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軸類(lèi)零件的數(shù)控編程加工_畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料

2024-09-04 21:01本頁(yè)面
  

【正文】 異形軸可通過(guò)凸輪、偏心和曲拐部分將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng),其它軸則主要傳遞扭矩或承受載荷。 零件的安裝 : 數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣,要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案,注意以下兩點(diǎn): 1)力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一,這樣有利于編 程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡(jiǎn)便性和精確性。由于夾具在機(jī)床上和工件在夾具中的裝夾位置均已確定,所以工件在加工中的位置得到可靠的保證,且不受劃線質(zhì)量和找正技術(shù)濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 水平等因素的影響。 本設(shè)計(jì)加工的是小型零件,因此采用三爪卡盤(pán)。 4)夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠,以保證工件在正確的位置上加工。 2)在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專(zhuān)用夾具,并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 夾具的選擇 : 數(shù)控加工對(duì)夾具主要有兩大要求 : 一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度 ; 二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。在機(jī)床 刀具 工件 夾具組成的工藝系統(tǒng)中,夾具是一個(gè)重要的環(huán)節(jié) 。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 3 夾具的選擇 夾具的基本概念 : 1) 什么是夾具 : 在車(chē)床上廣泛使用的三爪卡盤(pán),頂尖和銑床上用的平口虎鉗等都屬于夾具。 總之,切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類(lèi)比方法確定。 式中: P被加工螺紋螺距( mm); k保險(xiǎn)系數(shù),一般取為 80。在車(chē)削螺紋時(shí),車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距 P(或?qū)С蹋┐笮?、?qū)動(dòng)電機(jī)的升降頻特性,以及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響,故對(duì)于不同的數(shù)控系統(tǒng),推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。 計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速 n最后要根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。 切削速度確定后,用公式 n=1000v/πD 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 n(r/min)。 切削速度除了計(jì)算和查表選取以外,還可以根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。 主軸轉(zhuǎn)速的確定 。 ,特別是遠(yuǎn)距離 “ 回零 ” 時(shí),可以設(shè)定該機(jī)床 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。 、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí),宜選擇較低的進(jìn)給速度,一般在 20~50mm/min 范圍內(nèi)選取。 確定進(jìn)給速度的原則: ,為提高生產(chǎn)效率,可選擇較高的進(jìn)給速度。 進(jìn)給速度的確定 進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù),主要 根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。 背吃刀量確定 背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)決定,在剛度允許的條件下,應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量,這樣可以減少走刀次數(shù),提高生產(chǎn)效率。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度 和表面粗糙度,充分發(fā)揮刀具切削性能,保證合理的刀具耐用度;并充分發(fā)揮機(jī)床的性能,最大限度提高生產(chǎn)率,降低成本。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。另外,切削速度與加工材料也有很大關(guān)系,例如車(chē)削合金剛 30CrNi2MoVA 時(shí), Vc 可采用 8m/min 左右;而用同樣車(chē)削鋁合金時(shí), Vc可選 200m/min 以上。提高 Vc 也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施,但 Vc 與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中,一般 ae的取值范圍為: ae=( ~ ) Dc。 切削寬度 ae。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度,一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。 切削深度 ap。濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 切削用量的選擇 合理選擇切削用量的原則是,粗加工時(shí),一般以提高生產(chǎn)率 為主,但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本;半精加工和精加工時(shí),應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下,兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。加工鋁、銅等較軟材料零件時(shí)應(yīng)選擇前角稍大一些的立銑刀,齒數(shù)也不要超過(guò) 4 齒。 ( 3)根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。即粗加工階段以去除余量為主,應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具,半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主,應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具,粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如車(chē)或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件,建議選擇耐 磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一,它的選用取決于被加工零件的幾何形狀、材料狀態(tài)、夾具和機(jī)床選用刀具的剛性。由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床,而且主軸輸出功率較大,因此與傳統(tǒng)加工方法相比,對(duì)數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求,包括精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高,而且要求尺寸穩(wěn)定,安裝調(diào)整方便。等規(guī)格的數(shù)控車(chē)床,其主軸最高轉(zhuǎn)速一般為 3000r/min— 5000r/min , 數(shù)控機(jī)床加工的基本前提之一是刀具的可靠性。 因此數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具的選擇應(yīng)滿足以下要求: ,具有良好的 切削性能 為提高生產(chǎn)率和加工高硬度材料的要求,數(shù)控機(jī)床向著高速度、大進(jìn)給、高剛性和大功率發(fā)展。 ( 5)程序校驗(yàn) 程序編完后,對(duì)程序進(jìn)行校驗(yàn),一般采用機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)方式,來(lái)檢查機(jī)床的動(dòng)作和運(yùn)行軌跡的正確性,以校驗(yàn)程序。 ( 2)確定加工工藝方案 根據(jù)上述的分析,選擇加工方案,確定加工順序,加工路線、裝夾方式、切削用量材料等,要求有詳細(xì)的設(shè)計(jì)過(guò)程和合理的參數(shù)。 數(shù)控加工的步驟 必須利用設(shè)計(jì)前一 到二周的時(shí)間研究設(shè)計(jì)計(jì)劃和任務(wù)書(shū),了解產(chǎn)品的工藝性和公差等級(jí),在初步明確設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上,可以步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的論證。 ( 3)兼顧加工精度和加工效率,在保證加工精度的前提下,認(rèn)真進(jìn)行公工藝分析,制定出合理的工藝方案,選擇合理的切削用量。也可以采用與校外企業(yè)合作的方式設(shè)計(jì)課題。自動(dòng)編程中,必須先選定刀具再生成刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡,因此對(duì)于不具有刀具補(bǔ)償功能的數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō),若刀具預(yù)先選擇不當(dāng), 所編的程序就不能再用,也只能重新編制才能完成所要的加工。特別是對(duì)于高精度零件的加工,這一影響是絕對(duì)不可忽視的。 選擇切削用量時(shí)要考慮進(jìn)給速度對(duì)加工零件形狀精度的影響 合理的切削進(jìn)給速度,不僅要使切削過(guò)程平穩(wěn),避免因切削力猛然增大引起刀具破濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 損,而且還應(yīng)考慮數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)運(yùn)算速度對(duì)零件加工精度的影響。因此,數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)要求更加嚴(yán)密、精確。如攻螺紋時(shí),數(shù)控機(jī)床不知道孔中是否已擠滿切屑,是否需要退刀清理一下切屑再繼續(xù)加工。在自動(dòng)編程中更需要確定詳細(xì)的各種工藝參數(shù)。 數(shù)控加工工藝特點(diǎn) 數(shù)控加工工藝內(nèi)容要求更加具體、詳細(xì) 數(shù)控加工所有工藝問(wèn)題必須事先設(shè)計(jì)和安排好,并編入加工程序中。 一般來(lái)說(shuō)數(shù)控加工工藝主要包括的內(nèi)容如下: ( 1)選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容; ( 2)對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析; ( 3)對(duì)零件圖紙的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定; ( 4)制定數(shù)控加工工藝方案。極端制造技術(shù)是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重要方向。信息化技術(shù)在制造系統(tǒng)上的應(yīng)用, 發(fā)展成柔性制造單元和智能網(wǎng)絡(luò)工廠,并進(jìn)一步向制造系統(tǒng)可重組的方向發(fā)展。在線服務(wù)可以根據(jù)用戶要求隨時(shí)接通 INTERNET 接受遠(yuǎn)程服務(wù)。數(shù)控系統(tǒng)具有在線技術(shù)后援和在線服務(wù)后援。加工過(guò)程智能監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)工件裝卡定位自動(dòng)找正,刀具直徑和長(zhǎng)度誤差測(cè)量,加工過(guò)程刀具磨損和破損診斷、零件裝卸物流監(jiān)控,自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ) 償、調(diào)整、自動(dòng)更換刀具等,智能監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)床的機(jī)械、電氣、液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障自動(dòng)診斷、報(bào)警、故障顯示等,直至停機(jī)處理。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 數(shù)字化控制技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段 :數(shù)字化控制技術(shù)對(duì)機(jī)床單機(jī)控制;集合生產(chǎn)管理信息形成生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制;生產(chǎn)過(guò)程遠(yuǎn)程控制,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無(wú)人化工廠的智能化新階段。 技術(shù)集成和技術(shù)復(fù)合是數(shù)控機(jī)床技術(shù)最活躍的發(fā)展趨勢(shì)之一,如工序復(fù)合型 ——車(chē)、銑、鉆、鏜、磨、齒輪加工技術(shù)復(fù)合,跨加工類(lèi)別技術(shù)復(fù)合 —— 金切與激光、沖壓與激光、金屬燒結(jié)與鏡面切削復(fù)合等,目前已由機(jī)加工復(fù)合發(fā)展到非機(jī)加工復(fù)合,進(jìn)而發(fā)展到零件制造和管理信息及應(yīng)用軟件的兼容,目的在于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀零件的全部加工及生產(chǎn)過(guò)程集約化管理。目前,精密數(shù)控機(jī)床的重復(fù)定位精度可以達(dá)到 1181。 通過(guò)機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制造和裝配的精化,數(shù)控系統(tǒng)和伺服控制的精密化,高精度功能部件的采用和溫度、振動(dòng)誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用等,從而提高機(jī)床加工的幾何精度、運(yùn)動(dòng)精度,減少形位誤差、表面粗糙度。在刀具材料和結(jié)構(gòu)的支持下,從單一的刀具切削高速 加工,發(fā)展到機(jī)床加工全面高速化,如數(shù)控機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速?gòu)拿糠昼妿浊мD(zhuǎn)發(fā)展到幾萬(wàn)轉(zhuǎn)、幾十萬(wàn)轉(zhuǎn);快速移動(dòng)速度從每分鐘十幾米發(fā)展到幾十米和超過(guò)百米;換刀時(shí)間從十幾秒下降到 10 秒、 3秒、1秒以下,換刀速度加快了幾倍到十幾倍。 數(shù)控加工簡(jiǎn)介 高速加工技術(shù)發(fā)展迅速,在高檔數(shù)控機(jī)床中得到廣泛應(yīng)用。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) Ⅲ 目 錄 1 數(shù)控機(jī)床的概述 ......................................................................................1 數(shù)控加工簡(jiǎn)介 ................................................................................................... 1 數(shù)控加工工藝及其工藝特點(diǎn) ........................................................................... 3 數(shù)控加工必須遵循的一般原則 ....................................................................... 4 數(shù)控加工的步驟 ............................................................................................... 4 2 刀具和切削用量的選擇 .............................................................................5 數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具的要求 ............................................................................... 1 刀具的選擇方法 ............................................................................................ 1
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