【毕业论文】法兰管件地数控加工.doc

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1、目录一、绪论1二、机械加工工艺过程分析221 工件图样分析322 定位基准选择423 工艺方案拟定52. 4 加工设备选择6三、数控加工工序分析73. 1 加工顺序（工步顺序）83. 2 装夹方案和夹具的选择93. 3 刀具的选择103. 4 切削用量和工序尺寸的选择11四、数控加工程序12五、数控加工过程13 5. 1 工件安装步骤和要点14 5. 2 刀具尺寸的输入15 5. 3 找基准16 5. 4 工件立体图17结论18致谢19参考文献20附表1数控加工工序卡21附表2数控加工工序卡22摘 要法兰，又叫法兰盘或突缘，使管子与管子相互连接的零件，连接于管端。法兰上有孔眼，可穿螺栓，使两法

2、兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰管件指带有法兰的管件。它可由浇铸而成，也可由螺纹连接或焊接构成。法兰联接由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。 全文一共有五个章节，介绍了机械制造工艺规程设计的基本要求、内容、方法和步骤和论述了如何编制数控车床的程序，以及法兰零件的程序。机械加工余量的大小，不仅影响机械零件的毛坯尺寸，而且也影响工艺装备的尺寸，设备的调整，材料的消耗，切削用量的选择，加工工时的多少。因此，正确的确定机械加工余量，对于节约金属材料，降低刀具损耗，减少工时，从而降低产品制造成本，保证加工质量具有十分重要的意义。加工中心由于备有刀库并能自动更换刀具，使得工件在一次装夹中可以完成多工序

3、的加工。加工中心一般不需要人为干预，当机床开始执行程序后，它将一直运行到程序结束。加工中心还赋予了专业化车间一些诸多优点，如：降低机床的故障率，提高生产效率，提高加工精度，削减废料量，缩短检验时间，降低刀具成本，改善库存量等。由于加工中心的众多优势，所以它深受全球制造企业的青睐关键词：加工中心、法兰管件 第1章 绪论现如今，在日趋进步的机械行业，数控已经成为一个必不可少的工具，数控机床也无处不在，它涉及方方面面很多的知识，因此从事这方面工作的人必须了解那些复杂的零件的数控加工工艺，因为它是基础，它在对零件的加工有着举足轻重的作用。该说明书共分为五大项，根据加工工艺编写方法，编写一个法兰管件的加

4、工工艺过程。加工中心是指备有刀库，具有自动换刀功能，对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具，自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序。因而大大减少了工件装夹时间，测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。第2章. 机械加工工艺过程分析 主视图 俯视图 左视图 如图所示为压力容器，该工件为筒状类工件，结构形状复杂，为大量生产类型产品。下面就该工件的加工进行工艺分析：2.1 工件图样分析 1结构分析 如图所示

5、，工件由上法兰面（主视图上表面）、上法兰面上2501内孔、上法兰面上外径275 H11宽9 深4.7密封槽、上法兰面上外径300 H11宽9 深4.7密封槽、上法兰面上16 H8孔、下法兰面（主视图下表面）、下法兰面上2501内孔、下法兰面上外径275 H11宽9 深4.7密封槽、下法兰面上外径300 H11宽9 深4.7密封槽、下法兰面上16 H8孔、左法兰面（主视图左表面、基准A面）、左法兰面上360内孔，左法兰面上外径409 H11宽9 深4.7密封槽、左法兰面上外径384 H11宽9 深4.7密封槽、左法兰面上14 H8孔、左法兰面上458 h11深50.5外沿台阶、右端面（主视图右表

6、面）、右端面上2200.2内孔、右端面上M12螺纹孔等表面组成，加工表面较多且都为平面、密封槽和各种孔，适合采用加工中心加工。 2精度分析 该工件精度要求较高的项目有:上法兰面对基准A垂直度0.0005，下法兰面对基准A垂直度0.0005，左法兰面和右端面平行度0.0005，上法兰面、下法兰面到2200.2孔心所在轴线距离2270.2、2270.2，上法兰面上2501内孔和下法兰面上2501内孔的孔心距550.5，上法兰面和下法兰面上16 H8孔心圆3250.1及孔间夹角30度，左法兰面上14 H8孔心圆4350.1及孔间夹角30度，右端面上M12螺纹孔孔心圆3550.1，上法兰面上密封槽尺寸

7、外径275 H11宽9 深4.7，上法兰面上密封槽尺寸外径300 H11宽9 深4.7，上法兰面密封槽筋深0.2，下法兰面上密封槽尺寸外径275 H11宽9 深4.7，下法兰面上密封槽尺寸外径300 H11宽9 深4.7，下法兰面密封槽筋深0.2，左法兰面上密封槽尺寸外径409 H11宽9 深4.7，左法兰面上密封槽尺寸外径384 H11宽9 深4.7，左法兰面密封槽筋深0.2，左法兰面上外沿台阶尺寸458 h11深50.5，右端面上2200.2内孔，右端面上M12螺纹孔。 3. 毛坯、余量分析 所选毛胚为铸件，材料为铝合金。因为是铸件，毛胚各加工面量不一致，但是在56mm之间，因此可以确定总

8、加工余量为6mm，粗加工余量为5mm，精加工余量为1mm。2.2 定位基准选择 该工件为筒状类工件，并且由于其铸造工艺的原因，各加工面都无法做为基准面，为了方便交工中心加工，所以装夹定位采用用筒壁和左法兰背面为基准。 考虑到法兰的铸造工艺，为使的加工完后孔不会偏向一侧，加工时的定位基准为法兰或端面外圆的中心，为： 在B0工位，采用G54坐标系，编程原点X0、Y0设在右端面392圆心上，Z0设在右端面表面。 在B90工位，采用G55坐标系，编程原点X0、Y0设在上法兰面360圆心上，Z0设在上法兰面表面。 在B180工位，采用G56坐标系，编程原点X0、Y0设在左法兰面470圆心上，Z0设在左法

9、兰面表面。 在B270工位，采用G57坐标系，编程原点X0、Y0设在下法兰面360圆心上，Z0设在下法兰面表面。 2.3 工艺方案拟定 通过查阅实用机械加工工艺手册，得出各组成部位的加工如下： 右端面 粗铣 精铣 上法兰面 粗铣 精铣 左法兰面 粗铣 精铣 下法兰面 粗铣 精铣 右端面2200.2内孔 粗镗 精镗 上、下法兰面2501内孔 粗镗 精镗 左法兰面360内孔 粗镗 精镗 上、下法兰面16 H8孔 钻中心孔兼孔倒角 钻孔 左法兰面14 H8孔 钻中心孔兼孔倒角 钻孔 上、下法兰面外径275 H11密封槽 粗铣 精铣 上、下法兰面外径300 H11密封槽 粗铣 精铣 上、下法兰面深0.

10、2密封槽筋 精铣 左法兰面外径384 H11密封槽 粗铣 精铣 左法兰面外径409 H11密封槽 粗铣 精铣 左法兰面深0.2密封槽筋 精铣 左法兰面458 h11台阶 铣 M12螺纹孔 钻中心孔 钻孔 攻螺纹2.4 加工设备选择 该工件形状复杂，适合采用卧式加工中心加工。 新泻（NIGATA）卧式加工中心，采用Fanuc 16i数控系统，主轴最高转速6000r/min，X*Y*Z轴行程：1530*1230*1020（mm），工作台规格：800*800（mm）螺纹固定式，带有刀库和机械自动换刀手臂，刀库容量：90（把）第3章 数控加工工序分析 1. 铣端面 2. 镗内孔 3. 钻圆柱孔 4.

11、铣密封槽 5. 铣台阶 6. 攻螺纹 7. 铰孔 8. 倒角 9.去毛刺、检验工件3.1 加工顺序（工步顺序） 1.粗铣面 粗铣右端面 粗铣上法兰面 粗铣左法兰面 粗铣 下法兰面 2.精铣面 精铣右端面 精铣上法兰面 精铣左法兰面 精铣 下法兰面 3.粗镗内孔 粗镗右端面2200.2的内孔 4.精镗内孔 精铣右端面2200.2的内孔 5.粗镗内孔 粗镗上法兰面2501的内孔 粗镗下法兰面2501的内孔 6.精镗内孔 精镗上法兰面2501内孔 精镗下法兰面2501的内孔 7.粗镗内孔 粗镗左法兰面360的内孔 8.精镗内孔 精镗左法兰面360的内孔 9.钻中心孔兼倒角 钻右端面M12螺纹底孔的中

12、心孔兼孔倒角 钻上法兰面16 H8孔的 中心孔兼孔倒角 钻左法兰面14 H8孔的中心孔兼孔倒角 钻下法兰面16 H8孔的中心孔兼孔倒角 10.钻孔 钻右端面M12的螺纹孔的底孔 11.钻孔 钻上法兰面16 H8的孔 钻下法兰面16 H8的孔 12.钻孔 钻左法兰面14 H8的孔 13.粗铣密封槽 粗铣上法兰面密封槽 粗铣左法兰面密封槽 粗铣下法兰 面密封槽 14.精铣密封槽 精铣上法兰面密封槽 精铣左法兰面密封槽 精铣下法兰 面密封槽 15.铣密封槽筋 精铣上法兰面密封槽筋 精铣左法兰面密封槽筋 精铣下 法兰面密封槽筋 16.铣台阶 铣左法兰面458 h11外圆台阶 17.攻螺纹 攻右端面M1

13、2的螺纹 18.铰孔 铰上法兰面16 H8的孔 铰下法兰面16 H8的孔 19.铰孔 铰左法兰面14 H8的孔 20.倒角 倒45角 倒R2的角 21.去毛刺、检验工件3.2 装夹方案和夹具的选择 该工件采用专用夹具,如图： 专用夹具图 毛胚的装夹图： 毛胚装夹图3.3 刀具的选择 该工件所需加工的表面有面、内孔、台阶、密封槽、螺纹孔、孔、倒角 和倒圆。 面 面铣刀 内孔 镗刀 台阶 立铣刀 密封槽 立铣刀 螺纹孔 中心钻、钻头、丝锥 孔 中心钻、钻头、铰刀 倒角 倒角刀 倒圆 倒圆刀 T1D100mm粗面铣刀 粗铣右端面、上法兰面、左法兰面、下 法兰面 T2D100mm精面铣刀 精铣右端面、

14、上法兰面、左法兰面、下 法兰面 T3D219.7mm粗镗刀 粗镗右法兰面内孔 T4D220mm精镗刀 精镗右法兰面内孔 T5D249.7mm粗镗刀 粗镗上法兰面内孔、下法兰面内孔 T6D250mm精镗刀 精镗上法兰面内孔、下法兰面内孔 T8D360.2mm粗镗刀 粗镗左法兰面内孔 T10D360.5mm精镗刀 精镗左法兰面内孔 T12D20mm中心钻 钻右端面、上法兰面、左法兰面、下法 兰面中心孔兼孔倒角 T13D10.2mm钻头 钻右端面端面M12螺纹底孔 T14D15.8mm钻头 钻上法兰面、下法兰面孔 T15D13.8mm钻头 钻左法兰面端面孔 T16D8mm粗立铣刀 粗铣上法兰面、左法

15、兰面、下法兰面密 封槽 T17D8mm精立铣刀 精铣上法兰面、左法兰面、下法兰面密 封槽 T18D20mm立铣刀 铣左法兰面端面外圆台阶 T19M12mm丝锥 攻右端面端面M12螺纹 T20D16H8mm铰刀 铰上、下法兰面圆柱孔 T21D14H8mm铰刀 铰上、下法兰面圆柱孔 T2245倒角刀 倒上、下、左法兰面密封槽、左法兰面 台阶 T23R2倒圆弧刀 倒右端面、左法兰内孔 3.4 切削用量和工序尺寸的选择 在机床说明书允许的切削用量范围内查表选取切削速度和进给量，然后算出主轴转速和进给速度，并确定各工序尺寸，其值见附表数控加工工序卡。第4章 数控加工程序%O0001 M05G00 G90

16、 Z500 G00 G90 G54 B270 G00 G90 G57 X0 Y0 G43 H01 Z50 S1000 M03G01 Z10 F1200 M08 G12 I153Z5 G12 I153Z1 G12 I153G00 Z500 M09M05G00 G91 G28 X0 T02 M106 (精铣面)G00 G90 G54 B0 G00 G90 G54 X0 Y0 G43 H2 Z50 S2000 M03 G01 Z0 F1200 M08G12 I153G00 G90 Z500 M09M05G00 G90 G54 B90G00 G90 G55 X0 Y0 G43 H2 Z50S2000

17、M03 G01 Z0 F1200 G12 153G00 G90 Z500 M09 M05G00 G90 G54 B180 G00 G90 G56 X0 Y0 G43 H2 Z50 T01 M106（粗铣面）G00 G90 G54 B0 G00 G90 G54 X0 Y0G43 H01 Z50S1000 M03G01 Z5 F1200 M08G12 I153Z1 G12 I153G00 Z100 M09M05G00 G90 Z500G00 G90 G54 B90G00 G90 G55 X0 Y0 G43 H01 Z50 S1000 M03G01 Z10 F1200 M08 G12 I153Z5

18、G12 I153Z1 G12 I153G00 Z100 M09M05G00 G90 Z500 G00 G90 G54 B180 G00 G90 G56 X0 Y0 G43 H01 Z50S1000 M03 G01 Z5 F1200 M08G12 I210Z1 G12 I210G00 Z100 M09M05G00 G90 Z500 G00 G90 G54 B270 G00 G90 G57 X0 Y0 G43 H01 Z50 S1000 M03G01 Z10 F1200 M08 G12 I153Z5 G12 I153Z1 G12 I153G00 Z500 M09M05G00 G91 G28 X0

19、T02 M106 (精铣面)G00 G90 G54 B0 G00 G90 G54 X0 Y0 G43 H2 Z50 S2000 M03 G01 Z0 F1200 M08G12 I153G00 G90 Z500 M09M05G00 G90 G54 B90G00 G90 G55 X0 Y0 G43 H2 Z50S2000 M03 G01 Z0 F1200 G12 153G00 G90 Z500 M09 M05G00 G90 G54 B180 G00 G90 G56 X0 Y0 G43 H2 Z50 S2000 M03G01 Z0 F1200 M08G12 I210G00 G90 Z500 M09

20、M05G00 G90 G54 B270 G00 G90 G57 X0 Y0 G43 H2 Z50 S2000 M03G01 Z0 F1200 M08G12 I153G00 G90 Z500G00 G91 G28 X0 M09M05G00 G91 G28 X0 T03 M106 (粗镗220孔)G00 G90 G54 B0 G00 G90 G54 X0 Y0G43 H3 Z50 S500 M03 G98 G81 R10 Z-50 F100 M08 G00 G80 Z500 M09 M05G00 G91 G28 X0 T04 M106（精镗220孔）G00 G90 G54 B0 G00 G90 G

21、54 X0 Y0 G43 H4 Z50S500 M03G98 G81 R10 Z-50 F100 M08 G00 G80 Z500 M09M05G00 G91 G28 X0 T05 M106(粗镗250孔)G00 G90 G54 B90G00 G90 G55 X0 Y0G43 H5 Z50 S500 M03G98 G81 R10 Z-85 F100 M08 G00 G80 Z500 M09 M05G00 G90 G54 B270 G00 G90 G57 X0 Y0G43 H5 Z50S500 M03G98 G81 R10 Z-85 F100 M08G00 G80 Z500 M09 M05G00

22、 G91 G28 X0 T06 M106（粗镗250孔）G00 G90 G54 B90G00 G90 G55 X0 Y0G43 H6 Z50 S500 M03G98 G81 R10 Z-85 F100 M08G00 G80 Z500 M09M05G00 G90 G54 B270G00 G90 G57 X0 Y0G43 H60 Z50S500 M03G98 G81 R10 Z-85 F100 M08G00 G80 Z500 M09M05G00 G91 G28 X0 T08 M106 (粗镗360孔)G00 G90 G54 B0 G00 G90 G54 X0 Y0G43 H8 Z50 S500 M

23、03 G98 G81 R10 Z-50 F100 M08 G00 G80 Z500 M09 M05G00 G91 G28 X0 T10 M106（精镗360孔）G00 G90 G54 B0 G00 G90 G54 X0 Y0 G43 H10 Z50S500 M03G98 G81 R10 Z-50 F100 M08 G00 G80 Z500 M09M05G00 G91 G28 X0 T12 M106（点孔）G00 G90 G54 B0 G00 G90 G54 X0 Y0 G43 H12 Z50S1000 M03G98 G81 R10 Z-3 K0 F300 M08X177.5 Y0X153.72

24、 Y-88.75X88.75 Y-153.72X0 Y-177.5 X-88.75 Y-153.72X-153.75 Y-88.75X-177.5 Y0X-153.72 Y88.75X-88.75 Y153.72X0 Y177.5X88.75 Y153.72X153.752 Y88.75G00 G80 Z500M09 M05 G00 G90 G54 B90G00 G55 G90 X0 Y0 G43 H12 Z50S1000 M03G98 G81 R10 Z-3 K0 F300 M08X156.9629 Y-42.0581X114.9049 Y-114.9049X42.0581 Y-156.96

25、29X0 Y-162.5X-42.0581 Y-156.9629X-114.9049 Y-114.9049X-156.9629 Y-42.0581X-162.5 Y0X-156.9629 Y42.0581X-114.9049 Y114.9049X-42.0581 Y156.9629X0 Y162.5X42.0581 Y156.9629X114.9049 Y114.9049X156.9629 Y42.0581G00 G80 Z500 M09M05G00 G90 G54 B180G00 G90 G56 X0 Y0G43 H12 Z50 S1000 M03G98 G81 R10 Z-3 K0 F30

26、0 M08X217.5 Y0X188.3605 Y-108.7500X108.7500 Y-188.3605X0 Y-217.5X-108.7500 Y-188.3605X-188.3605 Y-108.7500X-217.5 Y0X-188.3605 Y108.7500X-108.7500 Y188.3605X0 Y217.5X108.7500 Y188.3605X188.3605 Y108.7500G00 G80 Z500 M09M05G00 G90 G54 B270G00 G57 G90 X0 Y0 G43 H12 Z50S1000 M03G98 G81 R10 Z-3 K0 F300

27、M08X156.9629 Y-42.0581X114.9049 Y-114.9049X42.0581 Y-156.9629X0 Y-162.5X-42.0581 Y-156.9629X-114.9049 Y-114.9049X-156.9629 Y-42.0581X-162.5 Y0X-156.9629 Y42.0581X-114.9049 Y114.9049X-42.0581 Y156.9629X0 Y162.5X42.0581 Y156.9629X114.9049 Y114.9049X156.9629 Y42.0581G00 G80 Z500 M09M05G00 G91 G28 X0 T1

28、3 M106（M12螺纹底孔）G00 G90 G54 B0 G00 G90 G54 X0 Y0 G43 H13 Z50S1500 M03G98 G81 R10 Z-23 K0 F300 M08X177.5 Y0X153.72 Y-88.75X88.75 Y-153.72X0 Y-177.5 X-88.75 Y-153.72X-153.75 Y-88.75X-177.5 Y0X-153.72 Y88.75X-88.75 Y153.72X0 Y177.5X88.75 Y153.72X153.752 Y88.75G00 G80 Z500M09 M05 G00 G91 G28 X0T14 M106 （

29、16的孔）G00 G90 G54 B90G00 G90 G57 X0 Y0 G43 H14 Z50 S1500 M03 G98 G81 R10 Z-30 K0 F300 M08X156.9629 Y-42.0581X114.9049 Y-114.9049X42.0581 Y-156.9629X0 Y-162.5X-42.0581 Y-156.9629X-114.9049 Y-114.9049X-156.9629 Y-42.0581X-162.5 Y0X-156.9629 Y42.0581X-114.9049 Y114.9049X-42.0581 Y156.9629X0 Y162.5X42.05

30、81 Y156.9629X114.9049 Y114.9049X156.9629 Y42.0581G00 G80 Z600 M09M05G00 G90 G54 B270G00 G90 G54 X0 Y0 G43 H14 Z50S1500 M03G98 G81 R10 Z-30 K0 F300 M08 X156.9629 Y-42.0581X114.9049 Y-114.9049X42.0581 Y-156.9629X0 Y-162.5X-42.0581 Y-156.9629X-114.9049 Y-114.9049X-156.9629 Y-42.0581X-162.5 Y0X-156.9629

31、 Y42.0581X-114.9049 Y114.9049X-42.0581 Y156.9629X0 Y162.5X42.0581 Y156.9629X114.9049 Y114.9049X156.9629 Y42.0581G00 G80 G40 Z600 M09M05G00 G91 G28 X0T15 M106 (14的孔)G00 G90 G54 B180G00 G90 G56 X0 Y0 G43 H15 Z50 S1500 M03 G98 G81 Z-40 R10 F300 M08X217.5 Y0X188.3605 Y-108.7500X108.7500 Y-188.3605X0 Y-2

32、17.5X-108.7500 Y-188.3605X-188.3605 Y-108.7500X-217.5 Y0X-188.3605 Y108.7500X-108.7500 Y188.3605X0 Y217.5X108.7500 Y188.3605X188.3605 Y108.7500G00 G80 Z500 M09M05G00 G91 G28 X0T16 M106 （粗铣密封槽）G00 G90 G54 B90G00 G90 G55 X-145.5 Y0G43 H16 Z50 S2000 M03 G00 Z20G01 Z-4.3 F600 M08G02 X-145.5 Y0 I145.5 J0

33、 G01 Z20X-133 Y0Z-4.3 G02 X-133 Y0 I133 J0 G01 Z20 M09M05G00 Z600 G00 G90 G54 B180G00 G90 G56 X-200.05 Y0G43 H16 Z50S2000 M03 G00 Z20G01 Z-4.3 F600 M08G02 X-200.05 Y0 I200.05 J0G01 Z20X-187.5 Y0Z-4.3G02 X-187.5 Y0 I187.5 J0G01 Z20 M09M05G00 Z600 G00 G90 G54 B270 G00 G90 G57 X-145.5 Y0G43 H16 Z50 S20

34、00 M03G00 Z20G01 Z-4.3 F600 M08G02 X-145.5 Y0 I145.5 J0 G01 Z20X-133 Y0Z-4.3 G02 X-133 Y0 I133 J0 G01 Z20 M09M05G00 G91 G28 X0T17 M106（精铣密封槽）G00 G90 G54 B90G00 G90 G55 X0 Y0G43 H17 Z50 S2000 M03G00 Z20 G01 G41 X-150.08 Y0 D17 F600Z-4.8 M08G03 X-150.08 Y0 I150.08 J0 G01 X-140.98 Y0 G02 X-140.98 Y0 I1

35、40.98 J0G01 Z20 X-137.58 Y0Z-4.8G03 X-137.58 Y0 I137.58 J0 G01 X-128.48 Y0 G02 X-128.48 Y0 I128.48 J0G01 Z20 M09M05G00 G40 Z600 G00 G90 G54 B180G00 G90 G56 X0 Y0G43 H17 Z50 S2000 M03G00 Z20 G01 G41 X204.6 Y0 D17 F600Z-4.8 M08G03 X-204.6 Y0 I204.6 J0G01 X-195.5 Y0G02 X-195.5 Y0 I195.5 J0G01 Z20X-192.

36、08 Y0Z-4.8G03 X-192.08 Y0 I192.08 J0G01 X-182.98Y0G02 X-182.98 Y0 I182.98 J0G01 Z20 M09G00 G40 Z600 G00 G90 G54 B270 G00 G90 G57 X0 Y0G43 H17 Z50S2000 M03 G00 Z20 G01 G41 X-150.08 Y0 D17 F600Z-4.8 M08G03 X-150.08 Y0 I150.08 J0 G01 X-140.98 Y0 G02 X-140.98 I140.98G01 Z20X-137.58 Y0Z-4.8 G03 X-137.58 Y0 I137.58 J0 G01 X-128.48 Y0 G02 X-128.48 Y0 I128.48 J0G01 Z20 M09M05G00 G91 G28 X0 T18 M106(铣台阶)G00 G90 G54 B180G00 G90 G56 X0 Y0G00 G43 H18 Z50S2000 M03G00 G41 X-238.9 Y0 D18Z20G01 Z-5 F600 M08G0