的一个或几个固定工序服务的,通常多用于加工成批、大批、大量生产。

专用机床的特点:

(1)加工对象专一,加工工序特定,工艺范围单一。

(2)自动化程度和生产率较高。

(3)可根据特定的加工条件和工艺分析,直接确定机床的运动参数和动力参数,主传动系统比通用机床简单得多。

(4)在选择切削用量时,刀具寿命往往会成为限制因素,所以必须进行刀具寿命核算。通常应保证换刀间隔时间不低于8小时,或者不低于4小时,但此时应作方案比较和成本计算,按经济分析结果做出选择。

(5)在大批大量生产中,专用机床应力求便于自动上下料及纳入自动线。

(二)数控机床的特点

数控机床与非数控的普通机床在加工方法和完成工序内容等工艺上有许多相似之处,不同点主要表现在控制方式上。数控加工要把在普通机床加工时由操作者考虑和决定的操作内容,按规定的数码形式编写程序并存储在存储器上。加工时存储器上的数码信息输入控制系统,机床按所编程序进行运动,自动加工出要求的零件。因此,数控机床加工有两个本质上的特点:

(1)数控加工的关键在编程:本来由操作者在加工中灵活掌握并可通过适时调整来处理的许多工艺问题,在数控加工时就变为编程设计和安排的内容。数控机床自动化程度虽高,但目前受自适应调整技术水平的限制,要求工艺内容相当严密地体现在编程中。

(2)数控机床加工范围适应性:数控机床最适宜占机械加工总量70%~80%的多品种小批量或中批量生产中比较复杂的零件。其优点是:自动化程度高,加工的零件一致性好、质量稳定,综合生产率较高,节省复杂的工装、便于产品研制,便于实现计算机辅助制造。与普通机床相比也存在着价格高,单件加工成本较高,维修难度较大等问题。因此,国内发展了一些自动化程度较低的经济型数控机床用于形状较简单和精度要求较低的零件加工。

(三)机床的静态精度

(1)几何精度几何精度是指机床在未受外载荷、静止或运动速度很低时的原始精度,它包括各主要零件部件间相互位置与相对运动轨迹的精度和主要零件的形位精度,如工作台面的平行度、主轴的轴向窜动和径向圆跳动、工作台移动的直线度等。几何精度主要取决于机床零部件的加工和装配质量。

(2)运动精度运动精度是指机床在以工作速度运动时主要工作部件的几何位置精度,包括主轴的回转精度、直线移动部件的位移精度及低速运动时速度的不均匀性等。

(3)传动精度传动精度是指机床内联系传动链两端件之间的相对运动的

准确性。对于两端件为“回转-回转”式传动链,需要规定传动角位移误差;对于两端件为“回转-直线”式传动链,需要规定传动线位移误差。传动精度主要取决于传动链各元件特别是末端件的加工和装配精度以及传动链设计的合理性。

(4)位置精度位置精度是指机床有关部件在所有坐标中定位的准确性,实际位置与要求目标位置的偏差称为位置误差。位置精度的评定项目包括定位精度。数控机床的位置精度决定了工件的加工精度。

(5)精度保持性机床精度保持性是指机床在生命周期内保持其原始精度为合格精度的能力。该项指标由机床某些关键零件的首次大修期决定。为了提高这些零件的耐磨性,必须注意选材、热处理、润滑与防护等。对于高精度机床,精度保持性是一项重要的评价指标。机床的寿命就是保持其应具有加工精度的时间。

2.2.2 机床的方案设计

机床的方案设计是机床总体设计中的重要部分,主要包括以下内容:(1)机床工艺方案的设计,即要决定机床的加工工艺方法、工件在机床上的加工工艺过程,确定合理的切削用量,研究工件在机床上的装夹方法等。(2)机床的运动和传动方案设计,研究机床表面成形运动的分配方案,决定机床的总体布局结构及各部件结构之间的联系方式,在此基础上决定机床的传动形式。(3)决定机床的承载结构形式,设计机床的总体部件。(4)设计机床的操作与控制方案等。机床的方案必须满足用户提出的各种要求,如机床的加工范围、工件加工精度、生产率和经济性等;必须确保既定工艺方案所要求的工件和刀具之间的相对运动,在经济合理的条件下,尽量简化传动系统,以提高效率和传动精度最大限度地提高机床系列化和部件通用化的程度,确保机床具有与所要求的加工精度相适应的刚度、抗振性、热变形和噪声水平,必须考虑利用新技术。

2.3 导轨设计

导轨的功能是承受载荷和导向。它承受安装在导轨上的运动部件及工件的质量和切削力,运动部件可以沿导轨运动。运动的导轨称为动导轨,不动的导轨称为静导轨或支撑导轨。动导轨相对于静止导轨可以做直线运动或回转运动。

导轨按结构形式可以分为开式导轨和闭式导轨。开始导轨是指在部件自重和载荷的作用下,运动导轨和支撑导轨的工作面始终保持接触、贴合。其特点是结构简单,但不能承受较大的颠覆力矩。

闭式导轨借助于压板使导轨能承受较大的颠覆力矩作用。如车床床身和床鞍导轨。当颠覆力矩M作用在导轨上时,仅靠自重已不能使主导轨面始终接触,需要压板形成辅助导轨面,保证支撑导轨与动导轨的工作面始终保持可靠的接触。

导轨的常用材料有铸铁、钢、有色金属、塑料等,随着高效自动化、数控技

术、高精度精密机床的发展,促使机床导轨材料的构成比发生了显著的变化。总趋势可概括为:与采用铸铁合金化导轨相比,采用表面热处理强化的导轨有增多的趋势,其中镶钢导轨的增加尤为明显;与滑动导轨相比,滚动导轨所占比例增加,与金属导轨相比,塑料导轨的增加特别明显。

(1)铸铁导轨有良好的抗振性、工艺性和耐磨性,因此应用最广泛。灰铸铁、孕育铸铁常进行表面淬火来提高硬度,如高频淬火、电接触淬火硬度为50~55HRC,耐磨性提高1~2倍,常用在车床、铣床、磨床上。为提高导轨的力学性能和耐磨性,在铸铁中加入不同合金元素,生成高磷铸铁、磷铜钛铸铁、钒钛铸铁等,他们具有良好的力学性能和耐磨性,多用在精密机床,如坐标镗床和螺纹磨床上。

(2)镶钢导轨为提高导轨的耐磨性,采用淬火钢和氮化钢的镶钢支承导轨,抗磨损能力比灰铸铁导轨提高5~10倍。

(3)塑料导轨具有摩擦因素低、耐磨性高、抗撕伤能力强、低速不易爬行、运动平稳、工艺简单、化学性能好、成本低等特点。在各类机床都有应用,特别是在精密、数控、大型、重型机床的动导轨上。

按导向轨迹,滑动导轨可分为直线滑动导轨和圆周运动滑动导轨。

直线导轨的截面形状(如图2-5):直线导轨的基本截面形状有三角形、矩形、燕尾形及圆形截面四种。他们的导向和支承作用,主要通过M 、N、J3个平面和1个顶角α来实现。

三角形导轨矩形导轨

圆形导轨燕尾槽形导轨

图2-5 导轨截面图

机床直线运动导轨通常由两条导轨组合合成,根据不同要求,机床导轨主要有如下形式的组合:

(1)双三角形导轨(图2-6)

图2-6

(2)双矩形导轨(图2-7)

图2-7

(3)三角形—平导轨组合(图2-8)

图2-8

(4)三角形—矩形组合(图2-9)

图2-9

(5)平—平—三角形组合(图2-10)

图2-10

根据插齿刀数控磨床的需要,我们选择了三角形—矩形组合,材料为铸铁淬火导轨。其长度为1591mm。其形状如图2-11,承受载荷的面为左端的三角形导轨和右边的矩形导轨,导轨主体铸造而成。

图2-11机床导轨

导轨与主机床支撑之间用8个φ16的螺钉固定在一起,导轨左侧去掉长度为300mm长的三角形导轨面,用来固定安装减速器及主轴,导轨前面可以用螺钉固定丝杠电机和丝杠。导轨面采用刮磨获得,表面粗糙度达到0.4μm,导轨直线度为0.01/1000mm。

2.4砂轮轴的设计

在磨削加工中,砂轮为磨削的主运动,砂轮轴的高速旋转将消耗很大的功率,而且砂轮轴的稳定性及其加工特性,将会决定其加工零件的精度及表面质量。因此,在数控磨床的砂轮轴选择中,我们选择了电主轴,电主轴作为高速切削里面的重要部件,由于其优良的性能已被广泛应用在机械加工中,选择的电主轴功率为4~5KW,其转速为8000~12000 r/min。

砂轮是磨削中的刀具,对砂轮的选择也非常重要。决定砂轮磨削特性的主要有磨料的种类、磨料的粒度、磨具的硬度、结合剂、磨具的组织和磨具的形状和尺寸。针对于硬质合金插齿刀的凸曲前刀面的加工,我们选择了非标准形状的人造金刚石磨料,其粒度为180,浓度为10%,砂轮规格为21.58mm×10.5mm×

7.5mm。砂轮轴如图2-12所示。

图2-12 砂轮轴

砂轮轴的夹紧方式如图2-13,砂轮主轴有一段是圆锥形的,砂轮的内孔也是圆锥的,这样设计是为了安装时固定砂轮的左端面,砂轮的右端面靠弹簧垫圈和双螺母固定,弹簧套装在带有外螺纹的套筒中,锁紧螺母固定砂轮主轴于弹簧套中。锁紧螺母和弹簧套、套筒的共同作用下,固定砂轮轴的左端面。

图2-13 砂轮轴的结构图

2.5支撑件的设计

2.5.1 支撑件的功能

机床的支撑件是指床身、立柱、横梁、底座等大件,相互固定连接成机床的基础和框架。机床上其它零部件可以固定在支撑上,或者工作时在支撑件的导轨上运动。因此,支撑件的主要功能是保证机床的各零部件之间的相互位置和相对运动精度,并保证机床有足够的静刚度、抗振性、热稳定性和耐用度。所以,支撑件的合理设计是机床设计的重要环节。

支撑件应满足的基本要求:

(1)应具有足够的刚度和较高的刚度-质量比;

(2)应具有较好的动态特性,包括较大的位移阻抗和阻尼,整机的低阶频率较高,各阶频率不致引起结构共振,不会因薄壁振动而产生噪声;

(3)热稳定性好,热变形对机床加工精度的影响较小;

(4)排屑通畅、吊运安全,并具有良好的结构工艺性。

2.5.2 支撑件的结构设计

支撑件是机床的一部分,因此设计支撑件时,应首先考虑所属机床的类型、布局及常用支撑件的形状。在满足机床中作性能的前提下,综合考虑其工艺性。还要根据其使用要求,进行受力和变形分析,在根据受的力和其它要求(如排屑、吊运、安装其它零件等)进行结构设计,初步决定其形状和尺寸。然后,可以利用计算机进行有限元计算,求出其静态刚度和动态特性,再对设计进行修改和完善,选出最佳结构形式,既能保证支撑件具有良好的性能,又能尽量减轻重量,节约金属。

根据实际的需要,我们选择了用灰铸铁来铸造底座,铸铁铸造性能好,容易获得复杂结构的支撑件,同时铸铁的内摩擦力大,阻尼系数大,使振动衰减的性能好,成本低。底座的形状如图2-14所示。

图2-14 机床底座

2.6进给传动系设计

进给传动系统一般由动力源、变速机构、换向机构、运动分配机构、过载保险机构、运动转换机构和执行件等组成。

进给传动可以采用单独电动机作为动力源,便于缩短传动链,实现几个方向进给运动和机床自动化,也可以与主传动共用一个动力源,便于保证主传动和进给运动之间的严格传动关系,适用于有内联传动链的机床。

进给传动系设计应满足如下的基本的要求:

(1)应具有足够的静刚度和动刚度;

(2)具有良好的快速响应性,做低速进给运动或微量进给时不爬行,运动平稳,灵敏度高;

(3)抗振性好,不会因摩擦自振而引起传动件的抖动或齿轮传动的冲击噪声;

(4)具有足够宽的调速范围,保证实现所要求的进给量,以适应不同的加工材料,使用不同刀具,满足不同的零件加工要求,能传动较大的转矩;

(5)进给系统的传动精度和定位精度要高;

(6)结构简单,加工和装配工艺性好。调整维修方便,操纵轻便灵活。

在数控磨床所采用的进给系统中,我们采用以下方式:Z方向的进给有单独的伺服电机,电机与丝杠通过联轴器连接在一起,丝杠的左右两端固定在Z轴导轨上,丝杠与溜板箱之间通过滚珠丝杠螺母连接,如图2-15所示。

图2-15 进给系统

2.7小结

机床的主轴采用电机与变速箱相结合的方式,带动主轴旋转,整个系统采用

了数控系统,机床主轴采用KND-1000T数控系统,具有主轴伺服控制功能。机床防护采用半防护,导轨采用另外的防护。机床的整体设计图如图2-16所示。

图2-16 插齿刀数控磨床

数控加工中心机床工安全操作规程简易版

The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编订:XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 数控加工中心机床工安全操作规程简易版

数控加工中心机床工安全操作规程 简易版 温馨提示:本操作规程文件应用在日常的规则或运作模式中,包含所有的执行事项,并作用于规范个体行动,规范或限制其所有行为,最终实现简化管理过程,提高管理效率。文档下载完成后可以直接编辑,请根据自己的需求进行套用。 1.加工前机床试运转,应检查润滑、机 械、电气、液压、数显等系统的运行状况,在 一切正常的情况下方可进行切削加工。 2.机床按程序进入加工运行后,操作人员 不准接触运动着的工件、刀具和传动部分,禁 止隔着机床转动部分传递或拿取工具等物品。 3.调整机床、装夹工件和刀具以及擦拭机 床时,必须停车进行。 4.工具或其它物品不许放在电器、操作柜 及防护罩上。 5.不准用手直接清除铁屑,应使用专门工

具清扫。 6.发现异常情况及报警信号,应立即停车,请有关人员检查。 7.不准在机床运转时离开工作岗位,因故要离开时,将工作台放在中间位置,刀杆退回,必须停车,并切断主机电源。 8.必须遵守机床工一般安全操作规程。 9.工作前按规定应穿戴好防护用品,扎好袖口,不准戴围巾、戴手套、打领带、围围裙;女工发辫应挽在帽子内。 10.开车前检查刀具补偿、机床零点、工件零点等是否正确。 11.各按钮相对位置应符合操作要求。认真编制、输入数控程序。 12.要检查设备上的防护、保险、信号、

数控毕业设计典型零件数控加工工艺工装设计

一、毕业论文的要求和内容(包括原始数据、技术要求、工作要求) 1.课题名称: 典型零件数控加工工艺工装设计 2.设计任务与要求: 设计任务: 根据所给零件图(轴类、铣削类各一种),生产纲领为中批或大批生产,进行数控加工工艺规程的编制及工装设计。 设计的要求 1)选用适当的数控机床。 2)绘图采用Autocad,也可用Pro-E 3)零件加工程序应符合ISO标准的有关规定。 4)绘制的机械装配图要求正确、合理、图面整洁、符合国家制图标准。 5)说明书应简明扼要、计算准确、条理清楚、图文并茂并全部用计算机打印后装订成册。 3.设计内容 (1)确定生产类型,对零件进行工艺分析。 (2)选择毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图(零件——毛坯图)。 (3)拟定零件的数控机械加工工艺过程,选择各工序加工设备和工艺装备(刀具、夹具、量具、辅 具等),确定各工序切削用量及工序尺寸,计算工时定额。 (4)填写工艺文件:工艺过程卡片,工序卡片。 (5)进行数控编程 (6)设计数控铣削工序的专用夹具,绘制装配图和零件图。 (7)撰写设计说明书。 二、毕业设计图纸内容及张数 1、绘制零件图共7张(含数控加工零件) 2、绘制数控加工的零件(轴类、腔型类)毛坯图共2张 3、机械加工工艺卡片1套 4、工艺装备设计图纸1套 5、设计说明书1份 三、毕业设计实物内容及要求 1)零件工艺分析。 2)总体方案的拟定及可行性论证。 3)轴类零件数控加工工艺规程的编制。 4)进行轴类零件数控加工程序的编制。 5)铣削类零件数控加工工艺规程的编制。 6)进行铣削类零件加工程序的编制。 7)编写设计说明书。 摘要

制造自动化技术是先进制造技术中得重要组成部分,其核心技术是数控技术。数控技术是应用计算机.自动控制.自动检验及精密机器等高新技术得产物。它得出现及所带来得巨大效益,已经引起了世界各国技术与工业界的普遍重视。目前,随着国内数控机床用量得剧增,急需培养大批的能够熟练掌握现代数控机床编程.操作和维护得应用型高级技术人才。 科学技术和社会的蓬勃发展,对机械加工产品得质量,品种和生产效率提出了越来越高得要求。数控加工技术就是实现产品加工过程自动化得现代化得措施之一,应用数控加工技术能提高加工质量和生产效率,解决若干普通机械加工所解决不了的加工技术问题,大大降低加工成本,提高综合经济效益,还能极大改善工人的劳动条件,提高工人得素质。 数控技术是以数字的形式实现自动加工控制得一门技术,其指令得数字和文字编码得方式,记录在控制介质上,经过计算机得处理后,对机床各种动作得顺序位移量及速度实现自动控制。 二关键字 零件的制造工艺性:所设计得零件在满足使用要求得前提下制造的可行性和经济性。良好的结构工艺性,可以使零件加工容易,节省工时和材料。 对刀点:在数控机床上加工零件时,刀具对工件运动的起始点。 手工编程:从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序、制备控制介质到程序校验都是有人工完成。 自动编程:利用计算机专用软件编制数控加工程序得过程。 基点:一个零件轮廓由许多不同的几何元素组成,各个元素间得连接点称为基点。 机床坐标系:以机床原点为坐标原点建立起来的X Z轴得直角坐标系。

cnc加工工艺概述1

CNC加工工艺概述 第一节CNC的主要加工对象 第二节CNC加工工件的安装 第三节CNC加工的对刀与换刀 第四节制定CNC加工工艺 选择并确定CNC加工的内容 CNC加工工艺性分析 加工工序的划分 选择走刀路线 CNC加工工艺参数的确定 第1节CNC的主要加工对象 CNC的主要加工对象 铣削是机械加工中最常用的加工方法之一,主要包括平面铣削和轮廓铣削,也可以对零件进行钻、扩、铰和镗孔加工与攻丝等。适于采用CNC的零件有: (1)平面类零件 平面类零件的特点是各个加工表面是平面,或可以展开为平面。目前在数控铣床上加工的绝大多数零件属于平面类零件。平面类零件是CNC]加工对象中最简单的一类,一般只须用三轴数控铣床的两轴联动(即两轴半坐标加工)就可以加工。 带平面轮廓的平面类零件带斜平面的平面类零件带正台和斜筋平面类零件 图3.2.1 平面类零件 (2)变斜角类零件 图3.2.2飞机上变斜角梁缘条 加工面与水平面的夹角成连续变化的零件称为变斜角类零件。加工变斜角类零件最好采用四轴或五轴数控铣床进行摆角加工,若没有上述机床,也可在三轴数控铣床上采用两轴半控制的行切法进行近似加工,但精度稍差。 (3)曲面类(立体类)零件

加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件。曲面类零件的加工面与铣刀始终为点接触,一般采用三轴联动数控铣床加工,常用的加工方法主要有下列两种: A、采用两轴半联动行切法加工。行切法是在加工时只有两个坐标联动,另一个坐标按一定行距周期行进给。这种方 法常用于不太复杂的空间曲面的加工。 B、采用三轴联动方法加工。所用的铣床必须具有X、Y、Z三轴联动加工功能,可进行空间直线插补。这种方法常 用于发动机及模具等较复杂空间曲面的加工。 第二节CNC加工工件的安装 1、CNC加工选择定位基准应遵循的原则 (1)尽量选择零件上的设计基准作为定位基准 选择设计基准作为定位基准定位,不仅可以避免因基准不重合引起的定位误差,保证加工精度,而且可以简化程序编制。在制定零件的加工方案时,首先要按基准重合原则选择最佳的精基准来安排零件的加工路线。这就要求在最初加工时,就要考虑以哪些面为粗基准把作为精基准的各面加工出来。 (2)当零件的定位基准与设计基准不能重合,且加工面与设计基准又不能在一次安装内同时加工时,应认真分析零件图纸,确定该零件设计基准的设计功能,通过尺寸链的计算,严格规定定位基准与设计基准间的公差范围,确保加工精度。 (3)当在数控铣床上无法同时完成包括设计基准在内的全部表面加工时,要考虑用所选基准定位后,一次装夹能够完成全部关键精度部位的加工。 (4)定位基准的选择要保证完成尽可能多的加工内容。为此,需考虑便于各个表面都能被加工的定位方式。对于非回转类零件,最好采用一面两孔的定位方案,以便刀具对其它表面进行加工。若工件上没有合适的孔,可增加工艺孔进行定位。 (5)批量加工时,零件定位基准应尽可能与建立工件坐标系的对刀基准(对刀后,工件坐标系原点与定位基准间的尺寸为定值)重合。 批量加工时,工件采用夹具定位安装,刀具一次对刀建立工件坐标系后加工一批工件,建立工件坐标系的对刀基准与零件定位基准重合可直接按定位基准对刀,减少定位误差。 (6)当必须多次安装时,应遵从基准统一原则。 第三节CNC加工的对刀与换刀 对刀点与换刀点的确定 对于数控机床来说,在加工开始时,确定刀具与工件的相对位置是很重要的,它是通过对刀点来实现的。“对刀点”是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。在程序编制时,不管实际上是刀具相对工件移动,还是工件相对刀具移动,都把工件看作静止,而刀具在运动。对刀点往往也是零件的加工原点。 选择对刀点的原则是: (1)方便数学处理和简化程序编制; (2)在机床上容易找正,便于确定零件的加工原点的位置; (3)加工过程中便于检查; (4)引起的加工误差小。 对刀点可以设在零件上、夹具上或机床上,但必须与零件的定位基准有已知的准确关系。当对刀精度要求较高时,

第四章数控加工中心操作编程练习题

第四章数控加工中心操作与编程练习题 思考与练习题 1、数控加工中心按功能特征可分为哪几类?按自动换刀装置得型式可分为哪几类?加工中 心有什么特点? 答:按功能特征分类: (1)镗铣加工中心 (2)钻削加工中心 (3)复合加工中心 按所用自动换刀装置分类: (1)转塔头加工中心 (2)刀库+ 主轴换刀加工中心 (3)刀库+ 机械手+ 主轴换刀加工中心 (4)刀库+ 机械手+ 双主轴转塔头加工中心 2、刀库通常有哪几种形式?哪种形式得刀库装刀容量大? 答:加工中心常用得刀库有鼓轮式与链式刀库两种;链式刀库装刀容量大。 3、自动换刀装置得换刀过程可分为哪两部分?在程序中分别用什么代码控制? 答:自动换刀装置得换刀过程由选刀与换刀两部分组成。当执行到Txx指令即选刀指令后,刀库自动将要用得刀具移动到换刀位置,完成选刀过程,为下面换刀做好准备;当执行到M06指令时即开始自动换刀,把主轴上用过得刀具取下,将选好得刀具安装在主轴上。 4、顺序方式与任选方式得选刀过程各有什么特点? 答:顺序选刀方式就是将加工所需要得刀具,按照预先确定得加工顺序依次安装在刀座中,换刀时,刀库按顺序转位。这种方式得控制及刀库运动简单,但刀库中刀具排列得顺序不能错。 任选方式就是对刀具或刀座进行编码,并根据编码选刀。它可分为刀具编码与刀座编码两种方式。刀具编码方式就是利用安装在刀柄上得编码元件(如编码环、编码螺钉等)预先对刀具编码后,再将刀具放在刀座中;换刀时,通过编码识别装置根据刀具编码选刀。采用这种方式编码得刀具可以放在刀库得任意刀座中;刀库中得刀具不仅可在不同得工序中多次重复使用,而且换下来得刀具也不必放回原来得刀座中。刀座编码方式就是预先对刀库中得刀座(用编码钥匙等方法)进行编码,并将与刀座编码相对应得刀具放入指定得刀座中;换刀时,根据刀座编码选刀,使用过得刀具也必须放回原来得刀座中。 5、画图表示并说明主轴移动方式自动换刀得实现过程?这种方式适用于哪类加工中心?答:

典型轴类零件数控加工工艺设计

目录 摘要 (3) 绪论 (5) 一、选择本课题的目的及意义 (5) 二、数控机床及数控技术的应用与发展 (5) (一)数控机床的应用与发展 (5) (二)数控技术的应用与发展 (6) 三、对课题任务的阐述 (6) 第二章工艺方案分析 (7) 2.2零件图分析及毛坯的选择 (7) 2.3设备的选择 (8) 2.5确定加工方法 (10) 2.6确定加工方案 (10) 第三章确定零件的定位基准和装夹方式 (12) 1.粗基准选择原则 (12) 2.精基准选择原则 (12) 3.定位基准 (12) 4.装夹方式 (12) 第四章工艺过程 (13) 1.工序与工步的划分 (13) 2.工步的划分 (13) 第五章确定加工顺序及进给路线 (14) 1.零件加工必须遵守的安排原则 (14) 2.进给路线 (14) 第六章刀具及切削用量的选择 (14) 6.1选择数控刀具的原则 (14) 6.2选择数控车削用刀具 (15) 6.3设置刀点和换刀点 (16) 6.4切削用量的选择 (16) 1.背吃刀量的选择 (16) 选择背吃刀量: (16) 2.主轴转速的选择 (17) 3.进给量的选取 (17) 4.进给速度的选取 (17) 7.1轴类零件加工工艺分析 (18) 7.2典型轴类零件加工工艺 (20) 7.3加工坐标系设置 (21) 7.4手工编程 (22) 第八章结束语 (25)

第九章致谢词 (26) 参考文献 (27)

摘要 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势。而数控加工技术是随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术,是机械制造业人员长期从事数控加工时间的经验总结。数控加工技术就是用数控机床加工零件的方法。在数控加工中,利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或者曲线运动来改变毛坯的尺寸和形状,把毛坯加工成符合精度要求的零件。数控车削加工是利用工件相对于刀具的旋转运动对工件进行切削加工的方法。车削适合加工回转类零件、内外圆锥面、端面、圆弧面、沟槽、螺纹和回转成形面等,所用的刀具主要是车刀。数控车削加工是现代制造技术的典型代表,在制造业的各个领域得到广泛的应用如航天、汽车、精密机械等。总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。已经成为这些行业不可或缺的加工手段。 关键词:数控技术;车削加工;数控加工工艺;数控编程

提高数控磨床加工精度的方法

提高数控磨床加工精度的方法 数控磨床动态优化设计是提高机床加工精度的关键,外在的调整只是辅助而已。 精确的原始数控磨床的有限元模型包括联合表面的动态模型,它是基于具体的动态测试和理论分析的比较结果而建立的。应用敏感性分析方法来优化部件的加强筋的布局和参数。应用模态频率分离技术使主要部件的频率相互分离,并优化主要部件的结构。 动态优化设计的结果表明新数控磨床的一阶固有频率比原来提高了17%,而磨床头架和工件之间的相对振动位移相应减少了10%。磨削振纹消除了,加工精度大大提高了。动态优化设计是提高机床加工精度的关键问题。 目前的机床制造企业在开发新的机床时倾向于采用经验,类比和静态设计等方法。简单的力学计算是优化部件的强度,刚度和振动稳定性的主要方法。几乎没有引进先进的动态设计技术和动态优化软件。 所以很难实现轻重量设计、获得高精度。由于振动稳定性和主轴系统的热变形等各种影响因素,高速机床更难提高加工精度。这篇文章用了计算机模拟和分析的方式研究机床设计的动态优化方法。 首先建立有限元模型,用动态测试结果修改理论有限元模型,以提高模型精度。 第二,用灵敏度分析方法优化部件加强筋的布局和参数。 第三,应用模态频率分离技术使主要部件的频率相互分离,并优化主要部件的结构。最后,达到整个数控磨床机床的动态优化目标。 富信成-哈特曼公司创立于2000年,专业从事磨床机械的研发与制造。由于引进日本和台湾精湛制造技术,生产效率高,使得本公司成为磨床机械界后起之秀。目前本公司生产的高精度无心磨床,CNC外圆磨床,高精度外圆磨床,数控外径研磨机,数控无心磨床,高精密平面磨床,高精密数控内圆磨床,高精密数控复合磨床等产品,品质已居同行最佳之林,致力打造中国磨床机械制造业第一品牌。哈特曼身为基础工业,兢兢业业为业界以最理想的价格提供最精良的机械加工设备,以其能提升整体业界品质,让中国的机械设备,模具零件,机械加工业得以超越发展。

数控开题报告范文

数控开题报告范文 (文章一):数控专业开题报告附件二:xx科技大学2xx届数控技术专业毕业设计(论文)开题报告开题是否通过请指导教师在括号内打“ √” (文章二):数控加工中心开题报告毕业设计(论文)开题报告题目:立式加工中心设计(总体设计、主轴箱设计、Z方向进给系统设计)学生姓名:许丽松学号:070501216 专业:机械设计制造及其自动化指导教师:陈征宇(副教授)2xx年月日1 文献综述 1.1 数控加工中心的概述及发展随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。目前,数控技术正在由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。数控加工中心也应运而生。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。加工中心(Machining Center,简称MC)是一种备有刀库,具有自动换刀功能,是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。它是适应省力、省时和节能的时代要求而迅速发展起来的,它是综合了机械技术、电子技术、计算机软件技术、起动技术、拖动技术、现代控制理论、测

量及传感技术以及通讯诊断、刀具和应用编程技术的高技术产品,将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能并聚集在一台加工设备上,且增设有自动换刀装置和刀库,可在一次安装工件后,数控系统控制机床按不同工序自动选择和更换刀具,自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的轨迹及其他辅助功能;依次完成多面和多工序的端平面、孔系、内外倒角、环形槽及攻螺纹等加工。由于加工中心能集中完成多种工序,因而可减少工件装夹、测量和调整时间,减少工件周转、搬运存放时间,使机床的切削利用率高于通用机床3~4倍,达80%以上。所以说,加工中心不仅提高了工件的加工精度,而且是数控机床中生产率和自动化程度的综合性机床。 1.2 加工中心的特点与应用 1. 2.1 加工中心的特点加工中心是典型的集高新技术于一体的机械加工设备,它的发展代表了一个国家的设计、制造水平,因此,在国内外企业界都受到高度重视。目前,加工中心已成为现代机床发展的主流方向,广泛应用于机械制造业。与普通机床相比,有如下几个突出的特点:(1)具有至少三个轴的点位直线切削控制能力。现在已经具有三个轴以上的连续控制能力,能进行轮廓切削。(2)具有自动刀具交换装置(A TC),这是加工中心的典型特征,是进行多工序加工的必要条件。自动刀具交换装置能大大提高加工效率。(3)具有自动分度工作台和数控转台。后者能以很小的当量任意分度,这种转动的工作台与卧式主轴配合,对工件的各种垂直加工面有最好的接

数控加工中心机床的基本操作【全面介绍】

数控加工中心机床的基本操作【全面介绍】 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 线切割操作程序: (1)打开机床总电源,控制器开关,24V步进驱动电源开关及高脉冲电源 CNC代表计算机数字控制,它指的是使用电脑控制的机床坐标轴的运动。这可能是铣床,路由器,数控车床,雕刻机或路由器。 数控机床有其自己的控制器,驱动电机和主轴。数控机床的过程,使每一项工作或多或少保持不变,无论何种行业,是一个火花电极,冲压模具。 过程可以归纳为三个简单的步骤: 1、获取CAD数据 在大多数情况下,在任何CAD软件,如AutoCAD,CorelDraw中创建一个2D绘图作为一个CAD源。有时,创建3D 模型软件如Pro-工程师,想法是用作源。 2、生成刀具路径 CAD图像的CAM软件,并使用合适的工具,所需的刀具路径。使用正确的工具和正确的进给率,以获得良好的输出,这是非常重要的。重要的是要考虑到正在使用的是什么材料,什么是它的硬度,然后决定合适的工具。 3、发送刀具路径

比较简单,只要将文件发送到打印机。唯一的区别是,CIMCO一样被用来将文件发送到机器的接口软件。 数控机床基本操作 1、开机 开机的步骤如下: 1)启动气泵(利用气压紧固刀具的数控机床); 2)等气压到达规定值后,打开机床总电源; 3)按下系统面板上POWER按钮,将进入系统启动状态; 4)系统启动完成后,观察显示器上是否有报警,如有报警,按下MESSAGE按钮进入此页面看报警信息,并解除报警,方可对机床进行下一步操作。比如显示的报警为Emergency stop,顺时针旋转急停按钮,即可解除报警。机床开机出现的报警不仅仅有急停,有时还会出现冷却液液面低报警,润滑油液面低报警等等,需要采取相应的措施解除报警。 2、返回参考点 这是开机后,为了使数控机床找到机床坐标的基准所进行必须操作。其操作步骤如下: 1)按POS按钮,选择综合,观察机械坐标值,看机械坐标值是否在小于-100,如果不是,需要选择JOG手动移动坐标轴,使其数值达到要求,方可进行下一步操作;如果符合要求则直接进行下一步操作即可; 2)选择REF档位,按下+X、+Y、+Z,然后按HOMESTART即进行回零启动,回到零点后,在LED显示界面,显示零点灯亮,即完成回零动作;

典型轴类零件的数控加工工艺编制

典型轴类零件的数控加工工艺编制数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行操纵的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备。 本次设计确实是进行数控加工工艺设计典型轴类零件,要紧侧重于该零件的数控加工工艺和编程,包括完成该零件的工艺规程,要紧工序工装设计,并绘制零件图、夹具图等。 通过本次毕业设计,对典型轴类零件的设计又有了深的认识。从而达到了巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析咨询题和解决咨询题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。 关键词:数控技术典型轴类零件加工工艺毕业设计

摘要 (1) 目录 (2) 1.引言 (3) 1.引言 (3) 2.零件分析 (4) 2.1毛坯的选择 (4) 2.2 机床的选择 (4) 3.零件图加工艺分析 (7) 3.1零件的工艺分析 (7) 3.2 零件的加工工艺设计 (11) 4.零件图加工程序编写 (21) 4.1零件左端加工程序编写 (21) 4.2零件右端加工程序编写 (22) 5. 程序调试 (25) 致谢 (26) 参考文献 (27)

数控技术集传统的机械制造技术、运算机技术、成组技术与现代操纵技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体,是现代先进制造技术的基础和核心。数控车床己经成为现代企业的必需品。随着数控技术的不断成熟和进展及市场日益繁荣,其竞争也越来越猛烈,人们对数控车床选择也有了更加宽敞的范畴,对数控机床技术的把握也越来越高。随着社会经济的快速进展,人们对生活用品的要求也越来越高,企业对生产效率也有相应的提高。数控机床的显现实现了宽敞人们的这一愿望。数控车削加工工艺是实现产品设计、保证产品的质量、保证零件的精度,节约能源、降低消耗的重要手段。是企业进行生产预备、打算调度、加工操作、安全生产、技术检测和健全劳动组织的重要依据。也是企业对高品质、高品种、高水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。这不但满足了宽敞消费者的目的,即实现了产品多样化、产品高质量、更新速度快的要求,同时推动了企业的快速进展,提高了企业的生产效率。 数控工艺规程的编制是直截了当指导产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件,它将直截了当阻碍企业产品质量、效益、竞争能力。本文通过对典型轴类零件数控加工工艺的分析,对零件进行编程加工,给出了关于典型零件数控加工工艺分析的方法,关于提高制造质量、实际生产具有一定的意义。依照数控机床的特点,针对具体的零件,进行了工艺方案的分析,工装方案的确定,刀具和切削用量的选择,确定加工顺序和加工路线,数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定,充分表达了数控设备在保证加工精度,加工效率,简化工序等方面的优势。 本人以严谨务实的认真态度进行了此次设计,但由于知识水平与实际体会有限。在设计中会显现一些错误、缺点和疏漏,诚请各位评审老师提出批判和指正。

数控加工工艺学课程标准

《数控加工工艺学》课程标准 (数控专业) 职业技术教育中心 二〇一四年五月八日

目录 1.概述 (3) 1.1课程性质 (3) 1.2课程设计思路 (3) 2.课程目标 (3) 3.课程内容和要求 (4) 4.实施建议 (8) 4.1 教学建议 (8) 4.2 教材编写建议 (9) 4.3考核评价建议 (9) 4.4实验实训设备配置建议课程资源的开发与利用 (10)

一、概述 (一)课程性质 1、授课对象 《数控加工工艺学》课程是一门以数控技术基本理论为基础,并与生产实际紧密相关的专业理论课。课程要体现以就业为导向,以学生职业能力发展为本的思想。它的主要授课对象是数控专业二年级的学生,目的是为了让学生掌握数控加工工艺的技能。 2、参考课时 总课时为210课时,理论教学课140时,实践教学70课时。 3、课程性质 《数控加工工艺学》课程是中等职业学校数控专业学生必修的专业课程,也是一门重要的专业基础课程。本课程的内容包括:数控入门知识、数控机床的组成,数控编程基础、数控机床切削加工工艺和数控机床电加工工艺。 (二)课程设计思路 1.知识与技能并重,通过实践巩固知识,通过知识的掌握扩展实践方法和技巧。 2.任务驱动,促进以学生为中心的课程教学改革。 3.设置学生思考和实践环节。 二、课程目标 (一)总目标 使学生掌握数控机床加工操作工所需要的技术基础理论;对本专业所需要的数控加工技术具有一定的分析、处理能力;能与数控加工编程和数控机床操作实训课程相配合,掌握数控加工全过程所必需的基础理论,为其职业生涯的发展和终身学习奠定基础。 (二)具体目标 1、知识教学目标 熟悉数控与数控机床的概念;掌握数控机床的工作原理;了解数控技术的发展。了解数控机床各部分的组成及工作原理。以手工编程作为重点,掌握数控编

数控技术概述

数控技术概述 数控是数字控制的简称,英文为 Numerical Control,简称NC。目前数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制,因此数控也称为计算机数控(Computer Numerical Control ),简称CNC,国外一般都称为CNC,很少再用NC这个概念了。下面详细说明之: 数控(Numerical Control NC 数字控制)是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年,第一台数控机床问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。 现在,数控技术也叫计算机数控技术(Computer Numerical Control ),目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成。 一、数控技术的发展状况 第一代数控系统:1952年至1959年,采用电子管元件。 第二代数控系统:1959年开始,采用晶体管元件。 第三代数控系统:1965年开始,采用集成电路。 第四代数控系统:1970年开始,采用大规模集成电路及小型通用计算机。 第五代数控系统:1974年开始,采用微处理机和微型计算机。 柔性制造系统(Flexible Manufacturing System-FMS)带有自动换刀装置(Automatic Tool Changer-ATC)的数控加工中心,是柔性制造的硬件基础,是制造系统的基本级别。其后出现的柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell-FMC),是较之高一级的柔性制造系统,它一般由加工中心机床与自动更换工件(Automated Work-piece Changer-AWC)的随行托盘(pallet)或工业机器人以及自动检测与监控技术装备所组成。由多台和存储,以及必要的工件清洗和尺寸检查设备,并由高一级的计算机对整个系统进行控制和管理。可实现多品种的全部机械加工。 计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System-CIMS):将车间制造过程的自动化,从生产决策、产品设计、市场预测直到销售的整个生产活动的自动化,特别是技术和管理科室工作的自动化的要求综合成一个完整的生产制造系统,即所谓的计算机集成制造系统,它将一个制造工厂的生产活动进行有机的集成,以实现更高效益、更高柔性的智能化生产。这是当今自动化制造技术发展的最高阶段。

《数控加工中心操作与加工》()

行业模块《加工中心操作与加工》 项目1 加工中心的操作编程 学习单元1 加工中心的手动方法 一、FANUC 0i —MATE 系统加工中心控制面板 FANUC 0i —MATE 数控系统分为4个部分,分别是CNC 操作面板,屏幕显示区,屏幕软键和机床控制面板,如图H.1.1所示。 图H.1.1 FANUC 数控系统加工中心控制面板 1 FANUC 数控系统CNC 操作面板 FANUC 数控系统CNC 操作面板各按键功能见表H1.1。 图H.1.2 FANUC 数控系统CNC 操作面板 表H1.1: FANUC 数控系统操作面板各键功能 屏幕显示区 屏幕软键

图H.1.3 FANUC数控系统机床控制面板 FANUC数控系统机床控制面板各按钮说明 按此按钮后,进入自动加工 按此按钮后,进入程序编辑 按此按钮后,进入MDI,手动输入程序 按此按钮后,可进行输入输出程序(在线加 按此按钮后,机床进入回原点模式 按此按钮后,进入手动状态 按此按钮后,进入增量模式 按此按钮后,进入首轮模式,可手轮操作机

接通电源关闭电源

1.打开机床电闸; 2.点击”电源开”按钮; 3.打开急停按钮; 4.机床回参考点,按“回零”键,回零键变亮进入机床回零状态,先按“+Z”键,再按“+X”“+Y”键,“+Z”“+X”“+Y”键的指示灯变亮即回原点完成。或查看屏幕显示机床坐标系各轴是否回零完毕,如图H.1.4所示。 图H.1.4 机床坐标系回参考点 注意:机床回参考点一定要先回Z轴,避免先回其他轴时发生与工件的撞刀 三、对刀方法 数控编程一般按照工件坐标系编程,对刀过程一般就是建立工件坐标系与机床坐标系之间的联系。下面具体说明立式加工中心对刀方法。 以工件中心为对刀点。 如图H.1.5所示零件加工外轮廓,X Y方向以工件中心为基准,对刀步骤如下: 图H.1.5 零件加工外轮廓图H.1.6 寻边器1.在”机械回零”使用刀具返回参考点。 2.在主轴上安装寻边器,如图H.1.6所示,然后使主轴正转,转速为300— 400r/min。

数控立式复合磨床

NEW!! 案例 问答视频 用于螺杆压缩机转子加工的日本数控磨床淬硬工件的高效加工机床 小型盘类零件精密加工的立式车磨中心加工淬硬工件的日本高精度坐标磨床数控立式磨床的典型 应用 兰生公司与彼特沃尔特斯共创未来 兰生提供的彼特沃尔特斯机床 用于复杂双曲面零件加工的数控坐标磨床用于阶梯盲孔研磨的台湾精密内圆磨床 产品简介 兰生提供日本太阳工机立式复合数控磨床 (一)型号规格: 1、Vertical Mate85立式复合数控磨床 2、Vertical Mate125 立式复合数控磨床

(二)产品用途: 适用于大直径工件或深孔工件的内径、外径、端面磨削加工。 (二)性能特点: 一次装夹即可加工内径、外径、端面功能的同时,实现了与以往机床同等的加工精度的高性价比机床。 双档定位转塔:通过0度定位的内、外径研磨及22.5度定位则通过使用斜面砂轮能够高效地研磨外径、端面。 砂轮轴:采用HSK-A100,最大输出为11.0kw,通过4t的夹紧力使研磨能力提高。 内、外径、端面测量接触式传感器:有效于批量生产(工件10个以上)。特别是大直径工件或深孔工 件时,用手调尺寸测量时需要专用测量仪或需要熟练技术的情况很多,给其带来帮助,使其效率化。 ATC刀库:可收纳砂轮直径为50?305mm的工具6把。实现了砂轮交换时间的缩短与复合加工。 旋转式修正器:有效于CBN砂轮的使用。在旋转盘配置了多点金刚石的旋转式金刚鼓轮修正器。但是, 背端面无法修正。 工作台定位置停止(传感器式):通过找位提高了工件交换工序、手动测量的操作性。与选项中的内外径、端面测量并用,可避开键槽和螺孔进行测量。 单点金刚笔修正器:标准配置了砂轮外、端面用及背端面用的2只,支持复合加工。 油雾集尘器:推荐把机床设置在干净的恒温室内。在研磨加工种,由内藏过滤器吸岀从研磨点发岀的冷却液油雾并分离冷却液成分,把清新的空气放出机外。 冷却液温度管理装置:可以控制加工工件及机床主体的温度,实现了更高精度的加工。 冷却液水平开关(下限):不需要特意打开冷却液箱,便可确认冷却液的水量。 冷却液2次分离器:纸滤器型的冷却液2次分离。推荐在极度厌恶划痕或加工非磁性材料时使用。 强力型磁性分离器:采用稀土磁体,使之提高吸着性低的淬火木材的碎屑捕集性。 高精度:实现与以往的高功能机床同样的加工精度。

数控加工工艺的分析和处理

数控加工工艺的分析和处理 姓名: 专业:机械加工与自动化 班级:

前言: 数控加工作为一种先进的加工方法, 被广泛地用于航空工业、舰船工业以及电子工业等高精度、复杂零件的加工生产。在数控加工中,影响数控加工质量的因素很多,即工艺系统中的各组成部分,包括机床、刀具、夹具的制造误差、安装误差以及刀具使用中的磨损等都直接影响工件的加工精度。也就是说,在加工过程中整个工艺系统会产生各种误差,从而改变刀具和工件在切削运动过程中的相互位置关系而影响零件的加工精度及质量。

摘要 从加工工艺角度论述了提高数控加工精度,表面加工质量的解决措施,只在提高数控加工质量,利于更高效的使用数控机床,提高数控车床质量,第一要合理考虑工艺因素;第二要掌握数控车床的三大操作技巧,即一刀多尖、刀具圆弧半径补偿和刀具磨损参数的有效运用。 浅谈提高数控车床加工质量的措施 一:机床的合理选择 数控加工在中国制造业中已经有了较长的使用时间,虽然有严格的数控机床操作规范、良好的机床维护保养,但是其本身的精度损失是不可避免的。为了控制产品的加工质量,我们定期对数控设备进行检测维修,明确每台设备的加工精度,明确每台设备的加工任务。对于大批量成批生产的零件加工工厂,应严格区分粗、精加工的设备使用,因为粗加工时追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度,精加工则相反,要求高的加工精度。而粗加工时对设备的精度损害是最严重的,因此我们将使用年限较长、精度最差的设备定为专用的粗加工设备,新设备和精度好的设备定为精加工设备,做到对现有设备资源的合理搭配、明确分工,将机床对加工质量的影响降到了最低,同时又保护了昂贵的数控设备,延长了设备的寿命。 二:图纸分析 1确定正确的加工工艺方案 (1)合理实际切入切出路线。在数控机床上加工零件时,为减少接到痕迹,保证轮廓的表面质量,对刀具的切入和切除的程序要仔细设计。刀具 的切入切点要沿零件周边外延,以保证工件的轮廓光滑,如刀具沿零 件轮廓直接垂直切入零件,将在零件的外形上留下明显的痕迹,刀具 要沿零件轮廓的法线切入和切除。在轮廓加工过程中应避免进给停顿, 否则由于切削力的变化也会产生刀痕,刀具切入过程一般需要采取较 小的进给速度,为提高切削效率。切入时从一个切削层换到另一个切 削层,比切除后在突然切入好,这样可以保证恒定的切削参数,包括 切削速度,进给量与切削速度的一致性,要尽量的提高毛培的成型精 度,使表面加工余量均匀。 (2)例如

《数控加工中心操作与加工》

行业模块《加工中心操作与加工》 项目1 加工中心的操作编程 学习单元1 加工中心的手动方法 一、FANUC 0i —MATE 系统加工中心控制面板 FANUC 0i —MATE 数控系统分为4个部分,分别是CNC 操作面板,屏幕显示区,屏幕软键和机床控制面板,如图H.1.1所示。 图H.1.1 FANUC 数控系统加工中心控制面板 1 FANUC 数控系统CNC 操作面板 FANUC 数控系统CNC 操作面板如图H.1.2所示,各按键功能见表H1.1。 CNC 操作面板 屏幕显示区 屏幕软键 机床控制面板

图H.1.2 FANUC数控系统CNC操作面板 表H1.1: FANUC数控系统操作面板各键功能 键名称功能说明 0~9 地址、数字键输入输入字母、数字和符号SHIFT 上档键切换字符 EOB 段结束符键每条语句结束后加 “;” POS 加工操作区域键显示加工状态 PROG 程序操作区域键显示程序界面 OFS/SET 参数操作区域键显示参数和设置界面SYSTEM 系统参数键设置系统参数MESSAGE 报警参数键显示报警参数 CSTM/GR 图像显示键显示当前走刀路线INSERT 插入键手动编程时插入字符ALTER 替换键编程时替换字符 CAN 回退键编程时回退清除字符DELETE 删除键删除程序及字符INPUT 输入键输入各种参数 RESET 复位键复位数控系统 HELP 帮助键获得帮助信息 翻页键程序编辑时进行翻页 光标移动键移动光标 2 机床控制面板如图H.1.3所示,面板各按钮说明见表H.1.2所示。

图H.1.3 FANUC数控系统机床控制面板 表H.1.2: FANUC数控系统机床控制面板各按钮说明类型按钮/名称功能说明 模式选择自动按此按钮后,进入自动加工 编辑按此按钮后,进入程序编辑 MDI 按此按钮后,进入MDI,手动输入程序 DNC 按此按钮后,可进行输入输出程序(在线加 工) 回原点模式 按此按钮后,机床进入回原点模式 JOG 按此按钮后,进入手动状态 增量 按此按钮后,进入增量模式 手轮 按此按钮后,进入首轮模式,可手轮操作机 床 电源开 接通电源 电源关 关闭电源 主轴倍率调节主轴转速 急停按钮按下急停按钮机床立即停止所有移动 进给倍率可调节机床进给速度 手轮键按此键可用手轮操作机床

(数控磨床)开题报告

湖南大学2015 届毕业设计(论文)开题报告 题目 立柱移动式MK7125型精密数控平面磨床砂轮架 及其垂直进给机构和砂轮修整器设计 作者姓名 学号 所学专业 研究的意义,同类研究工作的国内外现状 背景和研究意义 磨床是磨料磨具为工具进行加工切削的机床,广泛应用于零件的精加工,尤其是淬硬钢件、高硬度特殊材料及其非金属材料的精加工。在模具制造领域,磨床也是不可缺少的工艺装备。近年来,随着科学技术的及工业的发展,各种高硬度材料日益增多,汽车和高端芯片产业也迅猛发展,对机器和仪器零件的精度和表面粗糙度要求越来越严,磨削加工就显得尤为重要。此外,高端磨削和强力磨削工业的发展使磨削效率进一步提高,因此,磨床的使用范围日益扩大。目前,他在金属切削机床中所占的比重已经达到13%~27%。1997年欧洲机床展览会的调查数据表明,25%的企业认为磨削技术是他们应用的最主要加工技术。基于磨床在现代制造业中的重要作用,本次毕业设计的课题为设计一台用于机械及工具模具制造业的精密数控平面磨床,用砂轮周边磨削平面既可以磨削台阶平面,也能加工各种难加工材料。这个不光可以使我们能够综合应用四年以来所学的专业知识,为今后的深造和就业打好基础,还可以使我们对国内外机械制造业、磨床行业有进一步的认识和了解。 国内外研究状况 平面磨床相对于车床、铣床等采用数控系统较晚,应为他对数控系统的特殊要求。近十几年来,借助CNC技术,磨床上砂轮的连续修整,自动补偿,自动交换砂轮,多工作台,自动传送和装夹工件等操作功能得以实现,数控技术在平面磨床上逐渐普及。在近年汉诺威、东京、芝加哥、及国内大型机床展览会上,CNC磨床在整个磨床展品中已占大多数,如德国BLOHM公司,ELB公司等著名磨床制造厂已经不再生产普通磨床,日本的冈本、日兴等公司也成批生产全功能CNC平磨,在开发高档数控平磨的同时,积极发展中、低档数控平磨。目前,磨床设备的综合性能,在我国的整体制造水平与国外先进水平相比,仍然有很大的差距。研究和开发具有能耗低,效率高,适应性强的精密磨床是符合我国国情的。 研究目标、内容和拟解决的关键问题(根据任务要求进一步具体化)

数控加工中心机床安全操作规程示范文本

数控加工中心机床安全操作规程示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

数控加工中心机床安全操作规程示范文 本 使用指引:此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 1.必须遵守机床工一般安全操作规程。 2.工作前按规定应穿戴好防护用品,扎好袖口,不准 戴围巾、戴手套、打领带、围围裙;女工发辫应挽在帽子 内。 3.开车前检查刀具补偿、机床零点、工件零点等是否 正确。 4.各按钮相对位置应符合操作要求。 5.要检查设备上的防护、保险、信号、位置、机械传 动部分、电气、液压、数显等系统的运行状况,在一切正 常的情况下方可进行切削加工。 6.加工前机床试运转,应检查润滑、机械、电气、液

压、数显等系统的运行状况,在一切正常的情况下方可进行切削加工。 7.机床按程序进入加工运行后,操作人员不准接触运动着的工件、刀具和传动部分,禁止隔着机床转动部分传递或拿取工具等物品。 8.调整机床、装夹工件和刀具以及擦拭机床时,必须停车进行。 9.工具或其它物品不许放在电器、操作柜及防护罩上。 10.不准用手直接清除铁屑,应使用专门工具清扫。 11.发现异常情况及报警信号,应立即停车,请有关人员检查。 12.不准在机床运转时离开工作岗位,因故要离开时,将工作台放在中间位置,刀杆退回,必须停车,并切断主机电源。

典型零件数控加工工艺分析及编程

典型零件数控加工工艺分析及编程 姓名: 班级: 学号: 指导老师: (单位:江苏省盐城技师学院邮编:224002) 2009-4-10

典型零件数控加工工艺分析及编程 【摘要】针对典型零件选择机床、夹具、刀具及量具,拟定加工工艺路线、切削用量等,编写数控加工的程序。 【关键词】工艺编程 一、数控加工工艺路线的设计 工艺路线是指零件加工所经过的整个路线,也就是列出工序名称的简略工艺过程。工艺路线的拟定是制订工艺规程的重要内容,其主要任务是选择各个表面的加工方法,确定各个表面的加工顺序及整个工艺过程的工序数目和工序内容。 数控加工工艺路线的设计与通用机床加工工艺路线的设计的主要区别在于它往往不是只从毛坯到成品的整个过程,而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到,由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中,因而要与其它加工工艺衔接好。 ⒈工序的划分 根据数控加工的特点,数控加工工序的划分一般可按下列方法进行: ⑴以一次安装、加工作为一道工序。这种方法适合于加工内容较少的零件,加工完后就能达到待检状态。 ⑵以同一把刀具加工的内容划分工序。有些零件虽然能再一次安装加工中加工很多代加工表面,但考虑到程序太长,会受到某些限制(主要是内存容量),机床连续工作时间的限制(如一道工序在一个工作班内不能结束)等,此外,程序太长会增加出错与检索的困难。因此程序不能太长,一道工序内容

不能太多。 ⑶以加工部位划分工序。对于加工内容很多的工件,可按其结构特点将加工部位分成几个部分,如内腔、外形、曲面或平面,并将每一部分的加工作为一道工序。 ⑷以粗、精加工划分工序。对于加工后易发生变形的工件,由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形,故一般来说,凡要进行粗、精加工的过程,都要将工序分开。 ⒉顺序的安排 顺序的安排应根据零件的结构和毛坯,以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行: ⑴上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧,中间穿插于通用机床加工工序的也应综合考虑; ⑵先进性内腔加工,后进行外形加工; ⑶以相同定位、夹紧方式或用同一把刀具加工的工序,最好连续加工,以减少重负定位次数和换刀次数。 ⑷同时还应遵循切削加工顺序的安排原则:先粗后精、先主后次、先面后孔、基准先行。 二、数控编程 数控编程就是生产用数控机床进行零件加工的数控程序的过程。数控程序是由一系列程序段组成,把零件的加工过程、切削用量、位移数据以及各种辅助操作,按机床的操作和运动顺序,用机床规定的指令及程序各式排列而成的一个有序指令集。 零件加工程序的编制是实现数控加工的重要环节,特别是对于复杂零件的加工,其编程工作的重要性甚至超过数控机床

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