数控加工中心孔加工实例教学
本文的主要加工对象为升降台先创的支承套零件,通过这次的加工为大家详细讲解一下采用数控加工中心进行加工的整个流程是怎样的。
如图1所示为升降台铣床的支承套,在两个相互垂直的方向上有多个孔要加工,在加工中心上加工,只需一次安装即可完成。零件材料45为钢,中批生产,分析其加工工艺。
一、零件图的工艺分析
该零件主要由平面、平面轮廓、曲面、孔和螺纹等组成。由题可知,只需要加工孔,且在两个垂直方向上有孔要加工,但孔?35H7的加工要求比较高,零件的上表面、右表面。 ?35H7的内表面表面粗糙度要求比较高,Ra=1.6um。其余为2.5um,?35H7对A的位置为?0.08、?60的底面对B面的圆跳动为0.025,零件为右端面对A面圆跳动0.025,?15H7对C面的平行度为0.05。
二、确定零件的定位基准和装夹方式
根据零件的外轮廓以及要加工的孔,选择V形块和一个板,以及右端面为定位,具体装夹方式如图2所示,家具是自己设计的,其中2压在零件中间,不妨碍加工?35H7孔。
三、确定加工顺序及进给路线
(1)所有的孔都在实体上加工,为了防止钻偏,需要用中心钻所有要加工的孔,为了保证?35H7、?35H7孔的精度的精度等级,根据尺寸要求,选择绞削为最终加工,对于?60的孔,根据尺寸要求,孔深的要求,孔底面要求,选择铣削来加工完成。
(2)加工方案如下:
?35H7的孔 钻中心孔→钻孔→粗糙→半精镗→绞孔
?35H7的孔 钻中心孔→钻孔→扩孔→绞孔
?60的孔 粗铣→精铣
?11的孔 钻中心孔→钻孔
?17的孔 鉋孔(在?11底孔上)
M6-6H的螺纹孔 钻中心孔→钻底孔→孔端倒角→攻螺纹
(3)要加工两个垂直的面,所以要分为两个工位,由于?35H7孔的要加工余量大,容易使工件变形,因此要先加工?35H7这个面的孔,为了达到要求的加工精度,应该先粗加工所有的孔,最后再精加工,这样可以减少工件的变形。
因此加工顺序为:
第一工位:钻?35H7、2×?11、2×M6-6H的中心孔→钻中心孔→钻?35H7的孔→钻2×?11的孔→鉋2×?17的孔→钻2×M6-6H的孔→孔端倒角→粗镗?35H7的孔→粗铣?60×12的孔→半精铣?60×12的孔→精铣?60×12的孔→半精镗?35H7的孔→攻2×M6-6H的螺纹孔。
第二工位:钻2×?15H7的中心孔→钻2×?15H7的底孔→扩2×?15H7的孔→绞2×?15H7的孔。
(4)加工中心加工孔时,首先将刀具在XY平面内迅速、准确的运动到孔中心线位置,然后再沿Z向运动进行加工。
因此,孔加工路线因该包括以下内容
①Z向(轴向)的加工路线为缩短道具的空行程时间,Z向的加工分快进和工进。刀具在开始加工前,要快速运动到距待加工表面一定距离的R平面上然后才能以工作进给切削加工,如图3所示为加工单孔时道具的加工路线。
加工通孔时,工作进给距离Zf=Za+H+Tt,如图4
②钻螺纹孔底尺寸及钻孔深度的确定
因为M6-6H的孔需要加工出底孔,然后攻螺纹,如图4所示,钻螺纹底孔时一般螺纹底孔尺寸为 d=M-Ph
d---螺纹底孔直径,单位mm
M---螺纹的公称直径,单位mm
Ph--螺纹孔导程,单位mm
③钻孔深度的确定
因为2×M6-6H孔为不通孔,钻孔深度按下式计算,即
H1=H2+L1+L2
H---螺纹底孔编程的实际钻孔深度(含钻头118°鉆尖高度),单位mm H2—丝锥攻螺纹的有效深度,单位为mm
L1—丝锥的倒锥长度,丝锥倒锥一般有3个导程长度,因此L1=3×Ph,单位为mm。
L2--确保足够容屑空间而增加钻孔深度的余量,一般为2~3mm。
L3—钻头的鉆尖高度,一般钻头的顶角为118°,为便于计算,钻头顶角长近似按120°计算,根据三角函数即可算出鉆尖的高度。
H1—钻孔的有效深度,单位为mm.
四、数控加工中心刀具的选择
刀具的规格主要根据加工尺寸选择,选择加工孔的刀具与孔的直径有关,将选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片(1-1),以便编程和操作管理
五、切削用量的选择
该零件材料切削性能较好,孔钻后需要继续加工的,留0.5mm精加工余量,孔加工精镗余量六0.2mm。精绞余量0.1mm
选择主轴转速与进给速度,先查切削用量手册,确定切削速度与每齿进给量,然后根据Vc=πdn/1000,Vf=nzfz计算主轴转速与进给速度,钻孔时,?5的进给量f=0.18mm,Vc=2b,则n=1000Vc/πd=1656,Vf=nf=298,?11的进给量f=0.28mm,Vc=30,其他具体见表1-2.
六、拟定数控加工中心加工工序卡片
为更好地指导编程和加工操作,把该零件的加工顺序,所用刀具和切削用量等参数编入表1-2升降台铣床的支承轴套领奖加工工序卡片中。
中山市依速力机械有限公司专业生产CNC加工中心、雕铣机、火花机等数控机床,厂家直销热线:13560673059,晏先生。
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