轴承端盖的数控加工
轴承端盖的数控加工[20200123165949]
【摘要】
轴承端盖属于典型轴类零件，其主要加工部分是外圆、止推面、型腔以及孔，需经铣轮廓、平面、钻孔、镗孔、攻丝等多个工步加工。该零件的加工难点主要是内腔的深度的控制，止推面的精度控制，刀具的选择和定位基准的确定。实践证明使用这种方案无论是生产效率还是产品的合格率均有大幅度的,更为公司的批量生产节省了成本。
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关键字:】数控,工艺,程序
引言 5
一、分析零件图，制定加工工艺 6
二、选择数控机床 7
三、制定工艺路线 7
四、选择刀具 7
五、数控编程与仿真加工 9
六、结语 14
参考文献 15
致 谢 16
附录 17
引言
进入21世纪，人们的生活水平日益改善，物质文化需求日益提高，对机械产品的质量和生产率也提出了越来越高的要求，尤其是在航天，军事，造船，汽车等领域所需要的零件精度也越来越高，形状也是越来越复杂，而这些不仅学要精度高的机床，更加需要更加完善的加工工艺来提高效率。
加工中心是一种集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，在世界各国制造业得到广泛应用。随着技术的发展和时代的更新，加工中心朝高速，高效，高精度，高可靠性，模块化专门化与个性化，智能化，柔性化和集成化等方向趋势发展。加工中心具有广泛的加工艺性能，还具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，而且还要具备自动测量，自动换刀，自动诊断，进线和联网等功能。在制造业中发挥了极好的作用。
本文对轴承底座的加工工艺和刀具的选用和走刀路线的选择做了一些改进，实践证明该工艺方案有利于提高刀具的使用寿命和缩短零件的加工时间来提高效率。
一、分析零件图，制定加工工艺
轴承端盖（如下图1-1、1-2所示）是压缩机的主要零件之一，该典型轴类零件的主要加工部分是外圆、端面、型腔以及孔，需经铣外轮廓、端面、钻孔、镗孔、攻丝等多个工步加工。通过对该零件图的分析，了解到该零件的加工难点主要是内型腔的深度的控制，配合面的精度的控制，刀具的选择和定位基准的确定。深度方面主要是以上端面为基准，直径主要是根据中心圆为基准。
该零件的原材料是硬铝。
图1-1 轴承端盖的UG建模图
图1-2 轴承端盖的工程图
根据上述分析，该零件是一种加工工艺复杂的零件，在进行加工时需要多个工艺步骤和刀具来完成加工。应该先对面进行加工包括配合面、止推面和内型腔，然后再加工沉头孔和螺纹孔。其中在加工孔时比较难还有就是在对其沉头孔和螺纹孔的定位也是很关键的。
二、选择数控机床
根据该零件的大小及复杂程度，选择了西门子的立式加工中心，因为立式加工中心的主轴轴心线在空间处于垂直状态，最适合于Z轴方向尺寸相对较小的单工位工件，而该零件对垂直位子上的倒角深度和孔的要求极高，而且用加工中心带有刀具库能够进行自动换到。
三、制定工艺路线
（一）先铣出一个平面做为基准面进行加工，然后用点钻打出所有孔的位置。
（二）粗精加工外轮廓、A面、B面、内型腔，保证其精度
（三）加工上表面的M5的螺纹和沉头孔和内型腔，精铣和一些工艺倒角3*45°，0.2*45°。
（四）竖直装夹加工外轮廓上的四个埋头孔和一个油孔。
（五）去毛刺抛光后进行表面处理红氧。
见表1 数控工艺卡
四、选择刀具
见表2 数控加工刀具卡
表2 数控加工刀具卡
序号 名称 规格 n/(r/min) f(mm/min)
T01 面铣刀 φ50 800 150
T02 粗铣刀 φ12 （粗）800 150
T03 精铣刀 φ10 （精）1200 100
T04 精铣刀 φ8 （精）1000 150
T05 麻花钻 φ9 800 150
T06 麻花钻 φ5 800 120
T07 麻花钻 φ12 800 120
T08 丝锥 φ5 500 120
表1 数控工艺卡
单位名称 XXX 产品名称或代号 零件名称 零件图号
数控技术毕业设计 轴承端盖
工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间
002 平口虎钳，成型夹具 加工中心
工步号 工步内容 刀具号 刀具规格 /mm 主轴转速 /（r/mm） 进给速度 /(mm/min) 背吃刀量 /mm 备注
01 粗铣上端面 T01 φ50 800 150
02 粗铣外轮廓、A面、B面、内型腔 T02 φ12 800 150
03 精铣A面、内型腔 T03 φ10 800 150
04 半精铣B面 T03 φ10 800 100
05 精铣B面 T04 φ8 600 80
06 钻上端面上的孔 T05，T06 φ9，φ5 500 50
07 攻φ5的螺纹孔 T08 φ5 500 50
08 钻φ12的埋头孔 T07 φ12 500 50
09 钻外轮廓上的油孔 T08 φ5 500 50
编制 审核 批准 年 月 日 共1页 第1页
五、数控编程与仿真加工
（一）产品第一次装夹以图1-3所示的坐标为加工原点。
图1-3
（二）产品第二次装夹以图1-4所示的坐标为加工原点。
图1-4
（三）产品仿真加工的操作导航如图1-5所示。
图1-5
（四）产品加工的简略路线如图1-6至图1-9所示。
图1-6 粗铣外轮廓、A、B面、内轮廓的加工路线
图1-7精铣A面得加工路线
图1-8 粗精铣B面的加工路线
图1-9钻沉头孔、攻螺纹的加工路线
（五）利用UG软件的CAM模块自动生成数控加工程序，经后处理后的程序（部分）：
%
N0010 G40 G17 G90 G70
N0020 G91 G28 Z0.0
N0030 T02 M06
N0040 T03
N0050 G0 G90 X-1.9936 Y.6432 S800 M03
N0060 G43 Z.5512 H02
N0070 Z.2559
N0080 G1 Z.1378 F5.9 M08
N0090 X-1.9691 Y.8781
N0100 X-2.2589 Y.9083
【摘要】
轴承端盖属于典型轴类零件，其主要加工部分是外圆、止推面、型腔以及孔，需经铣轮廓、平面、钻孔、镗孔、攻丝等多个工步加工。该零件的加工难点主要是内腔的深度的控制，止推面的精度控制，刀具的选择和定位基准的确定。实践证明使用这种方案无论是生产效率还是产品的合格率均有大幅度的,更为公司的批量生产节省了成本。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】数控,工艺,程序
引言 5
一、分析零件图，制定加工工艺 6
二、选择数控机床 7
三、制定工艺路线 7
四、选择刀具 7
五、数控编程与仿真加工 9
六、结语 14
参考文献 15
致 谢 16
附录 17
引言
进入21世纪，人们的生活水平日益改善，物质文化需求日益提高，对机械产品的质量和生产率也提出了越来越高的要求，尤其是在航天，军事，造船，汽车等领域所需要的零件精度也越来越高，形状也是越来越复杂，而这些不仅学要精度高的机床，更加需要更加完善的加工工艺来提高效率。
加工中心是一种集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，在世界各国制造业得到广泛应用。随着技术的发展和时代的更新，加工中心朝高速，高效，高精度，高可靠性，模块化专门化与个性化，智能化，柔性化和集成化等方向趋势发展。加工中心具有广泛的加工艺性能，还具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，而且还要具备自动测量，自动换刀，自动诊断，进线和联网等功能。在制造业中发挥了极好的作用。
本文对轴承底座的加工工艺和刀具的选用和走刀路线的选择做了一些改进，实践证明该工艺方案有利于提高刀具的使用寿命和缩短零件的加工时间来提高效率。
一、分析零件图，制定加工工艺
轴承端盖（如下图1-1、1-2所示）是压缩机的主要零件之一，该典型轴类零件的主要加工部分是外圆、端面、型腔以及孔，需经铣外轮廓、端面、钻孔、镗孔、攻丝等多个工步加工。通过对该零件图的分析，了解到该零件的加工难点主要是内型腔的深度的控制，配合面的精度的控制，刀具的选择和定位基准的确定。深度方面主要是以上端面为基准，直径主要是根据中心圆为基准。
该零件的原材料是硬铝。
图1-1 轴承端盖的UG建模图
图1-2 轴承端盖的工程图
根据上述分析，该零件是一种加工工艺复杂的零件，在进行加工时需要多个工艺步骤和刀具来完成加工。应该先对面进行加工包括配合面、止推面和内型腔，然后再加工沉头孔和螺纹孔。其中在加工孔时比较难还有就是在对其沉头孔和螺纹孔的定位也是很关键的。
二、选择数控机床
根据该零件的大小及复杂程度，选择了西门子的立式加工中心，因为立式加工中心的主轴轴心线在空间处于垂直状态，最适合于Z轴方向尺寸相对较小的单工位工件，而该零件对垂直位子上的倒角深度和孔的要求极高，而且用加工中心带有刀具库能够进行自动换到。
三、制定工艺路线
（一）先铣出一个平面做为基准面进行加工，然后用点钻打出所有孔的位置。
（二）粗精加工外轮廓、A面、B面、内型腔，保证其精度
（三）加工上表面的M5的螺纹和沉头孔和内型腔，精铣和一些工艺倒角3*45°，0.2*45°。
（四）竖直装夹加工外轮廓上的四个埋头孔和一个油孔。
（五）去毛刺抛光后进行表面处理红氧。
见表1 数控工艺卡
四、选择刀具
见表2 数控加工刀具卡
表2 数控加工刀具卡
序号 名称 规格 n/(r/min) f(mm/min)
T01 面铣刀 φ50 800 150
T02 粗铣刀 φ12 （粗）800 150
T03 精铣刀 φ10 （精）1200 100
T04 精铣刀 φ8 （精）1000 150
T05 麻花钻 φ9 800 150
T06 麻花钻 φ5 800 120
T07 麻花钻 φ12 800 120
T08 丝锥 φ5 500 120
表1 数控工艺卡
单位名称 XXX 产品名称或代号 零件名称 零件图号
数控技术毕业设计 轴承端盖
工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间
002 平口虎钳，成型夹具 加工中心
工步号 工步内容 刀具号 刀具规格 /mm 主轴转速 /（r/mm） 进给速度 /(mm/min) 背吃刀量 /mm 备注
01 粗铣上端面 T01 φ50 800 150
02 粗铣外轮廓、A面、B面、内型腔 T02 φ12 800 150
03 精铣A面、内型腔 T03 φ10 800 150
04 半精铣B面 T03 φ10 800 100
05 精铣B面 T04 φ8 600 80
06 钻上端面上的孔 T05，T06 φ9，φ5 500 50
07 攻φ5的螺纹孔 T08 φ5 500 50
08 钻φ12的埋头孔 T07 φ12 500 50
09 钻外轮廓上的油孔 T08 φ5 500 50
编制 审核 批准 年 月 日 共1页 第1页
五、数控编程与仿真加工
（一）产品第一次装夹以图1-3所示的坐标为加工原点。
图1-3
（二）产品第二次装夹以图1-4所示的坐标为加工原点。
图1-4
（三）产品仿真加工的操作导航如图1-5所示。
图1-5
（四）产品加工的简略路线如图1-6至图1-9所示。
图1-6 粗铣外轮廓、A、B面、内轮廓的加工路线
图1-7精铣A面得加工路线
图1-8 粗精铣B面的加工路线
图1-9钻沉头孔、攻螺纹的加工路线
（五）利用UG软件的CAM模块自动生成数控加工程序，经后处理后的程序（部分）：
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N0010 G40 G17 G90 G70
N0020 G91 G28 Z0.0
N0030 T02 M06
N0040 T03
N0050 G0 G90 X-1.9936 Y.6432 S800 M03
N0060 G43 Z.5512 H02
N0070 Z.2559
N0080 G1 Z.1378 F5.9 M08
N0090 X-1.9691 Y.8781
N0100 X-2.2589 Y.9083
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