【文章內(nèi)容簡介】 作臺?；剞D(zhuǎn)工作臺有兩種，用于分度的回轉(zhuǎn)工作臺和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺。用于分度的回轉(zhuǎn)工作臺的分度定位間距有一定的限制，而且工作臺只起分度與定位作用，在回轉(zhuǎn)過程中不能參與切削。分度角有：176。times。75176。times。73176。times。120和1176。times。360等，須根據(jù)具體工件的加工要求選擇。數(shù)控轉(zhuǎn)臺能夠?qū)崿F(xiàn)任意分度，作為B軸與其它軸聯(lián)動(dòng)控制。但必須根據(jù)實(shí)際需要確定，以經(jīng)濟(jì)、實(shí)用為目的。 (ATC)和刀庫容量選擇 ATC的工作質(zhì)量和刀庫容量直接影響機(jī)床的使用性能、質(zhì)量及價(jià)格。 刀庫容量以滿足一個(gè)復(fù)雜加工零件對刀具的需要為原則。應(yīng)根據(jù)典型工件的工藝分析算出加工零件所需的全部刀具數(shù)，由此來選擇刀庫容量。當(dāng)要求的數(shù)量太大時(shí)，可適當(dāng)分解工序，將一個(gè)工件分解為兩個(gè)、三個(gè)工序加工，以減小刀庫容量。同時(shí)要關(guān)注最大刀具尺寸、最大刀具重量。 ATC的選擇主要考慮換刀時(shí)間與可靠性。換刀時(shí)間短可提高生產(chǎn)率，但換刀時(shí)間短，一般換刀裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、成本高，過分強(qiáng)調(diào)換刀時(shí)間會使價(jià)格大幅度提高并使故障率上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)加工中心的故障中約有50%與ATC有關(guān)，因此在滿足使用要求的前提下，盡量選用可靠性高的ATC，以降低故障率和整機(jī)成本。本機(jī)床所選的刀庫容量為40，刀具選擇方式為固定。 冷卻裝置形式較多，部分帶有全防護(hù)罩的加工中心配有大流量的淋浴式冷卻裝置，有的配有刀具內(nèi)冷裝置(通過主軸的刀具內(nèi)冷方式或外接刀具內(nèi)冷方式)，部分加工中心上述多種冷卻方式均配置。精度較高、特殊材料或加工余量較大的零件，在加工過程中，必須充分冷卻。否則，加工引起的熱變形，將影響精度和生產(chǎn)效率。一般應(yīng)根據(jù)工件、刀具及切削參數(shù)等實(shí)際情況進(jìn)行選擇。 本次設(shè)計(jì)所加工的零件是采煤機(jī)左截割部殼體，加工工位較多，需工作臺多次旋轉(zhuǎn)才能完成加工零件，初步選擇為臥式鏜銑類加工中心。根據(jù)以上各項(xiàng)要求，綜合各方面因素，本次加工選用型號為：MC800H的臥式加工中心。操作系統(tǒng)為FANUC。MC800H 基本參數(shù)：工作臺面積mm 800800工作臺承重kg 1600行程mm 1250/1000/850主軸轉(zhuǎn)速rpm 標(biāo)準(zhǔn)5000／特殊10000主軸直徑mm 216。110主軸孔錐度 進(jìn)給速度m/min 18/10主軸電機(jī)kw 22刀庫容量 40刀具選擇方式 固定刀柄型式 BT50刀具直徑mm 滿鏈216。135滿鏈216。230刀具長度mm 550刀具重量kg 25定位精度mm 177。重復(fù)定位精度mm 177。機(jī)床尺寸mm 416565103530機(jī)器重量T 23 數(shù)控加工的零件，首先要考慮是否經(jīng)濟(jì)合理，即進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)的可行性分析。一般主要考慮以下幾個(gè)方面：1）首先要分析零件的結(jié)構(gòu)、加工內(nèi)容等是否適合數(shù)控加工。2）檢查零件圖的完整性與正確性。3）檢查零件上有無統(tǒng)一的基準(zhǔn)。4）分析零件的精度和技術(shù)要求。5）審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性并分析零件的設(shè)計(jì)功能。 零件的工藝性涉及的問題很多，這里主要從編程的角度進(jìn)行分析，主要考慮編程的可能性與方便性。一般來說，編程的方便與否，常常是衡量零件數(shù)控加工工藝好壞的一個(gè)指標(biāo)。通常從以下兩個(gè)方面考慮。，符合編程的可能性與方便性原則。走刀路線又稱加工路線，是指數(shù)控機(jī)床、加工中心在加工過程中刀具相對于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡。走刀路線的確定非常重要，它與工件的加工精度和粗糙度直接相關(guān)。走刀路線一確定，零件加工程序中各程序段的先后順序也就確定了。點(diǎn)位控制及孔系加工走刀路線對于點(diǎn)位控制機(jī)床，只要求定位精度高，定位過程快，刀具相對于零件的運(yùn)動(dòng)路線無關(guān)緊要。為了充分發(fā)揮加工中心的工作效率，走刀路線應(yīng)力求最短。對于位置精度要求較高的孔系零件，精鏜孔系時(shí)，特別要注意鏜孔路線應(yīng)與各孔的定位方向要一致。銑削平面的走刀路線對于凹形槽封閉輪廓類零件，為了保證銑削凹形側(cè)面時(shí)能達(dá)到圖樣要求的表面粗糙度，應(yīng)一次走刀連續(xù)加工而成。銑削外輪廓表面時(shí)銑刀的切入和切出點(diǎn)應(yīng)沿零件輪廓曲線的延長線切向切入和切出零件表面，而不應(yīng)沿法向直接切入零件，以免加工表面留下刀痕。對刀點(diǎn)是數(shù)控加工時(shí)刀具相對于零件運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)，又是程序運(yùn)行的起點(diǎn)，所以對刀點(diǎn)又稱為“程序起點(diǎn)”和“起刀點(diǎn)”。對刀點(diǎn)的選擇原則是：1）、便于數(shù)據(jù)處理和簡化程序編制；2）、在機(jī)床上易于找正；3）、在加工中便于檢查；4）、對加工誤差影響小。對刀點(diǎn)可以選擇在工件上，也可以選在工件外，比如選在機(jī)床或夾具上，但必須與零件的定位基準(zhǔn)有一定的尺寸關(guān)系，這樣才能確定機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系。為了提高加工精度，對刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，如以孔定位的工件，可以選擇孔的中心作為對刀點(diǎn)。加工過程中需要換刀時(shí)，應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)。所謂換刀點(diǎn)是指刀架轉(zhuǎn)位換刀時(shí)的位置。該點(diǎn)可以是某一固定點(diǎn)也可以是任意的一點(diǎn)，如加工中心的換刀點(diǎn)是固定的，而數(shù)控車床的換刀點(diǎn)則是任意的。換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件和夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位時(shí)不碰到工件，夾具和機(jī)床為準(zhǔn)。其設(shè)定值用實(shí)際測量或計(jì)算的方法確定。確定加工余量的基本原則是保證加工質(zhì)量的前提下，盡量減少加工余量。最小加工余量數(shù)值，應(yīng)保證能將具有各種缺陷和誤差的金屬層切去，從而提高加工表面的精度和表面質(zhì)量。確定工序間的加工余量時(shí)，應(yīng)考慮下列條件選擇大?。?）、對最后的工序，加工余量應(yīng)能保證得到圖紙上所規(guī)定的表面粗糙度和精度要求；2）、考慮加工方法、設(shè)備的剛性以及零件可能發(fā)生的變形；3）、考慮零件熱處理時(shí)引起的變形；4）、考慮被加工零件的大小。所謂合理的選擇切削用量，就是在已經(jīng)選擇刀具材料和刀具幾何角度的基礎(chǔ)上，確定切削深度 ,進(jìn)給量f和切削速度。 選擇切削用量的原則有以下幾點(diǎn)：1）在保證加工質(zhì)量，降低成本和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的前提下，使, f , 的乘積最大，當(dāng),f ,的乘積最大時(shí)，工序的切削工時(shí)最少。（切削工時(shí)的計(jì)算公式）如下：==式中： l—每次進(jìn)給的行程長度（mm） A— 每次加工總余量（mm） d— 工件直徑（mm）2）提高切削用量要受到工藝裝備（機(jī)床，刀具）與技術(shù)要求（加工精度，表面質(zhì)量）的限制。所以粗加工時(shí)，一般是先按刀具耐用度的限制來確定切削用量，之后再考慮整個(gè)工藝系統(tǒng)的剛性是否允許，加以調(diào)整。精加工時(shí)主要依靠零件表面粗糙度和加工精度確定切削用量。 加工中心的工藝及工藝裝備加工中心是一種工藝范圍較廣的數(shù)控加工機(jī)床，能進(jìn)行銑削、鏜削、鉆削和螺紋加工等多項(xiàng)工作。加工中心特別適合于箱體類零件和孔系的加工?！? 一般主要考慮以下幾個(gè)方面：1）選擇加工內(nèi)容加工中心最適合加工形狀復(fù)雜、工序較多、要求較高的零件，這類零件常需使用多種類型的通用機(jī)床、刀具和夾具，經(jīng)多次裝夾和調(diào)整才能完成加工。2）檢查零件圖樣零件圖樣應(yīng)表達(dá)正確，標(biāo)注齊全。同時(shí)要特別注意，圖樣上應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，從而簡化編程，保證零件的精度要求。3）分析零件的技術(shù)要求　　根據(jù)零件在產(chǎn)品中的功能，分析各項(xiàng)幾何精度和技術(shù)要求是否合理；考慮在加工中心上加工，能否保證其精度和技術(shù)要求；選擇哪一種加工中心最為合理。 4）審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性　　分析零件的結(jié)構(gòu)剛度是否足夠,各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性是否合理等?！　」に囋O(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮精度和效率兩個(gè)方面，一般遵循先面后孔、先基準(zhǔn)后其它、先粗后精的原則。加工中心在一次裝夾中，盡可能完成所有能夠加工表面的加工。對位置精度要求較高的孔系加工，要特別注意安排孔的加工順序，安排不當(dāng)，就有可能將傳動(dòng)副的反向間隙帶入，直接影響位置精度。加工過程中，為了減少換刀次數(shù)，可采用刀具集中工序，即用同一把刀具把零件上相應(yīng)的部位都加工完，再換第二把刀具繼續(xù)加工。但是，對于精度要求很高的孔系，若零件是通過工作臺回轉(zhuǎn)確定相應(yīng)的加工部位時(shí)，因存在重復(fù)定位誤差，不能采取這種方法。　　在加工中心加工時(shí)，零件的定位仍應(yīng)遵循六點(diǎn)定位原則。同時(shí),還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)： 1）進(jìn)行多工位加工時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)考慮能完成盡可能多的加工內(nèi)容，即便于各個(gè)表面都能被加工的定位方式。例如，對于箱體零件，盡可能采用一面兩銷的組合定位方式。 2）當(dāng)零件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)難以重合時(shí),應(yīng)認(rèn)真分析裝配圖樣，明確該零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)功能，通過尺寸鏈的計(jì)算，嚴(yán)格規(guī)定定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)間的尺寸位置精度要求，確保加工精度。 3）編程原點(diǎn)與零件定位基準(zhǔn)可以不重合，但兩者之間必須要有確定的幾何關(guān)系。編程原點(diǎn)的選擇主要考慮便于編程和測量。在加工中心上，夾具的任務(wù)除了與普通機(jī)床夾具一樣的定位、夾緊外，還要以各個(gè)方向的定位面為參考基準(zhǔn)，確定工件編程的原點(diǎn)。1）、夾具應(yīng)具有高的剛度和高的定位精度。2）、為切削刀具運(yùn)動(dòng)留下足夠的空間。3）、裝卸方便快捷，輔助時(shí)間段。4）、保證工件的最小夾緊變形。5）、保證工件的定位精度。6）、注意機(jī)床主軸與工作臺面之間的最小距離和刀具的裝夾長度。7）、優(yōu)先使用組合夾具或柔性夾具?！　≡诳紤]夾緊方案時(shí)，應(yīng)保證夾緊可靠，并盡量減少夾緊變形。零件的夾緊對加工精度有很大的影響。在考慮夾緊方案時(shí)，夾緊力應(yīng)力求靠近主要支撐點(diǎn)上，或在支撐點(diǎn)所在的三角內(nèi)，并力求靠近切削部位及剛好的地方，避免夾緊力落在工件的中空區(qū)域，盡量不要在被加工孔的上方。同時(shí)，必須保證最小的夾緊力變形。加工中心上既有粗加工，又有精加工。零件在粗加工時(shí)，切削力大，需要大的夾緊力，精加工時(shí)為了保證加工精度，減少壓緊力變形，需要小的夾緊力。另外還要考慮到各個(gè)夾緊部件不要與加工部位和所用的刀具發(fā)生干涉。 零件裝夾定位圖 加工中心對刀具的基本要求是：　　1）良好的切削性能：能承受高速切削和強(qiáng)力切削并且性能穩(wěn)定；　　2）較高的精度：刀具的精度指刀具的形狀精度和刀具與裝卡裝置的位置精度；　　3）配備完善的工具系統(tǒng)：滿足多刀連續(xù)加工的要求。　 加工中心所使用刀具的刀柄部分與一般數(shù)控銑床用刀柄部分不同，加工中心用刀柄帶有夾持槽供機(jī)械手夾持。由于加工中心的加工特點(diǎn)，在編寫加工程序前，首先要注意換刀程序的應(yīng)用。 　　不同的加工中心，其換刀過程是不完全一樣的，通常選刀和換刀可分開進(jìn)行。換刀完畢啟動(dòng)主軸后，方可進(jìn)行下面程序段的加工內(nèi)容。選刀動(dòng)作可與機(jī)床的加工重合起來，即利用切削時(shí)間進(jìn)行選刀。多數(shù)加工中心都規(guī)定了固定的換刀點(diǎn)位置，各運(yùn)動(dòng)部件只有移動(dòng)到這個(gè)位置，才能開始換刀動(dòng)作。本程序是采用MasterCAM自動(dòng)編程軟件編制。1．編程坐標(biāo)圖：如圖所示：為了數(shù)值計(jì)算方便，編程原點(diǎn)選擇在240行孔中心。定位基準(zhǔn)選擇在焊接在頂面的工藝基準(zhǔn)快，按AA視圖上面拉直找正。：1）304刀檢（粗鏜1次完成加工）；2）240H7行孔（粗鏜，半精鏜，精鏜三道工序完成加工）；3）275 （粗鏜1次完成加工）；4）215H7行孔（分粗鏜，半精鏜，精鏜三道工序完成加工）；5）130 （粗鏜1次完成加工）（兩處）；6）120H7行孔（粗鏜，半精鏜，精鏜三道工序完成加工）（兩處）；7）12540槽銑削加工；8) 55圓槽銑削加工；9) 鉆M33底孔10) 鉆2M106H底孔11）鉆7M126H底孔（兩處）12）鉆6M166H底孔13）492 （分粗鏜，精鏜2次完成加工）；14）430H7行孔（分粗鏜，半精鏜，精鏜三道工序完成加工）；3．刀具卡片：刀具卡片刀具號刀具類型補(bǔ)償量備注說明T1鏜刀H1304T2鏜刀H2232T3鏜刀H3238T4鏜刀H4240T5鏜刀H5275T6鏜刀H6207T7鏜刀H7213T8鏜刀H8215T9鏜刀H9130T10鏜刀H10112T11鏜刀H11118T12鏜刀H12120T13銑刀H1310T14銑刀H1410T15麻花鉆H1531T16麻花鉆H168T17麻花鉆H1710T18麻花鉆H1814T19鏜刀H19484T20鏜刀H20492T21鏜刀H21422T22鏜刀H22428T23鏜刀H23430銑槽走刀路線圖：銑40圓槽第5章 工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析目前隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展和煤炭開采技術(shù)的進(jìn)步，采煤機(jī)更新?lián)Q代已成必然。開發(fā)此采煤機(jī)市場前景非常廣闊，無論對煤炭企業(yè)還是采煤機(jī)生產(chǎn)企業(yè)都具有很好的效益。本人所設(shè)計(jì)的是MG250/591WD型采煤機(jī)的重要工作機(jī)構(gòu)——右搖臂，其機(jī)殼加工工藝的改進(jìn)及其數(shù)控程序編制不僅能大大降低生產(chǎn)成本，更能極大的提高采煤機(jī)的使用性能，這些都能提高該采煤機(jī)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。該型采煤機(jī)用于較薄煤層高檔普采或綜采工作面，而該種工作面大多為解放層。根據(jù)我國煤炭資源戰(zhàn)略，節(jié)約煤炭資源，提高煤炭的回采率和煤炭質(zhì)量，其社會效益是顯而易見的。因此開發(fā)此采煤機(jī)市場前景非常廣闊，無論對煤炭企業(yè)還是采煤機(jī)生產(chǎn)企業(yè)都具有很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。 項(xiàng)目資金 1）、總資金包括以下內(nèi)容 單位： 萬元（1）調(diào)研、咨詢、協(xié)作費(fèi)用