典型零件加工操作训练

典型零件加工操作训练（精选6篇）

1.典型零件加工操作训练 篇一

1.1 轴类零件加工的工艺分析

(1)轴类零件加工的工艺路线

1)基本加工路线

外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条，

① 粗车—半精车—精车

对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。

② 粗车—半精车—粗磨—精磨

对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。

③ 粗车—半精车—精车—金刚石车

对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。

④ 粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工

对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路线。

2)典型加工工艺路线

轴类零件的主要加工表面是外圆表面，也还有常见的特特形表面，因此针对各种精度等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。

对普通精度的轴类零件加工，其典型的工艺路线如下：

毛坯及其热处理—预加工—车削外圆—铣键槽—(花键槽、沟槽)—热处理—磨削—终检，

(1)轴类零件的预加工

轴类零件的预加工是指加工的准备工序，即车削外圆之前的工艺。

校直 毛坯在制造、运输和保管过程中，常会发生弯曲变形，为保证加工余量的均匀及装夹可靠，一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校值，

(2) 轴类零件加工的定位基准和装夹

1) 以工件的中心孔定位 在轴的加工中，零件各外圆表面，锥孔、螺纹表面的同轴度，端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，若 用两中心孔定位，符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削时的定为基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准，又符合基准统一原则。当采用两中心孔定位 时，还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。

2) 以外圆和中心孔作为定位基准(一夹一顶) 用两中心孔定位虽然定心精度高，但刚性差，尤其是加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。粗加工时，为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面和一 中心孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切削力矩，是轴类零件最常见的一种定位方法。

3) 以两外圆表面作为定位基准 在加工空心轴的内孔时，(例如：机床上莫氏锥度的内孔加工)，不能采用中心孔作为定位基准，可用轴的两外圆表面作为定位基准。当工件是机床主轴时，常以两 支撑轴颈(装配基准)为定位基准，可保证锥孔相对支撑轴颈的同轴度要求，消除基准不重合而引起的误差。

4)以带有中心孔的锥堵作为定位基准 在加工空心轴的外圆表面时，往往还采用代中心孔的锥堵或锥套心轴作为定位基准，见图6.9所示。

锥 堵或锥套心轴应具有较高的精度，锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准，又是空心轴外圆精加工的基准。因此必须保证锥堵或锥套心轴上锥面与中 心孔有较高的同轴度。在装夹中应尽量减少锥堵的安装此书，减少重复安装误差。实际生产中，锥堵安装后，中途加工一般不得拆下和更换，直至加工完毕。

2.典型零件加工操作训练 篇二

由于灯罩内表面有很多凸点和凹点光花纹, 而且表面光泽度要求非常高, 如果采用模具成形时很难完成, 原因是: (1) 零件的表面光泽度要求较高; (2) 零件的内部有凹下去的花纹; (3) 零件的壁厚较薄、较深。而且此零件不需要大批量生产, 如果加工出一套模具再对其进行加工, 不但提高了成本, 还浪费了时间。笔者经过多方面的工艺分析, 自制了一把刀具, 采取了特殊的装置 (图3) 对其在数控车进行滚压加工。这样不仅达到了零件的要求, 还缩短了加工时间, 降低了成本。受到了客户的认可与好评。

1 工艺分析

此零件材料为铝合金, 是一个装饰灯罩, 因此对光泽度要求非常高, 因为还要起到反光作用。而且壁厚非常薄, 如果采用普通的滚刀在滚压加工过程中很容易拉破, 笔者经过几次试车, 最后终于研制出了加工方案, 特制作了一把滚刀 (图⑵) 。因为模芯上有反光纹路, 零件在滚压加工过程禁止发生零件滑动, 因为这样会导致纹路错开而使零件报废, 因此要装夹紧固。如果采用螺钉固定, 在加工受力下仍会产生零件滑动, 而且加工完后很难拆下工件, 甚至损坏零件, 因此笔者采用了图⑶的装夹方式, 先将零件材料配进模芯的定位柱上, 再垫上一块尼龙胶, 然后在用顶尖顶紧, 这样不仅能使工件装夹紧固, 而且拆装方便。

刀具体与刀杆要采用轴承连接, 然后用螺母将其锁紧。因为在加工过程中, 刀具体也要一边滚压一边旋转。为了避免加工时, 刀具体的左端面和铝合金片发生干涉。应将刀具体制成一个倾斜角, 在滚压加工过程中为避免后刀尖高出前刀尖点而产生干涉, 应降低后刀尖点高度, 向下倾斜角度为10度, 这样还可以提高它的强度。另外, 在制作刀杆时, 要考虑刀杆与刀具体安装完后最前端不能超出刀具体的加工点, 防止螺母刮伤零件。刀杆顶端应低于刀具体加工点, 防止刀杆产生干涉 (如图4) 。

2 零件的加工

经过笔者的几次试加工发现, 若采用一次成型滚压加工, 因为产品在挤压时一次变形太大, 产生的热量过大, 因而产品会在拐角处拉破, 导致产品报废。后来笔者采用三次靠模滚压加工 (图5) , 得到了很好的效果。

其加工步骤为:

第一刀先将铝合金用前端面滚压成型, 并把其余部分滚压成喇叭形状;第二刀, 刀从前端面靠近, 将铝合金滚压与模芯靠近, 使其与模芯相贴;第三刀, 刀具从前端面开始向后走, 将其采用靠模仿形进行滚压, 将铝合金均匀地滚压成型;将分为三个步骤可以减小其变形程度, 从而减小滚压的力和所产生的温度, 并且热量能从中得到很好的散发, 在滚压时, 前二刀铝合金的厚度为0.6mm, 而第三刀才将其挤压成到0.4mm的厚度。并且在每一刀中, 转速S和进给速度F点相对较大, 分别取1200r/min和250mm/min。这样才不会使铝合金和刀具在一个地方连续进行磨擦而产生大量的热量。

3 结论

利用数控车床进行靠模滚压加工, 不仅提高了材料的利用率, 还降低了成本。而且灵活性较大, 生产周期短。可以解决传统的手动靠模加工, 以及不必用到的模具加工。

摘要：数控车床具有高效率、高精度、高柔性、低劳动强度的性能, 它能完成各种各样轴套类的加工, 正满足企业提高产品质量、降低生产成本、提高经济效率的要求。但对一些特殊的回转体薄壁零件要采用特殊的刀具和特殊的加工方法才能完成。本文主要讲利用自制的刀具与装置利用数控车床对灯罩在加工好的模芯上进行滚压加工, 提高了材料的利用率, 降低了成本。

关键词：数控车床,靠模,滚压,薄壁

参考文献

[1]数控加工工艺学[M].北京:中国劳动社会保障出版社.

[2]数控车床培训教程[M].北京:机械工业出版社.

3.典型零件加工操作训练 篇三

【关键词】典型零件加工技术 教学改革

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）02-0229-01

机械制造技术工艺课是机械制造大类各专业学生必修的专业课，在各专业教学体系中占据重要的地位。其教学内容主要包括以下几部分：机械加工工艺基础知识；零件机械加工工艺规程的制定；工艺装备；零件机械加工质量分析。此课程实践性强，在教学过程中必须注重培养学生解决实际问题的能力。然而由于实际条件的限制，很多学校目前还是偏重书本上理论知识的讲授，实践的环节偏少，使学生感到内容枯燥，难以理解，实际解决工程问题的能力得不到有效的提高。

具体存在的问题如下：

1.缺乏合理的教学模式，教学方法以单项灌输为主，创新思维培养滞后，学生的学习兴趣不高。

2.课程评价体系将理论学习和考试成绩视为评价学生能力的唯一标准，考试时记忆性的问题占主要部分，缺乏真正体现学生实际分析、解决问题能力的题目。

3.实践环节得不到保障，实践能力考核不足。

如何改进教学手段和方法，充分调动学生的学习积极性，激发学习潜能，成为机械制造技术工艺课程教学亟待解决的问题。[1]

针对当前在机械制造技术工艺课教学中普遍存在的问题，我院设立了《机械制造技术理实一体化教学改革》院级教改课题，以提高本课程的教学效果，达到预期的培养目标。

一、改革课程内容

我们以课程改革为指导思想，以工作过程为导向，按照从事工艺技术员岗位所需的知识、能力、素质来选取教材内容，紧密结合行业背景，将相关企业的常用零件进行分类，按照轴类、盘类、箱体类等，每类选取3-4个典型零件，由简单到复杂，将其所需的加工工艺知识贯穿于教学中。

按照生产技术岗位应具备的知识能力和工作流程设计学习模块，每个学习模块从生产实际要求出发，由浅入深设计三到四个典型工作任务，所选案例注重实用性和代表性，符合生产实际的需要，既能使学生较快融入企业生产实际，突出岗位应用能力，又能为学生的可持续发展提供一定的理论基础。

根据职业教育的教学特点，将每个学习模块的目标任务与理论知识有机结合在一起，通过“背景材料”和“知识链接”等方式反映每个学习任务的重点内容。以典型零件加工工艺为主线，将机床、刀具、夹具、工件等有关知识有机地综合在一起。

在此基础上出版了具有特色的教材《典型零件加工技术》。

二、改革教学方式

在教学过程中，教师不再是教学活动的主体，只是教学过程的引导者和组织者。学生也不再是课堂上的观众，他们在教师的引导下积极参与课堂教学，自主学习，通过查阅相关资料与信息，分组（团队）制订工作计划并实施，在实施中进行质量检查与控制，最后参与学习过程及学习成果的评价，促进学生综合职业能力的发展。

学生进行分组（每组6-8人），根据教材编写的结构顺序，在学习了工艺基础之后，根据各环节的任务，每个小组作为一个团队，经过分析讨论，利用校园网络、图书馆自己动手查阅相关资料分别制定出任务零件的加工工艺文件，并制作成PPT在课堂上对本组的工艺方案进行讲解答辩，教师和其他团队对每小组方案进行点评，优化，选出的优化方案在本校实习厂实训设备上进行加工、质量检测，针对出现的问题查找原因。

学生在确定工艺方案的过程中不断使用工艺基础知识，针对不同的任务零件，灵活运用基础知识制定工艺文件，对工艺基础逐渐强化、熟练，能够在团队合作之下制定中等难度零件的加工工艺。

教学过程中，教师指导的成分在逐渐减少，学生独立完成任务的能力在加强。整个学习过程中，教师通过引导、鼓励学生，让他们充分地参与到课堂教学中，培养了学生发现问题和解决问题的能力；收集整理资料并归纳的能力；语言表达能力和团队合作精神，从而将学习过程、工作过程与学生的能力提升结合起来。

三、改革考核方式

长期以来，都是采用书面考试的方式评价学生相关专业课的学习情况，学生轻实践，重理论，死记硬背，考前突击复习，考试后很快遗忘。运用理论知识分析和解决问题的能力较差。为改变现状，我们将以往的考核评价方法改为贯穿于教学全过程的多元化综合考核评价模式。课程考核包括平时过程考核和期末理论考核两部分。平时过程考核成绩占30%，内容包括：考勤情况，项目准备及完成情况，平时学习过程中的提问情况；期末考试成绩占70%。

平时教学过程中各个环节进行阶段性评价，分为两部分：①学生自评：从明确目标任务制定计划；小组学习表现；独立学习与工作；获取与处理信息；学习与工作方法；表达与交流几方面进行。②教师评价：从工艺制定；加工过程；加工结果；安全意识；学习与工作报告；日常作业答辩几方面进行。阶段性评价成绩计入平时过程考核成绩。

通过对上述三方面的改革，提高了《典型零件加工技术》课程的针对性和实用性，使学生对工艺基础知识理论掌握的更加牢固，分析和解决工程问题的能力得到很大的提升。《典型零件加工技术》也成为学院省级示范重点专业数控技术专业的核心课程。

参考文献：

4.典型零件加工操作训练 篇四

数控机床是精密、高效、自动化的先进机械加工设备,它是一种装有程序控制系统的自动机床,该系统能逻辑地处理具有特定代码和其它符号编码指令规定的程序。数控程序设计技术是数控加工的关键技术之一,是从分析零件图纸开始,到获得数控机床所需的数控加工程序的全过程。所以,如何合理精确地编制零件的加工程序是数控机床加工的关键。图1所示为典型多凹槽型零件,其上有6个由两个圆和两条直线相切组成的形状和尺寸相同的凹槽。特点是凹槽的数量多,定位次数多,计算麻烦,因此是适合数控铣削加工的一种典型零件,零件材料为铝。

2 数控加工工艺分析

(1)零件图纸工艺分析

图样分析主要分析零件的形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等。图2是平面上多个相同凹槽的尺寸图,需要两轴联动的数控铣床。材料为铝,切削加工性较好。该零件在数控铣削加工前,工件是一个经过加工的100mm×80mm×30mm长方体,可以用长方体的底面作为基准面。

(2)确定装夹方案

工件为长方体,其外轮廓加工过,可选用平口钳装夹工件。

(3)确定进给路线

进给路线包括平面内进给和深度进给两部分。平面内进给,对外轮廓从切线方向切入,对内凹轮廓从过渡圆弧切入。确定合理的走刀路线,在满足精度的条件下应使走刀路线尽量短,减少空走刀的路程,以提高生产率,最终轮廓应安排最后一次走刀连续加工完成,以确保轮廓表面的质量。该零件进刀点选在O,可以用子程序编程,把相同的部分编制一个子程序,然后旋转调用子程序,这样,确定子程序的走刀路线为O→P→A→B→C→D→H→O(图2)。

(4)选择刀具及切削用量

铣刀材料和几何参数主要根据零件材料切削加工性、工件表面几何形状和尺寸大小选择,切削用量是依据零件材料特点、刀具性能及加工精度要求确定。通常为提高切削效率要尽量选用大直径的铣刀;侧吃刀量取刀具直径的1/3～1/2,背吃刀量应大于冷硬层厚度;切削速度和进给速度应通过实验选取效率和刀具寿命的综合最佳值。精铣时速度应高一些。

根据以上原则,零件材料是铝,切削加工性好,工件中槽的最小半径为6mm,刀具选用准10mm的合金键槽铣刀,主轴转速取800r/min,进给速度取50mm/min,Z向切削速度取30mm/min。槽深4mm,深度铣削一次完成,槽的内侧留0.5mm精铣余量。在第一次进给完成之后,检测零件几何尺寸,依据检测结果决定刀具半径偏置量,对槽内侧精铣一次。达到图纸要求的尺寸。

3 数值计算

在图2中,坐标系建立在孔的中心,在△OEF中,用三角函数求出角的正弦值和余弦值。

在△AMO中AM=AOsinθ=10sinθ

MO=AOcosθ=10cosθ

在△BNF中BN=BFsinθ=6sinθ

NF=BFcosθ=6cosθ

各坐标点为:

P(-10,0);A(-AM,MO);B(-12-BN,NF);

C(-12-BN,-NF);D(-AM,-MO);H(MO,0)

同时可得出图1中各凹槽孔的坐标点为:

O1(-30,15);O2(0,150);O3(30,15);O4(-30,-15);

O5(0,-15);O6(30,-15)

4 程序编制

(1)确定工件坐标系

工件坐标系的建立以编程计算量少为原则,减少程序段数目。此工件为对称图形,为了便于计算,坐标系的原点建立在工件的对称中心上表面上。

(2)刀具补偿功能

数控铣削加工时,一旦刀具的长度和直径磨损或更换刀具,刀具的具体数据均会发生变化,这样必须重新计算,重新编程,显然,给编程带来很大麻烦,影响生产率。利用刀具补偿指令只要在操作面板的刀具补偿中对刀具补偿值进行修改,程序不用变化,就可以按实际刀具值进行加工。刀具半径补偿指令可以用同一把刀,同一个程序不同的切削余量进行零件的粗、精加工。该工件分粗、精两道工序加工,粗加工侧吃刀量为4.5mm,余量0.5mm。在图2中,在子程序里由O到P建立刀具半径补偿,OP距离要大于刀具半径,H到O是取消刀具半径补偿,HO距离要大于刀具半径,编程按图纸的实际尺寸进行编程,不用考虑刀具尺寸,在数控机床控制面板上刀具补偿F4中,输入刀具补偿值,选择两个刀号,1号刀具补偿值为5.5mm(刀具半径+余量),2号刀具补偿值为5mm(刀具半径)。

(3)子程序功能

一次装夹加工多个相同零件或一个零件有完全相同的部分,可以将这相同部分编成一个子程序,通过调用子程序来实现相同部分的加工,每次调用子程序时的坐标系、刀具半径补偿值、坐标位置、切削用量等可根据情况改变,甚至对子程序进行镜像、缩放、旋转、拷贝等。在华中数控系统中子程序可以嵌套使用,最多嵌套4次。该工件有6个完全相同的凹槽,只是位置和方向不同,把相同的凹槽水平放置如图2,便于计算,编出水平凹槽的程序,然后对这个子程序进行6次定位旋转调用。

(4)子程序编程坐标值的确定方法

利用子程序编程时,主程序编程坐标一般用G90绝对值编程,方便于观看零件中各部分的相对位置,子程序编程坐标用G91增量值编程,避免子程序多次调用发生坐标干涉,子程序编程坐标如果用绝对值编程,在多次调用子程序时,加工程序的轨迹和实际零件不相符,极易出现错误。该工件子程序用相对值编程,其坐标为当前点的坐标减去前一点的坐标。

(5)子程序编程中的宏程序

宏程序编程是一种计算机高级语言编程,它可以进行算术运算、函数运算和逻辑运算。复杂的参数曲线(如椭圆、双曲线、抛物线)用赋值语句的参数方程进行循环语句编程,程序简短准确,非常实用,是数控大赛的必考内容。宏程序编程时,一般宏#3=1/3变量赋值语句都放在主程序的开头,但如果宏变量在子程序中用,赋值变量应该在子程序中进行赋值,否则,子程序内的宏程序变量无效。该工件用子程序和宏变量编程,子程序运动轨迹坐标包含#3等,函数运算#3、#4、#5要在子程序里。

(6)零点偏置

在数控加工中,同时装夹多件相同的零件或一个零件有相同的图形时,可以将相同的部分编制成一个子程序,然后用零点偏置指令G54～G59或G92指令重新设置多个坐标系,每件或每个图形分别用不同的零点偏置坐标系,然后用旋转、缩放、镜像指令再调用子程序。这样,子程序的编程坐标值可以用绝对值编程,编程非常方便,简化编程的难度,避免了尺寸链的计算,编程原点使工艺基准和设计基准重合。该工件也可以用零点偏置,重新设置坐标的方法对子程序进行旋转。

(7)主程序部分

5 结论

典型槽型零件在数控铣加工中应用广泛,通过对它的编程分析,总结了刀具补偿、子程序和宏程序综合应用的规则和技巧,这些方法解决了操作者编程应用中遇到的难点和困惑,对操作者非常实用,有效地提高了编程的效率,简化了编程,缩短了程序,大大提高生产率。

摘要：针对华中数控系统,介绍了数控铣床加工多个相同凹槽型零件时手工编程的编程方法,阐述了刀具补偿和子程序编程综合应用的技巧,有效地简化了编程,提高了编程的效率。

关键词：数控编程,数控加工工艺,刀具补偿,子程序

参考文献

[1]刘书华.数控机床与编程[M].北京:机械工业出版社,2001.

[2]华茂发.数控机床加工工艺[M].北京:机械工业出版社,2000.

[3]蔚京生.数控机床的编程技巧[J].机床与液压,2005(3):199-200.

5.典型零件加工操作训练 篇五

当前, 中国的制造业正在突飞猛进的发展, 与此同时, 随着计算机技术的发展, 与制造相关的模具设计与制造技术已经逐渐实现数字化。国际上也出现了多种CAD/CAM/CAE软件, 每种软件都有其各自的特色。其中, 美国PTC公司开发的Pro/E和CNC Software公司开发的Master CAM软件表现得尤为突出。Pro/E造型能力强, 兼容性好, 因而在模具行业中得到广泛的应用, 而Mastercam在3D绘图与加工方面都具有强大的功能, 并且拥有良好的性价比、易于上手及高可靠的加工性能, 使其在模具行业的加工环节中根深蒂固。目前将Pro/E中设计的模具转到Master CAM中出加工程序, 两者的配合使用是目前模具行业中普遍的工作模式。在现代集成制造系统中, CAD/CAM软件技术是核心, 而Pro/E和Master CAM无疑是CAD/CAM软件中的两个焦点, 两个软件在先进制造技术起着举足轻重的作用。

1 Pro/E的产品三维造型

如今, 箱体类、端盖类、面壳罩类产品种类、造型繁多, 有些产品外形相当复杂, 造型时感到无从下手, 但只要能合理地对产品进行分解, 确定产品结构的主要特征, 分清基本特征 (如配合面, 保证产品外形轮廓的特征) 与构造特征 (如面与面之间的过渡、凸台、凹腔、倒圆、倒角等) , 就可以利用Pro/E首先从基本特征入手, 合理用好草绘工具, 保证草绘图形的精确, 在造型时根据产品的主要结构建立特征曲线, 通过拉伸、旋转等工具, 生成零件基本形状, 然后再在各基本形状之间进行合并、去除、相交成型, 得到需要的产品外形。

1.1 制作产品模型

首先进行设计前的准备:在进行模具设计与加工前, 为该模型建立一个专用的文件夹, 并将该文件夹设置为当前工作目录, 这样在产品的三维造型中产生的文件、模具设计过程中产生的文件、转换的数据文件及在Mastercam系统中的加工文件会一一存入该文件夹下, 使整个设计及加工过程产生的文件一目了然, 文件井然有序。具体操作步骤如下:

1) 建立模型专用文件夹

在用户计算机X盘目录下建立一个新文件夹。

2) 建立工作目录

启动Pro/E, 执行[文件]/[设置工作目录]菜单命令。系统弹出选取工作目录对话框, 选择上面建立的文件夹。

然后创建箱体的底板根据各种零件的不同特征, 运用Pro/E软件强大的建模功能逐步建立产品模型, 着色显示如图1, 图2, 图3所示。

1.2 典型零件产品模具设计

三维造型完成后, 利用Pro/E系统下的[制造]/[模具型腔]模块进行模具组件设计, 它包括建立模型专用文件夹、建立工作目录、参考模具的布局、调入参考模型、收缩率的设置、毛坯工件的设计、分型面的设计、分割模具体积块、抽取模具元件、铸模及开模几大部分。三种典型零件模具设计结果如图4, 图5, 图6所示。

1.3 转出模具的IGES数据文件

模具设计完成后, 将上、下模文件转换为IGES格式文件, 然后将其导入Master CAM系统进行数控仿真加工。

2 Master CAM的产品仿真加工

2.1 典型零件模具的仿真加工

各典型零件模具的仿真加工主要包括加工坯料、对刀点的确定, 规划曲面的各种粗加工路径和精加工路径等内容, 由于基本方法都是大体相同的, 区别之处只在于模具所选择的粗加工和精加工的方法和顺序的不同。所有刀具参数设定后, 单击确定按钮, 精加工仿真完毕后, 系统生成仿真加工轨迹路线, 如图7, 图8, 图9所示。

2.2 生成加工NC代码

利用Master CAM软件的POST后置处理功能, 自动生成加工箱体各模具所需要的NC代码。但是一般生成的NC代码是不能直接用于各机床的, 对于不同的机床, 对NC代码还需要做一些修改才能使用。

按照如下步骤进行:点击G1按钮, 系统弹出后处理管理对话框, 选择保存文件夹, 单击“保存”按钮;系统将弹出程序编辑器进行编辑;关闭NC程序文件编译器;选择菜单“文件”“保存”命令保存文件, 得到部分NC程序如图10, 图11所示。

3 结语

随着经济和CAD/CAM技术的迅猛发展, PRO/E, Master CAM等先进的CAD/CAM软件的应用为产品设计到制造提供了强有力的技术支持, 而且该三个零件加工实例的经验具有推广参考价值, 对于相似加工特点的零件在满足加工要求的过程中, 往往也要采用多种加工方式和策略。为此结合两者软件各自特点, 可以更有效发挥软件优势, 提高产品设计与加工品质和效率。

参考文献

[1]何满才.Pro/ENGINEER模具设计与Mastercam数控加工[M].北京:人民邮电出版社, 2005.

[2]钟日铭.Mastercam X3三维造型与数控加工[M].北京:清华大学出版社, 2009.

6.典型零件加工操作训练 篇六

关键词：双主轴双刀塔,零件,车削加工

0 引言

传统的机床一般只能完成某一种或某一类加工,如车床完成车削,铣床完成铣削等等,有的甚至粗、精加工也要分别在不同机床上完成。为了减少辅助时间,提高加工精度和效率,数控机床工序和功能复合化的发展趋势日益明显,多工序、多功能复合加工的新颖机床不断涌现。其中,车削中心的发展最为突出,它不仅能完成外圆和端面的车削加工,由于机床在同一轴线上对置安装了两根可同步旋转的主轴,并增加了第二转塔刀架,因此不用停机再次装夹工件就可以进行多刀同时加工,如正反面连续加工、铣平面、钻中心孔、开侧面槽及进行任意角度斜孔和斜面加工等。

日本MIYANO BX-26S是一种双主轴、双刀架的数控车削中心, 它具有独特形状的背面加工刀塔和能自由移动的右主轴。主、副主轴具有相同的功率、相同的转速,上、下刀架具有相同的功率、相同的能力,可以做五轴同时车削加工,主、副主轴可同时控制8轴,其主刀塔与背面加工刀塔分工,能够实现理想的同时背面加工。比原有的双主轴单刀塔节省加工时间约35%,且可对工件进行不停车同步传递夹持,从而可完成从毛坯到成品的全部正、反面加工。

1 车削中心技术参数

1.1 机床性能

MIYANO公司的数控车削中心BX-26S最主要的特点是具有两个中心对心的主轴,称为主主轴和副主轴,这两个主轴可同步实现工件在两主轴间的自动传递,同时它还具有上下两个刀塔,既可与两主轴分开、交叉使用,也能实现与两主轴的联合使用。其中上刀塔带有Y轴,可完成五轴联动铣削,加工复杂零件。

机床控制系统采用了FANUC 18i-TB数控系统,该数控系统是集控制单元与LCD于一体的CNC系统,并具有网络功能,最多控制8轴。该系统可实现高精度的纳米超精加工,其最尖端的HRV伺服控制技术缩短了加工循环时间。因标准配置为以太网,灵活应用网络的集中管理软件包,便于操作和编程。也可利用安装在液晶装置上的存储卡进行输入/输出,实现超高速串行通信,而且可基于因特网的远程诊断以会话方式进行故障诊断。

1.2 BX-26S数控复合加工中心主要技术参数

MIYANO公司的数控车削中心BX-26S外形如图1所示。机床主要技术参数见表1。

2 MIYANO BX-26S车削中心上典型零件的加工

2.1 传统单主轴数控车床加工工艺

如图2所示的轴类零件,它由圆柱面、螺纹、倒角面及内孔组成。可采用通用三爪自定心卡盘,一次装夹,完成零件右端外形及内孔的加工。卸下工件,调头装夹,加工零件左端外形及内孔。编程原点选在零件右端中心点。具体工序如下:右端外形粗加工-钻右侧定位孔及内孔-钻外圆面上两孔-精车外圆-切槽-车螺纹-切断(调头)-左端平端面并倒角-粗镗左端内孔-精镗左端内孔-左端外形粗加工-左端外形精加工。

2.2 在MIYANO BX-26S车削中心上的加工工艺

针对这台数控机床双主轴双刀架的加工特点,在加工过程中使用了两个主轴和两个刀塔,并完成两主轴间的工件自动传递。可以通过人为的M辅助指令设定使两主轴既可以相互配合工作又可以独立加工。且编程时尽可能地使其独立工作时间大于相互配合工作的时间,这样就减少了两个主轴之间彼此等待时间。本零件涉及的M指令见表2。

车削中心第一主轴、第二主轴均为液压卡盘,工件在第一主轴完成端面、成形面等加工后,自动将工件传递到第二主轴上进行其他部分加工。车床的右主轴和左主轴具有独立的加工能力,可以同时进行加工。在这种形式的车床中,利用一台伺服控制的上料机,可以将工件送入加工工位,或从加工工位取出成品,或在两个工位之间搬运。零件加工工序见表3。

MIYANO BX-26S车削中心的加工刀位数多达25个,两个3D的刀头均可灵活变更刀座及刀位数量,对应生产不同的工件所需。编程人员可灵活规划工艺路线,充分考虑缩短两个主轴之间的相互等待时间,节省工时,从而加强机械加工能力及延长刀具寿命。

在零件加工中,启用第二主轴粗、精镗零件左端内孔Φ8.94、Φ8.62两孔时,可尝试以下两种方案:一是粗镗使用同一把刀的两个不同刀补解决,精镗分两把刀,如T0303、T2525;二是粗镗用两把T0303、T0505,而精镗使用第二刀塔上的同一把刀的两个不同刀补值。在确保加工精度的前提下,前者比后者节省了两个主轴在加工过程中的等待时间,提高了效率。

3 结束语

在MIYANO BX-26S车削中心上加工轴类零件,一次装夹后进行完全加工,是一种很有效的加工途径,加工精度高,生产效率高,避免了传统加工工艺中靠手工操作保证加工质量的缺陷,大大降低了废品率。而且机床配备的自动上下料系统和毛坯与成品件传送装置,能实现自动加工,免去了零件在机床上的运送时间。

参考文献

[1]霍苏萍.数控车削加工工艺编程与操作[M].北京:人民邮电出版社,2009.