多轴数控加工工艺实验
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一、实训目的本次多轴加工实训的主要目的是通过实际操作,让学生掌握多轴加工的基本原理、工艺过程、设备操作和加工技巧,提高学生的实际动手能力和创新思维,培养学生在机械加工领域的工作能力和职业素养。
二、实训环境实训地点:机械加工实训室实训设备:多轴加工中心、数控编程软件、测量工具等三、实训原理多轴加工是指在一个或多个轴上同时进行加工,具有加工精度高、效率快、自动化程度高等特点。
多轴加工通常采用数控编程控制,通过计算机编程实现对加工过程的精确控制。
四、实训过程1. 实训准备(1)熟悉多轴加工中心的结构、性能、操作规程等;(2)学习数控编程软件的使用方法,了解编程的基本原理;(3)了解加工工艺、刀具、夹具等。
2. 实训内容(1)多轴加工中心操作1)上电、开机、检查设备状态;2)安装工件、调整夹具;3)设置工件坐标、刀具路径;4)运行加工程序,观察加工过程;5)检查加工精度,进行修正;6)关机、下电。
(2)数控编程1)根据加工要求,绘制零件图;2)选择合适的加工方法、刀具和切削参数;3)编写数控加工程序;4)模拟加工过程,检查程序的正确性;5)将程序传输至多轴加工中心。
(3)加工过程1)按照编程好的程序进行加工;2)观察加工过程,及时调整刀具和切削参数;3)检查加工精度,确保达到设计要求。
3. 实训总结通过本次实训,我对多轴加工有了更深入的了解,掌握了多轴加工中心的基本操作和数控编程方法。
以下是我在实训过程中的一些心得体会:(1)多轴加工中心具有高精度、高效率的特点,适用于复杂形状零件的加工;(2)数控编程是进行多轴加工的基础,编程过程中要注意编程的规范性和正确性;(3)加工过程中要密切观察刀具和工件的状况,及时调整切削参数,确保加工质量。
五、实训结果通过本次实训,我完成了以下任务:1. 熟练掌握了多轴加工中心的基本操作;2. 独立编写了数控加工程序,并成功运行;3. 加工出符合设计要求的零件。
六、实训心得1. 多轴加工技术在我国机械制造业中具有广泛的应用前景,掌握多轴加工技术对于提高我国制造业的竞争力具有重要意义;2. 在实训过程中,我深刻体会到理论知识与实践操作相结合的重要性,只有将所学知识运用到实际工作中,才能不断提高自己的技能水平;3. 在今后的学习和工作中,我将不断努力,提高自己的综合素质,为我国机械制造业的发展贡献自己的力量。
多轴数控加工实训报告
多轴数控加工实训报告
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报告题目:多轴数控加工实训
一、实训内容
本次实训主要以对多轴数控机床进行操作为基础,结合实际项目,通过自主操作实现机床的跳转和指令制定、程序制定、运行检查以及报警处理等,为多轴数控机床的深入理解和控制打下良好的基础。
二、实训内容
1、机床的熟悉和操作:熟悉数控机床的结构和操作,包括控制
面板、轴位操作等。
2、自主指令制定:用自主指令制定算术程序,即用M代码、G
代码编制程序来控制机床的运行。
3、机床程序的制定与调试:编制程序,根据项目要求,对机床
程序进行调试,确保机床运行正常,以及能够满足项目要求。
4、报警处理:由于机床可能会出现一些故障,当发生故障时,
通过报警处理,尽快纠正故障,以确保机床运行正常。
三、实训结果
1、在实训中,学生充分熟悉了多轴数控机床的基本结构和操作,掌握了控制面板和轴位操作的方法;
2、学生熟悉了M代码和G代码的指令编制,编制了机床程序,
通过调试确保程序正确满足实际项目要求;
3、学生了解了机床出现故障时应该如何进行报警处理,使机床尽快恢复正常运行。
四、总结
本次实训,让学生充分理解了多轴数控机床的结构和操作,掌握了M代码和G代码的指令编制、程序制定及报警处理等相关技能,为多轴数控机床的深入理解和操作打下良好的基础,为今后学习及应用多轴数控机床提供了坚实的基础。
基于UG的数控多轴加工工艺优化和工装夹具设计摘要:随着现代制造业的发展,许多企业不再一味地追求高品质、高效率的生产,而是将更多的精力放在了优化CNC多轴加工工艺和工装夹具的设计上。
“科技是第一生产力”,在劳动者、生产对象、生产工具这三大要素中,除了要熟练地运用生产工具外,还需要熟练地掌握生产技术。
为了适应多样化的市场需求,必须对CNC工艺进行持续的改善,并设计出更加可靠的工装夹具,以达到交货周期,提高质量。
关键词:多轴加工;工装夹具;机床仿真前言本文主要介绍了两种大型工件的加工方法,其中金属半环是一类具有复杂外形和易于变形的多面体件;由于其特殊的外形,使其不易进行装夹,且工件易发生变形、弯曲等工艺难题。
但是,电机外壳是一种批量大、表面质量高的产品,采用常规的工艺,必然会导致产品的外观品质下降。
本文主要介绍了UG/CAD软件,对两种不同类型的零件进行了工艺分析,并对其进行了多轴数控加工所需的模具夹具进行了详细的描述。
采用UG/CAM软件实现了两种不同类型的多轴CNC编程。
它是根据机床四、五轴的旋转特点,利用特殊的工具夹具,进行特殊的刀具定制,实现多轴的定点加工。
通过UG刀道模拟功能,对刀具刀柄、工装夹具、工件之间是否存在干涉、过切等问题进行了分析。
最后,对加工过程进行了后置处理,并产生了数控程序。
1、概念1.1UG的CAD模块与CAM模块UG的CAD主要包括实体建模、特征建模、自由形状建模、工程绘图、组装等。
CAM模块则提供数控加工CLSFS的创建和编辑功能,包括铣、车、线切割;此外,它还支持了图形后处理和机器数据生成,并提供了生产资源管理系统、切削仿真、图形刀轨编辑工具,如机床模拟及其他模拟及辅助处理。
1.2多轴定点加工多轴方向切削是多轴加工中普遍采用的一种方法,它的多轴定位主要是用来控制加工过程中的刀具轴和程序座标仪Z轴的向量。
1.3数控多轴机床加工技术概述1.3.1原理通常,CNC多轴加工是一种三个以上的连杆加工,是一种精加工作业方式,5轴多轴加工工艺是世界各国衡量其工业化程度的重要指标,这一技术在船舶、航天、模具、汽车等领域有着广泛的应用。
一、前言随着现代工业的快速发展,多轴数控技术已成为制造领域的重要技术之一。
为了提高我国制造业的国际竞争力,培养具有多轴数控技术能力的高素质人才,我国各大高校纷纷开设了多轴数控实训课程。
本文以某高校多轴数控实训实验为例,总结实训过程中的收获与体会。
二、实训目的与内容1. 实训目的通过本次多轴数控实训实验,使学生掌握多轴数控机床的基本操作技能,熟悉多轴数控编程与加工工艺,提高学生的动手能力和创新意识,为今后从事相关行业工作奠定基础。
2. 实训内容(1)多轴数控机床的基本结构、工作原理及操作规程;(2)多轴数控编程软件的使用方法;(3)多轴数控加工工艺的制定与实施;(4)多轴数控加工过程中的故障排除;(5)多轴数控加工产品的质量检测与评价。
三、实训过程与收获1. 实训过程(1)理论学习:通过课堂讲解,使学生了解多轴数控机床的基本知识,为后续实践操作打下理论基础。
(2)上机操作:学生在指导教师的带领下,进行多轴数控机床的基本操作训练,包括开机、关机、机床调整、刀具安装等。
(3)编程练习:学生使用多轴数控编程软件进行编程练习,掌握编程方法与技巧。
(4)加工实践:学生在指导教师的指导下,进行多轴数控加工实践,包括加工工艺制定、加工参数设置、加工过程监控等。
(5)故障排除:学生在加工过程中遇到问题,通过分析、查找原因,进行故障排除。
2. 实训收获(1)提高了动手能力:通过上机操作,学生掌握了多轴数控机床的基本操作技能,为今后从事相关行业工作奠定了基础。
(2)提升了编程能力:学生通过编程练习,熟悉了多轴数控编程软件的使用方法,提高了编程能力。
(3)增强了创新意识:在实训过程中,学生不断尝试新方法、新工艺,提高了创新意识。
(4)培养了团队合作精神:在实训过程中,学生需要相互配合、共同完成任务,培养了团队合作精神。
四、实训体会1. 实践是检验真理的唯一标准:通过本次实训,使我深刻体会到理论知识与实际操作相结合的重要性。
多轴加工技术实训报告【多轴加工技術實訓報告】一、引言多轴加工技术是指在数控机床上采用多个坐标轴来实现复杂零件的加工,具有高效、精度高、工艺多等优点。
多轴加工技术在航空航天、汽车、模具等行业都有着广泛的应用。
本次实训旨在通过对多轴加工技术的学习和实践,提高学生们的机械加工能力和实际操作技能。
二、多轴加工技术概述多轴加工技术指的是在数控机床上采用多个坐标轴进行自动加工的技术。
常见的多轴加工技术包括三轴、四轴、五轴甚至六轴加工。
多轴加工技术相比传统的三轴加工,可以更加灵活地完成立体曲面零件的加工,大大提高了零件加工的精度和效率。
在实际加工中,多轴加工技术通常采用复杂的刀轨控制、联动运动以及坐标变换等技术手段。
三、多轴加工技术的实训内容1. 多轴加工技术的基础知识学习:包括多轴加工原理、刀轨控制、坐标变换等基础知识的学习。
2. 多轴加工技术的编程实践:学习多轴加工的编程方法,掌握G代码、M代码等编程语言,实现多轴加工的自动化控制。
3. 多轴加工技术的操作实践:通过实际操作数控机床进行多轴加工,掌握进给速度、进给量、刀具选用等操作技能。
4. 多轴加工技术的案例分析:学习多轴加工技术在实际零件加工中的应用案例,分析其优缺点和改进方法。
四、实训效果分析通过本次实训,学生们将能够全面掌握多轴加工技术的基础知识和操作技能,具备较强的多轴加工编程和操作能力。
通过案例分析,学生们将能够深入了解多轴加工技术在实际应用中的优势和局限性,为今后的工程实践奠定良好的基础。
五、结语多轴加工技术是数控加工领域的重要技术之一,具有广阔的应用前景和发展空间。
本次实训将有助于提高学生们的实际操作能力和工程实践能力,为他们今后的就业和学术研究打下坚实的基础。
希望通过本次实训,学生们能够对多轴加工技术有更深入的理解,为行业发展做出贡献。
多轴数控加工 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解多轴数控加工的基本概念、加工原理及加工流程;2. 学生能掌握多轴数控编程的基本指令和编程方法;3. 学生能了解多轴数控加工中的切削参数选择、刀具选用及工艺优化。
技能目标:1. 学生能够运用多轴数控编程软件进行编程操作,完成简单的零件加工;2. 学生能够根据实际加工要求,合理设置切削参数,提高加工效率;3. 学生能够分析加工过程中出现的问题,并提出相应的解决措施。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对多轴数控加工技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、细致的工作态度,提高产品质量意识;3. 培养学生团队协作精神,增强沟通与交流能力。
本课程针对高中阶段学生,结合多轴数控加工技术,注重理论知识与实践操作相结合。
课程目标旨在使学生掌握多轴数控加工的基本知识和技能,培养实际操作能力,同时注重培养学生正确的价值观和职业素养,为我国制造业培养高素质的技术人才。
通过对课程目标的分解,教师可针对性地进行教学设计和评估,确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容1. 多轴数控加工概述- 数控加工基本概念- 多轴数控加工原理与特点- 多轴数控机床的分类及结构2. 多轴数控编程技术- 编程基本指令与格式- 编程软件操作与使用- 编程实例分析与操作3. 切削参数与刀具选用- 切削参数对加工质量的影响- 刀具的类型及选用原则- 切削液的选用与应用4. 多轴数控加工工艺- 工艺规划与流程设计- 加工过程中的误差分析- 工艺优化与质量控制5. 实践操作与案例分析- 实践操作流程与方法- 加工过程中的问题分析与解决- 典型案例分析及讨论本教学内容依据课程目标,结合教材内容进行选择和组织,保证科学性和系统性。
教学大纲明确指出教学内容的安排和进度,以教材章节为依据,涵盖多轴数控加工的基本知识、编程技术、切削参数与刀具选用、加工工艺及实践操作等方面。
通过以上教学内容的学习,使学生全面掌握多轴数控加工技术,为实际操作奠定基础。
第1篇一、实验目的1. 理解多坐标数控机床的工作原理和特点。
2. 掌握多坐标数控编程的基本方法和技巧。
3. 通过实际操作,熟悉多坐标数控机床的操作流程和注意事项。
4. 培养独立分析和解决问题的能力。
二、实验设备1. 数控机床:XYZ三轴联动数控铣床一台(型号:XXX)2. 编程软件:XXX数控编程软件3. 工件:铝合金板一块(尺寸:300mm×200mm×10mm)4. 刀具:立铣刀、球头铣刀、钻头等三、实验内容1. 数控机床基本操作- 熟悉数控机床的结构、组成及工作原理。
- 掌握数控机床的操作面板、按钮及功能。
- 进行机床开机、关机、手动操作、自动运行等基本操作。
2. 多坐标编程基础- 学习多坐标编程的基本概念和规则。
- 熟悉多坐标编程软件的操作界面和功能。
- 编写简单的多坐标加工程序,如直线、圆弧、螺旋线等。
3. 多坐标加工实验- 根据零件图样,分析加工工艺,确定加工方案。
- 编写多坐标加工程序,包括刀具路径、加工参数等。
- 在数控机床上进行程序输入、校验和运行。
- 观察加工过程,分析加工效果,调整加工参数。
4. 实验内容- 实验一:直线与圆弧加工- 加工零件:直槽、圆孔、圆弧连接。
- 编写加工程序,进行直线、圆弧加工实验。
- 实验二:螺旋线加工- 加工零件:螺旋槽。
- 编写加工程序,进行螺旋线加工实验。
- 实验三:曲面加工- 加工零件:球面、圆锥面。
- 编写加工程序,进行曲面加工实验。
四、实验步骤1. 实验一:直线与圆弧加工- 分析零件图样,确定加工工艺。
- 编写加工程序,包括直线、圆弧加工指令。
- 输入程序,校验无误后,在机床上运行程序。
- 观察加工过程,分析加工效果,调整加工参数。
2. 实验二:螺旋线加工- 分析零件图样,确定加工工艺。
- 编写加工程序,包括螺旋线加工指令。
- 输入程序,校验无误后,在机床上运行程序。
- 观察加工过程,分析加工效果,调整加工参数。
多轴数控加工工艺教案一、引言本文档旨在介绍多轴数控加工工艺的教学内容和方法,以帮助学生掌握该领域的知识和技巧。
二、课程目标通过本门课程的研究,学生将能够:1. 理解多轴数控加工的基本概念和原理;2. 掌握多轴数控加工设备的操作方法;3. 能够独立设计并实施多轴数控加工工艺;4. 具备解决多轴数控加工中常见问题的能力。
三、课程内容本课程将包括以下几个主要内容:1. 多轴数控加工概述介绍多轴数控加工的定义、发展历程以及在制造业中的应用。
2. 多轴数控加工设备详细介绍多轴数控加工设备的种类、结构和特点,并对其进行操作演示和实操训练。
3. 多轴数控加工工艺设计讲解多轴数控加工的工艺设计原则和方法,包括工序规划、刀具选择、加工参数设定等内容。
4. 多轴数控加工实践通过实践操作,学生将根据给定的零件图纸设计并加工出符合要求的零件,同时解决加工过程中遇到的实际问题。
四、教学方法本课程将采用以下教学方法:1. 理论讲解:通过课堂讲解,向学生介绍多轴数控加工的基本理论知识。
2. 操作演示:通过实机操作演示,向学生展示多轴数控加工设备的操作方法和技巧。
3. 实践训练:安排实践项目,让学生亲自参与并完成多轴数控加工任务,以提高其实际操作能力。
4. 讨论交流:组织学生进行讨论和交流,促进彼此之间的研究和思维碰撞。
五、考核方式学生的成绩将通过以下几个方面进行考核:1. 课堂参与:学生在授课过程中的发言和互动情况。
2. 实践项目:学生完成的实践项目的质量和效果。
3. 期末考试:对学生的理论知识进行考核。
六、教材与参考资料- 教材:《多轴数控加工技术导论》- 参考资料:1.《多轴数控加工工艺教程》;2.《多轴数控加工设备操作手册》。
七、结语通过本门课程的学习,学生将能够掌握多轴数控加工的基本理论和操作技能,并且能够应用于实际生产中。
欢迎各位学生报名参加本课程,共同探索多轴数控加工领域的无限可能!。
多轴数控加工工艺实验第1章叶轮的加工工艺设计1.1概述叶轮零件造型应考虑到流体力学,空气动力学等多个学科领域的专业知识,其造型之复杂,叶片加工精度要求之高,轮毂要求与所对应的轴配合等等导致叶轮零件加工困难,传统的叶轮加工是将叶片与轮毂单独加工,最后进行装配或是焊接在一起,然而这样会导致更多的工序,既耗费时间,也可能需要更多的装备来实现叶轮的加工,随着科学技术的进步,数控机床应运而生,尤其是五轴数控机床的诞生是机械加工行业的一次跨越性的发展,五轴数控机床可运用于加工以前所不能加工的整体式叶轮零件,极大的缩短了加工时间,极大的提高了加工精度,提高了机械加工效率,目前五轴数控机床加工整体式叶轮零件普遍流行,五轴数控机床解决了叶片薄难以加工,精度要求较高难以实现,产品更新速度快难以追赶等问题。
1.2叶轮工艺分析1.2.1叶轮的几何参数从叶轮的三个视图中可以看到,整体叶轮可分为轮毂曲面(Hub)及叶片曲面(Blade)两个部分,叶片又包含覆盖曲面(Shroud Surface)、压力曲面(Pressure Surface)及吸力曲面(Suction Surface)和圆角曲面四个部分,并且叶轮的出口直径为491.2mm,出口叶片高度为50.6mm,进口直径为278.7mm,进口叶片高度为142.9mm,叶片和轮毂曲面间的交接处即倒圆角R为3mm,叶轮顶部的直径为191.4mm,底部厚度为26mm,叶轮的其他详细尺寸参数如图2.1中所示。
图2-1 叶轮零件的前视图与顶视图1.2.2叶轮的结构与加工难点在本文中得整体式叶轮当中,叶轮的出口直径为491.2mm,由叶轮的两个视图(图2.1)可知该叶轮含有12个叶片,出口叶片高度为50.6mm,进口直径为278.7mm,进口叶片高度为142.9mm。
对叶轮的基本要求是:(1)能给出较大的能量源;(2)气体流过叶轮的损失要小,即气体流经过叶轮的效率要高;(3)气体流出叶轮时各参数合宜,使气体流过后面固定元件时的流动损失较小;(4)叶轮型式能使整机性能曲线的稳定工况区及高效区范围较宽。
综合以上信息,本文叶轮的加工难点主要有一下几点:(1)叶轮尺寸较小,又含有12个叶片,这就使得叶片间的相邻距离很近,这样的加工槽道非常窄,很大程度上加大了加工难度;(2)叶片的厚度非常薄,高度大,不利于刀具的加工;(3)叶片面为自由曲面,弯曲程度大,后仰趋势很严重;(4)同一叶片面弯曲的方向也不一致,一端后仰,一端前倾,加工时极易产生干涉现象,有的曲面还要进行分段加工,虽然解决了干涉现象,却很难保证加工免得一致性;(5)由于叶轮强度要求较高,在叶轮的轮毂与流道连接处需要采用圆角连接。
综上所述叶轮的技术要求如下:任何机械加工所得到的零件表面,实际上都不是完全理想表面。
实践证明,机械零件的破坏,一般都是从表面层开始的,这说明零件的机械加工表面质量是至关重要的它对产品的质量有很大影响。
表面质量的好坏对零件耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性以及零件配和质量都有一定影响。
由于整体式叶轮是转子的重要部分,其叶片表面经常与流体发生周期性的摩擦,需要较高的表面质量来提高叶轮零件叶片的耐磨性以及耐蚀性以及耐疲劳性,这使得对叶片的表面粗糙度要求较高表,设定叶片表面粗糙度为Ra1.6。
两端面表面粗糙度Ra12.5[13]。
整体式叶轮内孔表面作为配合表面需要较高的表面质量,取表面粗糙度为Ra1.6,,叶轮底部外圆用于定位作用,需要较高的表面粗糙度以及加工精度,表面粗糙度需要到达Ra3.2。
底端面也用于定位,表面粗糙度要求达到Ra1.6。
由于叶轮零件叶片绕中心线列阵排列,在加工时可以将零件旋转一定角度来进行加工,这样可以减少UG编程负担,提高工作效率。
1.3 叶轮工艺规划设计1.3.1 叶轮毛坯的确定 选择毛坯材料毛坯材料的选择时零件设计中的重要一环。
合理选择毛坯类型会使零件制造工艺简单、生产率高、质量稳定、成本降低。
由于锻件毛坯适应性较广,力学性能好,强度高、冲击性好、抗疲劳性高、合金组织较细、内部缺陷较少以及精度较高等优点符合毛坯选择三大原则(使用要求原则、经济性原则以及实际生产条件原则)。
故选择锻件材料作为毛坯。
整体式叶轮叶片材料需要较高的抗疲劳性、抗腐蚀性、高强度以及耐磨性。
而铝合金具有较高的强度,锻造性能好,同时具有良好的耐热性、塑性和高的韧性等。
故选择铝合金作为加工材料[14]/[15]。
(1)确定锻件的公差等级由于该零件的技术要求和功用,确定该锻件的精度等级为F 级。
(2)确定毛坯的机械加工余量和公差 叶轮零件的直径为D=491.2mm ,高度为H=142.9mm ,内孔直径为d=130mm ,因为0.1D<H<0.3D ,可选用带孔圆盘自由锻件。
查《实用机械加工工艺手册》表3-25,加工余量615±=a ,820±=b ,614±=c 。
其毛坯零件图如图2.2所示。
图2-2 毛坯零件图(3)确定毛坯尺寸公差在UG 模型中计算出叶轮零件的体积为9437.705cm3,毛坯体积大小为30120.8376cm3,估计铝合金的密度为2.6g/cm3,则零件成品质量为24.5kg ,毛坯质量为78.3kg 。
则锻件的复杂系数S :312.03.785.24===kgkg m m S N fS 介于0.16和0.32之间,属于S 3级。
锻件材质系数M ,由于材料为铝合金,含铝量大于3%,故锻件的材质系数属于M2级。
根据参考书目[9]表3-38知锻件直径尺寸的公差值和偏差值为:7.23.14+-,毛坯的高度尺寸公差为:1.21.12.3+-。
故毛坯直径公差尺寸为:7.23.12.506+-,毛坯的高度公差为:1.21.19.162+-。
1.3.2 加工基准的选择 整体式叶轮在五轴数控机床上加工主要包括流道曲面和叶片表面的加工,而其他工序可以在普通机床上完成,本文讨论的问题也主要集中在流道曲面和叶片表面的加工。
根据基准的用途不同,可分为两类:设计基准和工艺基准。
而工艺基准又可以分为定位基准、测量基准和装配基准三类。
在加工过程中,定位对加工质量和劳动生产率有很大影响,因此需要合理地选择定位基准。
由于工序性质不同,在不同的加工阶段,对定位基准的要求不同。
在粗加工阶段,主要任务是切除大部分余量,要考虑用较大的切削量以提高劳动生产率。
在选择定位基准时,应注重保证工件在安装时要稳定可靠;在半精加工阶段,一般自由表面要达到最终要求,并且为主要表面精加工作准备,因此选择粗基准和精基准如下:粗基准:棒料在车床上加工时,以外圆和一个端面作为粗基面,加工孔和另一端端面至技术要求精基准:以内孔表面和一个加工端面为基准加工叶轮基本回转体;以内孔和叶轮底面为基准加工叶轮轮毂曲面和叶片以及叶轮流道。
1.3.3 加工方法的确定数控加工方法的选择应以满足加工精度和表面粗糙度的要求为原则。
由于获得同一级加工精度及粗糙度的加工方法一般有许多,在实际选择时,要根据零件的形状,尺寸和热处理要求等全面考虑。
零件上比较精密的尺寸及表面加工,通常是通过粗加工,半精加工和精加工逐步达到要求的。
对这些加工部件仅仅根据质量要求选择相应的加工方法是不够的,还应该正确的确定从毛坯到最终成型的加工方案。
除此之外,在加工过程中,还要尽量减少安装次数,一次加工中进行多面加工,以保证高的表面相互位置精度,并采用工序集中的原则来组合工序。
对叶轮加工时,加工采用轮毂与叶片在一个毛坯上进行成形加工,而不采用叶片加工成形后焊接在轮毂上的工艺方法,综上所述,叶轮的加工方法如下:(1) 毛坯棒料两端面加工由于毛坯两端端面直径较大,适合采用铣削的方式切除工件余量,对于顶端面稍微粗铣就可以了,而对于底端面在加工叶轮叶片式作为定位基准,对其精度和粗糙度要求较高,需对其进行半精铣。
(2) 毛坯外圆加工先对毛坯外圆进行粗车,为减少半精车工序时间,可以在粗车之后粗车回转体,然后对毛坯底部外圆进行半精车。
(3) 粗车内孔mm 130φ和内孔mm 5.191φ,半精车内孔mm 130φ和磨内孔mm 130φ。
(4) 粗车内孔回转体(5) 叶片的开槽加工 选择气流通道的中间位置为开槽加工的起始位置,因为要加工的面为曲面,故适合采用锥形铣刀,由于叶片与叶片之间的最小间距的缘故,所用的锥形铣刀直径设为10mm ,长度为75mm ,刀刃长度为50mm ,刀刃数为3。
以平行于气流流道走到,同时保证一定的加工余量。
其叶轮气流通道开槽加工简图如图2.3[16]/[17]所示图2-3 叶轮气流通道开槽加工(6) 叶片的粗加工叶片分为压力曲面、吸力曲面、圆角曲面以及覆盖曲面,对于压力曲面、吸力曲面采用锥形铣刀,铣刀直径为6mm ,长度为75mm ,刀刃长50mm ,刃数为2。
并保有一定的半精铣余量。
(7) 叶片半精铣加工 叶片半精铣的加工方法跟粗铣方法差不多,它的区别在于部件余量的设置以及刀具大小的设置。
1.3.4 工艺路线的确定经过上面的分析,确定以下加工路线:工序1:(1) 下料;(2) 锻造毛坯,锻造出mm 2.506φ,mm H 9.162的盘状形毛坯;工序2:正火、退火;工序3: 工步:(1) 夹毛坯底端,粗铣顶部端面;(2) 夹叶轮顶端,粗铣底部端面和半精铣底部端面;工序4:工步:(1) 夹毛坯底端,粗车外圆至直径04.05.493+-φ;(2) 粗车叶轮基本回转体;(3) 半精车底部外圆0063.02.491+-φ;(4) 粗车内孔mm 5.191φ深度为29.5mm 和内孔130φ;(5) 半精车内孔至直径为1.005.129+-φ;工序5:用砂轮磨内孔至04.00130+-φ;工序7:工步:(1) 叶片压力曲面的粗加工;(2)叶片吸力曲面的粗加工;(3)叶片圆角曲面的粗加工;(4)叶片覆盖曲面的粗加工;(5)叶片压力曲面的半精加工;(6)叶片吸力曲面的半精加工;(7)叶片圆角曲面的半精加工;(8)叶片覆盖曲面的半精加工;(9)流道粗铣加工(10)流道半精铣加工(11)清洗;工序8:检验。
1.3.5选择加工刀具与传统的加工方法相比,数控加工对刀具的要求更高。
尤其在刀具的刚性及耐用度方面较传统加工更严格。
若刀具刚性不好,会影响生产效率,在加工过程中较易出现打刀事故,也会降低加工精度,影响数控机床技术的体现。
若刀具耐用度差,则需要经常换刀、对刀,从而增加辅助服务时间,造成机床设备的闲置,并且容易在工件表面上留下接刀痕迹,影响工件表面质量。
此外,还要求刀具精度高,尺寸稳定,安装调整方便。
对于复杂整体叶轮类零件,其刀具选择情况如下:(1)由于毛坯零件直径较大毛坯硬度较大,在铣削顶部断面和底部断面过程中选择硬质合金端铣刀;(2)在粗车外圆与粗车回转体阶段,外圆车刀;(3)在粗车内孔和半精车内孔时选择车孔刀;(4)加工流道时,在流道尺寸允许的情况下尽可能采用大直径的刀具。