数控铣床上加工--凹槽零件加工

目 录

内容摘要………………………………………………………………………………3 正文……………………………………………………………………………………3 1选择并确定数控铣床加工凹槽零件………………………………………………3 1.1 凹槽零件图样的工艺性分析……………………………………………………3 1.1．1关键部位加工分析……………………………………………………………4 1.2 工件坐标系原点设定……………………………………………………………5 2工艺安排……………………………………………………………………………6 2.1工序卡片……………………………………………………………………………6 2.1切削参数 …………………………………………………………………………7 2.2工艺卡片 …………………………………………………………………………7 3凹槽零件的加工路线 ………………………………………………………………8 4编写加工程序 ……………………………………………………………………11 5误差分析……………………………………………………………………………14 6进行加工……………………………………………………………………………15 7加工结束后，清理机床……………………………………………………………15 8结论…………………………………………………………………………………15 参考文献 ……………………………………………………………………………16

凹槽零件的加工

摘要：数控加工中心具有高精度、高柔性、高效率等特点，尤其适合加工具有复杂曲线和曲面轮廓的零件。因此选用BV75立式加工中心进行凹槽零件加工。本文主要是针对我在练习中对一件难度适中的凹槽零件图纸进行分析及加工的论述。在图纸分析中首先要考虑工件的加工难点和精确度，如凹槽轮廓，直径12H7孔的加工精度要求很高，加工较困难，因此要合理选用刀具，量具，切削参数后才能进行工艺安排，经过核对无误后再进行加工。

关键词：工艺安排 凹槽类零件 切削用量

正文：

数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础，是提高产品质量、提高劳动生产

率必不可少的技术手段。专家们预言“二十一世纪机械制造业是竞争的时代，其实质是数控技术的竞争”。所以我们作为数控行业的一份子要努力的提高自身的专业水平，不断的锻炼，成为一个全方面发展的技术人才。

1．选择并确定数控铣床加工凹槽零件

在选择加工凸轮的设备时，应充分发挥数控机床的曲线轮廓加工优势。选择数控铣床的主要依据如下：

BV75立式加工中心采用专业化厂家提供的数控系统，各直线运动轴、主轴及追加旋转轴均采用伺服电机驱动，三轴或四轴联动，可进行各种铣削、镗孔、钻铰孔、刚性攻丝等一般机械加工，并实现数字化精确定位，通过运动轴插补联动可实现旋切大螺纹、多种曲面加工，且同一台机床上可实现工件一次装夹过程中多种工序的粗、精加工。同时，数控系统中配备了多种典型循环程序供加工过程中编程选用。机床工作过程中的切削加工、冷却液提供、刀具交换等均由预编制程序控制，且换刀过程中自动实施主轴中心吹气，保持刀柄及主轴锥孔清洁。机床切削过程中产生的切屑根据配置不同或者由冲刷系统及排屑器等定向排送到集屑小车，或者人工清理。 1.1 凹槽零件图样的工艺性分析

需要加工的凹槽零件如图所示，毛坯材料为45钢，大小分为120mm×100×25mm。且底面和四个轮廓面均已加工好。

1.1．1关键部位加工分析

1）从图中的技术要求可以看出，单边3mm的薄壁为内外轮廓加工。为了保证配合精度，内轮廓尺寸直径+0.01mm和-0.05～-0.07mm.

2）3）

mm加工的关键要在镗孔前合理的预留余量. 加工的关键要在铰孔前合理预留余量.

mm和

mm的误差分别控制在+0.04～

4）尺寸14mm,尺寸30mm,尺寸28 mm,尺寸16 mm,尺寸32 mm,尺寸51 mm,尺寸11 mm等和位置精度。

技术要求1锐角倒钝约0.2mm，2表面不得磕碰划伤，3未注公差按IT14标准执行.4其余表面粗糙度为Ra3.2um

根据关键部位加工分析需要在加工前准备刀具，量具如下:

直径80mm的端铣刀，直径20mm的立铣刀，直径24mm镗孔刀，直径10mm立铣刀,直径6mm立铣刀，直径3mm中心钻，直径6mm麻花钻，直径11.8mm麻花钻,直径12mm铰刀，游标卡尺，内径千分尺，塞规，百分表等工具。 1.2 工件坐标系原点设定

为编程方便以工件中心为0点。安装百分表使用手摇脉冲发生器移动到X轴负方向过工件左侧，Z轴向负方向移动到一定距离。慢慢的向工件左侧移动使表针顶到工件，在移动Y轴找到工件的最高点表盘清零。按操作面板上POS建中的工件坐标系“操作”“起源”“全轴”。此时工件坐标所有轴为X0,Y0,Z0。Z轴向上移动到工件上表面后向X轴正方向移动，与以上同样的方法对工件的右侧找到工件的最高点。根据表座移动方向除以二得知X轴的中心。Z轴向正放向移动到工件上，在移动到计算的值知的X轴坐标。在G54坐标系中，按测量机床自动测量当前的坐标值。以同样的方法对Y轴。Z轴只需测量工件表面的最低点即可。操作完成对机床进行回零操作。

根据数控铣削加工凹槽的特点，对零件图样进行工艺性分析时，应主要考虑以下一些问题。

（1） 平面凸轮零件图样尺寸的分析

根据凹槽图纸尺寸分析，首先确定凹槽曲线轮廓各点间的相互关系（相切、相交），确认无引起矛盾的多余尺寸或者影响工序安排的封闭尺寸等。例如，零件在用同一把铣刀、同一个刀具半径补偿值编程加工时，由于零件轮廓各处尺寸公差带不同，在很难同时保证各处尺寸在尺寸公差范围内，这时应兼顾各处尺寸公差，根据公差改变凹槽轮廓的加工控制尺寸，使编程后各加工控制尺寸符合图纸要求。

（2） 加工时需要注意顺铣和逆铣对加工的影响

在铣削加工平面凸轮中，采用顺铣还是逆铣方式是影响加工表面粗糙度的重要因素之一。逆铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf方向相反，顺铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf的方向相同。铣削方式的选择应视零件图样的加工要求，工件材料的性质、特点以及机床、刀具等条件综合考虑。通常，由于数控铣床传动采用滚珠丝杠结构，其进给传动间隙很小，顺铣的工艺性就优于逆铣。为了降低表面粗糙度值，提高刀具耐用度，对于铝镁合金、钛合金和耐热合金等材料，尽量采用顺铣加工。但如果平面凸轮毛坯为黑色金属锻件或铸件，表皮硬而且余量一般较大，这时采用逆铣较为合理。

1.3切削用量选择

确定主轴转速与进给速度时，先查表确定切削速度和进给量，然后根据刀具直径分别按公式。

确定主轴转速n（单位为r/min）时，通常在机床说明书允许的范围内，查阅切削用量手册并结合生产实践经验选取切削速度Vc，然后根据选定Vc（单位为m/min）和刀具直径d（单位为mm）来计算：

n?1000vc ?d确定进给速度Vf(单位为mm/min)时，查阅切削用量手册并结合生产实践经验选取没齿进给量fz(单位为mm/z)，然后结合齿数Z及主轴转速n计算：

如粗铣上表面时，查切削用量手册，硬质合金铣刀加工45号钢时的切削速度为100~200m/min，每齿进给量fz为0.1mm/齿，取Vc=200m/min,铣刀直径为125mm： 主轴转速 n=500r/min； 进给速度 Vf =300mm/z

又如铰孔?16H7时，查切削用量手册，高速钢铰刀（直径为10~16 mm）加工45号钢时的切削速度为2~6m/min，进给量为0.5~1mm/r，取Vc=4m/min, 进给量f =0.4 mm/r，铰刀直径为16 mm：

主轴转速 n=100R/min； 进给速度 Vf =40mm/z

2.工艺安排

2.1工序卡片

产品名称及代号 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 刀具编号 刀具名称/规格 T01 T02 T03 T04 T05 T06 T07 T08 T09 T10

可转位立铣刀/直径80mm 可转位立铣刀/直径20mm 镗孔刀/直径24mm 整体合金铣刀/10mm 整体合金铣刀/10mm 中心钻/A3 麻花钻/直径6mm 麻花钻/直径11.8mm 铰刀/直径12mmH7 整体合金铣刀/直径6mm 零件名称 零件1 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 加工内容 铣大平面 铣直径26mm的孔、薄壁 镗直径26mm的孔 粗铣凸台、薄壁、凹槽 精铣凸台、薄壁、凹槽 孔定心 钻直径6mm孔 扩直径11.8mm孔 铰直径12mm孔 铣侧面腰槽 零件图号 刀具半径 刀具材料 40mm 10mm 5mm 5mm 3mm 5.9mm 6mm 3mm 硬质合金 硬质合金 硬质合金 硬质合金 硬质合金 硬质合金

2.1切削参数 刀具名称 立铣刀/直径80mm 立铣刀/直径20mm 镗孔刀/直径24mm 整体合金铣刀/10mm 整体合金铣刀/10mm 中心钻/A3 麻花钻/直径6mm 麻花钻/直径11.8mm 铰刀/直径12mmH7 整体合金铣刀/直径6mm

2.2工艺卡片 数控加工工艺卡片 零件代号 1-3 120×100×25 刀具 T1 T2 T2 T3 零件名称 零件1 备 注 S 430 545 509 980 1100 660 780 120 1500 F 180 150 110 180 50 65 55 55 150 加工内容 铣大平面 铣直径26mm的孔、薄壁 镗直径26mm的孔 粗铣凸台、薄壁、凹槽 精铣凸台、薄壁、凹槽 孔定心 钻直径6mm孔 扩直径11.8mm孔 铰直径12mm孔 精铣铣侧面腰槽 材料名称 45钢 工序 1 工种 检验 2 3 4 5 铣底面 粗铣直径26mm的孔 粗铣外轮廓 镗直径26mm的孔 材调毛坯尺寸 料质 状态 工序内容 1检查零件毛坯 2安装并校正平口钳 3准备加工用刀具与量具 4对刀并设定工件坐标系原点 保证：留0.2mm的余量 保证：留0.2mm的余量 保证：留0.2mm的余量 保证mm 程序名称 6 精铣外轮廓 保证mm ，T5 7 8 铣顶面 粗铣薄壁外轮廓 保证厚度 24mm，Ra3.2 保证：留0.2mm的余量 T1 T4 9 10 11 12 13 14 15 粗铣薄壁内轮廓 粗铣圆弧凸台 粗铣四方凹槽 粗铣腰形槽 铣残留部分 铣圆弧凸台高度 精铣薄壁外轮廓 保证：留0.2mm的余量 保证：留0.2mm的余量 保证：留0.2mm的余量 保证：留0.2mm的余量 用手动方式去除局部残料 保证：高度3mm 保证：mm T4 T4 T4 T4 T4 T5 T5 16 17 18 19 20 21 22 23 24

精铣薄壁内轮廓 保证：精铣圆弧凸台 精铣四方凹槽 精铣腰形槽 钻中心孔 钻孔 扩孔 铰孔 去毛刺 mm 保证：直径32,51,6mm尺寸 保证:28,16,17mm尺寸 保证：槽宽11mm槽深9mm 保证：78±0.05mm，98±0.05mm 保证：78±0.05mm，98±0.05mm 保证：78±0.05mm，98±0.05mm 保证：78±0.05mm，98±0.05mm 去毛刺，倒棱锐边R0.2mm擦净工件 T5 T5 T5 T5 T6 T7 T8 T9 3．凹槽零件的加工路线

切削加工时，加工顺序的安排直接影响到零件的加工质量、精度等，通常按下列原则安排顺序：

（1） （2） （3）

基面先行原则 先粗后精原则 先主后次原则

1铣削薄壁外轮廓

2铣削薄壁内轮廓

3铣削腰形槽

4铣削圆弧凸台

5铣削四方凹槽

6铣削直径26的孔

7钻孔

4编写的主要参考加工程序

以工件中心为对刀中心点 加工程序编制如下：

O1001 用直径20mm的刀具粗加工直径26mm的孔 G17G40G49G80G90 M08 M06T02 M3S1200 G00X0Y0

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9dk7.html