论泵体模板在数控铣床上的加工
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【摘要】通过介绍在数控铣床上加工泵体模板的过程,使编程人员了解加工泵体模板过程中如何使用“手动编程”与“自动编成”相结合的方法来加工该零件,并且通过加工过程的阐述使编程人员了解“手动编程”与“自动编成”之间的区别和联系。使编程人员对编制泵体模板数控铣床程序有一定的认识,从中了解加工过程中的一些编程技巧。
【关键词】泵体模板加工 手动编成 自动变成
随着科学技术的发展,特别是计算机技术的高速发展。生产质量和效率的最佳结合一直是装备制造业所追求的永恒目标。数控机床就是在这样一个环境下应运而生的。数控机床加工是按事先编制好的加工程序,经过技术工人的调试后自动地对零件进行加工。现已广泛应用在现代装备制造业,特别是航空航天、造船、国防军工、模具等行业。由于(CAM/CAD)技术的普遍使用,UG、Pro/E、CATIA、MasterCam、CAXA等三维造型软件的大力推广,数控机床在模具制造业中也发挥出了前所未有的作用,不仅保证了模具零件的精度和质量,而且大大提高了加工效率。随着我国制造业的不断发展,对数控机床的应用不断深化,在数控铣床上加工例如泵体模板一类的零件,已成为高级数控铣床工人必须掌握的一门技术。
利用“手動编程”与“自动编成”相结合的方法来加工泵体模板
(一)泵体模板简介
这里介绍的泵体模板,长200mm,宽120mm,高30mm,有两个R10凸台,两个φ35公差孔,四个φ16公差孔,一个“2 Xφ90”与椭圆组成的凸台,两个φ48凸台(凸台倒R3圆角)。材料:45#。
(二)综合工艺分析(毛坯:205mmX125mmX35mm)
(1)在加工泵体模板需提前考虑该零件是成批加工还是只加工一件,如果是只加工一件可以考虑本论文所阐述的加工方案,可以采取利用“手动编程”与“自动编成”相结合的方法来加工已获得尽可能短的加工时间,已达到提高加工效率的目的。即装夹台阶、钻孔、镗孔、铰孔可以用手工编程进行编制程序,因为钻孔、镗孔、铰孔编程量相对较少,并且不需要繁琐的数学计算。甚至不用编制完整程序,可以在MDI方式中完成加工。其余部分可以用自动编程方式进行编制程序。如果是成批加工,编制数控加工程序时应尽可能把该零件的钻孔、2-R10凸台、“2Xφ90”与椭圆组成的凸台等单独编制成子程序,再编一个主程序分别来调用他们。本文主要对如何利用“手动编程”与“自动编成”相结合的方法加工单件泵体模板进行论述与说明。(自动编程软件:MASTER CAM9.0)
(2)加工步骤。A、 加工装夹台阶(尺寸:4mmX4mmX4mm)(手动加工);B、铣上表面(手动加工);C、轮廓粗精加工(自动编程);D、粗铣25mm上表面和两个R10凸台(自动编程);E、粗铣椭圆内腔(自动编程);F、打中心孔(手动编程);G、钻4-φ15孔(手动编程);H、钻2-φ32孔(手动编程);I、精铣25mm上表面和两个R10凸台(自动编程);J、倒2-R3圆角;K、精铣椭圆内腔(自动编程);L、钻扩4-φ16孔(手动编程);M、粗镗2-φ35孔(手动编程);N、机铰4-φ16孔(手动编程);O、精镗2-φ35孔(手动编程);P、铣下表面,保证厚度尺寸(手动编程)。
(三)量刃具清单
(1)刃具。①面铣刀,φ100mm,1把;②立铣刀,φ20mm、φ12mm、φ5mm,各3把;③球头刀,φ8mm,1把; ④中心钻,φ3mm,1个;⑤钻头,φ15mm、φ15.8mm、φ32mm,各2支;⑥粗镗刀,φ34.8mm、φ35mm,各1把;⑦铰刀,φ16mm,1把。
(2)量具清单。①卡尺,0-150mm、0-300mm,各1把;②千分尺,100-125mm、200-225mm,各1把;③公法线千分尺,75-90mm,1把; ④千分尺,25-50mm;⑤塞规,φ16mm、φ35mm,各1把。
(四)注意事项
①粗精刀具要区分明确,切削刃应足够锋利,确保获得较高的表面粗糙度;②切削时保证切削液连续浇注,为保证刀具的耐用度及工件的表面粗糙度,最好采用切削油;③精铣时,必须采用顺铣;④试切前应利用空运行,跑图形等手段检验程序轨迹的正确性,主要是手工编制的程序;⑤精镗φ35孔是镗刀退刀时要先让刀再退刀,避免划伤内控壁;⑥加工完成后,要用手动倒角器进行倒角。
(五)加工程序
注:下面以FANUC—0i系统的数控车铣床为例编程,软件用MASTER CAM。
(1)加工装夹台阶(尺寸:4mmX4mmX4mm)(手动加工),将毛坯装夹在虎钳上,将φ20立铣刀装到主轴上,然后用手轮采用试切法对刀,y向和z向都上4mm。最后用手动快速方式将一侧台阶加工出来,进给速度150mm/min,主轴转数1300r/min,另一侧同样方法加工。
(2)铣上表面(手动加工),翻面虎钳夹刚铣好的台阶上,将φ100mm面铣刀装到主轴上,进给速度120mm/min,主轴转数1500r/min.同样用手轮采用试切法对刀,z轴下刀最大量1mm。轮廓粗精加工(自动编程,程序略)。
(3)粗铣25mm上表面(程序略)。
(4)粗铣椭圆内腔(自动编程),刀具选用φ5立铣刀,主轴转数1900r/min,进给速度120mm/min.由于该挖槽程序相对比较大,处于篇幅考虑本文忽略此程序,以图形形式体现。下刀同样必须采用螺旋下刀。
(5)打中心孔(手动编程)刀具选用φ3中心钻,主轴转数1500r/min,进给速度80mm/min(程序略)。
(6)钻4-φ15孔(手动编程)刀具选用φ15钻头,主轴转数800r/min,进给速度80mm/min(程序略)。
(7)钻2-φ32孔(手动编程)刀具选用φ32钻头,主轴转数320r/min,进给速度80mm/min(程序略)。
(8)精铣25mm上表面和两个R10凸台(自动编程),换用新φ12立铣刀,主轴转数1800r/min(程序略)。
(9)倒2-R3圆角,刀具选用φ8球头刀,主轴转数2800r/min,进给速度180mm/min。
(10)精铣椭圆内腔(自动编程)换用新的φ5立铣刀,主轴转数2100r/min,进给速度120mm/min。
(11)钻扩4-φ16孔(手动编程)刀具选用φ15.8铣刀,刀具是φ16键槽铣刀改制。主轴转数500r/min,进给速度60mm/min(程序略)。
(12)粗镗2-φ35孔(手动编程),选用镗孔直径φ34.8镗刀。主轴转数500r/min,进给速度80mm/min(程序略)。
(13)机铰4-φ16孔(手动编程),选用镗孔直径φ16机铰刀。主轴转数120r/min,进给速度40mm/min。
(14)精镗2-φ35孔(手动编程),选用镗孔直径φ35镗刀。主轴转数1200r/min,进给速度60mm/min。
注:要考虑镗刀退刀方向与主轴准停刀尖之间的关系,避免发生碰撞。
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