论基于加工中心的数控精加工

基于加工中心的数控精加工作者：刘登峰摘要数控加工主要是比较精密的加工，在采用数控机床进行加工时要必须从机床选用、刀具选择、刀具使用、装夹方式、图形分析其要的精度、尺寸要求、表面光洁度、加工前坐标选取和编程的必然联系、吃刀的大小、转速和进给设定对工件加工和刀具磨损的关系等多方面进行考虑因此设计者必须综合运用所学的知识对其进行考虑分析，设计与生产结合，能既圆满完成设计由能生产出合格零件关键词 加工工艺；编程；进给量；刀具；转速；装夹；光洁度；加工中心； 自动换刀；校准；对刀；数控系统；尺寸要求；模架。 前言毕业设计是在学完机械制造工艺学(含机床夹具设计)和其他所有有关专业课程,并进行了实习的基础上进行的一个教学环节.我们进行毕业设计是对之前所学的课程一次深入的全面的总复习,也是一次理论联系实际的训练。因此,它在几年的学习中占重要的地位。就我个人而言，希望通过这次毕业设计，对自己今后将从事的工作，进行一次适应性的训练，通过设计锻炼自己分析问题、解决问题的能力。为回厂后的工作打下良好的基础。由于能力所限，设计中尚有许多不足之处希望各位教师给予批评指导。 目录第一章 加工中心的特点及优势.4 1.1工序集中. 41.2对加工对象的适应性强41.3加工精度高41.4加工生产率高4第二章 加工中心的组成与实际操作 62.1组成系统及部件62.2加工前的准备62.3加工工序6 2.4其它操作6第三章 数控精加工的误差及其注意事项113.1机床的误差113.2人为误差113.3注意事项11附件11 致谢20参考文献 .21第一章 加工中心的特点及优势 1.1工序集中加工中心备有刀库并能自动更换刀具，对工件进行多工序加工，使得工件在一次装夹后，数控系统能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运动轨迹，以及其他辅助功能，现代加工中心更大程度地使工件在一次装夹后实现多表面、多特征、多工位的连续、高效、高精度加工，即工序集中这是加工中心最突出的特点。1.2对加工对象的适应性强加工中心生产的柔性不仅体现在对特殊要求的快速反应上而且可以快速实现批量生产，提高市场竞争能力。1.3加工精度高加工中心同其他数控机床一样具有加工精度高的特点，而且加工中心由于加工工序集中，避免了长工艺流程，减少了人为千扰，故加工精度更高，加工质量更加稳定。1.4加工生产率高零件加工所需要的时间包括机动时间与辅助时间两部分。加工中心带有刀库和自动换刀装置，在一台机床上能集中完成多种工序，因而可减少工件装夹、测量和机床的调整时间，减少工件半成品的周转、搬运和存放时间，使机床的切削利用率（切削时间和开动时间之比）高于普通机床34倍，达80以上。第二章 加工中心的组成与实际操作2. 1组成系统及部件 加工中心是由数控系统，自动换刀系统，基础部件和主轴部件组成。22加工前的准备在数控精加工前，一定要准备好相应的工具。将工具放在离自己最近的地方，以免用到的时候手忙脚乱，从而发生不必要的危险。加工前要检查数控机床是否正常，出现异常的话要及时修理，以免发生意外及不必要的损失。2.3加工工序加工前准备好要用到的一切工具。数控精加工工序包括：用磨石打磨工件，使工件表面变得光滑。然后测量工件的长宽高,调整机床内夹具的长度，用抹布擦干净夹具上的灰尘。用手将工件放入机床夹具上，找好基准，一定要放的与夹具平行。用扳子及其小夹具将数控机床内的夹具固定，但是不要太紧。拉表测量工件的平行度，确保工件是平行的，用扳子将小夹具固定死。继而再次拉表进行最后的固定，这时将机床的门关上。根据图纸更改机床系统中宏程序的的参数以及系统的参数，确认无误后开始进行加工。一次不可能加工到位，要加工大约3次，根据实际情况进行调整参数。零件加工完成以后要进行打磨，将毛刺儿清理干净，这样才算真正完成。2.4其它操作 1.刀具的测量校准（以校准棒）（校准棒圆跳动误差3微米以内为宜）校准格式：G65 P9620(变量)变量 X:刀具径向刀类偏移指令，指定X：径向缩小0.5mm，不指定不偏移 Y: 刀具径向刀类偏移指令，不指定不偏移,Y的优先级高于X Z：Z向刀类偏移指令，测量位置为变量指定值+1mm，最大20mm。球刀ZR球+0.5mm 校准一般在季节交替、机床挪动、撞机、加工精度低、误差大时进行。测量1）长度和半径 G65 P9621 _变量 X:刀具径向刀类偏移指令，指定X：径向缩小0.5mm，不指定不偏移 Y: 刀具径向刀类偏移指令，不指定不偏移,Y的优先级高于X Z：Z向刀类偏移指令，测量位置为变量指定值+1mm，最大20mm。球刀ZR球+0.5mm2）长度测量 G65 P9623_ D.H.U.V.X.Y.K. 同P9621中变量意义 E：待测刀具的几何磨损 G65 P9623 H1. D2.;(D2.已知) 解释：刀具刀经放置位置D2，测量的长度值放置在H13）刀具半径测量 G65 P9625_ D.H.R.W.Z.K.同前 F:刀具磨损补偿状态（一般不补尝） G65 P9625 H1. D2. W10.; 解释：刀具刀经放置位置D2，刀具直径10mm，测量的长度值放置在H12.校准时的操作：1） 装校准棒。用无水乙醇清洗校准棒与弹簧卡头。（刚刚换刀后主轴制动，按STOP消）2） 装好千分表。下端底座下垫纸，以免划伤工作台，侧校准棒圆跳动。2微米以内3） 测高。（校准棒端部至高点到法兰盘端面的高）机床换刀手动执行 确定在手动模式下，已处换刀状态下：G91 G30 Z0;G90 G30 X0;M30;M06,操作：custom 控制面板上MAINTENANCE维护模式MODE SELECT (选择刀库模式)手动模式。第三章 数控精加工的误差及其注意事项3.1机床的误差 在数控精加工时，机床可能导致误差。由于机床长时间的维护不利以及机器的磨损都能导致误差，从而影响加工的精度。3.2人为误差 （1）未擦干净机床内大夹具上的灰尘。别小看那些灰尘，在精加工中会影响很大，因为精加工的精度时相当的低的。 （2）工件与大夹具未放平行。未放平行的后果就是加工出来的工件是歪的，直接就报废了。 （3）没有第二次拉表。由于第一次拉表以后用锤子敲了敲，所以工件有变动，必须二次拉表，从而确保工件的平行度。 （4）宏程序的修改。图形与实物结合到一起，认真修改宏程序中的数字，改错的话会导致工件的报废。 （5）未用量块儿测量。机器有时也会有偏差，这是就需要用量块进行测量，这是必须的，否则就会出现误差的情况。3.3注意事项（1）安全事项 加工前一定要穿上工作服，加工时一定要关上防护门，否则会出现危险，甚至危及生命。要检查气压是否正常以及机器内是否漏油，检查电池的电量。（2）加工事项 加工前要清洁机床内的铁屑，加工时要关好防护门。注意要拉两次表，宏程序一定要修改对，不要修改铁定的程序。加工时人一定不能走开，以免撞刀或者其他人操作机器。换新刀的时候要注意重新对刀，并且修改刀具的参数。 附件工艺过程卡零件名称零件材料毛坯种类毛坯硬度毛重/kg净重/kg车型每车件数 模板45号钢锻件140138N650工序号工序名称设备名称夹具进给量主轴转速切削速度冷却液T单负荷/%1粗铣端面立式铣床虎钳50145405%2磨端面普通磨床3钻孔加工中心虎钳4上表面加工加工中心虎钳1405下表面加工加工中心虎钳1406导套加工中心虎钳7清洗清洗机8检验编制审核批准共1页第1页工序卡（工厂）工序卡片产品名称或代号零件名称材料零件图号工序号工序名称夹具使用设备车间1铣平面虎钳 立式铣床工步号共步内容刀具进给量主轴转速切削速度1保证尺寸230.5x150.5x50.5铣刀编制审核批准共1页第1页工序卡（工厂）工序卡片产品名称或代号零件名称材料零件图号工序号工序名称夹具使用设备车间2磨平面 普通磨床工步号工步内容刀具进给量主轴转速切削速度1找角，保证各平面垂直保证尺寸230x150x50编制审核批准共1页第1页工序卡（工厂）工序卡片产品名称或代号零件名称材料零件图号工序号工序名称夹具使用设备车间 3导套（阶梯孔）加工 加工中心及摇臂钻床工步号工步内容刀具进给量主轴转速切削速度 1点窝（定位） 中心钻 2钻底孔 钻头 3扩孔 平底铣刀编制审核批准共1页第1页O111G28G91Z0G90G0X0Y0T1M06 中心钻M03S1200G81X56Y75Z-3R5F150X40X0Y75X-40X-56X0Y-75G80M05T2M06 8钻头M03S600G82X56Y75Z-55R5Q1.5F70X40X0X-40X-56T3M06 25平底铣刀M03S600G43Z100H03G01X56Y75F200Z5Z-22F80Z5X-56Z-22Z5Y-75Z-22Z5X-56Z-22Z5G0Z100M05T4M06 16平底铣刀M03S800G43H04Z100H01X56Y75F100Z5Z-52Z5Y-75Z-52Z5X-56Z-52Z5Y56Z-52Z5M05T5M06 26平底铣刀M03S800G43H05Z100Z5Z-52Z5Y-75Z-52Z5X-56Z-52Z5Y56Z-52Z5M05T6M06 14平底铣刀G43H06Z100Z5Z-52Z5Y-75Z-52Z5X-56Z-52Z5Y56Z-52Z5M05T7M06 20平底铣刀G43H07Z100Z5Z-52Z5Y-75Z-52Z5X-56Z-52Z5Y56Z-52Z5M05Z100工序卡（工厂）工序卡片产品名称或代号零件名称材料零件图号工序号工序名称夹具使用设备车间 4上表面凹槽加工 虎钳 加工中心工步号共步内容刀具进给量主轴转速切削速度 1凹槽粗铣 铣刀 2凹槽精铣 硬质合金铣刀编制审核批准共1页第1页%O0000 程序名称N100G21 N102G0G17G40G49G80G90 程序定位N104T3M6N106G0G90X-124.Y32.452A0.S1000M3 主轴开转N108G43H3Z31.M8 建立长度补偿N110Z-17. 开始加工工件N112G1Z-20.F100.N114X-120.F200.N116X118.N118Y33.452N120X-120.N122X-124.N124G0Z30.N126Z31.N128Y-33.452N130Z-17.N132G1Z-20.F100.N134X-120.F200.N136X118.N138Y-32.452N140X-120.N142X-124.N144G0Z30. 抬刀N146M5 主轴停转N148G91G28Z0.M9 停止切削液N150G28X0.Y0.A0. 回参考点N152M30 程序结束%工序卡（工厂）工序卡片产品名称或代号零件名称材料零件图号工序号工序名称夹具使用设备车间 5下表面凹槽及斜导套加工 虎钳 加工中心工步号共步内容刀具进给量主轴转速切削速度 1凹槽粗铣 铣刀 2点窝（定位） 中心钻 3 钻底孔 钻头 4 攻螺纹 螺纹刀 5粗铣导套 键槽刀 6精铣导套硬质合金铣刀 7凹槽精铣硬质合金铣刀编制审核批准共1页第1页O0000 程序开始N102G0G17G40G49G80G90 程序定位N104T1M6 换刀N106G0G90X-121.Y-34.927A0.S2000M3 主轴开转N108G43H1Z49.8 刀具补偿N110Z3.8 开始铣工件N112G1Z-.2F100.N114Y34.927F1000.N116X-120.612Y34.604N118G3X-115.Y32.763R9.483N120G1X115.N7244G1Y27.N7246G3X63.Y28.R1.N7248G1X-63.N7250G3X-64.Y27.R1.N7252G1Y0.N7254G3X-56.Y-8.R8.N7256G1X-48.N7258G0Z42. 抬刀N7260M5 主轴停转N7262G91G28Z0.M9 停止切削液N7264G28X0.Y0.A0. 回参考点N7266M30 程序结束（工厂）工序卡片产品名称或代号零件名称材料零件图号45号钢工序号工序名称使用设备车间 6J 最终检验工步号检验内容设备及检具量具及标准号 量具名称1各个棱角毛刺 锉刀 2零件表面是否垂直百分表/磁力表架 3孔间距 4 上表面凹槽三坐标检测机 5 下表面凹槽游标卡尺 6导套编制审核批准共1页第1页工序卡致 谢学生的成长和老师的培养是分不开的。首先，我要感谢天津现代职业技术学院对我的培养，让我学会了如何运用知识来武装自己，也让我学会了做人的道理，使我在社会上自立自强，感谢学校给我去起信培训的机会,使得自己在技能和素质方面有了很大的提高；其次，感谢学院的课程安排和两年中所有的任课老师。学院为我们精心安排了专业课程和一些必要的文化课程，并且实施了一定的规章制度，为我们创造了良好的学习环境。在两年中，我们所遇到的任课老师，尽管有的老师任课仅有一个学年，但是每一位老师都尽职尽责，在课堂上我们是师生，在课下我们就是要好的朋友，相互配合，共同完成我们的课程学习。再次，感谢起信精密模具（天津）有限公司的刘科长、于怀刚导师、王魁导师、刘洪奎导师，是他们为我提供了在公司培训入职的机会，为我提供了良好的机遇。还有，感谢我的毕业设计指导老师吴国贤老师。吴老师密切关心我的实习情况，时时地进行指导，并且在百忙之中指导我的毕业设计事宜，帮助我顺利地走好毕业前的每一步。最后，谨向诸位老师再次表达真挚的感谢和衷心的祝愿！参考文献1.顾京 数控加工