箱体加工与数控系统固定循环的研究

摘要

随着中国经济和工程机械行业蓬勃发展，国外知名工程机械行业不断融入中国市场，工程机械行业的竞争模式由原来的价格竞争引入到质量、价格综合比的竞争模式。质量成为生产过程关键环节，如何控制和保持产品质量，加工过程的标准化成为一个重要方法，尤其在质量加工的关键设备。
　　然而在实际生产过程中，关键工序采用的数控加工中心加工计算和程序编制，很大部分还是采用手工计算、手动输入的方法，即通过人工计算工件坐标系并输入到系统中、各个工序加工切削参数、刀具补偿输入与计算、程序编制、程序输入、程序试加工等各步骤。手工编程方法的缺陷是:①对编程人员的专业技能素养要求较高;②手动计算过程中容易出错，特别是计算工件坐标系，造成工件整体尺寸加工错误，甚至可能造成加工中心的损坏;③加工切削参数选择没有统一标准，每个人根据自己的工作习惯编写加工参数;④特殊情况、特殊加工工艺处理繁琐;⑤效率比较低，生产周期长;⑥编程人员习惯不同，编程的格式也不同，造成程序的易读性非常差，不利于操作人员的轮换。虽然现有部分自动编程工具，但大部分都是利用专业设计软件进行二次开发实现的，自动编程现在只能且只能在计算机上实现，负责零件绘图周期较长，人员技能要求非常高，而且生成的数控程序需要传输到数控机床内部，与现在工厂生产实际不相匹配。
　　随着数控技术高速发展，现在数控系统开始和计算机一样，具备强大的计算功能和运算速度;同时现在数控系统二次开发性和拓展性进一步增强，可以利用数控系统的高级编程功能，把一些常用的功能、加工方法以及切削参数进行固化，形成固定循环重复使用。
　　本文通过分析后桥箱体加工流程、常用加工工艺、西门子数控系统高级编程以及西门子固定循环指令书写方式，结合加工中心计算方法、切削参数和工艺方法，编制成适用于西门子固定循环。同时利用西门子840D数控系统的开放性和拓展性，把固定循环写入到西门子840D数控系统中，形成一套适合工厂生产实际的固定循环。固定循环使用后，不仅提高计算速度，减少差错率，同时也能缩短程序编制周期、提高加工中心的利用率，并且降低机床使用人员的劳动强度、专业技能门槛，提高机床的适用性，同时可以把成熟的工艺得到进一步传承，提高加工的工艺成熟度和质量稳定性，从而在工厂推行标准化作业，降低操作者轮换不同岗位的门槛。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的研究背景和意义

1．2 数控加工标准化

1．2．1 数控加工工艺的主要内容

1．2．2 数控加工工艺的特点

1．3 数控加工工艺标准化概述

1．3．1 实现数控加工工艺标准化的方式

1．3．2 数控加工工艺标准化的研究现状及趋势

1．4 固定循环的研究

1．4．1 国外研究现状

1．4．2 国内研究现状

1．5 研究的目的和意义

1．6 本文主要研究的内容

第2章 后桥箱体加工工艺方案研究

2．1 后桥箱体类零件的加工特征分析

2．1．1 后桥箱体零件的结构特征和加工要求

2．1．2 后桥箱体零件加工的技术要求

2．2 后桥箱体零件工艺流程分析

2．2．1 后桥箱体加工工艺的原则

2．2．2 后桥箱体类零件加工流程分析

2．3 本章小结

第3章 后桥箱体加工工艺固定循环研究

3．1 工件坐标系计算的固定循环

3．1．1 工作台旋转后坐标计算原理

3．1．2 后桥箱体工件坐标系计算方法

3．1．3 后桥箱体坐标系计算固定循环设计

3．2 孔加工固定循环

3．2．1 钻孔加工固定循环

3．2．2 粗镗孔(通孔)加工固定循环

3．2．3 粗镗孔(盲孔)加工固定循环

3．2．4 半精镗孔(通孔)加工固定循环

3．2．5 半精镗孔(盲孔)加工固定循环

3．2．6 铰孔加工固定循环

3．2．7 精镗孔加工固定循环

3．3 刀具参数输出和写入固定循环

3．3．1 西门子数控系统刀具参数

3．3．2 刀具参数自动备份固定循环

3．3．3 刀具参数自动写入程序

3．4 本章小结

第4章 固定循环在实际应用效果验证

4．1 后桥箱体加工流程分析

4．1．1 后桥箱加工工艺分析

4．1．2 后桥箱加工设备选择

4．1．3 后桥箱加工工艺

4．2 后桥箱体加工程序设计

4．2．1 后桥箱体加工刀具

4．2．2 后桥箱工件坐标系计算

4．2．3 后桥箱体加工固定循环

4．2．4 固定循环使用效果

4．3 本章小结

结论与展望

结论

展望

附录

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢